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1. WO2020116968 - MODULE D'ANTENNE COMPRENANT UNE LIGNE DE SIGNAUX EXPOSÉE À L'EXTÉRIEUR À TRAVERS UNE FACE DE CARTE DE CIRCUIT IMPRIMÉ ET COMPRENANT UN ÉLÉMENT CONDUCTEUR CONNECTÉ ÉLECTRIQUEMENT À UNE LIGNE DE SIGNAUX, ET DISPOSITIF ÉLECTRONIQUE LE COMPRENANT

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

5   6   7  

과제 해결 수단

8   9   10   11  

발명의 효과

12   13   14  

도면의 간단한 설명

15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30  

발명의 실시를 위한 형태

31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127   128   129   130   131   132   133   134   135   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145   146   147   148   149   150   151   152   153   154   155   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   177  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

도면

1   2   3   4   5a   5b   6   7   8   9   10   11   12   13   14  

명세서

발명의 명칭 : 인쇄 회로 기판의 일면을 통해 외부로 드러나는 신호선을 포함하고, 상기 신호선과 전기적으로 연결된 도전부재를 포함하는 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치

기술분야

[1]
본 문서에서 개시되는 실시예들은 안테나 모듈의 크기를 감소시키기 위한 기술과 관련된다.

배경기술

[2]
최근 전자 장치의 보급이 대중화됨에 따라 전자 장치(예: 스마트 폰)에 의한 네트워크 트래픽이 급격히 증가하고 있다. 상기 트래픽을 개선하기 위해 초고주파 대역의 신호를 이용한 차세대 이동 통신 기술, 예컨대, 5세대 이동 통신(5G) 기술과 관련한 연구가 활발히 진행되고 있다. 5세대 이동 통신 기술을 이용하면, 대역폭을 더 넓게 사용할 수 있어 보다 더 많은 양의 정보를 송신 또는 수신할 수 있다.
[3]
상기 5세대 이동 통신 기술을 이용하기 위하여, 전자 장치는 안테나 어레이가 배치된 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 안테나 어레이는 하나의 안테나보다 큰 유효 등방 방사 전력(effective isotropically radiated power; EIRP)을 가지므로, 각종 데이터를 보다 효율적으로 송/수신할 수 있다.
[4]

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[5]
그러나, 상기 안테나 모듈의 크기는 전자 장치의 실장 공간을 감안할 때 매우 클 수 있다. 특히, 안테나 모듈의 측면에 실장되는 다이폴 안테나 어레이로 인하여 안테나 모듈의 크기는 커질 수 있다. 안테나 모듈의 크기가 커질 경우 전자 장치의 두께가 두꺼워 질 수 있으며, 이에 따라 사용자가 전자 장치를 소지하기가 용이하지 않을 수 있다.
[6]
본 문서에서 개시되는 실시예들은, 전술한 문제 및 본 문서에서 제기되는 과제들을 해결하기 위한 전자 장치를 제공하고자 한다.
[7]

과제 해결 수단

[8]
본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 전자 장치는, 하우징, 및 상기 하우징의 엣지에 인접하게 배치된 복수의 안테나 모듈들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 모듈들은 제1 면, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 측면을 포함하는 인쇄 회로 기판, 상기 제1 면 상의 일 지점에서 상기 측면을 통해 상기 제2 면 상의 일 지점까지 연장되는 복수의 제1 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제1 안테나 어레이, 상기 제1 면 상에 배치되는 복수의 제2 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제2 안테나 어레이, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이에서 연장되는 급전선, 및 상기 급전선과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 설정된 통신 회로를 포함하고, 상기 복수의 제1 안테나 엘리먼트들은 상기 인쇄 회로 기판 상에(on) 도금될 수 있다.
[9]
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 전자 장치는, 하우징, 및 상기 하우징의 엣지에 인접하게 배치되는 복수의 안테나 모듈들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 모듈들은 제1 영역 및 상기 제1 영역에서 연장되는 제2 영역을 포함하는 인쇄 회로 기판, 상기 제1 영역 내에 배치되는 제1 안테나 어레이, 상기 제2 영역의 표면 상에 배치되는 제2 안테나 어레이, 상기 제1 영역 상에서 상기 제1 안테나 어레이를 둘러싸도록 도금되는 다이렉터, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이에서 연장되는 급전선, 및 상기 급전선과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 설정된 통신 회로를 포함할 수 있다.
[10]
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 안테나 모듈은, 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 일면에 형성된 제1 패치 안테나 및 제2 패치 안테나, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 일면 또는 다른 일면에 배치되는 통신 회로, 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 상태로 상기 인쇄 회로 기판의 내부에 형성되고, 상기 인쇄 회로 기판의 측면을 통해 적어도 일부가 외부로 드러나는 제1 신호선 및 제2 신호선, 및 상기 측면에 상기 제1 신호선과 접촉하도록 코팅된 제1 도전 부재 및 상기 제2 신호선과 접촉하도록 코팅된 제2 도전 부재를 포함할 수 있다.
[11]

발명의 효과

[12]
본 문서에 개시되는 실시예들에 따르면, 안테나 모듈의 크기를 감소시킬 수 있다. 또한, 본 문서에 개시되는 실시예들에 따르면, 안테나 모듈의 방사 성능을 향상시킬 수 있다.
[13]
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
[14]

도면의 간단한 설명

[15]
도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
[16]
도 2는 비교 예에 따른 안테나 모듈 및 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 나타낸다.
[17]
도 3은 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈의 단면도를 나타낸다.
[18]
도 4는 비교 예에 따른 안테나 모듈의 빔 패턴 및 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈의 빔 패턴을 나타낸다.
[19]
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 어레이의 반사 계수를 나타낸다.
[20]
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도를 나타낸다.
[21]
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 어레이를 형성하는 과정을 나타낸다.
[22]
도 7은 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 확대한 도면이다.
[23]
도 8은 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈의 측면도를 나타낸다.
[24]
도 9는 다른 실시예에 따른 제1 안테나 모듈의 단면도를 나타낸다.
[25]
도 10은 다른 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 형성하는 과정을 나타낸다.
[26]
도 11은 비교 예에 따른 안테나 모듈 및 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 나타낸다.
[27]
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 나타낸다.
[28]
도 13은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
[29]
도 14는 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
[30]

