KR100979746B1 - Small sized ceramic coupling antenna for a-gps - Google Patents

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이정석
박승교
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(주)삼우이피씨
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Abstract

PURPOSE: A small A-GPS(Assisted-Global Positioning System) ceramic coupling antenna is provided to secure a resonance length suitable for a requested frequency band by indirectly connecting a signal line and first and second radiation patterns through a first coupling pattern and a second coupling pattern. CONSTITUTION: A first radiation pattern(11) is formed on the upper side of a ceramic block. A first ground pattern(14) is formed on the upper, lateral, and lower sides of the ceramic block. A first coupling pattern(12) and a second coupling pattern(13) are electromagnetically connected to the first radiation pattern. The signal line, the second radiation pattern, and a ground line are formed on the circuit substrate. A first bonding pad electrically connects the signal line with the first coupling pattern. A second bonding pad electrically connects the second radiation pattern with the second coupling pattern. A third bonding pad electrically connects the ground line with one end of a first ground pattern. A fourth bonding pad is bonded with the other end of the first ground pattern.

Description

소형 Ａ－ＧＰＳ 세라믹 커플링 안테나{Small sized ceramic coupling antenna for A-GPS}Small sized ceramic coupling antenna for A-GPS

본 발명은 초소형으로 구현할 수 있으면서, 안정된 특성과 넓은 대역폭을 확보할 수 있는 소형 A-GPS 세라믹 커플링 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a small A-GPS ceramic coupling antenna that can be implemented in a very small size, and can ensure stable characteristics and wide bandwidth.

최근 위치 기반 서비스(location-based services, LBS)가 활성화되고 있다.Recently, location-based services (LBS) have been activated.

LBS는 어떤 정보 기기 사용자가 어디에 있는지에 관한 정보를 활용하는 서비스로서, 사용자에게 그 사람의 현재 위치에 기초하여 여행 정보나 광고 등 다양한 정보를 실시간으로 제공할 수 있도록 있다. 이를 가능케 하기 위해서는 사용자의 위치를 실시간으로 파악할 수 있는 기술이 요구되는데, 통상적으로 GPS(Global Positioning System) 기술을 사용한다. 더불어, 최근 기술적 및 사회적 요인으로 인해 휴대폰의 현대인의 생활 중심에 자리 잡게 되면서, LBS도 휴대폰을 기반으로 하여 개발되고 있다. 특히, 위성뿐만 아니라 휴대전화망을 이용하여 정확한 위치를 산출하는 A-GPS(Assisted GPS)의 기술이 개발되면서, 휴대폰을 이용한 LBS 서비스 가 더 활성화되고 있다.The LBS is a service that utilizes information on which information device user is located. The LBS can provide a user with various information such as travel information or advertisement based on the current location of the user in real time. In order to make this possible, a technology capable of identifying a user's location in real time is required. Typically, a GPS (Global Positioning System) technology is used. In addition, recently, due to technical and social factors have become the center of modern life of mobile phones, LBS is also being developed based on mobile phones. In particular, as the technology of A-GPS (Assisted GPS), which calculates accurate position using a mobile phone network as well as satellite, has been developed, LBS service using a mobile phone is being activated more.

한편, LBS 서비스를 이용하기 위해서는 위치 파악할 수 있는 GPS 수신기가 휴대 장치에 내장되어야 하므로, LBS의 활성화와 더불어 GPS 안테나에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히 소형화 및 다기능화되어 가고 있는 휴대폰의 공간적 제약으로 인해, GPS 안테나의 소형화가 요구되고 있다.On the other hand, in order to use the LBS service, since a GPS receiver capable of locating the location must be embedded in the portable device, the demand for the GPS antenna is increasing along with the activation of the LBS. Therefore, miniaturization of the GPS antenna is required.

