KR100893505B1 - Inner type chip antenna device - Google Patents

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Abstract

내장형 칩 안테나 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치는, 전후 및 좌우가 대칭형으로 형성된 육면체의 유전체블록; 상기 유전체블록의 상면에 좌우 대칭으로 형성된 복수의 상면 전극, 상기 복수의 상면 전극의 각각의 한쪽 끝으로부터 상기 유전체블록의 좌우 양 측면으로 서로 대칭적으로 연장된 복수의 측면 전극, 상기 복수의 측면 전극의 각각에서 상기 유전체블록의 하면으로 연장되며, 서로 좌우 대칭적으로 형성된 복수의 하면 전극, 및 상기 유전체블록의 하면에 상기 복수의 하면 전극과 전후 대칭적으로 형성된 복수의 제2 하면 전극을 포함한다. 이로써, 내장형 칩 안테나 장치는 무선통신 시스템의 조건을 변경하거나 안테나의 구조를 변경하는 일없이 다양한 무선통신 시스템에 설치되어 전기적 특성을 변화할 수 있게 된다.An embedded chip antenna device is disclosed. Embedded chip antenna device according to the present invention, the front and rear and right and left hexahedral dielectric block formed symmetrically; A plurality of upper surface electrodes symmetrically formed on the upper surface of the dielectric block, a plurality of side electrodes extending symmetrically from one end of each of the plurality of upper surface electrodes to both the left and right sides of the dielectric block, and the plurality of side electrodes A plurality of lower surface electrodes extending from a lower surface of the dielectric block to each other and symmetrically formed on the lower surface of the dielectric block, and a plurality of second lower surface electrodes formed symmetrically with the lower surface electrode on the lower surface of the dielectric block. . As a result, the built-in chip antenna device may be installed in various wireless communication systems without changing the conditions of the wireless communication system or the structure of the antenna to change electrical characteristics.

내장형, 칩 안테나, 인쇄회로기판, 대칭, 패드, 시그널 라인, 접지 라인 Embedded, Chip Antenna, Printed Circuit Board, Symmetrical, Pad, Signal Line, Ground Line

Description

내장형 칩 안테나 장치{Inner type chip antenna device}Embedded chip antenna device {Inner type chip antenna device}

본 발명은 내장형 칩 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선통신 시스템의 조건을 변경하거나 안테나의 구조를 변경하는 일없이 다양한 무선통신 시스템에 응용될 수 있는 내장형 칩 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an embedded chip antenna device, and more particularly, to an embedded chip antenna device that can be applied to various wireless communication systems without changing the conditions of the wireless communication system or the structure of the antenna.

최근 이동통신 단말기의 경우 내장형 안테나가 대세를 이루고 있으며, 이동통신 단말기의 소형화 추세에 따라 일반적인 안테나와 비교하여 상대적으로 소형화가 용이한 내장형 칩 안테나의 사용도 증가하고 있다. 이와 같이 소형화된 칩 안테나는 단일 유전체블록 또는 복수 개의 유전체시트를 적층하여 이루어진 유전체 블록에 방사소자를 구성하는 도체패턴을 형성하는 방식으로 제조된다.Recently, in the case of mobile communication terminals, built-in antennas have become popular, and according to the trend of miniaturization of mobile communication terminals, the use of embedded chip antennas, which are relatively easy to miniaturize, is increasing compared to general antennas. The miniaturized chip antenna is manufactured in such a manner that a conductor pattern constituting a radiating element is formed on a dielectric block formed by stacking a single dielectric block or a plurality of dielectric sheets.

일반적으로 칩 안테나는 소형화를 이루기 위해 통상적으로 나선형(helix type), 미앤더형 (meander type)(이하, '지그재그 타입'이라고도 한다)으로 설계되며, 성능 향상을 위하여 평판형 역 F 안테나(PIFA : Planar Inverted-F Antenna)형태로 설계되고 있다. In general, chip antennas are generally designed as a helix type or meander type (hereinafter also referred to as a zigzag type) in order to achieve miniaturization. Inverted-F Antenna).

나선형 안테나는 소형 안테나 설계의 가장 기본적인 형태이다. 기본적으로 안테나는 공진 길이에 비례하여 안테나의 동작 주파수가 결정되는데, 일정한 동작 주파수를 갖는 기다란 도체를 도 1a에 도시한 바와 같이 일정한 설계 법칙에 따라 일정 방향의 나선형으로 감아올리게 되면 실제 물리적인 길이는 길게 펴져 있을 때보다 줄어들지만 그 동작 주파수는 펴진 상태의 동작 주파수와 유사하게 구현 가능하여 소형화 방안으로 널리 알려진 기술이다. 이와 같은 나선형 타입의 안테나는 도 1b와 같은 변형된 형태로 사용되기도 한다.Spiral antennas are the most basic form of small antenna design. Basically, the operating frequency of the antenna is determined in proportion to the resonance length. When the long conductor having a constant operating frequency is wound in a spiral in a certain direction according to a constant design rule as shown in FIG. 1A, the actual physical length is It is smaller than when it is extended, but its operating frequency can be implemented similar to the operating frequency of the unfolded state. Such a spiral antenna may be used in a modified form as shown in FIG. 1B.

지그재그 타입의 경우도 상기의 나선형 타입과 유사한 방식으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 기다란 안테나를 좌우로 지그재그로 접어 올리게 되면 동작 주파수를 유지하며 안테나의 물리적인 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.In the case of the zigzag type, the spiral type is similar to the helical type, and when the long antenna is zigzag up and down as shown in FIG. 2, the zigzag type maintains the operating frequency and reduces the physical size of the antenna.

