KR102085791B1 - Antenna apparatus and antenna module - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 관통홀을 가지는 그라운드층과, 관통홀을 통과하도록 배치된 피드비아와, 그라운드층의 상측에 배치되고 피드비아의 일단에 전기적으로 연결된 패치 안테나 패턴과, 패치 안테나 패턴의 상측에 배치된 제1 커플링 패치 패턴과, 제1 커플링 패치 패턴과 패치 안테나 패턴의 사이에 배치된 제2 커플링 패치 패턴과, 적어도 상기 제1 및 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분을 차지하되, 패치 안테나 패턴과 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분의 유전상수가 제1 및 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 유전상수보다 작도록 배치되는 유전층을 포함할 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes a ground layer having a through hole, a feed via disposed to pass through the through hole, a patch antenna pattern disposed at an upper side of the ground layer and electrically connected to one end of the feed via; A first coupling patch pattern disposed above the patch antenna pattern, a second coupling patch pattern disposed between the first coupling patch pattern and the patch antenna pattern, and at least the first and second coupling patches. Occupy at least a portion of the interspace of the pattern, wherein the dielectric constant of at least a portion of the space between the patch antenna pattern and the second coupling patch pattern is less than the dielectric constant of the space between the first and second coupling patch patterns It may comprise a dielectric layer.
Description
본 발명은 안테나 장치 및 안테나 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna device and an antenna module.
이동통신의 데이터 트래픽(Data Traffic)은 매년 비약적으로 증가하는 추세이다. 이러한 비약적인 데이터를 무선망에서 실시간으로 지원해 주고자 활발한 기술 개발이 진행 중에 있다. 예를 들어, IoT(Internet of Thing) 기반 데이터의 컨텐츠화, AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), SNS와 결합한 라이브 VR/AR, 자율 주행, 싱크뷰 (Sync View, 초소형 카메라 이용해 사용자 시점 실시간 영상 전송) 등의 애플리케이션(Application)들은 대용량의 데이터를 주고 받을 수 있게 지원하는 통신(예: 5G 통신, mmWave 통신 등)을 필요로 한다.Data traffic of mobile communication is increasing rapidly every year. Active technology development is under way to support such breakthrough data in real time in wireless networks. For example, the content of Internet of Thing (IoT) -based data, Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), Live VR / AR combined with SNS, Autonomous driving, Sync View, Miniature camera Applications such as real-time video transmission require communication (eg, 5G communication, mmWave communication, etc.) to support sending and receiving large amounts of data.
따라서, 최근 5세대(5G) 통신을 포함하는 밀리미터웨이브(mmWave) 통신이 활발하게 연구되고 있으며, 이를 원활히 구현하는 안테나 모듈의 상용화/표준화를 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.Therefore, recently, millimeter wave (mmWave) communication including 5G (5G) communication has been actively studied, and research for commercialization / standardization of an antenna module for smoothly implementing it has been actively conducted.
높은 주파수 대역(예: 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz 등)의 RF 신호는 전달되는 과정에서 쉽게 흡수되고 손실로 이어지므로, 통신의 품질은 급격하게 떨어질 수 있다. 따라서, 높은 주파수 대역의 통신을 위한 안테나는 기존 안테나 기술과는 다른 기술적 접근법이 필요하게 되며, 안테나 이득(Gain) 확보, 안테나와 RFIC의 일체화, EIRP(Effective Isotropic Radiated Power) 확보 등을 위한 별도의 전력 증폭기 등 특수한 기술 개발을 요구할 수 있다.RF signals in high frequency bands (e.g., 24 GHz, 28 GHz, 36 GHz, 39 GHz, 60 GHz, etc.) are easily absorbed and lost in the way they are delivered, so the quality of communication can drop dramatically. Therefore, the antenna for the communication of high frequency band requires a different technical approach from the existing antenna technology, and separate for securing the antenna gain, integration of the antenna and RFIC, and securing effective isotropic radiated power (EIRP). It may require development of special technologies such as power amplifiers.
본 발명은 안테나 성능(예: 송수신율, 이득, 대역폭, 직진성(directivity) 등)을 향상시키거나 소형화에 유리한 구조를 가질 수 있는 안테나 장치 및 안테나 모듈을 제공한다.The present invention provides an antenna device and an antenna module that can have a structure that is advantageous for improving or minimizing antenna performance (eg, transmit / receive rate, gain, bandwidth, directivity, etc.).
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 관통홀을 가지는 그라운드층; 상기 관통홀을 통과하도록 배치된 피드비아; 상기 그라운드층의 상측에 배치되고 상기 피드비아의 일단에 전기적으로 연결된 패치 안테나 패턴; 상기 패치 안테나 패턴의 상측에 배치된 제1 커플링 패치 패턴; 상기 제1 커플링 패치 패턴과 상기 패치 안테나 패턴의 사이에 배치된 제2 커플링 패치 패턴; 및 적어도 상기 제1 및 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분을 차지하되, 상기 패치 안테나 패턴과 상기 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분의 유전상수가 상기 제1 및 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 유전상수보다 작도록 배치되는 유전층; 을 포함할 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention, a ground layer having a through hole; A feed via disposed to pass through the through hole; A patch antenna pattern disposed above the ground layer and electrically connected to one end of the feed via; A first coupling patch pattern disposed above the patch antenna pattern; A second coupling patch pattern disposed between the first coupling patch pattern and the patch antenna pattern; And at least a portion of the space between the first and second coupling patch patterns, wherein the dielectric constant of at least a portion of the space between the patch antenna pattern and the second coupling patch pattern is equal to the first and second coupling patch patterns. A dielectric layer disposed to be smaller than the dielectric constant of the space between the coupling patch patterns; It may include.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 복수의 관통홀을 가지는 그라운드층; 상기 복수의 관통홀을 각각 통과하도록 배치된 복수의 피드비아; 상기 그라운드층의 상측에 배치되고 각각 상기 복수의 피드비아의 일단에 전기적으로 연결된 복수의 패치 안테나 패턴; 상기 복수의 패치 안테나 패턴의 상측에 배치된 복수의 제1 커플링 패치 패턴; 상기 복수의 제1 커플링 패치 패턴과 상기 복수의 패치 안테나 패턴의 사이에 배치된 복수의 제2 커플링 패치 패턴; 및 적어도 상기 복수의 제1 커플링 패치 패턴과 상기 복수의 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분을 차지하되, 상기 복수의 패치 안테나 패턴과 상기 복수의 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분의 유전상수가 상기 복수의 제1 커플링 패치 패턴과 상기 복수의 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 유전상수보다 작도록 배치되는 유전층; 을 포함할 수 있다.An antenna module according to an embodiment of the present invention, a ground layer having a plurality of through holes; A plurality of feed vias disposed to pass through the plurality of through holes, respectively; A plurality of patch antenna patterns disposed above the ground layer and electrically connected to one ends of the plurality of feed vias, respectively; A plurality of first coupling patch patterns disposed on the plurality of patch antenna patterns; A plurality of second coupling patch patterns disposed between the plurality of first coupling patch patterns and the plurality of patch antenna patterns; And occupy at least a portion of a space between the plurality of first coupling patch patterns and the plurality of second coupling patch patterns, wherein the space between the plurality of patch antenna patterns and the plurality of second coupling patch patterns A dielectric layer disposed such that a dielectric constant of at least a portion of the dielectric constant is smaller than a dielectric constant of a space between the plurality of first coupling patch patterns and the plurality of second coupling patch patterns; It may include.