그런데 GPS 안테나의 경우, 1.5 GHz 대의 높은 주파수 대역을 사용하기 때문에, 공진 길이 축소에 따른 성능 문제로 인해 소형화에 한계가 있었다.However, since the GPS antenna uses a high frequency band in the 1.5 GHz band, there is a limit in miniaturization due to performance problems caused by the reduction of the resonance length.

본 발명은 GPS 안테나의 소형화 요구에 맞추어, 휴대폰과 같이 공간적 제약을 갖는 휴대 장치에 적용할 수 있도록 초소형화된 GPS 안테나를 제공하고자 한 것으로서, 소형화시의 공진 길이 축소에 따른 성능 저하 문제를 보드 공진을 통해 해결한 소형 A-GPS 세라믹 커플링 안테나를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a miniaturized GPS antenna that can be applied to a portable device having a spatial constraint, such as a mobile phone, in accordance with the miniaturization requirements of the GPS antenna, the board resonant problem of performance degradation caused by the reduction of the resonance length at the time of miniaturization In order to provide a small A-GPS ceramic coupling antenna solved through the.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은, 상면과, 하면, 그리고 상기 상면과 하면을 연결하는 적어도 하나의 측면을 포함하는 세라믹 블록; 상기 세라믹 블록의 상면에 형성되는 제1 방사 패턴; 상기 세라믹 블록의 상면과 측면 및 하면에 걸쳐 형성되는 제1 그라운드 패턴; 상기 세라믹 블록의 측면 및 하면에 걸쳐 형성되고, 상기 제1 방사 패턴의 양단으로부터 일정 간격 떨어져 형성되어, 제1 방사 패턴과 전자기적으로 연결되는 제1,2 커플링 패턴; 회로 기판상에 형성되며, 신호를 전달하는 신호 라인; 상기 회로 기판상에 형성되는 제2 방사 패턴; 상기 회로 기판상에 형성되는 그라운드 라인; 상기 회로 기판상에 상기 신호 라인의 일단에 연결되도록 형성되고, 상기 제1 커플링 패턴과 본딩됨에 의하여, 상기 신호 라인과 상기 제1 커플링 패턴을 전기적으로 연결하는 제1 본딩 패드; 상기 회로 기판상에 상기 제2 방사 패턴의 일단에 연결되도록 형성되고, 상기 제2 커플링 패턴과 본딩됨에 의하여, 상기 제2 방사 패턴과 상기 제2 커플링패턴을 전기적으로 연결하는 제2 본딩 패드; 상기 회로 기판상에 상기 그라운드 라인의 일단이 연결되도록 형성되고, 상기 제1 그라운드 패턴의 일단이 본딩됨에 의하여 상기 그라운드 라인과 제1 그라운드 패턴의 일단을 전기적으로 연결하는 제3 본딩 패드; 및 상기 회로 기판상에 형성되며, 상기 제1 그라운드 패턴의 타단이 본딩되는 제4 본딩 패드를 포함하는 세라믹 안테나를 제공한다.As a means for solving the above problems, the present invention, a ceramic block including an upper surface and a lower surface, and at least one side surface connecting the upper surface and the lower surface; A first radiation pattern formed on an upper surface of the ceramic block; A first ground pattern formed over the top, side, and bottom surfaces of the ceramic block; First and second coupling patterns formed on side and bottom surfaces of the ceramic block and spaced apart from both ends of the first radiation pattern by an electromagnetic connection with the first radiation pattern; A signal line formed on the circuit board and transferring the signal; A second radiation pattern formed on the circuit board; A ground line formed on the circuit board; A first bonding pad formed on the circuit board to be connected to one end of the signal line and electrically connected to the signal line and the first coupling pattern by being bonded to the first coupling pattern; A second bonding pad formed on the circuit board so as to be connected to one end of the second radiation pattern, and bonded to the second coupling pattern to electrically connect the second radiation pattern and the second coupling pattern. ; A third bonding pad formed on the circuit board such that one end of the ground line is connected and electrically connected to one end of the first ground pattern by bonding one end of the first ground pattern; And a fourth bonding pad formed on the circuit board and bonded to the other end of the first ground pattern.