발명의 실시를 위한 형태

[31]
도 1은 일 실시예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸다.
[32]
도 1을 참조하면 전자 장치(100)는 하우징(140) 및 복수의 안테나 모듈들(110, 120, 130)을 포함할 수 있다.
[33]
하우징(140)은 후면 커버(141) 및 측면 부재(142)를 포함할 수 있다. 후면 커버(141)는 측면 부재(142)와 결합하여 전자 장치(100)의 외관을 형성할 수 있다. 측면 부재(142)는 외부 충격으로부터 각종 부품들을 보호할 수 있고, 측면 부재(142)의 일부는 안테나 방사체로 동작할 수 있다.
[34]
복수의 안테나 모듈들(110, 120, 130)은 제1 안테나 모듈(110), 제2 안테나 모듈(120), 및 제3 안테나 모듈(130)을 포함할 수 있다. 제1 안테나 모듈(110), 제2 안테나 모듈(120), 및 제3 안테나 모듈(130)은 하우징(140)의 엣지(142a, 142b, 142c, 142d)와 인접한 영역에 배치되거나, 하우징(140)의 엣지(142a, 142b, 142c, 142d)에 부착될 수 있다.
[35]
복수의 안테나 모듈들(110, 120, 130) 각각은 제1 안테나 어레이(110-1, 120-1, 130-1) 및 제2 안테나 어레이(120-2, 130-2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 안테나 어레이(110-1, 120-1, 130-1)는 안테나 모듈들(110, 120, 130)의 측면에 "U"자 형태로 금도금될 수 있다. 안테나 모듈들(110, 120, 130) 각각은 제1 안테나 어레이(110-1, 120-1, 130-1)에 급전함으로써 지정된 주파수 대역(예: 약 28 GHz)의 신호를 송수신할 수 있으며, 제1 안테나 어레이(110-1, 120-1, 130-1)는 다이폴 안테나 어레이로 동작할 수 있다. 본 문서에서 금도금은 코팅, 도금 등으로 참조될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 안테나 어레이(110-1, 120-1, 130-1)는 안테나 모듈들(110, 120, 130)의 측면에 "U"자 형태로 구리 도금될 수도 있다.
[36]
비교 예에 따르면, 안테나 모듈은 다이폴 안테나 어레이를 실장할 수 있다. 다이폴 안테나 어레이을 실장하기 위하여 안테나 모듈은 비도전체로 이루어진 특정 공간을 포함할 수 있으며, 상기 특정 공간으로 인해 안테나 모듈의 크기는 커질 수 있다. 안테나 모듈의 크기가 커질 경우 전자 장치의 두께는 두꺼워 질 수 있으며, 이에 따라 사용자가 전자 장치를 소지하기가 용이하지 않을 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 특정 공간을 식각하고, 상기 식각한 자리에 제1 안테나 어레이(110-1, 120-1, 130-1)를 금도금할 수 있다. 이에 따라 안테나 모듈의 크기는 감소할 수 있으며, 전자 장치(100)의 두께 또한 감소할 수 있다.
[37]
제2 안테나 어레이(120-2, 130-2)는 복수의 패치 안테나 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 안테나 모듈들(110, 120, 130) 각각은 제2 안테나 어레이(120-2, 130-2)에 급전함으로써 지정된 주파수 대역(예: 약 28 GHz)의 신호를 송수신할 수 있다.
[38]
일 실시예에 따르면, 제1 안테나 모듈(110), 제2 안테나 모듈(120), 및 제3 안테나 모듈(130) 각각은 하우징(140) 중 서로 다른 엣지에 부착되거나 서로 다른 엣지와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 예컨대, 하우징(140)은 제1 엣지(142a), 제1 엣지(142a)와 평행한 제2 엣지(142b), 제1 엣지(142a)의 일단과 제2 엣지(142b)의 일단을 연결하는 제3 엣지(142c), 및 제1 엣지(142a)의 타단과 제2 엣지(142b)의 타단을 연결하는 제4 엣지(142d)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 모듈(110)은 제1 엣지(142a)와 인접한 영역에 배치되거나, 제1 엣지(142a)에 부착될 수 있다. 제2 안테나 모듈(120)은 제3 엣지(142c)와 인접한 영역에 배치되거나, 제3 엣지(142c)에 부착될 수 있다. 제3 안테나 모듈(130)은 제2 엣지(142b)와 인접한 영역에 배치되거나, 제2 엣지(142b)에 부착될 수 있다.
[39]
일 실시예에 따르면 제1 안테나 모듈(110), 제2 안테나 모듈(120), 및 제3 안테나 모듈(130)은 서로 다른 방향을 향할 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 모듈(110)은 제1 안테나 어레이(110-1)가 z 방향을 향하고 제2 안테나 어레이(도 2의 110-2)가 -x 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제2 안테나 모듈(120)은 제2 안테나 어레이(120-2)가 z 방향을 향하고 제1 안테나 어레이(120-1)가 y 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제3 안테나 모듈(130)은 제1 안테나 어레이(130-1)가 z 방향을 향하고 제2 안테나 어레이(130-2)가 x 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
[40]
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈들(110, 120, 130)은 제1 안테나 어레이(110-1, 120-1, 130-1) 및 제2 안테나 어레이(120-2, 130-2)를 이용하여 지정된 방향으로 신호를 송수신할 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 모듈(110)은 제1 안테나 어레이(110-1)를 통해 z 방향의 신호를 송수신할 수 있다. 제1 안테나 모듈(110)은 제2 안테나 어레이(도 2의 110-2)를 통해 -x 방향의 신호를 송수신할 수 있다.
[41]
본 문서에서 도 1에 도시된 실시예는 예시적인 것이며, 본 발명의 다양한 실시예들은 도 1에 도시된 바에 한정되지 않는다. 예컨대, 전자 장치(100)는 도 1에 도시된 구성들 이외에 다른 구성을 더 포함할 수도 있고, 도 1에 도시된 일부가 생략될 수도 있다. 또한, 본 문서에서 도 1에 도시된 구성들과 동일한 참조 부호를 갖는 구성들은 도 1에서 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
[42]
[43]
도 2는 비교 예에 따른 안테나 모듈 및 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 나타낸다. 이하 이해의 편의를 위해 제1 안테나 모듈(110)을 기준으로 설명하겠으나, 제1 안테나 모듈(110)에 대한 설명은 제2 안테나 모듈(120) 및 제3 안테나 모듈(130)에도 동일하게 적용될 수 있다.
[44]
도 2를 참조하면 비교 예에 따른 안테나 모듈(10)은 제1 영역(10-1) 및 제2 영역(10-2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(10-1)은 다이폴 안테나 어레이(10a)를 실장하기 위한 영역으로서 적어도 일부가 비도전체(예: 플라스틱)로 형성될 수 있다. 제2 영역(10-2)은 패치 안테나 어레이(10b)를 실장하기 위한 영역으로서 제2 영역(10-2)에는 도전층 및 각종 배선들이 배치될 수 있다. 비교 예에 따르면, 안테나 모듈(10)이 제1 영역(10-1)을 포함함에 따라 안테나 모듈(10)의 크기는 커질 수 있다. 안테나 모듈(10)의 크기가 커질 경우 전자 장치의 두께는 두꺼워 질 수 있으며, 이에 따라 사용자가 전자 장치를 소지하기가 용이하지 않을 수 있다.
[45]