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은, 복수의 커플링 패치 패턴과 유효 유전상수의 효율적 구성에 따라 안테나 성능을 향상시키거나 소형화에 유리한 구조를 가질 수 있다.An antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention may have an advantageous structure for improving or minimizing antenna performance according to an efficient configuration of a plurality of coupling patch patterns and an effective dielectric constant.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 2a 내지 도 2j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈에 포함될 수 있는 복수의 도전성 배열 패턴을 예시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈에 포함될 수 있는 연결 부재를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈의 변형 구조를 예시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.1 is a side view schematically showing an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
2A to 2J are side views illustrating an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C illustrate a plurality of conductive arrangement patterns that may be included in an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C are plan views illustrating an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
5A to 5F illustrate connection members that may be included in an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a modified structure of the antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B are plan views illustrating an arrangement in an electronic device of an antenna module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It is to be understood that the various embodiments of the invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION 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.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈을 개략적으로 나타낸 측면도이다.1 is a side view schematically showing an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100)는 연결 부재(200)의 상측에 배치될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 상기 안테나 장치(100)에 대응되는 복수의 안테나 장치를 포함할 수 있다. 설계에 따라, 상기 연결 부재(200)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100) 및 안테나 모듈에 포함될 수 있다. IC(Integrated Circuit)는 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
연결 부재(200)는 제3 영역(153)에 배치될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100) 및 안테나 모듈을 IC에 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 안테나 장치(100) 및 안테나 모듈과 IC간의 전자기적 격리도 및/또는 임피던스를 제공할 수 있다.The
연결 부재(200)는 안테나 장치(100) 및 안테나 모듈과 IC로 전기적 그라운드를 제공할 수 있으며, 그라운드층(125), 제2 그라운드층(202), 제3 그라운드층(203), 제4 그라운드층(204), 제5 그라운드층(205) 및 차폐비아(245) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The
설계에 따라, 연결 부재(200)는 적어도 하나의 엔드-파이어 안테나를 포함할 수 있다. 상기 엔드-파이어 안테나는 엔드-파이어 안테나 패턴(210), 엔드-파이어 안테나 피드비아(211), 디렉터 패턴(215) 및 엔드-파이어 안테나 피드라인(220) 중 적어도 일부를 포함할 수 있으며, x방향으로 RF(Radio Frequency) 신호를 송수신할 수 있다.Depending on the design, the
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100) 및 안테나 모듈은, 안테나 패키지(105) 및 피드비아(120)를 포함할 수 있으며, z방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다.The
안테나 패키지(105)는 제1 영역(154)에 배치될 수 있으며, 후술할 패치 안테나 패턴, 제1 및 제2 커플링 패치 패턴을 포함할 수 있으며, 설계에 따라 복수의 도전성 배열 패턴을 더 포함할 수 있다.The
피드비아(120)는 제2 영역(152)에 배치될 수 있으며, 안테나 패키지(105)와 연결 부재(200) 간을 전기적으로 연결시킬 수 있다.The feed via 120 may be disposed in the
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100) 및 안테나 모듈은 제1 및 제2 영역(151, 152)의 유전상수가 클수록 소형화에 유리할 수 있으며, 제1 및 제2 영역(151, 152)의 유전상수가 작을수록 안테나 성능(예: 이득, 대역폭) 향상에 유리할 수 있다.The
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100) 및 안테나 모듈은 제1 및 제2 영역(151, 152)의 유전상수 구성을 통해 개선된 안테나 성능을 가지면서 소형화에 유리한 구조를 제공할 수 있다.The
도 2a 내지 도 2j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈을 나타낸 측면도이다.2A to 2J are side views illustrating an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 패치 안테나 패턴(110), 제1 커플링 패치 패턴(111), 제2 커플링 패치 패턴(112), 피드비아(120), 그라운드층(125), 그라운딩 비아(127), 패드(128), 전기연결구조체(129), 복수의 도전성 배열 패턴(130), 제2 유전층(140), 저유전영역(145) 및 유전층(150) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A, an antenna device according to an embodiment of the present invention may include a
여기서, 유전층(150) 및 제2 유전층(140)은 각각 패치 안테나 패턴(110), 제1 커플링 패치 패턴(111) 및 제2 커플링 패치 패턴(112) 중 일부의 배치공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 안테나 패턴(110)은 제2 유전층(140)의 상면 상에 놓이거나 제2 유전층(140)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 커플링 패치 패턴(111, 112)은 유전층(150)의 상면 또는 하면 상에 놓이거나 유전층(150)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 유전층(150) 및 제2 유전층(140)은 각각 복수의 층이 적층된 형태를 가질 수 있다. 따라서, 유전층(150) 및 제2 유전층(140) 각각은 관점에 따라 복수의 유전 구성요소를 포함하는 것으로 보여질 수 있다.Here, the
그라운드층(125)은 패치 안테나 패턴(110)과 전술한 연결 부재 간의 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110)에 대해 리플렉터(reflector)로 작용하여 패치 안테나 패턴(110)의 RF 신호를 z방향 반사하여 RF 신호를 z방향으로 더욱 집중시킬 수 있다. 그라운드층(125)은 패치 안테나 패턴(110)에 대한 이격 거리(H4)를 확보하도록 배치되어 리플렉터 특성을 가질 수 있다.The
그라운드층(125)은 피드비아(120)가 통과하는 관통홀(hole)을 가질 수 있다. 관통홀(hole)은 z방향으로 볼 때 패치 안테나 패턴(110)에 오버랩될 수 있다.The
피드비아(120)는 패치 안테나 패턴(110)으로부터 전달받은 RF 신호를 전술한 연결 부재 및/또는 IC로 전달할 수 있으며, 연결 부재 및/또는 IC로부터 전달받은 RF 신호를 전술한 연결 부재 및/또는 IC로 전달할 수 있다. 설계에 따라, 복수의 피드비아(120)는 단일 또는 복수의 패치 안테나 패턴(110)에 연결될 수 있다. 복수의 피드비아(120)가 단일의 패치 안테나 패턴(110)에 연결될 경우, 복수의 피드비아(120)는 각각 서로 편파인 H폴(Horizontal Pole) RF 신호와 V폴(Vertical Pole) RF 신호가 흐르도록 구성될 수 있다.The feed via 120 may transmit the RF signal received from the
패치 안테나 패턴(110)은 그라운드층(125)의 상측에 배치되고 피드비아(120)의 일단에 전기적으로 연결될 수 있다. 패치 안테나 패턴(110)은 피드비아(120)로부터 RF 신호를 전달받아서 z방향으로 원격 송신하거나 z방향으로 RF 신호를 원격 수신하여 피드비아(120)로 RF 신호를 전달할 수 있다.The
제1 커플링 패치 패턴(111)은 패치 안테나 패턴(110)의 상측에 배치될 수 있다. 제1 커플링 패치 패턴(111)은 패치 안테나 패턴(110)에 전자기적으로 커플링될 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110)의 공진 주파수에 영향을 주고, RF 신호를 z방향으로 더욱 집중시켜서 패치 안테나 패턴(110)의 이득을 향상시킬 수 있다.The first
패치 안테나 패턴(110)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 사이를 투과하는 RF 신호의 파장은 패치 안테나 패턴(110)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 사이의 유효 유전상수가 작을수록 길 수 있다. 또한, 패치 안테나 패턴(110)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 사이의 전자기적 커플링에 따른 RF 신호의 z방향 집중도는 RF 신호의 파장이 길수록 클 수 있다. 따라서, 패치 안테나 패턴(110)의 이득은 패치 안테나 패턴(110)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 사이의 유효 유전상수가 작을수록 향상될 수 있다.The wavelength of the RF signal transmitted between the
패치 안테나 패턴(110)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 사이의 유효 유전상수가 작아질 경우, 공진 주파수를 유지하기 위한 패치 안테나 패턴(110)의 크기는 커질 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110)의 대역폭은 좁아질 수 있다.When the effective dielectric constant between the