상기 세라믹 안테나는, 상기 그라운드 라인과 상기 회로기판의 그라운드를 연결하며 임피던스를 매칭시키는 매칭 수단을 더 포함한다.The ceramic antenna further includes matching means connecting the ground line and the ground of the circuit board and matching impedance.

상기 세라믹 안테나에 있어서, 상기 세라믹 블록은 직육면체 형상인 것을 특징으로 한다.In the ceramic antenna, the ceramic block is characterized in that the rectangular parallelepiped shape.

또한, 상기 세라믹 안테나에 있어서, 상기 제1,2 방사 패턴과, 제1,2 그라운드 패턴은 라인 형상인 것을 특징으로 한다.In the ceramic antenna, the first and second radiation patterns and the first and second ground patterns may have a line shape.

더하여, 상기 제1 방사 패턴 및 그라운드 라인의 길이 또는 폭 또는 형상을 조정하여 안테나 임피던스를 50Ω으로 조정할 수 있다.In addition, the antenna impedance may be adjusted to 50Ω by adjusting the length, width, or shape of the first radiation pattern and the ground line.

본 발명에 의한 세라믹 안테나는, 신호 라인과 방사 패턴을 간접적으로 연결함으로써, 주파수 대역폭을 더 넓히고, 더하여 회로 기판에 제2의 방사 패턴 및 그라운드 라인을 형성함으로써 공진 길이를 연장함으로써, 안테나의 초소형화를 도모할 수 있으며, 또한, 상기 회로 기판에 형성된 제2 방사 패턴 및 그라운드 라인의 변경을 통하여 다양한 환경에서도 튜닝 가능하다는 우수한 효과가 있으며, 이를 통하여, 안테나와 제품과의 결합력을 극대화할 수 있는 우수한 효과가 있다.The ceramic antenna according to the present invention further miniaturizes the antenna by indirectly connecting the signal line and the radiation pattern, thereby widening the frequency bandwidth, and further extending the resonance length by forming the second radiation pattern and the ground line on the circuit board. In addition, there is an excellent effect that can be tuned in a variety of environments by changing the second radiation pattern and the ground line formed on the circuit board, through which the excellent coupling force between the antenna and the product can be maximized It works.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한 다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. However, in describing in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . In addition, the term 'comprising' a certain component means that the component may be further included, without excluding the other component unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명에 의한 세라믹 안테나의 실시 예를 도시한 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a ceramic antenna according to the present invention.

본 발명에 의한 세라믹 안테나의 구조는, 세라믹으로 이루어지는 유전체부와 회로기판상에 형성되는 회로부로 나누어진다.The structure of the ceramic antenna according to the present invention is divided into a dielectric part made of ceramic and a circuit part formed on a circuit board.

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도 1을 참조하면, 상기 유전체부는, 상면 및 하면, 상기 상면 및 하면을 연결하는 적어도 하나의 측면을 포함하는 세라믹 블록(10)과, 상기 세라믹 블록(10)의 상면에 형성되는 제1 방사 패턴(11)과, 상기 세라믹 블록(10)의 측면 및 하면에 걸쳐 형성되며 상기 제1 방사 패턴(11)의 양단에서 각각 소정 간격 떨어져 형성되는 제1,2 커플링 패턴(12,13)과, 상기 세라믹 블록(10)의 상면에서 측면을 거쳐 하면까지 연장형성되는 제1 그라운드 패턴(14)으로 형성된다. Referring to FIG. 1, the dielectric part includes a ceramic block 10 including an upper surface and a lower surface, at least one side surface connecting the upper surface and the lower surface, and a first radiation pattern formed on the upper surface of the ceramic block 10. (11), first and second coupling patterns 12 and 13 formed over side and bottom surfaces of the ceramic block 10 and spaced apart from each other by a predetermined distance from both ends of the first radiation pattern 11, It is formed of a first ground pattern 14 extending from the upper surface of the ceramic block 10 to the lower surface through the side.

