KR102390488B1 - 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

전자 장치가 개시된다. 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 대향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하고, 도전성 물질을 적어도 일부 포함하는 하우징, 상기 하우징 내면에 부착된 FPCB, 상기 FPCB에 포함되고, 슬릿이 형성된 제1 안테나 엘리먼트, 및 상기 제1 안테나 엘리먼트를 위한 제1 RFIC를 포함하되, 상기 하우징의 상기 측면 부재 또는 상기 제2 플레이트에는, 개구(opening)가 형성되고, 상기 FPCB는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 상기 슬릿이 형성된 적어도 일부가 상기 개구를 통해 노출되도록 상기 하우징 내면에 부착되고, 상기 개구의 적어도 일부는 절연 물질로 채워지고, 상기 절연 물질은 상기 제1 안테나 엘리먼트의 상기 슬릿이 형성된 적어도 일부에 접촉될 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

안테나를 포함하는 전자 장치{AN ELECTRONIC DEVICE COMPRISING AN ANTENNA}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 초고대역의 주파수를 송수신하는 안테나 기술과 관련된다.
모바일 트래픽의 급격한 증가로, 28GHz 이상의 초고대역 주파수 기반의 5세대 이동 통신(5G) 기술이 개발되고 있다. 초고대역 주파수 신호에는 30GHz 에서 300GHz 대역의 주파수 대역을 가지는 밀리미터파도 포함된다. 초고대역의 주파수가 사용되면, 파장이 짧아 안테나 및 기기의 소형화, 경향화가 가능하다. 또한 짧은 파장으로 인해 동일한 면적에 상대적으로 많은 안테나들을 실장할 수 있어, 신호는 특정 방향으로 집중하여 송신될 수도 있다. 또한 대역폭을 넓게 사용할 수 있어 보다 더 대량의 정보가 전송될 수 있다.
초고대역의 주파수는 강한 직진성을 가지고 자유 대기 중 높은 경로 손실이 발생할 수 있어서, 장거리 통신에 부적합한 문제가 있다. 또한 강한 직진성을 가진 초고대역의 주파수를 이용하기 위하여 신호를 조향하기 위한 빔포밍(beamforming)기술이 필요하다.
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 초고대역의 주파수를 이용하는 안테나를 포함하는 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 대향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하고, 도전성 물질을 적어도 일부 포함하는 하우징, 상기 하우징 내면에 부착된 FPCB, 상기 FPCB에 포함되고, 슬릿이 형성된 제1 안테나 엘리먼트, 및 상기 제1 안테나 엘리먼트를 위한 제1 RFIC를 포함하되, 상기 하우징의 상기 측면 부재 또는 상기 제2 플레이트에는, 개구(opening)가 형성되고, 상기 FPCB는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 상기 슬릿이 형성된 적어도 일부가 상기 개구를 통해 노출되도록 상기 하우징 내면에 부착되고, 상기 개구의 적어도 일부는 절연 물질로 채워지고, 상기 절연 물질은 상기 제1 안테나 엘리먼트의 상기 슬릿이 형성된 적어도 일부에 접촉될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다른 실시 예에 따른 전자 장치는, 는, 전면 플레이트, 상기 전면 플레이트의 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트, 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징으로서, 상기 측면 부재는, 상기 측면 부재를 관통하여 형성된 적어도 하나의 제1 개구를 포함하는 도전부, 및 상기 적어도 하나의 제1 개구의 적어도 일부를 채우는 비 도전성 물질을 포함하는 하우징, 상기 전면 플레이트를 통해 노출된 터치 스크린 디스플레이, 상기 공간의 내부에 상기 적어도 하나의 제1 개구에 인접하여 위치하는 연성 회로 기판으로서, 상기 제1 개구에 마주하고 상기 도전부를 따라 연장되는 적어도 하나의 제1 슬릿을 포함하는 제1 도전층을 포함하는 FPCB, 상기 제1 슬릿의 한 사이드 상의 상기 제1 도전층의 제1 지점 및 상기 제1 슬릿의 다른 사이드 상의 상기 제1 도전층의 제2 지점에 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로로서, 20GHz 에서 70GHz사이의 신호를 송수신 하도록 구성된 제1 무선 통신 회로, 상기 제1 무선 통신 회로 및 상기 터치 스크린 디스플레이와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 지향성을 가지는 초고대역의 주파수를 송수신하는 안테나를 구현할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 엘리먼트의 지향성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 엘리먼트의 예시를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 엘리먼트의 지향성을 개선하기 위한 안테나 리플렉터(reflector)를 포함하는 전자 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 리플렉터가 추가됨에 따라 개선되는 지향성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 복수의 홀들을 포함하는 FPCB의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 홀들이 FPCB에 추가된 안테나의 성능을 측정한 결과를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 스피커가 내부에 실장된 전자 장치의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 복수의 안테나 엘리먼트가 실장 되는 전자 장치의 사시도 이다.
도 11a은 본 발명의 일 실시 예에 따른 FPCB 및 PCB의 실장 형태를 나타내는 도면이다.
도 11b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 FPCB 및 PCB의 실장 형태를 나타내는 도면이다.
도 11c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 회로의 회로도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 쿨러가 내부에 실장된 전자 장치의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 패치 안테나를 포함하는 전자 장치의 사시도이다.
도 14은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타낸다
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크톱 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예들에서, 전자 장치는 가전 제품(home appliance)일 수 있다. 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD 플레이어(Digital Video Disk player), 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스(set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널(home automation control panel), 보안 컨트롤 패널(security control panel), TV 박스(예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔(예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기(예: 각종 휴대용 의료측정기기(혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA(magnetic resonance angiography), MRI(magnetic resonance imaging), CT(computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 내비게이션(navigation) 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(Global Navigation Satellite System)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트(infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기(avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛(head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM(automatic teller's machine), 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치(internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기(thermostat), 가로등, 토스터(toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전자 장치는 가구(furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터(projector), 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시 예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른, 전자 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 하우징으로 둘러싸일 수 있다. 전자 장치(100)의 하우징은 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 대향하는 제2 플레이트(140), 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트(140) 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(130)를 포함할 수 있다. 상기 하우징의 적어도 일부는 도전성 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 제1 안테나 엘리먼트(110)를 포함할 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(110)는 슬릿 안테나일 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 제1 안테나 엘리먼트(110)는 패치 안테나(patch antenna), 다이폴 안테나(dipole antenna), 또는 엔드 파이어 안테나(end fire antenna)일 수 있다. 이하에서 제1 안테나 엘리먼트(110)가 슬릿 안테나인 경우를 일 예시로서 설명한다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 슬릿(112)이 형성된 제1 안테나 엘리먼트(110)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 엘리먼트(110)의 중심 주파수 28GHz일 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고 제1 안테나 엘리먼트는 약 20GHz 에서 약 60GHz 사이의 주파수 신호를 포함한 밀리미터파를 송수신할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1 안테나 엘리먼트(110), 및 개구(opening)(132)가 하우징의 측면 부재(130)에 4개가 결합된 전자 장치(100)가 예시로서 도시되었다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고 제1 안테나 엘리먼트(110)는 측면 부재(130) 또는 제2 플레이트(140)에 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 측면 부재(130) 또는 제2 플레이트(140)의 넓이를 고려하여 복수 개의 제1 안테나 엘리먼트(110)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 하우징 내면에 부착되고, 상기 제1 안테나 엘리먼트(110)가 형성된 FPCB(연성 회로 기판, flexible printed circuit board)(105)를 포함할 수 있다. FPCB(105)는 연성을 가지므로, 구부러짐으로써 하우징의 안쪽 면에 인접하거나 밀착되게 위치할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 상기 제1 안테나 엘리먼트(110)를 위한 제1 RFIC(radio frequency integrated circuit)를 포함할 수 있다. RFIC는 무선 통신에 적합한 주파수 범위에서 작동하는 모든 전자 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 RFIC는 약 20GHz 에서 약 60GHz사이의 신호를 송수신 하도록 설정될 수 있다. 제1 RFIC는 제1 안테나 엘리먼트(110)로 급전하기 위한 급전 회로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징의 측면 부재(130) 또는 제2 플레이트(140)에는, 적어도 하나의 개구(132)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, FPCB(105)는 제1 안테나 엘리먼트(110)의 상기 슬릿(112)이 형성된 적어도 일부가 상기 개구(132)를 통해 노출되도록 하우징의 내면에 부착될 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(110)는 개구(132)를 통하여 신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 개구(132)는 제1 안테나 엘리먼트(110)에서 송출된 신호가 지향성을 가지도록 다이렉터(director)역할을 할 수 있다.
일 실시 예에서, 개구(132)의 적어도 일부는 절연 물질(120)로 채워질 수 있다. 도 1을 참조하면, 개구(132)의 일부가 십자 모양으로 채워진 실시 예가 도시되었다. 십자 모양의 절연 물질(120)의 일부가 측면 부재(130)와 닿도록 채워짐으로써, 절연 물질(120)은 하우징과 함께 전자 장치(100)의 외관을 지지할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 절연 물질(120)은 측면 부재의 일 부분과 닿도록 일자 모양, 십 일자 모양, 사각형 모양, 또는 개구(132)와 동일한 모양 등으로 채워질 수 있다.
