WO2023063629A1 - 안테나를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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WO2023063629A1
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conductive
conductive patch
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윤수민
김호생
박성진
장우민
정재훈
조재훈
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    • H01Q3/36—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
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    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
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    • H01Q5/321—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors within a radiating element or between connected radiating elements
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    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device including an antenna.
  • the electronic device may include an antenna module (hereinafter referred to as mmWave antenna module) radiating a mmWave signal.
  • mmWave antenna module an antenna module radiating a mmWave signal.
  • An array antenna technology utilizing a plurality of conductive patches may be applied to the mmWave antenna module supporting 5G (new radio) communication to minimize transmission loss.
  • a radio frequency integrated circuit may need to include elements (eg, power amplifier (PA), low noise amplifier (LNA)) corresponding to each conductive patch.
  • elements eg, power amplifier (PA), low noise amplifier (LNA)
  • each of the conductive patches may need to include a plurality of tuning circuits for adjusting the frequency band to transmit and/or receive.
  • the RFIC includes a plurality of tuning circuits corresponding to all of the plurality of conductive patches, the size of the RFIC and the size of the antenna module may increase.
  • an antenna module may include a conductive structure connecting a plurality of conductive patches and a tuning circuit through a common portion.
  • An electronic device includes a printed circuit board including a first surface and a second surface opposite to the first surface, a first conductive patch, and a second conductive patch, and the printed circuit board A plurality of conductive patches disposed on the first surface of the substrate, a radio frequency integrated circuit (RFIC) including a first tuning circuit and disposed on the second surface of the printed circuit board, and a first conductive patch of the printed circuit board.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • An antenna module including a first common portion extending from and connected to the first tuning circuit, and including a first conductive structure connecting the first conductive patch and the second conductive patch to the first tuning circuit. It may include a ground electrically connected to the first tuning circuit and a wireless communication circuit electrically connected to the plurality of conductive patches, wherein the wireless communication circuit supplies power to the plurality of conductive patches to generate a signal of a designated frequency band. Can transmit and / or receive.
  • An antenna module includes a printed circuit board including a ground surface and a first surface and a second surface opposite to the first surface, a first conductive patch, and a second conductive patch, A plurality of conductive patches disposed on the first surface of the printed circuit board, a radio frequency integrated circuit (RFIC) disposed on the second surface of the printed circuit board and including a first tuning circuit, and the first conductive patch.
  • a printed circuit board including a ground surface and a first surface and a second surface opposite to the first surface, a first conductive patch, and a second conductive patch, A plurality of conductive patches disposed on the first surface of the printed circuit board, a radio frequency integrated circuit (RFIC) disposed on the second surface of the printed circuit board and including a first tuning circuit, and the first conductive patch.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • a first portion extending from a first point of the patch, a second portion extending from a second point of the second conductive patch and connected to one end of the first portion, and a connection between the first portion and the second portion
  • a first conductive structure including a first common portion extending from a third point and connected to the first tuning circuit and connecting the first tuning circuit and the plurality of conductive patches, and the plurality of conductive patches electrically and a wireless communication circuit disposed on the second surface of the printed circuit board, the first tuning circuit electrically connected to the ground of the printed circuit board, and the wireless communication circuit
  • a signal of a designated frequency band may be transmitted and/or received by feeding power to the plurality of conductive patches.
  • An electronic device includes a printed circuit board including a first surface and a second surface opposite to the first surface, a first conductive patch, and a second conductive patch, and the printed circuit board
  • a radio frequency integrated circuit (RFIC) including a plurality of conductive patches, a tuning circuit disposed on the first surface of the printed circuit board and disposed on the second surface of the printed circuit board, and a first port, a second port, and a second port.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • a switch circuit including three ports, a first portion extending from the first conductive patch and connected to the first port of the switch circuit, and extending from the second conductive patch and connected to the second port of the switch circuit an antenna module including a conductive structure connecting the plurality of conductive patches and the tuning circuit including a second portion and a common portion connecting the third port of the switch circuit and the tuning circuit; , A ground electrically connected to the tuning circuit and a wireless communication circuit electrically connected to the plurality of conductive patches, wherein the wireless communication circuit supplies power to the plurality of conductive patches to generate a signal of a designated frequency band Can transmit and / or receive.
  • an electronic device may include at least one tuning circuit commonly connected to a plurality of conductive patches to miniaturize an RFIC, thereby providing a mounting space inside the electronic device. there is.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an electronic device in a network environment according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of an exemplary electronic device for supporting legacy network communication and 5G network communication, according to various embodiments.
  • 3A is a perspective view illustrating an exemplary electronic device according to various embodiments.
  • FIG. 3B is a perspective view of the electronic device of FIG. 3A viewed from a rear side according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a cross-sectional view of an exemplary antenna module in accordance with various embodiments.
  • 4B is a diagram for explaining a specific structure of a conductive structure according to various embodiments.
  • 5A is a diagram for explaining an exemplary first tuning circuit including at least one lumped element according to various embodiments.
  • 5B is a diagram for explaining an exemplary first tuning circuit including a phase shifter according to various embodiments.
  • FIG. 6 illustrates a diagram of connecting a first conductive patch and a second conductive patch and a first tuning circuit using an exemplary combiner according to various embodiments.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a graph S11 according to a change in impedance of the first tuning circuit of FIG. 6 according to various embodiments.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a graph S21 according to a change in impedance of the first tuning circuit of FIG. 6 according to various embodiments.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an exemplary first conductive structure including a switch circuit according to various embodiments.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating patch antennas stacked on a plurality of conductive layers of a printed circuit board of an exemplary antenna module according to various embodiments.
  • 11 includes diagrams illustrating an exemplary conductive structure connecting a plurality of conductive patches having a 2x2 antenna array according to various embodiments.
  • FIG. 12 includes diagrams illustrating an exemplary conductive structure connecting a plurality of conductive patches having a 2x2 antenna array according to various embodiments.
  • FIGS. 13 are diagrams illustrating an exemplary conductive structure connecting a plurality of conductive patches having a 2x2 antenna array according to various embodiments.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 within a network environment 100 according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or through a second network 199. It is possible to 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
  • the server 108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, 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 the antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into one component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 transfers commands or data received from other components (eg, sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 transfers commands or data received from other components (eg, sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 may include a 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 ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a 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 ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, running an application). ) state, 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 auxiliary processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where 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 foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • 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, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or 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 of the electronic device 101 (eg, a user).
  • 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 sound signals 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.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to detect a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • 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 detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to 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.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may 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 electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • 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 one 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 at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, 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). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • 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 wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : 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 wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, It may communicate with the external electronic device 104 through a legacy cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • a legacy cellular network eg, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunications network such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • 5G network e.g, 5G network
  • next-generation communication network e.g., the Internet
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated as one component (eg, a single chip) or implemented as a plurality of separate
  • 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, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beamforming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for 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 is configured to achieve peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or realizing URLLC.
  • U-plane latency eg, downlink (DL) and uplink (UL) 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • DL downlink
  • UL uplink
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • 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 selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen 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) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band.
  • a first surface eg, a lower surface
  • a designated high frequency band eg, mmWave band
  • a plurality of antennas eg, array antennas
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands 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 part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving 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 deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • 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.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks. According to an embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • 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.
  • 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 camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish that component from other corresponding components, and may refer to that component in other respects (eg, importance or order) is not limited.
  • a (eg, first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeably interchangeable with terms such as, for example, logic, logic blocks, components, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof 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
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • a machine eg, electronic device 101
  • a processor eg, the processor 120
  • a 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.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. 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.
  • a computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. CD-ROM (compact disc read only memory)), or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a machine-readable storage medium e.g. CD-ROM (compact disc read only memory)
  • an application store e.g. Play StoreTM
  • It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component eg, module or program of the components described above may include a single object or a plurality of objects, and some of the multiple objects may be separately disposed in other components. . According to various embodiments, one or more components or operations among the aforementioned components may be omitted, or one or more other components or operations may be added. Additionally or alternatively, a plurality of components (eg modules or programs) may be integrated into a single component.
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration.
  • operations performed by modules, programs, or other components are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.
  • FIG. 2 is a block diagram 200 of an electronic device 101 for supporting legacy network communication and 5G network communication according to various embodiments.
  • 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, fourth RFIC 228, first radio frequency front end (RFFE) 232, second RFFE 234, first antenna module 242, second antenna module 244, and 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 . According to an embodiment, the electronic device 101 may further include at least one of the components described 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 portion of the wireless communication module 192 .
  • the fourth RFIC 228 may be omitted or included as part of the third RFIC 226 .
  • the first communication processor 212 may establish a communication channel of a band to be used for wireless communication with the first network 292 and support 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 corresponds 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 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. According to various embodiments, 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 auxiliary processor 123, or the communication module 190. .
  • the first RFIC 222 transmits, during transmission, 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). of radio frequency (RF) signals.
  • RF radio frequency
  • an RF signal is obtained from a first network 292 (eg, a legacy network) via an antenna (eg, first antenna module 242), and via an RFFE (eg, first RFFE 232). It can 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 .
  • the second RFIC 224 When transmitting, the second RFIC 224 transfers 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 referred to as a 5G Sub6 RF signal) of the Sub6 band (eg, about 6 GHz or less).
  • a 5G Sub6 RF signal RF signal of the Sub6 band (eg, about 6 GHz or less).
  • a 5G Sub6 RF signal is obtained from a second network 294 (eg, a 5G network) through an antenna (eg, the second antenna module 244), and an RFFE (eg, the second RFFE 234) It can be pre-treated through The second RFIC 224 may convert the preprocessed 5G Sub6 RF signal into a baseband signal to be processed by a corresponding communication processor among the first communication processor 212 and 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, a 5G network). signal (hereinafter referred to as 5G Above6 RF signal).
  • the 5G Above6 RF signal may be obtained from the second network 294 (eg, 5G network) via an antenna (eg, antenna 248) and preprocessed through 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 a fourth RFIC 228 separately from or at least as 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 referred to as an 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.
  • a 5G Above6 RF signal may be received from a second network 294 (eg, 5G network) via an antenna (eg, antenna 248) and converted to an IF signal by a third RFIC 226 .
  • the fourth RFIC 228 may convert the IF signal into a baseband signal so that the second communication processor 214 can process it.
  • the first RFIC 222 and the second RFIC 224 may be implemented as a single chip or at least part of a single package.
  • the first RFFE 232 and the second RFFE 234 may be implemented as a single chip or at least 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 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 processor 120 may be disposed on a first substrate (eg, main PCB).
  • the third RFIC 226 is provided on a part (eg, lower surface) of the second substrate (eg, sub PCB) separate from the first substrate, and the antenna 248 is placed on another part (eg, upper surface). is disposed, the third antenna module 246 may be formed.
  • the electronic device 101 can improve the quality or speed of communication with the second network 294 (eg, 5G network).
  • the antenna 248 may be formed of an antenna array including a plurality of antenna elements that may be used for beamforming.
  • the third RFIC 226 may include, for example, a plurality of phase shifters 238 corresponding to a plurality of antenna elements as part of the third RFFE 236 .
  • each of the plurality of phase shifters 238 may convert 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 the 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 operate independently of the first network 292 (eg, a legacy network) (eg, Stand-Alone (SA)) or may be connected to and operated (eg, a legacy network).
  • a 5G network may include only an access network (eg, a 5G radio access network (RAN) or a next generation RAN (NG RAN)) and no core network (eg, a 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.
  • a core network eg, evolved packed core (EPC)
  • Protocol information for communication with the legacy network eg LTE protocol information
  • protocol information for communication with the 5G network eg New Radio (NR) protocol information
  • other parts eg processor 120 , the first communications processor 212 , or the second communications processor 214 .
  • 3A is a perspective view illustrating an exemplary electronic device according to various embodiments.
  • FIG. 3B is a perspective view of the electronic device of FIG. 3A viewed from a rear side according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 101 includes a first surface (or front surface) 310A, a second surface (or rear surface) 310B, and a first surface 310A.
  • a housing 310 including a side surface (or side wall) 310C surrounding a space between the second surfaces 310B may be included.
  • the housing may refer to a structure forming some of the first surface 310A, the second surface 310B, and the side surface 310C of FIGS. 3A and 3B.
  • the first surface 310A of the electronic device 101 is at least partially formed by a substantially transparent front plate 302 (eg, a glass plate or a polymer plate including various coating layers).
  • a substantially transparent front plate 302 eg, a glass plate or a polymer plate including various coating layers.
  • the front plate 302 may include a curved portion that extends seamlessly from the first surface 310A toward the rear plate 311 at at least one side edge portion.
  • the second surface 310B may be formed by a substantially opaque back plate 311 .
  • the back plate 311 may be formed, for example, of coated or colored glass, ceramic, polymer, metal (eg, aluminum, stainless steel (STS), or magnesium), or a combination of at least two of the foregoing materials. can be or contain According to one embodiment, the back plate 311 may include a curved portion that is bent toward the front plate 302 from the second surface 310B at at least one end and extends seamlessly.
  • the side surface 310C of the electronic device 101 may be combined with the front plate 302 and the rear plate 311 and formed by a frame 315 including metal and/or polymer. It can be.
  • the rear plate 311 and the frame 315 may be integrally formed and may include substantially the same material (eg, a metal material such as aluminum).
  • the electronic device 101 includes a display 301, an audio module 170, a sensor module 304, a first camera module 305, a key input device 317, a first connector hole ( 308) and at least one of the second connector hole 309.
  • the electronic device 101 may omit at least one of the components (eg, the key input device 317) or may additionally include other components.
  • a sensor such as a proximity sensor or an illuminance sensor may be integrated into the display 301 or disposed adjacent to the display 301 in an area provided by the front plate 302 .
  • the electronic device 101 may further include a light emitting element 306, and the light emitting element 306 is disposed adjacent to the display 301 within an area provided by the front plate 302. can
  • the light emitting element 306 may provide, for example, state information of the electronic device 101 in the form of light.
  • the light emitting device 306 may provide, for example, a light source interlocked with the operation of the first camera module 305 .
  • the light emitting element 306 may include, for example, an LED, an IR LED, and a xenon lamp.
  • the display 301 may be exposed through a substantial portion of the front plate 302, for example.
  • the edge of the display 301 may be formed substantially the same as an adjacent outer shape (eg, a curved surface) of the front plate 302 .
  • the distance between the periphery of the display 301 and the periphery of the front plate 302 may be substantially equal.
  • a recess or an opening is formed in a portion of the screen display area of the display 301, and another electronic component aligned with the recess or the opening, for example, a first camera module 305, not shown, may include a proximity sensor or an ambient light sensor.
  • the display 301 may be combined with or disposed adjacent to a touch sensing circuit, a pressure sensor capable of measuring the intensity (pressure) of a touch, and/or a digitizer detecting a magnetic stylus pen.
  • the audio module 170 may include a microphone hole 303, at least one speaker hole 307, and a receiver hole 314 for communication.
  • a microphone for acquiring external sound may be disposed inside the microphone hole 303, and in one embodiment, a plurality of microphones may be disposed to detect the direction of sound.
  • the at least one speaker hole 307 and the receiver hole 314 for call are implemented as a microphone hole 303 and one hole, or without at least one speaker hole 307 and receiver hole 314 for call.
  • a speaker may be included (eg a piezo speaker).
  • the electronic device 101 includes the sensor module 304 to generate an electrical signal or data value corresponding to an operating state of the inside of the electronic device 101 or an external environmental state.
  • Sensor module 304 may include, for example, a proximity sensor disposed on first side 310A of housing 310, a fingerprint sensor integrated into or disposed adjacent to display 301, and/or the housing 310. ) may further include a biosensor (eg, an HRM sensor) disposed on the second surface 310B.
  • a biosensor eg, an HRM sensor
  • the electronic device 101 includes a sensor module (not shown), for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, At least one of a humidity sensor and an illuminance sensor may be further included.
  • a sensor module for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, At least one of a humidity sensor and an illuminance sensor may be further included.
  • the electronic device 101 may include a second camera module 355 disposed on the second surface 310B.
  • the first camera module 305 and the second camera module 355 may include one or a plurality of lenses, an image sensor, and/or an image signal processor.
  • a flash (not shown) may be disposed on the second surface 310B.
  • the flash may include, for example, a light emitting diode or a xenon lamp.
  • two or more lenses (an infrared camera, a wide-angle lens, and a telephoto lens) and image sensors may be disposed on one side of the electronic device 101 .
  • the key input device 317 may be disposed on the side surface 310C of the housing 310.
  • the electronic device 101 may not include some or all of the above-mentioned key input devices 317, and the key input devices 317 that are not included are other key input devices such as soft keys on the display 301. can be implemented in the form
  • the key input device may include at least a portion of a fingerprint sensor disposed on the second surface 310B of the housing 310 .