그리고 상기 회로부는, 세라믹 안테나가 장착될 회로기판상에 형성되며, 상기 세라믹 블록(10)의 하면에 형성된 제1,2 커플링 패턴(12,13) 및 제1 그라운드 패턴(14)과 각각 본딩되는 제1~제4 본딩 패드(15a~15d)와, 상기 제1 본딩 패드(15a)에 연결되도록 상기 회로기판상에 형성되며 신호를 전달하는 신호 라인(16)과, 일단은 상기 제2 본딩패드(15a)에 연결되고 타단은 개방되도록 상기 회로기판상에 형성되는 제2 방사 패턴(17)과, 상기 제3 본딩 패드(15c)에 연결되며 접지되도록 상기 기판상에 형성된 그라운드 라인(18)을 포함한다. 상기 제1 본딩 패드(15a)에서 제2 본딩 패드(15b)로의 커플링에 의해 +전계가 형성되고, 제4 본딩패드(15d)에서 제3 본딩패드(15c)로의 커플링에 의해 -전계가 형성된다.The circuit unit is formed on a circuit board on which a ceramic antenna is to be mounted, and is bonded to the first and second coupling patterns 12 and 13 and the first ground pattern 14 formed on the bottom surface of the ceramic block 10, respectively. First to fourth bonding pads 15a to 15d, a signal line 16 formed on the circuit board to be connected to the first bonding pad 15a, and transmitting a signal, and one end of the second bonding pad 15a to 15d; A second radiation pattern 17 formed on the circuit board so as to be connected to the pad 15a and the other end thereof is open, and a ground line 18 formed on the substrate so as to be connected to the third bonding pad 15c and grounded. It includes. The positive electric field is formed by the coupling from the first bonding pad 15a to the second bonding pad 15b, and the negative electric field is formed by the coupling from the fourth bonding pad 15d to the third bonding pad 15c. Is formed.

이러한 구조에 있어서, 상기 제1 커플링 패턴(12)은 제1 본딩 패드(15a)에 연결되고, 제2 커플링 패턴(13)은 제2 본딩 패드(15b)에 연결되고, 제1 그라운드 패턴(14)의 양단은 제3,4 본딩패드(15c,15d)에 연결된다.In this structure, the first coupling pattern 12 is connected to the first bonding pad 15a, the second coupling pattern 13 is connected to the second bonding pad 15b, and the first ground pattern. Both ends of the 14 are connected to the third and fourth bonding pads 15c and 15d.

상기 제1,2 방사 패턴(11,17)과 제1,2 그라운드 패턴(14,18)은 라인 형상으로 형성된다.The first and second radiation patterns 11 and 17 and the first and second ground patterns 14 and 18 are formed in a line shape.

상기 제1,2 커플링패턴(12,13)은, 제1 방사 패턴(11)을 신호 라인(16) 및 제2 방사 패턴(17)과 전자기적으로 연결하기 위한 것으로서, 캐패시턴스 커플링을 통해 신호를 전달한다.The first and second coupling patterns 12 and 13 are for electromagnetically connecting the first radiation pattern 11 to the signal line 16 and the second radiation pattern 17 through capacitance coupling. Pass the signal.

상기 제1~제4 본딩 패드(15a~15d)는 본 발명에 의한 세라믹 안테나의 유전체부와 회로부를 연결하며, 상기 세라믹 블록(10)을 회로기판에 고정하며, 제1 커플링 패턴(12)과 신호라인(16), 제2 커플링 패턴(13)과 제2 방사 패턴(17), 및 제1 그라운드 패턴(14)과 그라운드 라인(18)을 전기적으로 연결한다. The first to fourth bonding pads 15a to 15d connect the dielectric part and the circuit part of the ceramic antenna according to the present invention, and fix the ceramic block 10 to the circuit board, and the first coupling pattern 12. And the signal line 16, the second coupling pattern 13 and the second radiation pattern 17, and the first ground pattern 14 and the ground line 18 are electrically connected to each other.