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은 패치 안테나 패턴(110)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 사이에 배치된 제2 커플링 패치 패턴(112)를 더 포함함으로써, 패치 안테나 패턴(110)의 공진 주파수를 낮추고 패치 안테나 패턴(110)의 대역폭을 넓힐 수 있다.Therefore, the antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention further include a second
제2 커플링 패치 패턴(112)은 제1 커플링 패치 패턴(111)과 패치 안테나 패턴(110)의 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 제2 커플링 패치 패턴(112)은 제1 커플링 패치 패턴(111)과 제2 커플링 패치 패턴(112) 사이의 유효 유전상수가 제2 커플링 패치 패턴(112)과 패치 안테나 패턴(110) 사이의 유효 유전상수보다 높도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴(110)은 패치 안테나 패턴(110)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 사이의 유효 유전상수 감소에 따른 공진 주파수 시프트(shift)와 대역폭 감소를 더욱 쉽게 상쇄시킬 수 있다.The second
유전층(150)은 적어도 제1 및 제2 커플링 패치 패턴(111, 112)의 사이 공간의 적어도 일부분을 차지하되, 패치 안테나 패턴(110)과 제2 커플링 패치 패턴(112)의 사이 공간의 적어도 일부분의 유전상수(DK)가 제1 및 제2 커플링 패치 패턴(111, 112)의 사이 공간의 유전상수(DK)보다 작도록 배치될 수 있다.The
즉, 제1 커플링 패치 패턴(111)과 제2 커플링 패치 패턴(112) 사이의 유효 유전상수와 제2 커플링 패치 패턴(112)과 패치 안테나 패턴(110) 사이의 유효 유전상수는 유전층(150)의 배치 위치에 따라 결정될 수 있다.That is, the effective dielectric constant between the first
예를 들어, 패치 안테나 패턴(100)과 제2 커플링 패치 패턴(112)의 사이 공간의 적어도 일부분의 유전상수는 유전층(150)의 유전상수보다 작을 수 있다. 즉, 패치 안테나 패턴(110)과 제2 커플링 패치 패턴(112)의 사이 공간은 저유전영역(145)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 저유전영역(145)은 공기와 동일한 유전상수를 가질 수 있으나, 설계에 따라 유전층(150)의 유전상수보다 작은 유전물질이나 봉합재(encapsulant)를 포함하여 절연 신뢰도를 확보할 수 있다.For example, the dielectric constant of at least a portion of the space between the
예를 들어, 유전층(150)은 하측으로 함몰영역(Cavity)을 제공할 수 있다. 상기 함몰영역은 패치 안테나 패턴(110)과 제1 및 제2 커플링 패치 패턴(111, 112) 사이 물리적 거리의 증가나 유전층(150)의 z방향 길이(H12) 증가 없이도 유효 유전상수를 낮출 수 있다. 따라서, 안테나 장치 및 안테나 모듈의 안테나 성능 대비 사이즈는 더욱 축소될 수 있다.For example, the
예를 들어, 제1 커플링 패치 패턴(111)은 유전층(150)에 배치되되 유전층(150)의 상측으로 노출되도록 배치되고, 제2 커플링 패치 패턴(112)은 유전층(150)의 함몰영역(Cavity)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 커플링 패치 패턴(112)과 패치 안테나 패턴(110) 사이의 거리는 H3에서 (H2 + H3)로 길어질 수 있으며, 제2 커플링 패치 패턴(112)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 사이의 거리는 H12에서 H1로 짧아질 수 있다. 즉, 안테나 장치 및 안테나 모듈은 저유전상수의 안테나 성능에 유리한 특성을 더욱 효율적으로 사용하면서 고유전상수의 소형화에 유리한 특성을 더욱 효율적으로 사용할 수 있다.For example, the first
예를 들어, 제1 커플링 패치 패턴의 측방향 길이(L3)는 제2 커플링 패치 패턴의 측방향 길이(L2)보다 길고 유전층의 함몰영역의 측방향 길이(L4)보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 제2 커플링 패치 패턴(112)은 함몰영역(Cavity)의 경계를 효율적으로 활용하여 이득을 향상시키고 대역폭을 넓힐 수 있다.For example, the lateral length L3 of the first coupling patch pattern may be longer than the lateral length L2 of the second coupling patch pattern and shorter than the lateral length L4 of the recessed area of the dielectric layer. Accordingly, the second
예를 들어, 패치 안테나 패턴의 측방향 길이(L1)는 제2 커플링 패치 패턴의 측방향 길이(L2)보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 제2 커플링 패치 패턴(112)은 패치 안테나 패턴(110)에 대해 더욱 쉽게 커플링될 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110)의 대역폭은 더욱 넓어질 수 있다.For example, the lateral length L1 of the patch antenna pattern may be shorter than the lateral length L2 of the second coupling patch pattern. Accordingly, the second
상기 함몰영역(Cavity)은 설계에 따라 생략될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은 함몰영역(Cavity)이 없더라도 유전물질의 충진 생략, 낮은 유전상수를 가진 유전물질의 충진을 통해 구현될 수 있으며, 유전층(150)과 제2 유전층(140)이 별도로 제조된 상태에서의 전기적 접합을 통해 구현될 수 있다.The recessed area Cavity may be omitted according to design. That is, the antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention may be implemented by omitting the filling of the dielectric material and filling the dielectric material having a low dielectric constant even without the cavity, and the
제2 유전층(140)은 그라운드층(125)과 패치 안테나 패턴(110)의 사이 영역의 적어도 일부분을 차지하도록 배치될 수 있다.The
복수의 전기연결구조체(129)는 그라운드층(125)의 상측에 배치되고 유전층(150)을 지지할 수 있다. 복수의 전기연결구조체(129) 각각은 소정의 높이를 가질 수 있으므로, 저유전영역(145)을 제공할 수 있다.The plurality of
저유전영역(145)은 별도의 절연물질 없이도 절연 신뢰도를 확보할 수 있으므로, 공기로 이루어질 수 있다. 공기는 실질적으로 1의 유전상수를 가지며, 저유전영역(145)에 채워지기 위한 별도의 공정을 요구하지 않는다. 따라서, 제2 유전층(140)에 배치된 패치 안테나 패턴(110)과 유전층(150)에 배치된 제2 커플링 패치 패턴(112) 간의 유효 유전상수는 쉽게 낮아질 수 있다.The low
복수의 전기연결구조체(129)는 유전층(150)에 배치된 도전성 구성요소(예: 도전성 배열 패턴)와 제2 유전층(140)에 배치된 도전성 구성요소(예: 그라운드층)를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 상기 도전성 구성요소보다 낮은 용융점을 가질 수 있으므로, 유전층(150)과 제2 유전층(140)이 별도로 제조된 상태에서의 전기적 접합환경을 제공할 수 있다.The plurality of
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은 함몰영역(Cavity)을 가지지 않더라도 복수의 전기연결구조체(129)의 크기 및/또는 높이를 증가시켜서 패치 안테나 패턴(110)과 제2 커플링 패치(112) 간의 유효 유전상수를 더욱 낮출 수 있다. 예를 들어, 복수의 전기연결구조체(129)는 IC와 연결 부재 간의 전기연결구조체보다 크도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 복수의 전기연결구조체(129)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 패드(pad), 랜드(land) 또는 서브기판과 같은 구조 중 선택될 수 있는데, IC와 연결 부재 간의 전기연결구조체와 다른 구조를 가져서 크기 및/또는 높이를 증가시킬 수 있다.Meanwhile, the antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention increase the sizes and / or heights of the plurality of
한편, 제2 유전층(140)의 유전상수는 유전층(150)의 유전상수보다 작을 수 있다. 공진 주파수를 유지하기 위한 패치 안테나 패턴(110) 및 제1 및 제2 커플링 패치 패턴(111, 112)의 크기는 유전층(150)의 유전상수가 클수록 작아질 수 있다. 또한, 패치 안테나 패턴(110)과 인접 안테나 장치 간의 이격 거리는 유전층(150)의 유전상수가 클수록 작아질 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은 큰 유전상수 가지는 유전층(150)을 사용하여 소형화를 구현하면서도 저유전영역(145)을 제공하여 안테나 성능도 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the dielectric constant of the
예를 들어, 상기 유전층(150)은 제2 유전층(140)의 유전정접(DF)보다 작은 유전정접을 가질 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴(110)의 RF 신호 송수신에 따른 에너지 손실은 감소할 수 있다.For example, the
복수의 도전성 배열 패턴(130)은 소정의 측방향 길이(L5)를 가져서 제1 또는 제2 커플링 패치 패턴(111, 112)의 측경계를 따라 둘러싸도록 배열되고 복수의 전기연결구조체(129)에 전기적으로 연결될 수 있다. 유전층(150)은 복수의 도전성 배열 패턴(130)의 배치공간을 제공할 수 있다. 상기 복수의 도전성 배열 패턴(130)은 제1 또는 제2 커플링 패치 패턴(111, 112)에 전자기적으로 커플링될 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110)과 인접 안테나 장치 간의 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있다.The plurality of
예를 들어, 복수의 도전성 배열 패턴(130)은, 제1 커플링 패치 패턴(111)과 동위에 배치된 복수의 제1 도전성 배열 패턴(132)과, 복수의 그라운딩 비아(127)에 전기적으로 연결된 복수의 제2 도전성 배열 패턴(138)과, 복수의 제1 도전성 배열 패턴(132)과 복수의 제2 도전성 배열 패턴(138)을 각각 연결시키는 복수의 배열 비아(131)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 복수의 도전성 배열 패턴(130)은 전자기 밴드갭(electromagnetic bandgap) 구조에 가까워질 수 있으므로, 투과되는 RF 신호를 더욱 z방향으로 유도할 수 있다.For example, the plurality of
예를 들어, 복수의 도전성 배열 패턴(130)은 복수의 그라운딩 비아(127)와 패드(128)를 통해 그라운드층(125)에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 그라운딩 비아(127) 각각의 적어도 일부분은 상기 제2 유전층 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 도전성 배열 패턴(130)의 전자기 차폐 성능은 더욱 향상될 수 있다.For example, the plurality of
도 2b는 도 2a의 안테나 장치와 비교하여 복수의 도전성 배열 패턴을 생략한 구조를 나타낸 도면이다. 즉, 안테나 장치는 전술한 복수의 도전성 배열 패턴을 포함하지 않을 수 있다.FIG. 2B is a diagram illustrating a structure in which a plurality of conductive array patterns are omitted in comparison with the antenna device of FIG. 2A. That is, the antenna device may not include the plurality of conductive array patterns described above.
