KR101704489B1

KR101704489B1 - 대역 통과 신호를 위한 얇은 연성 전송 선로

Info

Publication number: KR101704489B1
Application number: KR1020167005527A
Authority: KR
Inventors: 퀴앙 가오
Original assignee: 멀티-파인라인 일렉트로닉스, 인코포레이티드
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2017-02-08
Also published as: CN105723475B; CN105723475A; EP3028285A1; WO2015017353A1; KR20160070056A; US20160149285A1; EP3028285A4; US9583812B2

Abstract

신호 전송 선로는 공진기들의 어레이 및 신호 도전체를 포함한다. 공진기들은 분리형 공진기들을 포함할 수 있다. 공진기들의 어레이는 신호 전송 선로의 신호 도전체와 부분적으로 중첩할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분리형 링 공진기들에 중첩하는 신호 도전체의 부분은 중첩 영역 바깥의 신호 도전체의 부분보다 더 넓다. 신호 전송 선로는 주파수 대역에 대해 조율될 수 있다. 예를 들어, 신호 전송 선로는 s파라미터의 절대값이 어느 주파수 대역에 대해 1 dB 이하가 되도록 조율될 수 있다. 신호 전송 선로는 두께가 200 마이크론 이하일 수 있으며, 또한 연성을 가질 수 있다.

Description

대역 통과 신호를 위한 얇은 연성 전송 선로{THIN, FLEXIBLE TRANSMISSION LINE FOR BAND-PASS SIGNALS}

본 발명은 신호 전송 선로에 관한 것이다.

본 출원은 2013년 7월 29일에 출원된 미국 임시 특허출원 제61/859,600호에 기초해 우선권을 주장하고, 그 전체가 본 명세서에 참조로서 포함되어 일부를 형성한다.

일반적으로 전송 선로는 예를 들어, 전류 또는 무선 주파수 신호를 교대하여 운반(carry)하도록 설계될 수 있다. 가장 흔한 종류의 전송 선로 중 하나는 동축 케이블이다. 전송 선로는 흔히 이동 장치(예컨대, 전화기)에서 제어 회로로부터의 신호를 이동 전화기의 하나 이상의 안테나 회로에 전송하는 데에 사용된다. 그 결과, 신호 전송 선로는 넓은 대역의 주파수를 가진 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 신호 전송 선로는 블루투스(Bluetooth) 안테나, 와이파이(Wi-Fi) 안테나, 또는 다양한 주파수에서 동작하는 이동 통신 안테나를 위한 신호를 운반하도록 구성될 수 있다. 그러나 견고한(robust) 동축 케이블은 이동 장치에서 사용되기에 너무 부피가 클 수 있다. 또 다른 종류의 신호 전송 선로는 스트립 라인(stripline) 신호 전송 선로이다. 스트립 라인 구조에서, 신호 선로는 상부의 접지 도전체(grounding conductor) 및 하부의 접지 도전체 사이에서 도전체와 신호 선로 사이에 배치된 절연 재질과 함께 샌드위치될 수 있다. 기판의 절연 재질은 유전체를 형성할 수 있다. 신호 선로의 폭, 기판의 두께, 및 기판의 유전율은 스트립 라인 구조의 특성 임피던스(characteristic impedance)를 결정할 수 있다. 특히, 이동 장치에서 사용될, 신호 전송 선로를 개선하기 위한 수요가 여전히 남아 있다.

본 발명의 실시예들의 어느 측면, 장점 및 새로운 특징들이 여기에 설명된다. 그러한 모든 장점들이 반드시 여기에 개시된 어느 특정한 실시예에 따라서 얻어지는 것은 아님을 이해해야 한다. 그러므로 개시된 실시예들은 여기에 교시되거나 제안될 수 있는 다른 장점들을 반드시 달성하지 않고도, 여기에 교시된 바와 같은 어느 한 장점 또는 장점들의 그룹을 달성하거나 선택하는 방식으로 구현될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 신호 전송 선로는 신호 도전체를 포함할 수 있다. 신호 전송 선로는 상기 신호 도전체의 세로축을 교차하는 x-z 평면의 제1 측에 위치된 분리형 링 공진기(split ring resonator)들의 제1 어레이를 더 포함할 수 있는데, 상기 x-z 평면은 상기 신호 도전체를 제1 측 및 제2 측으로 분리시키고, 상기 x-z 평면은 상기 신호 도전체에 실질적으로 수직한다. 또한, 신호 전송 선로는 상기 x-z 평면의 상기 제1 측의 반대 측에 위치된, 분리형 링 공진기들의 제2 어레이를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이는 상기 신호 도전체의 제1 측에 부분적으로 중첩한다. 또한, 몇몇 실시예에서, 상기 분리형 링 공진기들의 제2 어레이는 상기 신호 도전체의 제2 측에 부분적으로 중첩한다. 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이 및 상기 분리형 링 공진기들의 제2 어레이는 상기 신호 도전체에 실질적으로 나란한 x-y 평면에 위치될 수 있다.