더하여, 상술한 구조의 세라믹 안테나는, 도 1의 A,B,C,D로 표시된 영역에 임피던스 매칭을 위한 매칭 수단을 더 구비할 수 있다. 즉, 상기 신호 라인(16)의 종단과 회로기판상에 형성된 회로 사이에, 제2 방사 패턴(17)과 그라운드 사이에, 제4 본딩 패드(15d)와 그라운드 사이에, 그라운드 라인(18)의 종단과 그라운드 사이에 각각 매칭 수단을 구비하여, 임피던스 매칭을 구현한다. 이때, 상기 B, C 영역의 매칭 수단에 필요에 따라서 선택적으로 사용될 수도 있고, 사용되지 않을 수 도 있으나, 상기 D 영역, 즉, 그라운드 라인(18)의 종단과 그라운드 사이에는 매칭 수단을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the ceramic antenna of the above-described structure may further include a matching means for impedance matching in the region indicated by A, B, C, D of FIG. That is, between the end of the signal line 16 and the circuit formed on the circuit board, between the second radiation pattern 17 and the ground, between the fourth bonding pad 15d and the ground, the ground line 18 Matching means is provided between the termination and the ground, respectively, to implement impedance matching. In this case, it may be selectively used as necessary for the matching means of the B and C regions, or may not be used, but there is a matching means between the end of the D region, that is, the ground line 18 and the ground. desirable.

이상과 같이 구성된 세라믹 안테나의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the ceramic antenna configured as described above is performed as follows.

신호패턴(16)으로 인가된 전기 신호는, 신호 라인(16)과 제1 본딩 패드(15a)와 제1 커플링 패턴(12)과 제1 방사 패턴(11)과 제2 커플링 패턴(13)과 제2 본딩 패드(15b)를 거쳐 제2 방사 패턴(17)까지 전달되며, 제2 방사 패턴(17)의 종단에서 방사된다.The electrical signal applied to the signal pattern 16 includes the signal line 16, the first bonding pad 15a, the first coupling pattern 12, the first radiation pattern 11, and the second coupling pattern 13. And the second bonding pad 15b are transmitted to the second radiation pattern 17 and are radiated at the end of the second radiation pattern 17.

또한, 상기 전기 신호는 그라운드 라인(18)과 제3 본딩 패드(15c)와 제1 그라운드 패턴(14)을 거쳐 제4 본딩 패드(15d)까지 전달되어 제4 본딩 패드(15d)의 종단에서 방사된다.In addition, the electrical signal is transmitted to the fourth bonding pad 15d via the ground line 18, the third bonding pad 15c, and the first ground pattern 14 to radiate at the end of the fourth bonding pad 15d. do.

따라서, 상기 제2 방사 패턴(17) 측이 +단이 되고, 제4 본딩 패드(15d) 측이 - 단이 되어, 본 발명에 의한 세라믹 안테나는 역 다이폴 안테나로서 동작하며, 신호 라인(16)과 제1 본딩 패드(15a)와 제1 커플링 패턴(12)과 제1 방사 패턴(11)과 제2 커플링 패턴(13)과 제2 본딩 패드(15b)를 거쳐 제2 방사 패턴(17)까지 연결되고, 그라운드 라인(18)과 제3 본딩 패드(15c)와 제1 그라운드 패턴(14)을 거쳐 제4 본딩 패드(15d)까지 연결되는 공진 길이를 갖는다.Thus, the second radiation pattern 17 side is + end and the fourth bonding pad 15d side is-end, so that the ceramic antenna according to the present invention operates as an inverted dipole antenna, and the signal line 16 And the second radiation pattern 17 through the first bonding pad 15a, the first coupling pattern 12, the first radiation pattern 11, the second coupling pattern 13, and the second bonding pad 15b. ) And a resonance length connected to the fourth bonding pad 15d via the ground line 18, the third bonding pad 15c, and the first ground pattern 14.