  • the connector holes 308 and 309 are a first connector hole 308 capable of receiving a connector (eg, a USB connector) for transmitting and receiving power and/or data to and from an external electronic device, and/or Alternatively, a second connector hole (eg, an earphone jack) 309 capable of accommodating a connector for transmitting and receiving an audio signal to and from an external electronic device may be included.
  • a connector eg, a USB connector
  • a second connector hole eg, an earphone jack
  • the electronic device 101 is illustrated as corresponding to a bar-type device, but this is only an example and in reality, the electronic device 101 may correspond to various types of devices.
  • the electronic device 101 may correspond to a foldable device, a slidable device, a wearable device (eg, a smart watch, a wireless earphone), or a tablet PC. Accordingly, the technical spirit of the present disclosure is not limited to the bar-type device shown in FIGS. 3A and 3B and can be applied to various types of devices.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a cross-sectional view of an exemplary antenna module in accordance with various embodiments.
  • an electronic device 101 may include an antenna module 401.
  • the antenna module 401 includes a printed circuit board 410, a plurality of conductive patches 420, an RFIC 430, and a connection path connecting the RFIC 430 and the plurality of conductive patches 420. 440 , a first conductive structure 450 , a second conductive structure 460 , and/or a PMIC 480 .
  • the printed circuit board 410 may include a first surface and a second surface opposite to the first surface.
  • various electronic components eg, a plurality of conductive patches 420 and an RFIC 430
  • the antenna module 401 may be disposed in various locations within the electronic device 101.
  • the antenna module 401 may be disposed within the electronic device 101 such that the first side of the printed circuit board 410 faces the first side of the electronic device 101 formed by the frame 315. there is.
  • the antenna module 401 is configured such that the first surface of the printed circuit board 410 faces the rear surface 310B of the electronic device 101 formed by the back plate 311. can be placed within.
  • the printed circuit board 410 may include a plurality of conductive layers and non-conductive layers alternately stacked with the plurality of conductive layers.
  • the printed circuit board 410 provides an electrical connection between various electronic components disposed on the printed circuit board 410 using conductive vias and wires formed in a conductive layer as will be described later in FIG. 4B.
  • a ground may be formed in the first conductive layer 411 of the plurality of conductive layers of the printed circuit board 410 .
  • the ground formed on the first conductive layer 411 may be used as a ground for antenna operation.
  • the plurality of conductive patches 420 include a first conductive patch 421, a second conductive patch 422, a third conductive patch 423, and/or a fourth conductive patch 424. can do.
  • the plurality of conductive patches 420 may be disposed on the first surface of the printed circuit board 410 .
  • the plurality of conductive patches 420 may be disposed closer to the first surface of the printed circuit board 410 than the second surface of the printed circuit board 410 .
  • the plurality of conductive patches 420 may operate as antenna elements for forming a directional beam.
  • the antenna module 401 includes a plurality of antenna arrays (eg, a dipole antenna array and/or an additional patch antenna array) of the same or different shapes or types in addition to the plurality of conductive patches 420. can do.
  • the RFIC 430 may include a first tuning circuit 431 and/or a second tuning circuit 432 . In one embodiment, the RFIC 430 may be disposed on the second side of the printed circuit board 410 . In one embodiment, the RFIC 430 may include a power amplifier (PA), a low noise amplifier (LNA), and/or a phase shifter. In one embodiment, the RFIC 430 may be configured to process an RF signal of a designated frequency band transmitted and/or received through the plurality of conductive patches 420 .
  • PA power amplifier
  • LNA low noise amplifier
  • the RFIC 430 uses a baseband signal obtained from the wireless communication circuit 402 to be described later or an intermediate frequency (IF) signal (e.g., about 9 ⁇ 11 GHz) can be converted into an RF signal of a designated frequency band.
  • IF intermediate frequency
  • the RFIC 430 may convert an RF signal of a designated frequency band received through the plurality of conductive patches 420 into a baseband signal or an IF signal and provide the converted signal to the wireless communication circuit 402 .
  • RFIC 430 is described as being disposed on the second surface of the printed circuit board 410 in FIG. 4A, this is for convenience of explanation and the RFIC 430 may be disposed in various positions of the printed circuit board 410. there is. For example, in one embodiment, RFIC 430 may be disposed on a conductive layer inside printed circuit board 410 .
  • the wireless communication circuit 402 may be disposed in various locations within the electronic device 101.
  • the wireless communication circuitry 402 may be disposed on the first side or the second side of the printed circuit board 410 .
  • the wireless communication circuitry 402 may be disposed on an additional printed circuit board separate from the printed circuit board 410 .
  • the wireless communication circuit 402 may be disposed on another conductive structure (eg, a flexible printed circuit board (FPCB) or an antenna carrier) within the electronic device 101 .
  • the wireless communication circuitry 402 may include a communication processor and/or an intermediate frequency integrated circuit (IFIC).
  • IFIC intermediate frequency integrated circuit
  • the wireless communication circuit 402 and the RFIC 430 are separately described, but this is for convenience of description, and in one embodiment, a communication processor (eg, the first communication processor 212 of FIG. 2) and/or an IFIC
  • the wireless communication circuit 402 and the RFIC 430 including may be one wireless communication circuit.
  • the wireless communication circuit 402 may supply power to the plurality of conductive patches 420 through a connection path 440 connected to the RFIC 430 .
  • the wireless communication circuit 402 may supply power to the first conductive patch 421 through the first connection path 441 connected to the RFIC 430 .
  • the wireless communication circuit 402 may supply power to the second conductive patch 422 through the second connection path 442 connected to the RFIC 430 .
  • the wireless communication circuit 402 may supply power to the third conductive patch 423 through the third connection path 443 connected to the RFIC 430 .
  • the wireless communication circuit 402 may supply power to the fourth conductive patch 424 through the fourth connection path 444 connected to the RFIC 430 .
  • the wireless communication circuit 402 may transmit and/or receive signals of a designated frequency band (eg, about 23 to 36 GHz) by feeding power to the plurality of conductive patches 420 .
  • connection path 440 may correspond to a power supply path for supplying power to the plurality of conductive patches 420 .
  • the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 may be electrically connected to the first tuning circuit 431 through the first conductive structure 450 .
  • the first conductive structure 450 may include a first portion 451 extending from a first point P1 of the first conductive patch 421 and a second point P2 of the second conductive patch 422 .
  • the second part 452 extending from and connected to the third point P3 located at one end of the first part 451, and/or extending from the third point P3 to the first tuning circuit 431 and A first common portion 453 connected thereto may be included.
  • the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 may be electrically connected to the first tuning circuit 431 through the first common portion 453 of the first conductive structure 450 .
  • the first tuning circuit 431 may be electrically connected to a ground formed on the first conductive layer 411 of the printed circuit board 410 .
  • the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 may be electrically connected to the first conductive layer 411 including the ground through the first common portion 453 and the first tuning circuit 431.
  • the first conductive structure 450 may correspond to a ground line for connecting the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 to the ground of the electronic device 101 .
  • the first portion 451 and the second portion 452 of the first conductive structure 450 may have substantially the same electrical length.
  • the third conductive patch 423 and the fourth conductive patch 424 may be electrically connected to the second tuning circuit 432 through the second conductive structure 460 .
  • the second conductive structure 460 includes a fourth portion 464 extending from the fourth point P4 of the third conductive patch 423 and a fifth point P5 of the fourth conductive patch 424.
  • the fifth portion 465 extending from and connected to the sixth point P6 located at one end of the fourth portion 464, and/or extending from the sixth point P6 to the second tuning circuit 432 and It may include a second common portion 466 connected thereto.
  • the third conductive patch 423 and the fourth conductive patch 424 may be connected to the second tuning circuit 432 through the second common portion 466 of the second conductive structure 460 .
  • the second tuning circuit 432 may be electrically connected to a ground formed on the first conductive layer 411 of the printed circuit board 410 .
  • the third conductive patch 423 and the fourth conductive patch 424 may be electrically connected to the first conductive layer 411 including the ground through the second common portion 466 and the second tuning circuit 432.
  • the second conductive structure 460 may correspond to a ground line for connecting the third conductive patch 423 and the fourth conductive patch 424 to the ground of the electronic device 101 .
  • the fourth portion 464 and the fifth portion 465 of the second conductive structure 460 may have substantially the same electrical length.
  • the electronic device ( 101) can reduce the number of tuning circuits included in the antenna module 401.
  • the electronic device 101 may reduce the size of the RFIC 430 including the first tuning circuit 431 and/or the second tuning circuit 432 to provide a space in which other electronic components can be disposed. .
  • the PMIC 480 may be disposed on the second surface of the printed circuit board 410 .
  • the PMIC 480 may supply necessary power to various electronic components (eg, the RFIC 430) of the antenna module 401.
  • the electronic device 101 may further include a shielding member disposed on the second surface of the printed circuit board 410 to electromagnetically shield at least one of the RFIC 430 and the PMIC 480.
  • the shielding member may include an encapsulant such as epoxy molding compound (EMC) or a shield can, but is not limited thereto.
  • the antenna module 401 shown in FIG. 4A is shown as including a plurality of conductive patches 420 forming a 1x4 antenna array, the present disclosure is not limited in this respect and the antenna module 401 ) may include a plurality of conductive patches having various numbers and arrangement structures.
  • the antenna module 401 may include a first conductive patch 421 and a second conductive patch 422, and the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 form a 1x2 antenna. arrays can be formed.
  • the antenna module 401 may include a first conductive patch 421, a second conductive patch 422, a third conductive patch 423, and a fourth conductive patch 424.
  • the first conductive patch 421, the second conductive patch 422, the third conductive patch 423, and the fourth conductive patch 424 may form a 1x4 antenna array.
  • the antenna module 401 has been described as including a plurality of conductive patches 420, but this is only an example for convenience of description, and the antenna module 401 has a conductive pattern that operates as various types of antennas.
  • the antenna module 401 may include a plurality of conductive patterns operating as a dipole antenna.
  • the description of the plurality of conductive patches 420 disclosed in this document may be applied to the plurality of conductive patterns.
  • the antenna module 401 may include a first conductive pattern and a second conductive pattern, and the antenna module 401 may include a first portion connected to the first conductive pattern and a first portion connected to the second conductive pattern.
  • It may include a conductive structure including a second portion and a common portion where the first portion and the second portion are joined.
  • the first conductive pattern and the second conductive pattern may be electrically connected to the RFIC of the antenna module 401 through a conductive structure including a common portion.
  • 4B is a diagram for explaining the structure of an exemplary conductive structure according to various embodiments.
  • a printed circuit board 410 may include a first conductive layer 411 , a second conductive layer 412 , and/or a third conductive layer 413 .
  • the first portion 451 of the first conductive structure 450 extends from the first point P1 of the first conductive patch 421 in a first direction (eg, -y direction).
  • a first via part 451a and a first wiring part 451b extending from the first via part 451a and formed on the third conductive layer 413 may be included.
  • the first direction (eg, -y direction) may be referred to as a direction from the first surface to the second surface of the printed circuit board 410 .
  • the first wiring part 451b may be formed of, for example, a microstrip.
  • the second portion 452 of the first conductive structure 450 extends from the second point P2 of the second conductive patch 422 in a first direction (eg, -y direction).
  • a second via part 452a and a second wiring part 452b extending from the second via part 452a and formed on the third conductive layer 413 may be included.
  • the first wiring part 451b of the first part 451 may be connected to the second wiring part 452b of the second part 452 at the third point P3.
  • the first common portion 453 of the first conductive structure 450 includes a third via part 453a extending from the third point P3 in a first direction (eg, -y direction); A third wiring part 453b extending from the third via part 453a and formed on the second conductive layer 412, and extending from the third wiring part 453b in a first direction (eg, -y direction).
  • a fourth via part 453c may be included.
  • first part 451 of the first conductive structure 450 has been described as including the first via part 451a and the first wiring part 451b in FIG. 4B, this is only an example and in one embodiment, an additional A via part and/or a wiring part may be included.
  • the second portion 452 of the first conductive structure 450 may include additional via parts and/or wiring parts in addition to the second via part 452a and the second wiring part 452b.
  • the first common portion 453 of the first conductive structure 450 includes additional via parts and/or additional via parts other than the third via part 453a, the third wiring part 453b, and the fourth via part 453c.
  • a wiring part may be included.
  • the fourth portion 464 of the second conductive structure 460 extends from the fourth point P4 of the third conductive patch 423 in a first direction (eg, -y direction).
  • a fifth via part 464a and a fourth wiring part 464b extending from the fifth via part 464a and formed on the third conductive layer 413 may be included.
  • the fifth portion 465 of the second conductive structure 460 extends from the fifth point P5 of the fourth conductive patch 424 in a first direction (eg, -y direction).
  • a sixth via part 465a and a fifth wiring part 465b extending from the sixth via part 465a and formed on the third conductive layer 413 may be included.
  • the fourth wiring part 464b of the fourth part 464 may be connected to the fifth wiring part 465b of the fifth part 465 at the sixth point P6.
  • the second common portion 466 of the second conductive structure 460 includes a seventh via part 466a extending from the sixth point P6 in a first direction (eg, -y direction); A sixth wiring part 466b extending from the seventh via part 466a and formed on the second conductive layer 412, and extending from the sixth wiring part 466b in a first direction (eg, -y direction).
  • An eighth via part 466c may be included.
  • the fourth part 464 of the second conductive structure 460 has been described as including the fifth via part 464a and the fourth wiring part 464b in FIG. 4B, this is only an example and in one embodiment, an additional A via part and/or a wiring part may be included.
  • the fifth portion 465 of the second conductive structure 460 may include additional via parts and/or wiring parts in addition to the sixth via part 465a and the fifth wiring part 465b.
  • the second common portion 466 of the second conductive structure 460 includes additional via parts and/or additional via parts other than the seventh via part 466a, the sixth wiring part 466b, and the eighth via part 466c.
  • a wiring part may be included.
  • 5A is a diagram for explaining an exemplary first tuning circuit including at least one lumped element according to various embodiments.
  • the first tuning circuit 431 may include at least one lumped element.
  • the first tuning circuit 431 may include a first inductor L1 having a first inductance, a second inductor L2 having a second inductance, a first capacitor C1 having a first capacitance, and/or A second capacitor C2 having a second capacitance may be included.
  • the at least one lumped element may be electrically connected to the ground 510 .
  • the ground 510 may be referred to as ground formed in various conductive structures or electronic components in the electronic device 101 , for example.
  • the ground 510 may be formed on a first layer among a plurality of conductive layers of the antenna module 401 .
  • the ground 510 may be referred to as a ground formed on a conductive structure (eg, a metal plate) in the electronic device 101 .
  • the wireless communication circuit 402 performs first tuning such that the first tuning circuit 431 connects the plurality of conductive patches 420 and the ground 510 with a designated impedance corresponding to a designated frequency band. Circuit 431 can be controlled. In one embodiment, the wireless communication circuit 402 may perform impedance matching through the first tuning circuit 431 .
  • the designated frequency band may be referred to as a frequency band of an RF signal transmitted and/or received by the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 .
  • frequency bands of RF signals transmitted and/or received by the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 may vary.
  • the first tuning circuit 431 may include a switch circuit 520, and the wireless communication circuit 402 controls the switch circuit 520 to form the first conductive patch 421 and the second conductive patch.
  • the first port T1 connected to 422 may be connected to the second port T2 connected to the first inductor L1.
  • the wireless communication circuit 402 may control the switch circuit 520 to connect the first port T1 to the third port T3 to which the second inductor L2 is connected.
  • the wireless communication circuit 402 controls the switch circuit 520 to connect the first port T1 to the fourth port T4 to which the first capacitor C1 is connected, or to the second capacitor ( It can be connected to the fifth port (T5) to which C2) is connected.
  • the structure of the first tuning circuit 431 shown in FIG. 5A is only an example, and the present disclosure is not limited in this respect.
  • the first tuning circuit 431 may include various types and numbers of lumped elements, and may perform impedance matching using various types and numbers of lumped elements.
  • the first tuning circuit 431 may include a variable capacitor and perform impedance matching by adjusting a capacitance value of the variable capacitor.
  • at least one lumped element (eg, the first inductor L1) of the first tuning circuit 431 is connected in series with the ground 510 as an example only.
  • the lumped elements included in the first tuning circuit 431 may be connected to the ground 510 in various topologies.
  • lumped elements included in the first tuning circuit 431 may be connected in parallel with the ground 510 .
  • FIG. 5A shows that the first tuning circuit 431 according to an embodiment performs impedance matching using at least one lumped element, this is only an example and in one embodiment, the first tuning circuit 431 can perform impedance matching using various elements.
