WO2022030894A1 - Uwb 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

Uwb 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2022030894A1
WO2022030894A1 PCT/KR2021/009976 KR2021009976W WO2022030894A1 WO 2022030894 A1 WO2022030894 A1 WO 2022030894A1 KR 2021009976 W KR2021009976 W KR 2021009976W WO 2022030894 A1 WO2022030894 A1 WO 2022030894A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
patch antenna
uwb
antenna
signal
transmission line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2021/009976
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김동연
김민수
김호생
유영석
이우섭
홍석기
김해연
임영준
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Priority to EP21853152.3A priority Critical patent/EP4178036B1/en
Priority to CN202180056713.8A priority patent/CN116325357A/zh
Publication of WO2022030894A1 publication Critical patent/WO2022030894A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US18/106,245 priority patent/US12374808B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/25—Ultra-wideband [UWB] systems, e.g. multiple resonance systems; Pulse systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/04—Details
    • G01S3/043—Receivers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H01Q1/46—Electric supply lines or communication lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—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
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/02—Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using radio waves
    • G01S3/14—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction
    • G01S3/46—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems
    • G01S3/48—Systems for determining direction or deviation from predetermined direction using antennas spaced apart and measuring phase or time difference between signals therefrom, i.e. path-difference systems the waves arriving at the antennas being continuous or intermittent and the phase difference of signals derived therefrom being measured