일 실시 예에서, 절연 물질(120)은 제1 안테나 엘리먼트(110)에 접촉될 수 있다. 예를 들어, 절연 물질(120)은 상기 제1 안테나 엘리먼트(110)의 슬릿(112)이 형성된 적어도 일부에 접촉될 수 있다. 다른 예로, 절연 물질(120)은 상기 슬릿(112)에 부착되거나 결합될 수도 있다. 또 다른 예로, 절연 물질(120)은 상기 제1 안테나 엘리먼트(110)와 인접하게 배치될 수도 있다. 이하, 절연 물질(120)는 슬릿(112)에 접촉되는 경우를 일 실시 예로서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 절연 물질(120)은 FPCB(105)가 하우징 내면에 잘 부착될 수 있도록 할 수 있다. 절연 물질(120)은 하우징과 함께 전자 장치(100)의 외관을 지지할 수 있다. 절연 물질(120)은 제1 안테나 엘리먼트(110)에 접촉됨으로써, 제1 안테나 엘리먼트(110)에서 송출된 신호가 지향성을 가지도록 다이렉터 역할을 할 수 있다.
일 실시 예에서, 절연 물질(120)의 유전율은 제1 안테나 엘리먼트(110)의 방사에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 절연 물질의 유전율이 높으면 지향성을 증가시킬 수 있고, 신호의 손실이 커질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)에 복수의 제1 안테나 엘리먼트(110)를 일 열로 배열함으로써, 신호의 지향성을 높일 수 있다. 제1 RFIC의 급전 회로는 복수의 제1 안테나 엘리먼트(110) 각각에 급전할 수 있고, 각각의 제1 안테나 엘리먼트(110)는 동위상으로 급전될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 안테나 엘리먼트(110)에는 적어도 하나의 슬릿(112)이 형성될 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(110)는 급전 회로에 의하여 a 지점을 통해 급전될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 엘리먼트(110)는 슬릿 안테나(slot antenna)로 동작할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치(100)는 전면 플레이트, 상기 전면 플레이트의 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트(140), 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트(140) 사이의 공간(135)을 둘러싸는 측면 부재(130)를 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 측면 부재(130)는, 상기 측면 부재(130)를 관통하여 형성된 적어도 하나의 개구(132)를 포함하는 도전부(130a)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 개구(132)의 적어도 일부는 비 도전성 물질(120)로 채워질 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치(100)는 상기 공간(135)의 내부에 상기 적어도 하나의 개구(132)에 인접하여 위치하는 연성 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB)(105)를 포함할 수 있다. 연성 회로 기판(105)은, 상기 개구부(132)에 마주하고 상기 도전부(130a)를 따라 연장되는 적어도 하나의 슬릿(112)을 포함하는 제1 도전층(110)을 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치(100)는 슬릿(112)의 한 사이드 상의 상기 제1 도전층의 제1 지점(a) 및 상기 슬릿(112)의 다른 사이드 상의 상기 제1 도전층의 제2 지점(b)에 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 무선 통신 회로는 약 20GHz 에서 약 70GHz사이의 신호를 송수신 하도록 설정될 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치(100)는 상기 무선 통신 회로와 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)의 측면 부재(130)의 영역 중 도전부(130a)를 제외한 영역은, 20GHz 이하의 대역의 신호를 송수신하는 안테나 방사체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 측면 부재(130)에는 5세대 이동 통신을 수행하는 안테나(예: 제1 안테나 엘리먼트(110)) 및 4세대 이동 통신을 수행하는 안테나가 실장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 엘리먼트의 지향성을 설명하기 위한 도면이다.
일 실험 예에서, 도 1에 예시로서 도시된 전자 장치(100)의 제1 안테나 엘리먼트(110)의 지향성을 측정하였다. 실험 예의 전자 장치(100)는 일 열로 배열된 4개의 제1 안테나 엘리먼트(110)와 도전성 물질을 포함하는 측면 부재(130)(예: 금속 베젤)를 가진다. 도시된 그래프 (1) 내지 (3)은 제1 안테나 엘리먼트(110)의 빔 패턴을 나타낸다. -x 축은 하우징 외부 방향이고, +x 축은 하우징 내부 방향이다.
그래프 (1)은 절연 물질(120) 및 측면 부재(130) 없이 제1 안테나 엘리먼트(110)의 지향성을 측정한 그래프이다. 제1 안테나 엘리먼트(110)의 신호는 외부 방향(-x) 및 내부 방향(+x)으로 고르게 방사된다.
그래프 (2)는 절연 물질(120)이 접촉된 제1 안테나 엘리먼트(110)의 지향성을 측정한 그래프이다. 제1 안테나 엘리먼트(110)는 외부 방향(-x)으로 더 많은 신호를 방사한다. 절연 물질(120)은, 예를 들어, 지지대의 역할 및 다이렉터의 역할을 수행할 수 있다.
그래프 (3)은, 절연 물질(120)이 측면 부재(132)의 적어도 하나의 개구(132)에 채워지고, 적어도 하나의 개구(132)가 포함된 측면 부재(130)가 부착된 제1 안테나 엘리먼트(110)의 지향성을 측정한 그래프이다. 이 경우는, 제1 안테나 엘리먼트(110)에 절연 물질(120)이 접촉되고, 제1 안테나 엘리먼트(110)의 적어도 일부가 개구(132)를 통해 노출되도록 FPCB(105)가 하우징의 측면 부재(130)에 부착된 경우일 수 있다.
그래프 (3)을 참조하면, 제1 안테나 엘리먼트(110)는 하우징의 외부 방향(-x)으로 더 많은 신호를 방사하는 것을 알 수 있다. 측면 부재(130)의 개구(132)는 절연 물질(120)과 함께 다이렉터 역할을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 엘리먼트의 예시를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 안테나 엘리먼트(110)는 FPCB(105)에 형성될 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(110)는 슬릿(112)을 포함할 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(110)는, 예를 들어, 슬릿 안테나(slot antenna)로 참조될 수 있다. 슬릿(112)은, 예를 들어, 중심 주파수가 28GHz인 신호를 송출하기 위하여, 약 5mm 길이(a)를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징의 개구(132)는 가로 길이(b)가 약 9.1mm, 세로 길이(c)가 약 3.4mm 로 형성될 수 있다. FPCB(105)는 하우징의 개구(132)를 통해 슬릿(112)이 외부로 노출되도록, 하우징 내면에 배치될 수 있다. 개구(132)는, 예를 들어, 하우징의 측면 부재(130) 또는 제2 플레이트(140)에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 절연 물질(120)은 슬릿(112)을 포함하는 면적을 가질 수 있다. 또 다른 예로, 절연 물질(120)은 상기 슬릿(112)을 덮도록 제1 안테나 엘리먼트(110)에 접촉, 부착 또는 결합될 수 있다. 절연 물질(120)은 제1 안테나 엘리먼트(110)에 부착 또는 결합됨으로써, FPCB(105)가 하우징 내면에 부착되도록 지지할 수 있다. 또 다른 예로, 절연 물질(120)은 상기 슬릿(112)에 중첩 되고, 제1 안테나 엘리먼트(110)에 인접되게 형성될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 절연 물질(120)은 상기 개구(132)에 포함되는 면적과 동일 또는 유사한 면적을 가질 수 있다. 절연 물질(120)은, 예를 들어, 개구(132)를 관통함으로써, 상기 하우징에 결합될 수 있다. 절연 물질(120)은 하우징에 결합됨으로써 전자 장치(100)의 외부 형태를 형성하고 지지할 수 있다. 절연 물질(120)은, 예를 들어, 십자 형태, 일자 형태, 또는 원형 형태 등으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않고, 개구(132)를 통하여 측면 부재(130)와 결합될 수 있는 형태를 모두 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 엘리먼트의 지향성을 개선하기 위한 안테나 리플렉터를 포함하는 전자 장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 리플렉터가 추가됨에 따라 개선되는 지향성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 하우징 내부에 수용되는 안테나 리플렉터(440)를 더 포함할 수 있다. 전자 장치(100)의 제1 안테나 엘리먼트(110)는 상기 개구(132)와 안테나 리플렉터(440)의 사이에 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 리플렉터(440)는 반사체(reflector)로 참조될 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(110)의 신호 중 하우징 내부 방향으로 향하는 신호는 상기 반사체에 의하여 반사되어 외부 방향으로 향할 수 있다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(100)에 안테나 리플렉터(440)가 없는 경우의 방사 패턴(1) 및 전자 장치(100)에 안테나 리플렉터(440)가 있는 경우의 방사 패턴(2)가 도시되었다. 일 실험 예에서, 도 2의 실험 예에서 상술된 전자 장치(100)에 안테나 리플렉터(440)를 추가하여 안테나의 지향성을 측정하였다.
방사 패턴(2)에서 0 도 방향으로 향하던 신호가 -180도 방향으로 향하는 신호에 합해져 안테나 이득이 증가한 것을 알 수 있다. 구체적 수치는 아래의 표 1과 같다. 안테나 이득이 약 1 dB 개선된 것을 알 수 있다.
반사체가 없는 경우 반사체가 있는 경우
안테나 이득(dB) 12.86dB 13.78dB
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 복수의 홀들을 포함하는 FPCB의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 홀들이 FPCB에 추가된 안테나의 성능을 측정한 결과를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 FPCB(605)(예: 도 1의 FPCB(105))는 복수의 홀들(650)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 홀들(650)은 상기 개구(예: 도 1의 개구(132))에 마주하여 위치할 수 있다. 복수의 홀들(650)이 원형인 경우가 예를 들어 도시되었으나, 복수의 홀들(650)의 형태는 원형에 한정되지 않는다.
일 실시 예에 따르면, FPCB(605)가 하우징의 내면에 부착됨에 따라 하우징 내부와 하우징 외부 사이의 공기의 흐름이 방해되거나 차단될 수 있다. 복수의 홀들(650)은 하우징 내부와 하우징 외부 사이에서 공기가 흐를 수 있도록 함으로써, 공기 통로(air path)의 역할을 할 수 있다.
