KR101782950B1 - 안테나 구조체 - Google Patents

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KR101782950B1
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문병인
전찬익
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(주)파트론
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Abstract

안테나 구조체가 개시된다. 본 발명의 안테나 구조체는 전자 장치에 탑재되는 안테나 구조체에 있어서, 상기 전자 장치의 하우징 구조물의 적어도 일부를 형성하는 메탈 트레이스, 상기 전자 장치의 내부에 위치하는 회로 기판 및 상기 메탈 트레이스 및 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 제1 및 제2 선로 패턴을 포함하는 유전체 블록을 포함한다.

Description

안테나 구조체{ANTENNA STRUCTURE}
본 발명은 안테나 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신을 지원하는 전자 장치에 설치되는 안테나 구조체에 관한 것이다.
무선 통신을 지원하는 전자 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한 전자 장치에는 무선 통신을 위한 RF신호를 송수신할 수 있는 안테나 구조체가 설치되게 된다. 종래에는 전자 장치 외부로 노출되는 안테나 구조체가 사용되었다. 이러한 안테나 구조체는 공간을 많이 차지하여 전자 장치의 소형화를 방해하고, 미감이 떨어진다는 단점이 있다.
여기서 보다 발전된 형태로, 전자 장치 내부에 내장되는 도전성 안테나 패턴으로 안테나 구조체가 사용되고 있다. 도전성 안테나 패턴은 캐리어 구조물에 도금된 도금층 또는 연성 필름에 결합된 회로 패턴 등이 될 수 있다. 이러한 안테나 구조체는 RF신호가 전자 장치의 하우징을 통과하기 때문에 전자 장치 하우징의 재질 등에 제약이 있다. 구체적으로, 이러한 안테나 구조체를 사용하기 위해서는 전자 장치의 하우징이 RF신호가 통과할 수 있는 플라스틱 수지재, 세라믹 재질 또는 유리 재질 등이 어야 한다. 전자 장치의 하우징을 금속 재질로 사용하는 경우에는 일 부분에 RF신호가 통과하는 재질로 형성된 안테나 윈도우 부분을 별도로 마련해야 한다.
따라서 최근에는 금속 재질로 형성된 전자 장치의 하우징 자체를 안테나 방사체로 사용하는 구조가 제안되었다. 그러나 전자 장치의 하우징은 종래의 도전성 안테나 패턴과 같이 원하는 형상으로 형성하는데 한계가 있어, 그 자체로 안테나 구조체로 기능하는 것에는 한계가 있었다. 이를 보완하기 위해 전자 장치의 하우징과 전기적으로 연결되는 다수의 매칭 소자 및 RF 스위치 등이 사용된다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 전자 장치의 하우징을 안테나 구조체로 사용하는 것에서 안테나의 RF성능을 향상시킬 수 있는 안테나 구조체를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 전자 장치의 하우징을 안테나 구조체로 사용하는 것에서 별도의 매칭 소자 및 RF 스위치 등을 대체하여 원가를 절감하고 소형화를 도모할 수 있는 안테나 구조체를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 안테나 구조체는, 전자 장치에 탑재되는 안테나 구조체에 있어서, 상기 전자 장치의 하우징 구조물의 적어도 일부를 형성하는 메탈 트레이스, 상기 전자 장치의 내부에 위치하는 회로 기판 및 상기 메탈 트레이스 및 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 제1 및 제2 선로 패턴을 포함하는 유전체 블록을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전체 블록에서 상기 제1 선로 패턴 및 제2 선로 패턴은 서로 전기적으로 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메탈 트레이스는 공진소자 암과 상기 공진소자 암에서 분기되는 2개의 분기부를 포함하는 역F 타입 안테나로 형성되고, 상기 제1 및 제2 선로 패턴은 각각 상기 2개의 분기부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회로 기판에는 안테나 급전부가 형성되고, 상기 제1 및 제2 선로 패턴 중 적어도 하나는 상기 안테나 급전부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회로 기판에는 안테나 접지부가 형성되고, 상기 제1 및 제2 선로 패턴 중 적어도 하나는 상기 안테나 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 선로 패턴은 유도성 성분 또는 용량성 성분을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 선로 패턴은 유도성 성분 또는 용량성 성분을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 선로 패턴은 유도성 성분을 가지고, 상기 회로 기판의 안테나 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 선로 패턴은 유도성 성분을 가지고, 상기 회로 기판의 안테나 