KR20100024583A - Apparatus and method for cavity type patch antenna - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cavity type patch antenna and a manufacturing method thereof are provided to reduce component and assembly costs by injection-molding a carrier with a cavity box structure and a planar metal frame. CONSTITUTION: A cavity type patch antenna device(100) includes a radiator(110), a ground unit(120), a feeder(130), and a carrier(140). The radiator is comprised of a metal plate. The ground unit is contacted with a substrate(200). The feeder connects the radiator with a feeding pad(210). The feeding pad is formed on the substrate. The carrier has a cavity box structure which surrounds the ground unit and the planar metal frame forming the radiator.

Description

캐비티형 패치 안테나 장치 및 그에 따른 제조방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CAVITY TYPE PATCH ANTENNA} Cavity patch antenna device and manufacturing method therefor {APPARATUS AND METHOD FOR CAVITY TYPE PATCH ANTENNA}

본 발명은 캐비티형 패치 안테나 장치 및 그에 따른 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소정의 패턴으로 형성되는 방사체와 접지부가 복잡한 부품구성 없이 상호 이격된 간격을 이루고 고정 지지 되는 캐비티형 패치안테나 장치 및 그에 따른 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cavity-type patch antenna device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a cavity-type patch antenna device having a radiator and a ground part formed in a predetermined pattern at fixed intervals spaced apart from each other without complicated component configurations, and It relates to a manufacturing method accordingly.

도 1a는 종래의 패치 안테나 장치의 구성도이다. 도 1a의 종래 패치 안테나 장치는 마이크로스트립 기판(10)위에 네모 혹은 원형 형태로 금속패턴(20)을 만든 후, 여러 가지 방식으로 급전을 하여 만들 수 있다. 종래의 상기 패치안테나 장치는 소형, 경량의 특성 및 여러 가지 패턴조합과 손쉬운 배열을 통해 다양한 안테나 특성을 이끌어 낼 수 있었지만, 대역폭을 넓히기 어렵고 구조상 높은 전력신호를 다루지 못하며 손실과 성능에 한계가 있다.1A is a block diagram of a conventional patch antenna device. The conventional patch antenna device of FIG. 1A may be made by feeding a metal pattern 20 in a square or circular shape on the microstrip substrate 10 and then feeding it in various ways. The patch antenna device of the related art has been able to derive various antenna characteristics through small size, light weight characteristics, and various pattern combinations and easy arrangement, but it is difficult to widen the bandwidth, does not handle high power signals in structure, and has limitations in loss and performance.

또한, 상기 도 1a에서 도시된 종래 패치 안테나 장치의 기술적 한계를 극복 하고자 도 1b 에서 도시된 패치안테나 장치는 금속평판으로 구현된 방사체(30)를 금속평판 또는 기판으로 구현된 접지부(40)와 소정 간격을 주어 용량성 커플링을 유도하여 광대역 임퍼던스 정합으로 최대 안테나 이득을 얻을 수 있다. 그러나, 상기 방사체(30)와 접지부(40)의 소정 간격을 유지하고 고정지지 하기 위하여 별도의 지지물(50)이 추가로 필요하였다. 또한, 상기 방사체(30)와 연결되는 급점선로(60)를 위한 추가적인 부품도 필요하였다. 이와 같이, 상기 방사체(30)와 상기 접지부(40)사이에 형성되는 부품수의 증가로 인해 그에 따른 추가비용이 발생할 뿐만 아니라 복잡한 부품 구성으로 인하여 제조공정이 복잡해지는 문제점이 발생한다.In addition, in order to overcome the technical limitations of the conventional patch antenna device illustrated in FIG. 1A, the patch antenna device illustrated in FIG. 1B may include a radiator 30 formed of a metal plate and a ground portion 40 formed of a metal plate or a substrate. Capacitive coupling can be induced at predetermined intervals to achieve maximum antenna gain with wideband impedance matching. However, in order to maintain and fix the predetermined distance between the radiator 30 and the ground portion 40, a separate support 50 was additionally required. In addition, additional components were needed for the feed line 60 connected to the radiator 30. As such, an increase in the number of parts formed between the radiator 30 and the ground part 40 may cause additional costs and complicated manufacturing of the parts.