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 안테나 모듈(110)은 다이폴 안테나 어레이(10a)를 다른 형태(예: 도금)로 구현함으써, 제1 안테나 모듈(110)의 크기는 비교 예에 따른 안테나 모듈(10) 보다 작아질 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 모듈(110)의 측면에는 "U"자 형태의 제1 안테나 엘리먼트들(110a, 110b, 110c, 110d)이 금도금될 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트들(110a, 110b, 110c, 110d)이 금도금되는 a 영역(111a)의 길이(약 1.0 mm)는 제1 영역(10-1)의 길이(약 1.7 mm)보다 상대적으로 짧을 수 있다. 이에 따라 제1 영역(10-1)의 길이는 감소(예: 40% 이상)할 수 있으며, 전자 장치(100)의 두께 또한 감소할 수 있다. 본 문서에서 제1 안테나 엘리먼트(110a, 110b, 110c, 110d)는 도전 부재로 참조될 수 있다.
[46]
일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 엘리먼트들(110a, 110b, 110c, 110d)은 제1 안테나 어레이(110-1)를 형성할 수 있다. 제1 안테나 어레이(110-1)는 다이폴 안테나 어레이(10a)로 동작할 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 모듈(110)은 제1 안테나 어레이(110-1)에 급전하여 z 방향으로 신호를 송수신할 수 있다.
[47]
다른 예로, 제1 안테나 모듈(110)은 제2 안테나 어레이(110-2)에 급전하여 -x 방향으로 신호를 송수신할 수도 있다. 제2 안테나 어레이(110-2)는 복수의 패치 안테나 엘리먼트들(110k, 110g, 110z, 110w)(또는 제2 안테나 엘리먼트들)로 이루어진 안테나 어레이로서, 제1 안테나 어레이(110-1)가 송수신할 수 있는 신호의 방향과 수직하는 방향으로 신호를 방사할 수 있다.
[48]
[49]
도 3은 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈의 단면도를 나타낸다. 도 3은 도 2에 도시된 제1 안테나 모듈(110)의 A-A´단면을 나타낸다.
[50]
도 3을 참조하면 제1 안테나 모듈(110)은 인쇄 회로 기판(111), 제1 안테나 어레이(110-1), 제2 안테나 어레이(110-2), 급전선(112), 및 통신 회로(113)를 포함할 수 있다.
[51]
인쇄 회로 기판(111)은 제1 면(111-1), 제1 면(111-1)에 대향하는 제2 면(111-2), 제1 면(111-1)과 제2 면(111-2) 사이의 측면(111-3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 면(111-1), 제2 면(111-2), 및 측면(111-3)은 인쇄 회로 기판(111)의 외관을 형성할 수 있다.
[52]
제1 안테나 어레이(110-1)는 제1 면(111-1) 상의 일 지점에서 측면(111-3)을 거쳐 제2 면(111-2) 상의 일 지점까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 어레이(110-1)는 제1 면(111-1) 상의 일 지점으로부터 상기 제2 면(111-2) 상의 일 지점으로 상기 인쇄 회로 기판(111)의 외곽을 따라 연장될 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 어레이(110-1)는 제1 면(111-1) 상의 일 지점에서 측면(111-3)을 거쳐 제2 면(111-2) 상의 일 지점까지 금도금됨으로써 형성될 수 있다.
[53]
제2 안테나 어레이(110-2)는 제1 면(111-1) 상에 배치될 수 있다. 제2 안테나 어레이(110-2)는 제2 면(111-2) 상에 배치될 수도 있고, 인쇄 회로 기판(111) 내부에 배치될 수도 있다.
[54]
급전선(112)은 제1 안테나 어레이(110-1) 및 제2 안테나 어레이(110-2)에서 연장되어 통신 회로(113)와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 문서에서 급전선(112)은 신호선으로 참조될 수 있다.
[55]
통신 회로(113)는 제2 안테나 어레이(110-2)가 배치되는 면과 대향하는 면에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 안테나 어레이(110-2)가 제1 면(111-1) 상에 배치될 경우 통신 회로(113)는 제2 면(111-2) 상에 배치될 수 있다. 반대로 제2 안테나 어레이(110-2)가 제2 면(111-2) 상에 배치될 경우 통신 회로(113)는 제1 면(111-1) 상에 배치될 수 있다.
[56]
통신 회로(113)는 급전선(112)을 통해 제1 안테나 어레이(110-1) 및 제2 안테나 어레이(110-2) 각각에 급전함으로써 특정 방향의 신호를 송수신할 수 있다. 예컨대, 통신 회로(113)는 제1 안테나 어레이(110-1)를 통해 z 방향의 신호를 송수신할 수 있고, 제2 안테나 어레이(110-2)를 통해 -x 방향의 신호를 송수신할 수 있다. 본 문서에서 통신 회로(113)는 도 20의 제3 RFIC(radio frequency integrated circuit)(1426)로 참조될 수 있다.
[57]
[58]
도 4는 비교 예에 따른 안테나 모듈의 빔 패턴 및 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈의 빔 패턴을 나타낸다. 도 4는 비교 예에 따른 안테나 모듈(10)과 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈(110)을 비교하기 위한 도면이다.
[59]
도 4를 참조하면 비교 예에 따른 안테나 모듈(10)은 다이폴 안테나 어레이(10a) 및 패치 안테나 어레이(10b)를 포함할 수 있다. 다이폴 안테나 어레이(10a) 및 패치 안테나 어레이(10b)에 의해 제1 빔 패턴(410)이 형성될 수 있다. 다이폴 안테나 어레이(10a)에 의해 형성되는 빔 패턴은 z 방향으로 형성되고, 패치 안테나 어레이(10b)에 의해 형성되는 빔 패턴은 -x 방향으로 형성되므로, 제1 빔 패턴(410)은 z 방향 및 -x 방향을 향할 수 있다.
[60]
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈(110)은 제1 안테나 어레이(110-1) 및 제2 안테나 어레이(110-2)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 어레이(110-1) 및 제2 안테나 어레이(110-2)에 의해 제2 빔 패턴(420)이 형성될 수 있다. 제2 빔 패턴(420)은 제1 빔 패턴(410)과 실질적으로 동일할 수 있으며, 제2 빔 패턴(420)은 z 방향 및 -x 방향으로 형성될 수 있다.
[61]
비교 예에 따른 안테나 모듈(10)과 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈(110)을 비교하면, 제1 안테나 모듈(110)의 길이(110l)가 안테나 모듈(10)의 길이(10l)에 비해 상대적으로 짧을 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 모듈(110)의 측면에는 다이폴 안테나 어레이(10a) 대신 "U"자 형태의 제1 안테나 어레이(110-1)가 금도금될 수 있다. 이에 따라 제1 안테나 모듈(110)의 길이(110l)(약 6.0 mm)는 안테나 모듈(10)의 길이(10l)(약 6.7 mm)보다 상대적으로 짧아 질 수 있다.
[62]
제1 안테나 모듈(110)의 길이(110l)가 안테나 모듈(10)의 길이(10l)보다 짧아짐에도 불구하고, 제1 안테나 모듈(110)의 방사 성능과 안테나 모듈(10)의 방사 성능은 거의 동일할 수 있다. 즉, 제1 빔 패턴(410)과 제2 빔 패턴(420)은 실질적으로 동일하므로 제1 안테나 모듈(110)의 방사 성능과 안테나 모듈(10)의 방사 성능은 거의 동일하다고 볼 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안테나 모듈(110)의 측면에 금도금함으로써 다이폴 안테나 어레이(10a)와 실질적으로 동일한 방사 성능을 갖는 제1 안테나 어레이(110-1)를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안테나 모듈(110)의 측면에 금도금하여 다이폴 안테나 어레이(10a)를 다른 형태로 구현함으로써 제1 안테나 모듈(110)의 크기를 감소시킬 수 있다.
