KR102085792B1 - Antenna apparatus and antenna module - Google Patents

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KR102085792B1 KR1020180072740A KR20180072740A KR102085792B1 KR 102085792 B1 KR102085792 B1 KR 102085792B1 KR 1020180072740 A KR1020180072740 A KR 1020180072740A KR 20180072740 A KR20180072740 A KR 20180072740A KR 102085792 B1 KR102085792 B1 KR 102085792B1
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    • H01Q9/285Planar dipole

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 피드비아와, 피드비아의 일단에 전기적으로 연결되는 패치 안테나 패턴과, 패치 안테나 패턴의 하측에 배치되고 피드비아가 통과하는 관통홀을 가지는 그라운드층과, 패치 안테나 패턴으로부터 측방향으로 이격 배치되고 상하방향으로 볼 때 패치 안테나 패턴을 둘러싸도록 제1 관통영역을 가지는 제1 도전성 고리 패턴과, 제1 도전성 고리 패턴의 상측에 배치되고 상하방향으로 볼 때 패치 안테나 패턴을 둘러싸도록 제2 관통영역을 가지는 제2 도전성 고리 패턴을 포함하고, 제2 관통영역 넓이는 제1 관통영역 넓이보다 클 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes a feed via, a patch antenna pattern electrically connected to one end of the feed via, a ground layer having a through hole disposed under the patch antenna pattern and passing through the feed via; A first conductive ring pattern having a first through area so as to surround the patch antenna pattern and disposed laterally spaced apart from the patch antenna pattern and viewed in the vertical direction, and disposed above the first conductive ring pattern and viewed in the vertical direction The second conductive ring pattern may include a second conductive ring pattern having a second through area to surround the patch antenna pattern, and the width of the second through area may be greater than the width of the first through area.

Description

안테나 장치 및 안테나 모듈{Antenna apparatus and antenna module}Antenna apparatus and antenna module

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.

전통적으로 밀리미터웨이브 통신환경을 제공하는 안테나 모듈은 높은 주파수에 따른 높은 수준의 안테나 성능(예: 송수신율, 이득, 직진성(directivity) 등)을 만족시키기 위해 IC와 안테나를 기판상에 배치시켜서 동축케이블로 연결하는 구조를 사용하여왔다. 그러나, 이러한 구조는 안테나 배치공간 부족, 안테나 형태 자유도 제한, 안테나와 IC간의 간섭 증가, 안테나 모듈의 사이즈/비용 증가를 유발할 수 있다.Traditionally, antenna modules that provide millimeter-wave communication environments have coaxial cables by placing ICs and antennas on the substrate to satisfy high levels of antenna performance (eg transmit / receive, gain, directivity, etc.) at high frequencies. Has been using structure to connect. However, such a structure may cause insufficient antenna placement space, limited antenna type freedom, increased interference between the antenna and the IC, and increased size / cost of the antenna module.

대한민국 등록특허공보 10-0702406Republic of Korea Patent Publication 10-0702406

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, 피드비아; 상기 피드비아의 일단에 전기적으로 연결되는 패치 안테나 패턴; 상기 패치 안테나 패턴의 하측에 배치되고 상기 피드비아가 통과하는 관통홀을 가지는 그라운드층; 상기 패치 안테나 패턴으로부터 측방향으로 이격 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 둘러싸도록 제1 관통영역을 가지는 제1 도전성 고리 패턴; 및 상기 제1 도전성 고리 패턴의 상측에 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 둘러싸도록 제2 관통영역을 가지는 제2 도전성 고리 패턴; 을 포함하고, 상기 패치 안테나 패턴은 상기 복수의 피드비아의 연결위치들 각각의 양측에 위치한 복수의 슬릿을 포함하고, 상기 제2 관통영역 넓이는 상기 제1 관통영역 넓이보다 클 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention, a feed via; A patch antenna pattern electrically connected to one end of the feed via; A ground layer disposed under the patch antenna pattern and having a through hole through which the feed via passes; A first conductive ring pattern disposed laterally spaced from the patch antenna pattern and having a first through area to surround the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction; And a second conductive ring pattern disposed above the first conductive ring pattern and having a second through area to surround the patch antenna pattern when viewed in the vertical direction. The patch antenna pattern may include a plurality of slits positioned at both sides of each of the connection positions of the plurality of feed vias, and the width of the second through area may be greater than the width of the first through area.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 복수의 피드비아; 각각 상기 복수의 피드비아 중 대응되는 피드비아의 일단에 전기적으로 연결되는 복수의 패치 안테나 패턴; 상기 복수의 패치 안테나 패턴의 하측에 배치되고 상기 복수의 피드비아가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가지는 그라운드층; 상기 그라운드층의 상측에 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 각각 둘러싸는 복수의 제1 관통영역을 가지는 제1 도전성 다공판 패턴; 및 상기 제1 도전성 다공판 패턴의 상측에 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 각각 둘러싸는 복수의 제2 관통영역을 가지는 제2 도전성 다공판 패턴; 을 포함하고, 상기 복수의 제2 관통영역 총 넓이는 상기 복수의 제1 관통영역 총 넓이보다 클 수 있다.Antenna module according to an embodiment of the present invention, a plurality of feed vias; A plurality of patch antenna patterns each electrically connected to one end of a corresponding feed via of the plurality of feed vias; A ground layer disposed below the plurality of patch antenna patterns and having a plurality of through holes through which the plurality of feed vias respectively pass; A first conductive porous plate pattern disposed on an upper side of the ground layer and having a plurality of first through regions respectively surrounding the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction; And a second conductive porous plate pattern disposed on an upper side of the first conductive porous plate pattern and having a plurality of second through regions respectively surrounding the patch antenna pattern when viewed in the vertical direction. The total width of the plurality of second through areas may be greater than the total width of the plurality of first through areas.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은, 실질적인 사이즈 증가 없이도 RF 신호를 더욱 z방향으로 집중시킬 수 있으므로 더욱 향상된 안테나 성능을 가질 수 있다.The antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention can further improve antenna performance because the RF signal can be further concentrated in the z direction without increasing the size.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은, 인접 안테나 장치로 RF 신호가 세는 현상을 줄일 수 있으므로 인접 안테나 장치에 대한 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있으며, 인접 안테나 장치에 대해 더 가까이 배치되거나 전자기적 차폐를 위한 별도의 구성요소를 생략하여 축소된 사이즈를 가질 수 있다.The antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention can reduce the counting of the RF signal to the adjacent antenna device, thereby improving the electromagnetic isolation of the adjacent antenna device, and are disposed closer to the adjacent antenna device. Or may be reduced in size by omitting a separate component for electromagnetic shielding.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 치수와 위치관계를 예시한 측면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 등가회로를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 각 층을 나타낸 평면도이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 IC 주변 구조를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈의 구조를 예시한 측면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.
1 is a side view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2a is a side view illustrating the dimensions and positional relationship of the antenna device according to an embodiment of the present invention.
2B is a view showing an equivalent circuit of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view showing the antenna module according to an embodiment of the present invention.
5A through 5D are plan views illustrating each layer of the antenna module according to an exemplary embodiment.
6A to 6B are diagrams illustrating an IC peripheral structure of an antenna module according to an embodiment of the present invention.
7 is a side view illustrating the structure of an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B 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 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.1 is a side view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 패치 안테나 패턴(110a), 피드비아(121a, 122a) 및 도전성 고리 패턴(130a)을 포함할 수 있다. 상기 도전성 고리 패턴(130a)은 제1 도전성 고리 패턴(131a), 제2 도전성 고리 패턴(136a), 제3 도전성 고리 패턴(132a), 제4 도전성 고리 패턴(133a), 제5 도전성 고리 패턴(134a) 및 제6 도전성 고리 패턴(135a) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an antenna device according to an embodiment of the present disclosure may include a patch antenna pattern 110a, feed vias 121a and 122a, and a conductive ring pattern 130a. The conductive ring pattern 130a may include a first conductive ring pattern 131a, a second conductive ring pattern 136a, a third conductive ring pattern 132a, a fourth conductive ring pattern 133a, and a fifth conductive ring pattern ( 134a) and at least some of the sixth conductive ring patterns 135a.