따라서, 본 발명은 상기 방사체와 상기 접지부가 복잡한 부품 구성없이 상호 이격된 간격을 유지 하도록 하기 위해 상기 방사체를 이루는 금속평판 테두리부와 상기 접지부를 감싸는 단일의 캐비티형 상자구조를 갖는 캐리어를 사출성형 하여 부품비용 및 조립비용을 절감하고 제조공정의 단순화는 물론 대량생산을 가능하게 하는 캐비티형 패치 안테나 장치 및 그에 따른 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.Accordingly, the present invention is injection molding a carrier having a single cavity-type box structure surrounding the ground plate and the metal plate rim forming the radiator to maintain the radiator and the ground portion spaced apart from each other without complicated component configuration It is an object of the present invention to provide a cavity-type patch antenna device and a method for manufacturing the same, which reduce component cost and assembly cost, simplify the manufacturing process, and enable mass production.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 캐비티형 패치안테 나 장치는, 무선통신 단말기의 메인회로가 장착되고 급전패드와 표면실장패드가 형성된 기판상에 표면실장이 가능한 캐비티형 패치안테나 장치에 있어서, 금속평판으로 형성되는 방사체와 상기 방사체의 하부방향으로 상호 이격된 간격을 이루며 상기 기판상에 접촉 연결되는 접지부와 상기 방사체와 상기 기판상의 급전패드를 상호 연결하는 급전부 및 상기 방사체를 형성하는 금속평판의 테두리부와 상기 접지부를 감싸는 단일의 캐비티형 상자구조로 형성되는 캐리어로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Cavity patch antenna device according to an embodiment of the present invention in order to achieve the above object, the cavity-type patch antenna that can be surface-mounted on a substrate on which the main circuit of the wireless communication terminal and the power supply pad and the surface mounting pad is formed An apparatus comprising: a radiator formed of a metal plate and a ground portion contacted on the substrate at a spaced distance from the radiator, and a feeding portion connecting the radiator and a feeding pad on the substrate to each other; Characterized in that consisting of a carrier formed of a single cavity-type box structure surrounding the ground portion and the edge portion of the metal flat plate forming a.

본 발명의 일실시예에 따른 무선통신 단말기의 메인회로가 장착되고 급전패드와 표면실장패드가 형성된 기판상에 표면실장이 가능한 캐비티형 패치안테나 장치의 제조방법은, 금속평판으로 형성되는 방사체와 상기 방사체의 하부방향으로 상호 이격된 간격을 이루며 상기 기판상에 접촉 연결되는 접지부와 상기 방사체와 상기 기판상의 급전패드를 상호 연결하는 급전부 및 상기 급전부의 일단과 상기 접지부의 일단을 연결하는 금속연결부재를 포함하는 패치 안테나 성형체가 형성되는 단계와 상기 패치 안테나 성형체를 사출 금형에 삽입하는 단계와 상기 패치 안테나 성형체를 고정지지 하기 위하여 상기 방사체의 테두리부와 상기 접지부를 감싸는 캐리어가 단일의 캐비티형 상자구조로 용융 플라스틱을 삽입 사출하는 단계 및 상기 금속연결부재를 제거하여 상기 방사체와 상기 접지부를 회로적으로 분리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a cavity-type patch antenna apparatus in which a main circuit of a wireless communication terminal is mounted and surface mountable on a substrate on which a power supply pad and a surface mounting pad are formed. A ground portion which is spaced apart from each other in a downward direction of a radiator and is in contact with the substrate and a feeding portion interconnecting the radiator and a feeding pad on the substrate, and a metal connecting one end of the feeding portion and one ground portion; A step of forming a patch antenna molded body including a connecting member, inserting the patch antenna molded body into an injection mold, and a carrier surrounding the edge of the radiator and the ground part for holding and fixing the patch antenna molded body have a single cavity type. Inserting and injecting molten plastic into a box structure and the metal connection part By removing it characterized by comprising the step of separating and the emitter to said circuit ground unit ever.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 캐비티형 패치안테나 장치 및 그에 따른 제조방법에 의하여 방사체와 접지부가 복잡한 부품구성없이 상호 이격된 간격을 유지 하도록 하기 위해 상기 방사체를 이루는 금속평판 테두리부와 상기 접지부를 감싸는 단일의 캐비티형 상자구조를 갖는 캐리어를 사출성형 하여 부품비용 및 조립비용을 절감하고 제조공정의 단순화는 물론 대량생산을 가능하게 하는 효과가 있다. As described above, the present invention surrounds the metal plate border and the ground forming the radiator to maintain the radiator and the ground part spaced apart from each other without complicated components by the cavity patch antenna device and the manufacturing method thereof. By injection molding a carrier having a single cavity-type box structure, it is possible to reduce parts and assembly costs, simplify the manufacturing process, and enable mass production.

본 발명이 실시되는 캐비티형 패치 안테나 장치(100)는, 무선통신 단말기의 메인회로가 장착되고 급전패드(210)와 표면실장패드(220)가 형성된 기판(200)을 구비하는 것을 전제로 한다.The cavity patch antenna device 100 according to the present invention is provided with a substrate 200 on which a main circuit of a wireless communication terminal is mounted and a power feeding pad 210 and a surface mounting pad 220 are formed.