  • the first tuning circuit 431 may include a varactor, and the wireless communication circuit 402 uses the varactor to provide an impedance corresponding to a frequency band designated by the first tuning circuit 431.
  • the first tuning circuit 431 may be controlled to have
  • the first tuning circuit 431 may perform impedance matching using a varactor.
  • 5B is a diagram for explaining an exemplary first tuning circuit including a phase shifter according to various embodiments.
  • the first tuning circuit 431 may include a phase shifter 530.
  • the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 may be connected to one phase shifter 530 through the first conductive structure 450 .
  • the electronic device 101 is configured to use the first tuning circuit.
  • the size of the RFIC 430 including the 431 may be reduced.
  • the RFIC is configured to transmit the first phase shifter corresponding to the first conductive patch 421 and the second conductive patch 421.
  • a second phase shifter corresponding to the second conductive patch may be included.
  • the RFIC 430 includes It is possible to reduce the number of phase shifters that operate, and as a result, the size of the RFIC 430 can be reduced.
  • the phase shifter 530 may adjust a frequency band transmitted and/or received by the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 .
  • FIG. 6 illustrates a diagram of connecting a first conductive patch and a second conductive patch to a first tuning circuit using an exemplary combiner according to various embodiments.
  • an antenna module 401 may include a conductive structure 650 connecting a first conductive patch 421 and a second conductive patch 422 .
  • the conductive structure 650 may include a first portion 651 extending from a first point P1 of the first conductive patch 421 and a second point P2 of the second conductive patch 422 .
  • a second part 652, a combiner 653 connecting the first part 651 and the second part 652, and/or a common part 654 connected to the combiner 653 may be included.
  • the common portion 654 may be connected to the first tuning circuit 431 .
  • the combiner 653 may include an element 653a for balancing impedance.
  • the element 653a may match the impedance of the first port 691 and the second port 692 of the combiner 653 .
  • the element 653a may include a lumped element (eg, a resistor).
  • the combiner 653 may include a conductive pattern for balancing the impedance of the first port 691 and the second port 692 by replacing the device 653a.
  • the combiner 653 may include both the element 653a and the conductive pattern.
  • the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 are combined into one tuning circuit (eg, the first tuning circuit 431) through the combiner 653 and the common portion 654. ), the electronic device 101 can reduce the number of tuning circuits included in the antenna module 401. As a result, the electronic device 101 can reduce the size of the RFIC 430 including the tuning circuit by reducing the number of tuning circuits, and can provide an additional mounting space for other electronic components.
  • the conductive structure 650 may include a combiner 653 connecting the first part 651 and the second part 652, and thus the electronic The device 101 may ensure isolation between the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 .
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a graph S11 according to a change in impedance of the first tuning circuit of FIG. 6 according to various embodiments.
  • the first tuning circuit 431 may include a phase shifter (eg, the phase shifter 530 of FIG. 5B ). According to the phase change of the phase shifter 530, the impedance of the first tuning circuit 431 changes, and accordingly, RF transmitted and/or received through the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 The designated frequency band of the signal may change.
  • a phase shifter eg, the phase shifter 530 of FIG. 5B .
  • the first graph 701 may show the S11 value when the phase shift is about 0 degrees
  • the second graph 702 may show the S11 value when the phase shift is about 15 degrees
  • the third graph 703 may show the S11 value when the phase shift is about 30 degrees
  • the fourth graph 704 may show the S11 value when the phase shift is about 45 degrees
  • 5 graph 705 may show the S11 value when the phase shift is about 60 degrees.
  • S11 for the first to fourth graphs 701 to 704 of an example has a value of about -10 dB or less in a frequency band of about 33 to 36 GHz.
  • the electronic device 101 operates in a designated frequency band. (e.g., about 33 to 36 GHz).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a graph S21 according to a change in impedance of the first tuning circuit of FIG. 6 according to various embodiments.
  • a first graph 801 shows a value of S21 when the phase shift is about 0 degrees
  • a second graph 802 shows a value S21 when the phase shift is about 15 degrees
  • the third graph 803 shows the S21 value when the phase shift is about 30 degrees
  • the fourth graph 804 shows the S21 value when the phase shift is about 45 degrees
  • 5 Graph 805 shows the value of S21 when the phase shift is about 60 degrees.
  • S21 for the first to fifth graphs 801 to 805 of an example has a value of about -10 dB or less in a frequency band of about 30 to 40 GHz.
  • the electronic device 101 operates in a designated frequency band.
  • Antenna isolation between the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 may be secured at (eg, about 30 to 40 GHz).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an exemplary first conductive structure including a switch circuit according to various embodiments.
  • the antenna module 401 includes a first conductive structure 950 connecting a first conductive patch 921 and a second conductive patch 922 and a first tuning circuit 431.
  • the first conductive patch 921 may belong to the first antenna array and the second conductive patch 922 may belong to the second antenna array.
  • the first antenna array and the second antenna array may correspond to distinct antenna arrays.
  • the first antenna array and the second antenna array may transmit and/or receive signals of different frequency bands.
  • the first antenna array and the second antenna array may not operate simultaneously. For example, when the first antenna array operates, the second antenna array may not operate, and when the second antenna array operates, the first antenna array may not operate.
  • the first conductive structure 950 includes a first portion 951 extending from the first point P1 of the first conductive patch 921 and a second point P2 of the second conductive patch 922 .
  • the second part 952 extending from ), the switch circuit 953 connecting the first part 951 and the second part 952, and/or the common part 954 connected to the switch circuit 953 can include
  • the first tuning circuit 431 may be selectively connected to the first conductive patch 921 or the second conductive patch 922 through the switch circuit 953 .
  • the switch circuit 953 includes a first port T1 connected to the first part 951, a second port T2 connected to the second part 952, and/or a first tuning circuit ( 431) and a third port (T3) connected thereto.
  • the wireless communication circuit 402 may control the switch circuit 953 to electrically connect the first port T1 and the third port T3, and the first tuning circuit 431 may have a first conductivity It may be electrically connected to the patch 921 .
  • the wireless communication circuit 402 may electrically connect the second port T2 and the third port T3 by controlling the switch circuit 953, and the first tuning circuit 431 may control the second port T2 and the third port T3. It may be electrically connected to the conductive patch 922 .
  • the wireless communication circuit 402 based on the connection relationship between the conductive patch (eg, the first conductive patch 921 and the second conductive patch 922) by the switch circuit 953 and the ground 510 ) may supply power to the first conductive patch 921 and/or the second conductive patch 922 by controlling the RFIC 430, and may transmit and/or receive signals of a designated frequency band.
  • the wireless communication circuit 402 controls the RFIC 430 to connect the first conductive patch 921 through the first connection path 441. ), and can transmit and/or receive signals in a designated frequency band.
  • the wireless communication circuit 402 controls the RFIC 430 to pass through the second connection path 442 to the second conductive patch. 922, and can transmit and/or receive signals in a designated frequency band.
  • the second port T2 and the third port T3 it may be referred to as a case where the second conductive patch 922 and the ground 510 are connected.
  • the switch circuit 953 shown in FIG. 9 is illustrated as a single pole double through (SPDT) switch, but this is only an example and the type of the switch circuit 953 is not limited thereto.
  • SPDT single pole double through
  • FIG. 10 is a diagram illustrating patch antennas stacked on a plurality of conductive layers of a printed circuit board of an exemplary antenna module according to various embodiments.
  • an electronic device 101 may include an antenna module 1001, and the antenna module 1001 may include a printed circuit board 1010.
  • the antenna module 1001 is disposed on the first surface of the printed circuit board 1010, the first conductive patch 1021, the first conductive patch 1021 in a first direction (eg, -y direction) ) and may include a second conductive patch 1022 disposed inside the printed circuit board 1010 and/or a ground 1011 .
  • the second conductive patch 1022 may have a relatively larger area than the first conductive patch 1021 .
  • the first conductive patch 1021 may transmit and/or receive an RF signal of a first frequency band
  • the second conductive patch 1022 may transmit and/or receive an RF signal of a second frequency band.
  • the first frequency band may be referred to as a frequency band relatively higher than, for example, the second frequency band.
  • the ground 1011 may include a first through hole 1061 , a second through hole 1062 , a third through hole 1063 , and/or a fourth through hole 1064 .
  • the second conductive patch 1022 may include a fifth through hole 1065 and/or a sixth through hole 1066 .
  • the antenna module 1001 may include an RFIC 1030 disposed on the second surface of the printed circuit board 1010, and the RFIC 1030 is connected through the first connection path 1041.
  • a signal of the first frequency band may be transmitted and/or received by feeding power to the first conductive patch 1021 .
  • the first connection path 1041 connected to the RFIC 1030 includes a third through hole 1063 formed in the ground 1011 and a sixth through hole 1066 formed in the second conductive patch 1022. It can be electrically connected to the first conductive patch 1021 through .
  • the first connection path 1041 only passes through the ground 1011 and the second conductive patch 1022 and may not be electrically connected to the ground 1011 and the second conductive patch 1022 .
  • the RFIC 1030 may transmit and/or receive signals of the second frequency band by feeding power to the second conductive patch 1022 through the second connection path 1042 .
  • the second connection path 1042 connected to the RFIC 1030 may be electrically connected to the second conductive patch 1022 through a first through hole 1061 formed in the ground 1011 .
  • the second connection path 1042 only passes through the ground 1011 and may not be electrically connected to the ground 1011 .
  • the antenna module 1001 may include a first conductive structure 1050 electrically connecting the first conductive patch 1021 and the second conductive patch 1022 to the first tuning circuit 431.
  • the first conductive structure 1050 includes a first portion 1051 connected to the first conductive patch 1021, a second portion 1052 connected to the second conductive patch 1022, and a first portion A switch circuit 1053 connecting the 1051 and the second part 1052 and/or a common part 1054 connecting the switch circuit 1053 and the first tuning circuit 431 may be included.
  • the first tuning circuit 431 may be electrically connected to the ground 1011, and as a result, the first conductive patch 1021 and the second conductive patch 1022 form the first conductive structure 1050 and the first tuning circuit ( 431 may be electrically connected to the ground 1011.
  • the first portion 1051 of the first conductive structure 1050 includes a second through hole 1062 formed in the ground 1011 and a fifth through hole formed in the second conductive patch 1022 ( 1065 and may be electrically connected to the first conductive patch 1021 . In this case, the first portion 1051 only passes through the ground 1011 and may not be electrically connected to the ground 1011 .
  • the second portion 1052 of the first conductive structure 1050 may be electrically connected to the second conductive patch 1022 through the fourth through hole 1064 formed in the ground 1011 .
  • the second portion 1052 only passes through the ground 1011 and may not be electrically connected to the ground 1011 .
  • the wireless communication circuit 402 may selectively connect the first tuning circuit 431 to the first conductive patch 1021 or the second conductive patch 1022 by controlling the switch circuit 1053. .
  • the wireless communication circuit 402 when the first tuning circuit 431 and the first conductive patch 1021 are electrically connected, the wireless communication circuit 402 supplies power to the first conductive patch 1021 to generate a signal of the first frequency band. transmit and/or receive.
  • the wireless communication circuit 402 when the first tuning circuit 431 and the second conductive patch 1022 are electrically connected, the wireless communication circuit 402 supplies power to the second conductive patch 1022 to generate a signal of the second frequency band. transmit and/or receive.
  • the first frequency band may be a relatively higher frequency band than the second frequency band.
  • FIGS. 11 are diagrams illustrating an exemplary conductive structure connecting a plurality of conductive patches having a 2x2 antenna array according to various embodiments.
  • an antenna module 1101 may include a printed circuit board 1110, and a plurality of conductive patches 1120 are disposed on a first surface of the printed circuit board 1110. It can be.
  • a first conductive patch 1121, a second conductive patch 1122, a third conductive patch 1123, and/or a fourth conductive patch 1124 may be disposed on the printed circuit board 1110.
  • the plurality of conductive patches 1120 may form a 2x2 antenna array.
  • an RFIC 1130 may be disposed on the second surface of the printed circuit board 1110, and the wireless communication circuit 402 controls the RFIC 1130 to form a plurality of conductive patches 1120.
  • Power can be supplied to transmit and/or receive signals in a designated frequency band.
  • the wireless communication circuit 402 may supply power to a first power supply point (F1) of the first conductive patch 1121 and power to a second power supply point (F2) of the second conductive patch 1122.
  • power may be supplied to the third power supply point F3 of the third conductive patch 1123 and power may be supplied to the fourth power supply point F4 of the fourth conductive patch 1124 .
  • the wireless communication circuitry 402 may transmit and/or receive a signal of a designated frequency band based on the feeds.
  • the conductive structure 1150 may connect the plurality of conductive patches 1120 to one tuning circuit 1131.
  • the conductive structure 1150 includes a first portion 1151 extending from the first point P1 of the first conductive patch 1121 and a second conductive patch 1122.
  • a second portion 1152 extending from the second point P2 may be included.
  • the first part 1151 and the second part 1152 may be connected at a fifth point P5.
  • the conductive structure 1150 includes a third portion 1153 extending from the third point P3 of the third conductive patch 1123 and a fourth conductive patch 1124.
  • a fourth portion 1154 extending from the fourth point P4 may be included.
  • the third part 1153 and the fourth part 1154 may be connected at the sixth point P6.
  • the conductive structure 1150 includes a first common portion 1155 extending from a fifth point P5 where the first portion 1151 and the second portion 1152 are connected, The second common part 1156 extending from the sixth point P6 where the third part 1153 and the fourth part 1154 are connected, and the first common part 1155 and the second common part 1156 are A third common part 1157 connected to the tuning circuit 1131 (eg, the first tuning circuit 431 of FIG. 4 ) may be included at the seventh connecting point P7 .
  • the plurality of conductive patches 1120 may be electrically connected to the third common portion 1157 of the conductive structure 1150 and the tuning circuit 1131 through one conductive path.
  • the tuning circuit 1131 can be used as a common tuning circuit for the plurality of conductive patches 1120, and the RFIC 1130 is a tuning circuit ( 1131) to reduce the size.
  • FIGS. 12 are diagrams illustrating a conductive structure connecting a plurality of conductive patches having a 2x2 antenna array according to various embodiments.
  • an antenna module 1201 may include a printed circuit board 1210, and a plurality of conductive patches 1220 may be disposed on the printed circuit board 1210.
  • a first conductive patch 1221, a second conductive patch 1222, a third conductive patch 1223, and/or a fourth conductive patch 1224 are disposed on the first surface of the printed circuit board 1210. It can be.
  • the plurality of conductive patches 1220 may form a 2x2 antenna array.
  • an RFIC 1230 may be disposed on the second surface of the printed circuit board 1210, and the wireless communication circuit 402 controls the RFIC 1230 to form a plurality of conductive patches 1220.
  • Power can be supplied to transmit and/or receive signals in a designated frequency band.
  • the wireless communication circuit 402 may supply power to the first power supply point F1 of the first conductive patch 1221 and power to the second power supply point F2 of the second conductive patch 1222.
  • power may be supplied to the third power supply point F3 of the third conductive patch 1223 and power may be supplied to the fourth power supply point F4 of the fourth conductive patch 1224 .
  • the wireless communication circuitry 402 may transmit and/or receive a signal of a designated frequency band based on the feeds.
  • the conductive structure 1250 may connect the plurality of conductive patches 1220 to one tuning circuit 1231.
  • the conductive structure 1250 includes a first portion 1251 extending from the first point P1 of the first conductive patch 1221 and a third conductive patch 1223.
  • a second portion 1252 extending from the third point P3 may be included.
  • the first part 1251 and the second part 1252 may be connected at a fifth point P5.
  • the conductive structure 1250 includes a third portion 1253 extending from the second point P2 of the second conductive patch 1222 and a fourth conductive patch 1224.
  • a fourth portion 1254 extending from the fourth point P4 may be included.
  • the third part 1253 and the fourth part 1254 may be connected at the sixth point P6.
  • the conductive structure 1250 includes a first common portion 1255 extending from a fifth point P5 where the first portion 1251 and the second portion 1252 are connected,
  • the second common portion 1256 extending from the sixth point P6 where the third portion 1253 and the fourth portion 1254 are connected, and the first common portion 1255 and the second common portion 1256 are
  • a third common part 1257 connected to the tuning circuit 1231 may be included at the seventh connecting point P7.
  • the plurality of conductive patches 1220 may be electrically connected to the tuning circuit 1231 through one conductive path called the third common portion 1257 of the conductive structure 1250 .
  • the tuning circuit 1231 may be utilized as a common tuning circuit for the plurality of conductive patches 1220, and the RFIC 1230 is a tuning circuit ( 1231) to reduce the size.