피드비아(121a, 122a)는 RF(Radio Frequency) 신호가 통과하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 피드비아(121a, 122a)는 IC와 패치 안테나 패턴(110a)의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, z방향으로 연장된 구조를 가질 수 있다.The feed vias 121a and 122a may be configured to pass a radio frequency (RF) signal. For example, the feed vias 121a and 122a may be electrically connected between the IC and the patch antenna pattern 110a and may have a structure extending in the z direction.

패치 안테나 패턴(110a)은 피드비아(121a, 122a)의 일단에 전기적으로 연결될 수 있다. 패치 안테나 패턴(110a)은 피드비아(121a, 122a)로부터 RF 신호를 전달받아 z방향으로 송신할 수 있으며, z방향으로 수신된 RF 신호를 피드비아(121a, 122a)로 전달할 수 있다.The patch antenna pattern 110a may be electrically connected to one end of the feed vias 121a and 122a. The patch antenna pattern 110a may receive RF signals from the feed vias 121a and 122a and transmit them in the z direction, and transmit RF signals received in the z direction to the feed vias 121a and 122a.

코어영역(140a)은 패치 안테나 패턴(110a)과 그라운드층(125a)의 사이에 제공될 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110a)과 그라운드층(125a) 사이를 이격시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 코어영역(140a)은 절연층으로 채워질 수 있다.The core region 140a may be provided between the patch antenna pattern 110a and the ground layer 125a and may be spaced apart from the patch antenna pattern 110a and the ground layer 125a. For example, the core region 140a may be filled with an insulating layer.

패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호 중 일부는 하측에 배치된 그라운드층(125a)를 향할 수 있다. 그라운드층(125a)을 향하는 RF 신호는 그라운드층(125a)에서 반사되어 z방향으로 향할 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호는 더욱 z방향으로 집중될 수 있다.Some of the RF signals transmitted from the patch antenna pattern 110a may face the ground layer 125a disposed below. The RF signal directed toward the ground layer 125a may be reflected by the ground layer 125a and directed in the z direction. Accordingly, the RF signal transmitted from the patch antenna pattern 110a may be further concentrated in the z direction.

예를 들어, 패치 안테나 패턴(110a)은 원형 또는 다각형의 양면을 가지는 패치 안테나의 구조를 가질 수 있다. 상기 패치 안테나 패턴(110a)의 양면은 RF 신호가 전도체와 비전도체 사이를 투과하는 경계로 작용할 수 있다. 상기 패치 안테나 패턴(110a)은 내재적 요소(예: 형태, 크기, 높이, 절연층의 유전율 등)에 따른 내재적 주파수 대역(예: 28GHz)을 가질 수 있다.For example, the patch antenna pattern 110a may have a structure of a patch antenna having both sides of a circular or polygonal shape. Both surfaces of the patch antenna pattern 110a may serve as a boundary through which an RF signal passes between a conductor and a non-conductor. The patch antenna pattern 110a may have an intrinsic frequency band (eg, 28 GHz) according to an intrinsic element (eg, shape, size, height, dielectric constant of the insulating layer, etc.).

도전성 고리 패턴(130a)은 패치 안테나 패턴(110a)으로부터 이격 배치되고 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 패치 안테나 패턴(110a)을 둘러싸도록 관통영역을 가질 수 있다.The conductive ring pattern 130a may be disposed to be spaced apart from the patch antenna pattern 110a and have a through area to surround the patch antenna pattern 110a when viewed in the vertical direction (eg, z direction).

상기 도전성 고리 패턴(130a)은 패치 안테나 패턴(110a)에 전자기적으로 커플링될 수 있으며, 도전성 고리 패턴(130a)과 패치 안테나 패턴(110a) 사이의 캐패시턴스를 제공할 수 있다.The conductive ring pattern 130a may be electromagnetically coupled to the patch antenna pattern 110a and may provide a capacitance between the conductive ring pattern 130a and the patch antenna pattern 110a.

여기서, 상기 도전성 고리 패턴(130a)의 요소(예: 높이, 형태, 크기, 개수, 사이 간격, 패치 안테나 패턴에 대한 이격거리 등)는 패치 안테나 패턴(110a)의 주파수 특성에 영향을 줄 수 있다.Here, elements of the conductive ring pattern 130a (eg, height, shape, size, number, spacing, spacing of the patch antenna pattern, etc.) may affect the frequency characteristics of the patch antenna pattern 110a. .

제1 도전성 고리 패턴(131a)는 패치 안테나 패턴(110a)으로부터 측방향(예: x방향 및/또는 y방향)으로 이격 배치되고 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 패치 안테나 패턴(110a)을 둘러싸도록 제1 관통영역을 가질 수 있다.The first conductive ring pattern 131a is spaced apart from the patch antenna pattern 110a in the lateral direction (for example, in the x direction and / or y direction) and viewed in the vertical direction (for example, in the z direction). It may have a first through area to surround the.

제2 도전성 고리 패턴(136a)는 제1 도전성 고리 패턴(131a)의 상측에 배치되고 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 패치 안테나 패턴(110a)을 둘러싸도록 제2 관통영역을 가질 수 있다.The second conductive ring pattern 136a may be disposed above the first conductive ring pattern 131a and may have a second through area to surround the patch antenna pattern 110a when viewed in the vertical direction (eg, z direction). .

제3 내지 제6 도전성 고리 패턴(132a, 133a, 134a, 135a)은 각각 제1 및 제2 도전성 고리 패턴(131a, 136a)의 상측 또는 하측에 배치될 수 있으며, 제3 내지 제6 관통영역 중 대응되는 관통영역을 가질 수 있다. 제3 내지 제6 도전성 고리 패턴(132a, 133a, 134a, 135a) 중 적어도 일부는 설계에 따라 생략될 수 있다.The third to sixth conductive ring patterns 132a, 133a, 134a, and 135a may be disposed above or below the first and second conductive ring patterns 131a and 136a, respectively. It may have a corresponding through area. At least some of the third to sixth conductive ring patterns 132a, 133a, 134a, and 135a may be omitted according to design.