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 선로 패턴은 용량성 성분을 가지고, 상기 회로 기판의 안테나 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 선로 패턴은 용량성 성분을 가지고, 상기 회로 기판의 안테나 접지부와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 선로 패턴은 용량성 성분을 가지고, 상기 회로 기판의 안테나 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 선로 패턴은 유도성 성분을 가지고, 상기 회로 기판의 안테나 급전부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 선로 패턴은 유도성 성분을 가지고, 상기 회로 기판의 안테나 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 선로 패턴은 용량성 성분을 가지고, 상기 회로 기판의 안테나 접지부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메탈 트레이스는 공진소자 암과 상기 공진소자 암에서 분기되는 2개의 분기부를 포함하는 역F 타입 안테나로 형성되고, 상기 제1 및 제2 선로 패턴은 각각 상기 2개의 분기부와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메탈 트레이스는 상기 하우징 구조물의 표면에 레이저 직접조사 구조화(LDS: Laser Direct Structuring) 방식에 의해 형성된 레이저 패턴 상에 결합된 도금층일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 선로 패턴은 상기 유전체 블록의 표면에 레이저 직접조사 구조화(LDS: Laser Direct Structuring) 방식에 의해 형성된 레이저 패턴 상에 결합된 도금층일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유전체 블록에 결합되고, 상기 메탈 트레이스 및 상기 회로 기판과 직접 맞닿아 전기적으로 연결되는 커넥팅 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 선로 패턴은 상기 커넥팅 부재의 단자부와 직접 맞닿아 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체는 전자 장치의 하우징을 안테나 구조체로 사용하는 것에서 안테나의 RF성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체는 전자 장치의 하우징을 안테나 구조체로 사용하는 것에서 별도의 매칭 소자 및 RF 스위치 등을 대체하여 원가를 절감하고 소형화를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 안테나 구조체가 탑재되는 전자 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 안테나 구조체가 탑재되는 전자 장치의 하우징 구조물의 내측을 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 구조체의 메탈 트레이스 부분과 유전체 블록을 도시한 전자 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체의 유전체 블록이 커넥팅 부재에 결합된 것을 도시한 것이다.
도 5 내지 도 10은 상술한 안테나 구조체에 있어서, 유전체 블록의 선로 패턴의 형태를 변경하여 구현될 수 있는 등가 회로의 일 예시를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부한 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 구조체에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 안테나 구조체가 탑재되는 전자 장치를 도시한 것이다. 전자 장치는 무선 통신이 지원되는 통신 단말기일 수 있다. 전자 장치는 예를 들어, 스마트폰 등을 포함하는 셀룰러 전화 단말기, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, PDA 장치, 미디어 플레이어, 내비게이션 장치, 게임 플레이 장치, 손목 등에 착용가능한 전자 장치, 헤드폰 장치, 핸즈프리 장치 등이 될 수 있다.
전자 장치는 전면(상면)에 디스플레이(40)가 구비될 수 있다. 디스플레이(40)는 하우징 구조물(50)과 결합되어 내부 공간을 형성할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이(40)는 하우징 구조물(50)의 일측을 막는 형태로 결합되어 후면(하면)에 해당하는 하우징 구조물(50)과의 사이에 공간을 형성할 수 있다.
내부 공간에는 전자 장치의 구동을 위한 각종 전자 장치, 부품 및 소자들이 수용될 수 있다. 예를 들어, 내부 공간에는 저장 수단 및 처리 수단이 수용될 수 있다. 저장 수단은 예를 들어, 하드 디스크 드라이브 저장 장치, 플래쉬 메모리 장치, RAM과 같은 휘발성 메모리 장치 등이 될 수 있다. 처리 수단은 마이크로프로세서, 주문형 집적 회로 등이 될 수 있다. 또한, 내부 공간에는 이러한 전자 장치 및 소자들을 구동할 수 있는 전원 장치가 수용될 수 있다. 또한, 내부 공간에는 버튼, 터치패널, 마이크, 스피커, 카메라 등 다양한 형태의 입출력 장치가 수용될 수 있다.