[63]
[64]
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 어레이의 반사 계수를 나타낸다.
[65]
도 5a에 도시된 각 그래프들(510, 520, 530, 540)은 도 2에 도시된 제a 안테나 엘리먼트(110a), 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d) 각각의 반사 계수를 나타낸다. 즉, 제1 그래프(510)는 제a 안테나 엘리먼트(110a)의 반사 계수를, 제2 그래프(520)는 제b 안테나 엘리먼트(110b)의 반사 계수를, 제3 그래프(530)는 제c 안테나 엘리먼트(110c)의 반사 계수를, 제4 그래프(540)는 제d 안테나 엘리먼트(110d)의 반사 계수를 나타낸다.
[66]
제1 그래프(510) 내지 제4 그래프(540)를 참조하면 제a 안테나 엘리먼트(110a), 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d) 각각의 반사 계수는 약 20 GHz 부터 점점 감소하다가 약 28 GHz에서 최소 값을 가질 수 있다. 또한, 제a 안테나 엘리먼트(110a), 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d) 각각의 반사 계수는 약 28 GHz 부터 다시 상승할 수 있다. 즉, 제a 안테나 엘리먼트(110a), 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d)의 방사 성능은 28 GHz 전후에서 가장 좋을 수 있다.
[67]
도 5a에서는 제a 안테나 엘리먼트(110a), 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d)의 방사 성능이 28 GHz 전후에서 가장 좋은 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다양한 실시 예들은 도 5a에 도시된 바에 한정되지 않는다. 예컨대, 제a 안테나 엘리먼트(110a), 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d)의 방사 성능은 39 GHz 전후 또는 다른 주파수 대역에서 가장 좋을 수 있다.
[68]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제a 안테나 엘리먼트(110a), 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d)는 제1 안테나 모듈(110)의 측면에 금도금됨으로써 형성될 수 있다. 제a 안테나 엘리먼트(110a), 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d)는 실질적으로 다이폴 안테나 엘리먼트와 동일하게 동작할 수 있으며, 약 28 GHz 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
[69]
[70]
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 흐름도를 나타낸다.
[71]
도 5b를 참조하면, 동작 551에서 통신 회로(113)는 제1 안테나 어레이(110-1)에 급전할 수 있다. 본 문서에서 "급전"은 통신 회로(113)가 제1 안테나 어레이(110-1) 및/또는 제2 안테나 어레이(110-2)에 전류를 인가함으로써 각종 신호를 송수신하는 동작을 의미할 수 있다.
[72]
동작 552에서 통신 회로(113)는 제1 안테나 어레이(110-1)를 통해 제1 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 예컨대, 통신 회로(113)는 제1 안테나 어레이(110-1)를 통해 약 28 GHz 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다.
[73]
동작 553에서 통신 회로(113)는 제2 안테나 어레이(110-2)에 급전할 수 있다. 도 5b에서는 통신 회로(113)가 제1 안테나 어레이(110-1)에 급전한 후 제2 안테나 어레이(110-2)에 급전하는 것으로 도시하였으나, 통신 회로(113)는 제1 안테나 어레이(110-1) 및 제2 안테나 어레이(110-2)에 동시에 급전할 수 있다. 또한, 통신 회로(113)는 제2 안테나 어레이(110-2)에 급전 후 제1 안테나 어레이(110-1)에 급전할 수도 있다.
[74]
동작 554에서 통신 회로(113)는 제2 안테나 어레이(110-2)를 통해 제2 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역은 실질적으로 동일할 수 있다. 예컨대, 통신 회로(113)는 제2 안테나 어레이(110-2)를 통해 약 28 GHz 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 통신 회로(113)는 상기 통신 회로(113)와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(예: 도 13의 프로세서(1320) 또는 통신 모듈(1390))의 명령을 받아 상기 동작들을 수행할 수 있다.
[75]
[76]
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 어레이를 형성하는 과정을 나타낸다.
[77]
도 6을 참조하면 제1 단계(step i)에서 안테나 모듈(10)의 측면(10s)을 통해 인쇄 회로 기판이 노출될 수 있다.
[78]
제2 단계(step ii)에서 안테나 모듈(10)의 측면(10s) 일부가 식각될 수 있다. 예컨대, 미세 드릴을 통해 안테나 모듈(10)의 측면(10s)에 여러 개의 구멍을 형성할 수 있다. 상기 여러 개의 구멍이 연결되면 안테나 모듈(10)의 측면(10s)은 평평해 질 수 있다.
[79]
제3 단계(step iii)에서 안테나 모듈(10)의 제1 면(10t) 중 일부, 측면(10s), 및 제2 면(10x) 중 일부 영역이 금도금될 수 있다. 이에 따라, 금도금된 영역(10c)은 제1 면(10t)의 일 지점에서 측면(10s)을 거쳐 제2 면(10x)의 일 지점까지 연장될 수 있다.
[80]
제4 단계(step iv)에서 금도금된 영역(10c)이 일정한 간격으로 커팅될 수 있다. 예컨대, 라우터를 통해 금도금된 영역(10c)이 커팅될 수 있으며, 라우터를 이용하여 커팅 가능한 길이보다 더 짧게 커팅하고자 할 경우 레이저를 이용하여 금도금된 영역(10c)이 커팅될 수 있다. 금도금된 영역(10c)이 일정한 간격으로 커팅되면, 커팅되지 않은 영역에는 여전히 금도금이 존재하게 되고, 상기 커팅되지 않은 영역은 다이폴 안테나 엘리먼트(10a)와 실질적으로 동일하게 동작할 수 있다.
[81]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(10)에 배치되는 다이폴 안테나 어레이(10a)를 제거하고 측면(10s) 일부를 식각할 수 있다. 상기 식각된 측면은 금도금될 수 있고 상기 금도금된 영역(10c)은 일정한 간격으로 커팅됨으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈(110)을 형성할 수 있다.
[82]
[83]
도 7은 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 확대한 도면이다.
[84]
도 7을 참조하면 제1 안테나 모듈(110)의 측면에 금도금되는 제1 안테나 어레이(110-1)의 두께는 변경될 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 어레이(110-1)가 금도금되는 과정에서 제1 안테나 어레이(110-1)의 두께는 변경될 수 있다.
[85]
[표1]
제1 안테나 어레이(110-1)의 두께(㎛) 제1 안테나 어레이(110-1)의 게인(dB)
5 16.37
15 16.41
25 16.39