Definitions

  • Various embodiments of the present invention relate to an electronic device including an ultra wide band (UWB) antenna.
  • UWB ultra wide band
  • An electronic device may perform a positioning operation to find a location of another electronic device (eg, a responder) by performing UWB communication with another electronic device (eg, a responder). For example, the electronic device calculates an angle of arrival (AoA) of an RF signal received from another electronic device using a UWB antenna including at least two patch antennas, and uses the AoA to calculate the other electronic device position can be determined.
  • AoA angle of arrival
  • AoA can consist of an azimuth angle (eg, left and right angle) and an elevation angle (eg, up and down angle), and for azimuth and elevation measurement, the UWB antenna can include three patch antennas. have.
  • Each of the patch antennas may be formed on a substrate.
  • a transmission line connecting the patch antenna and the UWB communication circuit may be implemented as a flexible printed circuit board (FPCB).
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the UWB antenna may be implemented as a multi-layered FPCB.
  • it may include a layer in which patch antennas are formed, a layer in which a transmission line is formed, and a ground layer.
  • Such a multi-layer structure may be complicated because there are many via processes for electrically connecting the transmission line and the patch antenna. The via process can be expensive.
  • Various embodiments may provide a UWB antenna structure that is easy to arrange in the space inside the housing as well as simple to manufacture.
  • the electronic device may accurately measure the location of another electronic device by performing a positioning operation using the UWB antenna structure according to various embodiments of the present disclosure.
  • an ultra wide band (UWB) antenna may include a dielectric substrate; a first conductive layer disposed on one surface of the dielectric substrate; and a second conductive layer disposed on the other surface of the dielectric substrate.
  • the first conductive layer has a structure for receiving a first UWB signal in a first frequency band in which the polarity direction of the electric field is a vertical linear polarization and a second UWB signal in a second frequency band in which the polarization direction of the electric field is a horizontal linear polarization patch antenna; a second patch antenna spaced apart from the first patch antenna in a first direction and having the same structure as the first patch antenna; a third patch antenna spaced apart from the first patch antenna in a second direction perpendicular to the first direction and having the same structure as the first patch antenna; a first transmission line connecting the connector and the first patch antenna; a second transmission line connecting the connector and the second patch antenna; and a third transmission line connecting the connector and the third patch antenna.
  • the second conductive layer may include the first patch antenna, the second patch antenna, and the third patch antenna when facing the second conductive layer in the first direction and a third direction perpendicular to the second direction. , a ground pattern overlapping the first transmission line, the second transmission line, and the third transmission line.
  • an ultra wide band (UWB) antenna may include a dielectric substrate; a first conductive layer disposed on one surface of the dielectric substrate; and a second conductive layer disposed on the other surface of the dielectric substrate.
  • the first conductive layer may include: a first patch antenna having a structure for receiving a UWB signal in which the polarity direction of the electric field is circularly polarized; a second patch antenna disposed spaced apart in a first direction without overlapping the first patch antenna and having the same structure as the first patch antenna; a third patch antenna disposed spaced apart from the first patch antenna in a second direction perpendicular to the first direction without overlapping the first patch antenna and having the same structure as the first patch antenna; a first transmission line connecting the connector and the first patch antenna; a second transmission line connecting the connector and the second patch antenna; and a third transmission line connecting the connector and the third patch antenna.
  • the second conductive layer may include the first patch antenna, the second patch antenna, and the third patch antenna when facing the second conductive layer in the first direction and a third direction perpendicular to the second direction. , a ground pattern overlapping the first transmission line, the second transmission line, and the third transmission line.
  • the electronic device may include an ultra wide band (UWB) antenna; processor; and converting the baseband signal received from the processor into an RF signal of a frequency band designated to be used for UWB communication and outputting it to the UWB antenna, and converting the RF signal received from the UWB antenna into a baseband signal and outputting it to the processor configured communication circuitry.
  • the UWB antenna may have a structure for receiving a first UWB signal having a vertical linear polarization in the polarity direction of the electric field and a second UWB signal having a horizontal linear polarization in the polarization direction of the electric field.
  • the processor while receiving the UWB signal of the first communication channel from the external electronic device through the communication circuit, is configured such that the signal of the first communication channel first received from the external electronic device is the second communication channel having the greatest signal strength.
  • an operation of performing an angle of arrival (AoA) operation using the main signal of the first communication channel and the first signal of the first communication channel is the main signal of the first communication channel if not, transmitting a message requesting transmission of a UWB signal of a second communication channel to an external electronic device through the communication circuit, and transmitting the UWB signal of the second communication channel to an external electronic device through the communication circuit
  • the first signal of the second communication channel is used to calculate AoA, and when the first signal of the second communication channel is not the main signal of the second communication channel, AoA using the main signal of the first communication channel or the main signal
  • Various embodiments of the present invention may provide a UWB antenna that is easy to be disposed inside an electronic device and is relatively simple to manufacture. According to various embodiments of the present disclosure, it is possible to reduce the cost of a UWB antenna included in an electronic device.
  • the electronic device may measure the position of another electronic device by using the UWB antenna.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 is a block diagram of a wireless communication module and an antenna module of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • 3A and 3B are diagrams for explaining the arrangement of a UWB antenna in a portable electronic device having a bar-shaped housing structure, according to an exemplary embodiment.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the arrangement of a UWB antenna in a portable electronic device having an in-folding foldable housing structure, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 illustrates a side view of a UWB antenna having a stacked structure, according to various embodiments.
  • FIG. 6A is a front view of a first conductive layer in a UWB antenna according to an embodiment
  • FIG. 6B is a front view of a second conductive layer disposed under the first conductive layer
  • FIG. 6C is a first aligned side by side The conductive layer and the second conductive layer are shown.
  • 6D, 6E, and 6F are diagrams illustrating a patch antenna having a different shape from the patch antenna shown in FIG. 6A.
  • 6G and 6H are diagrams for explaining the position of a feeding point in each patch antenna of the first conductive layer.
  • FIG. 7A, 7B, and 7C illustrate a first conductive layer and a second conductive layer in a UWB antenna according to various embodiments.
  • FIG. 8A is a diagram for explaining horizontal linear polarization in the patch antenna according to an embodiment
  • FIG. 8B is a diagram for explaining vertical linear polarization in the patch antenna of FIG. 8A
  • FIG. 8C is a double diagram in the patch antenna of FIG. 8A It is a diagram for explaining the characteristics of resonance.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining a resonant frequency of the patch antenna of FIG. 6E
  • FIG. 9B is a graph illustrating an axial ratio of a circularly polarized wave in the patch antenna of FIG. 6E .
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining a radiation pattern when the posture of the portable electronic device of FIG. 3A is in a portrait mode (or a portrait mode), and FIGS. 10C and 10D are diagrams of the portable electronic device of FIG. 3A It is a diagram for explaining a radiation pattern when the posture is in a horizontal mode (or a landscape mode).
  • FIG. 11 illustrates operations of a processor for location, according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in 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 a second network 199 . It may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • the electronic device 101 includes a processor 120 , a memory 130 , an input module 150 , a sound output module 155 , a display module 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or an antenna module 197 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 to the electronic device 101 .
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
  • the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120 . It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 . may be stored in the volatile memory 132 , and may process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, a program 140
  • the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 .
  • the volatile memory 132 may be stored in the volatile memory 132 , and may process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 is the main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor) or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • NPU neural processing unit
  • an image signal processor e.g., a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123
  • the auxiliary processor 123 is, for example, on behalf 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, executing an application). ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the coprocessor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, the camera module 180 or the communication module 190. have.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component of the electronic device 101 (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ).
  • the data may include, for example, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134 .
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 , and may include, for example, an operating system 142 , middleware 144 , or an application 146 .
  • the input module 150 may receive a command or data to be used in a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display module 160 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 or an external electronic device (eg, a sound output module 155 ) directly or wirelessly connected to the electronic device 101 . A sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or headphones).
  • an external electronic device eg, a sound output module 155
  • a sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or headphones).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used by the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and moving images. According to an embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as, for example, at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishment and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a LAN (local area network) communication module, or a power line communication module).
  • GNSS global navigation satellite system
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, legacy It may communicate with the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a telecommunication network
  • the wireless communication module 192 uses the 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 .
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 192 includes various technologies for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements specified in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ).
  • the wireless communication module 192 may include a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less).
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, underside) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199 .
  • Each of the external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or a part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an Internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 104 or the server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the electronic device may have various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish the element from other elements in question, and may refer to elements in other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said that one (eg, first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • one or more instructions stored in a storage medium may be implemented as software (eg, the program 140) including
  • a processor eg, processor 120
  • a device eg, electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not include a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed online (eg download or upload), directly between smartphones (eg smartphones).
  • a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. have.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. or one or more other operations may be added.
  • the wireless communication module 192 may include a Bluetooth communication circuit 210 and/or a UWB communication circuit 220 .
  • the antenna module 197 may include a Bluetooth antenna 250 connected to the Bluetooth communication circuit 210 and/or a UWB antenna 260 connected to the UWB communication circuit 220 .
  • At least one function of the Bluetooth communication circuit 210 and the UWB communication circuit 220 may be controlled by the processor 120 (eg, an application processor and/or a communication processor).
  • the Bluetooth communication circuit 210 is in a frequency band designated to be used for Bluetooth (eg, Bluetooth low energy (BLE)) communication among bands to be used for wireless communication with an external electronic device (eg, the external electronic device 102 of FIG. 1 ). It may support establishment of a corresponding Bluetooth communication channel (or session). The Bluetooth communication circuit 210 may support Bluetooth communication with an external electronic device through a Bluetooth communication channel. The Bluetooth communication circuit 210 converts a baseband signal generated by the processor 120 (eg, an application processor and/or a communication processor) and received from the processor 120 into an RF signal of the Bluetooth band during transmission. It can be transmitted to the outside through the Bluetooth antenna 250 .
  • BLE Bluetooth low energy
  • the Bluetooth communication circuit 210 upon reception, acquires an RF signal of a Bluetooth band (eg, about 2.4 GHz) through the Bluetooth antenna 250, and receives the obtained RF signal in a baseband (eg, several MHz or less) of It may be converted into a signal and transmitted to the processor 120 .
  • a Bluetooth band eg, about 2.4 GHz
  • a baseband eg, several MHz or less
  • the UWB communication circuit 220 corresponds to a frequency band (eg, about 3.1 to 10.6 GHz) designated to be used for UWB communication among bands to be used for wireless communication with an external electronic device (eg, the external electronic device 102 of FIG. 1 ). It may support establishment of a UWB communication channel (or session). The UWB communication circuit 220 may support UWB communication with an external electronic device through a UWB communication channel. The UWB communication circuit 220 converts a baseband signal generated by the processor 120 (eg, an application processor and/or a communication processor) and received from the processor 120 into an RF signal of the UWB band during transmission. It can be transmitted to the outside through the UWB antenna (260).
  • a baseband signal generated by the processor 120 eg, an application processor and/or a communication processor
  • the UWB communication circuit 220 may obtain an RF signal of the UWB band through the UWB antenna 260 , convert the obtained RF signal into a baseband signal, and transmit the converted RF signal to the processor 120 .
  • the wireless communication module 192 further includes a filter (eg, a UWB band pass filter) that filters the RF signal of the UWB band from the RF signal received from the UWB antenna 260 and transmits it to the UWB communication circuit 220 . can do.
  • the UWB antenna 260 may include a plurality of antennas.
  • the UWB antenna 260 may include a first antenna for transmitting/receiving an RF signal, or a second antenna and/or a third antenna dedicated to receiving an RF signal.
  • Bluetooth may be used as a trigger for activating UWB communication.
  • BLE has relatively lower positioning accuracy than other short-distance communication technologies (eg, UWB), but consumes less power, and a recognition distance (eg, a distance at which the external electronic device 102 can recognize existence in the vicinity) ) is long, so it can be used as a trigger to activate positioning communication.
  • the processor 120 may receive a signal (eg, advertising or broadcasting packet) for connection with the external electronic device 102 from the external electronic device 102 through the Bluetooth communication circuit 210 .
  • the external electronic device 102 may transmit a signal as an advertiser (or broadcaster), and the electronic device 101 may periodically scan the signal as an observer.
  • the processor 120 may determine to activate positioning communication using UWB when the strength of the received signal (eg, RSSI) is greater than a specified threshold or when it is recognized that the strength of the signal is getting stronger. According to the determination, the processor 120 uses the UWB communication circuit 220 to communicate with the external electronic device 102 and a UWB communication channel (eg, a second frequency band (eg, ch5, about 6.5 GHz band, about 6.25 ⁇ 6.75 GHz), or a first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band, about 7.75 to 8.25 GHz)) may be established.
  • a UWB communication channel eg, a second frequency band (eg, ch5, about 6.5 GHz band, about 6.25 ⁇ 6.75 GHz), or a first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band, about 7.75 to 8.25 GHz)
  • the processor 120 when the UWB communication circuit 220 is in a disabled state (eg, a sleep state or a power off state), the processor 120 is configured to, based on the determination, the UWB communication circuit 220 may be switched to an enabled state, a UWB communication channel may be established with the external electronic device 102 using the UWB communication circuit 220, and an external UWB communication channel may be established through the established UWB communication channel. Positioning communication may be performed with the electronic device 101 . In another embodiment, the processor 120 may establish a BLE communication channel with the external electronic device 102 using the Bluetooth communication circuit 210 .
  • the processor 120 based on the strength of the signal received from the external electronic device 102 through the established BLE communication channel (eg, when the strength is greater than a specified threshold or when the strength of the signal is getting stronger), It may be decided to activate positioning communication using UWB.
  • the processor 120 may establish a UWB communication channel with the external electronic device 102 using the UWB communication circuit 220 according to the determination, and communicate with the external electronic device 101 through the established UWB communication channel. Positioning communication can be performed.
  • a communication technology other than Bluetooth eg, Wi-Fi
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • FIG. 3A and 3B are views for explaining the arrangement of a UWB antenna in the portable electronic device 300 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) having a bar-shaped housing structure, according to an exemplary embodiment; to be.
  • the side on which the display (eg, the display module 160 of FIG. 1 ) is disposed of the portable electronic device 300 is the front side of the portable electronic device 300 , and the opposite side is the back side of the portable electronic device 300 , and the front side A surface surrounding the space between the rear surfaces may be defined as a side surface of the portable electronic device 300 .
  • FIG. 3A is a view showing the rear cover of the portable electronic device 300 separated
  • FIG. 3B is a view showing the portable electronic device 300 combined with the rear cover.
  • the portable electronic device 300 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) includes a housing 310 , a camera cover 320 , a UWB antenna 330 , and/or a support member. (340) may be included.
  • the housing 310 may include a front cover (not shown), a rear cover 311 , and/or a side frame 312 .
  • the UWB antenna 330 and the support member 340 may be disposed inside the housing 310 .
  • the camera cover 320 is a cover of the camera module (eg, the camera module 180 ) disposed inside the housing 310 , and decorates the camera module, and may be made of metal or polymer.
  • the UWB antenna 330 (eg, the UWB antenna 260 of FIG. 2 ) may be disposed inside the housing 310 so as not to overlap the camera module when viewed from the rear side.
  • the UWB antenna 330 is electrically separated from the camera cover 320 , and may be disposed between the rear cover 311 and the support member 340 .
  • the support member 340 may be disposed between the UWB antenna 330 and a substrate (eg, a printed circuit board (PCB)) (not shown).
  • the UWB antenna 330 may be disposed on the support member 340 .
  • the support member 340 may be formed of, for example, a metal (eg, SUS) or a polymer.
  • the support member 340 may be formed with holes 350 for fixing the inside of the housing 310 with a fixing member (eg, screws).
  • the support member 340 may be electrically connected to the side frame 312 (eg, a metal body) through screws.
  • the UWB antenna 330 may be electrically connected to a UWB communication circuit (eg, the UWB communication circuit 220 of FIG. 2 ) through a signal line formed on a substrate.
  • the portable electronic device may have a foldable housing divided into two housings about a folding axis.
  • a first portion of a display eg, a flexible display
  • the foldable housing may be implemented in an in-folding manner in which the first part and the second part face each other when the portable electronic device is in a folded state.
  • the foldable housing may be implemented in an out-folding manner in which the first part and the second part face opposite to each other when the portable electronic device is in a folded state.
  • a surface on which the first and second portions of the display are disposed is defined as a front surface of the portable electronic device, an opposite surface is defined as a rear surface of the portable electronic device, and a surface surrounding the space between the front and rear surfaces is defined as a side surface of the portable electronic device.
  • the portable electronic device 400 may include foldable housings 410 and 420 , a camera cover 430 , a UWB antenna 440 , and/or a support member 450 .
  • the foldable housing may include a first housing 410 and a second housing 420 .
  • the first housing 410 may include a first rear cover (not shown) forming a part of the rear surface of the portable electronic device 400 .
  • the second housing 420 may include a second rear cover 421 that forms another part of the rear surface of the portable electronic device 400 .
  • the UWB antenna 440 and/or the support member 450 may be disposed inside the first housing 410 .
  • the camera cover 430 is a cover of the camera module accommodated in the first housing 410 and decorates the camera module, and may be implemented with metal or polymer.
  • the UWB antenna 440 (eg, the UWB antenna 260 of FIG. 2 ) does not overlap the camera module (eg, the camera module 180 of FIG. 1 ) when viewed from the rear side. It may be disposed inside the first housing 410 .
  • the UWB antenna 440 may be electrically separated from the camera cover 430 and disposed between the first rear cover and the support member 450 .
  • the support member 450 may be disposed between a substrate (eg, a PCB) (not shown) disposed inside the first housing 410 and the UWB antenna 440 . It is combined with the UWB antenna 440, and may be implemented as an injection-molded material.
  • the UWB antenna 440 may be electrically connected to a UWB communication circuit (eg, the UWB communication circuit 220 of FIG. 2 ) through a signal line formed on the substrate.
  • an antenna for other purposes other than the UWB antenna 440 may be disposed inside the first housing 410 .
  • the portable electronic device 400 may further include a second display disposed inside the second housing 470 and exposed through the second rear cover 421 in addition to the first display exposed through the front surface.
  • the UWB antenna 500 (eg, the UWB antenna 260 of FIG. 2 ) includes a first conductive layer (or a top conductive layer) 510 and a second conductive layer (or a bottom conductive layer). It may be implemented as a FPCB of a two-layer structure made of 520 .
  • the first conductive layer 510 is formed on one surface of a dielectric substrate (or dielectric layer) 530
  • the second conductive layer 520 is formed on the other surface of the dielectric substrate 530 .
  • the first conductive layer 510 is a transmission line (or a feeding line) connecting the patch antennas and each patch antenna to a UWB communication circuit (eg, the UWB communication circuit 220 of FIG. 2 ). line)) may be included.
  • the second conductive layer 520 may form a common ground of the patch antennas.
  • the patch antenna and the ground transmit an RF signal of a specific frequency band (eg, a second frequency band (eg, ch5, about 6.5 GHz band), a first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band)) to the outside, and It may operate as a resonator for receiving an RF signal of a frequency band.
  • a specific frequency band eg, a second frequency band (eg, ch5, about 6.5 GHz band), a first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band)
  • the first conductive layer 510 may include a first copper layer 511 and/or a first plating layer (eg, copper plating) 512 plated thereon.
  • the second conductive layer 520 may include a second copper layer 521 and a second plating layer (eg, copper plating) 522 plated thereon.
  • an insulating material such as a polymer may be disposed on the first conductive layer 510 or the second conductive layer 520 .
  • the dielectric substrate 530 may be implemented so that the UWB antenna 500 transmits and receives an RF signal of a specific frequency band.
  • the dielectric substrate 530 may include a first modified polyimide (MPI) 531 , a second MPI 532 , a third MPI 533 , a first bonding sheet 534 , and/or a second bonding A seat 535 may be included.
  • the first copper layer 511 and the first MPI 531 may form a first flexible copper clad laminate (FCCL) 501 as a main material of the FPCB.
  • the second copper layer 521 and the second MPI 532 may form a second FCCL 502 .
  • the first bonding sheet 534 may be disposed between the first MPI 531 and the third MPI 533 to adhere the first MPI 531 and the third MPI 533 .
  • the second bonding sheet 535 may be disposed between the second MPI 532 and the third MPI 533 to adhere the second MPI 532 and the third MPI 533 .
  • the third MPI 533 may be disposed between the first bonding sheet 534 and the second bonding sheet 535 .
  • Radiation efficiency may be considered in determining the thickness of the dielectric substrate 530 . For example, as the thickness of the dielectric substrate 530 decreases, the radiation efficiency in the specific frequency band may decrease.
  • the third MPI 533 may be added to the dielectric substrate 530 as a supplement to supplement the thickness of the dielectric substrate 530 .
  • one of the third MPI 533 , the first bonding sheet 534 , or the second bonding sheet 535 may be omitted from the configuration of the dielectric substrate 530 .
  • FIG. 6A shows one side of the first conductive layer 601 in the UWB antenna according to an embodiment
  • FIG. 6B shows one side of the second conductive layer 602 disposed under the first conductive layer 601
  • FIG. 6C shows a perspective view of a UWB antenna in which a first conductive layer 601 and a second conductive layer 602 are disposed
  • 6D, 6E, and 6F are diagrams illustrating various embodiments of a patch antenna included in a UWB antenna.
  • 6G and 6H are diagrams for explaining the position of a feeding point in each patch antenna of the first conductive layer 601 .
  • the first conductive layer 601 (eg, the first conductive layer 510 of FIG. 5 ) includes a first patch antenna 610 , a second patch antenna 620 , and a third patch antenna 630 . ), a first transmission line 641 , a second transmission line 642 , and/or a third transmission line 643 .
  • one of the patch antennas 610 , 620 , and 630 (eg, the first patch antenna 610 ) may be used as an antenna for transmitting and receiving UWB signals, and the other two may be used as antennas for receiving UWB signals.
  • the first patch antenna 610 and the second patch antenna 620 face the rear surface (XY plane) so as to measure the angle in the y-axis direction (eg, the elevation angle of AoA). In this case, they may be disposed in the first direction (y-axis direction) so as not to overlap each other.
  • the second patch antenna 620 may be disposed to be spaced apart from the first patch antenna 610 in the first direction without overlapping with the first patch antenna 610 .
  • the second patch antenna 620 may have substantially the same shape and size as the first patch antenna 610 .
  • the center of the first patch antenna 610 may be spaced apart from the center of the second patch antenna 620 by a distance dx in the x-axis direction.
  • the center of the second patch antenna 620 may be spaced apart from the center of the first patch antenna 610 by a distance W1 in the y-axis direction.
  • the first patch antenna 610 and the third patch antenna 630 may measure an angle in the x-axis direction (eg, the azimuth of AoA) when viewed from the back (XY plane). , may be aligned in a second direction (x-axis direction) substantially perpendicular to the first direction so as not to overlap each other.
  • the third patch antenna 630 may be spaced apart from the first patch antenna 610 in the third direction (-x-axis direction) without overlapping with the first patch antenna 610 .
  • the third patch antenna 630 may have substantially the same shape and size as the first patch antenna 610 .
  • the center of the third patch antenna 630 may be spaced apart from the center of the first patch antenna 610 by a distance dy in the y-axis direction.
  • the center of the third patch antenna 630 may be spaced apart from the center of the first patch antenna 610 by a distance W2 in the x-axis direction.
  • the interval W1, the interval W2, the interval dx, or the interval dy may be determined based on the resonant frequency band of the UWB antenna, and does not exceed half a wavelength in consideration of the characteristics of AoA. may be decided not to.
  • the spacing W1 may be implemented as about 13 to 20 mm (eg, about 14 mm) and the spacing dx may be implemented as about 3.6 mm.
  • the spacing W2 may be implemented as about 13 to 20 mm (eg, about 13 mm), and the spacing dy may be implemented as about 1.0 mm.
  • the resonance is made simultaneously in the dual frequency band, the polarity direction of the electric field is the y-axis direction, and the propagation direction of the RF signal is the Z-axis direction vertical linear polarization (vertical linear polarization) and a plurality of patch antennas 610 , 620 , 630 such that horizontal linear polarization in which the polarity direction of the electric field is the x-axis direction and the propagation direction of the RF signal is the Z-axis direction is transmitted and/or received Slits may be formed.
  • the patch antennas 610 , 620 , and 630 may have a symmetrical shape when viewed with respect to the x-axis and the y-axis.
  • the patch antennas 610 , 620 , and 630 may have a rectangular (or square) shape.
  • the first patch antenna 610 includes a first side (or left side) 611 extending in the y-axis direction, a second side (or right side) 612 parallel to the first side 611, and an x-axis direction. It may include a third side (or upper side) 613 extending to the , and a fourth side (or lower side) 614 parallel to the third side.
  • the first slit 611a may be formed in a straight line so as to be perpendicular to the first side 611 from the center of the first side 611 toward the second side 612 .
  • the second slit 612a may be formed in a straight line so as to be perpendicular to the second side 612 from the center of the second side 612 toward the first side 611 .
  • the third slit 613a may be formed in a straight line so as to be perpendicular to the third side 613 from the center of the third side 613 toward the fourth side 614 .