도 2a에 도시된 안테나 장치와 비교하여, 도 2b에 도시된 안테나 장치는 패치 안테나 패턴(110)의 개수가 적을수록 개선된 안테나 성능을 가지고 패치 안테나 패턴(110)과 인접 안테나 패턴 간의 간격이 길수록 개선된 안테나 성능을 가질 수 있다. 따라서, 전술한 복수의 도전성 배열 패턴의 포함 여부는 패치 안테나 패턴(110)의 개수 및/또는 간격에 따라 달라질 수 있다.Compared to the antenna device shown in FIG. 2A, the antenna device shown in FIG. 2B has improved antenna performance as the number of
예를 들어, 패치 안테나 패턴(110)과 제2 커플링 패치 패턴(112) 간의 간격은 약 0.2mm일 수 있으며, 제2 커플링 패치 패턴(112)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 간의 간격은 약 0.2mm일 수 있으며, 함몰영역의 z방향 높이는 약 0.1mm일 수 있으며, 제1 및 제2 커플링 패치 패턴(111, 112)의 z방향 높이는 약 0.015mm일 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110)과 그라운드층(125) 간의 거리는 약 0.3mm일 수 있다.For example, an interval between the
도 2c는 도 2b의 안테나 장치와 비교하여 제1 및 제2 커플링 패치 패턴의 크기가 작아진 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2C is a diagram illustrating a structure in which the size of the first and second coupling patch patterns is smaller than that of the antenna device of FIG. 2B.
도 2c를 참조하면, 유전층(150)은 제2 유전층(140)의 유전상수보다 높은 유전상수를 가질 수 있으며, 도 2a 및 도 2b에 도시된 유전층보다 더 높은 유전상수를 가질 수 있다. 이에 따라, 도 2b에 도시된 안테나 장치와 비교하여, 도 2c에 도시된 안테나 장치는 더욱 소형화된 제1 및 제2 커플링 패치 패턴(111, 112)을 가질 수 있다.Referring to FIG. 2C, the
예를 들어, 패치 안테나 패턴(110)의 수평방향 길이는 약 2.5mm일 수 있으며, 제1 커플링 패치 패턴(111)의 수평방향 길이는 약 2.1mm일 수 있으며, 제2 커플링 패치 패턴(112)의 수평방향 길이는 약 1.7mm일 수 있다.For example, the horizontal length of the
도 2d는 도 2c의 안테나 장치와 비교하여 유전층의 유전상수가 낮아진 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2D illustrates a structure in which the dielectric constant of the dielectric layer is lower than that of the antenna device of FIG. 2C.
도 2d를 참조하면, 유전층(150)은 제2 유전층(140)의 유전상수와 실질적으로 동일한 유전상수를 가질 수 있으며, 도 2a 및 도 2b에 도시된 유전층보다 더 낮은 유전상수를 가질 수 있다.Referring to FIG. 2D, the
이에 따라, 도 2c에 도시된 안테나 장치와 비교하여, 제1 커플링 패치 패턴(111)과 제2 커플링 패치 패턴(112) 간의 간격은 더욱 짧아질 수 있으며, 제2 커플링 패치 패턴(112)과 패치 안테나 패턴(110) 간의 간격보다 짧을 수 있다.Accordingly, the distance between the first
또한, 도 2c에 도시된 안테나 장치와 비교하여, 함몰영역(Cavity)의 측방향 길이는 더욱 길어질 수 있다.Also, compared with the antenna device shown in FIG. 2C, the lateral length of the recessed area Cavity may be longer.
예를 들어, 패치 안테나 패턴(110)과 제2 커플링 패치 패턴(112) 간의 간격은 약 0.28mm일 수 있으며, 제2 커플링 패치 패턴(112)과 제1 커플링 패치 패턴(111) 간의 간격은 약 0.12mm일 수 있으며, 전기연결구조체(129)의 높이는 약 0.1mm일 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110)의 수평방향 길이는 약 2.5mm일 수 있으며, 제1 커플링 패치 패턴(111)의 수평방향 길이는 약 2.7mm일 수 있으며, 제2 커플링 패치 패턴(112)의 수평방향 길이는 약 1.5mm일 수 있다.For example, an interval between the
도 2e는 도 2d의 안테나 장치와 비교하여 복수의 도전성 배열 패턴이 추가 배치된 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2E is a view illustrating a structure in which a plurality of conductive array patterns are additionally arranged as compared to the antenna device of FIG. 2D.
도 2e를 참조하면, 유전층(150)은 복수의 배열 비아(131), 복수의 제1 도전성 배열 패턴(132), 복수의 제2 도전성 배열 패턴(138), 복수의 제3 도전성 배열 패턴(133), 복수의 제4 도전성 배열 패턴(134), 복수의 제5 도전성 배열 패턴(135), 복수의 제6 도전성 배열 패턴(136), 복수의 제7 도전성 배열 패턴(137)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2E, the
도 2d에 도시된 안테나 장치와 비교하여, 도 2e에 도시된 안테나 장치는 패치 안테나 패턴(110)의 개수가 많을수록 개선된 안테나 성능을 가지고 패치 안테나 패턴(110)과 인접 안테나 패턴 간의 간격이 짧을수록 개선된 안테나 성능을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 간격은 RF 신호의 파장의 절반보다 길 수 있다.Compared to the antenna device shown in FIG. 2D, the antenna device shown in FIG. 2E has improved antenna performance as the number of
도 2f는 도 2e의 안테나 장치와 비교하여 안테나 패턴의 제2 상부 유전층이 추가 배치된 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2F is a view illustrating a structure in which a second upper dielectric layer of an antenna pattern is additionally disposed as compared to the antenna device of FIG.
도 2f를 참조하면, 제2 유전층(140)은 패치 안테나 패턴(110)의 측면을 둘러싸는 제2 상부 유전층(141)을 더 포함할 수 있다. 제2 상부 유전층(141)은 패치 안테나 패턴(110)의 내구성을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 2F, the
도 2g는 도 2e의 안테나 장치와 비교하여 유전층의 상부 유전층 추가 배치된 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2G is a view illustrating a structure in which an upper dielectric layer of a dielectric layer is additionally disposed in comparison with the antenna device of FIG. 2E.
도 2g를 참조하면, 유전층(150)은 유전층(150)의 상측에 배치된 상부 유전층(151)을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 유전층(151)은 제1 커플링 패치 패턴(111)의 내구성을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 2G, the
도 2h는 도 2g의 안테나 장치와 비교하여 패치 안테나 패턴의 제2 상부 유전층이 추가 배치된 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2H is a view illustrating a structure in which a second upper dielectric layer of a patch antenna pattern is additionally disposed as compared to the antenna device of FIG. 2G.