앞 단락의 상기 신호 전송 선로는 하기의 특징들의 임의의 서브 조합을 가질 수 있다: 상기 신호 도전체를 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이 및 제2 어레이와 분리시키는 유전 물질; 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이 및 제2 어레이와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제1 접지 도전체; 상기 신호 도전체와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제2 접지 도전체; 상기 신호 도전체와 실질적으로 나란한 제3 접지 도전체; 상기 제1, 제2 및 제3 접지 도전체들을 전기적으로 연결하도록 구성되는 복수의 비아(via)들; 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이는 상기 x-z 평면을 기준으로 상기 분리형 링 공진기들의 제2 어레이와 대칭되고; 상기 신호 전송 선로의 두께는 200 마이크론 이하이며; 상기 신호 전송 선로의 폭은 상기 신호 전송 선로의 두께의 10배 이상이고; 상기 신호 전송 선로의 s파라미터의 절대값은 제1 주파수 대역에 대해 1 dB 이하이며; 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이에 중첩하는 상기 신호 도전체의 제1 폭은 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이에 중첩하지 않는 상기 신호 도전체의 제2 폭보다 크고; 상기 분리형 링 공진기들은 직사각 분리형 링 공진기들을 포함하는 특징들이 그것이다.

몇몇 실시예에서, 신호 전송 선로는 분리형 링 공진기들의 어레이를 포함할 수 있다. 신호 전송 선로는 신호 도전체를 더 포함할 수 있는데, 신호 도전체는 상기 분리형 링 공진기들의 어레이에 중첩하는 영역 내에 있는 제1 측과, 상기 분리형 링 공진기들의 어레이에 중첩하는 영역 바깥에 있는 제2 측을 포함한다. 신호 전송 선로는 적어도 상기 분리형 링 공진기들 및 신호 도전체에 대한 지지 구조를 제공하는 유전 물질을 포함한, 조립체(assembly body)를 더 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 신호 도전체의 상기 제1 측의 제1 폭은 상기 신호 도전체의 상기 제2 측의 제2 폭의 3배 이상이다.

앞 단락의 상기 신호 전송 선로는 하기의 특징들의 임의의 서브 조합을 가질 수 있다: 상기 분리형 링 공진기들의 어레이가 상기 신호 도전체와 교차하지 않는 평면 상에 위치되고; 상기 분리형 링 공진기들의 어레이가 상기 신호 도전체와 부분적으로 중첩하며; 상기 분리형 링 공진기들의 어레이를 상기 신호 도전체와 분리시키는 유전 물질; 상기 분리형 링 공진기들의 어레이와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제1 접지 도전체; 상기 신호 도전체와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제2 접지 도전체; 상기 신호 도전체와 실질적으로 나란한 제3 접지 도전체; 상기 제1, 제2 및 제3 접지 도전체들을 전기적으로 연결하도록 구성되는 복수의 비아(via)들; 상기 신호 전송 선로의 두께는 200 마이크론 이하이고; 상기 신호 전송 선로의 폭은 상기 신호 전송 선로의 두께의 10배 이상이며; 상기 신호 전송 선로의 s파라미터의 절대값은 4 GHz 내지 7 GHz 범위를 포함하는 주파수 대역에 대해 1 dB 이하인 특징이 그것이다.

몇몇 실시예에서, 신호 전송 선로는 제1 주파수 대역의 신호를 운반하도록 구성되는 신호 도전체를 포함할 수 있다. 상기 신호 전송 선로는 상기 신호 도전체에 부분적으로 중첩하는 분리형 링 공진기들의 제1 어레이를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 신호 전송 선로는 상기 신호 도전체에 부분적으로 중첩하는 분리형 링 공진기들의 제2 어레이를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 신호 전송 선로의 s파라미터의 절대값은 상기 제1 주파수 대역에 대해 1 dB 이하이다.

앞 단락의 상기 신호 전송 선로는 하기의 특징들의 임의의 서브 조합을 가질 수 있다: 상기 제1 주파수 대역은 4 GHz 이상 및 7 GHz 이하를 포함하고; 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이는 상기 신호 도전체의 세로축을 따라 교차하는 x-z 평면을 기준으로 상기 분리형 링 공진기들의 제2 어레이와 대칭적이며; 상기 신호 도전체를 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이 및 제2 어레이와 구분시키는 유전 물질; 상기 분리형 링 공진기들의 제1 및 제2 어레이들과 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제1 접지 도전체; 상기 신호 도전체와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제2 접지 도전체; 상기 신호 도전체와 실질적으로 나란한 제3 접지 도전체; 상기 제1, 제2 및 제3 접지 도전체들을 전기적으로 연결하도록 구성되는 복수의 비아(via)들; 상기 신호 전송 선로가 연성(flexible)인 특징이 그것이다.