여기서, 상기 제2 관통영역 넓이는 상기 제1 관통영역 넓이보다 클 수 있다. 만약 도전성 고리 패턴(130a)이 제3 내지 제6 도전성 고리 패턴(132a, 133a, 134a, 135a)을 포함할 경우, 제3 내지 제6 관통영역 넓이는 제1 관통영역 넓이보다 크고 제2 관통영역 넓이보다 작을 수 있다. 즉, 도전성 고리 패턴(130a)은 골이 진 도파관(corrugated waveguide)과 유사한 구조를 가질 수 있다.Here, the width of the second through area may be greater than the width of the first through area. If the conductive ring pattern 130a includes the third to sixth conductive ring patterns 132a, 133a, 134a, and 135a, the width of the third to sixth through areas is greater than the width of the first through area and the second through areas. It can be smaller than its width. That is, the conductive ring pattern 130a may have a structure similar to a corrugated waveguide.

이에 따라, 패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호는 더욱 z방향으로 유도될 수 있으므로, 패치 안테나 패턴(110a)의 이득(gain)은 향상될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 실질적인 사이즈 증가 없이도 안테나 성능을 향상시킬 수 있다.Accordingly, since the RF signal transmitted from the patch antenna pattern 110a may be further induced in the z direction, the gain of the patch antenna pattern 110a may be improved. That is, the antenna device according to an embodiment of the present invention can improve antenna performance without actually increasing the size.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 도전성 고리 패턴(130a)의 골이 진(corrugated) 측면 경계를 활용하여 패치 안테나 패턴(110a)의 주요 빔의 경로차로 인한 위상 왜곡 오차를 줄일 수 있으며, RF 신호의 고차모드 역 전달을 줄일 수 있다.In addition, the antenna device according to an embodiment of the present invention, by using the corrugated side boundary of the conductive ring pattern 130a to reduce the phase distortion error due to the path difference of the main beam of the patch antenna pattern 110a. It can reduce the high order mode back propagation of the RF signal.

한편, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제1 도전성 고리 패턴(131a)과 제2 도전성 고리 패턴(136a)의 사이를 전기적으로 연결시키도록 배치되고 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 패치 안테나 패턴(110a)을 둘러싸도록 배열된 복수의 연쇄 비아(139a)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, referring to Figure 1, the antenna device according to an embodiment of the present invention, is arranged to electrically connect between the first conductive ring pattern 131a and the second conductive ring pattern 136a and the vertical direction ( For example, a plurality of chain vias 139a arranged to surround the patch antenna pattern 110a may be further included in the z direction.

제1 관통영역과 제2 관통영역 간의 크기 차이와 복수의 연쇄 비아(139a)로 인해, 제1 도전성 고리 패턴(131a)의 상면 넓이는 제2 도전성 고리 패턴(136a)의 상면 넓이보다 클 수 있다.Due to the difference in size between the first through region and the second through region and the plurality of chain vias 139a, the width of the upper surface of the first conductive ring pattern 131a may be greater than the width of the upper surface of the second conductive ring pattern 136a. .

상기 복수의 연쇄 비아(139a)는 패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호가 측방향(예: x방향 및/또는 y방향)으로 세는 것을 줄일 수 있다.The plurality of chain vias 139a may reduce the counting of the RF signal transmitted from the patch antenna pattern 110a in the lateral direction (for example, the x direction and / or the y direction).

만약 도전성 고리 패턴(130a)이 제3 내지 제6 도전성 고리 패턴(132a, 133a, 134a, 135a)을 포함할 경우, 복수의 연쇄 비아(139a)는 복수의 제1 내지 제5 연쇄 비아로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 연쇄 비아는 제1 도전성 고리 패턴(131a)과 제3 도전성 고리 패턴(132a)의 사이를 전기적으로 연결시키도록 배치되고 복수의 제2 연쇄 비아는 제2 도전성 고리 패턴(136a)과 제3 도전성 고리 패턴(132a)의 사이를 전기적으로 연결시키도록 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 제1 내지 제5 연쇄 비아는 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 서로 오버랩될 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제6 도전성 고리 패턴(131a, 136a, 132a, 133a, 134a, 135a)의 사이 공간은 서로 다른 크기를 가질 수 있다.If the conductive ring pattern 130a includes the third to sixth conductive ring patterns 132a, 133a, 134a, and 135a, the plurality of chain vias 139a may include a plurality of first to fifth chain vias. Can be. For example, the plurality of first chain vias are arranged to electrically connect between the first conductive ring pattern 131a and the third conductive ring pattern 132a and the plurality of second chain vias are second conductive ring patterns. It may be arranged to electrically connect between the 136a and the third conductive ring pattern 132a. Here, the plurality of first to fifth chain vias may overlap each other when viewed in the vertical direction (eg, the z direction). Accordingly, the spaces between the first to sixth conductive ring patterns 131a, 136a, 132a, 133a, 134a, and 135a may have different sizes.

패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호 중 일부는 제1 및/또는 제2 도전성 고리 패턴(131a, 136a)에서 반사될 수 있다. 상기 복수의 연쇄 비아(139a)는 제1 및/또는 제2 도전성 고리 패턴(131a, 136a)에서 반사되는 RF 신호를 반사시킬 수 있다. 상기 복수의 연쇄 비아(139a)에서 반사된 RF 신호는 z방향으로 향하거나 그라운드층(125a)으로 향할 수 있다. 그라운드층(125a)으로 향하는 RF 신호는 그라운드층(125a)에서 반사되어 z방향으로 향할 수 있다. 따라서, 상기 복수의 연쇄 비아(139a)는 패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호를 더욱 z방향으로 집중시킬 수 있다.Some of the RF signals transmitted through the patch antenna pattern 110a may be reflected by the first and / or second conductive ring patterns 131a and 136a. The plurality of chain vias 139a may reflect the RF signal reflected from the first and / or second conductive ring patterns 131a and 136a. The RF signals reflected from the plurality of chain vias 139a may be directed toward the z direction or toward the ground layer 125a. The RF signal directed to the ground layer 125a may be reflected by the ground layer 125a and directed in the z direction. Accordingly, the plurality of chain vias 139a may further concentrate the RF signal transmitted through the patch antenna pattern 110a in the z direction.

한편, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제1 도전성 고리 패턴(131a)과 그라운드층(125a)을 전기적으로 연결시키도록 배치되고 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 패치 안테나 패턴(110a)을 둘러싸도록 배열된 그라운딩 비아(145a)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 도전성 고리 패턴(130a) 및 복수의 연쇄 비아(139a)는 패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호를 더욱 효율적으로 z방향으로 유도할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 1, an antenna device according to an embodiment of the present invention is disposed to electrically connect the first conductive ring pattern 131a and the ground layer 125a and is disposed in an up and down direction (eg, z direction). When viewed as further may include a grounding via 145a arranged to surround the patch antenna pattern 110a. Accordingly, the conductive ring pattern 130a and the plurality of chain vias 139a may guide the RF signal transmitted through the patch antenna pattern 110a in the z direction more efficiently.