도 2h를 참조하면, 제2 유전층(140)은 패치 안테나 패턴(110)의 측면을 둘러싸는 제2 상부 유전층(141)을 더 포함할 수 있으며, 유전층(150)은 제1 커플링 패치 패턴(111)의 상측에 배치된 상부 유전층(151)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2H, the
도 2i는 도 2e의 안테나 장치와 비교하여 함몰영역의 크기가 증가된 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2I illustrates a structure in which the size of the recessed area is increased compared to the antenna device of FIG. 2E.
도 2i를 참조하면, 유전층(150)은 상대적으로 긴 높이를 가지는 함몰영역(Cavity)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 유효 유전상수는 더욱 낮아질 수 있으므로, 안테나 장치의 이득은 더욱 향상될 수 있다.Referring to FIG. 2I, the
예를 들어, 함몰영역(Cavity)의 높이는 약 0.18mm일 수 있으며, 제1 커플링 패치 패턴(111)과 제2 커플링 패치 패턴(112) 간의 거리는 약 0.1mm일 수 있다.For example, the height of the recessed area Cavity may be about 0.18 mm, and the distance between the first
도 2j는 도 2e의 안테나 장치와 비교하여 함몰영역이 생략된 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 2J illustrates a structure in which the recessed area is omitted in comparison with the antenna device of FIG. 2E.
도 2j를 참조하면, 유전층(150)은 함몰영역을 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 대역폭은 더욱 넓어질 수 있다.Referring to FIG. 2J, the
예를 들어, 전기연결구조체(129)의 높이는 약 0.1mm일 수 있다.For example, the height of the
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈에 포함될 수 있는 복수의 도전성 배열 패턴을 예시한 도면이다.3A to 3C illustrate a plurality of conductive arrangement patterns that may be included in an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 복수의 배열 비아(131a), 복수의 제1 도전성 배열 패턴(132a), 제3 도전성 배열 패턴(133a), 제4 도전성 배열 패턴(134a), 제5 도전성 배열 패턴(135a), 제6 도전성 배열 패턴(136a)을 포함할 수 있으며, 차폐비아(126a)를 포함하는 그라운드층(125a)의 상측에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 3A, the plurality of
예를 들어, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 n X 2의 구조로 배열될 수 있다. 여기서, n은 2 이상의 자연수이다. 즉, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 2개의 스트링(string)으로 배열될 수 있다. 패치 안테나 패턴에서 x방향 또는 y방향으로 세는 RF 신호는 2개의 스트링 중 패치 안테나 패턴에 가까운 스트링과 패치 안테나 패턴에 먼 스트링 간의 좁은 갭에 의해 마치 음의 굴절률의 매질에 입사하는 것처럼 투과될 수 있다. 따라서, n X 2의 구조로 배열된 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 RF 신호를 z방향으로 더욱 집중시킬 수 있다. 상기 복수의 도전성 배열 패턴(130a)의 구조는 n X 2의 구조로 한정되지 않으며, 설계에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 n X 1의 구조로 배열될 수 있다.For example, the plurality of
도 3b를 참조하면, 안테나 장치(100a)는 패치 안테나 패턴(110a)과 커플링 패치 패턴(115a)의 측경계를 따라 둘러싸도록 배치되는 복수의 도전성 배열 패턴(130a)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)는 더욱 효율적으로 RF 신호를 z방향으로 유도할 수 있다.Referring to FIG. 3B, the
또한, 피드비아(120a)는 패치 안테나 패턴(110a)에 연결될 수 있으며, 그라운드층(125a)을 관통하도록 배치될 수 있다. 그라운드층(125a)은 연결 부재(1200a)에 포함될 수 있다.In addition, the feed via 120a may be connected to the
도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 패치 안테나 패턴(110b)은 IC와 같은 소스(SRC2)로 RF 신호를 전달하거나 RF 신호를 전달받을 수 있으며, 저항값(R2)과 인덕턴스(L3, L4)를 가질 수 있다.Referring to FIG. 3C, the
복수의 도전성 배열 패턴(130b)은 패치 안테나 패턴(110b)에 대한 캐패시턴스(C5, C12)와, 복수의 도전성 배열 패턴 사이의 캐패시턴스(C6, 10)와, 배열 비아의 인덕턴스(L5, L6)와, 복수의 도전성 배열 패턴과 그라운드층 간의 캐패시턴스(C7, C11)를 가질 수 있다.The plurality of
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 주파수 대역과 대역폭은 전술한 저항값, 캐패시턴스 및 인덕턴스에 의해 결정될 수 있다.Frequency band and bandwidth of the antenna device according to an embodiment of the present invention may be determined by the above-described resistance value, capacitance and inductance.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈을 나타낸 평면도이다.4A to 4C are plan views illustrating an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 복수의 패치 안테나 패턴(110c), 그라운드층(125c), 복수의 도전성 배열 패턴(130c), 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210c), 복수의 디렉터 패턴(215c) 및 복수의 엔드-파이어 피드라인(220c) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.4A and 4B, an antenna module according to an embodiment of the present disclosure may include a plurality of
복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210c)은 제2 방향(예: 측면 방향)으로 RF 신호를 송신 또는 수신하도록 제2 방향으로 방사패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210c)는 연결 부재에서 연결 부재의 측면에 인접하여 배치될 수 있으며, 다이폴(dipole) 형태 또는 접힌 다이폴(folded dipole) 형태를 가질 수 있다. 여기서, 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210c)의 각각의 폴의 일단은 복수의 엔드-파이어 안테나 피드라인(220c)의 제1 및 제2 라인에 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210c)의 주파수 대역은 복수의 패치 안테나 패턴(110c)의 주파수 대역과 실질적으로 동일하게 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The plurality of end-
복수의 디렉터 패턴(215c)은 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210c)에 전자기적으로 커플링되어 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210c)의 이득이나 대역폭을 향상시킬 수 있다.The plurality of
복수의 엔드-파이어 안테나 피드라인(220c)은 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210c)로부터 수신된 RF 신호를 IC로 전달할 수 있으며, IC로부터 전달받은 RF 신호를 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210c)로 전달할 수 있다. 상기 복수의 엔드-파이어 안테나 피드라인(220c)은 연결 부재의 배선으로 구현될 수 있다.The plurality of end-
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 및 제2 방향으로 방사패턴을 형성할 수 있으므로, RF 신호 송수신 방향을 전방향(omni-directional)으로 확대할 수 있다.Therefore, since the antenna module according to an embodiment of the present invention can form radiation patterns in the first and second directions, the RF signal transmission / reception direction can be expanded omni-directionally.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 도 4a에 도시된 바와 같이 n X m의 구조로 배열될 수 있으며, 상기 안테나 장치를 포함하는 안테나 모듈은 전자기기의 꼭지점에 인접하여 배치될 수 있다.On the other hand, the antenna device according to an embodiment of the present invention may be arranged in a structure of n X m as shown in Figure 4a, the antenna module including the antenna device may be disposed adjacent to the vertex of the electronic device have.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 도 4b에 도시된 바와 같이 n X 1의 구조로 배열될 수 있으며, 상기 안테나 장치를 포함하는 안테나 모듈은 전자기기의 모서리의 중간 지점에 인접하여 배치될 수 있다.In addition, the antenna device according to an embodiment of the present invention may be arranged in a structure of n X 1 as shown in Figure 4b, the antenna module including the antenna device is adjacent to the middle point of the corner of the electronic device Can be arranged.