상기 급전패드(210)는 방사체(110)에 전기적 신호를 인가하고, 상기 표면실장패드(220)는 상기 기판상에 형성되어 접지부(120)와 접촉 연결된다.The feeding pad 210 applies an electrical signal to the radiator 110, and the surface mounting pad 220 is formed on the substrate and is in contact with the ground 120.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예들을 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 캐비티형 패치 안테나 장치(100)와 기판(200)과의 상호 연결 관계를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing the interconnection relationship between the cavity-type patch antenna device 100 and the substrate 200 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 캐비티형 패치 안테나 장치(100)는 금속평판으로 형성되는 방사체(110)와 상기 방사체(110)의 하부방향으로 상호 이격된 간격을 이루며 상기 방사체(110)의 좌측 및 우측에 상호 대칭적으로 형성되는 복수의 접지 부(120)와 상기 방사체(110)의 하부수직방향으로 형성되는 급전부(130) 및 상기 방사체(110)와 상기 복수의 접지부(120)를 감싸는 캐비티형 상자구조로 형성되는 캐리어(140)로 이루어진다.Cavity patch antenna device 100 according to an embodiment of the present invention is formed on a metal plate and the space between the radiator 110 and the radiator 110 spaced apart from each other in the lower direction and the left side of the radiator 110 and Surrounding the power supply unit 130 and the radiator 110 and the plurality of grounding portion 120 formed in the lower vertical direction of the plurality of grounding portion 120 and the radiator 110 formed symmetrically on the right side Carrier 140 is formed of a cavity box structure.

상기 방사체(110)는 사각의 금속평판 형태이며 대각으로 서로 마주보는 모서리가 절삭되어 원편파를 발생시킨다.The radiator 110 is in the form of a square metal plate, and the edges facing each other at a diagonal are cut to generate circular polarizations.

또한 상기 방사체(110)의 중앙부에는 일정한 폭을 가지는 두개의 서로 다른 길이의 슬롯이 X자형과 같이 서로 교차되어 형성된다.In addition, two different length slots having a predetermined width are formed at the center of the radiator 110 to cross each other like an X-shape.

보다 상세하게는, 상기 모서리가 절삭된 대각으로 상기 두개의 슬롯중 상대적으로 길이가 긴 제1슬롯(111)이 형성되며, 상기 제1슬롯과 교차되는 형태로 상대적으로 길이가 짧은 제 2슬롯(112)이 형성된다.More specifically, a first slot 111 having a relatively long length among the two slots is formed at a diagonal at which the corner is cut, and a second slot having a relatively short length is formed to cross the first slot. 112 is formed.

이 때 , 상기 제 1슬롯(111)과 제 2 슬롯(112)의 길이 비는 2:1이 되는 것이 바람직하다.At this time, the length ratio of the first slot 111 and the second slot 112 is preferably 2: 1.

상기 제 1 슬롯(111)은 상기 방사체(110)의 전기적인 길이가 길어지도록 하는 효과로 인하여 방사체(110)의 사이즈를 소형화시킨다.The first slot 111 miniaturizes the size of the radiator 110 due to the effect of lengthening the electrical length of the radiator 110.

또한, 상기 제 1 슬롯(111)과 최적의 길이의 비로써 형성되는 상기 제 2 슬롯(112)은 상기 방사체(110)에 이상적인 원편파의 축비가 형성되도록 함과 동시에 주파수 대역을 광대역화시킨다.In addition, the second slot 112 formed as the ratio of the first slot 111 and the optimal length allows the ideal ratio of the circular polarization to be formed in the radiator 110 and at the same time widens the frequency band.

이와 같이, 원편파를 발생시키는 상기 방사체(110)의 중앙에 형성된 상기 제1 슬롯(111)및 제2 슬롯(112)의 길이의 비를 최적화시킴으로써 상기 방사체(110)에서 발생되는 원편파의 축비와 안테나의 주파수대역이 향상되는 효과가 있다.As such, by optimizing the ratio of the lengths of the first slot 111 and the second slot 112 formed at the center of the radiator 110 to generate the circular polarization, the axial ratio of the circular polarization generated from the radiator 110 is obtained. And the frequency band of the antenna is improved.

상기 복수의 접지부(120)는 각각 접지패드(121) 및 접지패드(121)와 연결되는 접지패드연결부(122)를 포함하고 상기 접지패드연결부(122)가 상기 접지패드(121)와 상호 단차구조로 연결되어 형성된다.The plurality of grounding parts 120 may include a ground pad connection part 122 connected to the ground pad 121 and the ground pad 121, respectively, and the ground pad connection part 122 may be mutually stepped with the ground pad 121. It is connected to form a structure.

여기서, 상기 접지패드(121)와 상기 접지패드연결부(122)가 연결되는 상기의 단차구조는 상기 캐리어(140)의 내부에 형성된 상기 접지부(120)가 보여지는바와 같이 높고 낮음의 차이로 인해 단이 형성되는 구조를 가리킨다.Here, the stepped structure in which the ground pad 121 and the ground pad connection portion 122 are connected is due to the difference between the high and low as shown in the ground portion 120 formed inside the carrier 140. It points to the structure in which a step is formed.

상기 단차구조로 인해 상기 접지패드연결부(122)는 상기 캐리어(140)의 내부에 위치하고 상기 접지부(120)에 포함된 상기 접지패드(121)는 공기중에 노출된 형태의 패턴으로 형성되며 이동통신 단말기의 메인회로가 장착된 기판(200)에 접촉 연결되어 표면실장된다.Due to the stepped structure, the ground pad connection part 122 is located inside the carrier 140 and the ground pad 121 included in the ground part 120 is formed in a pattern of a shape exposed to air and is mobile communication. The surface is mounted in contact with the substrate 200 on which the main circuit of the terminal is mounted.

