KR102106171B1

KR102106171B1 - Antenna apparatus

Info

Publication number: KR102106171B1
Application number: KR1020180054852A
Authority: KR
Inventors: 전찬익; 방승윤; 박지만; 신현석; 김청수
Original assignee: (주)파트론
Priority date: 2018-04-06
Filing date: 2018-05-14
Publication date: 2020-04-29
Also published as: KR20190117347A

Abstract

본 발명은 유전율을 갖는 베이스 구조물 및 상기 베이스 구조물의 표면에 형성된 패턴부를 포함하는 안테나 장치로서, 상기 패턴부는 상기 베이스 구조물의 제1 면에 위치하는 제1 패턴, 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 있는 상기 베이스 구조물의 제2 면에 위치하는 제2 패턴을 포함하고, 상기 제1 패턴은 피딩 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 패턴은 접지 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴은 적어도 일부가 상기 베이스 구조물을 사이에 서로 두고 마주보는 상태로 동일한 방향으로 연장되고, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 중 하나의 연장 길이가 더 길다. The present invention is an antenna device including a base structure having a dielectric constant and a pattern portion formed on the surface of the base structure, wherein the pattern portion is located on a first pattern located on a first surface of the base structure, and opposite to the first surface And a second pattern located on the second surface of the base structure, wherein the first pattern is electrically connected to the feeding terminal, the second pattern is electrically connected to the ground terminal, and the first pattern and the The second pattern extends in the same direction with at least a portion of the base structure facing each other, and an extension length of one of the first pattern and the second pattern is longer.

Description

Antenna device {ANTENNA APPARATUS}

본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양면 대칭 구조를 갖는 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna device, and more particularly, to an antenna device having a double-sided symmetrical structure.

스마트 폰(smart phone)과 같은 모바일 기기(mobile device)에 사용되는 안테나의 경우 멀티 밴드 서비스(multi band service)를 위하여, PIFA형 안테나 장치(Planar Inverted F Antenna)가 주로 사용되었다. In the case of an antenna used in a mobile device such as a smart phone, a PIFA-type antenna device (Planar Inverted F Antenna) is mainly used for multi-band service.

하지만, 최근의 모바일 기기의 통신 환경이 LTE(Long Term Evolution)으로 발전함에 따라, PIFA형 안테나 장치를 이용해서는 모든　LTE　대역을　만족시키지 못하므로, 원활한 통신 동작에 악영향을 미친다.However, as the communication environment of mobile devices has recently evolved into Long Term Evolution (LTE), all “LTE” bands cannot be satisfied using a PIFA-type antenna device, which adversely affects smooth communication operation.

또한, 전자 기기의 고밀도화로 인해, 안테나 장치의 설계에 필요한 공간 부족이 발생하여 안테나 장치 설계에 많은 어려움이 발생한다.In addition, due to the high density of electronic devices, there is a shortage of space required for the design of the antenna device, which causes many difficulties in designing the antenna device.

대한민국 등록특허 제10-1798779호(공고일자: 2017년 11월 16일, 발명의 명칭: UWB용 PIFA 안테나)Republic of Korea Registered Patent No. 10-1798779 (Announcement date: November 16, 2017, title of invention: PIFA antenna for UWB) 대한민국 등록특허 제10-1075010(공고일자: 2011년 10월 19일, 발명의 명칭: ＰＩＦＡ 구조를 가지는 등방성 금속부착 태그 안테나)Republic of Korea Registered Patent No. 10-1075010 (Announcement date: October 19, 2011, title of the invention: an isotropic metal-attached tag antenna having a PIA structure)