본 발명에 따르면, 전송 선로의 트레이스 폭이 감소되어도, 전송 선로의 저항이 증가되거나 삽입 손실이 증가하는 제한을 극복할 수 있다.

여기에 개시된 실시예들은 도면을 참조하여 이하 설명된다. 도면들에서, 참조된 요소들 간의 대응을 나타내도록 도면 부호들이 재사용된다. 도면들은 여기에 설명된 실시예들을 예시하기 위해 제공되며, 청구범위를 제한하기 위해 제공되는 것이 아니다.
도 1은 신호 전송 선로의 일 실시예의 분해 평면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 신호 전송 선로의 평면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 신호 전송 선로의 확대 사시도를 도시한다.
도 4는 도 1의 신호 전송 선로의 사시도를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 바와 같은 신호 전송 선로의 확대된 도면을 도시한다.
도 6은 도 1의 신호 전송 선로의 일 부분의 평면도를 도시한다.
도 7은 도 1의 신호 전송 선로의 정면도를 도시한다.
도 8은 분리형 링 공진기(split ring resonator)가 없는 신호 전송 선로의 일 실시예의 주파수 성능을, 광대역 신호를 위한 신호 전송 선로의 s파라미터로 플로팅하여 도시한다.
도 9는 분리형 링 공진기를 가진 신호 전송 선로의 일 실시예의 주파수 성능을, 광대역 신호를 위한 신호 전송 선로의 s파라미터로 플로팅하여 도시한다.

본 개시는 예를 들어, 이동 전화기와 같은 전자 장치에서 2개의 회로를 서로 연결하는데 사용될 수 있는 신호 전송 선로의 실시예들을 설명한다. 예를 들어, 신호 전송 선로는 이동 전화기에서 제어 회로로부터의 신호를 하나 이상의 안테나 회로에 전송하는데 사용될 수 있다. 그 결과, 신호 전송 선로는 넓은 주파수 대역을 가진 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 신호 전송 선로는 블루투스(Bluetooth) 안테나, 와이파이(Wi-Fi) 안테나, 또는 다양한 주파수에서 동작하는 이동 통신 안테나를 위한 신호를 운반하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 신호 전송 선로는 연성(flexible)을 가지며, 그리고/또는 연성 재질을 포함한 재질계로부터 만들어진다.

몇몇 실시예에서, 상기 신호 전송 선로는 삽입 손실(insertion loss)이 낮다. 예를 들어, 신호 전송 선로는 관련된 통과 대역에 걸쳐 약 1 dB 이하의 삽입 손실을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전송 선로는 일정한 특성 임피던스를 가진다. 따라서, 전송 선로의 트레이스 폭(trace width)은 상기 전송 선로의 기하학적 형상으로부터 결정될 수 있다. 신호 전송 선로의 연성을 개선하기 위해, 유전 기판(예컨대, 신호 선로 몸체 또는 지지 구조)의 두께는 약 200 마이크론 이하일 수 있다. 상기 전송 선로의 트레이스 폭은 또한, 더 얇은 기판에 대해 상기 특성 임피던스를 유지하기 위해 감소될 수 있다. 그러나, 상기 전송 선로의 트레이스 폭을 감소시키는 것은 상기 전송 선로의 저항을 증가시키고 삽입 손실을 증가시킬 수 있다. 이하에 설명된 몇몇 실시예는 이동 통신 프로토콜에서 사용되는 대역 통과 신호를 운반하는 광대역 전송 선로의 전술된 하나 이상의 제한을 극복할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전송 선로는 10 GHz 이하 및/또는 2.5 GHz 이상의 대역에서 손실을 감소시키도록 조율(tune)된다. 상기 전송 선로는 이하에 설명되는 구조적 파라미터들에 기초하여 조율될 수 있다.