예를 들어, 복수의 홀들(650)은 전자 장치에 스피커가 내장되어 있는 경우 상기 스피커의 소리가 하우징 외부로 송출되도록 할 수 있다. 다른 예에서, 복수의 홀들(650)은 전자 장치 내부에 마이크가 내장되어 있는 경우, 외부의 소리는 복수의 홀들(650)을 통해 내부로 전달될 수 있다. 또 다른 예에서, 복수의 홀들(650)은 전자 장치에 쿨러(cooler)가 내장되어 있는 경우 외부로부터 흡기가 이루어지고, 내부의 열이 외부로 빠져나가도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 홀들(650)이 FPCB(605)에 포함됨에 따라, 제1 안테나 엘리먼트에는 복수의 홀들(650) 중 일부가 포함될 수 있다. 예를 들어, FPCB(605)의 제1 도전층은 슬릿(610)에 인접하여 복수의 관통홀들(예: 도 6의 복수의 홀들(650))을 포함할 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(예: 제1 안테나 엘리먼트(110))에 복수의 홀들(650)이 없는 경우와 복수의 홀들(650)이 있는 경우에 안테나 성능을 측정한 결과는 도 7에 도시되었다. 예를 들어, 도 6의 제1 안테나 엘리먼트는 a 지점(예: 도 1의 a 지점))을 통하여 급전될 수 있다.
도 7을 참조하면, 방사 패턴(1)은 안테나의 빔 패턴은 하우징 외부로 향하고 있음을 나타내고 있고, 반사손실 그래프(2)는 안테나가 약 28GHz 에서 약 33GHz 사이에서 공진하고 있음을 나타내고 있다.
표 2를 참조하면, 제1 안테나 엘리먼트가 1개인 경우 및 4개인 경우(예: 도 1에 도시된 4열의 복수의 제1 안테나 엘리먼트(110))에 대하여, 안테나 엘리먼트의 안테나 이득을 측정한 결과가 도시되었다. 홀이 없는 일반 슬릿 안테나의 경우와 비교하여 성능이 저하되지 않았음을 알 수 있다.
홀이 없는 경우 홀이 있는 경우
단일 안테나 4.47dB 5.69dB
4열 안테나 12.86dB 12.85dB
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 스피커가 내부에 실장된 전자 장치의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따라, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 상기 전자 장치의 하우징 내부에 수용되는 스피커(800)를 더 포함할 수 있다. 상기 스피커(800)는 스피커 모듈로 참조될 수 있다. 예를 들어, 하우징의 개구(632)는 하우징의 측면 부재(630)에 형성될 수 있다. 스피커(800)는 상기 개구(632)와 마주하는 상기 FPCB(605)의 면과, 반대 면에 배치될 수 있다. 스피커(800)의 소리는 상기 개구(632)와 마주하여 위치하는 복수의 홀들(650)을 통해 외부로 송출될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 스피커 모듈(800)은 스피커 모듈(800)과 측면 부재(630) 사이에 제1 도전층(610)이 위치하도록 전면 플레이트 및 후면 플레이트 사이의 공간(635)(예: 도 1의 공간(135))에 위치할 수 있다. 제1 도전층(610)(예: 도 1의 제1 도전층(110))은 적어도 하나의 슬릿(612)(예: 도 1의 슬릿(112))에 인접하여 복수의 관통홀들(예: 도 6의 복수의 홀들(650))을 포함할 수 있다. 상기 복수의 관통홀들을 통하여, 스피커 모듈(800)의 소리가 외부로 송출될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 비 도전성 물질(620)과 측면 부재(630)의 일부에 형성된 도전부는, 상기 스피커 모듈(800)의 사운드 도관의 역할을 수행하는(serves as a sound conduit) 적어도 하나의 갭(gap)을 함께 형성할 수 있다. 예를 들어, 도전부와 비 도전성 물질(620)은 음영 부분(a 영역)과 같은 4개의 갭을 형성할 수 있다. 상기 갭을 통하여, 내부의 스피커 모듈(800)의 소리가 외부로 송출될 수 있다.
다양한 실시 예에 따라, 안테나 리플렉터(예: 도 4의 안테나 리플렉터(440))는 스피커(600)의 인클로져(inclosure)에 부착될 수 있다. 도시되지 않았지만, 예를 들어, 안테나 리플렉터는 스피커(800)의 인클로져에 부착되고, 스피커(800)와 제1 안테나 엘리먼트(610) 사이에 위치할 수 있다. 이를 통해 제1 안테나 엘리먼트(610)의 성능이 향상될 수 있다. 예를 들어, 안테나 리플렉터의 부착 위치에 따라 스피커(800)의 소리를 외부로 송출할 수 있는 공기 통로를 형성 할 수 있다. 예를 들어 안테나 리플렉터에 복수의 홀들이 형성 될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전자 장치의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(900)(예: 도 1의 전자 장치(100))의 하우징은 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 대향하는 제2 플레이트(예: 도 1의 제2 플레이트(140)), 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(930)(예: 도 1의 측면 부재(130))를 포함할 수 있다. 상기 하우징의 적어도 일부는 도전성 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 측면 부재(930)에는 제1 안테나 엘리먼트(910)가 형성될 수 있다. 측면 부재(930)의 적어도 일부는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 도 9에는 제1 안테나 엘리먼트(910) 4개가 4 열을 이루는 경우가 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시 예에서, 제1 안테나 엘리먼트(910)에는 개구(932)가 형성될 수 있다. 상기 개구(932)는 절연 물질로 채워질 수 있다. 상기 절연 물질은 제1 안테나 엘리먼트(910)의 지향성을 향상할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(900)는 하우징 내부에 수용되는 FPCB를 포함할 수 있다. 상기 FPCB는 상기 제1 안테나 엘리먼트(910)에 급전하기 위한 제1 RFIC를 포함할 수 있다. 상기 제1 RFIC는 상기 개구(932)로 급전할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 RFIC는 제1 안테나 엘리먼트(910)에 급전하기 위한 급전 회로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징의 내부 면의 상기 개구 넓이(932a)는 하우징의 외부 면의 상기 개구의 넓이(932b)보다 작을 수 있다. 측면 부재(930)의 a-a'구간의 단면도를 참조하면, 개구(932)의 단면도는 사다리꼴 형태가 될 수 있다.
예를 들어, 하우징의 측면 부재(930)는 일정 두께를 가지는 메탈 바디일 수 있다. 측면 부재(930)에 포함되는 개구(932)의 단면은 상기 일정 두께를 높이로 하는 사다리꼴 형태를 가질 수 있다. 상기 형태의 개구(932)는 제1 안테나 엘리먼트(910)의 다이렉터 역할을 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 절연 물질은 상기 하우징의 외측에 채워지는 산화 금속(920c), 또는 상기 하우징의 내측에 채워지는 상기 산화 금속과 상이한 절연 물질(920a)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징의 측면 부재(930)는 알루미늄으로 구성될 수 있고, 산화 금속(920c)은 산화 알루미늄일 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 복수의 안테나 엘리먼트가 실장 되는 전자 장치의 사시도 이다.
일 실시 예에 따라, 전자 장치(1000)(예: 도 1의 전자 장치(100) 또는 도 9의 전자 장치(900))의 제1 개구(1032)(예: 도 1의 개구(132) 또는 도 9의 개구(932))는 상기 측면 부재(1030)(예: 도 1의 측면 부재(130) 또는 도 9의 측면 부재(930))에 형성될 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트(1010)(예: 도 1의 제1 안테나 엘리먼트(110) 또는 도 9의 제1 안테나 엘리먼트(910))는 상기 측면 부재(1030)에 인접하게 형성될 수 있다. 도 10a 및 도 10b에는 제1 안테나 엘리먼트(1010)의 예시로서, 도 1의 제1 안테나 엘리먼트(110)가 도시되었다. 일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 엘리먼트(110)를 위한 RFIC(1045-1)는 제2 PCB(1045)에 위치할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(1000)는 제2 플레이트(1040)에 형성된 다른 제2 안테나 엘리먼트(1020)를 포함할 수 있다.
초고대역의 주파수 신호는 직진성이 강하기 때문에, 제1 안테나 엘리먼트(1010)는 측면 부재(1030)로 들어오는 신호는 수신할 수 있지만, 제2 플레이트(1040)로 들어오는 신호의 수신은 상대적으로 어려울 수 있다. 제2 플레이트(1040)에 형성된 제2 안테나 엘리먼트(1020)는 후면으로 들어오는 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 플레이트(1040)는 제2 개구(1042-1) 및 제3 개구(1043-2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 개구(1042-1)는 카메라 실장을 위한 개구 일 수 있다. 예를 들어, 제3 개구(1043-1)는 센서의 실장을 위한 개구일 수 있다. 상기 센서는 심박 센서, 조도 센서 등을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 PCB(1045)는 제2 개구(1042-1) 및 제3 개구(1043-2)에 대응하는 개구(1042,1043)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 또는 센서가 제2 PCB(1045)의 개구(1042, 1043)를 관통하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 PCB(1045)는 카메라 실장을 위한 카메라 데코(camera deco)(1020a) 및 센서 실장을 위한 센서 데코(sensor deco)(1020b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 PCB(1045)는 제2 플레이트(1040)는 제2 개구(1042-1) 또는 제3 개구(1043-2)에 인접하여 배치된 도전성 패턴(1044a, 1044b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 패턴은 급전되어 모노폴 안테나의 방사체로 동작할 수 있다. 상기 모노폴 안테나의 신호는 제2 플레이트(1040)는 제2 개구(1042-1) 및 제3 개구(1043-2)를 통해 방사될 수 있다. 예를 들어, 카메라 데코(1020a) 및 센서 데코(1020b)가 상기 도전성 패턴(1044a, 1044b)을 포함할 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 예를 들어 상기 카메라 데코(1020a)는 2개의 도전성 패턴(1044a)을 포함할 수 있고, 센서 데코(1020b)는 2개의 도전성 패턴(1044b)을 포함할 수 있다. 4개의 도전성 패턴은 a 내지 d 지점을 통해 급전되어 4개 모노폴 안테나의 방사체로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제2 PCB(1045)에 위치한 RFIC(1045-2)는 a 내지 d지점에 각각 급전할 수 있다.