전자 장치는 다양한 형태의 무선 통신을 지원할 수 있다. 이를 위해, 전자 장치는 다양한 형태의 무선 통신을 지원하는 통신 장치를 포함할 수 있다. 통신 장치는 예를 들어, WiFi IEEE 802.11) 통신을 위한 2.4GHz 및 5GHz 주파수 대역들을 커버할 수 있고, 2.4GHz Bluetooth 주파수 대역을 커버할 수 있는 WLAN 송수신기 장치일 수 있다. 또한, 통신 장치는 700~960 MHz의 주파수 대역, 1710~2170 MHz의 주파수 대역, 및 2300~2700 MHz의 주파수 대역 또는 700 MHz~2700 MHz 사이의 기타 통신용 주파수 대역들 또는 기타 적절한 주파수들과 같은 주파수 범위들에서 무선 통신을 지원하는 셀룰러 전화 통신 장치일 수 있다. 이러한 통신 장치는 음성용 및 비음성용 데이터 통신을 지원할 수 있다. 또한, 통신 장치는 1575 MHz에서 GPS(global positioning system) 신호들을 수신하거나 또는 기타 위성 위치 확인 데이터를 다루기 위한 GPS용 통신 장치일 수 있다. 또한, 통신 장치는 13.56 MHz의 주파수 대역을 사용하는 근거리 통신 송수신 장치일 수 있다. 경우에 따라 통신 장치는 기타 단거리 및 장거리 무선 링크용 통신 장치를 포함할 수 있다.
전자 장치는 안테나 구조체를 포함한다. 안테나 구조체는 무선 통신을 위한 RF신호를 송신하거나 수신할 수 있다. 전자 장치에는 하나 또는 둘 이상의 안테나 구조체가 탑재될 수 있다. 구체적으로, 전자 장치는 복수의 무선 통신 프로토콜을 각각 지원하는 안테나 구조체가 탑재될 수 있다. 안테나 구조체는 하나 또는 둘 이상의 주파수 대역을 커버할 수 있으나, 전자 장치가 다양한 형태의 무선 통신을 지원하는 경우 하나의 안테나 구조체가 모든 주파수 대역을 커버하는 것은 드물다. 이러한 경우, 하나의 전자 장치에 둘 이상의 안테나 구조체가 탑재될 수 있다.
안테나 구조체는 적절한 형태의 안테나 타입으로 형성될 수 있다. 안테나 구조체는 예를 들어, 루프 안테나 구조, 패치 안테나 구조, 역 F형 안테나 구조, 역 L형 안테나 구조, 슬롯 안테나 구조, 평면 역 F형 안테나 구조, 나선형 안테나 구조들, 이들 설계들의 복합형, 기타 등등으로부터 형성되는 공진 소자들을 갖는 구조 등이 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 안테나 구조체가 탑재되는 전자 장치의 하우징 구조물의 내측을 도시한 평면도이다.
도 2에 도시된 하우징 구조물(50)은 도 1에 도시된 전자 장치에서 하우징 구조물(50)의 상면을 덮고 있는 디스플레이(40)를 제거하고 내부 전자 장치, 부품 및 소자들을 제거한 것을 도시한 것이다. 도 2는 하우징 구조물(50)의 내측면을 도시하고 있다.
하우징 구조물(50)의 상측단 또는 하측단 중 적어도 한 곳에는 금속 재질로 형성된 메탈 트레이스(100)가 적어도 하나 형성될 수 있다. 메탈 트레이스(100)는 전자 장치의 측면의 일부를 포함하는 형태로 형성될 수 있다.
이러한 메탈 트레이스(100)는 하우징 구조물(50)의 다른 부분과 전기적으로 분리된 상태로 형성된다. 구체적으로, 하우징 구조물(50)은 메탈 트레이스(100) 부분은 금속 재질로 형성되고, 메탈 트레이스(100)와 인접하는 다른 부분은 비전도성 재질로 형성될 수 있다.