신호 전송 선로

도 1은 신호 전송 선로(100)의 일 실시예의 분해 평면도를 도시한다. 몇몇 실시예에서, 신호 전송 선로(100)는 계층 구조일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 신호 전송 선로(100)는 유전 물질을 대부분 포함한 레이어들에 의해 구분되고 적어도 어떤 도전성 재질을 포함하는, 3개의 레이어(110, 130, 150)를 포함할 수 있다. 도 1은 또한, 신호 전송 선로(100)에 대응하는 축을 도시한다. 신호 전송 선로(100)의 세로 방향은 x축에 나란할 수 있고, 3개의 레이어들이 실질적으로 나란하도록 상기 3개의 레이어들을 한데 결합하는 방향은 z축에 나란할 수 있다. x축 및 z축에 수직한 방향은 y축으로 정의될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 3개의 레이어들은 비아(via)(112)(또는 쓰루 홀(throuhg hole))들에 의해 연결된다. 비아(112)들은 도 3을 참조하여 보다 상세히 도시되는 바와 같이, 신호 전송 선로(100)의 계층 구조를 구조적으로 지지할 수 있다. 상기 비아들은 또한, 레이어들(110, 130, 150)을 전기적으로 연결할 수 있다. 3개의 레이어들은 유전체 내에 결합될 수 있다. 따라서, 3개의 레이어들은 유전 물질에 의해 구분될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 구조적 지지는 비아 대신 유전 물질에 의해 제공될 수 있다. 상기 유전 물질은 폴리이미드(polyimide) 또는 액정 중합체(liquid crystal polymer)와 같은, 연성(flexible)의 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전송 선로 레이어(130)는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 z축을 따라, 패터닝된 구조 레이어(110) 및 접지 도전체 레이어(150)의 사이에 배열될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같은 레이어들의 배열은 이동 장치의 회로들 간에 고주파 신호의 효율적인 전송을 가능하게 할 수 있다.

레이어들(110, 130, 150)은 z축에 수직하거나 실질적으로 수직할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 레이어들(110, 130, 150)은 교차하지 않는다. 또한, 몇몇 실시예에서, 레이어들(110, 130, 150)은 x-y 평면에 대해 나란하거나 실질적으로 나란하다. 그에 따라, 레이어들(110, 130, 150)은 또한, 서로 나란하거나 실질적으로 나란할 수 있다. 레이어들(110, 130, 150)은 또한, 직사각형이거나 실질적으로 직사각형일 수 있다. 신호 전송 선로(100)의 두께는 레이어들의 두께 및 유전체에 따라 달라질 수 있다. 몇몇 실시예에서, z축을 따른 신호 전송 선로(100)의 두께는 200 마이크로미터 이하이다. 일 실시예에서, 신호 전송 선로(100)의 두께는 약 50 마이크로미터이다. 몇몇 실시예에서, 신호 전송 선로(100)의 두께는 약 50 마이크론 이하 및/또는 약 12 마이크론 이상의 사이일 수 있다. y축을 따른 신호 전송 선로(100)의 폭은 예를 들어, 신호 전송 선로(100)의 두께에 비해 10배 내지 40배일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 신호 전송 선로(100)의 폭은 약 2 mm이다. 몇몇 실시예에서, 신호 전송 선로(100)의 길이는 약 4 cm 이상 및/또는 약 10 cm 이하이다.

레이어들(110, 130, 150) 간의 간격은 또한, 신호 전송 선로(100)의 두께에 따라 결정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 레이어들은 레이어들(130, 150) 사이의 간격이 레이어들(130, 110) 사이의 간격보다 크도록 이격된다. 그에 따라, 전송 레이어(130)는 패터닝된 구조 레이어에 더 가까울 수 있다. 예를 들어, 신호 전송 선로(100)의 두께가 약 125 마이크론인 경우, 레이어들(110, 130) 간의 간격은 약 25 마이크론이고, 레이어들(130, 150) 간의 간격은 약 100 마이크론일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 패터닝된 구조 레이어(110) 및 접지 도전체 레이어(150)에 대한 전송 선로 레이어(130)의 상대적 거리는 신호 전송 선로(100)를 조율하기 위해 수정될 수 있다.

전송 선로 레이어

전송 선로 레이어(130)는 신호 도전체(138) 및 그와 동일한 평면에 위치된 접지 도전체(134)들을 포함할 수 있는데, 접지 도전체(134)들은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 도전체(138) 양 측에 위치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 신호 도전체(138)의 폭은, 예를 들어, 약 10 마이크로미터 내지 20 마이크로미터일 수 있다. 신호 도전체(138)의 세로 부분은 x축에 나란할 수 있다. 신호 도전체(138)는 패터닝된 구조(118)에 중첩하는 부분의 바깥에서 좁고, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 중첩 부분에서 더 넓어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 신호 도전체(138)의 더 넓은 부분은 신호 도전체(138)의 상기 좁은 부분보다 3배 더 크다. 비아(112)들은 신호 선로 레이어(130)를 신호 전송 선로(100)의 다른 레이어들과 구조적 및 전기적으로 연결할 수 있다. 동일한 평면에 위치된 접지 도전체들은 스페이싱(136)에 의해 신호 도전체(138)로부터 이격될 수 있다. 스페이싱(136)은 상기 유전체와 동일한 유전 물질로 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 스페이싱(136)은 상기 유전체와는 다른 유전 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 스페이싱(136)은 대략 트레이스(138)의 폭이다. 몇몇 실시예에서, 상기 스페이싱은 공기 또는 진공을 포함할 수 있다.