일 실시 예에서, 도전성 패턴(1044a, 1044b)은 약 20GHz 에서 약 70GHz사이 신호를 송수신할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 도전성 패턴(1044a, 1044b)는 다른 타겟 주파수를 송수신하도록 다른 패턴으로 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 데코(1020a) 및 센서 데코(1020b)의 일부 영역은 제2 안테나 엘리먼트(1020)로 참조될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 카메라 데코(1020a) 또는 센서 데코(1020b)의 일부 영역은 제2 안테나 엘리먼트(1020)로 참조될 수 있다. 카메라 데코(1020a) 및 센서 데코(1020b)는 각각 도전성 패턴을 포함할 수 있고, 복수의 도전성 패턴들은 안테나 방사체의 집합으로 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 안테나 엘리먼트(1020)의 적어도 일부는 제2 플레이트(1040)의 제2 개구(1042-1) 및 제3 개구(1043-2)를 통하여 노출되도록 위치될 수 있다. 제2 안테나 엘리먼트(1020)의 신호는 상기 제2 개구(1042-1) 및 제3 개구(1043-2)를 통해 외부로 송출될 수 있다.
일 실험 예에서, 도 10a 및 도 10b에 도시된 복수의 안테나 엘리먼트에 대한 안테나 이득을 측정하였다. 제1 안테나 엘리먼트(1010) 및 제2 안테나 엘리먼트(1020)가 단독으로 전자 장치(1000)에 실장된 경우와, 두 가지 안테나 엘리먼트가 동시에 실장된 경우에 대하여 각각 안테나 이득이 측정되었다.
하단의 표 3을 참조하면, 각각 단독으로 안테나로 사용될 때와 동시에 사용될 때 각각의 안테나 성능은 거의 동등한 수준으로 측정되었다. 따라서 측면 부재(1030)의 안테나와 제2 플레이트(1040)의 안테나가 동시에 실장 됨으로써, 전자 장치(1000)는 서로 다른 방향의 신호를 송수신할 수 있다.
단독으로 사용 동시에 사용
제1 안테나 엘리먼트(1010) 13.68dB 13.28dB
제2 안테나 엘리먼트(1020) 14.00dB 13.98dB
도 11a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 FPCB 및 PCB의 실장 형태를 나타내는 도면이다.
도 11a를 참조하면, 일 실시 예에서 전자 장치(1000)(예: 도 1의 전자 장치(100) 또는 도 10a의 전자 장치(1000))의 내부에 수용된 FPCB(1005)(예: 도 1의 FPCB(105) 또는 도 10a의 FPCB(1005))는 상기 제1 플레이트(미도시)의 내면에 인접하게 위치한 제1 PCB(1007a) 및 상기 제2 플레이트(1040)(예: 도 1의 제2 플레이트(140) 또는 도 10a의 제2 플레이트(1040)) 내면에 인접하게 위치한 제2 PCB(1007b)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 PCB 또는 제2 PCB는 경성 회로 기판(rigid printed circuit board)일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 PCB(1007a) 및 제2 PCB(1007b)의 도시된 영역은 제1 플레이트, 및 제2 플레이트(1040)와 마주한 면의 배면일 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(1000)의 측면 부재(1030)에 안테나 엘리먼트(1010)(예: 도 1의 제1 안테나 엘리먼트(110) 또는 도 10a의 제1 안테나 엘리먼트(1010))가 형성된 경우, 상기 안테나 엘리먼트(1010)를 위한 RFIC(예: 도 1의 제1 RFIC 또는 도 10a의 제1 RFIC)는 제1 PCB(1007a) 또는 제2 PCB(1007b) 에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 초고대역의 주파수 신호의 높은 경로 손실 때문에, 안테나 엘리먼트와 RFIC를 물리적으로 가깝게 배치할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 하우징의 측면(1030)이 얇게 제작되는 경우, FPCB(1005)에 RFIC를 배치하는 것이 어려울 수 있다. 예컨대, 안테나 엘리먼트(1010)가 측면 부재(1030)에 형성된 경우, 제1 PCB(1007a) 또는 제2 PCB(1007b)에 안테나 엘리먼트(1010)를 위한 제1 RFIC(1009b-1)(예: 측면 부재(1030)에 형성된 안테나 엘리먼트(1010)를 위한 RFIC))가 배치될 수 있다. 제1 PCB(1007a) 또는 제2 PCB(1007b)의 측면 부재(1030)에 인접한 위치에 제1 RFIC(1009b-1)를 배치함으로써, 안테나 엘리먼트(1010)와 제1 RFIC(1009b-1)를 인접하게 배치할 수 있다.
다른 실시 예에서, 제1 PCB(1007a) 또는 제2 PCB(1007b)에 안테나 엘리먼트가 형성될 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트는 예를 들어, 슬릿 안테나, 패치 안테나, 다이폴 안테나, 또는 엔드 파이어 안테나로 참조될 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 엘리먼트는 약 20GHz 에서 약 60GHz 사이의 주파수 신호를 송수신할 수 있다. 제1 PCB(1007a)에 형성된 안테나 엘리먼트를 위한 제3 RFIC(1009a) (예: 제1 플레이트에 형성된 안테나 엘리먼트를 위한 RFIC)는 제1 PCB(1007a)에 배치될 수 있다. 제2 PCB(1007b)에 형성된 안테나 엘리먼트를 위한 제2 RFIC(1009b-2)(예: 제2 플레이트에 형성된 안테나 엘리먼트를 위한 RFIC)는 제2 PCB(1007b)에 배치될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제1 플레이트 또는 제2 플레이트(1040)는 적어도 하나의 개구를 형성할 수 있다. 제1 PCB(1007a) 또는 제2 PCB(1007b)에 형성된 안테나 엘리먼트가 상기 개구를 통해 노출되도록, 상기 제1 PCB(1007a) 또는 제2 PCB(1007b)는 상기 하우징 내부에 배치될 수 있다. 이와 관련된 실시 예는 도 12를 참조하여 후술된다.
예를 들어, 제1 PCB(1007a) 또는 제2 PCB(1007b)에 형성된 안테나 엘리먼트는 슬릿 안테나일 수 있다. 제1 PCB(1007a) 또는 제2 PCB(1007b)는 상기 개구에 마주하고, 상기 개구를 포함하는 도전부를 따라 연장되는 적어도 하나의 슬릿을 포함하는 도전층을 포함할 수 있다. 상기 슬릿의 한 사이드 상의 도전층의 제1 지점 및 상기 슬릿의 다른 사이드 상의 도전층의 제2 지점에 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로에 의하여 급전될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 하우징의 제1 플레이트 및, 제2 플레이트(1040)에 안테나 엘리먼트(예: 도 10a의 제2 안테나 엘리먼트(1020))가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 플레이트에 형성된 안테나 엘리먼트를 위한 제3 RFIC(1009a)는 제 1 PCB(1007a)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 플레이트(1040)에 형성된 안테나 엘리먼트를 위한 제2 RFIC(1009b-2)는 제2 PCB(1007b)에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 초고대역의 주파수 신호의 손실을 방지하기 위하여 전자 장치(1000)는 복수의 RFIC들(1009a, 1009b-1, 1009b-2)에 전달할 신호를 중간 주파수 대역에서 스위치(1009b-3)를 통해 스위칭 할 수 있다. 예를 들어, 스위치(1009b-3)는 중간 주파수의 신호를 기저대역 신호로 변경 하거나 기저대역 신호를 중간 주파수 신호로 변환 하는 IFIC(intermediate frequency integrated circuit) 와 복수 의 RFIC들(1009a, 1009b-1, 1009b-2)를 선택적으로 연결 할 수 있다. IFIC 는, 예를 들어, 메인 PCB에 배치될 수 있다. 복수의 RFIC들(1009a, 1009b-1, 1009b-2)과 IFIC 는, 예를 들어, 도전성 라인(예: 동축선(coaxial cable))을 통해 연결 될 수 있다. 예를 들어, 통신이 가능한 방향이 제2 플레이트의 방향인 경우, 전자 장치(1000)는 IFIC 와 제2 RFIC(1009b-2)를 스위치(1009b-3)를 통해 연결 할 수 있다. 관련 설명은 도 11c를 참조하여 후술된다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(1000)는 안테나 엘리먼트(1010)보다 낮은 주파수 대역의 신호를 송수신하는 다른 안테나 엘리먼트를 더 포함할 수 있다. 상기 다른 안테나 엘리먼트는 예를 들어, 20GHz 미만의 주파수 신호를 송수신 하는 안테나(예: 4세대 이동통신을 수행하는 안테나)일 수 있다.
전자 장치(1000)는 제1 PCB(1007a), 및 제2 PCB(1007b)와 다른, 하우징 내부에 수용되는 PCB(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 PCB는 예를 들어, 상기 메인 PCB일 수 있다. 전자 장치(1000)는 상기 PCB에 배치되고, 상기 20GHz 미만의 주파수 신호를 송수신 하는 안테나 엘리먼트를 위한 통신 회로를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(1000)는 4세대 이동 통신을 수행하는 안테나와 5세대 이동 통신을 수행하는 안테나를 동시에 실장할 수 있다.