예를 들어, 메탈 트레이스(100)와 인접하는 다른 부분은 플라스틱 수지재, 세라믹 재질 또는 유리 재질 등이 될 수 있다. 구체적으로, 메탈 트레이스(100)는 레이저 직접 조사 구조화(LDS: Laser Direct Structuring) 방식으로 형성된 도금층일 수 있다. 레이저 직접 조사 구조화 방식에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도금층이 결합될 베이스 구조물을 플라스틱 수지재로 형성한다. 베이스 구조물을 형성하는 플라스틱 수지재에는 처음에는 비도전성이었다가 특정 파장의 레이저가 조사되면 도전성으로 변하는 첨가물이 첨가된다. 첨가물은 예를 들어, 스피넬, 페로브스카이트 등의 구조를 가지는 금속화합물일 수 있다. 더욱 구체적으로, 첨가물은 구리크롬스피넬(Copper chromite spinel)이 사용될 수 있다. 베이스 구조물을 형성하는 플라스틱 수지재의 모재는 ABS, PC 등의 통상의 사출수지재이고, 첨가물이 0.1중량% 내지 5.0중량%의 비율로 배합될 수 있다.
상기와 같이 형성된 베이스 구조물 중 도금층을 형성하려는 표면에 레이저를 조사한다. 조사하는 레이저의 파장, 파워 및 조사 시간 등은 첨가물에 따라 통상적으로 미리 정해져 있다. 레이저가 조사되면 베이스 구조물의 표면에 노출된 첨가물이 도전성으로 변하게 된다. 구체적으로, 첨가물의 금속핵이 노출되는 것으로 볼 수 있다.
레이저가 조사된 베이스 구조물을 도금조에 침지하면 도전성으로 변한 첨가물을 시드(seed)으로 하여 도금층이 성장하게 된다. 도금액의 금속 재질은 다양하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 도금 재질은 구리, 니켈, 납, 알루미늄, 은, 금 등이 될 수 있다. 도금 방법은 전해도금 또는 무전해도금 중 선택될 수 있다. 이와 같은 도금과정을 수회 반복하여 도금층을 다층으로 형성할 수도 있다.
상술한 것과 같은 과정을 통해 베이스 구조물의 선택적인 표면에 도금층을 형성할 수 있다. 이러한 레이저 직접 구조화 방식은 도금층의 패턴 형태를 즉각적으로 수정할 수 있고, 도금층의 패턴 형태를 정교하게 형성할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 경우에 따라서 하우징 구조물(50)은 메탈 트레이스(100) 부분은 금속 재질로 형성되고, 다른 부분도 금속 재질로 형성되나 이 부분은 메탈 트레이스(100) 부분과 갭(에어 갭 또는 비도전성 물질로 충진된 갭)으로 이격된 것일 수 있다.
하우징 구조물(50)의 메탈 트레이스(100) 부분은 안테나 구조체의 일부로 사용될 수 있다. 구체적으로, 메탈 트레이스(100) 부분은 후술할 유전체 블록(200)과 전기적으로 연결되어 안테나로 기능할 수 있다.
메탈 트레이스(100)는 역F 타입의 안테나로 형성될 수 있다. 구체적으로, 메탈 트레이스(100) 부분은 적어도 하나의 공진 소자 암(arm)(101) 및 공진 소자 암(101)에서 분기되는 2개의 분기부(102, 104)를 포함할 수 있다. 2개의 분기부는 안테나 피딩 경로(102) 및 안테나 리턴 경로(104)가 될 수 있다.
공진 소자 암(101)은 전자 장치의 측면에 해당하는 부분 또는 측면과 접하는 후면 부분으로 형성될 수 있다. 공진 소자 암(101)은 하우징 구조물(50)에서 일 방향으로 연장되는 형태로 형성될 수 있다.
안테나 피딩 경로(102) 및 안테나 리턴 경로(104)는 공진 소자 암(101)에서 일 방향으로 분기되어 연장되는 부분일 수 있다. 안테나 피딩 경로(102)는 안테나 급전부와 연결되는 경로일 수 있다. 안테나 리턴 경로(104)는 전자 장치의 안테나 접지부와 연결되는 경로일 수 있다. 안테나 급전부 및 안테나 접지부는 후술할 회로 기판(300)에 실장 패드(310)의 형태로 형성될 수 있다. 또한, 안테나 접지부는 메탈 트레이스(100)가 아닌 다른 하우징의 금속 부분, 미드 플레이트 부분에 형성될 수도 있다.