또한, 상기 접지부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 상호 대칭되어 형성되는 복수의 접지부(120)에 한정되는 것은 아니며 상기 기판상의 표면실장패드(220)에 접촉연결되어 표면실장되는 다양한 형태 및 구조로 변경하여 설계할 수 있다.In addition, the ground unit 120 is not limited to the plurality of ground units 120 formed to be symmetrical with each other as shown in FIG. 2, and various surface mounts connected to the surface mounting pads 220 on the substrate by surface contact. It can be designed by changing the shape and structure.

상기 급전부(130)는 상기 방사체(110)의 일측 끝단 중앙부에서 하부 수직방향으로 상기 복수의 접지부(120)가 위치한 지점까지 일정한 길이로 L자형 절곡부를 형성하며, 상기 방사체(110)와 상기 급전패드(210)를 상호 연결한다.The power supply unit 130 forms an L-shaped bent portion with a predetermined length from a central portion of one end of the radiator 110 to a point where the plurality of grounding portions 120 are located in the lower vertical direction, and the radiator 110 and the The feeding pads 210 are interconnected.

상기 캐리어(140)는 상기 방사체(110)를 이루는 사각의 금속평판 테두리부 네면 및 상기 급전부(130)를 사이에 두고 상기 급전부(130)의 좌측 및 우측에 위치하는 상기 복수의 접지부(120)를 플라스틱 레진으로 감싸는 캐비티형 상자구조로 형성된다.The carrier 140 may include the plurality of ground parts disposed on the left and right sides of the feed part 130 with four square metal plate edges forming the radiator 110 and the feed part 130 therebetween. 120 is formed of a cavity-type box structure that surrounds the plastic resin.

또한, 상기 캐리어(140)는 상기 방사체(110)와 상기 복수의 접지부(120) 사이를 소정간격 상호 이격하고 형성된다.In addition, the carrier 140 is formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval between the radiator 110 and the ground portion 120.

따라서, 상기 방사체(110)와 상기 복수의 접지부(120)사이에 소정간격을 이격하기 위해 사용되는 지지물이 필요하지 않게 되어 부품수가 줄어들고 그에 따른 비용이 줄어들며 제조공정을 단순하게 하는 효과를 가진다.Therefore, a support used to space a predetermined interval between the radiator 110 and the plurality of grounding parts 120 is not required, so that the number of parts is reduced, the cost is reduced, and the manufacturing process is simplified.

상기 기판(200)은 소정의 패턴으로 형성된 급전패드(210)와 표면실장패드(220)를 포함한다.The substrate 200 includes a feeding pad 210 and a surface mounting pad 220 formed in a predetermined pattern.

상기 급전패드(210)는 상기 급전부(130)와 연결되어 상기 방사체(110)로 전기적 신호를 인가하고 상기 표면실장패드(220)는 상기 복수의 접지부(120)에 형성된 접지패드(121)와 접촉 연결된다.The power supply pad 210 is connected to the power supply unit 130 to apply an electrical signal to the radiator 110, and the surface mounting pad 220 is a ground pad 121 formed on the plurality of ground units 120. Is in contact with the

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 캐비티형 패치 안테나 장치의 제조방법을 개략적으로 나타낸 구성도로서, 패치안테나 성형체가 형성되는 단계(S10)와 상기 패치안테나 성형체를 사출 금형에 삽입하는 단계(S20)와 상기 사출 금형속으로 용융 플라스틱을 삽입 사출하는 단계(S30) 및 상기 패치안테나 성형체의 금속연결부재가 제거되는 단계(S40)로 이루어진다. 3 is a configuration diagram schematically illustrating a method of manufacturing a cavity-type patch antenna device according to an embodiment of the present invention, in which a patch antenna molded body is formed (S10) and inserting the patch antenna molded body into an injection mold ( S20) and the step of inserting the molten plastic into the injection mold (S30) and the step of removing the metal connecting member of the patch antenna molded body (S40).

도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 described in detail the manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

상기 패치안테나 성형체가 형성되는 단계(S10)는 금속평판으로 형성되는 방사체(110)와 상기 방사체(110)의 하부방향으로 상호 이격된 간격을 이르며 상기 방사체의 좌측 및 우측에 상호 대칭적으로 형성되는 복수의 접지부(120)와 상기 방사 체(110)와 기판(200)상의 급전패드(210)를 상호 연결하는 급전부(130) 및 상기 급전부(130)의 일단과 상기 복수의 접지부(120) 각각의 일단을 연결하는 금속연결부재(310)를 포함하는 패치 안테나 성형체(300)가 프레스 가공에 의해 형성되는 단계이다.The step of forming the patch antenna molded body (S10) is a symmetrical mutually formed on the left and right sides of the radiator 110 and the radiator 110 which is formed of a metal plate and spaced apart from each other in the lower direction of the radiator 110 A plurality of grounding portions 120, a power feeding portion 130 interconnecting the radiator 110 and a feeding pad 210 on the substrate 200, one end of the feeding portion 130, and the plurality of grounding portions ( 120) A patch antenna molded body 300 including a metal connecting member 310 connecting each end thereof is formed by press working.