도 11b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 FPCB 및 PCB의 실장 형태를 나타내는 도면이다.
도 11b를 참조하면, 일 실시 예에서 전자 장치(1000)(예: 도 1의 전자 장치(100) 또는 도 10a의 전자 장치(1000))의 내부에 수용된 FPCB(1005)(예: 도 1의 FPCB(105) 또는 도 10의 FPCB(1005))는 상기 제2 플레이트(예: 도 1의 제2 플레이트(140) 또는 도 10a의 제2 플레이트(1040))의 내면에 인접하게 위치한 제2 PCB(1007b)와 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 제2 PCB(1007b)의 도시된 영역은 제2 플레이트(1040)와 마주한 면의 배면일 수 있다.
일 실시 예에서, 안테나 엘리먼트(1010)(예: 도 1의 제1 안테나 엘리먼트(110) 또는 도 10a의 제1 안테나 엘리먼트(1010))가 측면 부재(1030)에 형성된 경우, 제2 PCB(1007b)에 안테나 엘리먼트(1010)를 위한 제1 RFIC(1009b-1)가 배치될 수 있다. 제2 PCB(1007b)에서 측면(1030)에 인접한 위치에 RFIC를 배치함으로써, 안테나 엘리먼트(1010)와 제1 RFIC(1009b-1)를 인접하게 배치할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 PCB(1007b)에 안테나 엘리먼트(예: 도 1의 안테나 엘리먼트(110))가 형성될 수 있다. 상기 안테나 엘리먼트는 예를 들어, 슬릿 안테나, 패치 안테나, 다이폴 안테나, 또는 엔드 파이어 안테나로 참조될 수 있다. 제2 PCB(1007b)에 형성된 안테나 엘리먼트를 위한 제2 RFIC(1009b-2)(예: RFIC Rear)는 제2 PCB(1007b)에 배치될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제2 플레이트(1040)는 적어도 하나의 개구를 포함할 수 있다. 제2 PCB(1007b)는 상기 제2 PCB(1007b)에 형성된 안테나 엘리먼트가 상기 개구를 통해 노출되도록, 상기 하우징 내부에 배치될 수 있다. 이와 관련된 일 실시 예는 도 12를 참조하여 후술된다.
다양한 실시 예에서, 제2 플레이트(1040)에 안테나 엘리먼트(예: 도 10a의 제2 안테나 엘리먼트(1020))가 형성될 수 있다. 상기 제2 플레이트(1040)에 형성된 안테나 엘리먼트를 위한 제2 RFIC(1009b-2)는 제2 PCB(1007b)에 배치될 수 있다.
도 11c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 회로의 회로도이다. 무선 통신 회로는 일반적으로 RFIC를 의미하지만, 넓게는 RFIC, IFIC 및 프로세싱 회로를 모두 포함할 수 있다. 도 11c에서 무선 통신 회로 내부의 디지털(digital) 제어선은 생략되어있다.
무선 통신 회로는 예를 들어, CP, IFIC(1120), RFIC(1110), 스위치, digital 제어선 MIPI, I2C, PCIe, UART, USB 또는 GPIO 등을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수 개의 안테나(예: 도 1의 안테나 엘리먼트(110), 도 9의 안테나 엘리먼트(910))가 일정 거리 d 만큼 떨어져 배치될 수 있다. 안테나는 스위치와 연결되고 TDD 통신 중 송신(Tx) 일 때 송신부 체인(Tx chain)에, 수신(Rx) 일 때 Rx chain 에 선택적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, RFIC(1110)의 송신부 체인은 RFIC(1110) 내에서 PA(power amp), 1st VGA(variable gain amp.), PS(phase shifter), 2nd VGA(variable gain amp.), n Way Tx Splitter, 믹서(mixer)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, RFIC(1110)의 PA 는 송신부(Tx) 신호의 대 전력 증폭 역할을 수행할 수 있다. PA 는 RFIC(1110) 내부 또는 RFIC(1110) 외부에 실장 될 수 있다. 각 VGA들은 CP의 제어를 받아 TX AGC(auto gain control)동작을 수행할 수 있다. VGA의 숫자는 경우에 따라 늘거나 줄 수 있다. PS는 CP의 제어로 빔 포밍 각도에 따라 신호의 위상을 천이 시킬 수 있다. n way Tx Splitter는 믹서로부터 받은 송신(Tx) 신호를 n 개의 신호로 분리 생성 시킬 수 있다. 믹서는 IFIC(1120)로부터 받은 중간 주파수의 송신 신호를 RF 대역의 송신 신호로 업 컨버젼을 수행한다. 믹서는 내부 또는 외부 오실레이터로부터 혼합할 신호를 받을 수 있다.
RFIC(1110)의 수신부 체인은 RFIC(1110) 내에서 LNA(저 잡음증폭기), PS, 1st VGA, n Way Rx Combiner, 2nd Rx VGA, mixer를 포함할 수 있다.
RFIC(1110)의 LNA는 안테나로부터 수신한 신호의 저 잡음 증폭 역할을 수행할 수 있다. 각 VGA 들은 CP 의 제어를 받아 Rx AGC(auto gain control)동작을 수행할 수 있다. 도 11c에 도시된 VGA의 개수는 예시적인 것이며, 경우에 따라 변경될 수 있다. PS는 CP의 제어로 빔포밍 각도에 따라 신호의 위상을 천이 시킬 수 있다. n Way Combiner는 위상 천이되어 동위상으로 정렬된 신호를 컴바이닝 할 수 있다. 컴바이닝된 신호는 2nd VGA를 거쳐 믹서로 전달될 수 있다. 믹서는 수신된 신호를 RF 대역에서 IF 대역으로 다운컨버팅을 수행할 수 있다. 믹서는 내부 또는 외부 오실레이터로부터 혼합할 신호를 받을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, RFIC(1110) 내 믹서 후단에 RFIC(1110)의 수신부 체인 또는 송신부 체인을 선택적으로 연결하는 스위치를 더 포함할 수 있다. IF 주파수가 높을 경우 RFIC(1110)와 IFIC(1120) 간 전송선로 연결이 어려울 수 있다. 상기 스위치로 TDD 동작시 수신부 체인 또는 송신부 체인을 선택적으로 연결하면, RFIC(1110)와 IFIC(1120) 간 전송선로의 개수를 줄일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, IFIC(1120)는 RFIC(1110) 와 같이 IFIC(1120)의 수신부 체인 또는 송신부 체인을 선택적으로 연결하는 스위치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, IFIC(1120)의 송신부 체인은 예를 들어, Quadrature Mixer, 3rd Tx VGA, LPF(Low Pass Filter), 4th TxVGA, 버퍼(Buffer)를 포함할 수 있다. 버퍼는 CP로부터 밸런싱된(Balanced) 송신부 I/Q 신호 수신 시 완충 역할을 함으로써, 안정적으로 신호가 처리 될 수 있도록 할 수 있다. 3rd Tx VGA와 4th Tx VGA는 CP의 제어를 받아 송신부 AGC 역할을 할 수 있다. LPF는 기저대역의 송신부 I/Q 신호의 대역폭을 Cutoff 주파수로 동작하여 Channel Filter의 역할을 수행한다. Cutoff 주파수는 가변 가능하다. Quadrature Mixer 는 Balanced Tx I/Q 신호를 Tx-IF 신호로 업컨버젼 역할을 수행한다.
일 실시 예에 따르면, IFIC(1120)의 수신부 체인은 Quadrature Mixer, 3rd VGA, LPF(Low Pass Filter), 4th VGA, 버퍼를 포함할 수 있다. 버퍼는 4th VGA를 거친 밸런싱된 I/Q 신호를 CP에 전달할 때 완충 역할을 함으로써 안정적으로 신호가 처리 될 수 있도록 할 수 있다. 3rd Rx VGA와 4th Rx VGA는 CP의 제어를 받아 수신부 AGC 역할을 할 수 있다. LPF는 기저대역의 밸렁신된 Rx I/Q 신호의 대역폭을 Cutoff 주파수로 동작하여 채널 필터의 역할을 수행할 수 있다. Cutoff 주파수는 가변 가능하다. Quadrature Mixer는 Rx-IF신호로 다운컨버젼 하여 밸런싱된 Rx I/Q 신호를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, CP 내 Tx I/Q DAC 은 모뎀이 변조한 Digital 신호를 Balanced Tx I/Q 신호로 변환하여 IF-IC에 전달할 수 있다. CP 내 Rx I/Q ADC IF-IC 가 다운컨버팅한 Balanced Rx I/Q 신호를 디지털 신호로 변환하여 모뎀에 전달하는 역할을 할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 쿨러가 내부에 실장된 전자 장치의 사시도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시 예에 따라, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 하우징 내부에 수용되는 쿨러(cooler)(1200)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징의 제2 플레이트(1240)(예: 도 1의 제2 플레이트(140))에 개구(1232)(예: 도 11a 또는 도 11b의 제2 플레이트(1040)에 형성된 개구)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 PCB(1205)는 안테나 엘리먼트(1210)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 엘리먼트(1210)는 슬릿 안테나, 패치 안테나, 다이폴 안테나, 또는 엔드 파이어 안테나로 참조될 수 있다. 제2 PCB(1205)는, 예를 들어, 제2 플레이트(1240) 내면에 인접하게 위치할 수 있다.