따라서, 본 발명의 세라믹 안테나는, 제1,2 커플링 패턴(12,13)을 통해 신호 라인(16)과, 제1,2 방사 패턴(11,17)을 간접 연결함으로써, 공진 길이를 연장함으로써, 필요한 주파수 대역에 맞는 공진 길이를 확보할 수 있다. Therefore, the ceramic antenna of the present invention extends the resonance length by indirectly connecting the signal lines 16 and the first and second radiation patterns 11 and 17 through the first and second coupling patterns 12 and 13. By doing so, it is possible to secure a resonance length suitable for the required frequency band.

더하여, 본 발명의 세라믹 안테나는, 제1 방사 패턴(11)이 신호 라인(16) 및 제2 방사 패턴(17)과 C 커플링을 통해 전자기적으로 간접 연결됨으로써, 동작 주파수의 대역폭을 확장하여, 안정된 동작 특성을 제공할 수 있다.In addition, in the ceramic antenna of the present invention, the first radiation pattern 11 is electromagnetically indirectly connected to the signal line 16 and the second radiation pattern 17 through C coupling, thereby extending the bandwidth of the operating frequency. It can provide stable operating characteristics.

또한, 본 발명에 의한 세라믹 안테나는, 상기 회로부의 디자인, 더 구체적으로는 제2 방사 패턴(17) 및 그라운드 라인(18)의 길이 또는 폭 또는 형상을 변경할 수 있기 때문에, 안테나 소자가 장착되는 해당 제품의 환경에 맞추어 안테나 임피던스를 50Ω으로 조정하고, 임피던스 매칭이 이루어지도록 튜닝이 가능하며, 이를 통해 안테나 소자와 제품 간의 결합력을 극대화할 수 있다.In addition, the ceramic antenna according to the present invention can change the design of the circuit portion, more specifically, the length or width or shape of the second radiation pattern 17 and the ground line 18, so that the antenna element is mounted. The antenna impedance is adjusted to 50Ω according to the product's environment and can be tuned to achieve impedance matching, thereby maximizing the coupling force between the antenna element and the product.

도 2 및 도 3은 본 발명에 의해 구현된 GPS 안테나와 종래 GPS 안테나 간의 특성을 비교한 그래프이다. 여기서, 종래 GPS 안테나는, 일반적인 구조, 즉, 방사 패턴과 신호 라인이 직접 연결되는 구조로 이루어진 것이다.2 and 3 are graphs comparing the characteristics between the GPS antenna and the conventional GPS antenna implemented by the present invention. Here, the conventional GPS antenna has a general structure, that is, a structure in which a radiation pattern and a signal line are directly connected.

도 2의 그래프와 도 3의 그래프를 비교하여 보면, 종래 안테나의 최대 감쇄 이득이 본 발명에 의한 안테나가 공진 주파수에서 더 작은 이득 값을 나타내고 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이 공진 주파수의 이득이 더 작아진다는 것은 안테나의 복사 효율이 좋아지고, 매칭이 잘 됨을 의미한다.Comparing the graph of FIG. 2 with the graph of FIG. 3, it can be seen that the maximum attenuation gain of the conventional antenna has a smaller gain value in the antenna according to the present invention. As the gain of the resonance frequency becomes smaller, this means that the radiation efficiency of the antenna is improved and the matching is good.