상기 패치안테나 성형체(300)를 사출 금형에 삽입하는 단계(S20)는 상기 프레스 가공에 의해 형성된 상기 패치안테나 성형체(300)를 사출 금형에 삽입하는 단계이다.Inserting the patch antenna molded body 300 into the injection mold (S20) is a step of inserting the patch antenna molded body 300 formed by the press working into the injection mold.

상기 사출금형속으로 용융플라스틱을 삽입 사출하는 단계(S30)는 상기 패치안테나 성형체(300)를 고정지지 하기 위해 상기 방사체(110)를 이루는 사각금속평판 테두리부 네면과 상기 접지부(120)를 감싸는 캐리어(140)가 캐비티형 상자구조로 형성되도록 상기 사출 금형속으로 용융 플라스틱을 삽입 사출하는 단계이다.Inserting the molten plastic into the injection mold (S30) is wrapped around the four sides of the square metal plate rim forming the radiator 110 and the ground portion 120 to support the patch antenna molded body 300 is fixed. The molten plastic is inserted into the injection mold so that the carrier 140 is formed into a cavity box structure.

상기 패치안테나 성형체(300)의 금속연결부재(310)가 제거되는 단계(S40)는 상기 삽입 사출 후 상기 금속연결부재(310)를 제거하여 상기 방사체(110)와 상기 복수의 접지부(120)를 회로적으로 분리하는 단계이다. Step (S40) of removing the metal connecting member 310 of the patch antenna molded body 300 is to remove the metal connecting member 310 after the insertion injection, the radiator 110 and the plurality of grounding part 120 Is a circuit separation step.

도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 프레스 가공에 의해 형성된 패치안테나 성형체(300)의 구성도이다.Figure 4a is a block diagram of a patch antenna molded body 300 formed by the press working according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 패치안테나 성형체(300)는 사각금속평판으로 형성되는 방사체(110)와 상기 방사체(110)의 하부방향으로 상호 이격된 간격을 이루며 상호 대칭적으로 형성되는 복수의 접지부(120)와 상기 방사체(110)의 하부수직방향으로 형성되는 급전부(130) 및 상기 급전부(130)의 일단과 상기 복수의 접 지부(120) 각각의 일단을 연결하는 금속연결부재(310)를 포함한다.The patch antenna molded part 300 according to an embodiment of the present invention has a plurality of radiators 110 formed of a square metal plate and a plurality of symmetrical shapes formed at intervals spaced apart from each other in a downward direction of the radiator 110. A metal connecting member connecting the power supply unit 130 and the one end of the power supply unit 130 and one end of each of the plurality of grounding units 120 formed in the vertical direction of the grounding unit 120 and the radiator 110. 310.

상기 복수의 접지부(120)는 각각 접지패드(121) 및 상기 접지패드(121)와 연결되는 접지패드 연결부(122)를 포함하고 상기 접지패드 연결부(122)가 상기 접지패드(121)와 상호 단차구조로 이루어진다.Each of the plurality of grounding parts 120 includes a ground pad 121 and a ground pad connection part 122 connected to the ground pad 121, and the ground pad connection part 122 is mutually connected to the ground pad 121. It is made up of a stepped structure.

여기서, 상기 접지패드(121)및 상기 접지패드 연결부(122)가 이루는 상기의 단차구조는 상기 접지부(120)에서 보여지는바와 같이 높고 낮음의 차이로 인해 단이 형성되는 구조를 가리킨다.Here, the stepped structure formed by the ground pad 121 and the ground pad connection part 122 refers to a structure in which a step is formed due to a difference between high and low as shown in the ground part 120.

상기 급전부(130)는 상기 방사체(110)의 일측 끝단 중앙부에서 하부 수직방향으로 상기 복수의 접지부(120)가 위치한 지점까지 일정한 길이로 L자형 절곡부를 형성하며, 상기 방사체(110)에 신호를 급전하는 역할을 한다.The power supply unit 130 forms an L-shaped bent portion with a predetermined length from a central portion of one end of the radiator 110 to a point where the plurality of grounding units 120 are located in the vertical direction, and a signal to the radiator 110. It serves to feed.

상기 급전부(130)와 상기 접지패드(121)는 실버 패이스트, 패드 프린팅 후 도금. 패턴이 구현된 필름사출 및 이중사출 후 도금중 어느 한 방법으로 형성된다.The feed unit 130 and the ground pad 121 is silver paste, plating after pad printing. The pattern is formed by any method of film injection and double injection and then plating.

상기 금속연결부재(310)는 상기 급전부(130)의 일단을 사이에 두고 상기 급전부(130)의 좌측 및 우측에 형성된 상기 복수의 접지부(120) 각각의 일단과 상기 급전부(130)의 일단을 하나로 평행하게 연결시키는 역할을 한다.The metal connecting member 310 has one end of each of the ground parts 120 formed at left and right sides of the power supply unit 130 with one end of the power supply unit 130 interposed therebetween, and the power supply unit 130. It connects one end of the parallel to one.