일 실시 예에서, 쿨러(1200)는 제1 플레이트(예: 도 1의 제1 플레이트)와 상기 개구(1232)와 마주하는 제2 PCB(1205)의 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 PCB(1205)는 복수의 홀들(예: 도 6의 복수의 홀들(650)과 유사.)을 포함할 수 있다. 복수의 홀들은 개구(1232)와 마주하여 위치할 수 있다. 복수의 홀들을 통해 하우징 내부로의 흡기가 이루어질 수 있다. 안테나 엘리먼트(1210)와 제2 PCB(1205)에 실장된 RFIC(예: 도 11a 또는 도 11b의 RFIC Rear)는 상기 쿨러(1200)의 동작에 따른 공기 흐름에 의하여 직접 냉각 될 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패치 안테나를 포함하는 전자 장치의 사시도이다.
도 13a을 참조하면, 일 실시 예에서 전자 장치(1300)(예: 도 1의 전자 장치(100))는 복수의 패치 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, FPCB(1305)에 포함된 복수의 도전성 영역은 복수의 패치 안테나(1350)를 형성할 수 있다. 복수의 도전성 영역은 FPCB(130)의 일부가 도전성 물질로 채어진 영역으로 참조될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(1300)의 하우징에는 복수의 개구(1332)가 형성될 수 있다. 상기 FPCB(1305)는 복수의 패치 안테나(1350)가 복수의 개구(1332)를 통해 외부로 노출되도록 하우징 내면에 배치될 수 있다. 복수의 개구(1332)를 통해 복수의 패치 안테나의 신호가 방사될 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구(1332)는 복수의 패치 안테나(1350)와 유사한 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(1300)는 복수의 패치 안테나(1350)를 위한 RFIC를 포함할 수 있다. 예를 들어, RFIC에 포함된 급전 회로는, 복수의 도전성 영역에 각각 급전을 함으로써 상기 급전된 도전성 영역들이 복수의 패치 안테나(1350)로 작동하도록 할 수 있다. 예를 들어, RFIC는 제1 플레이트(예: 도 1의 제1 플레이트) 또는 제2 플레이트(1320)(예: 도 1의 제2 플레이트(140))의 내면에 배치된 PCB(예: 도 11a 및 도 11b의 제2 PCB(1007b))에 배치될 수 있다.
도 13b를 참조하면, 일 실시 예에서, 전자 장치(1300)가 하우징 내에 수용된 스피커(1360)(예: 도 8의 스피커(800) 또는 스피커 모듈)를 더 포함할 수 있다. 스피커(1360)는 FPCB(1305)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, FPCB(1305)는 스피커(1360)의 인클로져(enclosure)에 부착될 수 있다.
일 실시 예에서, FPCB(1305)는 스피커(1360)에서 생성된 소리 신호를 하우징 외부로 송출하기 위한 복수의 관통 홀들(1355)(예: 복수의 홀들(650))을 포함할 수 있다. 복수의 관통 홀들(1355)은 복수의 패치 안테나(1350)와 동일하거나 유사한 형태로 형성될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))는 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 대향하는 제2 플레이트(예: 도 1의 제2 플레이트(100)), 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(예: 도 1의 측면 부재(130))를 포함하고, 도전성 물질을 적어도 일부 포함하는 하우징, 상기 하우징 내면에 부착된 FPCB(예: 도 1의 FPCB(105)), 상기 FPCB에 포함되고, 슬릿이 형성된 제1 안테나 엘리먼트(예: 도 1의 제1 안테나 엘리먼트(110)), 및 상기 제1 안테나 엘리먼트를 위한 제1 RFIC를 포함하되, 상기 하우징의 상기 측면 부재 또는 상기 제2 플레이트에는, 개구(opening) 예: 도 1의 개구(132))가 형성되고, 상기 FPCB는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 상기 슬릿이 형성된 적어도 일부가 상기 개구를 통해 노출되도록 상기 하우징 내면에 부착되고, 상기 개구의 적어도 일부는 절연 물질 예: 도 1의 절연 물질(120))로 채워지고, 상기 절연 물질은 상기 제1 안테나 엘리먼트의 상기 슬릿이 형성된 적어도 일부에 접촉될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 하우징 내부에 수용되는 PCB, 상기 안테나보다 낮은 주파수 대역의 신호를 송수신하는 제2 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트를 위한, 상기 PCB에 배치되는 통신 회로를 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 FPCB는, 상기 제1 플레이트의 내면에 인접하게 위치한 제1 PCB(예: 도 11a의 제1 PCB(1007a))또는 상기 제2 플레이트 내면에 인접하게 위치한 제2 PCB(예: 도 11b의 제2 PCB(1007b))와 결합될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 제1 RFIC(예: 도 11a의 제1 RFIC(1009b-1))는 상기 제1 PCB 또는 상기 제2 PCB에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 하우징 내부에 수용되는 안테나 리플렉터(예: 도 4의 안테나 리플렉터(440))를 더 포함하고, 제1 안테나 엘리먼트는 상기 개구와 상기 안테나 리플렉터의 사이에 위치할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 하우징 내부에 수용되는 스피커(예: 도 8의 스피커(800))를 더 포함하고, 안테나 리플렉터는 상기 스피커의 인클로져(enclosure)에 부착될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 FPCB는 복수의 홀들(예: 도 6의 복수의 홀들(650))을 포함하고, FPCB는 상기 복수의 홀들이 상기 개구에 마주하여 위치하도록 상기 하우징의 내면에 부착될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 하우징 내부에 수용되는 스피커(예: 도 8의 스피커(800))를 더 포함하고, 상기 스피커는 상기 개구와 마주하는 상기 FPCB(예: 도 8의 FPCB(605))의 면과, 반대 면에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 개구는 상기 측면 부재에 형성되고, 상기 제2 플레이트는 상기 개구와 다른 개구(예: 도 10의 제2 개구(1042-1), 제3 개구(1043-1))를 형성하고, 상기 제2 PCB(예: 도 10의 제2 PCB(1045))는 하나 이상의 도전성 패턴(예: 도 10의 도전성 패턴(1044a, 1044b))을 포함하는 제2 안테나 엘리먼트(예: 도 10의 제2 안테나 엘리먼트(1020))를 포함하고, 상기 제2 PCB는 상기 제2 안테나 엘리먼트의 적어도 일부가 상기 다른 개구를 통해 노출되도록 위치될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 하우징 내부에 수용되는 쿨러(cooler)(예: 도 12의 쿨러(1200))를 더 포함하고, 상기 쿨러는 상기 제1 플레이트 다른 개구와 마주하는 상기 제2 PCB의 사이에 배치 될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 9의 전자 장치(900))는, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 대향하는 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(예: 도 9의 측면 부재(930))를 포함하는, 도전성 물질을 포함하는 하우징, 상기 측면 부재에 포함된 제1 안테나 엘리먼트(예: 도 9의 제1 안테나 엘리먼트(910)), 상기 하우징 내면에 부착되는 FPCB 및 상기 제1 안테나 엘리먼트를 위한 제1 RFIC를 포함하되, 상기 제1 안테나 엘리먼트에는 개구(예: 도 9의 개구(932))가 형성되고, 상기 개구는 절연 물질로 채워지고, 상기 제1 RFIC는 상기 개구로 급전할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 하우징의 내부 면의 상기 개구의 넓이(예: 도 9의 (932a))는 상기 하우징의 외부 면의 상기 개구의 넓이보(예: 도 9의 (932b))다 작을 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 절연 물질은 상기 하우징의 외측에 채워지는 산화 금속(예: 도 9의 산화 금속(902b))과 상기 하우징의 내측에 채워지는 상기 산화 금속과 상이한 절연 물질(예: 도 9의 절연 물질(902a))을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 FPCB는, 상기 제1 플레이트의 내면에 인접하게 위치한 제1 PCB(예: 도 11a의 제1 PCB(1007a)) 또는 상기 제2 플레이트의 내면에 인접하게 위치한 제2 PCB(예: 도 11b의 제2 PCB(1007b))와 결합될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 제1 RFIC(예: 도 11a의 제1 RFIC(1009b-1))는 상기 제1 PCB 또는 상기 제2 PCB에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 하우징 내부에 수용되는 PCB, 상기 제1 안테나 엘리먼트보다 낮은 주파수 대역의 신호를 송수신하는 제2 안테나 엘리먼트, 상기 PCB에 배치되고, 상기 제2 안테나 엘리먼트를 위한 제2 RFIC를 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 1 전자 장치(100))의 는, 전면 플레이트, 상기 전면 플레이트의 반대 방향으로 향하는 후면 플레이트(예: 도 1의 후면 플레이트(140)), 상기 전면 플레이트 및 상기 후면 플레이트 사이의 공간을 둘러싸는 측면 부재(예: 도 1의 측면 부재(130))를 포함하는 하우징으로서, 상기 측면 부재는, 상기 측면 부재를 관통하여 형성된 적어도 하나의 제1 개구(예: 도 1의 개구(132))를 포함하는 도전부((예: 도 1의 도전부(130a)), 및 상기 적어도 하나의 제1 개구의 적어도 일부를 채우는 비 도전성 물질(예: 도 1의 비 도전성 물질(120))을 포함하는 하우징, 상기 전면 플레이트를 통해 노출된 터치 스크린 디스플레이, 상기 공간의 내부에 상기 적어도 하나의 제1 개구에 인접하여 위치하는 연성 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB) (예: 도 1의 연성 회로 기판(105))로서, 상기 제1 개구에 마주하고 상기 도전부를 따라 연장되는 적어도 하나의 제1 슬릿(예: 도 1의 슬릿(112)을 포함하는 제1 도전층(예: 도 1의 도전층(110))을 포함하는 FPCB, 상기 제1 슬릿의 한 사이드 상의 상기 제1 도전층의 제1 지점(예: 도 1의 제1 지점(a)) 및 상기 제1 슬릿의 다른 사이드 상의 상기 제1 도전층의 제2 지점(예: 도 1의 제2 지점(b))에 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로로서, 20GHz 에서 70GHz사이의 신호를 송수신 하도록 구성된 제1 무선 통신 회로, 상기 제1 무선 통신 회로 및 상기 터치 스크린 디스플레이와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 적어도 하나의 스피커 모듈(예: 도 8의 스피커 모듈(800))을 더 포함하고, 상기 스피커 모듈은 상기 스피커 모듈과 상기 측면 부재 사이에 상기 제1 도전층(예: 도 8의 제1 도전층(610))이 위치하도록 상기 공간의 내부에 위치하고, 상기 제1 도전층은 상기 적어도 하나의 제1 슬릿(예: 도 6의 슬릿(612))에 인접하여 복수의 관통홀들(예: 도 6의 복수의 홀들(650))을 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 상기 비 도전성 물질과 상기 도전부는 상기 스피커 모듈의 사운드 도관의 역할을 수행하는(serves as a sound conduit) 적어도 하나의 갭(gap)(예: 도 8의 음영 부분(a))을 함께 형성할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 상기 제2 플레이트는 적어도 하나의 제2 개구를 포함하는 도전부를 포함하고, 상기 전자 장치는 상기 공간의 내부에 상기 적어도 하나의 제2 개구에 인접하여 위치하는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 더 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 제2 개구에 마주하고 상기 제2 개구를 포함하는 도전부를 따라 연장되는 적어도 하나의 제2 슬릿을 포함하는 제2 도전층을 포함하고, 상기 제2 슬릿의 한 사이드 상의 상기 제2 도전층의 제1 지점 및 상기 제2 슬릿의 다른 사이드 상의 상기 제2 도전층의 제2 지점에 전기적으로 연결되는 제2 무선 통신 회로를 포함하되, 상기 연성 회로 기판은 상기 인쇄 회로 기판과 결합되고, 상기 제1 무선 통신 회로 및 상기 제2 무선 통신 회로는 상기 인쇄 회로 기판에 배치될 수 있다.