또한, 메탈 트레이스(110)는 역L 타입의 안테나로 형성될 수 있다. 구체적으로, 메탈 트레이스(110) 부분은 적어도 하나의 공진 소자 암(arm)(111) 및 공진 소자 암(111)에서 분기되는 안테나 피딩 경로(113)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 안테나 구조체의 메탈 트레이스 부분과 유전체 블록을 도시한 전자 장치의 단면도이다. 도 3은 도 1의 AA'선을 따라 절단한 단면도에 해당한다.
도 3을 참조하면, 전자 장치에는 내부에 회로 기판(300)이 위치한다. 회로 기판(300)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)으로 형성되어 전자 장치의 다양한 각종 전자 부품 및 소자들이 실장되어 결합되어 있을 수 있다. 회로 기판(300)의 전자 장치의 메인 보드로 기능하는 것일 수 있다. 회로 기판(300)은 판형으로 형성되고, 적어도 일부가 메탈 트레이스(100) 부분과 대향되도록 배치될 수 있다.
회로 기판(300)에서 메탈 트레이스(100) 부분과 대향되는 부분에는 실장 패드(310)가 형성되어 있을 수 있다. 실장 패드(310)는 외부로 노출된 도금 패드로 형성될 수 있다. 실장 패드(310)는 서로 이격된 형태로 2개가 형성될 수 있다. 실장 패드(310)는 안테나 급전부와 안테나 접지부로 기능할 수 있다.
유전체 블록(200)은 메탈 트레이스(100)와 회로 기판(300) 사이에 위치한다. 구체적으로, 유전체 블록(200)은 회로 기판(300)의 실장 패드(310)에 전기적으로 접촉되어 연결될 수 있다.
유전체 블록(200)은 구체적으로 커넥팅 부재(250)를 매개로 하여 메탈 트레이스(100)와 회로 기판(300)과 전기적으로 연결된다. 커네팅 부재(250)에 대해서는 아래에서 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
유전체 블록(200)은 커넥팅 부재(250)를 매개로 하여 메탈 트레이스의 적어도 두 부분과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 유전체 블록(200)은 메탈 트레이스(100)의 2개의 분기부(102, 104)와 연결될 수 있다. 경우에 따라서 유전체 블록(200)은 메탈 트레이스(100)의 분기부가 아닌 부부에 연결되는 것도 가능하다.
유전체 블록(200)은 커넥팅 부재(250)를 매개로 하여 회로 기판(300)의 실장 패드(310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 유전체 블록(200)은 실장 패드(310)에 표면 실장 기술(SMT: Surface Mounting Technology) 방식으로 결합될 수 있다. 유전체 블록(200)이 연결되는 실장 패드(310)는 안테나 급전부 또는 안테나 접지부로 기능할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 구조체의 유전체 블록이 커넥팅 부재에 결합된 것을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 유전체 블록(200)은 비도전성 유전물질로 형성된 다면체 형태의 블록 및 블록의 표면에 형성된 선로 패턴(210)을 포함한다. 선로 패턴(210)은 블록의 표면에 결합된 박막층 또는 도금층 등이 될 수 있다. 일례로, 도금층은 레이저 직접 조사 구조화(LDS: Laser Direct Structuring) 방식으로 형성될 수 있다.
선로 패턴(210)은 제1 및 제2 선로 패턴(211, 212)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 선로 패턴(211, 212)은 유전체 블록(200)에서 서로 이격되도록 형성된다.
커넥팅 부재(250)는 유전체 블록(200)가 결합된다. 구체적으로 커넥팅 부재(250)는 유전체 블록(200)의 선로 패턴(210)과 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다.
선로 패턴(210)은 메탈 트레이스(100)와 회로 기판(300) 사이에 연결되어 전기적 회로로 기능한다. 선로 패턴(210)이 형성하는 회로의 구성에 의해 안테나 구조체의 송수신 특징이 조절될 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 안테나 구조체의 유전체 블록의 선로 패턴에 따라 구현될 수 있는 등가 회로의 다양한 실시예에 대해 설명하도록 한다.
도 5 내지 도 10은 상술한 안테나 구조체에 있어서, 유전체 블록(200)의 선로 패턴(210)의 형태를 변경하여 구현될 수 있는 등가 회로의 일 예시를 나타낸 것이며, 본 특허의 권리범위는 이에 한정되지 않는다. 등가 회로의 소자의 종류 및 연결 형태는 안테나 구조체가 커버하는 주파수 대역, 안테나 구조체가 설치되는 전자 장치의 전기적 특징 및 안테나 구조체가 동작하는 무선통신 환경 등에 따라 당업자의 설계에 의해 충분히 변경가능할 것이다.