평판형 역 F 안테나는 나선형 칩 안테나의 특성적인 한계를 극복하기 위하여 설계된 것으로서, 도 3에 도시한 바와 같이 안테나(5)의 일부가 반드시 그라운드(10)에 접지되며 소형화를 위하여 간혹 나선형 방식 또는 지그재그 방식이 혼용되어 사용되기도 한다. 또한, 나선형 안테나 또는 지그재그 타입 안테나의 경우, 반드시 전극의 한 곳은 신호를 인가하는 선로와 연결되는 것을 원칙으로 하지만, 평판형 역 F 안테나의 경우에는 전기적인 특성을 달리하기 위하여 간혹 신호선과 안테나의 전극이 떨어진 상태(커플링 상태)로 동작하는 경우도 있어 다양한 설계의 응용이 가능하다.The planar inverted-F antenna is designed to overcome the characteristic limitations of the helical chip antenna. As shown in FIG. 3, a part of the antenna 5 is necessarily grounded to the ground 10, and in some cases, a spiral or zigzag for miniaturization. The methods are often used interchangeably. In addition, in the case of a spiral antenna or a zigzag type antenna, one of the electrodes must be connected to a line for applying a signal. However, in the case of a flat inverted F antenna, the signal line and the antenna are sometimes In some cases, the electrodes may be operated in a separated state (coupling state), thereby enabling application of various designs.

일반적으로 안테나는 그라운드가 가정된 상태에서 동작하는 것을 전제로 하며, 이와 같은 가정이 변경되면 결과도 변경되기 마련이다. 따라서, 상기와 같은 내장형 안테나의 경우 그라운드 조건이 변경되면 동일한 안테나라고 하더라도 그 전기적인 특성이 달라진다. 즉, 그라운드 조건에 따라 안테나의 동작 주파수가 변화하며, 구조적인 임피던스가 변경된다. 이 경우, 상기와 같은 내장형 안테나는 동작 주파수를 조절하기 위하여 그 길이를 변경하거나, 위치를 변경하여 설치된다. 또한, 구조적인 임피던스를 변경하기 위하여 안테나의 구조를 변경(예를 들어, 도체의 폭을 변경하거나, 나선 사이 또는 지그재그 사이의 간격을 변경하거나, 나선의 방향 또는 지그재그의 방향을 변경하는 등)함으로써 안테나의 전기적인 특성을 조절하여 원하는 특성을 만족하게 된다. 이와 같이 다양한 시스템에 적용하여 원하는 전기적 특성을 얻기 위해서는 다양한 시스템마다 서로 다른 안테나의 설계를 반영하거나, 안테나의 특성에 맞추어 시스템의 설계가 변경되어야 한다.In general, the antenna is assumed to operate with the assumption that ground is assumed, and if the assumption is changed, the result is also changed. Therefore, in the case of the built-in antenna as described above, if the ground condition is changed, even if the same antenna, its electrical characteristics are different. That is, the operating frequency of the antenna changes according to the ground condition, and the structural impedance is changed. In this case, the built-in antenna as described above is installed by changing its length or changing its position in order to adjust the operating frequency. In addition, by changing the structure of the antenna to change the structural impedance (e.g., changing the width of the conductor, changing the spacing between the spirals or zigzag, changing the direction of the spiral or the zigzag, etc.) The electrical characteristics of the antenna are adjusted to satisfy the desired characteristics. As described above, in order to obtain desired electrical characteristics by applying to various systems, the design of a different antenna must be reflected for various systems, or the design of the system must be changed according to the characteristics of the antenna.

그런데, 다양한 시스템의 조건에 맞추어 튜닝 작업을 통하여 안테나의 설계 구조를 변경하거나 안테나의 특성에 따라 시스템의 조건을 변경하여 원하는 전기적 특성을 얻기 위해서는, 개발 과정에서 많은 비용의 손실을 발생시키게 되며 신규 부품의 개발을 위한 시간적인 손실도 발생하게 될 뿐만 아니라, 다양한 제품의 개발로 인한 제품의 관리적 어려움을 동반하게 되는 문제점이 있다.However, in order to obtain the desired electrical characteristics by changing the design structure of the antenna through the tuning work according to the conditions of various systems or by changing the system conditions according to the characteristics of the antenna, a lot of cost is incurred in the development process. In addition to the loss of time for the development of the, there is a problem that comes with the management difficulties of the product due to the development of various products.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 기본적으로 안테나의 소형화를 가능하게 하며 무선통신 시스템의 설계 조건을 변경하거나 안테나의 구조를 변경하는 일없이 다양한 무선통신 시스템에 설치될 수 있는 내장형 칩 안테나 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve the above problems, which basically enables miniaturization of the antenna and can be installed in various wireless communication systems without changing the design conditions of the wireless communication system or changing the structure of the antenna. An object is to provide a built-in chip antenna device.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나의 제1 실시예는, 전후 및 좌우가 대칭형으로 형성된 육면체의 유전체블록; 상기 유전체블록의 상면에 좌우 대칭으로 형성된 복수의 상면 전극; 상기 복수의 상면 전극의 각각의 한쪽 끝으로부터 상기 유전체블록의 좌우 양 측면으로 서로 대칭적으로 연장된 복수의 측면 전극; 상기 복수의 측면 전극의 각각에서 상기 유전체블록의 하면으로 연장되며, 좌우 대칭적으로 형성된 복수의 하면 전극; 및 상기 유전체블록의 하면에 상기 복수의 하면 전극과 전후 대칭적으로 형성된 복수의 제2 하면 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다. A first embodiment of a built-in chip antenna according to the present invention for achieving the above object is a hexahedral dielectric block formed in a symmetrical shape before and after and left and right; A plurality of top electrodes symmetrically formed on the top surface of the dielectric block; A plurality of side electrodes extending from one end of each of the plurality of top electrodes to each other symmetrically to left and right sides of the dielectric block; A plurality of bottom electrodes extending from a lower surface of each of the plurality of side electrodes to the lower surface of the dielectric block and symmetrically formed; And a plurality of second lower surface electrodes formed symmetrically with the plurality of lower surface electrodes on the lower surface of the dielectric block.