또한, 본 발명에 의한 안테나는, 종래 안테나에 비하여, 공진 주파수의 대역폭이 종래보다 훨씬 넓음을 알 수 있으며, 대역폭이 넓어짐으로써 주변 환경에 의한 영향력이 감소하여, 안테나가 더 안정되게 동작할 수 있다.In addition, the antenna according to the present invention, it can be seen that the bandwidth of the resonant frequency is much wider than the conventional antenna, compared to the conventional antenna, the wider the bandwidth is less influenced by the surrounding environment, the antenna can operate more stable. .

다음으로, 본 발명에 따른 세라믹 안테나의 성능을 확인하기 위하여, 주파수별 이득 및 방사패턴을 측정하였다.Next, in order to confirm the performance of the ceramic antenna according to the present invention, the gain and the radiation pattern for each frequency were measured.

아래의 표 1은 본 발명에 의한 세라믹 안테나에 있어서, 1560MHz ~ 1600MHz 범위에서의 각 주파수별 이득을 측정하여 나타낸 것이다.Table 1 below shows the measurement of the gain for each frequency in the range of 1560MHz ~ 1600MHz in the ceramic antenna according to the present invention.

frequency
[MHz]frequency
[MHz] Efficiency
[%]Efficiency
[%] Average Gain
[dBi]Average Gain
[dBi] Max Gain
[dBi]Max gain
[dBi] Max
Position
(Theta/Pie)Max
Position
(Theta / Pie) Directivity
[dB]Directivity
[dB] VerVer HorHor TotalTotal VerVer HorHor TotalTotal 15601560 40.840.8 -10.5-10.5 -4.9-4.9 -3.9-3.9 -3.6-3.6 -1.0-1.0 -0.9-0.9 105/60105/60 1.971.97 15751575 42.042.0 -10.6-10.6 -4.8-4.8 -3.8-3.8 -3.5-3.5 -0.8-0.8 -0.7-0.7 105/60105/60 3.093.09 15801580 42.642.6 -10.6-10.6 -4.7-4.7 -3.7-3.7 -3.5-3.5 -0.7-0.7 -0.5-0.5 105/60105/60 3.153.15 15901590 45.545.5 -10.4-10.4 -4.4-4.4 -3.4-3.4 -3.1-3.1 -0.4-0.4 -0.2-0.2 105/60105/60 3.253.25 16001600 45.945.9 -10.6-10.6 -4.3-4.3 -3.4-3.4 -3.0-3.0 -0.3-0.3 -0.1-0.1 105/60105/60 3.263.26

더하여, 도 4는 상술한 측정 결과에 근거하여, 1560MHz, 1575MHz, 1580MHz, 1590MHz, 1600MHz 주파수에서의 방사 패턴을 측정하여 나타낸 그래프이다.In addition, FIG. 4 is a graph showing radiation patterns measured at frequencies of 1560 MHz, 1575 MHz, 1580 MHz, 1590 MHz, and 1600 MHz based on the above-described measurement result.

상기 표 1 및 도 4의 측정 데이터에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 세라믹 안테나는, 안테나의 크기를 초소형화하면서도, 안정되고 향상된 안테나 성능을 제공할 수 있다. As shown in the measurement data of Table 1 and FIG. 4, the ceramic antenna according to the present invention can provide stable and improved antenna performance while minimizing the size of the antenna.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다. The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 세라믹 안테나의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a ceramic antenna according to an embodiment of the present invention.

도 2는 종래 GPS 안테나의 공진 주파수 특성을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the resonant frequency characteristics of a conventional GPS antenna.

도 3은 본 발명에 의한 세라믹 안테나로 구현된 GPS 안테나의 공진 주파수 특성을 나타낸 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the resonant frequency characteristics of the GPS antenna implemented with a ceramic antenna according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 세라믹 안테나의 방사 패턴을 나타낸 것이다.4 shows a radiation pattern of the ceramic antenna according to the present invention.