[86]
[표 1]은 일 실시예에 따른 제1 안테나 어레이(110-1)의 두께 별 제1 안테나 어레이(110-1)의 게인을 나타낸다. [표 1]을 참조하면, 제1 안테나 어레이(110-1)의 두께와 관계없이 제1 안테나 어레이(110-1)의 게인은 크게 바뀌지 않을 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 어레이(110-1)의 두께가 약 5 ㎛, 약 15 ㎛, 약 25 ㎛로 점점 두꺼워 지더라도 제1 안테나 어레이(110-1)의 게인은 실질적으로 동일할 수 있다.
[87]
도 8은 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈(110)의 측면도를 나타낸다. 도 8은 제1 안테나 엘리먼트들(110a, 110b, 110c, 110d) 각각의 커팅 간격을 다르게 하였을 경우 제1 안테나 어레이(110-1)의 방사 성능을 설명하기 위한 도면이다.
[88]
도 8을 참조하면 제a 안테나 엘리먼트(110a)는 제1 도금 영역(110a-1) 및 제2 도금 영역(110a-2)을 포함할 수 있다. 제1 도금 영역(110a-1) 및 제2 도금 영역(110a-2) 간의 간격은 도 6의 제4 단계(step iv)에서 설명한 커팅 방법에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 레이저를 이용하여 커팅될 경우 제1 도금 영역(110a-1) 및 제2 도금 영역(110a-2) 간의 간격은 약 0.1 mm 일 수 있다. 다른 예로, 라우터를 이용하여 커팅될 경우 제1 도금 영역(110a-1) 및 제2 도금 영역(110a-2) 간의 간격은 약 0.8 mm 일 수 있다.
[89]
일 실시예에 따르면, 제1 도금 영역(110a-1) 및 제2 도금 영역(110a-2) 간의 간격에 따라 제a 안테나 엘리먼트(110a)의 방사 성능은 변경될 수 있다. 예컨대, 제1 도금 영역(110a-1) 및 제2 도금 영역(110a-2) 간의 간격이 약 0.1 mm 에서 약 0.8 mm 로 증가하면 제a 안테나 엘리먼트(110a)의 게인이 약 10.97 dB에서 약 10.02 dB로 감소할 수 있다.
[90]
본 문서에서 제a 안테나 엘리먼트(110a)에 대한 설명은 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d)에도 적용될 수 있다.
[91]
[92]
도 9는 다른 실시예에 따른 제1 안테나 모듈의 단면도를 나타낸다.
[93]
도 9를 참조하면 제1 안테나 모듈(900)은 인쇄 회로 기판(910), 제1 안테나 어레이(923), 제2 안테나 어레이(930), 급전선(940), 및 통신 회로(950)를 포함할 수 있다.
[94]
인쇄 회로 기판(910)은 제1 면(911), 제1 면(911)에 대향하는 제2 면(913), 제1 면(911)과 제2 면(913) 사이의 측면(912)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 측면(913)은 제1 면(911)과 제2 면(913) 사이의 공간을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
[95]
제1 안테나 어레이(923)는 제1 영역(921), 상기 제1 영역(921)에 대향하는 제2 영역(922), 및 도금 영역(923)을 포함할 수 있다. 제1 영역(921) 및 제2 영역(922)은 인쇄 회로 기판(910)에 포함되는 도전층(예: 구리)의 일부 일 수 있다. 즉, 인쇄 회로 기판(910)의 표면을 얇게 커팅하면 제1 영역(921) 및 제2 영역(922)이 각각 제1 면(911) 및 제2 면(913)을 통해 노출될 수 있다. 도금 영역(923)은 인쇄 회로 기판(910)의 측면(912)이 금도금됨으로써 형성될 수 있다. 도금 영역(923)은 제1 영역(921)과 제2 영역(922)을 전기적으로 연결할 수 있으며, 제1 영역(921), 제2 영역(922), 및 도금 영역(923)은 제1 안테나 어레이(923)를 형성할 수 있다.
[96]
제2 안테나 어레이(930)는 제1 면(911) 상에 배치될 수 있다. 제2 안테나 어레이(930)는 제2 면(913) 상에 배치될 수도 있고, 인쇄 회로 기판(910) 내부에 배치될 수도 있다.
[97]
급전선(940)은 제1 안테나 어레이(923) 및 제2 안테나 어레이(930)에서 연장되어 통신 회로(950)와 전기적으로 연결될 수 있다.
[98]
통신 회로(950)는 제2 안테나 어레이(930)가 배치되는 면과 대향하는 면에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 안테나 어레이(930)가 제1 면(911) 상에 배치될 경우 통신 회로(950)는 제2 면(913) 상에 배치될 수 있다. 반대로 제2 안테나 어레이(930)가 제2 면(913) 상에 배치될 경우 통신 회로(950)는 제1 면(911) 상에 배치될 수 있다.
[99]
통신 회로(950)는 급전선(940)을 통해 제1 안테나 어레이(923) 및 제2 안테나 어레이(930) 각각에 급전함으로써 특정 방향의 신호를 송수신할 수 있다. 예컨대, 통신 회로(950)는 제1 안테나 어레이(923)를 통해 z 방향의 신호를 송수신할 수 있고, 제2 안테나 어레이(930)를 통해 -x 방향의 신호를 송수신할 수 있다.
[100]
[101]
도 10은 다른 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 형성하는 과정을 나타낸다. 도 10은 도 9에 도시된 제1 안테나 모듈(900)을 형성하는 과정을 나타낸다.
[102]
도 10을 참조하면 제a 단계(step a)에서 안테나 모듈(10)에 포함된 다이폴 안테나 어레이(10a)를 제거할 수 있다. 또한, 제a 단계(step a)에서 안테나 모듈(10)의 표면이 얇게 커팅될 수 있다. 이에 따라 제1 영역(921) 및 제2 영역(922)이 외부로 노출될 수 있다.
[103]
제b 단계(step b)에서 안테나 모듈(10)의 측면(912) 일부가 식각될 수 있다. 예컨대, 미세 드릴을 통해 안테나 모듈의 측면(912)에 여러 개의 구멍을 형성할 수 있다. 상기 여러 개의 구멍이 연결되면 안테나 모듈(10)의 측면(912)은 평평해 질 수 있다.
[104]
제c 단계(step c)에서 안테나 모듈(10)의 측면(912)이 금도금될 수 있다. 이에 따라, 도금 영역(923)은 제1 영역(921)과 제2 영역(922)을 전기적으로 연결할 수 있다.
[105]
제d 단계에서 제1 영역(921), 제2 영역(922), 및 도금 영역(923)이 일정한 간격으로 커팅될 수 있다. 예컨대, 라우터를 통해 제1 영역(921), 제2 영역(922), 및 도금 영역(923)이 커팅될 수 있다. 라우터를 이용하여 커팅 가능한 길이보다 더 짧게 커팅하고자 할 경우 레이저를 이용하여 제1 영역(921), 제2 영역(922), 및 도금 영역(923)이 커팅될 수 있다. 제1 영역(921), 제2 영역(922), 및 도금 영역(923)이 일정한 간격으로 커팅되면, 커팅되지 않은 영역에는 여전히 도전층 및 금도금이 존재하게 되고, 상기 커팅되지 않은 영역은 다이폴 안테나 엘리먼트와 실질적으로 동일하게 동작할 수 있다.
[106]
[107]
도 11은 비교 예에 따른 안테나 모듈 및 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 안테나 모듈(110)을 나타낸다.
[108]
도 11을 참조하면 비교 예에 따른 안테나 모듈(10)은 제1 영역(10-1) 및 제2 영역(10-2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(10-1)은 다이폴 안테나 어레이(10a)를 실장하기 위한 영역으로서 적어도 일부가 비도전체(예: 플라스틱)로 형성될 수 있다. 제2 영역(10-2)은 패치 안테나 어레이(10b)를 실장하기 위한 영역으로서 제2 영역(10-2)에는 도전층 및 각종 배선들이 배치될 수 있다. 비교 예에 따른 안테나 모듈(10)은 다이폴 안테나 어레이(10a) 및 패치 안테나 어레이(10b)에 급전하여 신호를 송수신할 수 있다.
[109]
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈(110)은 다이폴 안테나 어레이(10a), 패치 안테나 어레이(10b), 및 다이렉터(1100a)(director)를 포함할 수 있다. 다이렉터(1100a)는 다이폴 안테나 어레이(10a)가 배치된 영역에 금도금된 구성을 의미할 수 있다. 다이렉터(1100a)는 다이폴 안테나 어레이(10a)를 둘러쌀 수 있도록 "U"자 형태를 가질 수 있다.
[110]
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 모듈(110)은 다이폴 안테나 어레이(10a)에 급전함으로써 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 다이폴 안테나 어레이(10a)가 상기 신호를 송수신할 경우 다이렉터(1100a)는 상기 신호를 응집할 수 있으며, 이에 따라 다이폴 안테나 어레이(10a)의 방사 성능이 향상될 수 있다. 본 문서에서 다이렉터(1100a)는 응집기로 참조될 수 있다.
[111]
[112]
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 안테나 모듈을 나타낸다.
[113]
본 발명의 일 실시예에 따르면 제1 안테나 어레이(110-1)를 이용하여 제1 안테나 모듈(110)에 포함되는 각종 부품들의 이상 여부를 감지할 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 어레이(110-1)는 제1 안테나 모듈(110) 내에 포함되는 급전선(112) 및 통신 회로(113)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 안테나 어레이(110-1)는 제1 안테나 모듈(110) 외부로 노출되어 있으므로 프로브(1210)와 직접 연결될 수 있다. 사용자는 프로브(1210)를 이용하여 제1 안테나 어레이(110-1)와 연결된 급전선(112) 및/또는 통신 회로(113)의 이상 여부를 감지할 수 있다.
[114]
일 실시예에 따르면 제a 안테나 엘리먼트(110a)들 중 제1 도금 영역(110a-1)과 제2 도금 영역(110a-2) 중 어느 하나는 신호가 인가될 수 있고 나머지 하나는 그라운드와 연결될 수 있다. 프로브(1210)는 제1 도금 영역(110a-1) 및 제2 도금 영역(110a-2)과 연결되어 제a 안테나 엘리먼트(110a)의 송수신 성능을 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안테나 모듈(110) 외부로 노출되어 있는 제1 안테나 어레이(110-1)를 이용하여 별도의 테스트 패드 또는 OTA(over the air) 측정 셋업 없이 제1 안테나 모듈(110)에 포함되는 부품들의 이상 여부를 감지할 수 있다. 본 문서에서 제a 안테나 엘리먼트(110a)에 대한 설명은 제b 안테나 엘리먼트(110b), 제c 안테나 엘리먼트(110c), 및 제d 안테나 엘리먼트(110d)에도 적용될 수 있다.
[115]
[116]
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 및 상기 하우징의 엣지에 인접하게 배치된 복수의 안테나 모듈들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 모듈들은 제1 면, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 측면을 포함하는 인쇄 회로 기판, 상기 제1 면 상의 일 지점에서 상기 측면을 통해 상기 제2 면 상의 일 지점까지 연장되는 복수의 제1 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제1 안테나 어레이, 상기 제1 면 상에 배치되는 복수의 제2 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제2 안테나 어레이, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이에서 연장되는 급전선, 및 상기 급전선과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 설정된 통신 회로를 포함하고, 상기 복수의 제1 안테나 엘리먼트들은 상기 인쇄 회로 기판 상에(on) 도금될 수 있다.
[117]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 통신 회로는 상기 제2 면 상에(on) 배치되고, 3 GHz 내지 100 GHz 대역의 신호를 송수신하도록 설정될 수 있다.
[118]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 안테나 엘리먼트들의 형상은 다이폴 안테나 엘리먼트들의 형상에 대응되고, 상기 제2 안테나 엘리먼트들은 패치 안테나 엘리먼트들일 수 있다.
[119]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 통신 회로는 상기 제1 안테나 어레이를 통해 상기 측면과 수직하는 방향으로 상기 신호를 송수신하도록 설정될 수 있다.
[120]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 통신 회로는 상기 제2 안테나 어레이를 통해 상기 제1 면과 수직하는 방향으로 상기 신호를 송수신하도록 설정될 수 있다.
[121]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 인쇄 회로 기판은 도전 층이 배치되지 않은 제1 영역 및 상기 도전층이 배치된 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 안테나 어레이는 상기 제1 영역 상에 형성될 수 있다.
[122]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 복수의 안테나 모듈들은 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 포함하고, 상기 제1 안테나 모듈은 상기 제1 안테나 모듈에 포함되는 제2 안테나 어레이가 상기 하우징의 엣지를 향하도록 배치되고, 상기 제2 안테나 모듈은 상기 제2 안테나 모듈에 포함되는 제1 안테나 어레이가 상기 하우징의 엣지를 향하도록 배치될 수 있다.
[123]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 복수의 안테나 모듈들은 제3 안테나 모듈을 더 포함하고, 상기 제3 안테나 모듈은 상기 제3 안테나 모듈에 포함되는 제2 안테나 어레이가 상기 하우징의 엣지를 향하도록 배치될 수 있다.