여기서, 상기의 내장형 칩 안테나는, 인쇄회로기판에 형성되며 상기 복수의 하면 전극 및 상기 복수의 제2 하면 전극의 각각에 접촉되는 복수의 패드를 더 포함하는 것이 바람직하다.The embedded chip antenna may further include a plurality of pads formed on the printed circuit board and in contact with each of the plurality of bottom electrodes and the plurality of second bottom electrodes.

또한, 상기 복수의 패드 중의 적어도 하나는 제1 집중 정수소자를 포함하는 시그널 라인에 연결되며, 상기 시그널 라인이 연결된 패드를 제외한 나머지 패드 중의 적어도 하나는 제2 집중 정수소자를 포함하는 접지 라인에 연결되는 것이 바람직하다.In addition, at least one of the plurality of pads is connected to a signal line including a first concentrated integer element, and at least one of the remaining pads except the pad to which the signal line is connected includes a second concentrated integer element. It is preferably connected to the ground line.

바람직하게는, 상기 유전체블록은 직육면체로 형성된다.Preferably, the dielectric block is formed of a rectangular parallelepiped.

또한, 상기 복수의 상면 전극은 상기 유전체블록의 길이방향을 따라 양측 가장자리에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the plurality of top electrodes may be formed at both edges along the length direction of the dielectric block.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치의 제2 실시예는, 직육면체로 형성된 유전체블록; 상기 유전체블록의 상면에 양측 가장자리를 따라 길이방향으로 형성된 복수의 상면 전극; 상기 복수의 상면 전극의 각각의 한쪽 끝에서 상기 유전체블록의 양 측면으로 직각 방향으로 각각 연장된 복수의 측면 전극; 상기 복수의 측면 전극으로부터 상기 유전체블록의 하면으로 연장된 복수의 하면 전극; 상기 유전체블록의 하면에 대하여, 상기 복수의 하면 전극의 각각과 전후 대칭적으로 형성된 복수의 제2 하면 전극; 및 인쇄회로기판에 형성되며, 상기 복수의 하면 전극 및 상기 복수의 제2 하면 전극의 위치에 대응하고, 각각에 집중 정수소자를 포함하는 시그널 라인 또는 접지 라인과 연결되는 복수의 패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.A second embodiment of the embedded chip antenna device according to the present invention for achieving the above object is a dielectric block formed of a rectangular parallelepiped; A plurality of top electrodes formed on the top surface of the dielectric block in the longitudinal direction along both edges; A plurality of side electrodes each extending in a direction perpendicular to both sides of the dielectric block at one end of each of the plurality of top electrodes; A plurality of bottom electrodes extending from the plurality of side electrodes to the bottom surface of the dielectric block; A plurality of second lower surface electrodes formed symmetrically with each of the plurality of lower surface electrodes with respect to the lower surface of the dielectric block; And a plurality of pads formed on the printed circuit board and corresponding to positions of the plurality of lower surface electrodes and the plurality of second lower surface electrodes, respectively, and connected to a signal line or a ground line, each of which includes a concentrated water purifying element. It features.

바람직하게는, 상기의 내장형 칩 안테나 장치는 상기 복수의 패드 중, 상기 복수의 하면 전극에 대응하는 패드를 전기적으로 연결하는 제1 연결 패드; 및 상기 복수의 패드 중, 상기 복수의 제2 하면 전극에 대응하는 패드를 전기적으로 연결하는 제2 연결 패드를 더 포함한다. Preferably, the built-in chip antenna device includes a first connection pad for electrically connecting pads corresponding to the plurality of bottom electrodes of the plurality of pads; And second connection pads electrically connecting pads corresponding to the plurality of second lower surface electrodes among the plurality of pads.

여기서, 상기 시그널 라인은 상기 복수의 하면 전극에 대응하는 적어도 하나의 패드에 연결되며, 상기 접지 라인은 상기 복수의 제2 하면 전극에 대응하는 적어도 하나의 패드에 연결될 수 있다.The signal line may be connected to at least one pad corresponding to the plurality of bottom electrodes, and the ground line may be connected to at least one pad corresponding to the plurality of second bottom electrodes.

또는, 상기 접지 라인은 상기 복수의 하면 전극에 대응하는 적어도 하나의 패드에 연결되며, 상기 시그널 라인은 상기 복수의 제2 하면 전극에 대응하는 적어도 하나의 패드에 연결될 수도 있다.Alternatively, the ground line may be connected to at least one pad corresponding to the plurality of lower surface electrodes, and the signal line may be connected to at least one pad corresponding to the plurality of second lower surface electrodes.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치의 제3 실시예는, 직육면체로 형성된 유전체블록; 상기 유전체블록에 형성되며, 좌우 대칭형을 이루는 복수의 제1 전극; 상기 유전체블록에 형성되며, 좌우 대칭형을 이루는 복수의 제2 전극; 인쇄회로기판에 형성되며, 상기 제1 전극의 좌우 대칭되는 소정 부위에 접촉되는 복수의 제1 패드; 및 상기 인쇄회로기판에 형성되며, 상기 제2 전극의 좌우 대칭되는 소정 부위에 접촉되는 복수의 제2 패드를 포함하고, 상기 복수의 제1 패드 및 상기 복수의 제2 패드는 전후 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 한다.A third embodiment of the embedded chip antenna device according to the present invention for achieving the above object is a dielectric block formed of a rectangular parallelepiped; A plurality of first electrodes formed on the dielectric block and configured to have left and right symmetry; A plurality of second electrodes formed on the dielectric block and configured to have left and right symmetry; A plurality of first pads formed on the printed circuit board and in contact with predetermined portions that are symmetrical with respect to the first electrode; And a plurality of second pads formed on the printed circuit board, the second pads being in contact with predetermined portions of the second electrode which are symmetrical to each other, wherein the plurality of first pads and the plurality of second pads are formed to be symmetrical with respect to each other. It is characterized by.