본 발명이 해결하려는 과제는 안테나 장치의 주파수 대역폭을 증가시키고 통신 효율을 향상시키기 위한 것이다. The problem to be solved by the present invention is to increase the frequency bandwidth of the antenna device and improve communication efficiency.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 안테나 장치에 필요한 공간을 감소시키기 위한 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to reduce the space required for the antenna device.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 안테나 장치는 유전율을 갖는 베이스 구조물 및 상기 베이스 구조물의 표면에 형성된 패턴부를 포함하는 안테나 장치로서, 상기 패턴부는 상기 베이스 구조물의 제1 면에 위치하는 제1 패턴, 및 상기 제1 면의 반대편에 위치하고 있는 상기 베이스 구조물의 제2 면에 위치하는 제2 패턴을 포함하고, 상기 제1 패턴은 피딩 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 패턴은 접지 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴은 적어도 일부가 상기 베이스 구조물을 사이에 서로 두고 마주보는 상태로 동일한 방향으로 연장되고, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 중 하나의 연장 길이가 더 길다.An antenna device according to one aspect of the present invention for solving the above problems is an antenna device including a base structure having a dielectric constant and a pattern portion formed on the surface of the base structure, wherein the pattern portion is located on a first surface of the base structure A first pattern, and a second pattern located on a second surface of the base structure located opposite the first surface, wherein the first pattern is electrically connected to a feeding terminal, and the second pattern is grounded It is electrically connected to a terminal, and the first pattern and the second pattern extend in the same direction with at least a portion of the base structure facing each other, and one of the first pattern and the second pattern The extension is longer.

상기 제1 패턴은 일단에 위치하는 제1 단과 상기 제1 단에 연결되어 있고 상기 제1 패턴의 타단까지 연장되어 있는 제1 연장부를 포함하고, 상기 제2 패턴부는 일단에 위치하는 제2 단과 상기 제2 단에 연결되어 있고 상기 제2 패턴부의 타단까지 연장되어 있는 제2 연장부를 포함하며, 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부 중 하나는 상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부의 타단 부근에서의 연장 방향과 동일한 방향으로 다른 연장부보다 더 길게 연장될 수 있다. The first pattern includes a first end located at one end and a first extension connected to the first end and extending to the other end of the first pattern, and the second pattern part includes a second end located at one end and the And a second extension connected to a second end and extending to the other end of the second pattern portion, wherein one of the first extension portion and the second extension portion is the other end of the first extension portion and the second extension portion. It may extend longer than other extensions in the same direction as the extension direction in the vicinity.

상기 피딩 단자와 상기 접지 단자는 상기 베이스 구조물을 사이에 두고 서로 다른 면에 위치할 수 있다. The feeding terminal and the ground terminal may be located on different surfaces with the base structure interposed therebetween.

상기 피딩 단자와 상기 접지 단자는 상기 베이스 구조물의 동일 면에 위치하고 서로 이격될 수 있다. The feeding terminal and the ground terminal may be located on the same surface of the base structure and spaced apart from each other.

상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 어느 하나는 내부면에 해당하고, 다른 하나는 외부면에 해당하고, 상기 피딩 단자와 상기 접지 단자는 상기 내부면에 위치하고, 상기 피딩 단자와 상기 접지 단자 중 어느 하나는 상기 베이스 구조물을 관통하는 비아홀을 통해 상기 외부면에 위치하는 제1 단과 상기 제2 단 중 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. One of the first surface and the second surface corresponds to an inner surface, the other corresponds to an outer surface, and the feeding terminal and the ground terminal are located on the inner surface, and among the feeding terminal and the ground terminal Any one may be electrically connected to any one of the first end and the second end located on the outer surface through a via hole penetrating the base structure.

상기 내부면은 상기 안테나 장치가 탑재되는 전자 장치의 내부와 접하고 있는 면일 수 있고, 상기 외부면은 상기 내부면의 반대편에 위치하며 상기 전자 장치의 외부와 접하고 있는 면일 수 있다. The inner surface may be a surface in contact with the inside of the electronic device on which the antenna device is mounted, and the outer surface may be a surface located opposite to the inner surface and in contact with the outside of the electronic device.