  • FIGS. 13 are diagrams illustrating a conductive structure connecting a plurality of conductive patches having a 2x2 antenna array according to various embodiments.
  • an antenna module 1301 may include a printed circuit board 1310, and a plurality of conductive patches 1320 may be disposed on the printed circuit board 1310.
  • a first conductive patch 1321, a second conductive patch 1322, a third conductive patch 1323, and/or a fourth conductive patch 1324 are disposed on the first surface of the printed circuit board 1310. It can be.
  • the plurality of conductive patches 1320 may form a 2x2 antenna array.
  • an RFIC 1330 may be disposed on the second surface of the printed circuit board 1310, and the wireless communication circuit 402 controls the RFIC 1330 to form a plurality of conductive patches 1320.
  • Power can be supplied to transmit and/or receive signals in a designated frequency band.
  • the wireless communication circuit 402 may supply power to a first power supply point F1 of the first conductive patch 1321 and power to a second power supply point F2 of the second conductive patch 1322.
  • power may be supplied to the third power supply point F3 of the third conductive patch 1323, and power may be supplied to the fourth power supply point F4 of the fourth conductive patch 1324.
  • the wireless communication circuitry 402 may transmit and/or receive a signal of a designated frequency band based on the feeds.
  • the first conductive structure 1350 and/or the second conductive structure 1360 may connect the plurality of conductive patches 1320 to one first tuning circuit 1331 .
  • the first conductive structure 1350 includes a first portion 1351 extending from the first point P1 of the first conductive patch 1321, and a third conductive patch 1323. ), the second part 1352 extending from the third point P3 and connected to the first part 1351 and the fifth point P5, and the first tuning circuit 1331 extending from the fifth point P5 ) and a first common portion 1353 connected to it.
  • the first conductive structure 1350 may electrically connect the first conductive patch 1321 and the third conductive patch 1323 to one first tuning circuit 1331 .
  • the second conductive structure 1360 includes a fourth portion 1364 extending from the second point P2 of the second conductive patch 1322, and the fourth conductive patch 1324 A fifth part 1365 extending from the fourth point P4 of ) and connected to the fourth part 1364, and a second common part 1365 extending from the sixth point P6 and connected to the second tuning circuit 1332. portion 1366.
  • the second conductive structure 1360 may electrically connect the second conductive patch 1322 and the fourth conductive patch 1324 to one second tuning circuit 1332 .
  • the first conductive patch 1321 and the third conductive patch 1323 may be electrically connected to the first tuning circuit 1331 through one conductive path called the first common portion 1353.
  • the second conductive patch 1322 and the fourth conductive patch 1324 may be electrically connected to the second tuning circuit 1332 through one conductive path called the second common portion 1366 .
  • the first tuning circuit 1331 and/or the second tuning circuit 1332 may be utilized as a common tuning circuit for the plurality of conductive patches 1220, and the RFIC 1230 may be reduced in size. there is.
  • An electronic device 101 includes a printed circuit board 410 including a first surface and a second surface opposite to the first surface, a first conductive patch 421 and a second conductive patch 422. and a plurality of conductive patches 420 disposed on the first surface of the printed circuit board 410, a first tuning circuit 431, and the second surface of the printed circuit board 410.
  • a radio frequency integrated circuit (RFIC) 430 disposed on, a first portion 451 extending from a first point P1 of the first conductive patch 421, and a first portion of the second conductive patch 422.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • a second part 452 extending from two points P2 and connected to the first part 451 at a third point P3 located at one end of the first part 451, and the third point ( P3) and includes a first common portion 453 connected to the first tuning circuit 341, the first conductive patch 421 and the second conductive patch 422 and the first tuning circuit
  • An antenna module 401 including a first conductive structure 450 connecting 431, a ground 510 electrically connected to the first tuning circuit 431, and the plurality of conductive patches 420 It may include a wireless communication circuit 402 electrically connected, and the wireless communication circuit 402 may transmit and/or receive signals of a designated frequency band by feeding power to the plurality of conductive patches 420. .
  • the first tuning circuit may include a phase shifter, and the phase shifter may adjust phases of signals transmitted and/or received by the plurality of conductive patches.
  • the wireless communication circuit may control the first tuning circuit so that the first tuning circuit has a designated impedance corresponding to the designated frequency band and connects the plurality of conductive patches to the ground. .
  • the plurality of conductive patches may further include a third conductive patch and a fourth conductive patch, and the RFIC is a second tuning electrically connected to the third conductive patch and the fourth conductive patch. More circuits may be included.
  • the antenna module may further include a second conductive structure electrically connecting the third conductive patch and the fourth conductive patch to the second tuning circuit, the second conductive structure comprising the A third portion extending from the third conductive patch, a fourth portion extending from the fourth conductive patch and connected to one end of the third portion, and extending from a fourth point where the third portion and the fourth portion are joined. and a second common portion connected to the second tuning circuit.
  • the plurality of conductive patches may form a 1x4 antenna array.
  • the printed circuit board may include a plurality of conductive layers, and the ground may be formed on a first layer of the plurality of conductive layers.
  • An electronic device may include a frame forming at least a part of a side surface of the electronic device, and the first surface of the printed circuit board on which the plurality of conductive patches are disposed is formed by the frame. It may face the first side of the electronic device.
  • the designated frequency band may include a frequency band of 33 to 36 GHz.
  • the first portion and the second portion of the first conductive structure may have substantially the same electrical length.
  • the first tuning circuit may include a varactor, and the wireless communication circuit has an impedance corresponding to the designated frequency band by using the varactor.
  • the first tuning circuit may be controlled to
  • the antenna module may further include a first connection path connecting the RFIC and the first conductive patch, and a second connection path connecting the RFIC and the second conductive patch.
  • the wireless communication circuit may control the RFIC to supply power to the first conductive patch through the first connection path and to supply power to the second conductive patch through the second connection path.
  • the printed circuit board may include a first layer, and the first portion of the first conductive structure extends from the first point of the first conductive patch to the first layer of the printed circuit board.
  • a first via part extending in a first direction from a surface to the second surface, and a first wiring part extending from the first via part and formed on the first layer of the printed circuit board.
  • the second portion of the first conductive structure may include a second via part extending from the second point of the second conductive patch in the first direction and extending from the second via part to the printed circuit
  • a second wiring part formed on the first layer of the substrate may be included, and the second wiring part may be connected to the first wiring part at the third point.
  • the printed circuit board may further include a second layer
  • the first common portion of the first conductive structure may include a third via part extending from the third point in the first direction; a third wiring part extending from the third via part and formed in the second layer of the printed circuit board, and a fourth via extending from the third wiring part in the first direction and connected to the first tuning circuit; parts may be included.
  • An antenna module 401 includes a printed circuit board 410 including a first surface including a ground 510 and a second surface opposite to the first surface, a first conductivity A plurality of conductive patches 420 including a patch 421 and a second conductive patch 422 and disposed on the first surface of the printed circuit board 410, the second conductive patch 420 of the printed circuit board 410 A radio frequency integrated circuit (RFIC) 430 disposed on the surface and including a first tuning circuit 431, and a first portion 451 extending from the first point P1 of the first conductive patch 421 , a second portion 452 extending from the second point P2 of the second conductive patch 422 and connected to one end of the first portion 451, and the first portion 451 and the second A first common portion 453 extending from the third point P3 to which portion 452 is connected and connected to the first tuning circuit 431 includes a first tuning circuit 431 and the plurality of conductive conductors.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the first tuning circuit 431 may be electrically connected to the ground 510 of the printed circuit board 410, and the wireless communication circuit 402 may include the plurality of conductive Power is supplied to the patches 420 to transmit and/or receive signals in a designated frequency band.
  • An electronic device 101 includes a printed circuit board 410 including a first surface and a second surface opposite to the first surface, a first conductive patch 421, and a second surface. a plurality of conductive patches 420 including a conductive patch 422 and disposed on the first surface of the printed circuit board 410; a first tuning circuit 431; A radio frequency integrated circuit (RFIC) 430 disposed on the second surface, and a switch circuit 953 including a first port T1, a second port T2, and a third port T3, A first part 951 extending from the first conductive patch 421 and connected to the first port T1 of the switch circuit 953, and extending from the second conductive patch 422 to connect the switch circuit 953 ), a second portion 952 connected to the second port T2, and a common portion 954 connecting the third port T3 of the switch circuit 953 and the first tuning circuit 431.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • an antenna module 401 including a first conductive structure 950 connecting the plurality of conductive patches 420 and the first tuning circuit 431, wherein the first It may include a ground 510 electrically connected to the tuning circuit 431 and a wireless communication circuit 402 electrically connected to the plurality of conductive patches 420, wherein the wireless communication circuit 402 is A signal of a designated frequency band may be transmitted and/or received by feeding power to the plurality of conductive patches 420 .
  • the tuning circuit may include a phase shifter, and the phase shifter may adjust phases of signals transmitted and/or received by the plurality of conductive patches.
  • the wireless communication circuit may control the tuning circuit so that the tuning circuit has a designated impedance corresponding to the designated frequency band and connects the plurality of conductive patches to the ground.
  • the switch circuit may include a single pole double through (SPDT) switch.
  • SPDT single pole double through
  • the antenna module may further include a first connection path connecting the RFIC and the first conductive patch, and a second connection path connecting the RFIC and the second conductive patch.
  • the wireless communication circuit may control the RFIC to supply power to the first conductive patch through the first connection path and to supply power to the second conductive patch through the second connection path.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

전자 장치는 인쇄 회로 기판, 제1 도전성 패치 및 제2 도전성 패치를 포함하는 복수의 도전성 패치들, 제1 튜닝 회로를 포함하고 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 면에 배치되는 RFIC, 및 상기 제1 도전성 패치에서 연장되는 제1 부분, 상기 제2 도전성 패치에서 연장되어 상기 제1 부분의 일 단에 위치한 일 지점에서 상기 제1 부분과 연결되는 제2 부분, 및 제1 튜닝 회로와 연결되는 제1 공통 부분을 포함하고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치와 상기 제1 튜닝 회로를 연결하는 제1 도전성 구조를 포함하는 안테나 모듈, 그라운드 및 무선 통신 회로를 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 복수의 도전성 패치들에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다.

Description

안테나를 포함하는 전자 장치
본 개시는 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
통신 장치의 발달로, 전자 장치는 다양한 콘텐츠의 생산 및 전송, 다양한 사물들과의 인터넷 연결들(예를 들면, 사물 인터넷(IoT, internet of things)), 또는 자율 주행을 위한 각종 센서들 간의 통신 연결을 위해서 빠르고, 고용량 전송이 가능한 안테나 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 mmWave 신호를 방사하는 안테나 모듈(이하 mmWave 안테나 모듈)을 포함할 수 있다.
5G(new radio) 통신을 지원하는 mmWave 안테나 모듈은 전송 손실을 최소화하기 위해서 복수의 도전성 패치들을 활용하는 어레이 안테나(array antenna) 기술이 적용될 수 있다.
안테나 모듈이 복수의 도전성 패치들을 포함함에 따라 RFIC(radio frequency integrated circuit)는 각 도전성 패치들에 대응하는 소자들(예: PA(power amplifier), LNA(low noise amplifier))을 포함해야 할 수 있고, 각각의 도전성 패치들이 송신 및/또는 수신하는 주파수 대역을 조절하기 위한 복수의 튜닝 회로들을 포함해야 할 수 있다. RFIC가 복수의 도전성 패치들 모두에 대응하는 복수의 튜닝 회로들을 포함하는 경우에는 RFIC의 크기가 커질 수 있고, 안테나 모듈의 크기가 커질 수 있다.
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 안테나 모듈은 복수의 도전성 패치들과 튜닝 회로를 공통 부분을 통해 연결하는 도전성 구조를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판, 제1 도전성 패치 및 제2 도전성 패치를 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 면에 배치되는 복수의 도전성 패치들, 제1 튜닝 회로를 포함하고 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 면에 배치되는 RFIC(radio frequency integrated circuit), 및 상기 제1 도전성 패치의 제1 지점에서 연장되는 제1 부분, 상기 제2 도전성 패치의 제2 지점에서 연장되어 상기 제1 부분의 일 단에 위치한 제3 지점에서 상기 제1 부분과 연결되는 제2 부분, 및 상기 제3 지점에서부터 연장되어 상기 제1 튜닝 회로와 연결되는 제1 공통 부분을 포함하고, 상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치와 상기 제1 튜닝 회로를 연결하는 제1 도전성 구조를 포함하는 안테나 모듈, 상기 제1 튜닝 회로와 전기적으로 연결되는 그라운드 및 상기 복수의 도전성 패치들과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 복수의 도전성 패치들에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈은 그라운드를 포함하고 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판, 제1 도전성 패치 및 제2 도전성 패치를 포함하고 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 면에 배치되는 복수의 도전성 패치들, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 면에 배치되고 제1 튜닝 회로를 포함하는 RFIC(radio frequency integrated circuit), 및 상기 제1 도전성 패치의 제1 지점에서 연장되는 제1 부분, 상기 제2 도전성 패치의 제2 지점에서 연장되어 상기 제1 부분의 일 단과 연결되는 제2 부분, 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 연결되는 제3 지점에서부터 연장되어 상기 제1 튜닝 회로와 연결되는 제1 공통 부분을 포함하고 상기 제1 튜닝 회로와 상기 복수의 도전성 패치들을 연결하는 제1 도전성 구조, 및 상기 복수의 도전성 패치들과 전기적으로 연결되고, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 면에 배치되는 무선 통신 회로를 포함할 수 있고, 상기 제1 튜닝 회로는 상기 인쇄 회로 기판의 상기 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 복수의 도전성 패치들에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판, 제1 도전성 패치 및 제2 도전성 패치를 포함하고 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 면에 배치되는 복수의 도전성 패치들, 튜닝 회로를 포함하고 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 면에 배치되는 RFIC(radio frequency integrated circuit), 및, 제1 포트, 제2 포트 및 제3 포트를 포함하는 스위치 회로, 상기 제1 도전성 패치에서 연장되어 상기 스위치 회로의 상기 제1 포트와 연결되는 제1 부분, 상기 제2 도전성 패치에서 연장되어 상기 스위치 회로의 상기 제2 포트와 연결되는 제2 부분, 및 상기 스위치 회로의 상기 제3 포트와 상기 튜닝 회로를 연결하는 공통 부분을 포함하는 상기 복수의 도전성 패치들과 상기 튜닝 회로를 연결하는 도전성 구조를 포함하는 안테나 모듈을 포함할 수 있고, 상기 튜닝 회로와 전기적으로 연결되는 그라운드 및 상기 복수의 도전성 패치들과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 복수의 도전성 패치들에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 복수의 도전성 패치들과 공통으로 연결된 적어도 하나의 튜닝 회로를 포함하여 RFIC를 소형화할 수 있고, 이를 통해 전자 장치 내부의 실장 공간을 제공할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
본 개시의 특정 실시 예들(certain embodiments)의 상술된 측면들 및 다른 측면들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 예시적인 전자 장치의 블록도이다.
도 3a는 다양한 실시 예들에 따른 예시적인 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3b는 다양한 실시 예들에 따른 도 3a의 전자 장치를 후면에서 바라본 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4a는 다양한 실시 예들에 따른 예시적인 안테나 모듈의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 4b는 다양한 실시 예들에 따른 도전성 구조의 구체적인 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 다양한 실시 예들에 따른 적어도 하나의 럼프드 엘리먼트를 포함하는 예시적인 제1 튜닝 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 다양한 실시 예들에 따른 위상 천이기를 포함하는 예시적인 제1 튜닝 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른 예시적인 콤바이너를 이용하여 제1 도전성 패치 및 제2 도전성 패치와 제1 튜닝 회로를 연결하는 도면을 도시한다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 도 6의 제1 튜닝 회로의 임피던스 변화에 따른 S11 그래프를 도시하는 도면이다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 도 6의 제1 튜닝 회로의 임피던스 변화에 따른 S21 그래프를 도시하는 도면이다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 스위치 회로를 포함하는 예시적인 제1 도전성 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 예시적인 안테나 모듈의 인쇄 회로 기판의 복수의 도전성 레이어에 적층되는 패치 안테나들을 도시하는 도면이다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 2x2 안테나 어레이를 가지는 복수의 도전성 패치들을 연결하는 예시적인 도전성 구조를 도시하는 도면들을 포함한다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른 2x2 안테나 어레이를 가지는 복수의 도전성 패치들을 연결하는 예시적인 도전성 구조를 도시하는 도면들을 포함한다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 2x2 안테나 어레이를 가지는 복수의 도전성 패치들을 연결하는 예시적인 도전성 구조를 도시하는 도면들이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
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.