도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 복수의 패치 안테나 패턴(110d), 그라운드층(125d), 복수의 도전성 배열 패턴(130d), 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210d), 복수의 디렉터 패턴(215d) 및 복수의 엔드-파이어 안테나 피드라인(220d) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4C, an antenna module according to an exemplary embodiment may include a plurality of
즉, 복수의 도전성 배열 패턴(130d)은 n X 1의 구조로 배열될 수 있으며, 복수의 패치 안테나 패턴(110d) 각각을 둘러싸도록 배치될 수 있으며, 서로 이격 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 안테나 장치의 서로에 대한 영향은 감소할 수 있다.That is, the plurality of
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈에 포함될 수 있는 연결 부재를 예시한 도면이다.5A to 5F illustrate connection members that may be included in an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 연결 부재(200), IC(310), 접착 부재(320), 전기연결구조체(330), 봉합재(340), 수동부품(350) 및 서브기판(410) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5A, an antenna module according to an embodiment of the present disclosure may include a
연결 부재(200)는 도 1 내지 도 4c를 참조하여 전술한 연결 부재와 유사한 구조를 가질 수 있다.The
IC(310)는 전술한 IC와 동일하며, 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 IC(310)는 연결 부재(200)의 배선에 전기적으로 연결되어 RF 신호를 전달하거나 전달받을 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드층에 전기적으로 연결되어 그라운드를 제공받을 수 있다. 예를 들어, IC(310)는 주파수 변환, 증폭, 필터링, 위상제어 및 전원생성 중 적어도 일부를 수행하여 변환된 신호를 생성할 수 있다.The
접착 부재(320)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 서로 접착시킬 수 있다.The
전기연결구조체(330)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 전기연결구조체(330)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land), 패드(pad)과 같은 구조를 가질 수 있다. 전기연결구조체(330)는 연결 부재(200)의 배선과 그라운드층보다 낮은 용융점을 가져서 상기 낮은 용융점을 이용한 소정의 공정을 통해 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.The
봉합재(340)는 IC(310)의 적어도 일부를 봉합할 수 있으며, IC(310)의 방열성능과 충격 보호성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 봉합재(340)는 PIE(Photo Imageable Encapsulant), ABF (Ajinomoto Build-up Film), 에폭시몰딩컴파운드(epoxy molding compound, EMC) 등으로 구현될 수 있다.The
수동부품(350)은 연결 부재(200)의 하면 상에 배치될 수 있으며, 전기연결구조체(330)를 통해 연결 부재(200)의 배선 및/또는 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 수동부품(350)은 캐패시터(예: Multi Layer Ceramic Capacitor(MLCC))나 인덕터, 칩저항기 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The
서브기판(410)은 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있으며, 외부로부터 IF(intermediate frequency) 신호 또는 기저대역(base band) 신호를 전달받아 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 IF 신호 또는 기저대역 신호를 전달받아 외부로 전달하도록 연결 부재(200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, RF 신호의 주파수(예: 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz)는 IF 신호(예: 2GHz, 5GHz, 10GHz 등)의 주파수보다 크다.The sub-substrate 410 may be disposed under the
예를 들어, 서브기판(410)은 연결 부재(200)의 IC 그라운드층에 포함될 수 있는 배선을 통해 IF 신호 또는 기저대역 신호를 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 전달받을 수 있다. 연결 부재(200)의 제1 그라운드층이 IC 그라운드층과 배선의 사이에 배치되므로, 안테나 모듈 내에서 IF 신호 또는 기저대역 신호와 RF 신호는 전기적으로 격리될 수 있다.For example, the sub-substrate 410 may transfer the IF signal or the baseband signal to or from the
도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 차폐 부재(360), 커넥터(420) 및 칩 안테나(430) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5B, the antenna module according to an exemplary embodiment may include at least some of the shielding
차폐 부재(360)는 연결 부재(200)의 하측에 배치되어 연결 부재(200)와 함께 IC(310)를 가두도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)을 함께 커버(예: conformal shield)하거나 각각 커버(예: compartment shield)하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 일면이 개방된 육면체의 형태를 가지고, 연결 부재(200)와의 결합을 통해 육면체의 수용공간을 가질 수 있다. 차폐 부재(360)는 구리와 같이 높은 전도도의 물질로 구현되어 짧은 스킨뎁스(skin depth)를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)이 받을 수 있는 전자기적 노이즈를 줄일 수 있다.The shielding
커넥터(420)는 케이블(예: 동축케이블, 연성PCB)의 접속구조를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 IC 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있으며, 전술한 서브기판과 유사한 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 커넥터(420)는 케이블로부터 IF 신호, 기저대역 신호 및/또는 전원을 제공받거나 IF 신호 및/또는 기저대역 신호를 케이블로 제공할 수 있다.The
칩 안테나(430)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치에 보조하여 RF 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 칩 안테나(430)는 절연층보다 큰 유전상수를 가지는 유전체 블록과, 상기 유전체 블록의 양면에 배치되는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 상기 복수의 전극 중 하나는 연결 부재(200)의 배선에 전기적으로 연결될 수 있으며, 다른 하나는 연결 부재(200)의 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있다.The
도 5c를 참조하면, 그라운드층(201a)은 피드비아(120a)가 통과하는 관통홀을 가질 수 있으며, 그라운딩 비아(185a)의 타단에 연결될 수 있다. 그라운드층(201a)은 패치 안테나 패턴(110a)과 피드라인 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다.Referring to FIG. 5C, the
도 5d를 참조하면, 제2 그라운드층(202a)은 엔드-파이어 안테나 피드라인(220a)의 적어도 일부분과 패치 안테나 피드라인(221a)을 각각 둘러쌀 수 있다. 엔드-파이어 안테나 피드라인(220a)은 제2 배선비아(232a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 패치 안테나 피드라인(221a)은 제1 배선비아(231a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 그라운드층(202a)은 엔드-파이어 안테나 피드라인(220a)과 패치 안테나 피드라인(221a) 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다. 엔드-파이어 안테나 피드라인(220a)의 일단은 엔드-파이어 안테나 피드비아(211a)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5D, the
도 5e를 참조하면, 제3 그라운드층(203a)은 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있으며, 커플링 그라운드 패턴(235a)을 가질 수 있다. 제3 그라운드층(203a)은 피드라인과 IC 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다.Referring to FIG. 5E, the
도 5f를 참조하면, 제4 그라운드층(204a)은 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있다. IC(310a)는 제4 그라운드층(204a)의 하측에 배치될 수 있으며, 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)과 디렉터 패턴(215a)은 제4 그라운드층(204a)과 실질적으로 동일한 높이에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 5F, the
제4 그라운드층(204a)은 IC(310a)의 회로 및/또는 수동부품에서 사용되는 그라운드를 IC(310a) 및/또는 수동부품으로 제공할 수 있다. 설계에 따라, 제4 그라운드층(204a)은 IC(310a) 및/또는 수동부품에서 사용되는 전원 및 신호의 전달경로를 제공할 수 있다. 따라서, 제4 그라운드층(204a)은 IC 및/또는 수동부품에 전기적으로 연결될 수 있다.The
한편, 제2 그라운드층(202a), 제3 그라운드층(203a) 및 제4 그라운드층(204a)은 캐비티(cavity)를 제공하도록 함몰된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)은 더욱 IC 그라운드층(204a)에 가까이 배치될 수 있다. 상기 캐비티는 도 1 내지 도 4c에서 전술한 함몰영역과는 다른 위치에 배치될 수 있다.Meanwhile, the
한편, 제2 그라운드층(202a), 제3 그라운드층(203a) 및 제4 그라운드층(204a)의 상하관계와 형태는 설계에 따라 달라질 수 있다. 도 1에 도시된 제5 그라운드층은 제4 그라운드층(204a)과 유사한 구조/역할을 가질 수 있다.Meanwhile, the vertical relationship and shape of the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈의 변형 구조를 예시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a modified structure of the antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 엔드-파이어 안테나(100f)와 패치 안테나 패턴(1110f)과 IC(310f)와 수동부품(350f)이 연결 부재(500f)에 통합된 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 6, in the antenna module according to the exemplary embodiment, the end-
엔드-파이어 안테나(100f) 및 패치 안테나 패턴(1110f)은 각각 전술한 엔드-파이어 안테나 및 전술한 패치 안테나 패턴과 동일하게 설계될 수 있으며, IC(310f)로부터 RF 신호를 전달받아 송신하거나, 수신된 RF 신호를 IC(310f)로 전달할 수 있다.The end-
연결 부재(500f)는 적어도 하나의 도전층(510f)과 적어도 하나의 절연층(520f)이 적층된 구조(예: 인쇄회로기판의 구조)를 가질 수 있다. 상기 도전층(510f)은 전술한 그라운드층과 피드라인을 가질 수 있다.The
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 연성 연결 부재(550f)를 더 포함할 수 있다. 연성 연결 부재(550f)는 상하방향으로 볼 때 연결 부재(500f)에 오버랩되는 제1 연성 영역(570f)과 연결 부재(500f)에 오버랩되지 않는 제2 연성 영역(580f)을 포함할 수 있다.In addition, the antenna module according to an exemplary embodiment may further include a
제2 연성 영역(580f)은 상하방향으로 유연하게 휘어질 수 있다. 이에 따라, 제2 연성 영역(580f)은 세트 기판의 커넥터 및/또는 인접 안테나 모듈에 유연하게 연결될 수 있다.The second
연성 연결 부재(550f)는 신호선(560f)을 포함할 수 있다. IF(Intermediate frequency) 신호 및/또는 기저대역 신호는 신호선(560f)을 통해 IC(310f)로 전달되거나 세트 기판의 커넥터 및/또는 인접 안테나 모듈에 전달될 수 있다.The
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.7A and 7B are plan views illustrating an arrangement in an electronic device of an antenna module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 7a를 참조하면, 엔드-파이어 안테나(100g), 패치 안테나 패턴(1110g) 및 절연층(1140g)을 포함하는 안테나 모듈은 전자기기(700g)의 세트 기판(600g) 상에서 전자기기(700g)의 측면 경계에 인접하여 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7A, an antenna module including an end-
전자기기(700g)는 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
상기 세트 기판(600g) 상에는 통신모듈(610g) 및 기저대역 회로(620g)가 더 배치될 수 있다. 상기 안테나 모듈은 동축케이블(630g)을 통해 통신모듈(610g) 및/또는 기저대역 회로(620g)에 전기적으로 연결될 수 있다. 설계에 따라, 상기 동축케이블(630g)은 도 6에 도시된 연성 연결 부재로 대체될 수 있다.The
통신모듈(610g)은 디지털 신호처리를 수행하도록 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The
기저대역 회로(620g)는 아날로그-디지털 변환, 아날로그 신호에 대한 증폭, 필터링 및 주파수 변환을 수행하여 베이스 신호를 생성할 수 있다. 상기 기저대역 회로(620g)로부터 입출력되는 베이스 신호는 케이블을 통해 안테나 모듈로 전달될 수 있다.The
예를 들어, 상기 베이스 신호는 전기연결구조체와 코어 비아와 배선을 통해 IC로 전달될 수 있다. 상기 IC는 상기 베이스 신호를 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다.For example, the base signal may be transmitted to the IC through the electrical connection structure, the core via, and the wiring. The IC may convert the base signal into an RF signal of millimeter wave (mmWave) band.