여기서, 상기 복수의 제1 패드 중 적어도 하나는 제1 집중 정수 소자를 포함하는 시그널 라인에 연결되고 상기 복수의 제2 패드 중 적어도 하나는 제2 집중 정수 소자를 포함하는 접지 라인에 연결되는 것이 바람직하다.Here, at least one of the plurality of first pads is connected to a signal line including a first concentrated integer element, and at least one of the plurality of second pads is connected to a ground line including a second concentrated integer element. Do.

본 발명에 따르면, 내장형 칩 안테나를 좌우 대칭형으로 설계하고 인쇄회로기판에는 내장형 칩 안테나의 하면 전극에 대응하는 패드를 마련함으로써, 내장형 칩 안테나를 인쇄회로기판의 최외곽 측면의 어느 곳에 위치시키든 설계 조건을 변경하는 일없이 동일한 조건으로 장착할 수 있게 된다.According to the present invention, the embedded chip antenna is designed to be symmetrical and the printed circuit board is provided with pads corresponding to the bottom electrode of the embedded chip antenna, so that the embedded chip antenna is positioned anywhere on the outermost side of the printed circuit board. It is possible to install under the same conditions without changing the conditions.

또한, 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치는, 내장형 칩 안테나가 설치되 는 주변 조건과 위치에 관계없이 형상과 크기가 동일하게 유지되며, 주변의 설계 조건 또한 조건에 맞추어 단일 조건으로 고정되고, 집중 정수 소자(lumped element)만을 이용하여 원하는 주파수 및 동작대역은 물론 안테나 임피던스를 포함한 모든 전기적 특성을 조절할 수 있게 된다.In addition, the built-in chip antenna device according to the present invention, the shape and size are maintained the same regardless of the surrounding conditions and the location of the built-in chip antenna, the surrounding design conditions are also fixed to a single condition in accordance with the conditions, concentrated Only lumped elements can be used to adjust all electrical characteristics including the desired frequency and operating band as well as the antenna impedance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치의 구성 및 기능을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and function of the built-in chip antenna device according to the present invention.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치는, 전후 및 좌우가 대칭형으로 형성된 유전체블록(10), 유전체블록(10)에 형성되며 좌우 대칭형을 이루는 복수의 제1 전극(12a, 12b, 14a, 14b, 16a, 16b), 및 유전체블록(10)에 형성되며 좌우 대칭형을 이루는 복수의 제2 전극(18a, 18b)을 구비하는 내장형 칩 안테나와, 제1 전극(12a, 12b, 14a, 14b, 16a, 16b) 중의 좌우 대칭되는 소정 부위에 접촉되는 복수의 제1 패드(22a, 22b), 및 제2 전극(18a, 18b) 중의 좌우 대칭되는 소정 부위에 접촉되는 복수의 제2 패드(22c, 22d)를 구비하는 인쇄회로기판(20)을 포함하여 이루어진다.4 and 5 are schematic diagrams of a built-in chip antenna device according to the present invention. Referring to the drawings, the embedded chip antenna device according to the present invention, the front and rear and right and left symmetrical shape of the dielectric block 10, the plurality of first electrodes 12a, 12b, 14a, 14b, 16a, and 16b, and a built-in chip antenna having a plurality of second electrodes 18a and 18b formed on the dielectric block 10 and symmetrically formed, and the first electrodes 12a, 12b, 14a, A plurality of first pads 22a and 22b in contact with predetermined left and right symmetrical portions of 14b, 16a and 16b, and a plurality of second pads in contact with predetermined left and right symmetrical portions of second electrodes 18a and 18b ( And a printed circuit board 20 having 22c and 22d.

바람직하게는, 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치는 유전체블록(10)은 직육면체로 형성되며, 복수의 제1 전극(12a, 12b, 14a, 14b, 16a, 16b)은 유전체블 록(10)의 상면에 좌우 대칭형으로 형성된 복수의 상면 전극(12a, 12b), 각각의 상면 전극(12a, 12b)의 한쪽 끝으로부터 유전체블록(10)의 좌우 양 측면으로 서로 대칭적으로 연장된 복수의 측면 전극(14a, 14b), 및 복수의 측면 전극(14a, 14b)에서 유전체블록(10)의 하면으로 연장되며 서로 좌우 대칭적으로 형성된 복수의 하면 전극(16a, 16b)으로 이루어진다.Preferably, in the embedded chip antenna device according to the present invention, the dielectric block 10 is formed of a rectangular parallelepiped, and the plurality of first electrodes 12a, 12b, 14a, 14b, 16a, and 16b are formed of the dielectric block 10. A plurality of top electrodes 12a and 12b symmetrically formed on the top surface, and a plurality of side electrodes extending symmetrically from one end of each of the top electrodes 12a and 12b to both left and right sides of the dielectric block 10 ( 14a and 14b and a plurality of lower surface electrodes 16a and 16b extending from the plurality of side electrodes 14a and 14b to the lower surface of the dielectric block 10 and formed symmetrically with each other.

여기서, 복수의 상면 전극(12a, 12b)은 유전체블록(10)의 길이방향을 따라 양측 가장자리에 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 상면 전극(12a, 12b)의 형상은 도시된 것에 한정된 것은 아니며, 유전체블록(10)의 길이방향에 대하여 좌우 대칭이 되는 다양한 형태로 구현될 수 있다. Here, the plurality of top electrodes 12a and 12b may be formed at both edges along the length direction of the dielectric block 10. However, the shape of the top electrodes 12a and 12b is not limited to those shown, and may be implemented in various forms that are symmetrical with respect to the length direction of the dielectric block 10.

또한, 도 4에는 두 개의 측면 전극(14a, 14b)이 유전체블록(10) 상면의 길이방향 한쪽 끝으로부터 수직으로 연장되는 것으로 도시하였지만, 복수의 상면 전극(12a, 12b) 및 복수의 측면 전극(14a, 14b)이 연결되는 위치는 도시된 것에 한정된 것은 아니며, 유전체블록(10)의 길이방향에 대하여 좌우 대칭이 되는 다양한 위치로 변경될 수 있다. In addition, although two side electrodes 14a and 14b are shown to extend vertically from one end in the longitudinal direction of the upper surface of the dielectric block 10 in FIG. 4, the plurality of top electrodes 12a and 12b and the plurality of side electrodes ( The position at which the 14a and 14b are connected is not limited to the illustrated one, and may be changed to various positions that are symmetrical with respect to the longitudinal direction of the dielectric block 10.