  • the fourth slit 614a may be formed in a straight line so as to be perpendicular to the fourth side 614 from the center of the fourth side 614 toward the third side 613 .
  • the length of the electric radiation current of the first slit 611a formed on the first side 611 and the first side 611 and the second slit 612a formed on the second side 612 and the second side 612 The vertical linear polarization of the first frequency band may be transmitted and received by the .
  • horizontally linearly polarized wave of the second frequency band may be transmitted/received by
  • the second patch antenna 620 and the third patch antenna 630 may also be formed to have substantially the same shape as the first patch antenna 610 .
  • slits may be formed in the second patch antenna 620 and the third patch antenna 630 at substantially the same location as the first patch antenna 610 .
  • the lengths of sides and slits of the first patch antenna 610 , the second patch antenna 620 , or the third patch antenna 630 may be implemented according to the resonance frequency band.
  • the lengths of the first side 611 , the second side 612 , the first slit 611a , and the second slit 612a of the first patch antenna 610 are in the first frequency band. (eg, ch9, about 8 GHz band), and the length of the third side 613 , the fourth side 614 , the third slit 613a , and the fourth slit 614a is the second frequency band (eg : ch5, about 6.5GHz band) can be implemented.
  • FIG. 6D shows the length of the first side 671, the second side 672, the first slit 671a, and the second slit 672a according to the second frequency band (eg, ch5, about 6.5GHz band).
  • the third side 673, the fourth side 674, the third slit 673a, and the length of the fourth slit 674a are implemented according to the first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band).
  • the reception efficiency of the receiving antenna may increase.
  • the reception efficiency of the receiving antenna may decrease.
  • a patch antenna implemented to receive circular polarization may have relatively lower reception efficiency than a patch antenna implemented to receive linear polarization, but not only circular polarization, but also vertical linear polarization and horizontal linear polarization When receiving, reception efficiency can be increased compared to a patch antenna implemented to receive linearly polarized waves.
  • a patch antenna implemented to receive linearly polarized waves has lower reception efficiency than when receiving linearly polarized waves with the same polarization direction, but reception efficiency when receiving circularly polarized waves than when receiving linearly polarized waves with different polarization directions can be increased.
  • a patch antenna may be implemented such that resonance is achieved in a single frequency band and a circularly polarized wave is transmitted (or received).
  • the patch antenna 680 has the same overall shape as the first patch antenna 610 , but is located at the upper right corner based on the currently displayed drawing so that right hand circular polarization (RHCP) is transmitted and received. and a structure in which the lower left corner is cut in a triangular shape.
  • the shape of the slits 681 formed in the patch antenna 680 may be formed based on a frequency (eg, a first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band)) supported by the patch antenna 680 . Referring to FIG.
  • the patch antenna 690 has the same overall shape as the first patch antenna 610 , but has a lower right corner and an upper left corner based on the currently displayed drawing so that left hand circular polarization (LHCP) is transmitted and received.
  • LHCP left hand circular polarization
  • the shape of the slits 691 formed in the patch antenna 690 may be formed based on a frequency (eg, a first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band)) supported by the patch antenna 690 .
  • the second conductive layer 602 (eg, the second conductive layer 320 of FIG. 3 ) according to an embodiment may include a ground pattern 603 .
  • the ground pattern 603 is a substrate (eg, the dielectric substrate 530 of FIG. 5 ) overlapping the first conductive layer 601 when viewed from the rear surface (XY plane). can be placed in For example, when viewed in the +z-axis direction, the patch antennas 610 , 620 , 630 , or the transmission lines 641 , 642 , and 643 included in the first conductive layer 601 are ground patterns 603 .
  • the patch antennas 610 , 620 , 630 , or the transmission lines 641 included in the first conductive layer 601 disposed to overlap the ground pattern 603 , 642 and 643 may not be seen by being covered by the ground pattern 603 .
  • the area of the ground pattern 603 may be larger than the area of the patch antennas 610 , 620 , and 630 , or the transmission lines 641 , 642 , and 643 .
  • the ground pattern 603 may be formed of a single metal plate as a common ground of the patch antennas 610 , 620 , and 630 , and thus may have a relatively rigid property. Such a hard property, for example, when an external impact is applied to the electronic device, may cause poor contact between the connector 650 and the substrate.
  • the substrate may have a UWB communication circuit disposed thereon or may be electrically connected to the UWB communication circuit.
  • a portion of the ground pattern 603 overlapping the connector 650 may be implemented to be flexible.
  • a portion of the ground pattern 603 that overlaps with the connector 650 may have a different composition ratio of a conductive material from a portion that does not overlap with the connector 650 .
  • the slits 631 when viewed in the z-axis direction, may be formed so as not to overlap the transmission lines 641 , 642 , and 643 . In one embodiment, when viewed in the z-axis direction, it is positioned between the first transmission line 641 and the first patch antenna 610 and does not overlap the first transmission line 641 and the first patch antenna 610 .
  • a slit 632 may be formed along the y-axis direction.
  • a slit 633 may be formed along the y-axis direction.
  • a slit for uniformity of the radiation pattern may be formed in the ground pattern 603 .
  • Equalization can be defined as a technical feature that allows left/right radiation patterns to have symmetry with respect to a specified direction (eg, y-axis direction). For example, when viewed in the z-axis direction, it is positioned between the first patch antenna 610 and the second patch antenna 620 and is grounded so as not to overlap the first patch antenna 610 and the second patch antenna 620 .
  • a slit 634 may be formed at the edge of the pattern 603 in the x-axis direction.
  • the feeding point of the patch antennas 610 , 620 , and 630 connected to the transmission line may be a corner (or a vertex) of each patch antenna.
  • the feeding point may be substantially the same as the upper left corner of the currently displayed drawing.
  • the feeding point may be positioned at a corner that forms the shortest signal path between the connector 650 and the patch antenna among the four corners of the patch antenna.
  • the length of the transmission line may be changed as the position of the feeding point is changed.
  • FIG. 6G when a slit 633 is formed between the third patch antenna 630 and the connector 650 and the upper right corner of the third patch antenna 630 is a feeding point, FIG. 6C .
  • a third transmission line 663 shorter than the third transmission line 643 of the first conductive layer 601 may be formed.
  • a third transmission line shorter than the third transmission line 663 of FIG. 6G (not shown) may be formed on the first conductive layer 601 . Referring to FIG.
  • the second transmission line 662 shorter than the second transmission line 642 of FIG. 6C is connected to the first conductive layer 601 .
  • the first conductive layer 601 may be selectively implemented by changing the length of the transmission line, and the AoA calculation may be applied by calibrating the phase difference according to the change in the length of the transmission line.
  • the transmission lines 641 , 642 , and 643 are connected between the first patch antenna 610 and the third patch antenna 630 in the connector 650 when facing the rear surface (XY plane). It may extend to the edge of each patch antenna without overlapping each other.
  • the transmission lines 641 , 642 , and 643 have first portions 641a , 642a , 643a having a first width W3 , and a second portion having a second width W4 and connected to a corner (feeding point). It may include the ones 641b, 642b, and 643b.
  • the first width W3 may be implemented such that the first portions 641a , 642a , and 643a have a characteristic impedance of, for example, 50 ohms.
  • the width of the first portions 641a, 642a, and 643a may be implemented to be about 0.5 mm.
  • the second parts 641b, 642b, and 643b convert impedance to match the impedance of the patch antennas 610, 620, and 630 to the characteristic impedance of the first parts 641a, 642a, and 643a. It can act as a transformer (or trans).
  • the second width W4 may be implemented to be narrower (eg, about 0.15 mm) than the first width W3 , and the length of each of the second portions 641b , 642b , and 643b is, for example, about 5 mm can be implemented as
  • the width (eg, the second width W4) and the length of the second portions 641b, 642b, and 643b are determined for impedance matching between the corresponding patch antenna and the first portions 641a, 642a, and 643a. can be adjusted.
  • the connector 650 may be electrically connected to the UWB communication circuit.
  • the connector 650 may be electrically connected to a UWB communication circuit disposed on a board electrically connected to the connector 650 .
  • FIG. 7A, 7B, and 7C illustrate a first conductive layer and a second conductive layer in a UWB antenna according to various embodiments.
  • patch antennas 711 , 712 , and 713 may be arranged in an inverted L-shape as shown.
  • the second patch antenna 712 may be disposed in the y-axis direction of the first patch antenna 711 and the third patch antenna 713 may be disposed in the -x-axis direction of the first patch antenna 711 .
  • the connector 714 may be disposed in the -y-axis direction of the first patch antenna 711 and the third patch antenna 713 .
  • the transmission lines 715 , 716 , and 717 may be formed in the first conductive layer like the patch antennas 711 , 712 , and 713 .
  • the transmission lines 715 , 716 , and 717 may be connected to substantially co-located feeding points of the corresponding patch antennas 711 , 712 , 713 .
  • the first transmission line 715 passes between the first patch antenna 711 and the third patch antenna 713 in the connector 714, and the first patch antenna 711 may extend to the upper left corner of
  • the second transmission line 716 passes between the first patch antenna 711 and the third patch antenna 713 in the connector 714, and the second patch antenna 712 ) to the upper left corner of the
  • the third transmission line 717 passes between the first patch antenna 711 and the third patch antenna 713 in the connector 714 and the third patch antenna 713 ) to the upper left corner of the
  • the second conductive layer may be positioned below the first conductive layer in the -z-axis direction.
  • the second conductive layer (eg, the second conductive layer 520 of FIG. 5 ) has a common ground pattern 702 (eg, the ground pattern 603 of FIG. 6B ) for the patch antennas 711 , 712 , and 713 ).
  • the ground pattern 702 when viewed in the z-axis direction, it may be disposed to overlap both the patch antennas 711 , 712 , and 713 and the transmission lines 715 , 716 , and 717 .
  • the patch antennas 711 , 712 , and 713 and the transmission lines 715 , 716 , and 717 may not have portions outside the ground pattern 702 .
  • a slit 721 is formed along the extension direction (y-axis direction) of the first transmission line 715 at the edge of the ground pattern 702 positioned between the first transmission line 715 and the first patch antenna 711 .
  • a slit 722 is formed along the extension direction (y-axis direction) of the third transmission line 717 at the edge of the ground pattern 702 positioned between the third transmission line 717 and the third patch antenna 713 .
  • a slit 723 may be formed in the x-axis direction at an edge of a portion of the ground pattern 702 positioned between the first patch antenna 711 and the second patch antenna 712 .
  • the second transmission line 726 passes between the first patch antenna 711 and the third patch antenna 713 in the connector 714 and the second patch antenna It may extend to the lower right corner of 712 . Accordingly, the second transmission line 726 may be shorter than the second transmission line 716 of FIG. 7A . As the length of the transmission line is shortened, the portion 731 through which the second transmission line 716 of FIG. 7A passes in the ground pattern 702 may be removed from the ground pattern 702 .
  • the third transmission line 727 passes between the first patch antenna 711 and the third patch antenna 713 in the connector 714 , and is at the upper right of the third patch antenna 713 . It can extend to the edge.
  • the third transmission line 727 may be shorter than the third transmission line 717 of FIG. 7A .
  • the portion 732 through which the third transmission line 717 of FIG. 7A passes in the second conductive layer 702 may be removed from the ground pattern 702 .
  • the ground pattern 702 may be formed to be physically separated into a first metal plate 751 , a second metal plate 752 , and a third metal plate 753 .
  • the first metal plate 751 overlaps the first patch antenna 711 and the first transmission line 715
  • the second metal plate 752 includes the second patch antenna 712 .
  • the third metal plate 753 may be disposed to overlap the third patch antenna 713 and the third transmission line 727 .
  • FIG. 8A is a diagram for explaining horizontal linear polarization in the patch antenna according to an embodiment
  • FIG. 8B is a diagram for explaining vertical linear polarization in the patch antenna of FIG. 8A
  • FIG. 8C is a double diagram in the patch antenna of FIG. 8A It is a diagram for explaining the characteristics of resonance.
  • the resonant frequency of the patch antenna 800 may be determined by the lengths of the horizontal length 810 and the vertical length 820 .
  • Double resonance may be implemented in the patch antenna 800 by the slits located at the edges.
  • a first slit 811a is formed on the first side 811 so that the patch antenna 800 resonates in a first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band).
  • a second slit 812a may be formed on the second side 812 .
  • a third slit 813a is formed on the third side 813 so that the patch antenna 800 resonates in the second frequency band (eg, ch5, about 6.5 GHz band), and a fourth slit ( 814a) may be formed.
  • the third slit 813a and the fourth slit 814a formed in the vertical direction may form a surface current path 830 corresponding to the second frequency band.
  • the patch antenna 800 transmits horizontally linearly polarized waves in the second frequency band in which the polarity direction 840 of the electric field is the horizontal direction (X-axis direction) and the traveling direction is the Z-axis direction. and/or receive.
  • the first slit 811a and the second slit 812a formed in the horizontal direction may form a surface current path 850 corresponding to the first frequency band.
  • the patch antenna 800 transmits a vertical linearly polarized wave in the first frequency band in which the polarity direction 860 of the electric field is a vertical direction (Y-axis direction) and the traveling direction is the Z-axis direction. and/or receive.
  • the lengths of the first slit 811a and the second slit 812a are configured to transmit a vertically linearly polarized wave of a second frequency band (eg, ch5, about 6.5 GHz band) in the patch antenna 800 and/or or, the third slit 813a and the fourth slit 814a have a length of the first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band) in the patch antenna 800 to transmit and/or receive horizontally linearly polarized waves. It can be implemented to receive For example, the first slit 811a and the second slit 812a may be shorter than the length shown in FIG. 8A , and the third slit 813a and the fourth slit 814a may be longer than the length shown in FIG. 8A . have.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining a resonance frequency of the patch antenna 680 of FIG. 6E
  • FIG. 9B is a graph illustrating an axial ratio of a circular polarization wave in the patch antenna 680 of FIG. 6E
  • the patch antenna 680 may be implemented to resonate in, for example, a first frequency band (eg, ch9, about 8 GHz band).
  • the axial ratio may refer to a ratio in which the polarity of the electric field is directed in the y-axis direction compared to a ratio in which the polarity of the electric field is directed in the x-axis direction.
  • FIG. 9B it can be seen that the polarized wave with the smallest axis ratio (eg, closest to a circular shape) is generated in the patch antenna 680 in the first frequency band having a center frequency of about 8 GHz.
  • the resonant frequency of the patch antenna 680 may be, for example, the second frequency band.
  • FIGS. 10A and 10B are diagrams for explaining a radiation pattern when the posture of the portable electronic device 300 of FIG. 3A is in a portrait mode (or a portrait mode)
  • FIGS. 10C and 10D are views illustrating the portable electronic device 300 of FIG. 3A
  • the first patch antenna 610 and the third patch antenna 630 are x It may be aligned in a direction substantially parallel to the axis, and the first patch antenna 610 and the second patch antenna 620 may be aligned in a direction substantially parallel to the y-axis. Accordingly, when the posture of the portable electronic device 300 is in the vertical mode, the first patch antenna 610 and the third patch antenna 630 provide an x-axis angle (azimuth) of a UWB signal received by the UWB antenna. can be used for measurement.
  • the first patch antenna 610 and the second patch antenna 620 may be used to measure an angle (elevation angle) in the y-axis direction of a UWB signal received by the UWB antenna.
  • the processor eg, the processor 120 of FIG. 1
  • the phase difference between the two signals may be calculated using the difference
  • the elevation angle may be calculated using the phase difference and the distance between the two patch antennas 610 and 620 (eg, “interval W1” in FIG. 6A ).
  • the processor calculates the phase difference between the two signals using the difference between the reception time of the first signal and the reception time of the third signal received from the third patch antenna 630 , and between the phase difference and the two patch antennas 610 and 630 .
  • the azimuth may be calculated using the distance (eg, “interval W2” of FIG. 6A ).
  • the common ground pattern of the patch antennas 610 , 620 , and 630 in order to mount the UWB antenna in the limited internal space of the portable electronic device 300 has a symmetrical structure ( Example: It can be implemented as an asymmetric structure instead of a square). Accordingly, the UWB signal from the UWB antenna may be radiated in an asymmetrical shape 1010 when viewed from the XY plane in the z-axis direction. Also, although not shown in FIG. 10B , a null pattern in which the UWB signal is not radiated at a specific angle may be created. Since the ground pattern 603 of FIG.
  • the UWB signal from the UWB antenna is a slit when viewed from the XY plane in the z-axis direction
  • a ground pattern in which 634 is not formed may be radiated in a symmetrical shape 1020 than that of the ground pattern. Since the radiation pattern is symmetric with respect to the x-axis and the null pattern is removed, the calculation of AoA can be relatively accurate.
  • the first patch antenna 610 and the second patch antenna 620 are x It may be aligned in a direction substantially parallel to the axis, and the first patch antenna 610 and the third patch antenna 630 may be aligned in a direction substantially parallel to the y-axis.
  • the common ground pattern of the patch antennas 610 , 620 , and 630 may be implemented as an asymmetric structure. Accordingly, the UWB signal from the UWB antenna may be radiated in an asymmetrical shape 1030 when viewed from the XY plane in the z-axis direction.
  • the UWB signal from the UWB antenna is symmetrical when viewed from the XY plane in the z-axis direction. It may be radiated in a typical shape 1040 .
  • the operations 1100 include the processor 120 of the electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) operating as an initiator that searches for an external electronic device (eg, the electronic device 102 of FIG. 1 ) (responder). can be executed by
  • the memory eg, the memory 130 of FIG. 1
  • the electronic device includes a UWB antenna having a structure (eg, the first conductive layer 601 in FIG.
  • the processor 120 may perform operations 1100 using a UWB signal received from a UWB antenna through a UWB communication circuit (eg, the UWB communication circuit 220 of FIG. 2 ).
  • the first frequency band is one of ch5 (eg, about 6.5 GHz band) and ch9 (eg, about 8 GHz band)
  • the second frequency band is ch9 (eg, about 8 GHz band) and ch5 (eg, about 6.5) GHz band).
  • the first frequency band or the second frequency band is not limited thereto, and may partially overlap or be changed to another bandwidth.
  • the processor 120 may transmit a first request message requesting transmission of a signal for positioning of the external electronic device to the external electronic device through the UWB communication circuit.
  • the external electronic device may transmit the promised UWB communication channel, for example, a UWB signal of the first frequency band.
  • the processor 120 determines whether the first received signal is a main signal of the second frequency band while receiving the UWB signal of the first frequency band from the UWB antenna through the UWB communication circuit.
  • the main signal may mean a signal having the largest intensity (eg, RSSI) among received signals of a corresponding channel.
  • a signal that first arrives at the electronic device is also called a line of sight (LOS) signal, and may mean a signal that is not reflected by a metal object from an external electronic device and directly reaches the electronic device.
  • a signal arriving thereafter is referred to as a so-called NLOS (not line of sight) signal, and may mean a signal that is reflected by a metal object from an external electronic device and arrives at the electronic device.
  • LOS line of sight
  • NLOS not line of sight
  • the processor 120 may perform an AoA operation using the LOS signal of the first frequency band.
  • the processor 120 may perform operation 1140 .
  • the LOS signal may not be the main signal.
  • the received NLOS signal is reflected from the metal object, so that the polarization direction may be shifted closer to the polarization direction of the receiving antenna. Accordingly, the NLOS signal may be the main signal.
  • the processor 120 may transmit a second request message requesting transmission of the UWB signal of the second frequency band to the external electronic device through the UWB communication circuit.
  • the external electronic device may transmit a UWB signal of the second frequency band.
  • the processor 120 may determine whether the first received LOS signal is the main signal while receiving the UWB signal of the second frequency band from the UWB antenna through the UWB communication circuit.
  • the processor 120 may perform an AoA operation using the LOS signal of the second frequency band in operation 1160 .
  • the processor 120 may perform operation 1170 .
  • the processor 120 determines the signal strength difference (hereinafter, first difference value) between the LOS signal of the first frequency band and the main signal of the first frequency band and the LOS signal of the second frequency band and the main signal of the second frequency band.
  • a difference in signal strength between signals (hereinafter, a second difference value) may be compared.
  • the processor 120 may perform the AoA operation using the main signal of the first frequency band.
  • the processor 120 may perform the AoA operation using the main signal of the second frequency band.
  • an ultra wide band (UWB) antenna may include a dielectric substrate; a first conductive layer disposed on one surface of the dielectric substrate; and a second conductive layer disposed on the other surface of the dielectric substrate.
  • the first conductive layer has a structure for receiving a first UWB signal in a first frequency band in which the polarity direction of the electric field is a vertical linear polarization and a second UWB signal in a second frequency band in which the polarization direction of the electric field is a horizontal linear polarization patch antenna; a second patch antenna disposed to be spaced apart from the first patch antenna in a first direction (eg, a y-axis direction in FIG.
  • the second conductive layer may include the first patch antenna, the second patch antenna, and the third patch antenna when facing the second conductive layer in the first direction and a third direction perpendicular to the second direction. , a ground pattern overlapping the first transmission line, the second transmission line, and the third transmission line.
  • a first slit (eg, 634 in FIG. 6B ) is formed in the second conductive layer, wherein the first slit is formed between the first patch antenna and the second conductive layer when viewed from the third direction facing the second conductive layer. It may be formed inward from the edge of the portion positioned between the second patch antennas.
  • the first transmission line, the second transmission line, and the third transmission line are formed on the upper surface of the dielectric substrate without overlapping with each other, and the first transmission line is the first patch antenna and the second transmission line in the connector. It may extend to the first patch antenna through between the three-patch antennas.
  • the second transmission line may extend from the connector to the second patch antenna passing between the first patch antenna and the third patch antenna.
  • the third transmission line may extend from the connector to the third patch antenna passing between the first patch antenna and the third patch antenna.
  • a second slit and a third slit are formed in the second conductive layer, and the second slit (eg, 631 in FIG. 6B ) is disposed between the first transmission line and the second transmission line and between the second transmission line and the second transmission line. It may be formed between the third transmission lines.
  • the third slits (eg, 632 and 633 of FIG. 6B ) may be formed between the third patch antenna and the third transmission line and between the first patch antenna and the first transmission line.
  • the first patch antenna, the second patch antenna, and the third patch antenna have first and second sides extending parallel to the first direction and a third side extending parallel to the second direction, respectively. And it may be a quadrilateral consisting of a fourth side.
  • a first slit is formed inside the rectangle parallel to the second direction at the first side and a second slit is formed inside the rectangle at the second side parallel to the second direction, so that the first UWB signal is transmitted It can be received with a UWB antenna.
  • a third slit is formed inside the rectangle parallel to the first direction at the third side and a fourth slit is formed inside the rectangle at the fourth side parallel to the first direction, so that the second UWB signal is transmitted It can be received with a UWB antenna.
  • the length of the first slit and the second slit may be implemented such that the UWB antenna resonates in one of UWB communication channels 5 and 9.
  • the lengths of the third slit and the fourth slit may be implemented such that the UWB antenna resonates in the other one of UWB communication channels 5 and 9.
  • the channel 5 may be about 6.25 ⁇ 6.75 GHz
  • the channel 9 may be about 7.75 ⁇ 8.25 GHz.
  • a feeding point may be formed at a corner of the quadrangle, for example, at an upper left corner.
  • a feeding point may be formed at a corner forming the shortest signal path with the connector among the four corners of the rectangle.
  • an ultra wide band (UWB) antenna may include a dielectric substrate; a first conductive layer disposed on one surface of the dielectric substrate; and a second conductive layer disposed on the other surface of the dielectric substrate.
  • the first conductive layer may include: a first patch antenna having a structure for receiving a UWB signal in which the polarity direction of the electric field is circularly polarized; a second patch antenna disposed spaced apart from the first patch antenna in a first direction (eg, the y-axis direction of FIG.
  • a third patch antenna that does not overlap the first patch antenna and is spaced apart in a second direction (eg, the x-axis direction of FIG. 6A ) perpendicular to the first direction, and has the same structure as the first patch antenna ; a first transmission line connecting the connector and the first patch antenna; a second transmission line connecting the connector and the second patch antenna; and a third transmission line connecting the connector and the third patch antenna.
  • the second conductive layer may include the first patch antenna, the second patch antenna, and the third patch antenna when facing the second conductive layer in the first direction and a third direction perpendicular to the second direction. , a ground pattern overlapping the first transmission line, the second transmission line, and the third transmission line.
  • the first patch antenna, the second patch antenna, and the third patch antenna have first and second sides extending parallel to the first direction and a third side extending parallel to the second direction, respectively.
  • a quadrangle including and a fourth side a first corner and a second corner positioned on a diagonal line with the first corner may be cut in a triangular shape.
  • a first slit may be formed from the first side to the inside of the rectangle parallel to the second direction.
  • a second slit may be formed in the second side parallel to the second direction in the rectangle.
  • a third slit may be formed in the third side parallel to the first direction and inside the quadrangle.
  • a fourth slit may be formed inside the quadrangle in parallel to the first direction on the fourth side.
  • the lengths of the first slit, the second slit, the third slit, and the fourth slit may be implemented such that the UWB antenna resonates in one of UWB communication channels 5 and 9.
  • the channel 5 may be about 6.25 ⁇ 6.75 GHz
  • the channel 9 may be about 7.75 ⁇ 8.25 GHz.
  • the electronic device may include an ultra wide band (UWB) antenna; processor; and converting the baseband signal received from the processor into an RF signal of a frequency band designated to be used for UWB communication and outputting it to the UWB antenna, converting the RF signal received from the UWB antenna into a baseband signal and outputting it to the processor configured communication circuitry.
  • the UWB antenna may have a structure for receiving a first UWB signal in which the polarity direction of the electric field is vertically linearly polarized and a second UWB signal in which the polarization direction of the electric field is horizontally linearly polarized.
  • the processor is, while receiving the UWB signal of the first communication channel from the external electronic device through the communication circuit, the signal of the first communication channel first received from the external electronic device is the second communication channel having the greatest signal strength.
  • an operation of performing an angle of arrival (AoA) operation using the main signal of the first communication channel and the first signal of the first communication channel is the main signal of the first communication channel if not, transmitting a message requesting transmission of the UWB signal of the second communication channel to an external electronic device through the communication circuit, and transmitting the UWB signal of the second communication channel to an external electronic device through the communication circuit
  • the first signal of the second communication channel is used to calculate AoA, and when the first signal of the second communication channel is not the main signal of the second communication channel, AoA using the main signal of the first communication channel or the main signal of the second communication channel
  • the processor is configured to include a first difference value indicating a difference in strength between the first signal of the first communication channel and the main signal of the first communication channel and the strength between the first signal of the second communication channel and the main signal of the second communication channel. Comparing a second difference value indicating a difference, and when the first difference value is greater than the second difference value, calculating AoA using the main signal of the first communication channel; When the value is greater than the first difference value, the operation of calculating AoA may be performed using the main signal of the second communication channel.
  • the UWB signal of the first communication channel is one of the first UWB signal and the second UWB signal
  • the UWB signal of the second communication channel is the other one of the first UWB signal and the second UWB signal
  • the first communication channel is Channel 9 of UWB communication channels
  • the second communication channel may be channel 5 of UWB communication channels
  • the channel 5 may be about 6.25 to 6.75 GHz
  • the channel 9 may be about 7.75 to 8.25 GHz.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