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 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 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 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi 다이렉트(wireless fidelity direct) 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 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 제1 네트워크(198) 또는 제2 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 다중 입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔포밍, 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: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 피크 데이터 레이트(peak data rate)(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 커버리지(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. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 기판(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 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 실시 예에 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. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 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 제2 면(예: 윗면 또는 측면)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 제2 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. 일 실시 예에 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 실시 예에 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. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 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 실시 예들에 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 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 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. "제1", "제2", 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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 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 제3 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, 일 실시 예에 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 실시 예들에 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: CD-ROM(compact disc read only memory))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)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 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 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 실시 예들에 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 실시 예들에 따른, 레거시 네트워크 통신 및 5G 네트워크 통신을 지원하기 위한 전자 장치(101)의 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제1 radio frequency integrated circuit(RFIC)(222), 제2 RFIC(224), 제3 RFIC(226), 제4 RFIC(228), 제1 radio frequency front end(RFFE)(232), 제2 RFFE(234), 제1 안테나 모듈(242), 제2 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 제1 네트워크(292)와 제2 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 일실시 예에 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. 일 실시 예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제1 RFIC(222), 제2 RFIC(224), 제4 RFIC(228), 제1 RFFE(232), 및 제2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제4 RFIC(228)는 생략되거나, 제3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제1 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제1 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제2 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 실시 예들에 따르면, 제2 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일 실시 예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제2 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. 일 실시 예에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다.
제1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제1 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: 제1 안테나 모듈(242))를 통해 제1 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제2 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: 제2 안테나 모듈(244))를 통해 제2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제3 RFIC(226)는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제2 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 제2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제3 RFFE(236)는 제3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일 실시 예에 따르면, 제3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제4 RFIC(228)는 제2 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 제3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제4 RFIC(228)는 IF 신호를 제2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 RFIC(222)와 제2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 RFFE(232)와 제2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 안테나 모듈(242) 또는 제2 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, 제3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제1 서브스트레이트와 별도의 제2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제3 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 제2 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 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제3 RFFE(236)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘리먼트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘리먼트를 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 엘리먼트를 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.
제2 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제1 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), 제1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3a는 다양한 실시 예들에 따른 예시적인 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3b는 다양한 실시 예들에 따른 도 3a의 전자 장치를 후면에서 바라본 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3a 및 도 3b를 참고하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 제1 면(또는 전면)(310A), 제2 면(또는 후면)(310B), 및 제1 면(310A)과 제2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(또는 측벽)(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 일 실시 예(미도시)에서는, 하우징은 도 3a 및 도 3b의 제1 면(310A), 제2 면(310B) 및 측면(310C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)의 제1 면(310A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(302)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 전면 플레이트(302)는 적어도 일측 단부(side edge portion)에서 제1 면(310A)으로부터 후면 플레이트(311) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 곡면 부분을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 면(310B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(311)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(311)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있거나 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 후면 플레이트(311)는 적어도 일측 단부에서 제2 면(310B)으로부터 전면 플레이트(302) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 곡면 부분을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)의 상기 측면(310C)은 전면 플레이트(302) 및 후면 플레이트(311)와 결합할 수 있고, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 프레임(315)에 의하여 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 후면 플레이트(311) 및 프레임(315)은 일체로 형성될 수 있고, 실질적으로 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는, 디스플레이(301), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(304), 제1 카메라 모듈(305), 키 입력 장치(317), 제1 커넥터 홀(308) 및 제2 커넥터 홀(309)중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(101)는 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(317))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들면, 전면 플레이트(302)가 제공하는 영역 내에는 근접 센서 또는 조도 센서와 같은 센서가 디스플레이(301)에 통합되거나, 디스플레이(301)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(101)는 발광 소자(306)를 더 포함할 수 있으며, 발광 소자(306)는 전면 플레이트(302)가 제공하는 영역 내에서 디스플레이(301)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 발광 소자(306)는, 예를 들어, 전자 장치(101)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 발광 소자(306)는, 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(306)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
디스플레이(301)는, 예를 들어, 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 일 실시 예에서는, 디스플레이(301)의 가장자리는 상기 전면 플레이트(302)의 인접한 외곽 형상(예: 곡면)과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 일 실시 예에서는, 디스플레이(301)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(301)의 외곽과 전면 플레이트(302)의 외곽 간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서는, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)를 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 다른 전자 부품, 예를 들어, 제1 카메라 모듈(305), 도시되지 않은 근접 센서 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(301)는 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 오디오 모듈(170)은 마이크 홀(303), 적어도 하나의 스피커 홀(307) 및 통화용 리시버 홀(314)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(303)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 일 실시 예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서는 적어도 하나의 스피커 홀(307) 및 통화용 리시버 홀(314)은 마이크 홀(303)과 하나의 홀로 구현되거나, 적어도 하나의 스피커 홀(307) 및 통화용 리시버 홀(314) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
일 실시 예에서, 전자 장치(101)는 센서 모듈(304)을 포함함으로써, 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(304)은, 예를 들어, 하우징(310)의 제1 면(310A)에 배치된 근접 센서, 디스플레이(301)에 통합된 또는 인접하게 배치된 지문 센서, 및/또는 상기 하우징(310)의 제2 면(310B)에 배치된 생체 센서(예: HRM 센서)를 더 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(101)는 제2 면(310B)에 배치되는 제2 카메라 모듈(355)을 포함할 수 있다. 제1 카메라 모듈(305) 및 제2 카메라 모듈(355)은 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 제2 면(310B)에는 플래시(미도시)가 배치될 수 있다. 플래시는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서는, 2개 이상의 렌즈들(적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(101)의 일 면에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 키 입력 장치(317)는 하우징(310)의 측면(310C)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서는, 전자 장치(101)는 상기 언급된 키 입력 장치(317) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 일 실시 예에서, 키 입력 장치는 하우징(310)의 제2 면(310B)에 배치된 지문 센서의 적어도 일부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 커넥터 홀(308, 309)은 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제1 커넥터 홀(308), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(309)을 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b에서는 전자 장치(101)는 바 타입(bar-type) 장치에 해당하는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예시일 뿐이고 실제로 전자 장치(101)는 다양한 형태의 장치에 해당할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)는 폴더블(foldable) 장치, 슬라이더블(slidable) 장치 웨어러블(wearable) 장치(예: 스마트 워치, 무선 이어폰) 또는 태블릿 PC에 해당할 수 있다. 따라서, 본 개시의 기술 사상은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바 타입의 장치에 한정되지 않으며 다양한 형태의 장치에 적용될 수 있다.
도 4a는 다양한 실시 예들에 따른 예시적인 안테나 모듈의 단면도를 도시하는 도면이다.
도 4a를 참고하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 안테나 모듈(401)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나 모듈(401)은 인쇄 회로 기판(410), 복수의 도전성 패치들(420), RFIC(430), RFIC(430)와 복수의 도전성 패치들(420)을 연결하는 연결 경로(440), 제1 도전성 구조(450), 제2 도전성 구조(460), 및/또는 PMIC(480)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(410)은 제1 면 및 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면 및/또는 제2 면에는 다양한 전자 부품들(예: 복수의 도전성 패치들(420), RFIC(430))이 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나 모듈(401)은 전자 장치(101) 내의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(401)은 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면이 프레임(315)에 의해 형성되는 전자 장치(101)의 제1 측면을 향하도록 전자 장치(101) 내에 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 안테나 모듈(401)은 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면이 후면 플레이트(311)에 의해 형성되는 전자 장치(101)의 후면(310B)을 향하도록 전자 장치(101) 내에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(410)은 복수의 도전성 레이어들 및 상기 복수의 도전성 레이어들과 교번하여 적층되는 비도전성 레이어들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(410)은 도 4b에서 후술될 것과 같이 도전성 레이어 형성되는 배선들 및 도전성 비아들을 이용하여 인쇄 회로 기판(410)에 배치된 다양한 전자 부품들 간 전기적 연결을 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 인쇄 회로 기판(410)의 복수의 도전성 레이어들 중 제1 도전성 레이어(411)에는 그라운드가 형성될 수 있다. 제1 도전성 레이어(411)에 형성되는 그라운드는 안테나 동작을 위한 그라운드로 활용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 패치들(420)은 제1 도전성 패치(421), 제2 도전성 패치(422), 제3 도전성 패치(423) 및/또는 제4 도전성 패치(424)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 도전성 패치들(420)은 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면에 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 복수의 도전성 패치들(420)은 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면 보다 제1 면에 가깝게 인쇄 회로 기판(410)의 내에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수의 도전성 패치들(420)은 방향성 빔을 형성하기 위한 안테나 엘리먼트(element)들로 동작할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(401)은 복수의 도전성 패치들(420) 이외에 동일 또는 상이한 형상 또는 종류의 복수의 안테나 어레이들(예: 다이폴 안테나 어레이, 및/또는 추가 패치 안테나 어레이)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, RFIC(430)는 제1 튜닝 회로(431) 및/또는 제2 튜닝 회로(432)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, RFIC(430)는 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, RFIC(430)는 PA(power amplifier), LNA(low noise amplifier), 및/또는 위상 천이기(phase shifter)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, RFIC(430)는 복수의 도전성 패치들(420)을 통해 송신 및/또는 수신되는 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 처리할 수 있도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, RFIC(430)는 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 송신하기 위해서 후술될 무선 통신 회로(402)로부터 획득된 기저대역 신호(baseband signal) 또는, IF(intermediate frequency) 신호(예: 약 9 ~ 11 GHz)를 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다. RFIC(430)는 복수의 도전성 패치들(420)을 통해 수신된 지정된 주파수 대역의 RF 신호를 기저대역 신호 또는 IF 신호로 변화하여 무선 통신 회로(402)로 제공할 수 있다.
도 4a에서 RFIC(430)가 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면에 배치되는 것으로 설명하였으나, 이는 설명들의 편의를 위한 것이고 RFIC(430)는 인쇄 회로 기판(410)의 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어 일 실시 예에서, RFIC(430)는 인쇄 회로 기판(410)의 내부의 도전성 레이어에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(402)는 전자 장치(101) 내 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면 또는 제2 면에 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 인쇄 회로 기판(410)과 구별되는 추가 인쇄 회로 기판에 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 전자 장치(101) 내 다른 도전성 구조(예: FPCB(flexible printed circuit board), 안테나 캐리어(antenna carrier))에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(402)는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor) 및/또는 IFIC(intermediate frequency integrated circuit)를 포함할 수 있다. 도 4a에서는 무선 통신 회로(402)와 RFIC(430)를 구분하여 설명하지만 이는 설명들의 편의를 위한 것이고 일 실시 예에서는 커뮤니케이션 프로세서(예: 도 2의 제1 커뮤니케이션 프로세서(212)) 및/또는 IFIC를 포함하는 무선 통신 회로(402)와 RFIC(430)는 하나의 무선 통신 회로일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(402)는 RFIC(430)와 연결된 연결 경로(440)를 통해 복수의 도전성 패치들(420)에 급전할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 RFIC(430)와 연결된 제1 연결 경로(441)를 통해 제1 도전성 패치(421)에 급전할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 RFIC(430)와 연결된 제2 연결 경로(442)를 통해 제2 도전성 패치(422)에 급전할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 RFIC(430)와 연결된 제3 연결 경로(443)를 통해 제3 도전성 패치(423)에 급전할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 RFIC(430)와 연결된 제4 연결 경로(444)를 통해 제4 도전성 패치(424)에 급전할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(402)는 복수의 도전성 패치들(420)에 급전하여 지정된 주파수 대역(예: 약 23 ~ 36 GHz)의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 경로(440)는 복수의 도전성 패치들(420)에 급전하기 위한 급전 경로에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)는 제1 도전성 구조(450)를 통해 제1 튜닝 회로(431)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 도전성 구조(450)는 제1 도전성 패치(421)의 제1 지점(P1)에서 연장되는 제1 부분(451), 제2 도전성 패치(422)의 제2 지점(P2)에서 연장되어 제1 부분(451)의 일 단에 위치한 제3 지점(P3)과 연결되는 제2 부분(452), 및/또는 제3 지점(P3)에서부터 연장되어 제1 튜닝 회로(431)와 연결되는 제1 공통 부분(453)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)는 제1 도전성 구조(450)의 제1 공통 부분(453)을 통해 제1 튜닝 회로(431)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 튜닝 회로(431)는 인쇄 회로 기판(410)의 제1 도전성 레이어(411)에 형성된 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)는 제1 공통 부분(453) 및 제1 튜닝 회로(431)를 통해 그라운드를 포함하는 제1 도전성 레이어(411)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 구조(450)는 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)를 전자 장치(101)의 그라운드에 연결되기 위한 그라운드 라인에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 구조(450)의 제1 부분(451) 및 제2 부분(452)은 실질적으로 동일한 전기적 길이를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 도전성 패치(423) 및 제4 도전성 패치(424)는 제2 도전성 구조(460)를 통해 제2 튜닝 회로(432)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 제2 도전성 구조(460)는 제3 도전성 패치(423)의 제4 지점(P4)에서 연장되는 제4 부분(464), 제4 도전성 패치(424)의 제5 지점(P5)에서 연장되어 제4 부분(464)의 일 단에 위치한 제6 지점(P6)과 연결되는 제5 부분(465), 및/또는 제6 지점(P6)에서부터 연장되어 제2 튜닝 회로(432)와 연결되는 제2 공통 부분(466)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제3 도전성 패치(423) 및 제4 도전성 패치(424)는 제2 도전성 구조(460)의 제2 공통 부분(466)을 통해서 제2 튜닝 회로(432)와 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 튜닝 회로(432)는 인쇄 회로 기판(410)의 제1 도전성 레이어(411)에 형성된 그라운드와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제3 도전성 패치(423) 및 제4 도전성 패치(424)는 제2 공통 부분(466) 및 제2 튜닝 회로(432)를 통해 그라운드를 포함하는 제1 도전성 레이어(411)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 도전성 구조(460)는 제3 도전성 패치(423) 및 제4 도전성 패치(424)를 전자 장치(101)의 그라운드에 연결되기 위한 그라운드 라인에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 도전성 구조(460)의 제4 부분(464) 및 제5 부분(465)은 실질적으로 동일한 전기적 길이를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 패치들(420) 중 적어도 2개 이상이 하나의 튜닝 회로(예: 제1 튜닝 회로(431), 제2 튜닝 회로(432))에 연결됨으로써, 전자 장치(101)는 안테나 모듈(401)에 포함되는 튜닝 회로들의 개수를 감소시킬 수 있다. 예컨대, 전자 장치(101)는 제1 튜닝 회로(431) 및/또는 제2 튜닝 회로(432)를 포함하는 RFIC(430)의 크기를 줄여 다른 전자 부품들이 배치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, PMIC(480)는 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면에 배치될 수 있다. PMIC(480)는 안테나 모듈(401)의 다양한 전자 부품(예: RFIC(430))에 필요한 전력을 공급할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 RFIC(430) 및 PMIC(480) 중 적어도 하나를 전자기적으로 차폐하도록 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면에 배치되는 차폐 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 차폐 부재는 EMC(epoxy molding compound)와 같은 봉지재 또는 쉴드 캔을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 4a에 도시된 안테나 모듈(401)은 1x4 안테나 어레이를 형성하는 복수의 도전성 패치들(420)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 본 개시는 이러한 관점(in this repect)에 한정되지 않고 안테나 모듈(401)은 다양한 개수 및 배치 구조를 가지는 복수의 도전성 패치들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 모듈(401)은 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)를 포함할 수 있고, 상기 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)는 1x2 안테나 어레이를 형성할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 안테나 모듈(401)은 제1 도전성 패치(421), 제2 도전성 패치(422), 제3 도전성 패치(423) 및 제4 도전성 패치(424)를 포함할 수 있고, 상기 제1 도전성 패치(421), 제2 도전성 패치(422), 제3 도전성 패치(423) 및 제4 도전성 패치(424)는 1x4 안테나 어레이를 형성할 수 있다.