신호 도전체(138)는 은 또는 구리와 같이 비저항이 낮은 금속으로 만들어질 수 있다. 신호 도전체(138)는 회로들 간에 넓은 주파수 대역의 신호를 운반할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 신호 도전체(138)는 고주파 신호(예컨대, 4 GHz 보다 큰 주파수)를 운반할 수 있다. 신호 도전체(138)는 또한, 연성 재질(예컨대, 연성 구리)로 만들어질 수 있다. 동일한 평면에 위치된 접지 도전체들(134)은 또한, 은 또는 구리와 같이 비저항이 낮은 금속을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 동일한 평면에 위치된 접지 도전체들(134)은 신호 도전체(138)와 다른 재질로 만들어진다.

패터닝된 구조 레이어

패터닝된 구조 레이어(110)는 패터닝 구조(118)를 포함한 패터닝된 구조 레이어(110)의 적어도 일 부분이 신호 도전체(138)에 근접할 수 있도록, z축을 따라 전송 선로 레이어(130) 위에 위치될 수 있다. 패터닝된 구조 레이어(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 패터닝 구조(118) 및 접지 도전체(114)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 패터닝 구조(118)는 하나 이상의 공진기(resonator)들의 어레이를 포함할 수 있다. 상기 공진기들은 분리형 링 공진기들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 패터닝 구조(118)는 분리형 링 공진기들의 이중 어레이를 포함할 수 있다. 상기 분리형 링 공진기들의 이중 어레이는 도 2에 도시된 바와 같이 신호 도전체(138)에 상쇄(offset)되도록 신호 도전체(138) 위에 중첩하여 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 분리형 링 공진기들의 일 어레이는 x-z 평면의 일 면 상에 위치될 수 있고, 상기 분리형 링 공진기들의 두 번째 어레이는 상기 x-z 평면의 다른 면 상에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 x-z 평면은 신호 도전체(138)의 세로축에 수직하고, 상기 신호 도전체(138)를 균등한 절반으로 양분할 수 있다. 그에 따라, 신호 도전체(138) 및 분리형 링 공진기들의 일부 사이에 부분적인 중첩이 존재할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 패터닝 구조(118)와 신호 도전체(138) 사이에는 (평면에서 볼 때) 어떠한 중첩도 존재하지 않을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분리형 링 공진기들의 이중 어레이를 포함하는 패터닝 구조(118)는 신호 도전체(138)의 중심 선을 기준으로 대칭적으로 위치된다. 도 2는 신호 전송 선로(100)의 일 실시예의 평면도를 도시한다. 몇몇 실시예에서, 패터닝 구조(118)는 또한, 도 3을 기준으로 보다 상세히 도시된 바와 같이, 동일한 평면에 위치된 접지 도전체들(134) 위에 부분적으로 중첩할 수 있다. 패터닝 구조(118)는 스페이싱(116)에 의해 접지 도전체(114)와 이격될 수 있다. 전술한 바와 같이, 스페이싱(116)은 유전체 물질을 포함할 수 있다. 또한, 스페이싱(116)은 유전체와 다른 물질을 포함할 수 있고, 공기 또는 진공을 포함할 수 있다.

접지 도전체(114)는 은 또는 구리와 같이, 비저항이 낮은 금속을 포함할 수 있다. 비아(112)들은 패터닝 구조 레이어(110)의 접지 도전체(114)를 신호 전송 선로(100)의 접지 도전체들(134)과 전기적으로 연결할 수 있다. 일 실시예에서, 패터닝 구조는 신호 도전체(138)로부터의 전자기장의 누수를 감소시킨다. 이에 따라, 신호 전송 선로(100)의 패터닝 구조(118)의 위치는 신호 도전체(138)를 기준으로 상기 전자기장의 누수를 감소시키는 데에 최적화될 수 있다.

접지 도전체 레이어

접지 도전체 레이어(150)는 기준 도전성 시트(154)를 포함할 수 있다. 기준 도전성 시트(154)는 구리 또는 은과 같이, 비저항이 낮은 금속으로 만들어질 수 있다.