[124]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 하우징은 제1 엣지, 상기 제1 엣지와 평행한 제2 엣지, 상기 제1 엣지의 일단 및 상기 제2 엣지의 일단과 연결되는 제3 엣지, 및 상기 제1 엣지의 타단 및 상기 제2 엣지의 타단과 연결되는 제4 엣지를 포함하고, 상기 제1 안테나 모듈 내지 상기 제3 안테나 모듈은 상기 제1 엣지 내지 상기 제4 엣지 중 서로 다른 엣지에 인접하게 배치될 수 있다.
[125]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 안테나 어레이와 상기 제2 안테나 어레이 사이의 이격 거리는 지정된 값 이상일 수 있다.
[126]
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 하우징, 및 상기 하우징의 엣지에 인접하게 배치되는 복수의 안테나 모듈들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 모듈들은 제1 영역 및 상기 제1 영역에서 연장되는 제2 영역을 포함하는 인쇄 회로 기판, 상기 제1 영역 내에 배치되는 제1 안테나 어레이, 상기 제2 영역의 표면 상에 배치되는 제2 안테나 어레이, 상기 제1 영역 상에서 상기 제1 안테나 어레이를 둘러싸도록 도금되는 다이렉터, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이에서 연장되는 급전선, 및 상기 급전선과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 설정된 통신 회로를 포함할 수 있다.
[127]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 영역은 비도전성 물질로 형성되고, 상기 제2 영역은 적어도 하나의 도전층을 포함할 수 있다.
[128]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 영역은 제1 면, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면, 및 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 측면을 포함하고, 상기 다이렉터는 상기 제1 면 상의 일 지점에서 상기 측면을 거쳐 상기 제2 면 상의 일 지점까지 연장될 수 있다.
[129]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 통신 회로는 상기 안테나 모듈 내부 또는 상기 안테나 모듈의 표면 상에 배치되고 3 GHz 내지 100 GHz 대역의 신호를 송수신하도록 설정될 수 있다.
[130]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 안테나 어레이는 다이폴 안테나 어레이에 해당하고, 상기 제2 안테나 어레이는 패치 안테나 어레이에 해당할 수 있다.
[131]
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 일면에 형성된 제1 패치 안테나 및 제2 패치 안테나, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 일면 또는 다른 일면에 배치되는 통신 회로, 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 상태로 상기 인쇄 회로 기판의 내부에 형성되고, 상기 인쇄 회로 기판의 측면을 통해 적어도 일부가 외부로 드러나는 제1 신호선 및 제2 신호선, 및 상기 측면에 상기 제1 신호선과 접촉하도록 코팅된 제1 도전 부재 및 상기 제2 신호선과 접촉하도록 코팅된 제2 도전 부재를 포함할 수 있다.
[132]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 통신 회로는 상기 제1 신호선 및 상기 제2 신호선을 통해 상기 제1 도전 부재 및 상기 제2 도전 부재와 연결되고, 상기 측면과 수직하는 방향으로 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 설정될 수 있다.
[133]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 통신 회로는 상기 제1 신호선 및 상기 제2 신호선을 통해 상기 제1 패치 안테나 및 상기 제2 패치 안테나와 연결되고, 상기 일면과 수직하는 방향으로 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 설정될 수 있다.
[134]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 제1 도전 부재 및 상기 제2 도전 부재는 상기 일면 상의 일 지점에서 상기 측면을 통해 상기 다른 일면 상의 일 지점까지 코팅될 수 있다.
[135]
본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 인쇄 회로 기판은 복수의 층들을 포함하고, 상기 복수의 층들 중 적어도 어느 하나는 도전층을 포함할 수 있다.
[136]
[137]
도 13은 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
[138]
도 13을 참조하면, 네트워크 환경(1300)에서 전자 장치(1301)는 제 1 네트워크(1398)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1302)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1399)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1304) 또는 서버(1308)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1301)는 서버(1308)를 통하여 전자 장치(1304)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1301)는 프로세서(1320), 메모리(1330), 입력 장치(1350), 음향 출력 장치(1355), 표시 장치(1360), 오디오 모듈(1370), 센서 모듈(1376), 인터페이스(1377), 햅틱 모듈(1379), 카메라 모듈(1380), 전력 관리 모듈(1388), 배터리(1389), 통신 모듈(1390), 가입자 식별 모듈(1396), 또는 안테나 모듈(1397)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(1301)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1360) 또는 카메라 모듈(1380))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(1376)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(1360)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
[139]
프로세서(1320)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1340))를 실행하여 프로세서(1320)에 연결된 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1320)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1376) 또는 통신 모듈(1390))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1332)에 로드하고, 휘발성 메모리(1332)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1334)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1320)는 메인 프로세서(1321)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1323)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(1323)은 메인 프로세서(1321)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1323)는 메인 프로세서(1321)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
[140]
보조 프로세서(1323)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1321)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1321)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1321)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1321)와 함께, 전자 장치(1301)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1360), 센서 모듈(1376), 또는 통신 모듈(1390))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(1323)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1380) 또는 통신 모듈(1390))의 일부로서 구현될 수 있다.
[141]
메모리(1330)는, 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1320) 또는 센서모듈(1376))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1340)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1330)는, 휘발성 메모리(1332) 또는 비휘발성 메모리(1334)를 포함할 수 있다.
[142]
프로그램(1340)은 메모리(1330)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1342), 미들 웨어(1344) 또는 어플리케이션(1346)을 포함할 수 있다.
[143]
입력 장치(1350)는, 전자 장치(1301)의 구성요소(예: 프로세서(1320))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1301)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(1350)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
[144]
음향 출력 장치(1355)는 음향 신호를 전자 장치(1301)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(1355)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
[145]
표시 장치(1360)는 전자 장치(1301)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(1360)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(1360)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
[146]
오디오 모듈(1370)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(1370)은, 입력 장치(1350)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1355), 또는 전자 장치(1301)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
[147]
센서 모듈(1376)은 전자 장치(1301)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(1376)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.
[148]
인터페이스(1377)는 전자 장치(1301)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(1377)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
[149]
연결 단자(1378)는, 그를 통해서 전자 장치(1301)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(1378)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
[150]
햅틱 모듈(1379)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(1379)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
[151]
카메라 모듈(1380)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(1380)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
[152]
전력 관리 모듈(1388)은 전자 장치(1301)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
[153]
배터리(1389)는 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(1389)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
[154]
통신 모듈(1390)은 전자 장치(1301)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302), 전자 장치(1304), 또는 서버(1308))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1390)은 프로세서(1320)(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(1390)은 무선 통신 모듈(1392)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1394)(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(1398)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1399)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1392)은 가입자 식별 모듈(1396)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(1398) 또는 제 2 네트워크(1399)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1301)를 확인 및 인증할 수 있다.