도 14은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경(1400) 내의 전자 장치(1401)를 나타낸다. 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치(예: PDA(personal digital assistant), 태블릿 PC(tablet PC), 랩탑 PC(, 데스크톱 PC, 워크스테이션, 또는 서버), 휴대용 멀티미디어 장치(예: 전자 책 리더기 또는 MP3 플레이어), 휴대용 의료 기기(예: 심박, 혈당, 혈압, 또는 체온 측정기), 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용 형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식 형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오 장치, 오디오 액세서리 장치(예: 스피커, 헤드폰, 또는 헤드 셋), 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토메이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 게임 콘솔, 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 전자 장치는 네비게이션 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder)(예: 차량/선박/비행기 용 블랙박스(black box)), 자동차 인포테인먼트 장치(예: 차량용 헤드-업 디스플레이), 산업용 또는 가정용 로봇, 드론(drone), ATM(automated teller machine), POS(point of sales) 기기, 계측 기기(예: 수도, 전기, 또는 가스 계측 기기), 또는 사물 인터넷 장치(예: 전구, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도 조절기, 또는 가로등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 또한, 예를 들면, 개인의 생체 정보(예: 심박 또는 혈당)의 측정 기능이 구비된 스마트폰의 경우처럼, 복수의 장치들의 기능들을 복합적으로 제공할 수 있다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 14을 참조하여, 네트워크 환경(1400)에서 전자 장치(1401)(예: 도 1의 전자 장치(100) 또는 도 9의 전자 장치(900))는 근거리 무선 통신(1498)을 통하여 전자 장치(1402)와 통신하거나, 또는 네트워크(1499)를 통하여 전자 장치(1404) 또는 서버(1408)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1401)는 서버(1408)을 통하여 전자 장치(1404)와 통신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1401)는 버스(1410), 프로세서(1420), 메모리(1430), 입력 장치(1450)(예: 마이크 또는 마우스), 표시 장치(1460), 오디오 모듈(1470), 센서 모듈(1476), 인터페이스(1477), 햅틱 모듈(1479), 카메라 모듈(1480), 전력 관리 모듈(1488), 및 배터리(1489), 통신 모듈(1490), 및 가입자 식별 모듈(1496)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1401)는 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1460) 또는 카메라 모듈(1480))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스(1410)는, 구성요소들(1420-1490)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 신호(예: 제어 메시지 또는 데이터)를 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서(1420)는, 중앙처리장치(central processing unit, CPU), 어플리케이션 프로세서(application processor, AP), GPU(graphics processing unit), 카메라의 ISP(image signal processor), 또는 CP(communication processor) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1420)는 SoC(system on chip) 또는 SiP(system in package)로 구현될 수 있다. 프로세서(1420)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(1420)에 연결된 전자 장치(1401)의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1420)는 다른 구성요소들(예: 통신 모듈(1490)) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1432)에 로드 하여 처리하고, 결과 데이터를 비 휘발성 메모리(1434)에 저장할 수 있다.
메모리(1430)는, 휘발성 메모리(1432) 또는 비 휘발성 메모리(1434)를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리(1432)는, 예를 들면, RAM(random access memory)(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM)로 구성될 수 있다. 비 휘발성 메모리(1434)는, 예를 들면, PROM(programmable read-only memory), OTPROM(one time PROM), EPROM(erasable PROM), EEPROM(electrically EPROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, HDD(hard disk drive), 또는 SSD(solid state drive)로 구성될 수 있다. 또한, 비 휘발성 메모리(1434)는, 전자 장치(1401)와의 연결 형태에 따라, 그 안에 배치된 내장 메모리(1436), 또는 필요 시에만 연결하여 사용 가능한 스탠드-얼론(stand-alone) 형태의 외장 메모리(1438)로 구성될 수 있다. 외장 메모리(1438)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card), 또는 메모리 스틱을 포함할 수 있다. 외장 메모리(1438)는 유선(예: 케이블 또는 USB(universal serial bus)) 또는 무선(예: Bluetooth)을 통하여 전자 장치(1401)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
메모리(1430)는, 예를 들면, 전자 장치(1401)의 다른 소프트웨어 구성요소, 예를 들어, 프로그램(1440)에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 프로그램(1440)은, 예를 들면, 커널(1441), 라이브러리(1443), 어플리케이션 프레임워크(1445), 또는 어플리케이션 프로그램(interchangeably "어플리케이션")(1447)을 포함할 수 있다.
입력 장치(1450)는, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 키보드는 물리적인 키보드로 연결되거나, 표시 장치(1460)를 통해 가상 키보드로 표시될 수 있다.
표시 장치(1460)는, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS) 디스플레이, 또는 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 일 실시 예에 따르면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 디스플레이는 사용자의 터치, 제스처, 근접, 또는 호버링(hovering) 입력을 감지할 수 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(interchangeably "force sensor")를 포함할 수 있다. 상기 터치 회로 또는 압력 센서는 디스플레이와 일체형으로 구현되거나, 또는 디스플레이와는 별도의 하나 이상의 센서들로 구현될 수 있다. 홀로그램 장치는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(1401)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
오디오 모듈(1470)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1470)은, 입력 장치(1450)(예: 마이크)를 통해 소리를 획득하거나, 또는 전자 장치(1401)에 포함된 출력 장치(미 도시)(예: 스피커 또는 리시버), 또는 전자 장치(1401)와 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1402)(예: 무선 스피커 또는 무선 헤드폰) 또는 전자 장치(1406)(예: 유선 스피커 또는 유선 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1476)은, 예를 들면, 전자 장치(1401)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 고도, 습도, 또는 밝기)를 계측 또는 감지하여, 그 계측 또는 감지된 상태 정보에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(1476)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러(color) 센서(예: RGB(red, green, blue) 센서), IR(infrared) 센서, 생체 센서(예: 홍채 센서, 지문 센서, 또는 HRM(heartbeat rate monitoring) 센서, 후각(electronic nose) 센서, EMG(electromyography) 센서, EEG(Electroencephalogram) 센서, ECG(Electrocardiogram) 센서), 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 또는 UV(ultra violet) 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(1476)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1401)는 프로세서(1420) 또는 프로세서(1420)와는 별도의 프로세서(예: 센서 허브)를 이용하여, 센서 모듈(1476)을 제어할 수 있다. 별도의 프로세서(예: 센서 허브)를 이용하는 경우에, 전자 장치(1401)는 프로세서(1420)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 프로세서(1420)를 깨우지 않고 별도의 프로세서의 작동에 의하여 센서 모듈(1476)의 동작 또는 상태의 적어도 일부를 제어할 수 있다.
인터페이스(1477)는, 일 실시 예에 따르면, HDMI(high definition multimedia interface), USB, 광 인터페이스(optical interface), RS-232(recommended standard 232), D-sub(D-subminiature), MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 연결 단자(1478)는 전자 장치(1401)와 전자 장치(1406)를 물리적으로 연결시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(1478)는, 예를 들면, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1479)은 전기적 신호를 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 햅틱 모듈(1479)은 사용자에게 촉각 또는 운동 감각과 관련된 자극을 제공할 수 있다. 햅틱 모듈(1479)은 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1480)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(1480)는, 일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 렌즈(예: 광각 렌즈 및 망원 렌즈, 또는 전면 렌즈 및 후면 렌즈), 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시(예: 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp) 등)를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1488)은 전자 장치(1401)의 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(1489)는, 예를 들면, 1차 전지, 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함하여 외부 전원에 의해 재충전되어, 상기 전자 장치(1401)의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다.