또한, 상기 금속연결 부재(310)로 연결된 상기 방사체(110)와 상기 복수의 접지부(120) 및 상기 급전부(130)는 프레스 가공을 통해 일체형으로 형성된다(S10).In addition, the radiator 110 connected to the metal connecting member 310, the plurality of grounding parts 120, and the power feeding part 130 are integrally formed through a press process (S10).

상기 프레스 가공시 상기 금속연결부재(310)와 연결되는 상기 급전부(130)의 일단과 상기 복수의 접지부(120) 각각의 일단은 V컷팅(320)하여 사출 성형후 쉽게 금속연결부재(310)를 제거할 수 있도록 한다.One end of each of the power supply unit 130 and the one end of each of the plurality of grounding parts 120 connected to the metal connecting member 310 during the press working is V-cutting 320 to facilitate the metal connecting member 310 after injection molding. ) Can be removed.

도 4b와 도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 사출 성형후 상부와 하부에서 바라본 캐리어가 형성된 패치안테나 성형체(400)의 구성도이다. Figure 4b and Figure 4c is a block diagram of a patch antenna molded body formed with a carrier viewed from the top and bottom after injection molding according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따라 사출 성형하는 단계는 상기 프레스 가공을 통해 형성되는 상기 패치안테나 성형체(300)를 사출 금형에 삽입되는 단계(S20)와 상기 사출 금형속으로 용융 플라스틱을 삽입 사출하는 단계(S30)로 이루어진다.Injection molding according to an embodiment of the present invention comprises the step of inserting the patch antenna molded body 300 formed through the press working in the injection mold (S20) and the step of inserting the molten plastic into the injection mold It is made of (S30).

상기 사출 성형 단계에서 상기 복수의 접지부(120)에 포함된 상기 접지패드(121)는 공기중에 노출되도록 형성되며 이동통신 단말기의 메인회로가 장착된 기판(200)상에 접촉 연결되어 표면실장된다.In the injection molding step, the ground pads 121 included in the ground parts 120 are exposed to air and are surface mounted in contact with a substrate 200 on which the main circuit of the mobile communication terminal is mounted. .

또한, 상기 사출 성형을 통해 상기 방사체(110)를 이루는 사각의 금속평판 테두리부 네면과 상기 복수의 접지부(120)를 감싸는 캐리어(140)가 형성된다.In addition, four sides of the rectangular metal plate rim forming the radiator 110 and the plurality of grounding parts 120 are formed through the injection molding.

상기 캐리어(140)는 플라스틱 레진으로 사출 성형되며 상기 방사체(110)와 상기 복수의 접지부(120)를 고정지지 하기 위해 상기 방사체(110)를 이루는 사각의 금속평판 테두리부 네면과 상기 복수의 접지부(120)를 감싸는 상자구조의 캐비티형으로 형성된다.The carrier 140 is injection-molded with a plastic resin, and the four sides of the rectangular metal plate rim portion forming the radiator 110 to support the radiator 110 and the plurality of grounding parts 120 are fixed to the plurality of contacts. The box 120 is formed in a cavity shape of a box structure.

또한, 상기 캐리어(140)는 상기 방사체(110)와 상기 복수의 접지부(120) 사이를 소정간격 상호 이격하고 형성된다.In addition, the carrier 140 is formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval between the radiator 110 and the ground portion 120.

따라서, 상기 캐리어(140)가 형성되는 상기 사출 성형 단계를 통해 상기 방사체(110)와 상기 복수의 접지부(120) 사이에 소정간격을 이격하기 위해 사용되었던 종래의 지지물이 필요하지 않게 되어 부품수가 들어들고 그에 따른 비용이 줄어 들며 제조공정을 단순하게 하는 효과를 가진다.Therefore, the conventional support, which was used to space the predetermined distance between the radiator 110 and the plurality of grounding parts 120 through the injection molding step in which the carrier 140 is formed, is not necessary, so that the number of parts The cost is reduced and the manufacturing process is simplified.

게다가 상기 캐리어(140)는 플라스틱 레진을 사용하여 유전율을 쉽게 변경하여 사출 성형 할 수 있기에 임피던스 정합 및 안테나이득 등 전기적 특성을 고려하여 다양한 성능을 구현 할 수있다.In addition, since the carrier 140 can be injection molded by easily changing the dielectric constant using a plastic resin, various characteristics of the carrier 140 may be realized in consideration of electrical characteristics such as impedance matching and antenna gain.

상기 방사체(110)를 이루는 사각의 금속평판은 사출 성형된 상기 캐리어(140) 상부의 외곽사이즈를 벗어나지 않는 일정한 범위 안에서 크기조정이 가능하게 된다.The rectangular metal flat plate forming the radiator 110 may be sized within a predetermined range without departing from the outer size of the upper portion of the injection molded carrier 140.

따라서, 임피던스 정합, 안테나 이득등 전기적 특성을 고려하여 상기 방사체(110)의 크기 조정이 가능하므로 추가적인 금형수정 공정이 필요 없이 다양한 전기적 성능을 구현할 수 있다.Therefore, since the size of the radiator 110 can be adjusted in consideration of electrical characteristics such as impedance matching and antenna gain, various electrical performances can be realized without the need for an additional mold modification process.