비아

도 3은 신호 전송 선로(100)의 일 실시예의 확대 사시도를 도시한다. 전술한 바와 같이, 비아(112)들은 신호 전송 선로(100)의 레이어들을 전기적으로 연결할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 비아들은 또한, 신호 전송 선로(100)의 레이어들 간의 구조적 결합(integrity)을 제공할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 비아(112)들은 접지 도전체 레이어(150)를 전송 선로 레이어(130)와 연결시킨다. 비아들은 원기둥을 포함할 수 있고, 접지 면들(114, 134, 154)을 전기적으로 연결시키기 위한 전기적 코팅을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 비아(112)들은 전선(electrical wire)을 수용하기 위한 속이 빈(hollow) 구조를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 신호 전송 선로(100)는 신호 전송 선로의 레이어들 간의 간격을 형성할 수 있는 유전체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 3개의 레이어들 간의 간격은 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 전송 선로 레이어(130)는 도 7에 도시된 바와 같이, 접지 도전체 레이어(150)보다 패터닝된 구조 레이어(110)에 더 가까울 수 있다.

분리형 링 공진기

도 4, 도 5 및 도 6은 전술된 패터닝 구조를 보다 상세히 도시한다. 도 6은 분리형 링 공진기(610)의 일 실시예와 함께 신호 전송 선로(100)의 일부의 평면도를 도시한다. 전술한 바와 같이, 패터닝 구조(118)는 분리형 링 공진기(610)들의 어레이를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 분리형 링 공진기들의 어레이는 주기성(periodicity)을 가진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 분리형 링 공진기들은 신호 도전체(138)에 중첩할 수 있고, 또한, 전송 선로 레이어(130)의 동일한 평면에 위치된 도전체들(134)에 부분적으로 중첩할 수 있다. 분리형 링 공진기(610)는 외부 링(612) 및 내부 링(616)을 포함할 수 있다. 외부 링(612)은 내부 링(616)의 슬릿(618)과 반대되는 쪽에 슬릿(614)을 포함할 수 있다. 분리형 링 공진기는 도 6에 도시된 바와 같이 직사각 고리들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 분리형 링 공진기는 원형, C형, S형, 또는 오메가 형상일 수 있다. 분리형 링 공진기들의 어레이는 1, 2, 또는 3차원적일 수 있다. 분리형 링 공진기들은 금속으로 만들어질 수 있다. 분리형 링 공진기들의 파라미터들은 신호 전송 선로(100) 내의 전송을 최적화하기 위해 달라질 수 있다. 분리형 공진기들의 어레이는 개선된 쉴딩(shielding)을 제공할 수 있고, 신호 도전체(138)로부터의 전자기장의 누수를 감소시킬 수 있다. 일 실시예에서, 신호 전송 선로(100)는 전송 선로 레이어(130)의 위 및 아래 양쪽에서 (접지 도전체 레이어(150) 대신에) 패터닝된 구조 레이어(110)를 포함할 수 있다.

주파수 특성

이동 통신 장치들을 포함한 많은 전자 장치들은 무선 통신의 서로 다른 모드들에 따라, 넓은 주파수 스펙트럼 대역에서 전기 신호를 전송할 필요가 있을 수 있다. 신호 전송 선로(100)는 광대역 신호를 위해 최적화될 필요가 있을 수 있다. 도 8은 분리형 링 공진기들의 어레이를 포함하지 않은 신호 전송 선로의 기준 주파수 성능을 도시한다. 이에 비해, 도 9는 전술된 분리형 링 공진기들의 어레이를 포함한 신호 전송 선로(100)의 일 실시예의 주파수 성능을 도시한다. 도 8 및 도 9에서, 신호 전송 선로(100)의 s파라미터는 광대역 신호에 대해 플로팅(plot)된다. 몇몇 실시예에서, 신호 전송 선로(100)는 특정한 주파수를 위해 최적화될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 신호 전송 선로(100)는 5 GHz 전송 근처에서 감소된 손실을 가진다.

용어

몇몇 실시예들의 본 개시, 몇몇 측면, 장점 및 새로운 특징들을 요약하기 위한 설명이 이하 기술된다. 그러한 장점들 모두가 반드시 어느 특정한 실시예에 따라 달성될 필요는 없음을 이해해야 할 것이다. 그러므로 본 실시예들은 여기에 교시 또는 제안될 수 있는 바와 같이, 다른 장점들을 반드시 달성하지 않고도 여기에 교시된 바와 같은 하나의 장점 또는 장점들의 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현될 수 있다.

이상 전술된 실시예들의 다양한 변형이 명백할 것이고, 그러므로 여기에 정의된 일반적인 원리는 본 개시의 본질 또는 범위를 벗어남 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그러므로 본 개시는 여기에 개시된 실시예들로 제한하기 위함이 아니라, 여기에 개시된 원리 및 새로운 특징에 일관적인 가장 넓은 범위에 따르는 것으로 의도된다.