통신 모듈(1490)은, 예를 들면, 전자 장치(1401)와 외부 장치(예: 제1 외부 전자 장치(1402), 제2 외부 전자 장치(1404), 또는 서버(1408)) 간의 통신 채널 수립 및 수립된 통신 채널을 통한 유선 또는 무선 통신의 수행을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1490)은 무선 통신 모듈(1492) 또는 유선 통신 모듈(1494)을포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제1 네트워크(1498)(예: Bluetooth 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(1499)(예: 셀룰러 네트워크와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 장치와 통신할 수 있다.
무선 통신 모듈(1492)은, 예를 들면, 셀룰러 통신, 근거리 무선 통신, 또는 GNSS 통신을 지원할 수 있다. 셀룰러 통신은, 예를 들면, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications)을 포함할 수 있다. 근거리 무선 통신은, 예를 들면, Wi-Fi(wireless fidelity), Wi-Fi Direct, Li-Fi(light fidelity), Bluetooth, BLE(Bluetooth low energy), Zigbee, NFC(near field communication), MST(magnetic secure transmission), RF(radio frequency), 또는 BAN(body area network)을 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 "Beidou") 또는 Galileo(the European global satellite-based navigation system)을 포함할 수 있다. 본 문서에서 "GPS"는 "GNSS"와 상호 호환적으로 사용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 통신 모듈(1492)은, 셀룰러 통신을 지원하는 경우, 예를 들면, 가입자 식별 모듈(1496)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1401)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1492)은 프로세서(1420)(예: AP)와 별개인 CP를 포함할 수 있다. 이런 경우, CP는, 예를 들면, 프로세서(1420)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 프로세서(1420)를 대신하여, 또는 프로세서(1420)가 액티브 상태에 있는 동안 프로세서(1420)과 함께, 전자 장치(1401)의 구성요소들(1410-1496) 중 구성 요소와 관련된 기능들의 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1492)은 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS 통신 모듈 중 해당하는 통신 방식만을 지원하는 복수의 통신 모듈들로 구성될 수 있다.
유선 통신 모듈(1494)은, 예를 들면, LAN(local area network), 전력선 통신 또는 POTS(plain old telephone service)를 포함할 수 있다.
제1 네트워크(1498)는, 예를 들어, 전자 장치(1401)와 제1 외부 전자 장치(1402)간의 무선으로 직접 연결을 통해 명령 또는 데이터를 송신 또는 수신 할 수 있는 Wi-Fi 다이렉트 또는 Bluetooth를 포함할 수 있다. 제2 네트워크(1499)는, 예를 들어, 전자 장치(1401)와 제2 외부 전자 장치(1404)간의 명령 또는 데이터를 송신 또는 수신할 수 있는 텔레커뮤니케이션 네트워크(예: LAN(local area network)나 WAN(wide area network)와 같은 컴퓨터 네트워크, 인터넷(internet), 또는 텔레폰(telephone) 네트워크)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 명령 또는 상기 데이터는 제2 네트워크에 연결된 서버(1408)를 통해서 전자 장치(1401)와 제2 외부 전자 장치(1404)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 제1 및 제2 외부 전자 장치(1402, 1404) 각각은 전자 장치(1401)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(1401)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(1402, 1404), 또는 서버(1408)에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1401)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1401)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(1402, 1404), 또는 서버(1408))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(1402, 1404), 또는 서버(1408))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1401)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1401)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 설정된(adapted to or configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 설정된 (또는 구성된) 프로세서"는 해당 동작들을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치(예: 메모리 1430)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 AP)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)로 구성된 유닛(unit)을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(1430))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(1420))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체(예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램 모듈) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램 모듈)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 휴대용 통신 장치에 있어서,
    전면 플레이트, 후면 플레이트, 및 상기 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이에 공간을 실질적으로 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 측면 부재는 내부에 제1 개구부 및 제2 개구부가 형성된 도전성 부분 및 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부 내에 적어도 부분적으로 위치한 비도전성 부분을 포함하고, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부 각각은 상기 도전성 부분의 내부 표면 및 외부 표면 사이에 형성된; 및
    상기 하우징에 수용된 복수의 안테나 모듈들을 포함하고,
    상기 복수의 안테나 모듈들은:
    상기 전면 플레이트를 향하는 제1 방향을 향하고 제1 빔을 형성하도록 사용되는 제1 안테나 어레이를 포함하는 제1 안테나 모듈;
    상기 제1 방향과 다른 제2 방향을 향하는 제2 안테나 모듈, 상기 제2 안테나 모듈은:
    제2 빔을 형성하도록 사용되는 제2 안테나 어레이, 상기 제2 안테나 어레이는 제1 도전성 패턴을 포함하고 제1 mmWave 주파수 대역을 지원하고; 및
    제3 빔을 형성하도록 사용되는 제3 안테나 어레이, 상기 제3 안테나 어레이는 상기 제1 도전성 패턴과 적어도 일부 이격된 제2 도전성 패턴을 포함하고 제2 mmWave 주파수 대역을 지원하고; 및
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향을 향하고, 제4 빔을 형성하도록 사용되는 제4 안테나 어레이를 포함하는 제3 안테나 모듈을 포함하는, 상기 제4 안테나 어레이는 상기 제1 개구부와 대응하는 제1 영역에 위치한 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 개구부와 대응하는 제2 영역에 위치한 제2 안테나 엘리먼트를 포함하는 휴대용 통신 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 안테나 어레이 및 상기 제3 안테나 어레이와 전기적으로 연결된 제1 라디오 주파수 통합 회로;
    상기 제4 안테나 어레이와 전기적으로 연결된 제2 라디오 주파수 통합 회로; 및
    스위칭 회로를 통하여 상기 제1 라디오 주파수 통합 회로 또는 상기 제2 라디오 주파수 통합 회로와 선택적으로 연결된 중간 주파수 집적 회로를 더 포함하는, 휴대용 통신 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 안테나 모듈은 상기 전면 플레이트를 향하는 제1 면 및 상기 후면 플레이트를 향하는 제2 면을 포함하고,
    상기 제2 안테나 어레이 및 상기 제3 안테나 어레이는 상기 제2 면에 배치되고, 및
    상기 제1 라디오 주파수 통합 회로는 상기 제1 면에 배치되는, 휴대용 통신 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 안테나 어레이는 상기 제1 방향으로 상기 제1 빔을 방사하도록 설정되고,
    상기 제2 안테나 어레이는 상기 제2 방향으로 상기 제1 mmWave 주파수 대역에 대응하는 상기 제2 빔을 방사하도록 설정되고, 및
    상기 제3 안테나 어레이는 상기 제2 방향으로 상기 제2 mmWave 주파수 대역에 대응하는 상기 제3 빔을 방사하도록 설정되고, 및
    상기 제4 안테나 어레이는 상기 제3 방향으로 상기 제4 빔을 방사하도록 설정되는, 휴대용 통신 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 안테나 어레이 및 상기 제4 안테나 어레이 각각은 상기 제1 mmWave 주파수 대역 및/또는 상기 제2 mmWave 주파수 대역을 지원하도록 설정된, 휴대용 통신 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 측면 부재에 포함된 상기 도전성 부분의 적어도 한 부분은 안테나의 적어도 일부로 동작하도록 설정된, 휴대용 통신 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 측면 부재는 상기 도전성 부분의 상기 적어도 한 부분의 제1 끝 부분 및 제2 끝 부분에 각각 형성된 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 포함하는, 휴대용 통신 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부 각각은 상기 휴대용 통신 장치의 옆 부분보다 짧은 길이를 갖는 상기 휴대용 통신 장치의 윗 부분에 배치된, 휴대용 통신 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 안테나 모듈은 상기 후면 플레이트를 향하도록 배치된, 휴대용 통신 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 안테나 모듈은 상기 측면 부재를 향하도록 배치된, 휴대용 통신 장치.
  11. 휴대용 통신 장치에 있어서,
    전면 플레이트, 후면 플레이트, 및 상기 전면 플레이트와 후면 플레이트 사이에 공간을 실질적으로 둘러싸는 측면 부재를 포함하는 하우징, 상기 측면 부재는 내부에 제1 개구부 및 제2 개구부가 형성된 도전성 부분 및 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부 내에 적어도 부분적으로 위치한 비도전성 부분을 포함하고, 상기 제1 개구부 및 상기 제2 개구부 각각은 상기 도전성 부분의 내부 표면 및 외부 표면 사이에 형성된;
    상기 전면 플레이트를 향하는 제1 방향을 향하고 제1 빔을 형성하도록 사용되는 제1 안테나 어레이를 포함하는 제1 안테나 모듈;
    상기 제1 방향과 다른 제2 방향을 향하고, 제1 도전성 패턴을 포함하고 제1 mmWave 주파수 대역을 지원하고 제2 빔을 형성하도록 사용되는 제2 안테나 어레이 및 상기 제1 도전성 패턴과 적어도 일부 이격된 제2 도전성 패턴을 포함하고 제2 mmWave 주파수 대역을 지원하고 제3 빔을 형성하도록 사용되는 제3 안테나 어레이를 포함하는 제2 안테나 모듈; 및
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향을 향하고, 제4 빔을 형성하도록 사용되는 제4 안테나 어레이를 포함하고, 상기 제4 안테나 어레이는 상기 제1 개구부와 대응하는 제1 영역에 위치한 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 개구부와 대응하는 제2 영역에 위치한 제2 안테나 엘리먼트를 포함하는 제3 안테나 모듈을 포함하는, 휴대용 통신 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    20 GHz 이하의 주파수 대역을 지원하도록 설정된 제3 안테나 엘리먼트를 더 포함하는, 휴대용 통신 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 안테나 모듈은 상기 제3 안테나 모듈의 제1 끝 부분과 연결되고, 및
    상기 제2 안테나 모듈은 상기 제3 안테나 모듈의 제2 끝 부분과 연결된, 휴대용 통신 장치.
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