한편, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 패치 안테나 패턴(110a)의 상측에 배치되고 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 패치 안테나 패턴(110a)을 오버랩하는 커플링 패치 패턴(115a)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 더욱 넓은 대역폭을 가질 수 있다.On the other hand, referring to Figure 1, the antenna device according to an embodiment of the present invention, disposed on the upper side of the patch antenna pattern (110a) and overlap the patch antenna pattern (110a) when viewed in the vertical direction (for example, z direction) The coupling patch pattern 115a may be further included. Accordingly, the antenna device according to an embodiment of the present invention may have a wider bandwidth.

상기 커플링 패치 패턴(115a)과 제2 도전성 고리 패턴(136a)은 서로 동위에 배치될 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110a)과 제1 도전성 고리 패턴(131a)은 서로 동위에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 도전성 고리 패턴(131a, 136a)은 패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호를 더욱 효율적으로 z방향으로 집중시킬 수 있다.The coupling patch pattern 115a and the second conductive ring pattern 136a may be disposed at the same level, and the patch antenna pattern 110a and the first conductive ring pattern 131a may be disposed at the same level. Accordingly, the first and second conductive ring patterns 131a and 136a can more efficiently concentrate the RF signal transmitted through the patch antenna pattern 110a in the z direction.

도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 치수와 위치관계를 예시한 측면도이다.Figure 2a is a side view illustrating the dimensions and positional relationship of the antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 상기 제1 도전성 고리 패턴의 경계와 상기 제2 도전성 고리 패턴의 경계를 잇는 선의 상하방향(z방향)에 대한 각도(A)는 20도 이상 30도 이하일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 패치 안테나 패턴에서 투과하는 RF 신호를 더욱 z방향으로 집중시킬 수 있다.Referring to FIG. 2A, an angle A with respect to the vertical direction (z direction) of a line connecting the boundary between the first conductive ring pattern and the boundary between the second conductive ring pattern may be 20 degrees or more and 30 degrees or less. Accordingly, the antenna device according to an exemplary embodiment may further concentrate the RF signal transmitted through the patch antenna pattern in the z direction.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 20도 이상 30도 이하의 범위뿐만 아니라 다양하게 조절된 각도(A)를 가질 수 있으므로, 다양한 전기장 특성을 가질 수 있다.In addition, the antenna device according to an embodiment of the present invention may have various adjusted angles A as well as a range of 20 degrees or more and 30 degrees or less, and thus may have various electric field characteristics.

또한, 상기 제1 도전성 고리 패턴의 경계와 상기 제2 도전성 고리 패턴의 경계를 잇는 선이 만나는 지점부터 그라운드층까지의 제1 거리(B)는 그라운드층에서부터 패치 안테나 패턴까지의 제2 거리(C)보다 클 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴에서 투과하는 RF 신호는 더욱 z방향으로 집중될 수 있다.Further, the first distance B from the point where the line connecting the boundary of the first conductive ring pattern and the boundary of the second conductive ring pattern meets to the ground layer is the second distance C from the ground layer to the patch antenna pattern. May be greater than). Accordingly, the RF signal transmitted through the patch antenna pattern may be further concentrated in the z direction.

또한, 제1 내지 제6 도전성 고리 패턴 사이의 제3 거리(D)는 제1 도전성 고리 패턴과 패치 안테나 패턴 사이의 제4 거리(E1)보다 짧고, 제2 도전성 고리 패턴과 커플링 패치 패턴 사이의 제5 거리(E2)보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴에서 투과하는 RF 신호는 더욱 z방향으로 집중될 수 있다.Further, the third distance D between the first to sixth conductive ring patterns is shorter than the fourth distance E1 between the first conductive ring pattern and the patch antenna pattern, and between the second conductive ring patterns and the coupling patch pattern. It may be shorter than the fifth distance E2. Accordingly, the RF signal transmitted through the patch antenna pattern may be further concentrated in the z direction.

또한, 커플링 패치 패턴의 상면 넓이(L2)는 패치 안테나 패턴의 상면 넓이(L1)보다 크고, 상기 제4 거리(E1)는 상기 제5 거리(E2)보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴에서 투과하는 RF 신호는 더욱 z방향으로 집중될 수 있다.In addition, the upper surface area L2 of the coupling patch pattern may be larger than the upper surface area L1 of the patch antenna pattern, and the fourth distance E1 may be shorter than the fifth distance E2. Accordingly, the RF signal transmitted through the patch antenna pattern may be further concentrated in the z direction.

도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 등가회로를 나타낸 도면이다.2B is a view showing an equivalent circuit of an antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 2b를 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. 2B, the patch antenna pattern 110b of the antenna device according to an embodiment of the present invention may transmit an RF signal or receive an RF signal to a source SRC2 such as an IC, and have a resistance value R2. And may have inductances L3 and L4.

도전성 고리 패턴(130b)은 패치 안테나 패턴(110b)에 대한 캐패시턴스(C5, C12)와, 도전성 고리 패턴 사이의 캐패시턴스(C6, 10)와, 연쇄 비아의 인덕턴스(L5, L6)와, 도전성 고리 패턴과 그라운드층 간의 캐패시턴스(C7, C11)를 가질 수 있다.The conductive ring pattern 130b includes the capacitances C5 and C12 for the patch antenna pattern 110b, the capacitances C6 and 10 between the conductive ring patterns, the inductances L5 and L6 of the chain vias, and the conductive ring pattern. And capacitance C7 and C11 between the ground layer and the ground layer.

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 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈을 나타낸 평면도이다.3 is a plan view showing an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 각각 엔드-파이어 안테나 패턴(161a), 디렉터 패턴(162a) 및 제2 피드라인(172a)을 포함하는 복수의 엔드-파이어 안테나를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, an antenna module according to an embodiment of the present invention may include a plurality of end-fire antennas including an end-fire antenna pattern 161a, a director pattern 162a, and a second feed line 172a, respectively. It may further include.

엔드-파이어 안테나 패턴(161a)은 제2 방향(예: x방향)으로 RF 신호를 송신 또는 수신하도록 제2 방향(예: x방향)으로 방사패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 RF 신호 송수신 방향을 전방향(omni-directional)으로 확대할 수 있다.The end-fire antenna pattern 161a may form a radiation pattern in a second direction (eg, x direction) to transmit or receive an RF signal in a second direction (eg, x direction). Therefore, the antenna module according to an embodiment of the present invention can extend the RF signal transmission / reception direction omni-directional.