[155]
안테나 모듈(1397)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나 모듈은, 일실시예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴으로 형성될 수 있고, 어떤 실시예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴 이외에 추가적으로 다른 부품(예: RFIC)을 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(1397)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크(1398) 또는 제 2 네트워크(1399)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1390)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1390)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.
[156]
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
[157]
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1399)에 연결된 서버(1308)를 통해서 전자 장치(1301)와 외부의 전자 장치(1304)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(1302, 1304) 각각은 전자 장치(1301)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(1301)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(1302, 1304, or 1308) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1301)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1301)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1301)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1301)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
[158]
[159]
도 14는 다양한 실시예들에 따른, 복수개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
[160]
도 14를 참조하면, 전자 장치(1301)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414), 제 1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(1422), 제 2 RFIC(1424), 제 3 RFIC(1426), 제 4 RFIC(1428), 제 1 radio frequency front end(RFFE)(1432), 제 2 RFFE(1434), 제 1 안테나 모듈(1442), 제 2 안테나 모듈(1444), 및 안테나(1448)을 포함할 수 있다. 전자 장치(1301)는 프로세서(1320) 및 메모리(1330)를 더 포함할 수 있다. 제 2 네트워크(1399)는 제 1 셀룰러 네트워크(1492)와 제 2 셀룰러네트워크(1494)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전자 장치(1301)는 도13에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제 2 네트워크(1399)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414), 제 1 RFIC(1422), 제 2 RFIC(1424), 제 4 RFIC(1428), 제 1 RFFE(1432), 및 제 2 RFFE(1434)는 무선 통신 모듈(1392)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제 4 RFIC(1428)는 생략되거나, 제 3 RFIC(1426)의 일부로서 포함될 수 있다.
[161]
제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412)는 제 1 셀룰러 네트워크(1492)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 셀룰러 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)는 제 2 셀룰러 네트워크(1494)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 셀룰러 네트워크(1494)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)는 제 2 셀룰러 네트워크(1494)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(1412)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)는 프로세서(1320), 보조 프로세서(1323), 또는 통신 모듈(1390)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)는 인터페이스(미도시)에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 연결되어, 어느 한 방향으로 또는 양 방향으로 데이터 또는 제어 신호를 제공하거나 받을 수 있다.
[162]
제 1 RFIC(1422)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 셀룰러 네트워크(1492)(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(1442))를 통해 제 1 셀룰러 네트워크(1492)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(1432))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(1422)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
[163]
제 2 RFIC(1424)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(1494)(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(1444))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(1494)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(1434))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(1424)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
[164]
제 3 RFIC(1426)(예: 통신 회로(113))는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(1494)(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(1448))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(1494)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(1436)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(1426)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 3 RFFE(1436)는 제 3 RFIC(1426)의 일부로서 형성될 수 있다.
[165]
전자 장치(1301)는, 일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(1426)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(1428)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(1428)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)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(1426)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(1426)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(1448))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(1494)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(1426)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(1428)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
[166]
일시예에 따르면, 제 1 RFIC(1422)와 제 2 RFIC(1424)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 RFFE(1432)와 제 2 RFFE(1434)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일시예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(1442) 또는 제 2 안테나 모듈(1444)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
[167]
일실시예에 따르면, 제 3 RFIC(1426)와 안테나(1448)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(1446)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(1392) 또는 프로세서(1320)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(1426)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(1448)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(1446)(예: 안테나 모듈(110))이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(1426)와 안테나(1448)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(1301)는 제 2 셀룰러 네트워크(1494)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
[168]
일시예에 따르면, 안테나(1448)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수개의 안테나 엘레멘트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(1426)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(1436)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘레멘트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(1438)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(1438)들 각각은 대응하는 안테나 엘레멘트를 통해 전자 장치(1301)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수개의 위상 변환기(1438)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(1301)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
[169]
제 2 셀룰러 네트워크(1494)(예: 5G 네트워크)는 제 1 셀룰러 네트워크(1492)(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(1301)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(1430)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(1320), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(1412), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(1414))에 의해 액세스될 수 있다.
[170]
[171]
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.
[172]
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.
[173]
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
[174]
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1301)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1336) 또는 외장 메모리(1338))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1340))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1301))의 프로세서(예: 프로세서(1320))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
[175]
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
[176]
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
[177]