다양한 실시예에서 UWB(ultra wide band) 안테나는, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면에 배치된 제1도전 층; 및 상기 유전체 기판의 타면에 배치된 제2 도전 층을 포함할 수 있다. 상기 제1도전 층은, 전기장의 극성 방향이 수직 선형 편파인 제1주파수 대역의 제1UWB 신호와 전기장의 극성 방향이 수평 선형 편파인 제2주파수 대역의 제2UWB 신호를 수신하는 구조를 갖는 제1패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 제1방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제2패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 상기 제1방향과 직각인 제2방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제3패치 안테나; 커넥터와 상기 제1패치 안테나를 연결하는 제1전송선로; 상기 커넥터와 상기 제2패치 안테나를 연결하는 제2전송선로; 및 상기 커넥터와 상기 제3패치 안테나를 연결하는 제3전송선로를 포함할 수 있다. 제2도전 층은, 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 직각인 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 상기 제3패치 안테나, 상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선로와 중첩되는 그라운드 패턴을 포함할 수 있다. 그 외에도, 다양한 실시예들이 가능할 수 있다.

Description

UWB 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치
본 발명의 다양한 실시예는 UWB(ultra wide band) 안테나를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치(예: initiator)는 다른 전자 장치(예: responder)와 UWB 통신을 수행하여 다른 전자 장치의 위치를 찾는 측위 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 적어도 두 개의 패치 안테나를 포함하는 UWB 안테나를 이용하여 다른 전자 장치에서 수신되는 RF 신호의 도래각 일명, AoA(angle of arrival)를 연산하고, AoA를 이용하여 다른 전자 장치의 위치를 판단할 수 있다.
AoA는 방위각(azimuth angle)(예: 좌우 각도)과 고도각(elevation angle)(예: 상하 각도)으로 구성될 수 있고, 방위각 및 고도각 측정을 위해 UWB 안테나는 3개의 패치 안테나들을 포함할 수 있다.
패치 안테나들은 각각, 기판에 형성될 수 있다. 패치 안테나와 UWB 통신 회로를 연결하는 전송 선로는 FPCB(flexible printed circuit board)로 구현될 수 있다. 전자 장치에 패치 안테나를 조립할 때 FPCB가 구부러질 수 있고 패치 안테나들이 서로 분리되어 있기 때문에, 패치 안테나들을 전자 장치의 하우징 내부 공간에 배치하기가 용이하지 않을 수 있다.
UWB 안테나는 다층 구조의 FPCB로 구현될 수 있다. 예를 들어, 패치 안테나들이 형성된 층, 전송 선로가 형성된 층, 및 그라운드 층을 포함할 수 있다. 이러한 다층 구조는 전송 선로와 패치 안테나를 전기적으로 연결하기 위한 비아(via) 공정이 많기 때문에 복잡할 수 있다. 비아 공정에 고비용이 들 수 있다.
다양한 실시예는 하우징 내부 공간에 배치하기가 용이한 것은 물론 제작이 간단한 UWB 안테나 구조를 제공할 수 있다. 전자 장치는 다양한 실시예에 따른 UWB 안테나 구조를 이용하여 측위 동작을 수행함으로써 다른 전자 장치의 위치를 정확하게 측정할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
다양한 실시예에서 UWB(ultra wide band) 안테나는, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면에 배치된 제1도전 층; 및 상기 유전체 기판의 타면에 배치된 제2 도전 층을 포함할 수 있다. 상기 제1도전 층은, 전기장의 극성 방향이 수직 선형 편파인 제1주파수 대역의 제1UWB 신호와 전기장의 극성 방향이 수평 선형 편파인 제2주파수 대역의 제2UWB 신호를 수신하는 구조를 갖는 제1패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 제1방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제2패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 상기 제1방향과 직각인 제2방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제3패치 안테나; 커넥터와 상기 제1패치 안테나를 연결하는 제1전송선로; 상기 커넥터와 상기 제2패치 안테나를 연결하는 제2전송선로; 및 상기 커넥터와 상기 제3패치 안테나를 연결하는 제3전송선로를 포함할 수 있다. 제2도전 층은, 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 직각인 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 상기 제3패치 안테나, 상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선로와 중첩되는 그라운드 패턴을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서 UWB(ultra wide band) 안테나는, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면에 배치된 제1도전 층; 및 상기 유전체 기판의 타면에 배치된 제2 도전 층을 포함할 수 있다. 상기 제1도전 층은, 전기장의 극성 방향이 원형 편파인 UWB 신호를 수신하는 구조를 갖는 제1패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 중첩되지 않으면서 제1방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제2패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 중첩되지 않으면서 상기 제1방향과 직각인 제2방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제3패치 안테나; 커넥터와 상기 제1패치 안테나를 연결하는 제1전송선로; 상기 커넥터와 상기 제2패치 안테나를 연결하는 제2전송선로; 및 상기 커넥터와 상기 제3패치 안테나를 연결하는 제3전송선로를 포함할 수 있다. 제2도전 층은, 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 직각인 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 상기 제3패치 안테나, 상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선와 중첩되는 그라운드 패턴을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치는, UWB(ultra wide band) 안테나; 프로세서; 및 상기 프로세서로부터 수신된 기저대역 신호를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나로부터 수신된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 UWB 안테나는 전기장의 극성 방향이 수직 선형 편파인 제1UWB신호와 전기장의 극성 방향이 수평 선형 편파인 제2UWB 신호를 수신하는 구조를 가질 수 있다. 상기 프로세서는, 제1통신 채널의 UWB 신호를 상기 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로부터 수신하는 동안, 상기 외부 전자 장치로부터 첫번째로 수신된 상기 제1통신 채널의 신호가 신호의 세기가 가장 큰 상기 제1통신 채널의 첫번째 신호인 경우, 상기 제1통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA(angle of arrival) 연산을 수행하는 동작과, 상기 제1통신 채널의 첫번째 신호가 상기 제1통신 채널의 메인 신호가 아닌 경우, 제2통신 채널의 UWB 신호를 전송해 줄 것을 요청하는 메시지를 상기 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로 전송하는 동작과, 상기 제2통신 채널의 UWB 신호를 상기 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로부터 수신하는 동안, 상기 외부 전자 장치로부터 첫번째로 수신된 상기 제2통신 채널의 신호가 신호의 세기가 가장 큰 상기 제2통신 채널의 메인 신호인 경우, 상기 제2통신 채널의 첫번째 신호를 이용하여 AoA를 연산하는 동작과, 상기 제2통신 채널의 첫번째 신호가 상기 제2통신 채널의 메인 신호가 아닌 경우, 상기 제1통신 채널의 메인 신호 또는 상기 제2통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA를 연산하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 전자 장치의 내부에 배치하기 용이하고 제작이 상대적으로 간단한 UWB 안테나를 제공할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치에 포함된 UWB 안테나의 비용을 감소시킬 수 있다. 전자 장치는 상기 UWB 안테나를 이용하여 다른 전자 장치의 위치를 측정할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 무선 통신 모듈 및 안테나 모듈에 대한 블록도이다.
도 3a 및 3b는, 일 실시예에 따른, 바(bar) 형태의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치에서 UWB 안테나의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는, 일 실시예에 따른, 인 폴딩 방식의 폴더블 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치에서 UWB 안테나의 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 다양한 실시예에 따른, 적층 구조를 갖는 UWB 안테나의 측면을 도시한다.
도 6a는 일 실시예에 따른 UWB 안테나에서 제1도전층의 정면을 도시하고, 도 6b는 제1도전층 아래에 배치되는 제2도전층의 정면을 도시하고, 도 6c는 나란히 정렬된 제1도전층과 제2도전층을 도시한다.
도 6d, 도 6e, 및 도 6f는 도 6a에서 보인 패치 안테나와 다른 형태의 패치 안테나를 나타내는 도면이다.
도 6g 및 도 6h는 제1도전층의 각 패치 안테나에서 급전 점(feeding point)의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 다양한 실시예에 따른 UWB 안테나에서 제1도전층 및 제2도전층을 도시한다.
도 8a는 일 실시예에 따른 패치 안테나에서 수평 선형 편파를 설명하기 위한 도면이고, 도 8b는 도 8a의 패치 안테나에서 수직 선형 편파를 설명하기 위한 도면이고, 도 8c는 도 8a의 패치 안테나에서 이중 공진의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는 도 6e의 패치 안테나의 공진 주파수를 설명하기 위한 도면이고, 도 9b는 도 6e의 패치 안테나에서 원형 편파의 축비(axial ratio)를 나타내는 그래프이다.
도 10a 및 도 10b는 도 3a의 휴대 전자 장치의 자세가 세로 모드(또는, 포트레이트(portrait) 모드)일 때 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이고, 도 10c 및 도 10d는 도 3a의 휴대 전자 장치의 자세가 가로 모드(또는, 랜드스케이프(landscape) 모드)일 때 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 일 실시예에 따른, 측위를 위한 프로세서의 동작들을 도시한다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 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. 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 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 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(101)의 무선 통신 모듈(192) 및 안테나 모듈(197)에 대한 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 무선 통신 모듈(192)은 블루투스 통신 회로(210) 및/또는 UWB 통신 회로(220)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(197)은 블루투스 통신 회로(210)와 연결된 블루투스 안테나(250) 및/또는 UWB 통신 회로(220)와 연결된 UWB 안테나(260)를 포함할 수 있다. 블루투스 통신 회로(210) 및 UWB 통신 회로(220)의 적어도 하나의 기능은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서 및/또는 커뮤니케이션 프로세서)에 의해 제어될 수 있다.
블루투스 통신 회로(210)는 외부 전자 장치(예: 도 1의 외부 전자 장치(102))와 무선 통신에 사용될 대역 중, 블루투스(예: BLE(Bluetooth low energy)) 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역에 대응하는 블루투스 통신 채널(또는, 세션(session))의 수립을 지원할 수 있다. 블루투스 통신 회로(210)는 블루투스 통신 채널을 통한 외부 전자 장치와의 블루투스 통신을 지원할 수 있다. 블루투스 통신 회로(210)는, 송신 시에, 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서 및/또는 커뮤니케이션 프로세서)에 의해 생성되어 프로세서(120)로부터 수신된 기저대역 신호를 블루투스 대역의 RF 신호로 변환하여 블루투스 안테나(250)를 통해 외부로 전송할 수 있다. 블루투스 통신 회로(210)는, 수신 시에, 블루투스 대역(예: 약 2.4 GHz)의 RF 신호를 블루투스 안테나(250)를 통해 획득하고, 획득된 RF 신호를 기저대역(예: 수MHz 이하)의 신호로 변환하여 프로세서(120)로 전송할 수 있다.
UWB 통신 회로(220)는 외부 전자 장치(예: 도 1의 외부 전자 장치(102))와 무선 통신에 사용될 대역 중, UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역(예: 약 3.1~10.6GHz)에 대응하는 UWB 통신 채널(또는, 세션(session))의 수립을 지원할 수 있다. UWB 통신 회로(220)는 UWB 통신 채널을 통한 외부 전자 장치와의 UWB 통신을 지원할 수 있다. UWB 통신 회로(220)는, 송신 시에, 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서 및/또는 커뮤니케이션 프로세서)에 의해 생성되어 프로세서(120)로부터 수신된 기저대역 신호를 UWB 대역의 RF 신호로 변환하여 UWB 안테나(260)를 통해 외부로 전송할 수 있다. UWB 통신 회로(220)는, 수신 시에, UWB 대역의 RF 신호를 UWB 안테나(260)를 통해 획득하고, 획득된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하여 프로세서(120)로 전송할 수 있다. 도시하지는 않지만, 무선 통신 모듈(192)은 UWB 안테나(260)로부터 수신된 RF 신호에서 UWB 대역의 RF 신호를 걸러 UWB 통신 회로(220)로 전달하는 필터(예: UWB 대역 통과 필터)를 더 포함할 수 있다. 도시하지는 않지만, UWB 안테나(260)는 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 예를 들어, UWB 안테나(260)는 RF 신호 송수신용 제1 안테나, 또는 RF 신호 수신 전용 제2 안테나 및/또는 제3 안테나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 블루투스는 UWB 통신의 활성화를 위한 트리거(trigger)로 활용될 수 있다. 예를 들어, BLE는, 다른 근거리 통신 기술(예: UWB)보다 상대적으로 측위의 정확도는 낮으나 소비 전력은 적고 인식 거리(예: 외부 전자 장치(102)가 주변에 존재하는 것을 인식할 수 있는 거리)가 길기 때문에, 측위 통신을 활성화하기 위한 트리거 용도로 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(120)는 외부 전자 장치(102)와 연결을 위한 신호(예: advertising 또는 broadcasting 패킷)를 블루투스 통신 회로(210)를 통해 외부 전자 장치(102)로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 외부 전자 장치(102)는 Advertiser(또는, Broadcaster)로서 신호를 전송할 수 있고, 전자 장치(101)는 Observer로서 신호를 주기적으로 스캐닝(scanning)할 수 있다. 프로세서(120)는, 수신된 신호의 세기(예: RSSI)가 지정된 임계치보다 큰 경우 또는 신호의 세기가 점점 강해지고 있는 추세로 인식된 경우, UWB를 이용한 측위 통신을 활성화하기로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는, 상기 결정에 따라, UWB 통신 회로(220)를 이용하여 외부 전자 장치(102)와 UWB 통신 채널(예: 제2주파수 대역(예: ch5, 약 6.5GHz 대역, 약 6.25 ~ 6.75GHz), 또는 제1주파수 대역(예: ch9, 약 8GHz 대역, 약 7.75 ~ 8.25GHz))을 수립할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120)는, UWB 통신 회로(220)가 디스에이블(disable) 상태(예: 슬립(sleep) 상태 또는 전원 오프(off) 상태)인 경우, 상기 결정에 기반하여 UWB 통신 회로(220)를 인에이블(enable) 상태로 상태 전환할 수 있고, UWB 통신 회로(220)를 이용하여 외부 전자 장치(102)와 UWB 통신 채널을 수립할 수 있고, 수립된 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(101)와 측위 통신을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(120)는 블루투스 통신 회로(210)를 이용하여 외부 전자 장치(102)와 BLE 통신 채널을 수립할 수 있다. 프로세서(120)는, 수립된 BLE 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(102)로부터 수신된 신호의 세기에 기반하여(예: 세기가 지정된 임계치보다 큰 경우 또는 신호의 세기가 점점 강해지고 있는 경우), UWB를 이용한 측위 통신을 활성화하기로 결정할 수 있다. 프로세서(120)는, 상기 결정에 따라, UWB 통신 회로(220)를 이용하여 외부 전자 장치(102)와 UWB 통신 채널을 수립할 수 있고, 수립된 UWB 통신 채널을 통해 외부 전자 장치(101)와 측위 통신을 수행할 수 있다. 블루투스 외 다른 통신 기술(예: Wi-Fi)가 측위 통신을 활성화하기 위한 트리거로 이용될 수도 있다.