예를 들어, 엔드-파이어 안테나 패턴(161a)은 다이폴(dipole) 형태 또는 접힌 다이폴(folded dipole) 형태를 가질 수 있다. 여기서, 엔드-파이어 안테나 패턴(161a)의 각각의 폴의 일단은 제2 피드라인(172a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 엔드-파이어 안테나 패턴(161a)의 주파수 대역은 패치 안테나 패턴(110a)의 주파수 대역과 실질적으로 동일하게 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the end-fire antenna pattern 161a may have a dipole form or a folded dipole form. Here, one end of each pole of the end-fire antenna pattern 161a may be electrically connected to the second feed line 172a. The frequency band of the end-fire antenna pattern 161a may be designed to be substantially the same as the frequency band of the patch antenna pattern 110a, but is not limited thereto.

디렉터 패턴(162a)은 엔드-파이어 안테나 패턴(161a)에 전자기적으로 커플링되어 엔드-파이어 안테나 패턴(161a)의 이득이나 대역폭을 향상시킬 수 있다.The director pattern 162a may be electromagnetically coupled to the end-fire antenna pattern 161a to improve the gain or bandwidth of the end-fire antenna pattern 161a.

제2 피드라인(172a)은 엔드-파이어 안테나 패턴(161a)로부터 수신된 RF 신호를 IC로 전달할 수 있으며, IC로부터 전달받은 RF 신호를 엔드-파이어 안테나 패턴(161a)으로 전달할 수 있다.The second feed line 172a may transmit the RF signal received from the end-fire antenna pattern 161a to the IC, and may transfer the RF signal received from the IC to the end-fire antenna pattern 161a.

또한 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 그라운드층(125a)의 상측에 배치되고 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 패치 안테나 패턴(110a)을 각각 둘러싸는 복수의 제1 관통영역(S1)을 가지는 제1 도전성 다공판 패턴(131b)과, 제1 도전성 다공판 패턴(131b)의 상측에 배치되고 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 패치 안테나 패턴(110a)을 각각 둘러싸는 복수의 제2 관통영역(S2)을 가지는 제2 도전성 다공판 패턴(136b)을 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 3, an antenna module according to an embodiment of the present invention is disposed above the ground layer 125a and surrounds the patch antenna pattern 110a when viewed in an up-down direction (eg, z-direction). The first conductive porous plate pattern 131b having the plurality of first through regions S1 and the patch antenna pattern disposed above the first conductive porous plate pattern 131b and viewed in the vertical direction (for example, z direction). It may include a second conductive porous plate pattern 136b having a plurality of second through regions S2 surrounding each of 110a.

설계에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 제1 도전성 다공판 패턴(131b)과 제2 도전성 다공판 패턴(136b)의 사이에 배치되고 각각 제3 내지 제5 관통영역을 가지는 제3 내지 제5 도전성 다공판 패턴(133b, 134b, 135b)을 더 포함할 수 있다.According to the design, the antenna module according to an embodiment of the present invention is disposed between the first conductive porous plate pattern 131b and the second conductive porous plate pattern 136b and has a third through fifth through region, respectively. The third to fifth conductive porous plate patterns 133b, 134b, and 135b may be further included.

상기 복수의 제2 관통영역(S2) 총 넓이는 상기 복수의 제1 관통영역(S1) 총 넓이보다 클 수 있다. 만약 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈이 제3 내지 제5 도전성 다공판 패턴(133b, 134b, 135b)을 더 포함할 경우, 제3 내지 제5 관통영역의 총 넓이는 복수의 제2 관통영역(S2) 총 넓이보다 작고 복수의 제1 관통영역(S1) 총 넓이보다 클 수 있다.The total width of the plurality of second through regions S2 may be larger than the total width of the plurality of first through regions S1. If the antenna module according to an embodiment of the present invention further includes the third to fifth conductive porous plate patterns 133b, 134b, and 135b, the total width of the third to fifth through areas is a plurality of second through holes. The area S2 may be smaller than the total width and larger than the total width of the plurality of first through areas S1.

즉, 제1 내지 제5 도전성 다공판 패턴(131b, 133b, 134b, 135b, 136b)은 골이 진 도파관(corrugated waveguide)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 복수의 패치 안테나 패턴(110a)을 투과하는 RF 신호는 더욱 z방향으로 집중될 수 있다.That is, the first to fifth conductive porous plate patterns 131b, 133b, 134b, 135b, and 136b may have a structure similar to a corrugated waveguide. Accordingly, RF signals transmitted through the plurality of patch antenna patterns 110a may be further concentrated in the z direction.

한편, 패치 안테나 패턴(110a)은 피드비아(120a)의 연결위치의 양측에 형성되는 복수의 슬릿(111a)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴(110a)의 임피던스는 최적화될 수 있다.The patch antenna pattern 110a may include a plurality of slits 111a formed at both sides of the connection position of the feed via 120a. Accordingly, the impedance of the patch antenna pattern 110a can be optimized.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 측면도이다.4 is a side view showing the antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 그라운드층(221a)은 패치 안테나 패턴(110a)의 하측에 배치될 수 있으며, 배선 그라운드층(220a)은 그라운드층(221a)의 하측에 배치될 수 있으며, 제2 그라운드층(222a)은 배선 그라운드층(220a)의 하측에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 4, the ground layer 221a may be disposed below the patch antenna pattern 110a, and the wiring ground layer 220a may be disposed below the ground layer 221a, and the second ground layer may be disposed below the patch antenna pattern 110a. 222a may be disposed under the wiring ground layer 220a.

IC(300a)는 제2 그라운드층(222a)의 하측에 배치될 수 있으며, 배선비아(230a)에 전기적으로 연결될 수 있다.The IC 300a may be disposed under the second ground layer 222a and may be electrically connected to the wiring via 230a.

수동부품(350a)과 서브기판(250a)은 각각 제2 그라운드층(222a)의 하측에 배치될 수 있으며, IC(300a)에 전기적으로 연결될 수 있다.The passive component 350a and the sub substrate 250a may be disposed under the second ground layer 222a, respectively, and may be electrically connected to the IC 300a.

그라운드층(221a), 배선 그라운드층(220a) 및 제2 그라운드층(222a)이 패치 안테나 패턴(110a)에 비해 큰 넓이를 가지므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 및 제2 도전성 고리 패턴(131a, 136a)을 추가로 구비하더라도 실질적인 사이즈 증가를 유발하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 실질적인 사이즈의 증가 없이도 안테나 성능을 향상시킬 수 있다.Since the ground layer 221a, the wiring ground layer 220a, and the second ground layer 222a have a larger area than the patch antenna pattern 110a, the antenna module according to an embodiment of the present invention may include the first and the first layers. Even if the second conductive ring patterns 131a and 136a are additionally provided, a substantial increase in size may not be caused. Accordingly, the antenna module according to an embodiment of the present invention can improve antenna performance without increasing a substantial size.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 각 층을 나타낸 평면도이다.5A through 5D are plan views illustrating each layer of the antenna module according to an exemplary embodiment.