본 개시에서는 안테나 모듈(401)이 복수의 도전성 패치들(420)을 포함하는 것으로 설명하였으나, 이는 설명들의 편의를 위한 일 예시일 뿐이고, 안테나 모듈(401)은 다양한 종류의 안테나로 동작하는 도전성 패턴들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에서 안테나 모듈(401)은 다이폴 안테나로 동작하는 복수의 도전성 패턴들을 포함할 수 있다. 또한, 본 문서에 개시되는 복수의 도전성 패치들(420)에 대한 설명은 상기 복수의 도전성 패턴들에 적용될 수 있다. 예를 들면, 안테나 모듈(401)은 제1 도전성 패턴 및 제2 도전성 패턴을 포함할 수 있고, 또한 안테나 모듈(401)은 제1 도전성 패턴과 연결되는 제1 부분, 제2 도전성 패턴과 연결되는 제2 부분 및 제1 부분 및 제2 부분이 합쳐지는 공통 부분을 포함하는 도전성 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 패턴 및 제2 도전성 패턴은 공통 부분을 포함하는 도전성 구조를 통해 안테나 모듈(401)의 RFIC와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4b는 다양한 실시 예들에 따른 예시적인 도전성 구조의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b를 참고하면, 일 실시 예에 따른 인쇄 회로 기판(410)은 제1 도전성 레이어(411), 제2 도전성 레이어(412) 및/또는 제3 도전성 레이어(413)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 구조(450)의 제1 부분(451)은 제1 도전성 패치(421)의 제1 지점(P1)에서부터 제1 방향(예: -y 방향)으로 연장되는 제1 비아(via) 파트(part)(451a), 및 제1 비아 파트(451a)에서 연장되고 제3 도전성 레이어(413)에 형성되는 제1 배선 파트(451b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제1 방향(예: -y 방향)은 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면에서 제2 면을 향하는 방향으로 참조될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 배선 파트(451b)는 예를 들어, 마이크로 스트립(microstrip)으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 구조(450)의 제2 부분(452)은 제2 도전성 패치(422)의 제2 지점(P2)에서부터 제1 방향(예: -y 방향)으로 연장되는 제2 비아 파트(452a), 및 제2 비아 파트(452a)에서 연장되고 제3 도전성 레이어(413)에서 형성되는 제2 배선 파트(452b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(451)의 제1 배선 파트(451b)는 제2 부분(452)의 제2 배선 파트(452b)와 제3 지점(P3)에서 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 구조(450)의 제1 공통 부분(453)은 제3 지점(P3)에서부터 제1 방향(예: -y 방향)으로 연장되는 제3 비아 파트(453a), 제3 비아 파트(453a)에서 연장되고 제2 도전성 레이어(412)에 형성되는 제3 배선 파트(453b), 및 제3 배선 파트(453b)에서부터 제1 방향(예: -y 방향)으로 연장되는 제4 비아 파트(453c)를 포함할 수 있다.
도 4b에서는 제1 도전성 구조(450)의 제1 부분(451)이 제1 비아 파트(451a) 및 제1 배선 파트(451b)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예시일 뿐이고 일 실시 예에서는 추가적인 비아 파트 및/또는 배선 파트를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제1 도전성 구조(450)의 제2 부분(452)은 제2 비아 파트(452a) 및 제2 배선 파트(452b) 이외에 추가적인 비아 파트 및/또는 배선 파트를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제1 도전성 구조(450)의 제1 공통 부분(453)은 제3 비아 파트(453a), 제3 배선 파트(453b), 및 제4 비아 파트(453c) 이외에 추가적인 비아 파트 및/또는 배선 파트를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 도전성 구조(460)의 제4 부분(464)은 제3 도전성 패치(423)의 제4 지점(P4)에서부터 제1 방향(예: -y 방향)으로 연장되는 제5 비아 파트(464a), 및 제5 비아 파트(464a)에서 연장되고 제3 도전성 레이어(413)에 형성되는 제4 배선 파트(464b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 도전성 구조(460)의 제5 부분(465)은 제4 도전성 패치(424)의 제5 지점(P5)에서부터 제1 방향(예: -y 방향)으로 연장되는 제6 비아 파트(465a), 및 제6 비아 파트(465a)에서 연장되고 제3 도전성 레이어(413)에서 형성되는 제5 배선 파트(465b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제4 부분(464)의 제4 배선 파트(464b)는 제5 부분(465)의 제5 배선 파트(465b)와 제6 지점(P6)에서 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 도전성 구조(460)의 제2 공통 부분(466)은 제6 지점(P6)에서부터 제1 방향(예: -y 방향)으로 연장되는 제7 비아 파트(466a), 제7 비아 파트(466a)에서 연장되고 제2 도전성 레이어(412)에 형성되는 제6 배선 파트(466b), 및 제6 배선 파트(466b)에서부터 제1 방향(예: -y 방향)으로 연장되는 제8 비아 파트(466c)를 포함할 수 있다.
도 4b에서는 제2 도전성 구조(460)의 제4 부분(464)이 제5 비아 파트(464a) 및 제4 배선 파트(464b)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이는 일 예시일 뿐이고 일 실시 예에서는 추가적인 비아 파트 및/또는 배선 파트를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제2 도전성 구조(460)의 제5 부분(465)은 제6 비아 파트(465a) 및 제5 배선 파트(465b) 이외에 추가적인 비아 파트 및/또는 배선 파트를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제2 도전성 구조(460)의 제2 공통 부분(466)은 제7 비아 파트(466a), 제6 배선 파트(466b), 및 제8 비아 파트(466c) 이외에 추가적인 비아 파트 및/또는 배선 파트를 포함할 수 있다.
도 5a는 다양한 실시 예들에 따른 적어도 하나의 럼프드 엘리먼트를 포함하는 예시적인 제1 튜닝 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참고하면, 일 실시 예에 따른 제1 튜닝 회로(431)는 적어도 하나의 럼프드 엘리먼트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 튜닝 회로(431)는 제1 인덕턴스를 가지는 제1 인덕터(L1), 제2 인덕턴스를 제2 인덕터(L2), 제1 캐패시턴스를 가지는 제1 캐패시터(C1), 및/또는 제2 캐패시턴스를 가지는 제2 캐패시터(C2)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 럼프드 엘리먼트는 그라운드(510)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 그라운드(510)는, 예를 들어, 전자 장치(101) 내 다양한 도전성 구조 또는, 전자 부품에 형성되는 그라운드로 참조될 수 있다. 예를 들면, 그라운드(510)는 안테나 모듈(401)의 복수의 도전성 레이어 중 제1 레이어에 형성될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 그라운드(510)는, 예를 들어, 전자 장치(101) 내 도전성 구조(예: 메탈 플레이트)에 형성되는 그라운드로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(402)는 제1 튜닝 회로(431)가 지정된 주파수 대역에 대응하는 지정된 임피던스를 가지고 복수의 도전성 패치들(420)과 그라운드(510)를 연결하도록 제1 튜닝 회로(431)를 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 무선 통신 회로(402)는 제1 튜닝 회로(431)를 통해 임피던스 매칭(impedance matching)을 수행할 있다. 예를 들어, 상기 지정된 주파수 대역은, 예를 들어, 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)가 송신 및/또는 수신하는 RF 신호의 주파수 대역으로 참조될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)가 송신 및/또는 수신하는 RF 신호의 주파수 대역은 다양할 수 있다. 예를 들면, 제1 튜닝 회로(431)는 스위치 회로(520)를 포함할 수 있고, 무선 통신 회로(402)는 스위치 회로(520)를 제어하여 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)와 연결된 제1 포트(T1)를 제1 인덕터(L1)가 연결된 제2 포트(T2)와 연결할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 스위치 회로(520)를 제어하여 제1 포트(T1)를 제2 인덕터(L2)가 연결된 제3 포트(T3)와 연결할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 스위치 회로(520)를 제어하여 제1 포트(T1)를 제1 캐패시터(C1)가 연결된 제4 포트(T4)에 연결하거나, 제2 캐패시터(C2)가 연결된 제5 포트(T5)에 연결할 수 있다.
도 5a에 도시된 제1 튜닝 회로(431)의 구조는 일 예시일 뿐이고, 본 개시는 이러한 관점(in this respect)에 한정되지 아니한다. 일 실시 예에서는 제1 튜닝 회로(431)는 다양한 종류 및 개수의 럼프드 엘리먼트를 포함할 수 있고, 다양한 종류 및 개수의 럼프드 엘리먼트를 이용하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 튜닝 회로(431)는 가변 캐패시터를 포함할 수 있고, 가변 캐패시터의 캐패시턴스 값을 조절함으로써 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 또 다른 예로, 도 5a에 도시된 것과 같이 제1 튜닝 회로(431)의 적어도 하나의 럼프드 엘리먼트(예: 제1 인덕터(L1))가 그라운드(510)와 직렬로 연결되는 것은 일 예시일 뿐이고, 일 실시 예에서는 제1 튜닝 회로(431)에 포함되는 럼프드 엘리먼트들은 다양한 토폴로지(topology)를 가지고 그라운드(510)와 연결될 수 있다. 예를 들면, 제1 튜닝 회로(431)에 포함되는 럼프드 엘리먼트들은 그라운드(510)와 병렬로 연결될 수 있다.
도 5a에는 일 실시 예에 따른 제1 튜닝 회로(431)가 적어도 하나의 럼프드 엘리먼트를 이용하여 임피던스 매칭을 수행하는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예시일 뿐이고 일 실시 예에서 제1 튜닝 회로(431)는 다양한 소자를 이용하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 예를 들면, 제1 튜닝 회로(431)는 버랙터(varactor)를 포함할 수 있고, 무선 통신 회로(402)는 버랙터를 이용하여 제1 튜닝 회로(431)가 지정된 주파수 대역에 대응하는 임피던스를 가지도록 제1 튜닝 회로(431)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제1 튜닝 회로(431)는 버랙터를 이용하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
도 5b는 다양한 실시 예들에 따른 위상 천이기를 포함하는 예시적인 제1 튜닝 회로를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 제1 튜닝 회로(431)는 위상 천이기(phase shifter)(530)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)는 제1 도전성 구조(450)를 통해 하나의 위상 천이기(530)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 튜닝 회로(431)의 위상 천이기(530)가 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422) 공통으로 활용됨에 따라, 전자 장치(101)는 제1 튜닝 회로(431)를 포함하는 RFIC(430)의 크기를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 위상 천이기(530)가 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)에 공통으로 활용되지 않는다면, RFIC는 제1 도전성 패치(421)에 대응하는 제1 위상 천이기와 제2 도전성 패치 대응하는 제2 위상 천이기를 포함해야 할 수 있다. 반면에, 일 실시 예에 따라 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)에 대해 제1 튜닝 회로(431)의 위상 천이기(530)를 공통으로 활용한다면 RFIC(430)는 포함하는 위상 천이기의 개수를 줄일 수 있고, 결과적으로 RFIC(430)의 크기를 감소시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 위상 천이기(530)는 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)에 의해 송신 및/또는 수신되는 주파수 대역을 조절할 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른 예시적인 콤바이너(combiner)를 이용하여 제1 도전성 패치 및 제2 도전성 패치와 제1 튜닝 회로를 연결하는 도면을 도시한다.
도 6을 참고하면, 일 실시 예에 따른 안테나 모듈(401)은 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)를 연결하는 도전성 구조(650)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도전성 구조(650)는 제1 도전성 패치(421)의 제1 지점(P1)에서부터 연장되는 제1 부분(651), 제2 도전성 패치(422)의 제2 지점(P2)에서부터 연장되는 제2 부분(652), 제1 부분(651) 및 제2 부분(652)을 연결하는 콤바이너(combiner)(653), 및/또는 콤바이너(653)와 연결되는 공통 부분(654)을 포함할 수 있다. 공통 부분(654)은 제1 튜닝 회로(431)와 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 콤바이너(653)는 임피던스(impedance) 평형을 맞추기 위한 소자(653a)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 소자(653a)는 콤바이너(653)의 제1 포트(691) 및 제2 포트(692)의 임피던스 맞출 수 있다. 예를 들면, 소자(653a)는 럼프드 엘리먼트(예: 저항)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 콤바이너(653)는 소자(653a)을 대체하여 제1 포트(691) 및 제2 포트(692)의 임피던스 평형을 맞추기 위한 도전성 패턴을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 콤바이너(653)는 소자(653a)와 도전성 패턴을 함께 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 콤바이너(653) 및 공통 부분(654)을 통해 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)를 하나의 튜닝 회로(예: 제1 튜닝 회로(431))에 연결함에 따라, 전자 장치(101)는 안테나 모듈(401)에 포함되는 튜닝 회로의 개수를 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 전자 장치(101)는 튜닝 회로의 개수를 감소시킴으로써 튜닝 회로를 포함하는 RFIC(430)의 크기를 감소시킬 수 있고, 다른 전자 부품의 추가적인 실장 공간을 제공할 수 있다.
일 실시 예예서는 도 4a에 도시된 실시 예와 다르게 도전성 구조(650)가 제1 부분(651) 및 제2 부분(652)을 연결하는 콤바이너(653)를 포함할 수 있고, 이에 따라 전자 장치(101)는 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422) 간의 아이솔레이션(isolation)을 확보할 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 도 6의 제1 튜닝 회로의 임피던스 변화에 따른 S11 그래프를 도시하는 도면이다.
도 7을 참고하면, 일 실시 예에 따른 제1 튜닝 회로(431)는 위상 천이기(예: 도 5b의 위상 천이기(530))를 포함할 수 있다. 위상 천이기(530)의 위상 변화에 따라 제1 튜닝 회로(431)의 임피던스는 변화하고, 이에 따라 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)를 통해 송신 및/또는 수신하는 RF 신호의 지정된 주파수 대역이 변화할 수 있다. 예를 들면, 제1 그래프(701)는 위상 변환이 약 O도일 때의 S11 값을 도시할 수 있고, 제2 그래프(702)는 위상 변환이 약 15도 일 때의 S11 값을 도시할 수 있고, 제3 그래프(703)는 위상 변환이 약 30도 일 때의 S11 값을 도시할 수 있고, 제4 그래프(704)는 위상 변환이 약 45도 일 때의 S11 값을 도시할 수 있고, 제5 그래프(705)는 위상 변환이 약 60도 일 때의 S11 값을 도시할 수 있다. 일 예시의 제1 그래프(701) 내지 제4 그래프(704)에 대한 S11은 약 33 ~ 36 GHz의 주파수 대역에서 약 -10 dB 이하의 값을 가진다. 예컨대, 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)가 제1 도전성 구조(450)를 통해서 제1 튜닝 회로(431)에 공통으로 연결되는 경우에도 전자 장치(101)는 지정된 주파수 대역(예: 약 33 ~ 36 GHz)에서 안테나 성능을 확보할 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 도 6의 제1 튜닝 회로의 임피던스 변화에 따른 S21 그래프를 도시하는 도면이다.
도 8을 참고하면, 일 실시 예에 따르면, 제1 그래프(801)는 위상 변환이 약 O도일 때의 S21 값을 도시하고, 제2 그래프(802)는 위상 변환이 약 15도 일 때의 S21 값을 도시하고, 제3 그래프(803)는 위상 변환이 약 30도 일 때의 S21 값을 도시하고, 제4 그래프(804)는 위상 변환이 약 45도 일 때의 S21 값을 도시하고, 제5 그래프(805)는 위상 변환이 약 60도 일 때의 S21 값을 도시한다. 일 예시의 제1 그래프(801) 내지 제5 그래프(805)에 대한 S21은 약 30 ~ 40 GHz의 주파수 대역에서 약 -10 dB 이하의 값을 가진다. 예컨대, 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)가 제1 도전성 구조(450)를 통해서 제1 튜닝 회로(431)에 공통으로 연결되는 경우에도 전자 장치(101)는 지정된 주파수 대역(예: 약 30 ~ 40 GHz)에서 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422) 간의 안테나 아이솔레이션(isolation)을 확보할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 스위치 회로를 포함하는 예시적인 제1 도전성 구조를 도시하는 도면이다.