여러 용어들 중 "할 수 있다", "예를 들어" 등과 같이, 여기에 사용된 조건부 용어들은 특별히 달리 언급되지 않는 이상, 또는 사용된 문맥 내에서 다르게 이해되지 않는 이상, 다른 실시예들에서는 어느 특징들, 요소들 및/또는 상태들을 포함하지 않는 것이 아니라, 일반적으로 어느 실시예들이 이를 포함한다는 의미를 제공하기 위한 것으로 의도된다. 그러므로 그러한 조건부 용어는 일반적으로, 특징들, 요소들 및/또는 상태들이 하나 이상의 실시예들에 대해 어떤 방식으로든 필요하다는 의미이거나, 또는, 이러한 특징들, 요소들 및/또는 상태들이 포함되는지 여부 내지 어느 특정한 실시예에서 수행되어야 하는지 여부를 결정하기 위한 논리를 (저자의 입력 내지 언급과 함께 또는 그것 없이) 하나 이상의 실시예들이 반드시 포함한다는 의미를 내포하는 것으로 의도되지는 않는다. "포함하는", "가지는" 등의 용어들은 유의어이고, 열린 내포 방식으로 사용되며, 부가적인 요소들, 특징들, 기능들, 동작들 등을 배제하지 않는다. 또한, "또는"의 용어는 내포적 의미로 (그리고 배타적 의미가 아닌 것으로) 사용되므로, 예를 들어 구성요소들의 리스트를 연결하기 위하여 이것이 사용될 경우, "또는"이라는 용어는 해당 리스트 내의 어느 한 요소, 몇몇 요소들, 또는 모든 요소들을 의미한다. 또한, "하나" 및 "일"의 용어는 달리 특정되지 않는다면, "하나 이상" 또는 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다.

"X, Y 및 Z 중의 적어도 하나"의 문구에서와 같이 접속 용어는 특별히 다르게 언급되지 않는 이상, 일반적으로 어느 아이템, 용어 등이 X, Y 또는 Z 중의 하나일 수 있음을 의미하는 것으로 사용된 맥락으로 이해되어야 한다. 그러므로 그러한 접속 용어는 일반적으로 어느 실시예가 X의 적어도 하나, Y의 적어도 하나, 그리고 Z의 적어도 하나에서 각각이 존재할 것을 요구하는 의미를 내포하는 것이 아닌 것으로 의도된다.

또한, "위에", "아래에", "상에" 및 "하에"와 같은 용어는 명세서 전체에 걸쳐 사용된다. 이러한 용어들은 제한적인 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 이러한 용어들은 적용 가능한 도면들의 상대적인 방향을 위해 사용된다.

100: 신호 전송 선로
110: 패터닝된 구조 레이어
112, 132: 비아(via)
114, 134, 154: 접지 도전체
116: 스페이싱
118: 패터닝 구조
130: 전송 선로 레이어
136: 스페이싱(spacing)
138: 신호 도전체
150: 접지 도전체 레이어
610: 분리형 링 공진기
612: 외부 링
614, 618: 슬릿
616: 내부 링