도 5a를 참조하면, 그라운드층(201a)은 피드비아(121a, 122a)가 통과하는 관통홀을 가질 수 있으며, 그라운딩 비아(185a)의 타단에 연결될 수 있다. 그라운드층(201a)은 패치 안테나 패턴과 피드라인 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다.Referring to FIG. 5A, the ground layer 201a may have a through hole through which the feed vias 121a and 122a pass, and may be connected to the other end of the grounding via 185a. The ground layer 201a may electromagnetically shield between the patch antenna pattern and the feed line.

도 5b를 참조하면, 배선 그라운드층(202a)은 제2 피드라인(220a)의 적어도 일부분과 제1 피드라인(221a)을 각각 둘러쌀 수 있다. 제2 피드라인(220a)은 제2 배선비아(232a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 피드라인(221a)은 제1 배선비아(231a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 배선 그라운드층(202a)은 제2 피드라인(220a)과 제1 피드라인(221a) 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다. 제2 피드라인(220a)의 일단은 제2 피드비아(211a)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5B, the wiring ground layer 202a may surround at least a portion of the second feed line 220a and the first feed line 221a, respectively. The second feed line 220a may be electrically connected to the second wiring via 232a, and the first feed line 221a may be electrically connected to the first wiring via 231a. The wiring ground layer 202a may electromagnetically shield between the second feed line 220a and the first feed line 221a. One end of the second feed line 220a may be connected to the second feed via 211a.

도 5c를 참조하면, 제2 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. 제2 그라운드층(203a)은 피드라인과 IC 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다.Referring to FIG. 5C, the second ground layer 203a may have a plurality of through holes through which the first wiring via 231a and the second wiring via 232a pass, respectively, and form the coupling ground pattern 235a. Can have. The second ground layer 203a may electromagnetically shield between the feedline and the IC.

도 5d를 참조하면, IC 그라운드층(204a)은 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있다. IC(310a)는 IC 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 IC 그라운드층(225)과 실질적으로 동일한 높이에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 5D, the IC ground layer 204a may have a plurality of through holes through which the first wiring via 231a and the second wiring via 232a respectively pass. The IC 310a may be disposed under the IC ground layer 204a and may be electrically connected to the first wiring via 231a and the second wiring via 232a. The end-fire antenna pattern 210a and the director pattern 215a may be disposed at substantially the same height as the IC ground layer 225.

IC 그라운드층(204a)은 IC(310a)의 회로 및/또는 수동부품에서 사용되는 그라운드를 IC(310a) 및/또는 수동부품으로 제공할 수 있다. 설계에 따라, IC 그라운드층(204a)은 IC(310a) 및/또는 수동부품에서 사용되는 전원 및 신호의 전달경로를 제공할 수 있다. 따라서, IC 그라운드층(204a)은 IC 및/또는 수동부품에 전기적으로 연결될 수 있다.The IC ground layer 204a may provide the IC 310a and / or passive components with ground used in the circuitry and / or passive components of the IC 310a. Depending on the design, the IC ground layer 204a may provide a path for the transmission of power and signals used in the IC 310a and / or passive components. Thus, IC ground layer 204a may be electrically connected to the IC and / or passive components.

한편, 배선 그라운드층(202a), 제2 그라운드층(203a) 및 IC 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.Meanwhile, the wiring ground layer 202a, the second ground layer 203a, and the IC ground layer 204a may have a recessed shape to provide a cavity. Accordingly, the end-fire antenna pattern 210a may be further disposed closer to the IC ground layer 204a.

한편, 배선 그라운드층(202a), 제2 그라운드층(203a) 및 IC 그라운드층(204a)의 상하관계와 형태는 설계에 따라 달라질 수 있다.Meanwhile, the vertical relationship and shape of the wiring ground layer 202a, the second ground layer 203a, and the IC ground layer 204a may vary depending on the design.

도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 IC 주변 구조를 예시한 도면이다.6A to 6B are diagrams illustrating an IC peripheral structure of an antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 6a를 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. 6A, an antenna module according to an embodiment of the present disclosure may include a connection member 200, an IC 310, an adhesive member 320, an electrical connection structure 330, an encapsulant 340, and a passive component. At least some of the 350 and the sub-substrate 410 may be included.

연결 부재(200)는 도 4 내지 도 5를 참조하여 전술한 그라운드층, 배선 그라운드층, 제2 그라운드층 및 IC 그라운드층 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The connection member 200 may include at least some of the ground layer, the wiring ground layer, the second ground layer, and the IC ground layer described above with reference to FIGS. 4 to 5.

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 IC 310 is the same as the above-described IC, and may be disposed below the connection member 200. The IC 310 may be electrically connected to a wire of the connection member 200 to transmit or receive an RF signal, and may be electrically connected to a ground layer of the connection member 200 to receive ground. For example, the IC 310 may generate a converted signal by performing at least some of frequency conversion, amplification, filtering, phase control, and power generation.

접착 부재(320)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 서로 접착시킬 수 있다.The adhesive member 320 may bond the IC 310 and the connection member 200 to each other.

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 electrical connection structure 330 may electrically connect the IC 310 and the connection member 200. For example, the electrical connection structure 330 may have a structure such as solder balls, pins, lands, and pads. The electrical connection structure 330 may have a lower melting point than the wiring of the connection member 200 and the ground layer to electrically connect the IC 310 and the connection member 200 through a predetermined process using the low melting point.

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 encapsulant 340 may seal at least a portion of the IC 310, and may improve heat dissipation performance and impact protection performance of the IC 310. For example, the encapsulant 340 may be implemented with a photo imageable encapsulant (PIE), an Ajinomoto build-up film (ABF), an epoxy molding compound (EMC), or the like.

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 passive component 350 may be disposed on the bottom surface of the connection member 200, and may be electrically connected to the wiring and / or the ground layer of the connection member 200 through the electrical connection structure 330. For example, the passive component 350 may include at least some of a capacitor (eg, a multi-layer ceramic capacitor (MLCC)), an inductor, and a chip resistor.

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 connection member 200, and may receive an intermediate frequency (IF) signal or a base band signal from the outside and transmit the received signal to the IC 310 or from the IC 310. It may be electrically connected to the connection member 200 to receive the IF signal or the baseband signal to transmit to the outside. Here, the frequency (eg, 24 GHz, 28 GHz, 36 GHz, 39 GHz, 60 GHz) of the RF signal is greater than the frequency of the IF signal (eg, 2 GHz, 5 GHz, 10 GHz, etc.).

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 IC 310 through a wire that may be included in the IC ground layer of the connection member 200. Since the first ground layer of the connection member 200 is disposed between the IC ground layer and the wiring, the IF signal or the baseband signal and the RF signal may be electrically isolated in the antenna module.

도 6b를 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. 6B, the antenna module according to the exemplary embodiment may include at least some of the shielding member 360, the connector 420, and the chip antenna 430.