상기 사출 성형 단계 후 상기 프레스 가공 단계에서 만들어졌던 상기 금속 연결부재(310)는 제거된다.After the injection molding step, the metal connecting member 310 made in the press working step is removed.

상기와 같이, 본 발명은 상기 금속연결부재(310)를 제거하여 상기 방사체(110)와 상기 접지부(120)를 회로적으로 분리하는 단계를 포함한다.(S40)As described above, the present invention includes the step of circuitly separating the radiator 110 and the ground portion 120 by removing the metal connection member (310).

도 5a 와 도5b는 본 발명에 따른 일실시예로서 복수개로 평행 배열되어 형성되는 패치안테나 성형체의 구성도이다.5A and 5B are configuration diagrams of a patch antenna molded body formed as a plurality of parallel arrays according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 패치안테나 성형체는 복수개로 평행배열되고 플라스틱 레진을 사용하여 사출 성형하는 제조방법을 사용한다.The patch antenna molded body according to the embodiment of the present invention uses a manufacturing method of injection molding using a plastic resin arranged in parallel in a plurality.

따라서, 상기 패치안테나 성형체를 복수개로 평행배열하여 사출 성형하는 제조방법은 방사체(110)와 복수의 접지부(120)를 고정지지 하기 위해 상기 방사 체(110)를 이루는 사각의 금속평판 테두리부 네면과 상기 복수의 접지부(120)를 감싸는 캐비티형 상자구조로 형성되는 캐리어(140)를 사출성형 하여 별도의 추가적인 복잡한 부품구성없이 상호 이격된 간격을 유지하도록 하여 그에 따른 부품비용 및 조립비용을 절감하고 제조공정의 단순화는 물론 대량생산을 가능하게 하는 효과가 있다.Therefore, in the manufacturing method of injection molding by arranging the patch antenna molded body in parallel in a plurality, the four sides of the rectangular metal plate rim forming the radiator 110 to support the radiator 110 and the plurality of ground parts 120 are fixed. And injection molding a carrier 140 formed of a cavity-type box structure surrounding the plurality of grounding parts 120 to maintain spaced apart from each other without any additional complicated component configuration, thereby reducing component costs and assembly costs. In addition to simplifying the manufacturing process, there is an effect that enables mass production.

지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.The present invention has been described in detail so far, but the embodiments mentioned in the process are only illustrative and are not intended to be limiting, and the present invention is provided by the following claims and the technical spirit and field of the present invention. Within the scope not departing from the scope of the present invention, changes in the components that can be coped evenly will fall within the scope of the present invention.

도 1a와 1b는 종래의 패치 안테나 장치 구성도1a and 1b is a configuration diagram of a conventional patch antenna device

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 캐비티형 패치 안테나 장치와 기판과의 연결도 2 is a connection diagram of a cavity-type patch antenna device and a substrate according to an embodiment of the present invention

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제조방법을 개략적으로 나타낸 구성도3 is a schematic view showing a manufacturing method according to an embodiment of the present invention

도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 패치 안테나 성형체 구성도Figure 4a is a configuration diagram of a patch antenna molded body according to an embodiment of the present invention

도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 사출 성형후 패치안테나 성형체 구성도Figure 4b is a configuration of the patch antenna molded body after injection molding according to an embodiment of the present invention

도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 사출 성형후 패치안테나 성형체 배면도Figure 4c is a rear view of the patch antenna molded body after injection molding according to an embodiment of the present invention

도 5a와 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 사출 성형전과 사출 성형후 복수개로 평행배열한 패치안테나 성형체의 구성도5a and 5b is a configuration diagram of a patch antenna molded body arranged in parallel in a plurality of before injection molding and after injection molding according to an embodiment of the present invention

* 주요 도면부호에 대한 설명 ** Description of the main drawing codes *

10 : 마이크로스트립 기판 20 : 금속패턴10 microstrip substrate 20 metal pattern

30 : 방사체 40 : 접지부 30: radiator 40: ground portion

50 : 지지물 60 : 급전선로50: support 60: feed line

100 : 패치안테나 110 : 방사체100: patch antenna 110: radiator

111 : 제 1슬롯 112 : 제 2슬롯 111: first slot 112: second slot

120 : 접지부 121 : 접지패드 120: ground portion 121: ground pad

122 : 접지패드연결부 130 : 급전부 122: ground pad connection portion 130: feeder

140 : 캐리어 200 : 기판140: carrier 200: substrate

210 : 급전패드 220 : 표면실장패드210: power supply pad 220: surface mounting pad

300 : 패치안테나 성형체 310 : 금속연결부재300: patch antenna molded body 310: metal connecting member

320 : V컷팅 400 : 캐리어가 형성된 패치안테나 성형체320: V-cutting 400: patch antenna molded body formed with a carrier

Claims (7)