Claims (5)

상면과, 하면, 그리고 상기 상면과 하면을 연결하는 적어도 하나의 측면을 포함하는 세라믹 블록; A ceramic block including an upper surface, a lower surface, and at least one side surface connecting the upper surface and the lower surface; 상기 세라믹 블록의 상면에 형성되는 제1 방사 패턴; A first radiation pattern formed on an upper surface of the ceramic block; 상기 세라믹 블록의 상면과 측면 및 하면에 걸쳐 형성되는 제1 그라운드 패턴; A first ground pattern formed over the top, side, and bottom surfaces of the ceramic block; 상기 세라믹 블록의 측면 및 하면에 걸쳐 형성되고, 상기 제1 방사 패턴의 양단으로부터 일정 간격 떨어져 형성되어, 제1 방사 패턴과 전자기적으로 연결되는 제1,2 커플링 패턴;First and second coupling patterns formed on side and bottom surfaces of the ceramic block and spaced apart from both ends of the first radiation pattern by an electromagnetic connection with the first radiation pattern; 회로 기판상에 형성되며, 신호를 전달하는 신호 라인;A signal line formed on the circuit board and transferring the signal; 상기 회로 기판상에 형성되는 제2 방사 패턴;A second radiation pattern formed on the circuit board; 상기 회로 기판상에 형성되는 그라운드 라인;A ground line formed on the circuit board; 상기 회로 기판상에 상기 신호 라인의 일단에 연결되도록 형성되고, 상기 제1 커플링 패턴과 본딩됨에 의하여, 상기 신호 라인과 상기 제1 커플링 패턴을 전기적으로 연결하는 제1 본딩 패드;A first bonding pad formed on the circuit board to be connected to one end of the signal line and electrically connected to the signal line and the first coupling pattern by being bonded to the first coupling pattern; 상기 회로 기판상에 상기 제2 방사 패턴의 일단에 연결되도록 형성되고, 상기 제2 커플링 패턴과 본딩됨에 의하여, 상기 제2 방사 패턴과 상기 제2 커플링패턴을 전기적으로 연결하는 제2 본딩 패드;A second bonding pad formed on the circuit board so as to be connected to one end of the second radiation pattern, and bonded to the second coupling pattern to electrically connect the second radiation pattern and the second coupling pattern. ; 상기 회로 기판상에 상기 그라운드 라인의 일단이 연결되도록 형성되고, 상기 제1 그라운드 패턴의 일단과 본딩됨에 의하여, 상기 그라운드 라인과 제1 그라운드 패턴의 일단을 전기적으로 연결하는 제3 본딩 패드;A third bonding pad formed on the circuit board such that one end of the ground line is connected and electrically connected to one end of the first ground pattern to electrically connect the ground line and one end of the first ground pattern; 상기 회로 기판상에 형성되며, 상기 제1 그라운드 패턴의 타단과 본딩되는 제4 본딩 패드를 포함하는 세라믹 안테나.And a fourth bonding pad formed on the circuit board and bonded to the other end of the first ground pattern. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 임피던스 매칭을 위해 상기 그라운드 라인과 상기 회로 기판의 그라운드 사이에 구비되는 매칭 수단을 더 포함하는 세라믹 안테나.And a matching means provided between the ground line and the ground of the circuit board for impedance matching. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 세라믹 블록은 직육면체 형상인 것을 특징으로 하는 세라믹 안테나.The ceramic block is a ceramic antenna, characterized in that the rectangular parallelepiped shape. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1,2 방사 패턴과 제1,2 그라운드 패턴은 라인 형상인 것을 특징으로 하는 세라믹 안테나.And the first and second radiation patterns and the first and second ground patterns are line-shaped. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 회로 기판상에 형성되는 제2 방사 패턴 및 그라운드 라인의 길이 또는 폭 또는 형상을 조정하여 안테나 임피던스를 50Ω으로 조정하는 것을 특징으로 하는 세라믹 안테나.And adjusting the antenna impedance to 50 Ω by adjusting the length, width, or shape of the second radiation pattern and the ground line formed on the circuit board.
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