또한, 도 4에는 복수의 측면 전극(14a, 14b)이 유전체블록(10)의 하면을 향해 수직으로 연장되는 것으로 도시하였지만, 복수의 측면 전극(14a, 14b)의 형상은 수직선에 한정된 것은 아니며, 유전체블록(10)의 길이방향에 대하여 좌우 대칭이 되는 다양한 형태로 변경될 수 있다.In addition, although the plurality of side electrodes 14a and 14b are shown to extend vertically toward the bottom surface of the dielectric block 10 in FIG. 4, the shape of the plurality of side electrodes 14a and 14b is not limited to the vertical lines. The dielectric block 10 may be changed into various shapes that are symmetrical with respect to the longitudinal direction.

이때, 복수의 측면 전극(14a, 14b)은 유전체블록(10)의 길이방향의 양 측면의 전방 또는 후방 끝으로부터 유전체블록(10) 하면의 전방 또는 후방 끝으로 좌우 대칭적으로 동일한 길이만큼 연장되어 복수의 하면 전극(16a, 16b)을 형성하는 것이 바람직하다.In this case, the plurality of side electrodes 14a and 14b extend from the front or rear ends of the both sides in the longitudinal direction of the dielectric block 10 to the front or rear ends of the bottom surface of the dielectric block 10 by the same length symmetrically. It is preferable to form the plurality of lower surface electrodes 16a and 16b.

복수의 제2 전극(18a, 18b)은 유전체블록(10)의 하면에 좌우 대칭적으로 형성되며, 복수의 하면 전극(16a, 16b)과 전후 대칭을 이루는 것이 바람직하다. 도면에는 복수의 제2 전극(18a, 18b)이 유전체블록(10)의 하면에만 형성된 것으로 도시하였지만, 복수의 제2 전극(18a, 18b)의 형상은 이에 한정된 것은 아니며, 복수의 제2 전극은 유전체블록(10)의 하면으로부터 측면으로, 또는 유전체블록(10)의 하면으로부터 측면 및 상면으로 연장되어 형성될 수도 있다. 유전체블록(10)의 하면에 형성된 복수의 제2 전극(18a, 18b)은 다른 복수의 제2 전극과 구분하여 복수의 제2 하면 전극(18a, 18b)이라 일컬으며, 이 경우에도 복수의 제2 하면 전극(18a, 18b)은 복수의 하면 전극(16a, 16b)과 전후 대칭을 이루는 것이 바람직하다.The plurality of second electrodes 18a and 18b may be symmetrically formed on the lower surface of the dielectric block 10, and may be symmetrical with the plurality of lower surface electrodes 16a and 16b. Although the plurality of second electrodes 18a and 18b are formed only on the bottom surface of the dielectric block 10 in the drawing, the shapes of the plurality of second electrodes 18a and 18b are not limited thereto, and the plurality of second electrodes It may be formed extending from the lower surface of the dielectric block 10 to the side, or from the lower surface of the dielectric block 10 to the side and the upper surface. The plurality of second electrodes 18a and 18b formed on the lower surface of the dielectric block 10 are referred to as the plurality of second lower surface electrodes 18a and 18b separately from other plurality of second electrodes, and in this case, It is preferable that the two lower surface electrodes 18a and 18b be symmetrical with the plurality of lower surface electrodes 16a and 16b.

복수의 제1 패드(22a, 22b) 및 복수의 제2 패드(22c, 22d)는 인쇄회로기판(20)의 내장형 칩 안테나가 실장되는 위치에 대응하여 마련된다. 즉, 복수의 제1 패드(22a, 22b)는 복수의 제1 전극(12a, 12b, 14a, 14b, 16a, 16b) 중 유전체블록(10)의 하면에 형성된 복수의 하면 전극(16a, 16b)에 대응하는 위치에 형성되며, 복수의 제2 패드(22c, 22d)는 복수의 제2 전극 중 유전체블록(10)의 하면에 형성된 복수의 제2 하면 전극(18a, 18b)에 대응하는 위치에 형성된다. 바람직하게는, 복수의 제1 패드(22a, 22b) 및 복수의 제2 패드(22c, 22d)는 인쇄회로기판(20)의 최 외곽에 설치되며, 복수의 하면 전극(16a, 16b)과 복수의 제2 하면 전극(18a, 18b)에 대응하는 위치라면 인쇄회로기판의 전, 후, 좌, 후의 어느 위치라도 관계없다.The plurality of first pads 22a and 22b and the plurality of second pads 22c and 22d are provided corresponding to positions at which the embedded chip antenna of the printed circuit board 20 is mounted. That is, the plurality of first pads 22a and 22b may include the plurality of lower surface electrodes 16a and 16b formed on the lower surface of the dielectric block 10 among the plurality of first electrodes 12a, 12b, 14a, 14b, 16a, and 16b. And a plurality of second pads 22c and 22d at positions corresponding to the plurality of second lower surface electrodes 18a and 18b formed on the lower surface of the dielectric block 10 among the plurality of second electrodes. Is formed. Preferably, the plurality of first pads 22a and 22b and the plurality of second pads 22c and 22d are disposed at the outermost side of the printed circuit board 20, and the plurality of lower surface electrodes 16a and 16b and the plurality of lower pads 22a and 22b are provided. The positions corresponding to the second lower surface electrodes 18a and 18b may be any positions before, after, left, and after the printed circuit board.