무선통신 단말기의 메인회로가 장착되고 급전패드와 표면실장패드가 형성된 기판상에 표면실장이 가능한 캐비티형 패치 안테나 장치에 있어서,In the cavity-type patch antenna device which is mounted on the substrate on which the main circuit of the wireless communication terminal is mounted and the feed pad and the surface mounting pad are formed, 금속평판으로 형성되는 방사체와;A radiator formed of a metal plate; 상기 방사체의 하부방향으로 상호 이격된 간격을 이루며 상기 기판상에 접촉 연결되는 접지부와;A ground part connected to the substrate and spaced apart from each other in a downward direction of the radiator; 상기 방사체와 상기 기판상의 급전패드를 상호 연결하는 급전부; 및A feeder configured to interconnect the radiator and a feed pad on the substrate; And 상기 방사체를 형성하는 금속평판의 테두리부와 상기 접지부를 감싸는 단일의 캐비티형 상자구조로 형성되는 캐리어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐비티형 패치 안테나 장치.Cavity patch antenna device, characterized in that consisting of a carrier formed of a single cavity-type box structure surrounding the edge portion of the metal plate forming the radiator and the ground portion. 청구항 1에 있어서, 상기 방사체는,The method according to claim 1, wherein the radiator, 상기 금속평판의 모서리가 절삭된 대각으로 형성되는 상대적으로 길이가 긴 제 1슬롯과,A relatively long first slot having a diagonal cut off the edge of the metal plate; 상기 제 1슬롯과 X자형의 교차되는 형태로 형성된 상대적으로 길이가 짧은 제 2슬롯으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐비티형 패치 안테나 장치.Cavity patch antenna device, characterized in that the first slot and the second slot formed of a relatively short length formed in the cross shape of the X-shape. 청구항 2에 있어서, 상기 제 1슬롯과 제 2슬롯의 길이의 비는,The method according to claim 2, wherein the ratio of the length of the first slot and the second slot, 2:1인 것을 특징으로 하는 캐비티형 패치 안테나 장치.Cavity patch antenna device, characterized in that 2: 1. 청구항 1에 있어서, 상기 접지부는,The method according to claim 1, The ground portion, 상기 기판상의 표면실장패드와 접촉연결되는 접지패드 및 상기 접지패드와 높이가 다른 단차구조로 연결되어 형성되는 접지패드연결부로 이루어진 것을 특징으로 하는 캐비티형 패치 안테나 장치.Cavity patch antenna device, characterized in that consisting of a ground pad connecting portion formed in contact with the surface-mounting pad on the substrate and a stepped structure different in height from the ground pad. 청구항 1에 있어서, 상기 급전부는,The method according to claim 1, wherein the power supply unit, 상기 방사체의 일측 끝단 중앙부에서 하부 수직방향으로 L자형 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 캐비티형 패치 안테나 장치.Cavity patch antenna device, characterized in that the L-shaped bent portion in the lower vertical direction in the central portion of one end of the radiator. 무선통신 단말기의 메인회로가 장착되고 급전패드와 접지패드가 형성된 기판상에 표면실장이 가능한 캐비티형 패치 안테나 장치의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the cavity-type patch antenna device which is mounted on the substrate on which the main circuit of the wireless communication terminal is mounted and the feed pad and the ground pad are formed, 금속평판으로 형성되는 방사체와 상기 방사체의 하부방향으로 상호 이격된 간격을 이루며 기판상에 접촉연결되는 접지부와 상기 방사체와 상기 기판상의 급전패드를 상호 연결하는 급전부 및 상기 급전부의 일단과 상기 접지부의 일단을 연결 하는 금속연결부재를 포함하는 패치 안테나 성형체가 형성되는 단계와;A radiator formed of a metal plate and a ground portion which is spaced apart from each other in a lower direction of the radiator, and a ground portion contacted on a substrate, a feed portion connecting the radiator and a feed pad on the substrate, and one end of the feed portion; Forming a patch antenna molded body including a metal connecting member connecting one end of the ground part; 상기 패치 안테나 성형체를 사출 금형에 삽입하는 단계와;Inserting the patch antenna molded body into an injection mold; 상기 패치 안테나 성형체를 고정지지 하기 위하여 상기 방사체의 테두리부와 상기 접지부를 감싸는 캐리어가 단일의 캐비티형 상자구조로 용융 플라스틱을 삽입 사출하는 단계; 및Inserting and injecting molten plastic into a single cavity-type box structure in which a carrier surrounding the edge of the radiator and the ground part supports the patch antenna molded body; And 상기 금속연결부재를 제거하여 상기 방사체와 상기 접지부를 회로적으로 분리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐비티형 패치 안테나 장치의 제조방법.And removing the metal connection member to circuitly separate the radiator and the ground part. 청구항 6에 있어서, 상기 급전부와 상기 접지패드는,The method of claim 6, wherein the feeder and the ground pad, 실버 패이스트, 패드 프린팅 후 도금, 패턴이 구현된 필름사출 및 이중사출 후 도금 중 어느 한 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 캐비티형 패치 안테나 장치의 제조방법.Method of manufacturing a cavity-type patch antenna device, characterized in that formed by any one of silver paste, plating after pad printing, film injection pattern and double injection after plating.
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