도 5를 참조하면, 제1 선로 패턴(211)과 제2 선로 패턴(212)은 모두 유도성 성분을 가진다. 또한, 제1 선로 패턴(211)과 제2 선로 패턴(212)은 모두 회로 기판(300)의 안테나 접지부와 전기적으로 연결된다. 따라서 유전체 블록(200)에 의해 메탈 트레이스(100)와 회로 기판(300)의 안테나 접지 사이에 2개의 유도성 회로가 구현되게 된다.
도 6을 참조하면, 제1 선로 패턴(211)은 유도성 성분을 가지고, 제2 선로 패턴(212)은 용량성 성분을 가진다. 또한, 제1 선로 패턴(211)과 제2 선로 패턴(212)은 모두 회로 기판(300)의 안테나 접지부와 전기적으로 연결된다. 따라서 유전체 블록(200)에 의해 메탈 트레이스(100)의 일 부분과 회로 기판(300)의 안테나 접지부 사이에는 용량성 회로가 구현되고, 메탈 트레이스(100)의 다른 부분과 회로 기판(300)의 안테나 접지부 사이에는 유도성 회로가 구현된다.
도 7을 참조하면, 제1 선로 패턴(211)과 제2 선로 패턴(212)은 모두 용량성 성분을 가진다. 또한, 제1 선로 패턴(211)과 제2 선로 패턴(212)은 모두 회로 기판(300)의 안테나 접지부와 전기적으로 연결된다. 따라서 유전체 블록(200)에 의해 메탈 트레이스(100)와 회로 기판(300)의 안테나 접지 사이에 2개의 용량성 회로가 구현되게 된다.
도 8을 참조하면, 제1 선로 패턴(211)과 제2 선로 패턴(212)은 모두 유도성 성분을 가진다. 또한, 제1 선로 패턴(211)은 회로 기판(300)의 안테나 급전부와 전기적으로 연결되고, 제2 선로 패턴(212)은 회로 기판(300)의 안테나 접지부와 전기적으로 연결된다. 따라서 유전체 블록(200)에 의해 메탈 트레이스(100)의 일 부분과 회로 기판(300)의 안테나 급전부 사이에는 유도성 회로가 구현되고, 메탈 트레이스(100)의 다른 부분과 회로 기판(300)의 안테나 접지부 사이에도 유도성 회로가 구현된다.
도 9를 참조하면, 제1 선로 패턴(211)은 유도성 성분을 가지고, 제2 선로 패턴(212)은 용량성 성분을 가진다. 또한, 제1 선로 패턴(211)은 회로 기판(300)의 안테나 급전부와 전기적으로 연결되고, 제2 선로 패턴(212)은 회로 기판(300)의 안테나 접지부와 전기적으로 연결된다. 따라서 유전체 블록(200)에 의해 메탈 트레이스(100)의 일 부분과 회로 기판(300)의 안테나 급전부 사이에는 유도성 회로가 구현되고, 메탈 트레이스(100)의 다른 부분과 회로 기판(300)의 안테나 접지부 사이에는 용량성 회로가 구현된다.
도 10을 참조하면, 제1 선로 패턴(211)과 제2 선로 패턴(212)은 모두 용량성 성분을 가진다. 또한, 제1 선로 패턴(211)은 회로 기판(300)의 안테나 급전부와 전기적으로 연결되고, 제2 선로 패턴(212)은 회로 기판(300)의 안테나 접지부와 전기적으로 연결된다. 따라서 유전체 블록(200)에 의해 메탈 트레이스(100)의 일 부분과 안테나 급전부 사이에는 용량성 회로가 구현되고, 메탈 트레이스(100)의 다른 부분과 안테나 접지부 사이에도 용량성 회로가 구현된다.