상기 제1 단 및 상기 제2 단은 상기 베이스 구조물을 사이에 두고 상기 베이스 구조물에 평행인 방향으로 서로 이격하여 위치할 수 있고, 상기 패턴부는 상기 베이스 구조물을 사이에 두고 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴이 서로 마주보는 중첩 부분, 상기 제1 단 및 상기 제2 단에서 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴의 각 중첩 부분까지 서로 마주 보지 않는 상태로 연장되는 일단측 미중첩 부분, 및 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴 중 적어도 하나의 중첩 부분에서 연장되는 타단측 미중첩 부분을 포함할 수 있다. The first end and the second end may be positioned to be spaced apart from each other in a direction parallel to the base structure with the base structure interposed therebetween, and the pattern portion may include the base structure between the first pattern and the agent. 2 The overlapping portion where the patterns face each other, the one-sided non-overlapping portion extending from each of the first and second stages to each overlapping portion of the first pattern and the second pattern without facing each other, and the first A non-overlapping portion at the other end extending from at least one overlapping portion of the first pattern and the second pattern may be included.

상기 패턴부는 상기 중첩 부분의 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 중 어느 하나에서 분기되고, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴 중 다른 하나와는 서로 마주보지 않는 상태로 연장되는 중간 미중첩 부분을 더 포함할 수 있다.The pattern portion may include an intermediate non-overlapping portion that is branched from any one of the first pattern and the second pattern of the overlapping portion, and extends without facing each other with the other of the first pattern and the second pattern. It may further include.

상기 제1 연장부와 상기 제2 연장부는 각각 직선 부분, 곡선 부분, 굴곡 부분 및 분기 부분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The first extension portion and the second extension portion may each include at least one of a straight portion, a curved portion, a bent portion, and a branch portion.

상기 분기 부분은 고리 형태나 개방 형태일 수 있다. The branch portion may be in a ring shape or an open shape.

상기 베이스 구조물은 상기 안테나 장치가 탑재되는 전자 장치의 케이스, 연성 인쇄회로 기판 또는 경성 인쇄회로 기판일 수 있다. The base structure may be a case of an electronic device on which the antenna device is mounted, a flexible printed circuit board, or a rigid printed circuit board.

상기 케이스는 스피넬 첨가물을 포함하는 플라스틱 수지재로 형성된 사출물이고, 상기 제1 패턴 및 상기 제2 패턴 중 하나는 상기 케이스의 외부면이 위치하고 다른 하나는 상기 케이스의 내부면에 위치할 수 있다. The case is an injection material formed of a plastic resin material containing a spinel additive, and one of the first pattern and the second pattern may be located on the outer surface of the case and the other on the inner surface of the case.

상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴은 도전성 재료로 이루어질 수 있다. The first pattern and the second pattern may be made of a conductive material.

이러한 특징에 따르면, 서로 반대편인 베이스 구조물의 제1 면과 제2 면에 각각 제1 패턴부와 제2 패턴부가 위치하므로, 안테나 장치의 소형화가 이루어지며, 제1 패턴부와 제2 패턴부의 형성을 위한 공간의 크기가 크게 줄어들다.According to these features, since the first pattern portion and the second pattern portion are located on the first and second surfaces of the base structures opposite to each other, the antenna device is miniaturized, and the first pattern portion and the second pattern portion are formed. The size of the space for is greatly reduced.

또한, 베이스 구조물을 사이에 두고 제1 패턴부와 제2 패턴부의 적어도 일부가 중첩됨에 따라, 중첩된 제1 패턴부와 제2 패턴부의 중첩 부분에 커패시터가 형성되므로, 제1 패턴부와 제2 패턴부의 중첩 면적을 이용하여 안테나 장치의 주파수 대역폭의 조정이 가능하다. In addition, since at least a portion of the first pattern portion and the second pattern portion overlap with the base structure interposed therebetween, a capacitor is formed in the overlapping portion of the overlapping first pattern portion and the second pattern portion, so that the first pattern portion and the second The frequency bandwidth of the antenna device can be adjusted using the overlapping area of the pattern portion.

따라서 서로 다른 면에 제1 패턴부와 제2 패턴부가 형성됨에 따라 각 면에 형성되는 제1 패턴부와 제2 패턴부의 형성 면적을 용이하게 증가시켜 커패시터의 커패시턴스 크기를 용이하게 증가시킬 수 있으므로, 안테나 장치의 주파수 대역폭을 용이하게 증가시켜 송수신되는 무선 신호의 광대역화가 용이하게 이루어진다.Therefore, as the first pattern portion and the second pattern portion are formed on different surfaces, the area of formation of the first pattern portion and the second pattern portion formed on each surface can be easily increased, so that the capacitance size of the capacitor can be easily increased. By easily increasing the frequency bandwidth of the antenna device, broadband transmission and reception of wireless signals is easily achieved.