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 member 360 may be disposed under the connection member 200 to confine the IC 310 together with the connection member 200. For example, the shield member 360 may be disposed to cover (eg, conformal shield) the IC 310 and the passive component 350 together or to cover each other (eg, the compartment shield). For example, the shielding member 360 may have a shape of a hexahedron having one surface opened, and may have a hexahedral receiving space through coupling with the connection member 200. The shielding member 360 may be made of a material having high conductivity, such as copper, to have a short skin depth, and may be electrically connected to the ground layer of the connection member 200. Accordingly, the shielding member 360 may reduce electromagnetic noise that may be received by the IC 310 and the passive component 350.

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 connector 420 may have a connection structure of a cable (eg, coaxial cable, flexible PCB), may be electrically connected to the IC ground layer of the connection member 200, and may play a role similar to that of the above-described sub substrate. have. That is, the connector 420 may receive an IF signal, a baseband signal and / or a power from a cable, or provide an IF signal and / or a baseband signal to a cable.

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 유전율을 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 chip antenna 430 may transmit or receive an RF signal in support of an antenna device according to an exemplary embodiment. For example, the chip antenna 430 may include a dielectric block having a larger dielectric constant than the insulating layer, and a plurality of electrodes disposed on both surfaces of the dielectric block. One of the plurality of electrodes may be electrically connected to the wiring of the connection member 200, and the other may be electrically connected to the ground layer of the connection member 200.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈의 구조를 예시한 측면도이다.7 is a side view illustrating the structure of an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 7을 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. 7, in the antenna module according to the exemplary embodiment, the end-fire antenna 100f, the patch antenna pattern 1110f, the IC 310f, and the passive component 350f are integrated into the connection member 500f. It can have a structure.

엔드-파이어 안테나(100f) 및 패치 안테나 패턴(1110f)은 각각 전술한 안테나 장치 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-fire antenna 100f and the patch antenna pattern 1110f may be designed in the same manner as the antenna device and the patch antenna pattern described above, respectively, and receive or transmit an RF signal from the IC 310f or receive the received RF signal. The signal can be passed to the IC 310f.

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 connection member 500f may have a structure in which at least one conductive layer 510f and at least one insulating layer 520f are stacked (eg, a structure of a printed circuit board). The conductive layer 510f may have the above-described ground layer and a feed line.

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 flexible connection member 550f. The flexible connecting member 550f may include a first flexible region 570f overlapping the connecting member 500f and a second flexible region 580f not overlapping the connecting member 500f when viewed in the vertical direction.

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 flexible region 580f may be flexibly curved in the vertical direction. Accordingly, the second flexible region 580f may be flexibly connected to the connector of the set board and / or the adjacent antenna module.

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 flexible connection member 550f may include a signal line 560f. The intermediate frequency (IF) signal and / or the baseband signal may be transmitted to the IC 310f through the signal line 560f or to the connector and / or the adjacent antenna module of the set board.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.8A and 8B are plan views illustrating an arrangement in an electronic device of an antenna module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 8a를 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. 8A, an antenna module including an end-fire antenna 100g, a patch antenna pattern 1110g, and an insulating layer 1140g may be used for the electronic device 700g on the set substrate 600g of the electronic device 700g. May be disposed adjacent to the lateral boundary.

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 electronic device 700g includes a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, a computer. ), Monitor, tablet, laptop, netbook, television, video game, smart watch, automotive, etc. It is not limited.

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.The communication module 610g and the baseband circuit 620g may be further disposed on the set substrate 600g. The antenna module may be electrically connected to the communication module 610g and / or the baseband circuit 620g through the coaxial cable 630g.

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 communication module 610g may include a memory chip such as volatile memory (eg, DRAM), non-volatile memory (eg, ROM), and flash memory to perform digital signal processing; Application processor chips such as central processors (eg, CPUs), graphics processors (eg, GPUs), digital signal processors, cryptographic processors, microprocessors, microcontrollers; It may include at least a portion of a logic chip, such as an analog-to-digital converter, an application-specific IC (ASIC).

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 baseband circuit 620g may generate a base signal by performing analog-to-digital conversion, amplification, filtering, and frequency conversion on the analog signal. The base signal input and output from the baseband circuit 620g may be transmitted to the antenna module through a cable.

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 8b를 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. 8B, a plurality of antenna modules each including an end-fire antenna 100h, a patch antenna pattern 1110h, and an insulating layer 1140h may be provided on the set substrate 600h of the electronic device 700h. 700h may be disposed adjacent to one side boundary and the other side boundary, and a communication module 610h and a baseband circuit 620h may be further disposed on the set substrate 600h. The plurality of antenna modules may be electrically connected to the communication module 610h and / or the baseband circuit 620h through the coaxial cable 630h.

한편, 본 명세서에 개진된 패치 안테나 패턴, 커플링 패치 패턴, 도전성 고리 패턴, 도전성 다공판 패턴, 피드비아, 배열비아, 연쇄비아, 그라운딩비아, 차폐비아, 그라운드층, 엔드-파이어 안테나 패턴, 디렉터 패턴, 커플링 그라운드 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 ring pattern, the conductive porous plate pattern, the feed via, the array via, the chain via, the grounding via, the shielding via, the ground layer, the end-fire antenna pattern, and the director disclosed herein The pattern, coupling ground pattern, and electrical connection structure may be a metal material such as copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), and lead (Pb). Conductive material such as titanium (Ti), or alloys thereof), and may include chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), sputtering, subtractive, and additive It may be formed according to a plating method such as (Additive), SAP (Semi-Additive Process), or Modified Semi-Additive Process (MSAP), but is not limited thereto.

한편, 본 명세서에 개진된 절연층은 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 절연층은 본 명세서에 개진된 안테나 장치 및 안테나 모듈에서 패치 안테나 패턴, 커플링 패치 패턴, 도전성 고리 패턴, 도전성 다공판 패턴, 피드비아, 배열비아, 연쇄비아, 그라운딩비아, 차폐비아, 그라운드층, 엔드-파이어 안테나 패턴, 디렉터 패턴, 커플링 그라운드 패턴, 전기연결구조체가 배치되지 않은 위치의 적어도 일부에 채워질 수 있다.On the other hand, the insulating layer disclosed herein is FR4, Liquid Crystal Polymer (LCP), Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC), thermosetting resin such as epoxy resin, thermoplastic resin such as polyimide, or these resins and inorganic filler Resin, prepreg, Ajinomoto build-up film (ABF), FR-4, Bisaleimide Triazine (BT), photosensitive insulation (Photo) impregnated with core materials such as glass fiber, glass cloth, and glass fabric. Imagable Dielectric (PID) resins, copper clad laminates (Copper Clad Laminate, CCL) or glass or ceramic (ceramic) insulating material may be implemented. The insulating layer is a patch antenna pattern, a coupling patch pattern, a conductive ring pattern, a conductive porous plate pattern, a feed via, an array via, a chain via, a grounding via, a shield via, and a ground layer in the antenna device and the antenna module disclosed herein. The end-fire antenna pattern, the director pattern, the coupling ground pattern, and the electrical connection structure may be filled in at least a part of the unplaced 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)
115: 커플링 패치 패턴(coupling patch pattern)
120, 121, 122: 피드비아(feed via)
125: 그라운드층(ground layer)
130a: 도전성 고리 패턴
131a: 제1 도전성 고리 패턴
131b: 제1 도전성 다공판 패턴
136a: 제2 도전성 고리 패턴
136b: 제2 도전성 다공판 패턴
140: 코어영역
145, 185: 그라운딩 비아
161: 엔드-파이어(end-fire) 안테나 패턴
162: 디렉터(director) 패턴
172: 제2 피드라인
110: patch antenna pattern
115: coupling patch pattern
120, 121, 122: feed via
125: ground layer
130a: conductive ring pattern
131a: first conductive ring pattern
131b: first conductive porous plate pattern
136a: second conductive ring pattern
136b: second conductive porous plate pattern
140: core area
145, 185: Grounding Via
161: end-fire antenna pattern
162: director pattern
172: second feedline