도 9를 참고하면, 일 실시 예에 따른 안테나 모듈(401)은 제1 도전성 패치(921) 및 제2 도전성 패치(922)와 제1 튜닝 회로(431)를 연결하는 제1 도전성 구조(950)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 도전성 패치(921)는 제1 안테나 어레이와에 속할 수 있고, 제2 도전성 패치(922)는 제2 안테나 어레이에 속할 수 있다. 상기 제1 안테나 어레이와 상기 제2 안테나 어레이는 서로 구분되는 안테나 어레이에 해당할 수 있다. 예를 들면, 제1 안테나 어레이 및 제2 안테나 어레이는 서로 다른 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 제1 안테나 어레이 및 제2 안테나 어레이는 동시에 동작하지 않을 수 있다. 예컨대, 제1 안테나 어레이가 동작하는 경우 제2 안테나 어레이는 동작하지 않고, 제2 안테나 어레이가 동작하는 경우 제1 안테나 어레이는 동작하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 구조(950)는 제1 도전성 패치(921)의 제1 지점(P1)에서 연장되는 제1 부분(951), 제2 도전성 패치(922)의 제2 지점(P2)에서 연장되는 제2 부분(952), 제1 부분(951) 및 제2 부분(952)을 연결하는 스위치 회로(953), 및/또는 스위치 회로(953)와 연결되는 공통 부분(954)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 튜닝 회로(431)는 스위치 회로(953)를 통해 제1 도전성 패치(921) 또는 제2 도전성 패치(922)와 선택적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 스위치 회로(953)는 제1 부분(951)과 연결되는 제1 포트(T1), 제2 부분(952)과 연결되는 제2 포트(T2), 및/또는 제1 튜닝 회로(431)와 연결되는 제3 포트(T3)를 포함할 수 있다. 일 예시에서, 무선 통신 회로(402)는 스위치 회로(953)를 제어하여 제1 포트(T1) 및 제3 포트(T3)를 전기적으로 연결할 수 있고, 제1 튜닝 회로(431)는 제1 도전성 패치(921)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또 다른 예시에서, 무선 통신 회로(402)는 스위치 회로(953)를 제어하여 제2 포트(T2) 및 제3 포트(T3)를 전기적으로 연결할 수 있고, 제1 튜닝 회로(431)는 제2 도전성 패치(922)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 스위치 회로(953)에 의한 도전성 패치(예: 제1 도전성 패치(921), 제2 도전성 패치(922))와 그라운드(510)의 연결 관계에 기반하여 무선 통신 회로(402)는 RFIC(430)를 제어함으로써 제1 도전성 패치(921) 및/또는 제2 도전성 패치(922)에 급전할 수 있고, 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들면, 제1 포트(T1) 및 제3 포트(T3)가 연결된 경우에 무선 통신 회로(402)는 RFIC(430)를 제어하여 제1 연결 경로(441)를 통해 제1 도전성 패치(921)에 급전할 수 있고, 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 예시에서, 제1 포트(T1) 및 제3 포트(T3)가 연결된 경우는, 예를 들어, 제1 도전성 패치(921)와 그라운드(510)가 연결된 경우로 참조될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 제2 포트(T2) 및 제3 포트(T3)가 연결된 경우에 무선 통신 회로(402)는 RFIC(430)를 제어하여 제2 연결 경로(442)를 통해 제2 도전성 패치(922)에 급전할 수 있고, 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 예시에서, 제2 포트(T2) 및 제3 포트(T3)가 연결된 경우는, 예를 들어, 제2 도전성 패치(922)와 그라운드(510)가 연결된 경우로 참조될 수 있다.
도 9에 도시된 스위치 회로(953)는 SPDT(single pole double through) 스위치로 도시되었으나, 이는 일 예시일 뿐이고 스위치 회로(953)의 종류는 이에 한정되지 않는다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 예시적인 안테나 모듈의 인쇄 회로 기판의 복수의 도전성 레이어에 적층되는 패치 안테나들을 도시하는 도면이다.
도 10을 참고하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 안테나 모듈(1001)을 포함할 수 있고, 안테나 모듈(1001)은 인쇄 회로 기판(1010)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 안테나 모듈(1001)은 인쇄 회로 기판(1010)의 제1 면에 배치되는 제1 도전성 패치(1021), 제1 도전성 패치(1021)에 대해 제1 방향(예: -y 방향)에 위치하여 인쇄 회로 기판(1010)의 내부에 배치되는 제2 도전성 패치(1022), 및/또는 그라운드(1011)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 도전성 패치(1021)보다 제2 도전성 패치(1022)는 상대적으로 넓은 면적을 가질 수 있다. 제1 도전성 패치(1021)는 제1 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있고, 제2 도전성 패치(1022)는 제2 주파수 대역의 RF 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 주파수 대역은, 예를 들어, 상기 제2 주파수 대역보다 상대적으로 높은 주파수 대역으로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 그라운드(1011)는 제1 관통 홀(1061), 제2 관통 홀(1062), 제3 관통 홀(1063) 및/또는 제4 관통 홀(1064)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 도전성 패치(1022)는 제5 관통 홀(1065) 및/또는 제6 관통 홀(1066)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1001)은 인쇄 회로 기판(1010)의 제2 면에 배치되는 RFIC(1030)을 포함할 수 있고, RFIC(1030)는 제1 연결 경로(1041)를 통해 제1 도전성 패치(1021)에 급전하여 제1 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들면, RFIC(1030)와 연결된 제1 연결 경로(1041)는 그라운드(1011)에 형성되는 제3 관통 홀(1063) 및 제2 도전성 패치(1022)에 형성되는 제6 관통 홀(1066)을 지나 제1 도전성 패치(1021)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 연결 경로(1041)는 그라운드(1011)와 제2 도전성 패치(1022)를 관통할 뿐이고, 그라운드(1011) 및 제2 도전성 패치(1022)와 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, RFIC(1030)는 제2 연결 경로(1042)를 통해 제2 도전성 패치(1022)에 급전하여 제2 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들면, RFIC(1030)와 연결된 제2 연결 경로(1042)는 그라운드(1011)에 형성되는 제1 관통 홀(1061)을 지나 제2 도전성 패치(1022)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제2 연결 경로(1042)는 그라운드(1011)를 관통할 뿐이고, 그라운드(1011)와 전기적으로 연결되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1001)은 제1 도전성 패치(1021) 및 제2 도전성 패치(1022)를 제1 튜닝 회로(431)와 전기적으로 연결하는 제1 도전성 구조(1050)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 도전성 구조(1050)는 제1 도전성 패치(1021)와 연결되는 제1 부분(1051), 제2 도전성 패치(1022)와 연결되는 제2 부분(1052), 제1 부분(1051) 및 제2 부분(1052)을 연결하는 스위치 회로(1053), 및/또는 스위치 회로(1053)와 제1 튜닝 회로(431)를 연결하는 공통 부분(1054)을 포함할 수 있다. 제1 튜닝 회로(431)는 그라운드(1011)와 전기적으로 연결될 수 있고, 결과적으로 제1 도전성 패치(1021) 및 제2 도전성 패치(1022)는 제1 도전성 구조(1050) 및 제1 튜닝 회로(431)를 통해 그라운드(1011)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 도전성 구조(1050)의 제1 부분(1051)은 그라운드(1011)에 형성되는 제2 관통 홀(1062) 및 제2 도전성 패치(1022)에 형성되는 제5 관통 홀(1065)을 지나 제1 도전성 패치(1021)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 부분(1051)은 그라운드(1011)를 관통할 뿐이고, 그라운드(1011)와 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 도전성 구조(1050)의 제2 부분(1052)은 그라운드(1011)에 형성되는 제4 관통 홀(1064)을 지나 제2 도전성 패치(1022)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제2 부분(1052)은 그라운드(1011)를 관통할 뿐이고, 그라운드(1011)와 전기적으로 연결되지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 회로(402)는 스위치 회로(1053)를 제어하여 제1 튜닝 회로(431)를 제1 도전성 패치(1021) 또는 제2 도전성 패치(1022)에 선택적으로 연결할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 튜닝 회로(431)와 제1 도전성 패치(1021)가 전기적으로 연결되는 경우 무선 통신 회로(402)는 제1 도전성 패치(1021)에 급전하여 제1 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 튜닝 회로(431)와 제2 도전성 패치(1022)가 전기적으로 연결되는 경우 무선 통신 회로(402)는 제2 도전성 패치(1022)에 급전하여 제2 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 주파수 대역은 상기 제2 주파수 대역보다 상대적으로 높은 주파수 대역일 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 2x2 안테나 어레이를 가지는 복수의 도전성 패치들을 연결하는 예시적인 도전성 구조를 도시하는 도면들이다.
도 11을 참고하면, 일 실시 예에 따른 안테나 모듈(1101)은 인쇄 회로 기판(1110)을 포함할 수 있고, 인쇄 회로 기판(1110)의 제1 면에는 복수의 도전성 패치들(1120)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(1110)에는 제1 도전성 패치(1121), 제2 도전성 패치(1122), 제3 도전성 패치(1123) 및/또는 제4 도전성 패치(1124)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 도전성 패치들(1120)은 2x2 안테나 어레이를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(1110)의 제2 면에는 RFIC(1130)이 배치될 수 있고, 무선 통신 회로(402)는 RFIC(1130)를 제어하여 복수의 도전성 패치들(1120)에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 제1 도전성 패치(1121)의 제1 급전 지점(F1)에 급전할 수 있고, 제2 도전성 패치(1122)의 제2 급전 지점(F2)에 급전할 수 있고, 제3 도전성 패치(1123)의 제3 급전 지점(F3)에 급전할 수 있고, 제4 도전성 패치(1124)의 제4 급전 지점(F4)에 급전할 수 있다. 일 예시에서 무선 통신 회로(402)는 상기 급전들에 기반하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 구조(1150)는 복수의 도전성 패치들(1120)을 하나의 튜닝 회로(1131)에 연결할 수 있다. 일 실시 예에서, A-A' 단면도를 참고하면 도전성 구조(1150)는 제1 도전성 패치(1121)의 제1 지점(P1)에서 연장되는 제1 부분(1151), 및 제2 도전성 패치(1122)의 제2 지점(P2)에서 연장되는 제2 부분(1152)을 포함할 수 있다. 제1 부분(1151)과 제2 부분(1152)은 제5 지점(P5)에서 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, B-B' 단면도를 참고하면 도전성 구조(1150)는 제3 도전성 패치(1123)의 제3 지점(P3)에서 연장되는 제3 부분(1153), 및 제4 도전성 패치(1124)의 제4 지점(P4)에서 연장되는 제4 부분(1154)을 포함할 수 있다. 제3 부분(1153) 및 제4 부분(1154)은 제6 지점(P6)에서 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, C-C' 단면도를 참고하면 도전성 구조(1150)는 제1 부분(1151) 및 제2 부분(1152)이 연결되는 제5 지점(P5)에서 연장되는 제1 공통 부분(1155), 제3 부분(1153) 및 제4 부분(1154)이 연결되는 제6 지점(P6)에서 연장되는 제2 공통 부분(1156), 및 제1 공통 부분(1155) 및 제2 공통 부분(1156)이 연결되는 제7 지점(P7)에서 튜닝 회로(1131)(예: 도 4의 제1 튜닝 회로(431))로 연결되는 제3 공통 부분(1157)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 패치들(1120)은 도전성 구조(1150)의 제3 공통 부분(1157)이는 하나의 도전성 경로를 통해서 튜닝 회로(1131)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 튜닝 회로(1131)는 복수의 도전성 패치들(1120)에 대해 공통의 튜닝 회로로서 활용될 수 있고, RFIC(1130)는 복수의 도전성 패치들(1120)의 공통의 튜닝 회로로서 튜닝 회로(1131)를 포함함으로써 크기를 감소시킬 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른 2x2 안테나 어레이를 가지는 복수의 도전성 패치들을 연결하는 도전성 구조를 도시하는 도면들이다.
도 12를 참고하면, 일 실시 예에 따른 안테나 모듈(1201)은 인쇄 회로 기판(1210)을 포함할 수 있고, 인쇄 회로 기판(1210)에는 복수의 도전성 패치들(1220)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(1210)의 제1 면에는 제1 도전성 패치(1221), 제2 도전성 패치(1222), 제3 도전성 패치(1223) 및/또는 제4 도전성 패치(1224)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 도전성 패치들(1220)은 2x2 안테나 어레이를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(1210)의 제2 면에는 RFIC(1230)이 배치될 수 있고, 무선 통신 회로(402)는 RFIC(1230)를 제어하여 복수의 도전성 패치들(1220)에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 제1 도전성 패치(1221)의 제1 급전 지점(F1)에 급전할 수 있고, 제2 도전성 패치(1222)의 제2 급전 지점(F2)에 급전할 수 있고, 제3 도전성 패치(1223)의 제3 급전 지점(F3)에 급전할 수 있고, 제4 도전성 패치(1224)의 제4 급전 지점(F4)에 급전할 수 있다. 일 예시에서 무선 통신 회로(402)는 상기 급전들에 기반하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 구조(1250)는 복수의 도전성 패치들(1220)을 하나의 튜닝 회로(1231)에 연결할 수 있다. 일 실시 예에서, A-A' 단면도를 참고하면 도전성 구조(1250)는 제1 도전성 패치(1221)의 제1 지점(P1)에서 연장되는 제1 부분(1251), 및 제3 도전성 패치(1223)의 제3 지점(P3)에서 연장되는 제2 부분(1252)을 포함할 수 있다. 제1 부분(1251)과 제2 부분(1252)은 제5 지점(P5)에서 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, B-B' 단면도를 참고하면 도전성 구조(1250)는 제2 도전성 패치(1222)의 제2 지점(P2)에서 연장되는 제3 부분(1253), 및 제4 도전성 패치(1224)의 제4 지점(P4)에서 연장되는 제4 부분(1254)을 포함할 수 있다. 제3 부분(1253) 및 제4 부분(1254)은 제6 지점(P6)에서 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, C-C' 단면도를 참고하면 도전성 구조(1250)는 제1 부분(1251) 및 제2 부분(1252)이 연결되는 제5 지점(P5)에서 연장되는 제1 공통 부분(1255), 제3 부분(1253) 및 제4 부분(1254)이 연결되는 제6 지점(P6)에서 연장되는 제2 공통 부분(1256), 및 제1 공통 부분(1255) 및 제2 공통 부분(1256)이 연결되는 제7 지점(P7)에서 튜닝 회로(1231)로 연결되는 제3 공통 부분(1257)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 패치들(1220)은 도전성 구조(1250)의 제3 공통 부분(1257)이라는 하나의 도전성 경로를 통해서 튜닝 회로(1231)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 튜닝 회로(1231)는 복수의 도전성 패치들(1220)에 대해 공통의 튜닝 회로로서 활용될 수 있고, RFIC(1230)는 복수의 도전성 패치들(1220)의 공통의 튜닝 회로로서 튜닝 회로(1231)를 포함함으로써 크기를 감소시킬 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른 2x2 안테나 어레이를 가지는 복수의 도전성 패치들을 연결하는 도전성 구조를 도시하는 도면들이다.