도 3a 및 3b는, 일 실시예에 따른, 바(bar) 형태의 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))에서 UWB 안테나의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 휴대 전자 장치(300)의 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))가 배치된 면을 휴대 전자 장치(300)의 전면, 그 반대 면을 휴대 전자 장치(300)의 후면, 그리고 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면은 휴대 전자 장치(300)의 측면으로 정의될 수 있다. 도 3a는 휴대 전자 장치(300)의 후면 커버를 분리해서 본 도면이고, 도 3b는 후면 커버와 결합된 휴대 전자 장치(300)이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 휴대 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는 하우징(310), 카메라 커버(320), UWB 안테나(330), 및/또는 지지부재(340)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하우징(310)은 전면 커버(미도시), 후면 커버(311) 및/또는 측면 프레임(312)을 포함할 수 있다. 하우징(310) 내부에 UWB 안테나(330) 및 지지부재(340)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 커버(320)는 하우징(310) 내부에 배치된 카메라 모듈(예: 카메라 모듈(180))의 덮개로서 카메라 모듈을 장식하며 메탈 또는 폴리머로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, UWB 안테나(330)(예: 도 2의 UWB 안테나(260))는, 후면을 마주하고 볼 때, 카메라 모듈과 중첩되지 않게 하우징(310) 내부에 배치될 수 있다. UWB 안테나(330)는 카메라 커버(320)와 전기적으로 분리되며, 후면 커버(311)와 지지부재(340) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지지부재(340)는 UWB 안테나(330)와 기판(예: PCB(printed circuit board))(미도시) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, UWB 안테나(330)는 지지부재(340)에 배치될 수 있다. 지지부재(340)는 예를 들어, 메탈(예: SUS) 또는 폴리머로 구현될 수 있다. 일 실시 예에서, 지지부재(340)는 고정 부재(예: 나사들)로 하우징(310) 내부에 고정시키기 위한 홀들(350)이 형성될 수 있다. 지지부재(340)는 예를 들어, 나사들을 통해 측면 프레임(312)(예: 메탈 바디)에 전기적으로 연결될 수 있다. UWB 안테나(330)는 예를 들어, 기판에 형성된 신호 라인을 통해 UWB 통신 회로(예: 도 2의 UWB 통신 회로(220))와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 휴대 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 폴딩 축을 중심으로 2 개의 하우징으로 양분되는 폴더블 하우징을 가질 수 있다. 제 1 하우징에 디스플레이(예: 플랙서블 디스플레이)의 제 1 부분이 배치될 수 있고 제 2 하우징에 디스플레이의 제 2 부분이 배치될 수 있다. 폴더블 하우징은 휴대 전자 장치가 접힌 상태일 때 제 1 부분과 제 2 부분이 서로 마주하는 인 폴딩(in folding) 방식으로 구현될 수 있다. 또는, 폴더블 하우징은 휴대 전자 장치가 접힌 상태일 때 제 1 부분과 제 2 부분이 서로 반대로 향하는 아웃 폴딩(out folding) 방식으로 구현될 수도 있다. 디스플레이의 상기 제1부분과 제2부분이 배치된 면을 휴대 전자 장치의 전면, 그 반대 면을 휴대 전자 장치의 후면, 그리고 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면은 휴대 전자 장치의 측면으로 정의될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는, 일 실시예에 따른, 인 폴딩 방식의 폴더블 하우징 구조를 갖는 휴대 전자 장치(400)에서 UWB 안테나의 배치를 설명하기 위한 도면이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 휴대 전자 장치(400)는 폴더블 하우징(410, 420), 카메라 커버(430), UWB 안테나(440), 및/또는 지지부재(450)를 포함할 수 있다. 폴더블 하우징은 제1하우징(410)과 제2하우징(420)을 포함할 수 있다. 제1하우징(410)은 휴대 전자 장치(400) 후면의 일부를 형성하는 제1후면 커버(미도시)를 포함할 수 있다. 제2하우징(420)은 휴대 전자 장치(400) 후면의 다른 일부를 형성하는 제2후면 커버(421)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1하우징(410) 내부에 UWB 안테나(440) 및/또는 지지부재(450)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 커버(430)는 제1하우징(410) 내부에 수용된 카메라 모듈의 덮개로서 카메라 모듈을 장식하며 메탈 또는 폴리머로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, UWB 안테나(440)(예: 도 2의 UWB 안테나(260))는, 후면을 마주하고 볼 때, 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180))과 중첩되지 않게 제1하우징(410) 내부에 배치될 수 있다. UWB 안테나(440)는 카메라 커버(430)와 전기적으로 분리되며 제1후면 커버와 지지부재(450) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지지부재(450)는 제1하우징(410) 내부에 배치된 기판(예: PCB)(미도시)과 UWB 안테나(440) 사이에 배치될 수 있다. UWB 안테나(440)와 결합되며, 사출물로 구현될 수 있다. UWB 안테나(440)는 기판에 형성된 신호 라인을 통해 UWB 통신 회로(예: 도 2의 UWB 통신 회로(220))와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, UWB 안테나(440) 외 다른 용도의 안테나 예컨대, NFC 및/또는 MST를 위한 안테나(460)가 제 1 하우징(410) 내부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 휴대 전자 장치(400)는 전면을 통해 노출되는 제 1 디스플레이 외에, 제2하우징(470) 내부에 배치되고 제2후면 커버(421)를 통해 노출되는 제 2 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
도 5는, 다양한 실시예에 따른, 적층 구조를 갖는 UWB 안테나(500)의 측면을 도시한다. 도 5를 참조하면, UWB 안테나(500)(예: 도 2의 UWB 안테나(260))는 제1도전층(또는, top conductive layer)(510)과 제2도전층(또는, bottom conductive layer)(520)으로 이루어진 2층 구조의 FPCB로 구현될 수 있다. 제1도전층(510)은 유전체 기판(dielectric substrate)(또는, 유전체 층(dielectric layer))(530)의 일면에 형성되고 제2도전층(520)은 유전체 기판(530)의 타면에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1도전층(510)은 패치 안테나들과 각 패치 안테나를 UWB 통신 회로(예: 도 2의 UWB 통신 회로(220))에 연결하는 전송선로(또는, 급전선로(feeding line))들을 포함할 수 있다. 제2도전층(520)은 패치 안테나들의 공통 그라운드(common ground)를 형성할 수 있다. 패치 안테나와 그라운드는 특정 주파수 대역(예: 제2주파수 대역(예: ch5, 약 6.5GHz 대역), 제1주파수 대역(예: ch9, 약 8GHz 대역))의 RF 신호를 외부로 송신하고 상기 특정 주파수 대역의 RF 신호를 수신하는 공진기(resonator)로서 동작할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1도전층(510)은 제1구리층(511) 및/또는 이에 도금된 제1도금층(예: 구리 도금)(512)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2도전층(520)은 제2구리층(521) 및 이에 도금된 제2도금층(예: 구리 도금)(522)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제1도전층(510) 또는 제2도전층(520)에는 폴리머와 같은 절연 물질이 배치될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, UWB 안테나(500)가 특정 주파수 대역의 RF 신호가 송수신하도록 유전체 기판(530)이 구현될 수 있다. 예를 들어, 유전체 기판(530)은 제1MPI(modified polyimide)(531), 제2MPI(532), 제3MPI(533), 제1본딩 시트(bonding sheet)(534), 및/또는 제2본딩 시트(535)를 포함할 수 있다. 제1구리층(511)과 제1MPI(531)는 FPCB의 주요 소재로서 제1FCCL(flexible copper clad laminate; 연성동박적층판)(501)을 형성할 수 있다. 제2구리층(521)과 제2MPI(532)는 제2FCCL(502)을 형성할 수 있다. 제1본딩 시트(534)는 제1MPI(531)와 제3MPI(533) 사이에 배치되어 제1MPI(531)과 제3MPI(533)를 접착할 수 있다. 제2본딩 시트(535)는 제2MPI(532)와 제3MPI(533) 사이에 배치되어 제2MPI(532)와 제3MPI(533)를 접착할 수 있다. 제3MPI(533)는 제1본딩 시트(534)와 제2본딩 시트(535) 사이에 배치될 수 있다. 유전체 기판(530)의 두께를 정함에 있어 방사 효율이 고려될 수 있다. 예컨대, 유전체 기판(530)의 두께가 감소할수록 상기 특정 주파수 대역에서 방사 효율은 감소할 수도 있다. 일 실시예에서, 제3MPI(533)는 유전체 기판(530)의 두께를 보충하기 위한 보완재로서 유전체 기판(530)에 추가된 것일 수 있다. 또 다른 예로, 두께 보충이 필요 없는 경우, 제3MPI(533), 및 제1본딩 시트(534), 또는 제2본딩 시트(535) 중 하나는 유전체 기판(530)의 구성에서 생략될 수도 있다.
도 6a는 일 실시예에 따른 UWB 안테나에서 제1도전층(601)의 일면을 도시하고, 도 6b는 제1도전층(601) 아래에 배치되는 제2도전층(602)의 일면을 도시하고, 도 6c는 제1도전층(601)과 제2도전층(602)이 배치된 UWB 안테나의 투시도를 도시한다. 도 6d, 도 6e, 및 도 6f는 UWB 안테나에 포함된 패치 안테나의 다양한 실시 예를 나타내는 도면이다. 도 6g 및 도 6h는 제1도전층(601)의 각 패치 안테나에서 급전 점(feeding point)의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 제1도전층(601)(예: 도 5의 제1도전층(510))은 제1패치 안테나(610), 제2패치 안테나(620), 제3패치 안테나(630), 제1전송선로(641), 제2전송선로(642), 및/또는 제3전송선로(643)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 패치 안테나들(610, 620, 630) 중 하나(예: 제1패치 안테나(610))는 UWB 신호 송수신을 위한 안테나로 사용되고 나머지 둘은 UWB 신호 수신 안테나로 사용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1패치 안테나(610)와 제2패치 안테나(620)는 y축 방향의 각도(예: AoA의 고도각)을 측정할 수 있도록, 후면(XY 평면)을 마주하고 볼 때, 서로 중첩되지 않게, 제1방향(y축 방향)으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2패치 안테나(620)는 제1패치 안테나(610)와 중첩되지 않으면서 제1방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 제2패치 안테나(620)는 제1패치 안테나(610)와 실질적으로 동일한 형태 및 크기일 수 있다. 제1패치 안테나(610)의 중심은 제2패치 안테나(620)의 중심과 x축 방향으로 간격(dx)만큼 이격될 수 있다. 제2패치 안테나(620)의 중심은 제1패치 안테나(610)의 중심과 y축 방향으로 간격(W1)만큼 이격될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1패치 안테나(610)와 제3패치 안테나(630)는 x축 방향의 각도(예: AoA의 방위각)을 측정할 수 있도록, 후면(XY 평면)을 마주하고 볼 때, 서로 겹치지 않게, 제1방향과 실질적으로 수직인 제2방향(x축 방향)으로 정렬될 수 있다. 예를 들어, 제3패치 안테나(630)는 제1패치 안테나(610)와 중첩되지 않으면서 제3방향(-x축 방향)으로 이격되어 배치될 수 있다. 제3패치 안테나(630)는 제1패치 안테나(610)와 실질적으로 동일한 형태 및 크기일 수 있다. 제3패치 안테나(630)의 중심은 제1패치 안테나(610)의 중심과 y축 방향으로 간격(dy)만큼 이격될 수 있다. 제3패치 안테나(630)의 중심은 제1패치 안테나(610)의 중심과 x축 방향으로 간격(W2)만큼 이격될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 간격(W1), 간격(W2), 간격(dx), 또는 간격(dy)은 UWB 안테나의 공진 주파수 대역에 기반하여 결정될 수 있으며, AoA의 특성을 고려하여 반파장을 넘지 않도록 결정될 수 있다. 예를 들어, UWB 안테나의 공진 주파수 대역이 ch5와 ch9인 경우, 간격(W1)은 약 13~20mm(예: 약 14mm)로 구현되고 간격(dx)는 약 3.6mm로 구현될 수 있다. 간격(W2)는 약 13~20mm(예: 약 13mm)로 구현되고, 간격(dy)은 약 1.0mm로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이중 주파수 대역에서 동시에 공진이 이루어지고 전기장(electric field)의 극성 방향(polarity direction)이 y축 방향이고 RF 신호의 진행 방향이 Z 축 방향인 수직 선형 편파(vertical linear polarization) 및 전기장의 극성 방향이 x축 방향이고 RF 신호의 진행 방향이 Z축 방향인 수평 선형 편파(horizontal linear polarization)가 송신 및/또는 수신되도록, 패치 안테나들(610, 620, 630)에는, 다수의 슬릿(slit)들이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 패치 안테나들(610, 620, 630)은 x축 및 y축을 기준으로 보았을 때 대칭적인 형태일 수 있다. 예컨대, 패치 안테나들(610, 620, 630)은 직사각형(또는, 정사각형) 형태일 수 있다. 제1패치 안테나(610)는 y축 방향으로 연장된 제1변(또는, 좌변)(611), 제1변(611)과 평행한 제2변(또는, 우변)(612), x축 방향으로 연장된 제3변(또는, 상변)(613), 및 제3변과 평행한 제4변(또는, 하변)(614)을 포함할 수 있다. 제1변(611)의 중심에서 제2변(612)을 향하여 제1변(611)과 직각이 되게 일직선으로 제1슬릿(611a)이 형성될 수 있다. 제2변(612)의 중심에서 제1변(611)을 향하여 제2변(612)과 직각이 되게 일직선으로 제2슬릿(612a)이 형성될 수 있다. 제3변(613)의 중심에서 제4변(614)을 향하여 제3변(613)과 직각이 되게 일직선으로 제3슬릿(613a)이 형성될 수 있다. 제4변(614)의 중심에서 제3변(613)을 향하여 제4변(614)과 직각이 되게 일직선으로 제4슬릿(614a)이 형성될 수 있다. 제1변(611) 및 제1변(611)에 형성된 제1슬릿(611a)과 제2변(612) 및 제2변(612)에 형성된 제2슬릿(612a)의 전기적인 방사 전류의 길이에 의해 제1주파수 대역의 수직 선형 편파가 송수신될 수 있다. 제3변(613) 및 제3변(613)에 형성된 제3슬릿(613a)과 제4변(614) 및 제4변(614)에 형성된 제4슬릿(614a)의 전기적인 방사 전류의 길이에 의해 제2주파수 대역의 수평 선형 편파가 송수신될 수 있다. 일 실시예에서, 제2패치 안테나(620)와 제3패치 안테나(630)에도 제1패치 안테나(610)와 실질적으로 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2패치 안테나(620)와 제3패치 안테나(630)에도 제1패치 안테나(610)와 실질적으로 동일한 위치에 슬릿들이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1패치 안테나(610), 제2패치 안테나(620), 또는 제3패치 안테나(630)의 변과 슬릿의 길이는 공진 주파수 대역에 맞춰 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 6a는 제1패치 안테나(610)의 제1변(611), 제2변(612), 제1슬릿(611a), 및 제2슬릿(612a)의 길이는 제1주파수 대역(예: ch9, 약 8GHz 대역)에 맞춰 구현되고 제3변(613), 제4변(614), 제3슬릿(613a), 및 제4슬릿(614a)의 길이는 제2주파수 대역(예: ch5, 약 6.5GHz 대역)에 맞춰 구현될 수 있다. 도 6d는 제1변(671), 제2변(672), 제1슬릿(671a), 및 제2슬릿(672a)의 길이가 제2주파수 대역(예: ch5, 약 6.5GHz 대역)에 맞춰 구현되고 제3변(673), 제4변(674), 제3슬릿(673a), 및 제4슬릿(674a)의 길이가 제1주파수 대역(예: ch9, 약 8GHz 대역)에 맞춰 구현된 것을 나타낸다.
일 실시 예에 따르면, RF 신호를 송신하는 안테나와 수신하는 안테나의 편파 방향이 일치할 경우 수신 안테나의 수신 효율이 증가할 수 있다. 송신 안테나와 수신 안테나의 편파 방향이 일치하지 않을 경우 수신 안테나의 수신 효율은 감소할 수 있다. 또 다른 예로, 원형 편파(circular polarization)를 수신하도록 구현된 패치 안테나는, 선형 편파를 수신하도록 구현된 패치 안테나보다 비교적 수신 효율은 낮을 수 있으나, 원형 편파는 물론, 수직 선형 편파 및 수평 선형 편파도 수신할 경우, 선형 편파를 수신하도록 구현된 패치 안테나보다 수신 효율은 증가될 수 있다. 또 다른 예로, 선형 편파를 수신하도록 구현된 패치 안테나는 수신 효율이 편파 방향이 동일한 선형 편파를 수신할 때보다 낮지만, 편파 방향이 다른 선형 편파를 수신할 때보다는 원형 편파를 수신할 경우 수신 효율은 증가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단일 주파수 대역에서 공진이 이루어지고 원형 편파가 송신(또는, 수신)되도록 패치 안테나가 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 6e를 참조하면, 패치 안테나(680)는, 제1패치 안테나(610)와 전반적으로 동일한 형태이되, RHCP(right hand circular polarization)가 송수신되도록 현재 표시된 도면을 기준으로 우측 상단 모퉁이와 좌측 하단 모퉁이가 삼각형 형태로 절단된 구조일 수 있다. 패치 안테나(680)에 형성된 슬릿들(681)의 형상은 패치 안테나(680)가 지원하는 주파수(예: 제1주파수 대역(예: ch9, 약 8GHz 대역))에 기반하여 형성될 수 있다. 도 6f를 참조하면, 패치 안테나(690)는, 제1패치 안테나(610)와 전반적으로 동일한 형태이되, LHCP(left hand circular polarization)가 송수신되도록 현재 표시된 도면을 기준으로 우측 하단 모퉁이와 좌측 상단 모퉁이가 삼각형 형태로 절단된 구조일 수 있다. 패치 안테나(690)에 형성된 슬릿들(691)의 형상은 패치 안테나(690)가 지원하는 주파수(예: 제1주파수 대역(예: ch9, 약 8GHz 대역))에 기반하여 형성될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 제2도전층(602)(예: 도 3의 제2도전층(320))은 그라운드 패턴(603)을 포함할 수 있다. 도 6b 및 도 6c를 참조하면, 그라운드 패턴(603)은, 후면(XY 평면)을 마주하고 볼 때, 제1도전층(601)과 중첩되도록 기판(예; 도 5의 유전체 기판(530))에 배치될 수 있다. 예를 들어, +z축 방향에서 볼 때, 제1도전층(601)에 포함된 패치 안테나들(610, 620, 630), 또는 전송선로들(641, 642, 643)은 그라운드 패턴(603)과 중첩될 수 있다. 또 다른 예로, -z축 방향에서 볼 때, 그라운드 패턴(603)과 중첩되도록 배치된 제1도전층(601)에 포함된 패치 안테나들(610, 620, 630), 또는 전송선로들(641, 642, 643)은 그라운드 패턴(603)에 가려 보이지 않을 수 있다. 또 다른 예로, 그라운드 패턴(603)의 면적은 패치 안테나들(610, 620, 630), 또는 전송선로들(641, 642, 643)의 면적보다 클 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 그라운드 패턴(603)은 패치 안테나들(610, 620, 630)의 공통 그라운드로서 하나의 금속판으로 이루어질 수 있고 이에 따라 비교적 딱딱한(rigid) 성질을 가질 수 있다. 이러한 딱딱한 성질은, 예컨대 전자 장치에 외부 충격이 가해졌을 때, 커넥터(650)와 기판 사이의 접촉 불량을 유발할 수 있다. 예를 들어, 기판은 UWB 통신 회로가 배치되거나, UWB 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 기판과 접촉을 유지하기 위해 +z축 방향에서 볼 때, 커넥터(650)와 중첩되는 그라운드 패턴(603)의 부분이 구부러지기 쉽게(flexibility) 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 그라운드 패턴(603)에서 커넥터(650)와 중첩되는 부분은 커넥터(650)와 중첩되지 않은 부분과 도전성 물질의 성분비가 다르게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, z축 방향에서 볼 때, 슬릿들(631)은 전송선로들(641, 642, 643)과 중첩되지 않도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, z축 방향에서 볼 때, 제1전송선로(641) 및 제1패치 안테나(610) 사이에 위치하고, 제1전송선로(641) 및 제1패치 안테나(610)와 중첩되지 않도록 y축 방향을 따라 슬릿(632)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, z축 방향에서 볼 때, 제3전송선로(643) 및 제3패치 안테나(630) 사이에 위치하고, 제3전송선로(643) 및 제3패치 안테나(630)와 중첩되지 않도록 y축 방향을 따라 슬릿(633)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 방사 패턴(또는, 빔 패턴)의 균일화(uniformity)를 위한 슬릿이 그라운드 패턴(603)에 형성될 수 있다. 균일화는 지정된 방향(예: y축 방향)을 기준으로 좌/우 방사 패턴이 대칭성을 갖도록 하는 기술적 특징으로 정의될 수 있다. 예를 들어, z축 방향에서 볼 때, 제1패치 안테나(610) 및 제2패치 안테나(620) 사이에 위치하고, 제1패치 안테나(610) 및 제2패치 안테나(620)과 중첩되지 않도록 그라운드 패턴(603)의 가장자리에서 x축 방향으로 슬릿(634)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전송선로와 연결되는 패치안테나들(610, 620, 630)의 급전 점(feeding point)의 위치는 각 패치 안테나의 모서리(또는, 꼭지점)일 수 있다. 도 6a을 참조하면, 패치안테나들(610, 620, 630) 모두, 그 급전 점이 현재 표시된 도면을 기준으로 좌측 상단 모서리로 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 예로, 패치 안테나의 네 모서리 중에서 커넥터(650)와 패치 안테나 사이에 가장 짧은 신호 경로(signal path)를 형성하도록 하는 모서리에 급전 점이 위치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 급전 점의 위치가 변경됨에 따라 전송선로의 길이가 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 6g를 참조하면, 제3패치 안테나(630)와 커넥터(650) 사이에 슬릿(633)이 형성된 상태에서 제3패치 안테나(630)의 우측 상단 모서리가 급전 점인 경우, 도 6c의 제3전송선로(643)보다 짧은 제3전송선로(663)가 제1도전층(601)에 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 슬릿(633) 없이 그라운드 패턴(603)이 구현되고 제3패치 안테나(630)의 우측 하단 모서리가 급전 점인 경우, 도 6g의 제3전송선로(663)보다 짧은 제3전송선로(미도시)가 제1도전층(601)에 형성될 수 있다. 도 6h를 참조하면, 제1패치 안테나(610)의 좌측 하단 모서리가 급전 점인 경우, 도 6c의 제2전송선로(642)보다 짧은 제2전송선로(662)가 제1도전층(601)에 형성될 수 있다. 전송선로의 길이가 짧을수록 전송선로 상에서 UWB 신호의 손실(loss)은 비교적 적을 수 있고 이에 따라 패치 안테나의 방사효율은 향상될 수 있다. 일 실시 에에 따르면, 전송선로의 길이를 변경해서 제1도전층(601)이 선택적으로 구현될 수 있고, AoA 계산은 전송선로의 길이 변경에 따른 위상 차까지 교정(calibration)하여 적용될 수 있다.