이상, 본 발명의 안테나 구조체의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
40: 디스플레이 50: 하우징 구조물
100: 메탈 트레이스 200: 유전체 블록
210: 선로 패턴 230: 회로 기판 연결단
250: 커넥팅 부재 300: 회로 기판
310: 실장 패드

Claims (19)

  1. 전자 장치에 탑재되는 안테나 구조체에 있어서,
    상기 전자 장치의 하우징 구조물의 적어도 일부를 형성하는 메탈 트레이스;
    상기 전자 장치의 내부에 위치하고, 안테나 급전부 및 안테나 접지부가 형성된 회로 기판; 및
    상기 메탈 트레이스 및 상기 안테나 급전부와 전기적으로 연결된 제1 선로 패턴 및 상기 메탈 트레이스 및 상기 안테나 접지부와 전기적으로 연결된 제2 선로 패턴을 포함하는 유전체 블록을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 선로 패턴은 유도성 성분을 가지는 안테나 구조체.
  2. 전자 장치에 탑재되는 안테나 구조체에 있어서,
    상기 전자 장치의 하우징 구조물의 적어도 일부를 형성하는 메탈 트레이스;
    상기 전자 장치의 내부에 위치하고, 안테나 급전부 및 안테나 접지부가 형성된 회로 기판; 및
    상기 메탈 트레이스 및 상기 안테나 급전부와 전기적으로 연결된 제1 선로 패턴 및 상기 메탈 트레이스 및 상기 안테나 접지부와 전기적으로 연결된 제2 선로 패턴을 포함하는 유전체 블록을 포함하고,
    상기 제1 선로 패턴은 유도성 성분을 가지고,
    상기 제2 선로 패턴은 용량성 성분을 가지는 안테나 구조체.
  3. 전자 장치에 탑재되는 안테나 구조체에 있어서,
    상기 전자 장치의 하우징 구조물의 적어도 일부를 형성하는 메탈 트레이스;
    상기 전자 장치의 내부에 위치하고, 안테나 급전부 및 안테나 접지부가 형성된 회로 기판; 및
    상기 메탈 트레이스 및 상기 안테나 급전부와 전기적으로 연결된 제1 선로 패턴 및 상기 메탈 트레이스 및 상기 안테나 접지부와 전기적으로 연결된 제2 선로 패턴을 포함하는 유전체 블록을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 선로 패턴은 용량성 성분을 가지는 안테나 구조체.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 블록에서 상기 제1 선로 패턴 및 제2 선로 패턴은 서로 전기적으로 이격되는 안테나 구조체.
  5. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메탈 트레이스는 공진소자 암과 상기 공진소자 암에서 분기되는 2개의 분기부를 포함하는 역F 타입 안테나로 형성되고,
    상기 제1 및 제2 선로 패턴은 각각 상기 2개의 분기부와 전기적으로 연결되는 안테나 구조체.
  6. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메탈 트레이스는 상기 하우징 구조물의 표면에 레이저 직접조사 구조화(LDS: Laser Direct Structuring) 방식에 의해 형성된 레이저 패턴 상에 결합된 도금층인 안테나 구조체.
  7. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 선로 패턴은 상기 유전체 블록의 표면에 레이저 직접조사 구조화(LDS: Laser Direct Structuring) 방식에 의해 형성된 레이저 패턴 상에 결합된 도금층인 안테나 구조체.
  8. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 블록에 결합되고, 상기 메탈 트레이스 및 상기 회로 기판과 직접 맞닿아 전기적으로 연결되는 커넥팅 부재를 더 포함하는 안테나 구조체.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 선로 패턴은 상기 커넥팅 부재의 단자부와 직접 맞닿아 전기적으로 연결되는 안테나 구조체.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019190011A1 (ko) * 2018-03-28 2019-10-03 삼성전자주식회사 디스플레이 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100811793B1 (ko) * 2006-10-02 2008-03-10 삼성전자주식회사 휴대 단말기의 안테나 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60037620T2 (de) * 1999-07-16 2008-12-24 Mitsubishi Materials Corp. Antennenanordnung
US6639559B2 (en) * 2001-03-07 2003-10-28 Hitachi Ltd. Antenna element
US9001003B2 (en) * 2011-03-07 2015-04-07 Htc Corporation Handheld device
KR101394459B1 (ko) * 2012-05-17 2014-05-13 (주)파트론 안테나 구조체 및 이의 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100811793B1 (ko) * 2006-10-02 2008-03-10 삼성전자주식회사 휴대 단말기의 안테나 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019190011A1 (ko) * 2018-03-28 2019-10-03 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
US11910126B2 (en) 2018-03-28 2024-02-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus

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