도 13을 참고하면, 일 실시 예에 따른 안테나 모듈(1301)은 인쇄 회로 기판(1310)을 포함할 수 있고, 인쇄 회로 기판(1310)에는 복수의 도전성 패치들(1320)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 인쇄 회로 기판(1310)의 제1 면에는 제1 도전성 패치(1321), 제2 도전성 패치(1322), 제3 도전성 패치(1323) 및/또는 제4 도전성 패치(1324)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 도전성 패치들(1320)은 2x2 안테나 어레이를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(1310)의 제2 면에는 RFIC(1330)이 배치될 수 있고, 무선 통신 회로(402)는 RFIC(1330)를 제어하여 복수의 도전성 패치들(1320)에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 회로(402)는 제1 도전성 패치(1321)의 제1 급전 지점(F1)에 급전할 수 있고, 제2 도전성 패치(1322)의 제2 급전 지점(F2)에 급전할 수 있고, 제3 도전성 패치(1323)의 제3 급전 지점(F3)에 급전할 수 있고, 제4 도전성 패치(1324)의 제4 급전 지점(F4)에 급전할 수 있다. 일 예시에서 무선 통신 회로(402)는 상기 급전들에 기반하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 구조(1350) 및/또는 제2 도전성 구조(1360)는 복수의 도전성 패치들(1320)을 하나의 제1 튜닝 회로(1331)에 연결할 수 있다. 일 실시 예에서, A-A' 단면도를 참고하면 제1 도전성 구조(1350)는 제1 도전성 패치(1321)의 제1 지점(P1)에서 연장되는 제1 부분(1351), 및 제3 도전성 패치(1323)의 제3 지점(P3)에서 연장되어 제1 부분(1351)과 제5 지점(P5)에서 연결되는 제2 부분(1352), 및 제5 지점(P5)에서 연장되어 제1 튜닝 회로(1331)와 연결되는 제1 공통 부분(1353)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 도전성 구조(1350)는 제1 도전성 패치(1321) 및 제3 도전성 패치(1323)를 하나의 제1 튜닝 회로(1331)에 전기적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에서, B-B' 단면도를 참고하면 제2 도전성 구조(1360)는 제2 도전성 패치(1322)의 제2 지점(P2)에서 연장되는 제4 부분(1364), 및 제4 도전성 패치(1324)의 제4 지점(P4)에서 연장되어 제4 부분(1364)과 연결되는 제5 부분(1365), 및 제6 지점(P6)에서 연장되어 제2 튜닝 회로(1332)와 연결되는 제2 공통 부분(1366)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 도전성 구조(1360)는 제2 도전성 패치(1322) 및 제4 도전성 패치(1324)를 하나의 제2 튜닝 회로(1332)에 전기적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 도전성 패치(1321) 및 제3 도전성 패치(1323)는 제1 공통 부분(1353)이라는 하나의 도전성 경로를 통해서 제1 튜닝 회로(1331)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 도전성 패치(1322) 및 제4 도전성 패치(1324)는 제2 공통 부분(1366)이라는 하나의 도전성 경로를 통해 제2 튜닝 회로(1332)와 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 제1 튜닝 회로(1331) 및/또는 제2 튜닝 회로(1332)는 복수의 도전성 패치들(1220)에 대해 공통의 튜닝 회로로서 활용될 수 있고, RFIC(1230)는 크기를 감소시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판(410), 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)를 포함하고, 상기 인쇄 회로 기판(410)의 상기 제1 면에 배치되는 복수의 도전성 패치들(420), 제1 튜닝 회로(431)를 포함하고 상기 인쇄 회로 기판(410)의 상기 제2 면에 배치되는 RFIC(radio frequency integrated circuit)(430), 및 상기 제1 도전성 패치(421)의 제1 지점(P1)에서 연장되는 제1 부분(451), 상기 제2 도전성 패치(422)의 제2 지점(P2)에서 연장되어 상기 제1 부분(451)의 일 단에 위치한 제3 지점(P3)에서 상기 제1 부분(451)과 연결되는 제2 부분(452), 및 상기 제3 지점(P3)에서부터 연장되어 상기 제1 튜닝 회로(341)와 연결되는 제1 공통 부분(453)을 포함하고, 상기 제1 도전성 패치(421) 및 상기 제2 도전성 패치(422)와 상기 제1 튜닝 회로(431)를 연결하는 제1 도전성 구조(450)를 포함하는 안테나 모듈(401), 상기 제1 튜닝 회로(431)와 전기적으로 연결되는 그라운드(510) 및 상기 복수의 도전성 패치들(420)과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(402)를 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로(402)는 상기 복수의 도전성 패치들(420)에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 튜닝 회로는 위상 천이기(phase shifter)를 포함할 수 있고, 상기 위상 천이기는 상기 복수의 도전성 패치들이 송신 및/또는 수신하는 신호들의 위상을 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 제1 튜닝 회로가 상기 지정된 주파수 대역에 대응하는 지정된 임피던스를 가지고 상기 복수의 도전성 패치들과 상기 그라운드를 연결하도록 상기 제1 튜닝 회로를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 도전성 패치들은 제3 도전성 패치 및 제4 도전성 패치를 더 포함할 수 있고, 상기 RFIC는 상기 제3 도전성 패치 및 상기 제4 도전성 패치와 전기적으로 연결되는 제2 튜닝 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 제3 도전성 패치 및 상기 제4 도전성 패치를 상기 제2 튜닝 회로와 전기적으로 연결하는 제2 도전성 구조를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 도전성 구조는 상기 제3 도전성 패치에서 연장되는 제3 부분, 상기 제4 도전성 패치에서 연장되어 상기 제3 부분의 일 단과 연결되는 제4 부분, 및 상기 제3 부분과 상기 제4 부분이 합쳐지는 제4 지점에서부터 연장되어 상기 제2 튜닝 회로와 연결되는 제2 공통 부분을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 도전성 패치들은 1x4 안테나 어레이를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판은 복수의 도전성 레이어를 포함할 수 있고, 상기 그라운드는 상기 복수의 도전성 레이어 중 제1 레이어에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는 상기 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 프레임을 포함할 수 있고, 상기 복수의 도전성 패치들이 배치되는 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 면은 상기 프레임에 의해 형성되는 상기 전자 장치의 제1 측면을 향할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 지정된 주파수 대역은 33 ~ 36 GHz의 주파수 대역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 도전성 구조의 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 실질적으로 동일한 전기적 길이를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 튜닝 회로는 버랙터(varactor)를 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 버랙터를 이용하여 상기 제1 튜닝 회로가 상기 지정된 주파수 대역에 대응하는 임피던스를 가지도록 상기 제1 튜닝 회로를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 RFIC와 상기 제1 도전성 패치를 연결하는 제1 연결 경로, 및 상기 RFIC와 상기 제2 도전성 패치를 연결하는 제2 연결 경로를 더 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 RFIC를 제어하여 상기 제1 연결 경로를 통해 상기 제1 도전성 패치에 급전할 수 있고, 상기 제2 연결 경로를 통해 상기 제2 도전성 패치에 급전할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판은 제1 레이어를 포함할 수 있고, 상기 제1 도전성 구조의 상기 제1 부분은 상기 제1 도전성 패치의 상기 제1 지점에서부터 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 면에서 상기 제2 면을 향하는 제1 방향으로 연장되는 제1 비아 파트(via part), 및 상기 제1 비아 파트에서부터 연장되어 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 레이어에 형성되는 제1 배선 파트를 포함할 수 있고, 상기 제1 도전성 구조의 상기 제2 부분은 상기 제2 도전성 패치의 상기 제2 지점에서부터 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 비아 파트, 및 상기 제2 비아 파트에서부터 연장되어 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 레이어에 형성되는 제2 배선 파트를 포함할 수 있고, 상기 제2 배선 파트는 상기 제1 배선 파트와 상기 제3 지점에서 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 인쇄 회로 기판은 제2 레이어를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 도전성 구조의 상기 제1 공통 부분은 상기 제3 지점에서부터 상기 제1 방향으로 연장되는 제3 비아 파트, 상기 제3 비아 파트에서부터 연장되어 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 레이어에 형성되는 제3 배선 파트, 및 상기 제3 배선 파트에서부터 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 튜닝 회로와 연결되는 제4 비아 파트를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈(401)은 그라운드(510)를 포함하고 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판(410), 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)를 포함하고 상기 인쇄 회로 기판(410)의 상기 제1 면에 배치되는 복수의 도전성 패치들(420), 상기 인쇄 회로 기판(410)의 상기 제2 면에 배치되고 제1 튜닝 회로(431)를 포함하는 RFIC(radio frequency integrated circuit)(430), 및 상기 제1 도전성 패치(421)의 제1 지점(P1)에서 연장되는 제1 부분(451), 상기 제2 도전성 패치(422)의 제2 지점(P2)에서 연장되어 상기 제1 부분(451)의 일 단과 연결되는 제2 부분(452), 및 상기 제1 부분(451)과 상기 제2 부분(452)이 연결되는 제3 지점(P3)에서부터 연장되어 상기 제1 튜닝 회로(431)와 연결되는 제1 공통 부분(453)을 포함하고 상기 제1 튜닝 회로(431)와 상기 복수의 도전성 패치들(420)을 연결하는 제1 도전성 구조(450), 및 상기 복수의 도전성 패치들(420)과 전기적으로 연결되고, 상기 인쇄 회로 기판(410)의 상기 제2 면에 배치되는 무선 통신 회로(402)를 포함할 수 있고, 상기 제1 튜닝 회로(431)는 상기 인쇄 회로 기판(410)의 상기 그라운드(510)와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 무선 통신 회로(402)는 상기 복수의 도전성 패치들(420)에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(101)는 제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판(410), 제1 도전성 패치(421) 및 제2 도전성 패치(422)를 포함하고 상기 인쇄 회로 기판(410)의 상기 제1 면에 배치되는 복수의 도전성 패치들(420), 제1 튜닝 회로(431)를 포함하고 상기 인쇄 회로 기판(410)의 상기 제2 면에 배치되는 RFIC(radio frequency integrated circuit)(430), 및, 제1 포트(T1), 제2 포트(T2) 및 제3 포트(T3)를 포함하는 스위치 회로(953), 상기 제1 도전성 패치(421)에서 연장되어 상기 스위치 회로(953)의 상기 제1 포트(T1)와 연결되는 제1 부분(951), 상기 제2 도전성 패치(422)에서 연장되어 상기 스위치 회로(953)의 상기 제2 포트(T2)와 연결되는 제2 부분(952), 및 상기 스위치 회로(953)의 상기 제3 포트(T3)와 상기 제1 튜닝 회로(431)를 연결하는 공통 부분(954)을 포함하고, 상기 복수의 도전성 패치들(420)과 상기 제1 튜닝 회로(431)를 연결하는 제1 도전성 구조(950)를 포함하는 안테나 모듈(401)을 포함할 수 있고, 상기 제1 튜닝 회로(431)와 전기적으로 연결되는 그라운드(510) 및 상기 복수의 도전성 패치들(420)과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로(402)를 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로(402)는 상기 복수의 도전성 패치들(420)에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 튜닝 회로는 위상 천이기(phase shifter)를 포함할 수 있고, 상기 위상 천이기는 상기 복수의 도전성 패치들이 송신 및/또는 수신하는 신호들의 위상을 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 무선 통신 회로는 상기 튜닝 회로가 상기 지정된 주파수 대역에 대응하는 지정된 임피던스를 가지고 상기 복수의 도전성 패치들과 상기 그라운드를 연결하도록 상기 튜닝 회로를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 스위치 회로는 SPDT(single pole double through) 스위치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 RFIC와 상기 제1 도전성 패치를 연결하는 제1 연결 경로, 및 상기 RFIC와 상기 제2 도전성 패치를 연결하는 제2 연결 경로를 더 포함할 수 있고, 상기 무선 통신 회로는 상기 RFIC를 제어하여 상기 제1 연결 경로를 통해 상기 제1 도전성 패치에 급전할 수 있고, 상기 제2 연결 경로를 통해 상기 제2 도전성 패치에 급전할 수 있다.
본 개시는 다양한 예시적인 실시 예들을 참조하여 예시되고 설명되었지만, 다양한 예시적인 실시 예들은 제한이 아니라 예시적인 것으로 의도된다는 것이 이해될 것이다. 첨부된 청구범위 및 그 균등물을 포함하는 본 개시의 진정한 사상 및 전체 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것이 통상의 기술자에 의해 추가로 이해될 것이다. 여기에 설명된 임의의 실시 예(들)는 여기에 설명된 임의의 다른 실시예(들)와 함께 사용될 수 있음이 또한 이해될 것이다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    안테나 모듈, 상기 안테나 모듈은:
    제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판,
    상기 인쇄 회로 기판의 내부 또는 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 면에 배치되는 복수의 도전성 패치들, 상기 복수의 도전성 패치들은 제1 도전성 패치 및 제2 도전성 패치를 포함함,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 면에 배치되는 RFIC(radio frequency integrated circuit), 상기 RFIC는 제1 튜닝 회로를 포함함, 및
    상기 제1 도전성 패치 및 상기 제2 도전성 패치와 상기 제1 튜닝 회로를 연결하는 제1 도전성 구조, 상기 제1 도전성 구조는:
    상기 제1 도전성 패치의 제1 지점에서 연장되는 제1 부분,
    상기 제2 도전성 패치의 제2 지점에서 연장되어 상기 제1 부분의 일 단에 위치한 제3 지점에서 상기 제1 부분과 연결되는 제2 부분, 및
    상기 제3 지점에서부터 연장되어 상기 제1 튜닝 회로와 연결되는 제1 공통 부분을 포함함;을 포함하고,
    상기 제1 튜닝 회로와 전기적으로 연결되는 그라운드; 및
    상기 복수의 도전성 패치들과 전기적으로 연결되는 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 복수의 도전성 패치들에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 튜닝 회로는 위상 천이기(phase shifter)를 포함하고,
    상기 위상 천이기는 상기 복수의 도전성 패치들이 송신 및/또는 수신하는 신호들의 위상을 조절하는, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 무선 통신 회로는 상기 제1 튜닝 회로가 상기 지정된 주파수 대역에 대응하는 지정된 임피던스를 가지고 상기 복수의 도전성 패치들과 상기 그라운드를 연결하도록 상기 제1 튜닝 회로를 제어하는, 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 도전성 패치들은 제3 도전성 패치 및 제4 도전성 패치를 더 포함하고,
    상기 RFIC는 상기 제3 도전성 패치 및 상기 제4 도전성 패치와 전기적으로 연결되는 제2 튜닝 회로를 더 포함하는, 전자 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 상기 제3 도전성 패치 및 상기 제4 도전성 패치를 상기 제2 튜닝 회로와 전기적으로 연결하는 제2 도전성 구조를 더 포함하고,
    상기 제2 도전성 구조는 상기 제3 도전성 패치에서 연장되는 제3 부분, 상기 제4 도전성 패치에서 연장되어 상기 제3 부분의 일 단과 연결되는 제4 부분, 및 상기 제3 부분과 상기 제4 부분이 합쳐지는 제4 지점에서부터 연장되어 상기 제2 튜닝 회로와 연결되는 제2 공통 부분을 포함하는, 전자 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 도전성 패치들은 1x4 안테나 어레이를 형성하는, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 복수의 도전성 레이어를 포함하고,
    상기 그라운드는 상기 복수의 도전성 레이어 중 제1 레이어에 형성되는, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자 장치의 측면의 적어도 일부를 형성하는 프레임을 포함하고,
    상기 복수의 도전성 패치들이 배치되는 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 면은 상기 프레임에 의해 형성되는 상기 전자 장치의 제1 측면을 향하는, 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 지정된 주파수 대역은 33 ~ 36 GHz의 주파수 대역을 포함하는, 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 도전성 구조의 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 실질적으로 동일한 전기적 길이를 가지는, 전자 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 튜닝 회로는 버랙터(varactor)를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 버랙터를 이용하여 상기 제1 튜닝 회로가 상기 지정된 주파수 대역에 대응하는 임피던스를 가지도록 상기 제1 튜닝 회로를 제어하는, 전자 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 안테나 모듈은:
    상기 RFIC와 상기 제1 도전성 패치를 연결하는 제1 연결 경로, 및
    상기 RFIC와 상기 제2 도전성 패치를 연결하는 제2 연결 경로를 더 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 RFIC를 제어하여:
    상기 제1 연결 경로를 통해 상기 제1 도전성 패치에 급전하고,
    상기 제2 연결 경로를 통해 상기 제2 도전성 패치에 급전하는, 전자 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 제1 레이어를 포함하고,
    상기 제1 도전성 구조의 상기 제1 부분은:
    상기 제1 도전성 패치의 상기 제1 지점에서부터 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 면에서 상기 제2 면을 향하는 제1 방향으로 연장되는 제1 비아 파트(via part), 및
    상기 제1 비아 파트에서부터 연장되어 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 레이어에 형성되는 제1 배선 파트를 포함하고,
    상기 제1 도전성 구조의 상기 제2 부분은:
    상기 제2 도전성 패치의 상기 제2 지점에서부터 상기 제1 방향으로 연장되는 제2 비아 파트, 및
    상기 제2 비아 파트에서부터 연장되어 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 레이어에 형성되는 제2 배선 파트를 포함하고, 상기 제2 배선 파트는 상기 제1 배선 파트와 상기 제3 지점에서 연결되는, 전자 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 제2 레이어를 더 포함하고,
    상기 제1 도전성 구조의 상기 제1 공통 부분은:
    상기 제3 지점에서부터 상기 제1 방향으로 연장되는 제3 비아 파트,
    상기 제3 비아 파트에서부터 연장되어 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 레이어에 형성되는 제3 배선 파트, 및
    상기 제3 배선 파트에서부터 상기 제1 방향으로 연장되어 상기 제1 튜닝 회로와 연결되는 제4 비아 파트를 포함하는, 전자 장치.
  15. 안테나 모듈에 있어서,
    제1 면 및 상기 제1 면과 반대되는 제2 면을 포함하는 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판은 그라운드를 포함함;
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 면에 배치되는 복수의 도전성 패치들, 상기 복수의 도전성 패치들은 제1 도전성 패치 및 제2 도전성 패치를 포함함;
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 면에 배치되는 RFIC(radio frequency integrated circuit), 상기 RFIC는 제1 튜닝 회로를 포함하고, 상기 제1 튜닝 회로는 상기 인쇄 회로 기판의 상기 그라운드와 전기적으로 연결됨; 및
    상기 제1 튜닝 회로와 상기 복수의 도전성 패치들을 연결하는 제1 도전성 구조, 상기 제1 도전성 구조는 상기 제1 도전성 패치의 제1 지점에서 연장되는 제1 부분, 상기 제2 도전성 패치의 제2 지점에서 연장되어 상기 제1 부분의 일 단과 연결되는 제2 부분, 및 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 연결되는 제3 지점에서부터 연장되어 상기 제1 튜닝 회로와 연결되는 제1 공통 부분을 포함함; 및
    상기 복수의 도전성 패치들과 전기적으로 연결되고, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 면에 배치되는 무선 통신 회로를 포함하고,
    상기 무선 통신 회로는 상기 복수의 도전성 패치들에 급전하여 지정된 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신하는, 안테나 모듈.
PCT/KR2022/014532 2021-10-12 2022-09-28 안테나를 포함하는 전자 장치 WO2023063629A1 (ko)

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