도 7b를 참조하면, 엔드-파이어 안테나(100h), 패치 안테나 패턴(1110h) 및 절연층(1140h)를 각각 포함하는 복수의 안테나 모듈은 전자기기(700h)의 세트 기판(600h) 상에서 전자기기(700h)의 일측면 경계와 타측면 경계에 각각 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 세트 기판(600h) 상에는 통신모듈(610h) 및 기저대역 회로(620h)가 더 배치될 수 있다. 상기 복수의 안테나 모듈은 동축케이블(630h)을 통해 통신모듈(610h) 및/또는 기저대역 회로(620h)에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 7B, a plurality of antenna modules each including an end-
한편, 본 명세서에 개진된 패치 안테나 패턴, 커플링 패치 패턴, 도전성 배열 패턴, 피드비아, 배열비아, 그라운딩비아, 차폐비아, 그라운드층, 엔드-파이어 안테나 패턴, 디렉터 패턴, 전기연결구조체는, 금속 재료(예: 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질)를 포함할 수 있으며, CVD(chemical vapor deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering), 서브트랙티브(Subtractive), 애디티브(Additive), SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등의 도금 방법에 따라 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Meanwhile, the patch antenna pattern, the coupling patch pattern, the conductive array pattern, the feed via, the array via, the grounding via, the shield via, the ground layer, the end-fire antenna pattern, the director pattern, and the electrical connection structure disclosed in the present specification may be made of metal. Materials such as copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or alloys thereof Conductive material), and may include chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), sputtering, subtractive, additive, additive (Semi-Additive Process), MSAP It may be formed according to a plating method such as (Modified Semi-Additive Process), but is not limited thereto.
한편, 본 명세서에 개진된 유전층은 FR4, LCP(Liquid Crystal Polymer), LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic), 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine), 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지, 일반 동박 적층판(Copper Clad Laminate, CCL) 또는 글래스나 세라믹 (ceramic) 계열의 절연재 등으로 구현될 수도 있다. 상기 유전층은 본 명세서에 개진된 안테나 장치 및 안테나 모듈에서 패치 안테나 패턴, 커플링 패치 패턴, 도전성 배열 패턴, 피드비아, 배열비아, 그라운딩비아, 차폐비아, 그라운드층, 엔드-파이어 안테나 패턴, 디렉터 패턴, 커플링 그라운드 패턴, 전기연결구조체가 배치되지 않은 위치의 적어도 일부에 채워질 수 있다.Meanwhile, the dielectric layers disclosed herein include FR4, Liquid Crystal Polymer (LCP), Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC), thermosetting resins such as epoxy resins, thermoplastic resins such as polyimide, or these resins together with inorganic fillers. Resin, prepreg, Ajinomoto build-up film (ABF), FR-4, Bisaleimide Triazine (BT), Photo Imagable (impregnated) in core materials such as glass fiber, glass cloth, and glass fabric Dielectric: PID) resin, copper clad laminate (CCL), or glass or ceramic-based insulation may be implemented. The dielectric layer may include a patch antenna pattern, a coupling patch pattern, a conductive array pattern, a feed via, an array via, a grounding via, a shield via, a ground layer, an end-fire antenna pattern, and a director pattern in the antenna device and the antenna module disclosed herein. The coupling ground pattern and the electrical connection structure may be filled in at least part of the non-positioned position.
한편, 본 명세서에 개진된 RF 신호는 Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들에 따른 형식을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.On the other hand, RF signals disclosed herein are Wi-Fi (IEEE 802.11 family, etc.), WiMAX (IEEE 802.16 family, etc.), IEEE 802.20, LTE (long term evolution), Ev-DO, HSPA +, HSDPA +, HSUPA +, EDGE, It may have a format in accordance with, but not limited to, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G, and any other wireless and wired protocols designated.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.Although the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and limited embodiments and drawings, it is provided to help a more general understanding of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations can be made from such a description.
110: 패치 안테나 패턴(patch antenna pattern)
111: 제1 커플링 패치 패턴(coupling patch pattern)
112: 제2 커플링 패치 패턴
120: 피드비아(feed via)
125: 그라운드층(ground layer)
127: 그라운딩 비아(grounding via)
129: 전기연결구조체(electrical connection structure)
130: 도전성 배열 패턴(conductive array pattern)
131: 배열 비아(array via)
132: 제1 도전성 배열 패턴(conductive array pattern)
138: 제2 도전성 배열 패턴
140: 제2 유전층
141: 제2 상부 유전층
145: 저유전영역
150: 유전층(dielectric layer)
151: 상부 유전층
200: 연결 부재
202: 제2 그라운드층
203: 제3 그라운드층
204: 제4 그라운드층
205: 제5 그라운드층
210: 엔드-파이어 안테나 패턴(end-fire antenna pattern)
215: 디렉터 패턴(director pattern)
220: 엔드-파이어 안테나 피드라인
245: 차폐비아110: patch antenna pattern
111: first coupling patch pattern
112: second coupling patch pattern
120: feed via
125: ground layer
127: grounding via
129: electrical connection structure
130: conductive array pattern
131: array via
132: first conductive array pattern
138: second conductive array pattern
140: second dielectric layer
141: second upper dielectric layer
145: low dielectric area
150: dielectric layer
151: upper dielectric layer
200: connecting member
202: second ground layer
203: third ground layer
204: fourth ground layer
205: fifth ground layer
210: end-fire antenna pattern
215: director pattern
220: end-fire antenna feedline
245: shielded via
Claims (16)
상기 관통홀을 통과하도록 배치된 피드비아;
상기 그라운드층의 상측에 배치되고 상기 피드비아의 일단에 전기적으로 연결된 패치 안테나 패턴;
상기 패치 안테나 패턴의 상측에 배치된 제1 커플링 패치 패턴;
상기 제1 커플링 패치 패턴과 상기 패치 안테나 패턴의 사이에 배치된 제2 커플링 패치 패턴; 및
적어도 상기 제1 및 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분을 차지하되, 상기 패치 안테나 패턴과 상기 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분의 유전상수가 상기 제1 및 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 유전상수보다 작도록 배치되는 유전층; 을 포함하는 안테나 장치.