따라서, 안테나 장치의 송수신 성능이 향상된다.Therefore, transmission / reception performance of the antenna device is improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 안테나 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 안테나 장치의 배면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 안테나 장치에서 IV-IV 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 5의 (a) 내지 (g)는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 제1 연장부와 제2 연장부의 다양한 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치가 전자 기기의 케이스에 인쇄된 예를 도시한 도면으로서, 도 6a는 케이스의 사시도이고, 도 6b는 케이스의 외부면을 도시한 도면이며, 도 6c는 케이스의 내부면을 도시한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치가 연상 인쇄회로 베이스 구조물에 인쇄된 예를 도시한 도면으로서, 도 7a는 연성 인쇄회로 베이스 구조물의 사시도이고, 도 7b는 연성 인쇄회로 베이스 구조물의 외부면을 도시한 도면이며, 도 7c는 연성 인쇄회로 베이스 구조물의 내부면을 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치가 경성 인쇄회로 베이스 구조물에 인쇄된 예를 도시한 도면으로서, 도 8a는 경성 인쇄회로 베이스 구조물의 사시도이고, 도 8b는 경성 인쇄회로 베이스 구조물의 내부면을 도시한 도면이며, 도 8c는 경성 인쇄회로 베이스 구조물의 외부면을 도시한 도면이다.1 is a perspective view of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the antenna device shown in FIG. 1.
3 is a rear view of the antenna device shown in FIG. 1.
4 is a cross-sectional view of the antenna device shown in FIG. 1 taken along line IV-IV.
5A to 5G are views exemplarily showing various forms of the first extension part and the second extension part in an antenna device according to an embodiment of the present invention.
6A to 6C are views illustrating an example in which an antenna device according to an embodiment of the present invention is printed on a case of an electronic device, FIG. 6A is a perspective view of the case, and FIG. 6B is a view showing an outer surface of the case 6c is a view showing the inner surface of the case.
7A to 7C are views illustrating an example in which an antenna device according to an embodiment is printed on an associative printed circuit base structure, and FIG. 7A is a perspective view of the flexible printed circuit base structure, and FIG. 7B is a flexible printed circuit. It is a view showing the outer surface of the base structure, and FIG. 7C is a view showing the inner surface of the flexible printed circuit base structure.
8A to 8C are views illustrating an example in which an antenna device according to an embodiment is printed on a rigid printed circuit base structure, and FIG. 8A is a perspective view of the rigid printed circuit base structure, and FIG. 8B is a rigid printed circuit. It is a diagram showing the inner surface of the base structure, and FIG. 8C is a diagram showing the outer surface of the rigid printed circuit base structure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that adding a detailed description of a technology or configuration already known in the art may obscure the gist of the present invention, some of them will be omitted from the detailed description. In addition, the terms used in the present specification are terms used to properly express the embodiments of the present invention, which may vary according to persons or practices related to the field. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is only to refer to a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular forms used herein include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the meaning of 'comprising' embodies certain properties, regions, integers, steps, actions, elements and / or components, and other specific properties, regions, integers, steps, actions, elements, components and / or groups. It does not exclude the existence or addition of.

다음, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에 대해서 설명하도록 한다.Next, an antenna device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 예의 안테나 장치(100)는 베이스 구조물(10), 베이스 구조물(10)의 제1 면에 위치하는 제1 패턴부(20) 및 베이스 구조물(10)의 제2 면에 위치하는 제2 패턴부(30)를 구비한다.The antenna device 100 of this example includes a base structure 10, a first pattern portion 20 located on a first surface of the base structure 10, and a second pattern portion located on a second surface of the base structure 10. (30) is provided.