Claims (17)

패치 안테나 패턴;
일부가 상기 패치 안테나 패턴의 중심에서 제1 방향으로 치우쳐져 전기적으로 연결되고 다른 일부가 상기 패치 안테나 패턴의 중심에서 제2 방향으로 치우쳐져 전기적으로 연결되는 복수의 피드비아;
상기 패치 안테나 패턴의 하측에 배치되고 상기 복수의 피드비아가 통과하는 관통홀을 가지는 그라운드층;
상기 패치 안테나 패턴으로부터 측방향으로 이격 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 둘러싸도록 제1 관통영역을 가지는 제1 도전성 고리 패턴; 및
상기 제1 도전성 고리 패턴의 상측에 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 둘러싸도록 제2 관통영역을 가지는 제2 도전성 고리 패턴; 을 포함하고,
상기 패치 안테나 패턴은 상기 복수의 피드비아의 연결위치들 각각의 양측에 위치한 복수의 슬릿을 포함하고,
상기 제2 관통영역 넓이는 상기 제1 관통영역 넓이보다 큰 안테나 장치.
Patch antenna patterns;
A plurality of feed vias, a part of which is connected in a first direction at the center of the patch antenna pattern and electrically connected;
A ground layer disposed below the patch antenna pattern and having a through hole through which the plurality of feed vias pass;
A first conductive ring pattern disposed laterally spaced from the patch antenna pattern and having a first through area to surround the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction; And
A second conductive ring pattern disposed on an upper side of the first conductive ring pattern and having a second through area to surround the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction; Including,
The patch antenna pattern includes a plurality of slits located at both sides of each of the connection positions of the plurality of feed vias,
An antenna device, wherein the width of the second through area is greater than the width of the first through area.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전성 고리 패턴과 상기 그라운드층을 전기적으로 연결시키도록 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 둘러싸도록 배열된 그라운딩 비아를 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1,
And a grounding via arranged to electrically connect the first conductive ring pattern and the ground layer and arranged to surround the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전성 고리 패턴과 상기 제2 도전성 고리 패턴의 사이를 전기적으로 연결시키도록 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 둘러싸도록 배열된 복수의 연쇄 비아를 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1,
And a plurality of chain vias arranged to electrically connect between the first conductive ring pattern and the second conductive ring pattern and arranged to surround the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전성 고리 패턴과 상기 제2 도전성 고리 패턴의 사이에 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 둘러싸도록 제3 관통영역을 가지는 제3 도전성 고리 패턴을 더 포함하고,
상기 제3 관통영역 넓이는 상기 제1 관통영역 넓이보다 크고 상기 제2 관통영역 넓이보다 작은 안테나 장치.
The method of claim 1,
A third conductive ring pattern disposed between the first conductive ring pattern and the second conductive ring pattern and having a third through region to surround the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction;
And the third through area width is greater than the first through area width and less than the second through area width.
제4항에 있어서,
상기 제1 도전성 고리 패턴과 상기 제3 도전성 고리 패턴의 사이를 전기적으로 연결시키도록 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 포위하도록 배열된 복수의 제1 연쇄 비아; 및
상기 제2 도전성 고리 패턴과 상기 제3 도전성 고리 패턴의 사이를 전기적으로 연결시키도록 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 포위하도록 배열된 복수의 제2 연쇄 비아; 를 더 포함하고,
상기 복수의 제1 연쇄 비아는 각각 상하방향으로 볼 때 상기 복수의 제2 연쇄 비아에 오버랩되는 안테나 장치.
The method of claim 4, wherein
A plurality of first chain vias arranged to electrically connect between the first conductive ring pattern and the third conductive ring pattern and arranged to surround the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction; And
A plurality of second chain vias arranged to electrically connect between the second conductive ring pattern and the third conductive ring pattern and arranged to surround the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction; More,
And the plurality of first chain vias overlap each of the plurality of second chain vias when viewed in the vertical direction.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전성 고리 패턴의 상면 넓이는 상기 제2 도전성 고리 패턴의 상면 넓이보다 큰 안테나 장치.
The method of claim 1,
An antenna device having a top surface area of the first conductive ring pattern is larger than a top surface area of the second conductive ring pattern.
제1항에 있어서,
상기 패치 안테나 패턴의 상측에 배치되고 상하방향으로 볼 때 상기 패치 안테나 패턴을 오버랩하는 커플링 패치 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1,
And a coupling patch pattern disposed above the patch antenna pattern and overlapping the patch antenna pattern when viewed in a vertical direction.
제7항에 있어서,
상기 커플링 패치 패턴과 상기 제2 도전성 고리 패턴은 서로 동위에 배치되고,
상기 패치 안테나 패턴과 상기 제1 도전성 고리 패턴은 서로 동위에 배치되는 안테나 장치.
The method of claim 7, wherein
The coupling patch pattern and the second conductive ring pattern are disposed in the same position with each other,
And the patch antenna pattern and the first conductive ring pattern are disposed at equal to each other.
제8항에 있어서,
상기 커플링 패치 패턴의 상면 넓이는 상기 패치 안테나 패턴의 상면 넓이보다 크고,
상기 커플링 패치 패턴과 상기 제2 도전성 고리 패턴 간의 최단거리는 상기 패치 안테나 패턴과 상기 제1 도전성 고리 패턴 간의 최단거리보다 긴 안테나 장치.
The method of claim 8,
The upper surface area of the coupling patch pattern is larger than the upper surface area of the patch antenna pattern,
The shortest distance between the coupling patch pattern and the second conductive ring pattern is longer than the shortest distance between the patch antenna pattern and the first conductive ring pattern.
제1항에 있어서,
상기 제1 도전성 고리 패턴의 경계와 상기 제2 도전성 고리 패턴의 경계를 잇는 선의 상하방향에 대한 각도는 20도 이상 30도 이하인 안테나 장치.
The method of claim 1,
An antenna device having an angle in a vertical direction of a line connecting a boundary between the first conductive ring pattern and a boundary between the second conductive ring pattern is 20 degrees or more and 30 degrees or less.
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