이때, 복수의 하면 전극(16a, 16b)은 각각이 서로 좌우 대칭이고, 복수의 제2 하면 전극(18a, 18b)도 각각이 서로 좌우 대칭이며, 복수의 하면 전극(16a, 16b) 및 복수의 제2 하면 전극(18a, 18b)은 서로 전우 대칭이므로, 그에 따라 복수의 제1 패드(22a, 22b)는 각각이 서로 좌우 대칭이 되고, 복수의 제2 패드(22c, 22d) 또한 각각이 서로 좌우 대칭이 되며, 복수의 제1 패드(22a, 22b) 및 복수의 제2 패드(22c, 22d)는 서로 전후 대칭이 된다. 따라서, 내장형 칩 안테나의 방향을 180도 회전한다면 복수의 제1 패드(22a, 22b)는 복수의 제2 하면 전극(18a, 18b)의 위치에 대응되며, 복수의 제2 패드(22c, 22d)는 복수의 하면 전극(16a, 16b)의 위치에 대응된다. At this time, the plurality of lower surface electrodes 16a and 16b are each symmetrical to each other, and the plurality of second lower surface electrodes 18a and 18b are also symmetrical to each other, and the plurality of lower surface electrodes 16a and 16b and the plurality of Since the second lower surface electrodes 18a and 18b are transversely symmetrical with each other, the plurality of first pads 22a and 22b are symmetrical to each other, and the plurality of second pads 22c and 22d are also each other. They are symmetrical to each other, and the plurality of first pads 22a and 22b and the plurality of second pads 22c and 22d are symmetrical with each other. Therefore, if the direction of the embedded chip antenna is rotated 180 degrees, the plurality of first pads 22a and 22b correspond to the positions of the plurality of second lower surface electrodes 18a and 18b, and the plurality of second pads 22c and 22d. Corresponds to the positions of the plurality of lower surface electrodes 16a and 16b.

한편, 복수의 제1 패드(22a, 22b) 중 적어도 하나는 시그널 라인(24)에 연결되고, 복수의 제2 패드(22c, 22d) 중 적어도 하나는 접지 라인(26)에 연결된다. 이때, 시그널 라인(24) 및 접지 라인(26)의 연결은 이에 한정된 것이 아니며, 복수의 제1 패드(22a, 22b) 중 적어도 하나에 접지 라인이 연결되고, 복수의 제2 패드(22c, 22d) 중 적어도 하나에 시그널 라인이 연결될 수도 있다. Meanwhile, at least one of the plurality of first pads 22a and 22b is connected to the signal line 24, and at least one of the plurality of second pads 22c and 22d is connected to the ground line 26. In this case, the connection of the signal line 24 and the ground line 26 is not limited thereto, and a ground line is connected to at least one of the plurality of first pads 22a and 22b and the plurality of second pads 22c and 22d. The signal line may be connected to at least one of

또는, 복수의 제1 패드(22a, 22b) 중 하나에 시그널 라인(24)이 연결되고, 복수의 제2 패드(22c, 22d) 중 하나에 접지 라인(26)이 연결되며, 각각의 제1 패드(22a, 22b)는 제1 연결 패드에 의해 전기적으로 서로 연결되고, 각각의 제2 패드(22c, 22d)는 제2 연결 패드에 의해 전기적으로 서로 연결될 수도 있다. 이때, 시그널 라인(24) 및 접지 라인(26)의 연결은 이에 한정된 것이 아니며, 상술한 바와 마찬가지로 복수의 제1 패드(22a, 22b) 중 하나에 접지 라인이 연결되고, 복수 의 제2 패드(22c, 22d) 중 하나에 시그널 라인이 연결될 수도 있다. Alternatively, the signal line 24 is connected to one of the plurality of first pads 22a and 22b, and the ground line 26 is connected to one of the plurality of second pads 22c and 22d, respectively. The pads 22a and 22b may be electrically connected to each other by a first connection pad, and each of the second pads 22c and 22d may be electrically connected to each other by a second connection pad. In this case, the connection of the signal line 24 and the ground line 26 is not limited thereto, and as described above, the ground line is connected to one of the plurality of first pads 22a and 22b and the plurality of second pads ( The signal line may be connected to one of 22c and 22d).

도 6은 인쇄회로기판(20)에 내장형 칩 안테나(10)가 장착된 내장형 칩 안테나 장치의 바람직한 실시 예를 나타낸다. 여기서, 도 4 및 도 5에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대하여 생략된 부재번호는 도 4 및 도 5의 부재번호를 참조한다.FIG. 6 shows a preferred embodiment of the embedded chip antenna device in which the embedded chip antenna 10 is mounted on the printed circuit board 20. Here, the omitted reference numerals for the same components as those shown in FIGS. 4 and 5 refer to the reference numerals of FIGS. 4 and 5.

상기와 같은 내장형 칩 안테나 및 인쇄회로기판(20)의 구성에 의해, 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치는 인쇄회로기판(20)에 내장형 칩 안테나를 180도 회전하여 장착하더라도 인쇄회로기판(20)의 설계 조건은 동일하게 유지될 수 있다. 이때, 시그널 라인(24)과 접지 라인(24)은 내장형 칩 안테나가 180도 회전되는 경우에도 동일한 형태를 유지할 수 있도록 서로 대각방향에 위치하는 패드(22a 및 22d, 또는 22b 및 22c)에 연결되는 것이 바람직하다.By the configuration of the built-in chip antenna and the printed circuit board 20 as described above, even if the built-in chip antenna device according to the present invention by rotating the built-in chip antenna 180 degrees to the printed circuit board 20, the printed circuit board 20 The design conditions of may remain the same. In this case, the signal line 24 and the ground line 24 are connected to the pads 22a and 22d or 22b and 22c positioned diagonally to each other to maintain the same shape even when the embedded chip antenna is rotated 180 degrees. It is preferable.