일 실시 에에 따르면, 전송선로들(641, 642, 643)는, 후면(XY 평면)을 마주하고 볼 때, 커넥터(650)에서 제1패치 안테나(610)와 제3패치 안테나(630) 사이를 지나 각 패치 안테나의 모서리까지 서로 겹치지 않게 연장될 수 있다. 전송선로들(641, 642, 643)은 제1폭(W3)을 갖는 제1부분들(641a, 642a, 643a) 및 제2폭(W4)을 갖고 모서리(급전 점)와 연결되는 제2부분들(641b, 642b, 643b)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1폭(W3)은 제1부분들(641a, 642a, 643a)이 예컨대, 50옴의 특성 임피던스를 갖도록 구현될 수 있다. 예컨대, 제1부분들(641a, 642a, 643a)의 폭은 약 0.5mm로 구현될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2부분들(641b, 642b, 643b)은 패치안테나들(610, 620, 630)의 임피던스를 제1부분들(641a, 642a, 643a)의 특성 임피던스에 정합하기 위한 임피던스 변환용 트랜스포머(transformer)(또는, 트랜스(trance))로서 작용할 수 있다. 예를 들어, 제2폭(W4)은 제1폭(W3)보다 좁게(예컨대, 약 0.15mm) 구현될 수 있고, 제2부분들(641b, 642b, 643b) 각각의 길이는 예컨대, 약 5mm로 구현될 수 있다. 또 다른 예로, 제2부분들(641b, 642b, 643b)의 폭(예: 제2폭(W4))과 길이는 해당 패치 안테나와 제1부분들(641a, 642a, 643a) 간의 임피던스 정합을 위해 조절될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 커넥터(650)는 UWB 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(650)는 커넥터(650)와 전기적으로 연결된 기판에 배치된 UWB 통신 회로와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 다양한 실시예에 따른 UWB 안테나에서 제1도전층 및 제2도전층을 도시한다.
도 7a를 참조하면, 제1도전층(예: 도 5의 제1도전층(510))에서 패치 안테나들(711, 712, 713)(예: 도 6a의 패치 안테나들(610, 620, 630))은 도시된 바와 같은 역 L자 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1패치 안테나(711)의 y축 방향에 제2패치 안테나(712)가 배치되고 제1패치 안테나(711)의 -x축 방향에 제3패치 안테나(713)가 배치될 수 있다. 제1패치 안테나(711)의 중심과 제2패치 안테나(712)의 중심이 y축을 따라 어긋남이 없이(dx = 0) 일렬로 정렬될 수 있다. 제1패치 안테나(711)의 중심과 제3패치 안테나(713)의 중심이 x축을 따라 어긋남이 없이(dy = 0) 일렬로 정렬될 수 있다.
커넥터(714)는 제1패치 안테나(711)와 제3패치 안테나(713)의 -y축 방향에 배치될 수 있다.
전송선로들(715, 716, 717)(예: 도 6a의 전송선로들(641, 642, 643))은 패치 안테나들(711, 712, 713)과 같이 제1도전층에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 전송선로들(715, 716, 717)은 대응하는 패치 안테나들(711, 712, 713)의 실질적으로 동일한 위치의 급전 점에 연결될 수 있다. 예를 들어, 현재 표시된 도면을 기준할 때, 제1전송선로(715)는 커넥터(714)에서 제1패치 안테나(711)와 제3패치 안테나(713) 사이를 지나 제1패치 안테나(711)의 좌측 상단 모서리까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 현재 표시된 도면을 기준으로 할 때, 제2전송선로(716)는 커넥터(714)에서 제1패치 안테나(711)와 제3패치 안테나(713) 사이를 지나 제2패치 안테나(712)의 좌측 상단 모서리까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 현재 표시된 도면을 기준으로 할 때, 제3전송선로(717)는 커넥터(714)에서 제1패치 안테나(711)와 제3패치 안테나(713) 사이를 지나 제3패치 안테나(713)의 좌측 상단 모서리까지 연장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 도전층은 -z축 방향으로 제1도전층 보다 아래에 위치할 수 있다. 제2도전층(예: 도 5의 제2도전층(520))은, 패치 안테나들(711, 712, 713)에 대한 공통 그라운드 패턴(702)(예: 도 6b의 그라운드 패턴(603))을 포함할 수 있다. 그라운드 패턴(702)을 z축 방향에서 볼 때, 패치 안테나들(711, 712, 713)과 전송선로들(715, 716, 717) 모두와 중첩하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, z축 방향에서 볼 때, 패치 안테나들(711, 712, 713)과 전송선로들(715, 716, 717)은 그라운드 패턴(702) 밖으로 벗어나는 부분이 없을 수 있다.
제1전송선로(715) 및 제1패치 안테나(711) 사이에 위치하는 그라운드 패턴(702)의 가장자리에서 제1전송선로(715)의 연장 방향(y축 방향)을 따라 슬릿(721)이 형성될 수 있다.
제3전송선로(717) 및 제3패치 안테나(713) 사이에 위치하는 그라운드 패턴(702)의 가장자리에서 제3전송선로(717)의 연장 방향(y축 방향)을 따라 슬릿(722)이 형성될 수 있다.
제1패치 안테나(711) 및 제2패치 안테나(712) 사이에 위치하는 그라운드 패턴(702) 부분의 가장자리에서 x축 방향으로 슬릿(723)이 형성될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 현재 표시된 도면을 기준으로 할 때, 제2전송선로(726)는 커넥터(714)에서 제1패치 안테나(711)와 제3패치 안테나(713) 사이를 지나 제2패치 안테나(712)의 우측 하단 모서리까지 연장될 수 있다. 따라서, 제2전송선로(726)는 도 7a의 제2전송선로(716)보다 짧아질 수 있다. 전송선로의 길이가 짧아진 만큼, 그라운드 패턴(702)에서 도 7a의 제2전송선로(716)가 지나가던 부분(731)은 그라운드 패턴(702)에서 제거될 수 있다. 현재 표시된 도면을 기준으로 할 때, 제3전송선로(727)는 커넥터(714)에서 제1패치 안테나(711)와 제3패치 안테나(713) 사이를 지나 제3패치 안테나(713)의 우측 상단 모서리까지 연장될 수 있다. 따라서, 제3전송선로(727)는 도 7a의 제3전송선로(717)보다 짧아질 수 있다. 전송선로의 길이가 짧아진 만큼, 제2도전층(702)에서 도 7a의 제3전송선로(717)가 지나가던 부분(732)은 그라운드 패턴(702)에서 제거될 수 있다.
도 7c를 참조하면, 그라운드 패턴(702)은 제1금속판(751), 제2금속판(752), 및 제3금속판(753)으로 물리적으로 분리되도록 형성될 수 있다. 그라운드 패턴(702)을 마주하고 볼 때, 제1금속판(751)은 제1패치 안테나(711)와 제1전송선로(715)와 중첩되고, 제2금속판(752)은 제2패치 안테나(712)와 제2전송선로(726)와 중첩되고, 제3금속판(753)은 제3패치 안테나(713)와 제3전송선로(727)와 중첩되도록 배치될 수 있다.
도 8a는 일 실시예에 따른 패치 안테나에서 수평 선형 편파를 설명하기 위한 도면이고, 도 8b는 도 8a의 패치 안테나에서 수직 선형 편파를 설명하기 위한 도면이고, 도 8c는 도 8a의 패치 안테나에서 이중 공진의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a를 참조하면, 패치 안테나(800)(예: 도 6a의 제1패치 안테나(610))에서 공진 주파수는 가로 길이(810) 및 세로 길이(820)의 길이에 의해서 결정될 수 있다. 가장 자리에 위치하는 슬릿들에 의해서 패치 안테나(800)에서 이중 공진이 구현될 수 있다. 예를 들면, 앞서 도 6a를 참조하여 설명한 바와 같이, 패치 안테나(800)가 제1주파수 대역(예: ch9, 약 8GHz 대역)에서 공진하도록 제1변(811)에 제1슬릿(811a)이 형성되고 제2변(812)에 제2슬릿(812a)이 형성될 수 있다. 패치 안테나(800)가 제2주파수 대역(예: ch5, 약 6.5GHz 대역)에서 공진하도록 제3변(813)에 제3슬릿(813a)이 형성되고 제4변(814)에 제4슬릿(814a)이 형성될 수 있다.
도 8a 및 도 8c를 참조하면, 세로 방향으로 형성된 제3슬릿(813a) 및 제4슬릿(814a)은 제2주파수 대역에 해당하는 표면 전류 경로(830)를 형성할 수 있다. 이러한 표면 전류 경로(830)가 형성됨으로써 패치 안테나(800)는 전기장의 극성 방향(840)이 수평 방향(X축 방향)이면서 그 진행 방향이 Z축 방향인 제2주파수 대역의 수평 선형 편파를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
도 8b 및 도 8c를 참조하면, 가로 방향으로 형성된 제1슬릿(811a) 및 제2슬릿(812a)은 제1주파수 대역에 해당하는 표면 전류 경로(850)를 형성할 수 있다. 이러한 표면 전류 경로(850)가 형성됨으로써 패치 안테나(800)는 전기장의 극성 방향(860)이 수직 방향(Y축 방향)이면서 그 진행 방향이 Z축 방향인 제1주파수 대역의 수직 선형 편파를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
어떠한 실시예에 따르면, 제1슬릿(811a) 및 제2슬릿(812a)의 길이는 패치 안테나(800)에서 제2주파수 대역(예: ch5, 약 6.5GHz 대역)의 수직 선형 편파를 송신 및/또는 수신하도록 구현되고, 제3슬릿(813a) 및 제4슬릿(814a)의 길이는 패치 안테나(800)에서 제1주파수 대역(예: ch9, 약 8GHz 대역)의 수평 선형 편파를 송신 및/또는 수신하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1슬릿(811a) 및 제2슬릿(812a)는 도 8a에 도시된 길이보다 짧아지고 제3슬릿(813a) 및 제4슬릿(814a)은 도 8a에 도시된 길이보다 길어질 수 있다.
도 9a는 도 6e의 패치 안테나(680)의 공진 주파수를 설명하기 위한 도면이고, 도 9b는 도 6e의 패치 안테나(680)에서 원형 편파의 축비(axial ratio)를 나타내는 그래프이다. 도 9a를 참조하면, 패치 안테나(680)는 예컨대, 제1주파수 대역(예: ch9, 약 8GHz 대역)에서 공진이 되게 구현될 수 있다. 축비는 전기장의 극성이 x축 방향으로 향하는 비율 대비 y축 방향으로 향하는 비율을 의미할 수 있다. 도 9b를 참조하면, 그 중심 주파수가 약 8GHz인 제1주파수 대역에서 축비가 가장 작은(예컨대, 원형에 가장 가까운) 편파가 패치 안테나(680)에서 발생됨을 알 수 있다.
어떠한 실시예에서, 슬릿들(681)의 길이가 다르게 구현됨으로써 패치 안테나(680)에서 공진 주파수는 예컨대, 제2주파수 대역일 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 도 3a의 휴대 전자 장치(300)의 자세가 세로 모드(또는, 포트레이트(portrait) 모드)일 때 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이고, 도 10c 및 도 10d는 도 3a의 휴대 전자 장치(300)의 자세가 가로 모드(또는, 랜드스케이프(landscape) 모드)일 때 방사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 휴대 전자 장치(300)에서 두 쌍의 변들 중에 상대적으로 짧은 변이 x축에 평행하게 놓일 때, 제1패치 안테나(610)와 제3패치 안테나(630)는 x축에 실질적으로 평행한 방향으로 정렬된 상태이고, 제1패치 안테나(610)와 제2패치 안테나(620)는 y축에 실질적으로 평행한 방향으로 정렬된 상태일 수 있다. 이에 따라, 휴대 전자 장치(300)의 자세가 세로 모드일 때, 제1패치 안테나(610)와 제3패치 안테나(630)는, UWB 안테나로 수신되는 UWB 신호의 x축 방향의 각도(방위각) 측정에 이용될 수 있다. 제1패치 안테나(610)와 제2패치 안테나(620)는, UWB 안테나로 수신되는 UWB 신호의 y축 방향의 각도(고도각) 측정에 이용될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 제1패치 안테나(610)로부터 수신된 제1신호의 수신 시간과 제2패치 안테나(620)로부터 수신된 제2신호의 수신 시간 차이를 이용하여 두 신호의 위상차를 계산하고, 위상 차 및 두 패치 안테나(610, 620) 간의 거리(예: 도 6a의 “간격(W1)”)를 이용하여 고도각을 연산할 수 있다. 프로세서는 제1신호의 수신 시간과 제3패치 안테나(630)로부터 수신된 제3신호의 수신 시간 차이를 이용하여 두 신호의 위상 차를 계산하고, 위상 차 및 두 패치 안테나(610, 630) 간의 거리(예: 도 6a의 “간격(W2)”)를 이용하여 방위각을 연산할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 휴대 전자 장치(300)의 제한적인 내부 공간에 UWB 안테나가 탑재되기 위해 패치 안테나들(610, 620, 630)의 공통 그라운드 패턴은, 좌우 및/또는 상하가 대칭적 구조(예: 정사각형)가 아닌, 비 대칭적인 구조로 구현될 수 있다. 이에 따라 UWB 안테나에서 UWB 신호는, XY 평면에서 z축 방향으로 바라볼 때, 비 대칭적인 형상(1010)으로 방사될 수 있다. 또한, 도 10b에서 나타나지는 않지만, 특정 각도에서 UWB 신호가 방사되지 않은 null 패턴이 만들어질 수도 있다. 슬릿(634)이 형성된 도 6b의 그라운드 패턴(603)이 패치 안테나들(610, 620, 630)의 공통 그라운드로 구현됨으로써 UWB 안테나에서 UWB 신호는, XY 평면에서 z축 방향으로 바라볼 때, 슬릿(634)이 형성되지 않은 그라운드 패턴 보다 대칭적인 형상(1020)으로 방사될 수 있다. 방사 패턴이 x축을 기준으로 대칭적이고 null 패턴이 제거됨으로써 AoA의 연산이 비교적 정확해질 수 있다.
도 10c 및 도 10d를 참조하면, 휴대 전자 장치(300)에서 두 쌍의 변들 중에 상대적으로 긴 변이 x축에 평행하게 놓일 때, 제1패치 안테나(610)와 제2패치 안테나(620)는 x축에 실질적으로 평행한 방향으로 정렬된 상태이고, 제1패치 안테나(610)와 제3패치 안테나(630)는 y축에 실질적으로 평행한 방향으로 정렬된 상태일 수 있다. 패치 안테나들(610, 620, 630)의 공통 그라운드 패턴은 비 대칭적인 구조로 구현될 수 있다. 이에 따라 UWB 안테나에서 UWB 신호는, XY 평면에서 z축 방향으로 바라볼 때, 비 대칭적인 형상(1030)으로 방사될 수 있다. 슬릿(634)이 형성된 도 6b의 그라운드 패턴(603)이 패치 안테나들(610, 620, 630)의 공통 그라운드로 구현됨으로써 UWB 안테나에서 UWB 신호는, XY 평면에서 z축 방향으로 바라볼 때, 대칭적인 형상(1040)으로 방사될 수 있다.
도 11은, 일 실시예에 따른, 측위를 위한 프로세서의 동작들(1100)을 도시한다. 동작들(1100)은, 외부 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102))(responder)를 찾는 initiator로서 동작하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 프로세서(120)에 의해 실행될 수 있다. 일 실시예에서 메모리(예: 도 1의 메모리(130))는, 실행될 때, 동작들(1100)을 프로세서(120)가 수행하도록 하는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다. 제1주파수 대역의 수직 선형 편파를 수신하고 제2주파수 대역의 수평 선형 편파를 수신할 수 있는 구조(예: 도 6a의 제1도전층(601))를 갖는 UWB 안테나가 전자 장치에 포함되고, 프로세서(120)는 UWB 통신 회로(예: 도 2의 UWB 통신 회로(220))를 통해 UWB 안테나로부터 수신된 UWB 신호를 이용하여 동작들(1100)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1주파수 대역은 ch5(예: 약 6.5GHz 대역) 및 ch9(예: 약 8GHz 대역) 중 하나이며 제2주파수 대역은 ch9(예: 약 8GHz 대역) 및 ch5(예: 약 6.5GHz 대역) 중 다른 하나일 수 있다. 제1 주파수 대역 또는 제2 주파수 대역은 이에 한정되지 않으며, 일부 겹치거나 다른 대역폭으로 변경될 수도 있다.
동작 1110에서, 프로세서(120)는 외부 전자 장치의 측위를 위한 신호를 전송해 줄 것을 요청하는 제1요청 메시지를 UWB 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로 전송할 수 있다. 제1요청 메시지에 응답하여, 외부 전자 장치는 약속된 UWB 통신 채널 예컨대, 제1주파수 대역의 UWB 신호를 송신할 수 있다.
동작 1120에서, 프로세서(120)는, 제1주파수 대역의 UWB 신호를 UWB 통신 회로를 통해 UWB 안테나로부터 수신하는 동안, 첫번째로 수신된 신호가 제2주파수 대역의 메인 신호(main signal)인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 메인 신호는 수신된 해당 채널의 신호들 중에서 그 세기(예: RSSI)가 가장 큰 신호를 의미할 수 있다. 첫번째로 전자 장치에 도착한 신호는 일명 LOS(line of sight) 신호라고도 하며, 외부 전자 장치에서 금속물에 의해 반사되지 않고 곧바로 전자 장치로 도달한 신호를 의미할 수 있다. 그 이후 도착하는 신호는 일명, NLOS(not line of sight) 신호라고 하며, 외부 전자 장치에서 금속물에 반사되어 전자 장치로 도달한 신호를 의미할 수 있다. 금속물에 반사될 때 신호의 편파 방향이 바뀔 수 있다.
동작 1120에서의 판단 결과 제1주파수 대역의 LOS 신호가 제1주파수 대역의 메인 신호인 경우, 동작 1130에서 프로세서(120)는 제1주파수 대역의 LOS 신호를 이용하여 AoA 연산을 수행할 수 있다.
동작 1120에서의 판단 결과 제1주파수 대역의 LOS 신호가 제1주파수 대역의 메인 신호가 아닌 경우 프로세서(120)는 동작 1140을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 패치 안테나(수신 안테나)에서 제1주파수 대역의 편파 방향이 외부 전자 장치의 패치 안테나(송신 안테나)에서 제1주파수 대역의 편파 방향과 평행하지 않고 어긋나 있을 때, LOS 신호는 메인 신호가 아닐 수 있다. 이후에 수신된 NLOS 신호는 금속물에서 반사됨으로써 그 편파 방향이 수신 안테나의 편파 방향에 가깝게 틀어질 수 있다. 이에 따라 NLOS 신호가 메인 신호가 될 수 있다.
동작 1140에서, 프로세서(120)는 제2주파수 대역의 UWB 신호를 전송해 줄 것을 요청하는 제2요청 메시지를 UWB 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로 전송할 수 있다. 제2요청 메시지에 응답하여, 외부 전자 장치는 제2주파수 대역의 UWB 신호를 송신할 수 있다.
동작 1150에서 프로세서(120)는, 제2주파수 대역의 UWB 신호를 UWB 통신 회로를 통해 UWB 안테나로부터 수신하는 동안, 첫번째로 수신된 LOS 신호가 메인 신호인지 여부를 판단할 수 있다.
동작 1150에서의 판단 결과 제2주파수 대역의 LOS 신호가 제2주파수 대역의 메인 신호인 경우, 동작 1160에서 프로세서(120)는 제2주파수 대역의 LOS 신호를 이용하여 AoA 연산을 수행할 수 있다.
동작 1150에서의 판단 결과 제2주파수 대역의 LOS 신호가 제2주파수 대역의 메인 신호가 아닌 경우 프로세서(120)는 동작 1170을 수행할 수 있다.
동작 1170에서 프로세서(120)는 제1주파수 대역의 LOS 신호와 제1주파수 대역의 메인 신호 간의 신호 세기 차이(이하, 제1차이 값)와 제2주파수 대역의 LOS 신호와 제2주파수 대역의 메인 신호 간의 신호 세기 차이(이하, 제2차이 값)를 비교할 수 있다. 비교 결과 제1차이 값이 제2차이 값보다 크면, 프로세서(120)는 제1주파수 대역의 메인 신호를 이용하여 AoA 연산을 수행할 수 있다. 비교 결과 제2차이 값이 제1차이 값보다 크면, 동작 1180에서 프로세서(120)는 제2주파수 대역의 메인 신호를 이용하여 AoA 연산을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에서 UWB(ultra wide band) 안테나는, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면에 배치된 제1도전 층; 및 상기 유전체 기판의 타면에 배치된 제2 도전 층을 포함할 수 있다. 상기 제1도전 층은, 전기장의 극성 방향이 수직 선형 편파인 제1주파수 대역의 제1UWB 신호와 전기장의 극성 방향이 수평 선형 편파인 제2주파수 대역의 제2UWB 신호를 수신하는 구조를 갖는 제1패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 제1방향(예: 도 6a에서 y축 방향)으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제2패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 상기 제1방향과 직각인 제2방향(예: 도 6a의 x축 방향)으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제3패치 안테나; 커넥터와 상기 제1패치 안테나를 연결하는 제1전송선로; 상기 커넥터와 상기 제2패치 안테나를 연결하는 제2전송선로; 및 상기 커넥터와 상기 제3패치 안테나를 연결하는 제3전송선로를 포함할 수 있다. 제2도전 층은, 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 직각인 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 상기 제3패치 안테나, 상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선로와 중첩되는 그라운드 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제2도전층에 제1슬릿(예: 도 6b의 634)이 형성되되, 상기 제1슬릿은, 상기 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나와 상기 제2패치 안테나 사이에 위치하는 부분의 가장자리에서 안쪽으로 형성된 것일 수 있다.