베이스 구조물(10)은 연성 인쇄회로 기판(FPCB)이나 경성 인쇄회로 베이스 구조물(rigid PCB)와 같은 인쇄회로 기판(PCB) 또는 본 예의 안테나 장치(100)가 장착되고 스피넬(spinel) 첨가물을 함유하는 플라스틱 수지재와 같은 절연 물질로 이루어진 전자 기기의 내부 케이스일 수 있고, 경우에 따라 정해진 크기의 유전율을 가질 수 있다.The base structure 10 is equipped with a printed circuit board (PCB), such as a flexible printed circuit board (FPCB) or rigid printed circuit board base structure (rigid PCB), or the antenna device 100 of this example, and contains a spinel additive. It may be an inner case of an electronic device made of an insulating material such as a plastic resin material, and may have a dielectric constant of a predetermined size in some cases.

이때, 케이스는 사출 공정을 통해 형성된 사출물일 수 있다.At this time, the case may be an injection material formed through an injection process.

베이스 구조물(10)의 제1 면(예, 상부면 또는 외부면)에 위치하고 있는 제1 패턴부(20)는 고주파 발생부(도시하지 않음) 등에서 발생하는 무선 신호를 피딩(feeding)하는 피딩부이고, 베이스 구조물(10)의 제2 면(예, 하부면 또는 내부면)에 위치하고 있는 제2 패턴부(30)는 접지부일 수 있다.The first pattern part 20 located on the first surface (eg, the upper surface or the outer surface) of the base structure 10 is a feeding part that feeds a radio signal generated by a high frequency generator (not shown) or the like. In addition, the second pattern portion 30 located on the second surface (eg, the lower surface or the inner surface) of the base structure 10 may be a ground portion.

이때, 베이스 구조물(10)의 제1 면과 제2 면은 반대편에 위치하여 서로 마주보고 대향하고 있다. 본 예에서, 베이스 구조물(10)의 제1 면은 상부면이고 제2 면은 하부면이지만 이에 한정되지 않고 반대일 수 있다.At this time, the first surface and the second surface of the base structure 10 are located opposite to each other, facing each other. In this example, the first surface of the base structure 10 is an upper surface and the second surface is a lower surface, but is not limited thereto and may be opposite.

따라서, 이러한 베이스 구조물(10)을 사이에 두고 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)는 반대 방향에서 서로 대응되게 위치하여 베이스 구조물(10)을 사이에 두고 평행하게 배치되어 있다.Therefore, the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 are disposed in parallel with the base structure 10 interposed therebetween in such a manner that the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 are disposed in the opposite direction. .

제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)는 각각 구리(Cu)나 금(Au) 등의 금속과 같은 도전성 물질로 이루어져 있고, 베이스 구조물(10)의 해당 면에서 다양한 형태로 인쇄된 패턴을 갖고 있다. Each of the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 is made of a conductive material such as a metal such as copper (Cu) or gold (Au), and printed in various forms on the corresponding surface of the base structure 10 Has a pattern.

또한, 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)는 도금 공정을 통해 형성된 도금층일 수 있다.Further, the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 may be plating layers formed through a plating process.

이때, 제1 패턴부(20)의 적어도 일부와 제2 패턴부(30)의 적어도 일부는 베이스 구조물(10)을 사이에 두고 서로 중첩되어 있다.At this time, at least a portion of the first pattern portion 20 and at least a portion of the second pattern portion 30 overlap each other with the base structure 10 interposed therebetween.

이러한 제1 패턴부(20)은 무선 신호를 송수신하는 송수신기(도시하지 않음)과의 연결을 위해 제1 패턴부(20)의 일단에 연결되어 있는 피드 단자(예, 제1 단자)(21) 및 피드 단자(21)에 연결되어 제1 패턴부(20)의 타단까지 연장되어 있는 연장부(이하, 이 연결부를 '제1 연장부'라 함)(22)를 구비한다.The first pattern unit 20 is a feed terminal (eg, a first terminal) 21 connected to one end of the first pattern unit 20 for connection with a transceiver (not shown) that transmits and receives wireless signals. And an extension portion (hereinafter, referred to as a “first extension portion”) 22 which is connected to the feed terminal 21 and extends to the other end of the first pattern portion 20.