이때, 시그널 라인(24) 및 접지 라인(26)은 각각 집중 정수소자(lumped element)(30a, 30b, 30c)를 포함하며, 각각의 집중 정수소자를 통해 동작 주파수 및 구조적인 임피던스를 조절한다. 여기서, 집중 정수 소자(30a, 30b, 30c)는 인덕터(L) 및 커패시터(C)의 조합으로 구성되며, 임피던스 정합을 위하여 매칭(matching) 회로로서의 기능뿐만 아니라, 집중 정수소자 값을 통해 안테나의 방사 성능을 제어하는 역할을 한다. 이와 같이, 시그널 라인(24) 및 접지 라인(26)에 형성된 집중 정수 소자의 값만을 조절함으로써, 내장형 칩 안테나의 위치가 변경되는 경우에도 무선 통신 기기의 설계조건을 변경하는 일 없이 조건 변화에 유동적으로 대응할 수 있게 된다.In this case, the signal line 24 and the ground line 26 include lumped elements 30a, 30b, and 30c, respectively, and adjust operating frequencies and structural impedances through the lumped elements. Here, the lumped constant element 30a, 30b, 30c is composed of a combination of the inductor (L) and the capacitor (C), the function of the matching circuit for impedance matching, as well as the function of the antenna through the lumped integer element value It controls the spinning performance. Thus, by adjusting only the values of the lumped constant elements formed in the signal line 24 and the ground line 26, even if the position of the embedded chip antenna is changed, it is flexible to the condition change without changing the design condition of the wireless communication device. You can respond with.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치가 응용되는 각각의 설치 예를 나타낸다. 내장형 칩 안테나의 설치방향은 그대로 유지되며 내장형 칩 안테나가 설치되는 인쇄회로기판(20) 상의 위치가 변경되는 경우, 복수의 제1 패드(22a, 22b) 또는 복수의 제2 패드(22c, 22d)를 서로 연결하는 제1 연결 패드 또는 제2 연결 패드의 형태는 변경될 수 있다. 즉, 내장형 칩 안테나의 설치 위치가 변경되는 경우에는 기 설계된 인쇄회로기판(20)의 설계조건을 새롭게 변경하는 것이 아니라, 복수의 제1 패드(22a, 22b) 또는 복수의 제2 패드(22c, 22d)를 서로 연결하는 제1 연결 패드 및 제2 연결 패드 중의 적어도 하나의 연결 상태를 변경함으로써, 내장형 칩 안테나의 크기 또는 무선 통신 기기의 설계 조건을 그대로 유지하면서 어떠한 조건에도 응용될 수 있게 된다.7 and 8 show examples of installations to which the built-in chip antenna device according to the present invention is applied. The installation direction of the embedded chip antenna is maintained as it is, and when the position on the printed circuit board 20 on which the embedded chip antenna is installed is changed, the plurality of first pads 22a and 22b or the plurality of second pads 22c and 22d are provided. The shape of the first connection pad or the second connection pad that connects to each other may be changed. That is, when the installation position of the embedded chip antenna is changed, the design conditions of the predesigned printed circuit board 20 are not newly changed, but the plurality of first pads 22a and 22b or the plurality of second pads 22c, By changing the connection state of at least one of the first connection pad and the second connection pad connecting 22d) to each other, it can be applied to any condition while maintaining the size of the embedded chip antenna or the design condition of the wireless communication device.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, as well as such modifications are within the scope of the claims.

본 발명은 초기 설계에 따라 모노폴(monopole) 구조 또는 PIFA 구조에 모두 응용이 가능한 동일한 칩 안테나로 이용되며 주변의 설계 조건도 초기 설정과 동일한 상태에서 단순히 상기 안테나 주변의 집중정수소자 (Lumped Element)만을 이용 하여 동작 주파수대역을 비롯하여 안테나의 구조적인 임피던스를 변경할 수 있으며, 그 성능 또한 우수하고, 나선형 또는 지그재그형을 이용하지 않고도 소형화가 가능하며, 또한 칩 안테나의 부품공용화를 가능하게 하여 제품의 관리 및 생산성 향상에 큰 기여를 하게 되었다. The present invention is used as the same chip antenna that can be applied to both a monopole structure or a PIFA structure according to the initial design, and only the lumped elements around the antenna are simply maintained in the same condition as the initial setting. It can change the structural impedance of the antenna including the operating frequency band, and its performance is also excellent. It can be miniaturized without using the spiral or zigzag type, and also the common use of the chip antenna enables the product management and It has contributed greatly to productivity improvement.

도 1a 및 도 1b는 일반적인 나선형 구조의 칩 안테나를 나타낸 도면,1A and 1B are diagrams illustrating a chip antenna having a general spiral structure;

도 2는 일반적인 지그재그 타입의 칩 안테나를 나타낸 도면,2 is a diagram illustrating a typical zigzag type chip antenna;

도 3은 일반적인 평판형 역 F 안테나를 나타낸 도면, 3 is a diagram showing a typical flat inverted F antenna,

도 4는 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치의 칩 안테나의 예를 개략적으로 도시한 도면,4 is a view schematically showing an example of a chip antenna of the integrated chip antenna device according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치의 인쇄회로기판의 예를 개략적으로 도시한 도면,5 is a view schematically showing an example of a printed circuit board of an embedded chip antenna device according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 도면,6 is a view showing a preferred embodiment of a built-in chip antenna device according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치의 응용 예를 나타낸 도면, 그리고7 is a view showing an application example of a built-in chip antenna device according to the present invention, and

도 8은 본 발명에 따른 내장형 칩 안테나 장치의 다른 응용 예를 나타낸 도면이다. 8 is a view showing another application example of the embedded chip antenna device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 유전체블록 12a, 12b : 상면 전극10: dielectric block 12a, 12b: top electrode

14a, 14b : 측면 전극 16a, 16b : 하면 전극14a, 14b: side electrodes 16a, 16b: bottom electrode

18a, 18b : 제2 하면 전극 20 : 인쇄회로기판18a, 18b: second lower surface electrode 20: printed circuit board

22a, 22b, 22c, 22d : 패드22a, 22b, 22c, 22d: pad

Claims (13)