Claims

신호 도전체;
상기 신호 도전체의 세로축을 교차하는 x-z 평면의 제1 측에 위치되는, 분리형 링 공진기들의 제1 어레이; 및
상기 x-z 평면의 상기 제1 측의 반대 측에 위치된 분리형 링 공진기들의 제2 어레이를 포함하고,
상기 x-z 평면은 상기 신호 도전체를 제1 측 및 제2 측으로 양분하고 상기 신호 도전체에 실질적으로 수직하며,
상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이는 상기 신호 도전체의 제1 측에 부분적으로 중첩하고,
상기 분리형 링 공진기들의 제2 어레이는 상기 신호 도전체의 제2 측에 부분적으로 중첩하며,
상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이 및 상기 분리형 링 공진기들의 제2 어레이는 상기 신호 도전체에 실질적으로 나란한 x-y 평면에 위치되고,
상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이 및 제2 어레이와 상기 신호 도전체를 구분시키는 유전 물질;
상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이 및 제2 어레이와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제1 접지 도전체;
상기 신호 도전체와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제2 접지 도전체;
상기 신호 도전체와 실질적으로 나란한 제3 접지 도전체; 및
상기 제1, 제2 및 제3 접지 도전체들을 전기적으로 연결하도록 구성되는 복수의 비아를 더 포함하는, 신호 전송 선로.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이는 상기 x-z 평면을 기준으로 상기 분리형 링 공진기들의 제2 어레이와 대칭인, 신호 전송 선로.
제 1 항에 있어서,
상기 신호 전송 선로의 두께는 200 마이크론 이하인, 신호 전송 선로.
제 1 항에 있어서,
상기 신호 전송 선로의 폭은 상기 신호 전송 선로의 두께의 10배 이상인, 신호 전송 선로.
제 1 항에 있어서,
상기 신호 전송 선로의 s파라미터의 절대값은 제1 주파수 대역에 대해 1 dB 이하인, 신호 전송 선로.
제 1 항에 있어서,
상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이에 중첩하는 상기 신호 도전체의 제1 폭은 상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이에 중첩하지 않는 상기 신호 도전체의 제2 폭보다 큰, 신호 전송 선로.
제 1 항에 있어서,
상기 분리형 링 공진기들은 직사각 분리형 링 공진기들을 포함하는, 신호 전송 선로.
분리형 링 공진기들의 어레이;
상기 분리형 링 공진기들의 어레이에 중첩한 영역 내의 제1 측과, 상기 분리형 링 공진기들의 어레이에 중첩한 영역 바깥의 제2 측을 포함하는 신호 도전체; 및
적어도 상기 분리형 링 공진기들 및 상기 신호 도전체에 대한 지지 구조를 제공하는 유전 물질을 포함하는 결합체를 포함하고,
상기 신호 도전체의 제1 측의 제1 폭은 상기 신호 도전체의 제2 측의 제2 폭의 3배 이상이며,
상기 신호 도전체를 상기 분리형 링 공진기들의 어레이와 구분시키는 유전 물질;
상기 분리형 링 공진기들의 어레이와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제1 접지 도전체;
상기 신호 도전체와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제2 접지 도전체;
상기 신호 도전체와 실질적으로 나란한 제3 접지 도전체; 및
상기 제1, 제2 및 제3 접지 도전체들을 전기적으로 연결하도록 구성된 복수의 비아를 더 포함하는, 신호 전송 선로.
제 9 항에 있어서,
상기 분리형 링 공진기들의 어레이는 상기 신호 도전체와 교차하지 않는 평면 상에 위치되는, 신호 전송 선로.
제 9 항에 있어서,
상기 분리형 링 공진기들의 어레이는 상기 신호 도전체와 부분적으로 중첩하는, 신호 전송 선로.
삭제
제 9 항에 있어서,
상기 신호 전송 선로의 두께는 200 마이크론 이하인, 신호 전송 선로.
제 9 항에 있어서,
상기 신호 전송 선로의 폭은 상기 신호 전송 선로의 두께의 10배 이상인, 신호 전송 선로.
제 9 항에 있어서,
상기 신호 전송 선로의 s파라미터의 절대값은 4 GHz 내지 7 GHz의 대역을 포함하는 주파수 대역에 대해 1 dB 이하인, 신호 전송 선로.
삭제
삭제
제1 주파수 대역의 신호를 운반하도록 구성되는 신호 도전체;
상기 신호 도전체에 부분적으로 중첩하는 분리형 링 공진기들의 제1 어레이; 및
상기 신호 도전체에 부분적으로 중첩하는 분리형 링 공진기들의 제2 어레이를 포함하는 신호 전송 선로로서,
상기 신호 전송 선로의 s파라미터의 절대값은 상기 제1 주파수 대역에 대해 1 dB 이하이며,
상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이는 상기 신호 도전체의 세로축을 따라 교차하는 x-z 평면을 기준으로 상기 분리형 링 공진기들의 제2 어레이와 대칭이며,
상기 신호 도전체를 상기 분리형 링 공진기들의 어레이와 구분시키는 유전 물질;
상기 분리형 링 공진기들의 어레이와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제1 접지 도전체;
상기 신호 도전체와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제2 접지 도전체;
상기 신호 도전체와 실질적으로 나란한 제3 접지 도전체; 및
상기 제1, 제2 및 제3 접지 도전체들을 전기적으로 연결하도록 구성된 복수의 비아를 더 포함하는, 신호 전송 선로.
제1 주파수 대역의 신호를 운반하도록 구성되는 신호 도전체;
상기 신호 도전체에 부분적으로 중첩하는 분리형 링 공진기들의 제1 어레이; 및
상기 신호 도전체에 부분적으로 중첩하는 분리형 링 공진기들의 제2 어레이를 포함하는 신호 전송 선로로서,
상기 신호 전송 선로의 s파라미터의 절대값은 상기 제1 주파수 대역에 대해 1 dB 이하이며,
상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이 및 제2 어레이와 상기 신호 도전체를 구분시키는 유전 물질;
상기 분리형 링 공진기들의 제1 어레이 및 제2 어레이와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제1 접지 도전체;
상기 신호 도전체와 실질적으로 동일한 평면에 위치된 제2 접지 도전체;
상기 신호 도전체와 실질적으로 나란한 제3 접지 도전체; 및
상기 제1, 제2 및 제3 접지 도전체들을 전기적으로 연결하도록 구성되는 복수의 비아를 더 포함하는, 신호 전송 선로.
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