상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선로는, 서로 겹침 없이, 상기 유전체 기판의 상면에 형성되되, 상기 제1전송선로는 상기 커넥터에서 상기 제1패치 안테나와 상기 제3패치 안테나 사이를 지나 상기 제1패치 안테나까지 연장될 수 있다. 상기 제2전송선로는 상기 커넥터에서 상기 제1패치 안테나와 상기 제3패치 안테나 사이를 지나 상기 제2패치 안테나까지 연장될 수 있다. 상기 제3전송선로는 상기 커넥터에서 상기 제1패치 안테나와 상기 제3패치 안테나 사이를 지나 상기 제3패치 안테나까지 연장될 수 있다.
상기 제2도전층에 제2슬릿과 제3슬릿이 형성되되, 상기 제2슬릿(예: 도 6b의 631)은 상기 제1전송선로와 상기 제2전송선로 사이 및 상기 제2전송선로와 상기 제3 전송선로 사이에 형성될 수 있다. 상기 제3슬릿(예: 도 6b의 632, 633)은 상기 제3패치 안테나와 상기 제3전송선로 사이 및 상기 제1패치 안테나와 상기 제1전송선로 사이에 형성될 수 있다.
상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 및 상기 제3패치 안테나는 각각, 상기 제1방향에 평행하게 연장된 제1변과 제2변 및 상기 제2방향에 평행하게 연장된 제3변과 제4변으로 이루어진 사각형일 수 있다. 상기 제1변에서 상기 제2방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제1슬릿이 형성되고 상기 제2변에서 상기 제2방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제2슬릿이 형성됨으로써 상기 제1UWB 신호가 상기 UWB 안테나로 수신될 수 있다. 상기 제3변에서 상기 제1방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제3슬릿이 형성되고 상기 제4변에서 상기 제1방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제4슬릿이 형성됨으로써 상기 제2UWB 신호가 상기 UWB 안테나로 수신될 수 있다.
상기 제1슬릿과 상기 제2슬릿의 길이는 UWB 통신 채널 5와 9 중 하나에서 상기 UWB 안테나가 공진하도록 구현될 수 있다. 상기 제3슬릿과 상기 제4슬릿의 길이는 UWB 통신 채널 5와 9 중 다른 하나에서 상기 UWB 안테나가 공진하도록 구현될 수 있다. 상기 채널 5는 약 6.25 ~ 6.75GHz이고, 상기 채널 9는 약 7.75 ~ 8.25GHz일 수 있다.
상기 사각형의 모서리 예컨대, 좌측 상단 모서리에 급전 점이 형성될 수 있다. 상기 사각형의 네 모서리 중에서 상기 커넥터와 가장 짧은 신호 경로를 형성하도록 하는 모서리에 급전 점이 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에서 UWB(ultra wide band) 안테나는, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면에 배치된 제1도전 층; 및 상기 유전체 기판의 타면에 배치된 제2 도전 층을 포함할 수 있다. 상기 제1도전 층은, 전기장의 극성 방향이 원형 편파인 UWB 신호를 수신하는 구조를 갖는 제1패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 중첩되지 않으면서 제1방향(예: 도 6a의 y축 방향)으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제2패치 안테나; 상기 제1패치 안테나와 중첩되지 않으면서 상기 제1방향과 직각인 제2방향(예: 도 6a의 x축 방향)으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제3패치 안테나; 커넥터와 상기 제1패치 안테나를 연결하는 제1전송선로; 상기 커넥터와 상기 제2패치 안테나를 연결하는 제2전송선로; 및 상기 커넥터와 상기 제3패치 안테나를 연결하는 제3전송선로를 포함할 수 있다. 제2도전 층은, 상기 제1방향 및 상기 제2방향과 직각인 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 상기 제3패치 안테나, 상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선와 중첩되는 그라운드 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 및 상기 제3패치 안테나는 각각, 상기 제1방향에 평행하게 연장된 제1변과 제2변 및 상기 제2방향에 평행하게 연장된 제3변과 제4변을 포함하는 사각형에서, 제1모퉁이 및 상기 제1모퉁이와 대각선 상에 위치하는 제2모퉁이가 삼각형 형태로 절단된 구조일 수 있다. 상기 제1변에서 상기 제2방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제1슬릿이 형성될 수 있다. 상기 제2변에서 상기 제2방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제2슬릿이 형성될 수 있다. 상기 제3변에서 상기 제1방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제3슬릿이 형성될 수 있다. 상기 제4변에서 상기 제1방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제4슬릿이 형성될 수 있다.
상기 제1슬릿, 상기 제2슬릿, 상기 제3슬릿, 및 상기 제4슬릿의 길이는 UWB 통신 채널 5와 9 중 하나에서 상기 UWB 안테나가 공진하도록 구현될 수 있다. 상기 채널 5는 약 6.25 ~ 6.75GHz이고, 상기 채널 9는 약 7.75 ~ 8.25GHz일 수 있다.
다양한 실시예에서 전자 장치는, UWB(ultra wide band) 안테나; 프로세서; 및 상기 프로세서로부터 수신된 기저대역 신호를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나로부터 수신된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로를 포함할 수 있다. 상기 UWB 안테나는 전기장의 극성 방향이 수직 선형 편파인 제1UWB신호와 전기장의 극성 방향이 수평 선형 편파인 제2UWB 신호를 수신하는 구조를 가질 수 있다. 상기 프로세서는, 제1통신 채널의 UWB 신호를 상기 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로부터 수신하는 동안, 상기 외부 전자 장치로부터 첫번째로 수신된 상기 제1통신 채널의 신호가 신호의 세기가 가장 큰 상기 제1통신 채널의 첫번째 신호인 경우, 상기 제1통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA(angle of arrival) 연산을 수행하는 동작과, 상기 제1통신 채널의 첫번째 신호가 상기 제1통신 채널의 메인 신호가 아닌 경우, 제2통신 채널의 UWB 신호를 전송해 줄 것을 요청하는 메시지를 상기 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로 전송하는 동작과, 상기 제2통신 채널의 UWB 신호를 상기 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로부터 수신하는 동안, 상기 외부 전자 장치로부터 첫번째로 수신된 상기 제2통신 채널의 신호가 신호의 세기가 가장 큰 상기 제2통신 채널의 메인 신호인 경우, 상기 제2통신 채널의 첫번째 신호를 이용하여 AoA를 연산하는 동작과, 상기 제2통신 채널의 첫번째 신호가 상기 제2통신 채널의 메인 신호가 아닌 경우, 상기 제1통신 채널의 메인 신호 또는 상기 제2통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA를 연산하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1통신 채널의 첫번째 신호와 상기 제1통신 채널의 메인 신호 간의 세기 차이를 나타내는 제1차이값과 상기 제2통신 채널의 첫번째 신호와 상기 제2통신 채널의 메인 신호 간의 세기 차이를 나타내는 제2차이값을 비교하는 동작과, 상기 제1차이값이 상기 제2차이값보다 큰 경우, 상기 제1통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA를 연산하는 동작과, 상기 제2차이값이 상기 제1차이값보다 큰 경우, 상기 제2통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA를 연산하는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 제1통신 채널의 UWB 신호는 상기 제1UWB 신호 및 상기 제2UWB 신호 중 하나이고 상기 제2통신 채널의 UWB 신호는 상기 제1UWB 신호 및 상기 제2UWB 신호 중 다른 하나이되, 상기 제1통신 채널은 UWB 통신 채널들 중 채널 9이고, 상기 제2통신 채널은 UWB 통신 채널들 중 채널 5이고, 상기 채널 5는 약 6.25 ~ 6.75GHz이고, 상기 채널 9는 약 7.75 ~ 8.25GHz일 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. UWB(ultra wide band) 안테나에 있어서,
    유전체 기판;
    상기 유전체 기판의 일면에 배치된 제1도전 층; 및
    상기 유전체 기판의 타면에 배치된 제2 도전 층을 포함하고,
    상기 제1도전 층은,
    전기장의 극성 방향이 수직 선형 편파인 제1주파수 대역의 제1UWB 신호와 전기장의 극성 방향이 수평 선형 편파인 제2주파수 대역의 제2UWB 신호를 수신하는 구조를 갖는 제1패치 안테나;
    상기 제1패치 안테나와 제1방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제2패치 안테나;
    상기 제1패치 안테나와 상기 제1방향과 직각인 제2방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제3패치 안테나;
    커넥터와 상기 제1패치 안테나를 연결하는 제1전송선로;
    상기 커넥터와 상기 제2패치 안테나를 연결하는 제2전송선로; 및
    상기 커넥터와 상기 제3패치 안테나를 연결하는 제3전송선로를 포함하고,
    제2도전 층은,
    상기 제1방향 및 상기 제2방향과 직각인 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 상기 제3패치 안테나, 상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선로와 중첩되는 그라운드 패턴을 포함하는 UWB 안테나.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2도전층에 제1슬릿이 형성되되,
    상기 제1슬릿은, 상기 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나와 상기 제2패치 안테나 사이에 위치하는 부분의 가장자리에서 안쪽으로 형성된 것인, UWB 안테나.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선로는, 서로 겹침 없이, 상기 유전체 기판의 상면에 형성되되,
    상기 제1전송선로는 상기 커넥터에서 상기 제1패치 안테나와 상기 제3패치 안테나 사이를 지나 상기 제1패치 안테나까지 연장되고,
    상기 제2전송선로는 상기 커넥터에서 상기 제1패치 안테나와 상기 제3패치 안테나 사이를 지나 상기 제2패치 안테나까지 연장되고,
    상기 제3전송선로는 상기 커넥터에서 상기 제1패치 안테나와 상기 제3패치 안테나 사이를 지나 상기 제3패치 안테나까지 연장된, UWB 안테나.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2도전층에 제2슬릿과 제3슬릿이 형성되되,
    상기 제2슬릿은 상기 제1전송선로와 상기 제2전송선로 사이 및 상기 제2전송선로와 상기 제3 전송선로 사이에 형성되고,
    상기 제3슬릿은 상기 제3패치 안테나와 상기 제3전송선로 사이 및 상기 제1패치 안테나와 상기 제1전송선로 사이에 형성된, UWB 안테나.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 및 상기 제3패치 안테나는 각각,
    상기 제1방향에 평행하게 연장된 제1변과 제2변 및 상기 제2방향에 평행하게 연장된 제3변과 제4변으로 이루어진 사각형이고,
    상기 제1변에서 상기 제2방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제1슬릿이 형성되고 상기 제2변에서 상기 제2방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제2슬릿이 형성됨으로써 상기 제1UWB 신호가 상기 UWB 안테나로 수신되고,
    상기 제3변에서 상기 제1방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제3슬릿이 형성되고 상기 제4변에서 상기 제1방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제4슬릿이 형성됨으로써 상기 제2UWB 신호가 상기 UWB 안테나로 수신되는, UWB 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1슬릿과 상기 제2슬릿의 길이는 UWB 통신 채널 5와 9 중 하나에서 상기 UWB 안테나가 공진하도록 구현되고,
    상기 제3슬릿과 상기 제4슬릿의 길이는 UWB 통신 채널 5와 9 중 다른 하나에서 상기 UWB 안테나가 공진하도록 구현되고,
    상기 채널 5는 약 6.25 ~ 6.75GHz이고, 상기 채널 9는 약 7.75 ~ 8.25GHz인, UWB 안테나.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 사각형의 좌측 상단 모서리에 급전 점이 형성되는 UWB 안테나.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 사각형의 네 모서리 중에서 상기 커넥터와 가장 짧은 신호 경로를 형성하도록 하는 모서리에 급전 점이 형성되는 UWB 안테나.
  9. UWB(ultra wide band) 안테나에 있어서,
    유전체 기판;
    상기 유전체 기판의 일면에 배치된 제1도전 층; 및
    상기 유전체 기판의 타면에 배치된 제2 도전 층을 포함하고,
    상기 제1도전 층은,
    전기장의 극성 방향이 원형 편파인 UWB 신호를 수신하는 구조를 갖는 제1패치 안테나;
    상기 제1패치 안테나와 중첩되지 않으면서 제1방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제2패치 안테나;
    상기 제1패치 안테나와 중첩되지 않으면서 상기 제1방향과 직각인 제2방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제3패치 안테나;
    커넥터와 상기 제1패치 안테나를 연결하는 제1전송선로;
    상기 커넥터와 상기 제2패치 안테나를 연결하는 제2전송선로; 및
    상기 커넥터와 상기 제3패치 안테나를 연결하는 제3전송선로를 포함하고,
    제2도전 층은,
    상기 제1방향 및 상기 제2방향과 직각인 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 상기 제3패치 안테나, 상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선와 중첩되는 그라운드 패턴을 포함하는 UWB 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 및 상기 제3패치 안테나는 각각, 상기 제1방향에 평행하게 연장된 제1변과 제2변 및 상기 제2방향에 평행하게 연장된 제3변과 제4변을 포함하는 사각형에서, 제1모퉁이 및 상기 제1모퉁이와 대각선 상에 위치하는 제2모퉁이가 삼각형 형태로 절단된 구조이고,
    상기 제1변에서 상기 제2방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제1슬릿이 형성되고,
    상기 제2변에서 상기 제2방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제2슬릿이 형성되고,
    상기 제3변에서 상기 제1방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제3슬릿이 형성되고,
    상기 제4변에서 상기 제1방향과 평행하게 상기 사각형 안쪽으로 제4슬릿이 형성된, UWB 안테나.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1슬릿, 상기 제2슬릿, 상기 제3슬릿, 및 상기 제4슬릿의 길이는 UWB 통신 채널 5와 9 중 하나에서 상기 UWB 안테나가 공진하도록 구현되고,
    상기 채널 5는 약 6.25 ~ 6.75GHz이고, 상기 채널 9는 약 7.75 ~ 8.25GHz인, UWB 안테나.
  12. 전자 장치에 있어서,
    UWB(ultra wide band) 안테나;
    프로세서; 및
    상기 프로세서로부터 수신된 기저대역 신호를 UWB 통신에 사용되도록 지정된 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 UWB 안테나로 출력하고, 상기 UWB 안테나로부터 수신된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하여 상기 프로세서로 출력하도록 구성된 통신 회로를 포함하고,
    상기 UWB 안테나는 전기장의 극성 방향이 수직 선형 편파인 제1UWB신호와 전기장의 극성 방향이 수평 선형 편파인 제2UWB 신호를 수신하는 구조를 갖고,
    상기 프로세서는,
    제1통신 채널의 UWB 신호를 상기 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로부터 수신하는 동안, 상기 외부 전자 장치로부터 첫번째로 수신된 상기 제1통신 채널의 신호가 신호의 세기가 가장 큰 상기 제1통신 채널의 첫번째 신호인 경우, 상기 제1통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA(angle of arrival) 연산을 수행하고,
    상기 제1통신 채널의 첫번째 신호가 상기 제1통신 채널의 메인 신호가 아닌 경우, 제2통신 채널의 UWB 신호를 전송해 줄 것을 요청하는 메시지를 상기 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로 전송하고,
    상기 제2통신 채널의 UWB 신호를 상기 통신 회로를 통해 외부 전자 장치로부터 수신하는 동안, 상기 외부 전자 장치로부터 첫번째로 수신된 상기 제2통신 채널의 신호가 신호의 세기가 가장 큰 상기 제2통신 채널의 메인 신호인 경우, 상기 제2통신 채널의 첫번째 신호를 이용하여 AoA 연산을 수행하고,
    상기 제2통신 채널의 첫번째 신호가 상기 제2통신 채널의 메인 신호가 아닌 경우, 상기 제1통신 채널의 메인 신호 또는 상기 제2통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA 연산을 수행하도록 구성된 전자 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1통신 채널의 첫번째 신호와 상기 제1통신 채널의 메인 신호 간의 세기 차이를 나타내는 제1차이값과 상기 제2통신 채널의 첫번째 신호와 상기 제2통신 채널의 메인 신호 간의 세기 차이를 나타내는 제2차이값을 비교하고,
    상기 제1차이값이 상기 제2차이값보다 큰 경우, 상기 제1통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA 연산을 수행하고,
    상기 제2차이값이 상기 제1차이값보다 큰 경우, 상기 제2통신 채널의 메인 신호를 이용하여 AoA 연산을 수행하도록 구성된 전자 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1통신 채널의 UWB 신호는 상기 제1UWB 신호 및 상기 제2UWB 신호 중 하나이고 상기 제2통신 채널의 UWB 신호는 상기 제1UWB 신호 및 상기 제2UWB 신호 중 다른 하나이되,
    상기 제1통신 채널은 UWB 통신 채널들 중 채널 9이고,
    상기 제2통신 채널은 UWB 통신 채널들 중 채널 5이고,
    상기 채널 5는 약 6.25 ~ 6.75GHz이고, 상기 채널 9는 약 7.75 ~ 8.25GHz인, 전자 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 UWB 안테나는,
    상기 제1UWB 신호와 상기 제2UWB 신호를 수신하는 구조를 갖는 제1패치 안테나;
    상기 제1패치 안테나와 중첩되지 않으면서 제1방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제2패치 안테나;
    상기 제1패치 안테나와 중첩되지 않으면서 상기 제1방향과 직각인 제2방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1패치 안테나와 동일한 구조를 갖는 제3패치 안테나;
    커넥터와 상기 제1패치 안테나를 연결하는 제1전송선로;
    상기 커넥터와 상기 제2패치 안테나를 연결하는 제2전송선로; 및
    상기 커넥터와 상기 제3패치 안테나를 연결하는 제3전송선로를 포함하고,
    제2도전 층은,
    상기 제1방향 및 상기 제2방향과 직각인 제3방향에서 상기 제2도전 층을 마주하고 볼 때, 상기 제1패치 안테나, 상기 제2패치 안테나, 상기 제3패치 안테나, 상기 제1전송선로, 상기 제2전송선로, 및 상기 제3전송선로와 중첩되는 그라운드 패턴을 포함하는 것인, 전자 장치.
PCT/KR2021/009976 2020-08-04 2021-07-30 Uwb 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치 Ceased WO2022030894A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21853152.3A EP4178036B1 (en) 2020-08-04 2021-07-30 Uwb antenna and electronic device including same
CN202180056713.8A CN116325357A (zh) 2020-08-04 2021-07-30 Uwb天线和包括其的电子装置
US18/106,245 US12374808B2 (en) 2020-08-04 2023-02-06 UWB antenna and electronic device including same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200097250A KR102951025B1 (ko) 2020-08-04 2020-08-04 Uwb 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치
KR10-2020-0097250 2020-08-04