A ground layer having a through hole;
A feed via disposed to pass through the through hole;
A patch antenna pattern disposed above the ground layer and electrically connected to one end of the feed via;
A first coupling patch pattern disposed above the patch antenna pattern;
A second coupling patch pattern disposed between the first coupling patch pattern and the patch antenna pattern; And
Occupy at least a portion of a space between the first and second coupling patch patterns, wherein a dielectric constant of at least a portion of the space between the patch antenna pattern and the second coupling patch pattern is A dielectric layer disposed to be smaller than the dielectric constant of the space between the ring patch patterns; Antenna device comprising a.
상기 패치 안테나 패턴과 상기 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분의 유전상수는 상기 유전층의 유전상수보다 작은 안테나 장치.
The method of claim 1,
And a dielectric constant of at least a portion of the space between the patch antenna pattern and the second coupling patch pattern is smaller than the dielectric constant of the dielectric layer.
상기 유전층은 하측으로 함몰영역을 제공하는 안테나 장치.
The method of claim 1,
And the dielectric layer provides a recessed area below.
상기 제1 커플링 패치 패턴은 상기 유전층에 배치되되 상기 유전층의 상측으로 노출되도록 배치되고,
상기 제2 커플링 패치 패턴은 상기 유전층의 함몰영역에 배치된 안테나 장치.
The method of claim 3,
The first coupling patch pattern is disposed on the dielectric layer and is disposed to be exposed to an upper side of the dielectric layer,
The second coupling patch pattern is disposed in the recessed region of the dielectric layer.
상기 제1 커플링 패치 패턴의 측방향 길이는 상기 제2 커플링 패치 패턴의 측방향 길이보다 길고 상기 유전층의 함몰영역의 측방향 길이보다 짧은 안테나 장치.
The method of claim 4, wherein
And the lateral length of the first coupling patch pattern is longer than the lateral length of the second coupling patch pattern and shorter than the lateral length of the recessed area of the dielectric layer.
상기 패치 안테나 패턴의 측방향 길이는 상기 제2 커플링 패치 패턴의 측방향 길이보다 짧은 안테나 장치.
The method of claim 5,
And the lateral length of the patch antenna pattern is shorter than the lateral length of the second coupling patch pattern.
상기 유전층의 상측에 배치되고 상기 제1 커플링 패치 패턴을 둘러싸는 상부 유전층을 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 4, wherein
And an upper dielectric layer disposed over the dielectric layer and surrounding the first coupling patch pattern.
상기 그라운드층의 상측에 배치되고 상기 유전층을 지지하는 복수의 전기연결구조체; 및
상기 복수의 전기연결구조체와 상기 그라운드층을 전기적으로 연결시키도록 배치된 복수의 그라운딩 비아; 를 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1,
A plurality of electrical connection structures disposed on the ground layer and supporting the dielectric layer; And
A plurality of grounding vias disposed to electrically connect the plurality of electrical connection structures and the ground layer; Antenna device further comprising.
상기 그라운드층과 상기 패치 안테나 패턴의 사이 영역의 적어도 일부분을 차지하도록 배치된 제2 유전층을 더 포함하고,
상기 복수의 그라운딩 비아 각각의 적어도 일부분은 상기 제2 유전층 내에 배치되고,
상기 복수의 전기연결구조체는 상기 제2 유전층의 상측에 배치된 안테나 장치.
The method of claim 8,
A second dielectric layer disposed to occupy at least a portion of an area between the ground layer and the patch antenna pattern,
At least a portion of each of the plurality of grounding vias is disposed in the second dielectric layer,
And the plurality of electrical connection structures are disposed above the second dielectric layer.
상기 제2 유전층의 유전상수는 상기 유전층의 유전상수보다 작은 안테나 장치.
The method of claim 9,
And a dielectric constant of the second dielectric layer is smaller than that of the dielectric layer.
상기 제1 또는 제2 커플링 패치 패턴의 측경계를 따라 둘러싸도록 배열되고 상기 복수의 전기연결구조체에 전기적으로 연결된 복수의 도전성 배열 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 8,
And a plurality of conductive arrangement patterns arranged to enclose along side boundaries of the first or second coupling patch patterns and electrically connected to the plurality of electrical connection structures.
상기 제1 커플링 패치 패턴과 동위에 배치된 복수의 제1 도전성 배열 패턴;
상기 복수의 그라운딩 비아에 전기적으로 연결된 복수의 제2 도전성 배열 패턴; 및
상기 복수의 제1 도전성 배열 패턴과 상기 복수의 제2 도전성 배열 패턴을 각각 연결시키는 복수의 배열 비아; 를 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 11, wherein the plurality of conductive array patterns,
A plurality of first conductive array patterns disposed equal to the first coupling patch pattern;
A plurality of second conductive array patterns electrically connected to the plurality of grounding vias; And
A plurality of array vias connecting the plurality of first conductive array patterns and the plurality of second conductive array patterns, respectively; Antenna device comprising a.
상기 제1 또는 제2 커플링 패치 패턴의 측경계를 따라 둘러싸도록 배열되고 적어도 일부분이 상기 유전층 내에 배치된 복수의 도전성 배열 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1,
And a plurality of conductive array patterns arranged to enclose along a side boundary of the first or second coupling patch pattern and at least a portion of which is disposed in the dielectric layer.
복수의 제1 및 제2 도전성 배열 패턴; 및
상기 복수의 제1 도전성 배열 패턴과 상기 복수의 제2 도전성 배열 패턴을 각각 연결시키는 복수의 배열 비아; 를 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 13, wherein the plurality of conductive array patterns,
A plurality of first and second conductive array patterns; And
A plurality of array vias connecting the plurality of first conductive array patterns and the plurality of second conductive array patterns, respectively; Antenna device comprising a.
상기 복수의 관통홀을 각각 통과하도록 배치된 복수의 피드비아;
상기 그라운드층의 상측에 배치되고 각각 상기 복수의 피드비아의 일단에 전기적으로 연결된 복수의 패치 안테나 패턴;
상기 복수의 패치 안테나 패턴의 상측에 배치된 복수의 제1 커플링 패치 패턴;
상기 복수의 제1 커플링 패치 패턴과 상기 복수의 패치 안테나 패턴의 사이에 배치된 복수의 제2 커플링 패치 패턴; 및
적어도 상기 복수의 제1 커플링 패치 패턴과 상기 복수의 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분을 차지하되, 상기 복수의 패치 안테나 패턴과 상기 복수의 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 적어도 일부분의 유전상수가 상기 복수의 제1 커플링 패치 패턴과 상기 복수의 제2 커플링 패치 패턴의 사이 공간의 유전상수보다 작도록 배치되는 유전층; 을 포함하는 안테나 모듈.
A ground layer having a plurality of through holes;
A plurality of feed vias disposed to pass through the plurality of through holes, respectively;
A plurality of patch antenna patterns disposed above the ground layer and electrically connected to one ends of the plurality of feed vias, respectively;
A plurality of first coupling patch patterns disposed on the plurality of patch antenna patterns;
A plurality of second coupling patch patterns disposed between the plurality of first coupling patch patterns and the plurality of patch antenna patterns; And
Occupy at least a portion of a space between the plurality of first coupling patch patterns and the plurality of second coupling patch patterns, wherein the space between the plurality of patch antenna patterns and the plurality of second coupling patch patterns A dielectric layer disposed such that at least a portion of the dielectric constant is smaller than a dielectric constant of a space between the plurality of first coupling patch patterns and the plurality of second coupling patch patterns; Antenna module comprising a.
상기 그라운드층의 하측에 배치되고 각각 상기 복수의 피드비아에 전기적으로 연결된 복수의 패치 안테나 피드라인;
상기 복수의 패치 안테나 피드라인의 하측에 배치된 IC; 및
상기 복수의 패치 안테나 피드라인을 상기 IC에 전기적으로 연결시키도록 배치된 복수의 배선비아; 를 더 포함하는 안테나 모듈.The method of claim 15,
A plurality of patch antenna feedlines disposed below the ground layer and each electrically connected to the plurality of feed vias;
An IC disposed below the plurality of patch antenna feedlines; And
A plurality of wiring vias arranged to electrically connect the plurality of patch antenna feedlines to the IC; Antenna module further comprising.
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