청구범위

[청구항 1]
전자 장치에 있어서, 하우징, 및 상기 하우징의 엣지에 인접하게 배치된 복수의 안테나 모듈들을 포함하고, 상기 복수의 안테나 모듈들은: 제1 면, 상기 제1 면에 대향하는 제2 면, 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 측면을 포함하는 인쇄 회로 기판, 상기 제1 면 상의 일 지점에서 상기 측면을 통해 상기 제2 면 상의 일 지점까지 연장되는 복수의 제1 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제1 안테나 어레이, 상기 제1 면 상에 배치되는 복수의 제2 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제2 안테나 어레이, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이에서 연장되는 급전선, 및 상기 급전선과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제2 안테나 어레이를 이용하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 설정된 통신 회로를 포함하고, 상기 복수의 제1 안테나 엘리먼트들은 상기 인쇄 회로 기판 상에(on) 도금되는, 전자 장치.
[청구항 2]
청구항 1에 있어서, 상기 통신 회로는 상기 제2 면 상에(on) 배치되고, 3 GHz 내지 100 GHz 대역의 신호를 송수신하도록 설정된, 전자 장치.
[청구항 3]
청구항 1에 있어서, 상기 제1 안테나 엘리먼트들의 형상은 다이폴 안테나 엘리먼트들의 형상에 대응되고, 상기 제2 안테나 엘리먼트들은 패치 안테나 엘리먼트들인, 전자 장치.
[청구항 4]
청구항 1에 있어서, 상기 통신 회로는 상기 제1 안테나 어레이를 통해 상기 측면과 수직하는 방향으로 상기 신호를 송수신하도록 설정된, 전자 장치.
[청구항 5]
청구항 1에 있어서, 상기 통신 회로는 상기 제2 안테나 어레이를 통해 상기 제1 면과 수직하는 방향으로 상기 신호를 송수신하도록 설정된, 전자 장치.
[청구항 6]
청구항 1에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 도전 층이 배치되지 않은 제1 영역 및 상기 도전층이 배치된 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 안테나 어레이는 상기 제1 영역 상에 형성되는, 전자 장치.
[청구항 7]
청구항 1에 있어서, 상기 복수의 안테나 모듈들은 제1 안테나 모듈 및 제2 안테나 모듈을 포함하고, 상기 제1 안테나 모듈은 상기 제1 안테나 모듈에 포함되는 제2 안테나 어레이가 상기 하우징의 엣지를 향하도록 배치되고, 상기 제2 안테나 모듈은 상기 제2 안테나 모듈에 포함되는 제1 안테나 어레이가 상기 하우징의 엣지를 향하도록 배치되는, 전자 장치.
[청구항 8]
청구항 7에 있어서, 상기 복수의 안테나 모듈들은 제3 안테나 모듈을 더 포함하고, 상기 제3 안테나 모듈은 상기 제3 안테나 모듈에 포함되는 제2 안테나 어레이가 상기 하우징의 엣지를 향하도록 배치되는, 전자 장치.
[청구항 9]
청구항 8에 있어서, 상기 하우징은 제1 엣지, 상기 제1 엣지와 평행한 제2 엣지, 상기 제1 엣지의 일단 및 상기 제2 엣지의 일단과 연결되는 제3 엣지, 및 상기 제1 엣지의 타단 및 상기 제2 엣지의 타단과 연결되는 제4 엣지를 포함하고, 상기 제1 안테나 모듈 내지 상기 제3 안테나 모듈은 상기 제1 엣지 내지 상기 제4 엣지 중 서로 다른 엣지에 인접하게 배치되는, 전자 장치.
[청구항 10]
청구항 1에 있어서, 상기 제1 안테나 어레이와 상기 제2 안테나 어레이 사이의 이격 거리는 지정된 값 이상인, 전자 장치.
[청구항 11]
안테나 모듈에 있어서, 인쇄 회로 기판; 상기 인쇄 회로 기판의 일면에 형성된 제1 패치 안테나 및 제2 패치 안테나; 상기 인쇄 회로 기판의 상기 일면 또는 다른 일면에 배치되는 통신 회로; 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 상태로 상기 인쇄 회로 기판의 내부에 형성되고, 상기 인쇄 회로 기판의 측면을 통해 적어도 일부가 외부로 드러나는 제1 신호선 및 제2 신호선; 및 상기 측면에 상기 제1 신호선과 접촉하도록 코팅된 제1 도전 부재 및 상기 제2 신호선과 접촉하도록 코팅된 제2 도전 부재를 포함하는, 안테나 모듈.
[청구항 12]
청구항 11에 있어서, 상기 통신 회로는 상기 제1 신호선 및 상기 제2 신호선을 통해 상기 제1 도전 부재 및 상기 제2 도전 부재와 연결되고, 상기 측면과 수직하는 방향으로 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 설정된, 안테나 모듈.
[청구항 13]
청구항 11에 있어서, 상기 통신 회로는 상기 제1 신호선 및 상기 제2 신호선을 통해 상기 제1 패치 안테나 및 상기 제2 패치 안테나와 연결되고, 상기 일면과 수직하는 방향으로 지정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 설정된, 안테나 모듈.
[청구항 14]
청구항 11에 있어서, 상기 제1 도전 부재 및 상기 제2 도전 부재는 상기 일면 상의 일 지점에서 상기 측면을 통해 상기 다른 일면 상의 일 지점까지 코팅되는, 안테나 모듈.
[청구항 15]
청구항 16에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 복수의 층들을 포함하고, 상기 복수의 층들 중 적어도 어느 하나는 도전층을 포함하는, 안테나 모듈.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5a]

[도5b]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]

[도11]

[도12]

[도13]

[도14]