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/106,245 Continuation US12374808B2 (en) 2020-08-04 2023-02-06 UWB antenna and electronic device including same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022030894A1 true WO2022030894A1 (ko) 2022-02-10

Family

ID=80118180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/009976 Ceased WO2022030894A1 (ko) 2020-08-04 2021-07-30 Uwb 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12374808B2 (ko)
EP (1) EP4178036B1 (ko)
KR (1) KR102951025B1 (ko)
CN (1) CN116325357A (ko)
WO (1) WO2022030894A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116636087A (zh) 2020-11-26 2023-08-22 三星电子株式会社 包括多个天线的电子装置及其操作方法
KR20220138236A (ko) * 2021-04-05 2022-10-12 삼성전자주식회사 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
JP7533777B2 (ja) * 2021-04-28 2024-08-14 株式会社村田製作所 アンテナ装置
KR102952354B1 (ko) * 2021-05-20 2026-04-14 삼성전자주식회사 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
WO2023214842A1 (ko) 2022-05-04 2023-11-09 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
TWI839792B (zh) * 2022-07-27 2024-04-21 華碩電腦股份有限公司 超寬頻天線裝置
US12597699B2 (en) 2023-07-18 2026-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device including antenna
WO2025018760A1 (ko) * 2023-07-18 2025-01-23 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2025089882A1 (ko) * 2023-10-25 2025-05-01 삼성전자 주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090256777A1 (en) * 2005-06-06 2009-10-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Planar antenna device and radio communication device using the same
US20170097409A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Fujitsu Ten Limited Radar device, signal processing device for radar device, and signal processing method
JP2018124263A (ja) * 2017-01-27 2018-08-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 測位センサー、センサー、および方法
CN207834568U (zh) * 2018-02-06 2018-09-07 合肥师范学院 微带天线及应用其的微带天线阵列
US20200021011A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 Apple Inc. Electronic Device Having Angle of Arrival Detection Capabilities

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5164738A (en) 1990-10-24 1992-11-17 Trw Inc. Wideband dual-polarized multi-mode antenna
US5231406A (en) * 1991-04-05 1993-07-27 Ball Corporation Broadband circular polarization satellite antenna
SE515453C2 (sv) 1999-10-29 2001-08-06 Ericsson Telefon Ab L M Dubbelpolariserad antennelement förfarande för att mata ström till två ortogonala polarisationer i ett dylikt antennelement samt förfarande för att uppnå nämnda element
KR100562787B1 (ko) * 2003-11-05 2006-03-27 충남대학교산학협력단 슬릿구조를 갖는 소형 마이크로스트립 패치 안테나
US8111196B2 (en) * 2006-09-15 2012-02-07 Laird Technologies, Inc. Stacked patch antennas
JP4438825B2 (ja) 2007-05-29 2010-03-24 ソニー株式会社 到来角推定システム、通信装置、並びに通信システム
JP4930359B2 (ja) * 2007-12-18 2012-05-16 ソニー株式会社 アンテナ装置
GB2458492A (en) * 2008-03-19 2009-09-23 Thales Holdings Uk Plc Antenna array with reduced mutual antenna element coupling
US7692592B2 (en) * 2008-07-24 2010-04-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army High power two-patch array antenna system
US9391375B1 (en) 2013-09-27 2016-07-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Wideband planar reconfigurable polarization antenna array
US9391370B2 (en) * 2014-06-30 2016-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna feed integrated on multi-layer PCB
US9444135B2 (en) * 2014-09-19 2016-09-13 Freescale Semiconductor, Inc. Integrated circuit package
CN105870606B (zh) 2016-05-13 2019-08-20 华南理工大学 一种工作于ism频段的低剖面全向圆极化天线
EP3479439A4 (en) * 2016-06-30 2020-02-26 INTEL Corporation PATCH ANTENNA WITH INSULATED INPUTS
US10914829B2 (en) 2017-01-27 2021-02-09 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Positioning sensor, sensor, and method
WO2019132034A1 (ja) * 2017-12-28 2019-07-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 アンテナ装置
CN108832280B (zh) 2018-06-08 2019-10-25 西安电子科技大学 一种可用于5g通信的毫米波全向圆极化天线

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090256777A1 (en) * 2005-06-06 2009-10-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Planar antenna device and radio communication device using the same
US20170097409A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-06 Fujitsu Ten Limited Radar device, signal processing device for radar device, and signal processing method
JP2018124263A (ja) * 2017-01-27 2018-08-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 測位センサー、センサー、および方法
CN207834568U (zh) * 2018-02-06 2018-09-07 合肥师范学院 微带天线及应用其的微带天线阵列
US20200021011A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 Apple Inc. Electronic Device Having Angle of Arrival Detection Capabilities

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4178036A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20230178901A1 (en) 2023-06-08
EP4178036B1 (en) 2026-04-22
KR102951025B1 (ko) 2026-04-13
US12374808B2 (en) 2025-07-29
EP4178036A4 (en) 2024-04-03
EP4178036A1 (en) 2023-05-10
KR20220017131A (ko) 2022-02-11
CN116325357A (zh) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022030894A1 (ko) Uwb 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2021261797A1 (ko) Ｕｗｂ 안테나를 포함하는 전자 장치 및 방법
WO2022154643A1 (ko) 안테나 및 이를 포함하는 전자 장치
EP4207489A1 (en) Antenna and electronic apparatus including same
WO2022244978A1 (ko) 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
WO2022211408A1 (ko) 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2023096384A1 (ko) 메탈 안테나를 포함하는 전자 장치
US12119543B2 (en) Antenna and electronic device comprising the same
WO2022059964A1 (ko) 패치 안테나 및 코일 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2022231113A1 (ko) 측위 통신을 지원하는 전자 장치
WO2022114564A1 (ko) 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2022145819A1 (ko) 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2022030927A1 (ko) 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
WO2024106919A1 (ko) 통신 신호의 위상 변환 방법 및 전자 장치
KR20240069565A (ko) 안테나를 포함하는 전자 장치
KR20240043035A (ko) 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2023182706A1 (ko) 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2022158811A1 (ko) 안테나 스위칭 방법 및 전자 장치
WO2022131674A1 (ko) 초광대역 통신을 지원하는 전자 장치 및 그 동작 방법
WO2022149809A1 (ko) 도전층을 포함하는 안테나 구조 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2022055245A1 (ko) 무선 통신의 성능 향상 방법 및 전자 장치
US20250239774A1 (en) Antenna and electronic device comprising same
WO2024214953A1 (ko) 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2024071931A1 (ko) 안테나를 포함하는 전자 장치
WO2024177381A1 (ko) 도전성 부분을 포함하는 하우징 및 그를 포함하는 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21853152

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202317007035

Country of ref document: IN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021853152

Country of ref document: EP

Effective date: 20230203

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 202317007035

Country of ref document: IN

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2021853152

Country of ref document: EP