전후 및 좌우가 대칭형으로 형성된 육면체의 유전체블록;Hexahedral dielectric blocks formed symmetrically in front, rear, left, and right sides; 상기 유전체블록의 상면에 좌우 대칭으로, 상기 유전체블록의 길이방향을 따라 양측 가장자리에 형성된 복수의 상면 전극;A plurality of top electrodes formed at both edges along the longitudinal direction of the dielectric block, symmetrically with respect to the top surface of the dielectric block; 상기 복수의 상면 전극의 각각의 한쪽 끝으로부터 상기 유전체블록의 좌우 양 측면으로 서로 대칭적으로 연장된 복수의 측면 전극;A plurality of side electrodes extending from one end of each of the plurality of top electrodes to each other symmetrically to left and right sides of the dielectric block; 상기 복수의 측면 전극의 각각에서 상기 유전체블록의 하면으로 연장되며, 서로 좌우 대칭적으로 형성된 복수의 하면 전극; 및A plurality of bottom electrodes extending from a lower surface of each of the plurality of side electrodes to the lower surface of the dielectric block and formed to be symmetrical with each other; And 상기 유전체블록의 하면에 상기 복수의 하면 전극과 전후 대칭적으로 형성된 복수의 제2 하면 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 칩 안테나 장치.And a plurality of second lower surface electrodes formed symmetrically with the plurality of lower surface electrodes on the lower surface of the dielectric block. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 인쇄회로기판에 형성되며, 상기 복수의 하면 전극 및 상기 복수의 제2 하면 전극의 각각에 접촉되는 복수의 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 칩 안테나 장치.And a plurality of pads formed on the printed circuit board and in contact with each of the plurality of bottom electrodes and the plurality of second bottom electrodes. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 복수의 패드 중의 적어도 하나는 제1 집중 정수소자를 포함하는 시그널 라인에 연결되며, 상기 시그널 라인이 연결된 패드를 제외한 나머지 패드 중의 적어도 하나는 제2 집중 정수소자를 포함하는 접지 라인에 연결되는 것을 특징으로 하는 내장형 칩 안테나 장치.At least one of the plurality of pads is connected to a signal line including a first concentrated integer element, and at least one of the remaining pads except the pad to which the signal line is connected is connected to a ground line including a second concentrated integer element. Built-in chip antenna device characterized in that. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 시그널 라인과 상기 접지 라인은 상기 복수의 패드 중 대각방향에 위치한 패드에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 내장형 칩 안테나 장치.And the signal line and the ground line are respectively connected to pads disposed in diagonal directions among the plurality of pads. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유전체블록은 직육면체로 형성되는 것을 특징으로 하는 내장형 칩 안테나 장치.The dielectric block is a built-in chip antenna device, characterized in that formed in a rectangular parallelepiped. 삭제delete 직육면체로 형성된 유전체블록;A dielectric block formed of a rectangular parallelepiped; 상기 유전체블록의 상면에 양측 가장자리를 따라 길이방향으로 형성된 복수의 상면 전극;A plurality of top electrodes formed on the top surface of the dielectric block in the longitudinal direction along both edges; 상기 복수의 상면 전극의 각각의 한쪽 끝에서 상기 유전체블록의 양 측면으로 직각 방향으로 각각 연장된 복수의 측면 전극;A plurality of side electrodes each extending in a direction perpendicular to both sides of the dielectric block at one end of each of the plurality of top electrodes; 상기 복수의 측면 전극으로부터 상기 유전체블록의 하면으로 연장된 복수의 하면 전극; A plurality of bottom electrodes extending from the plurality of side electrodes to the bottom surface of the dielectric block; 상기 유전체블록의 하면에 대하여, 상기 복수의 하면 전극의 각각과 전후 대칭적으로 형성된 복수의 제2 하면 전극; 및A plurality of second lower surface electrodes formed symmetrically with each of the plurality of lower surface electrodes with respect to the lower surface of the dielectric block; And 인쇄회로기판에 형성되며, 상기 복수의 하면 전극 및 상기 복수의 제2 하면 전극의 위치에 대응하고, 각각에 집중 정수소자를 포함하는 시그널 라인 또는 접지 라인과 연결되는 복수의 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 칩 안테나 장치.And a plurality of pads formed on the printed circuit board and corresponding to positions of the plurality of bottom electrodes and the plurality of second bottom electrodes, and connected to signal lines or ground lines each including a concentrated water purifying element. Built-in chip antenna device. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 복수의 패드 중, 상기 복수의 하면 전극에 대응하는 패드를 전기적으로 연결하는 제1 연결 패드; 및A first connection pad configured to electrically connect pads corresponding to the plurality of bottom electrodes of the plurality of pads; And 상기 복수의 패드 중, 상기 복수의 제2 하면 전극에 대응하는 패드를 전기적으로 연결하는 제2 연결 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 칩 안테나 장치.And a second connection pad configured to electrically connect pads corresponding to the plurality of second lower surface electrodes, among the plurality of pads. 삭제delete 제 7항 또는 제 8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 시그널 라인은 상기 복수의 하면 전극에 대응하는 적어도 하나의 패드에 연결되며, 상기 접지 라인은 상기 복수의 제2 하면 전극에 대응하는 적어도 하나의 패드에 연결되는 것을 특징으로 하는 내장형 칩 안테나 장치.And the signal line is connected to at least one pad corresponding to the plurality of bottom electrodes, and the ground line is connected to at least one pad corresponding to the plurality of second bottom electrodes. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 접지 라인은 상기 복수의 하면 전극에 대응하는 적어도 하나의 패드에 연결되며, 상기 시그널 라인은 상기 복수의 제2 하면 전극에 대응하는 적어도 하나의 패드에 연결되는 것을 특징으로 하는 내장형 칩 안테나 장치.And the ground line is connected to at least one pad corresponding to the plurality of bottom electrodes, and the signal line is connected to at least one pad corresponding to the plurality of second bottom electrodes. 삭제delete 삭제delete
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