제1 연장부(22)는 다양한 형태로 베이스 구조물(10)의 해당 면에 인쇄되어 연장되어 있고, 제2 패턴부(30)와 중첩되는 중첩 부분(이하, 이 중첩 부분은 '제1 중첩 부분'이라 함)(221)과 제2 패턴부(30)와 중첩되지 않는 비중첩 부분(이하, 이 비중첩 부분은 '제1 비중첩 부분'이라 함)(222)을 구비한다.The first extension part 22 is printed and extended on the corresponding surface of the base structure 10 in various forms, and an overlapping part overlapping with the second pattern part 30 (hereinafter, this overlapping part is referred to as a 'first overlapping part'. It is provided with a non-overlapping part (hereinafter referred to as 'first non-overlapping part') 222 that does not overlap with the '221' and the second pattern part 30.

제2 패턴부(30)도 유사하게 접지와의 연결을 위해 제2 패턴부(30)의 일단에 연결되어 있는 접지 단자(예, 제2 단자)(31) 및 접지 단자(31)에 연결되어 제2 패턴부(30)의 타단까지 연장되어 있는 연장부(이하, 이 연장부를 '제2 연장부'라 함)(32)를 구비한다.The second pattern portion 30 is similarly connected to a ground terminal (eg, a second terminal) 31 and a ground terminal 31 connected to one end of the second pattern portion 30 for connection with ground. It is provided with an extension (hereinafter, referred to as the 'second extension') 32 extending to the other end of the second pattern portion 30.

제2 연장부(32) 역시 다양한 형태로 베이스 구조물(10)의 해당 면에 인쇄되어 연장되어 있고, 제1 패턴부(20)과 중첩되는 중첩 부분(이하, 이 중첩 부분을 '제2 중첩 부분'이라 함)(321)과 제1 패턴부(20)와 중첩되지 않는 비중첩 부분(이하, 이 비중첩 부분을 '제2 비중첩 부분'이라 함)(322)을 구비한다.The second extension part 32 is also printed and extended on the corresponding surface of the base structure 10 in various forms, and an overlapping part overlapping the first pattern part 20 (hereinafter, the overlapping part is referred to as a 'second overlapping part'. It is provided with a non-overlapping portion (hereinafter referred to as a 'second non-overlapping portion') 322 which does not overlap with the '321' and the first pattern portion 20.

이때, 제1 및 제2 연장부(22, 32) 중 적어도 하나는 비중첩 부분을 구비하지 않을 수 있다.At this time, at least one of the first and second extension portions 22 and 32 may not have a non-overlapping portion.

따라서, 제1 및 제2 패턴부(20, 30)에 각각 위치하는 제1 및 제2 중첩 부분(221, 321)은 베이스 구조물(10)을 사이에 두고 서로 동일한 위치에 위치하여, 높이는 다르지만 평면적으로 동일한 위치에 위치한다, 즉 z축 방향(높이 방향)으로의 위치는 상이하지만 x축(가로 방향)과 y축 방향(세로 방향)으로는 동일한 위치에 위치한다.Therefore, the first and second overlapping portions 221 and 321 positioned at the first and second pattern portions 20 and 30, respectively, are located at the same position with the base structure 10 interposed therebetween, and have different heights, but are flat. Is located at the same position, that is, the position in the z-axis direction (height direction) is different, but in the x-axis (horizontal direction) and y-axis direction (vertical direction).

이때, 도 1에 도시한 것처럼, 피드 단자(21)와 접지 단자(31)는 베이스 구조물(10)의 서로 다른 면에 위치하고 정해진 거리만큼 해당 방향(예, 가로 방향)으로 이격되게 위치하지만, 서로 다른 면에 위치하면서도 평면적으로 동일한 위치에 위치할 수 있다. At this time, as shown in FIG. 1, the feed terminal 21 and the ground terminal 31 are located on different surfaces of the base structure 10 and are spaced apart in a corresponding direction (for example, a horizontal direction) by a predetermined distance. It can be located in the same position in a plane while being located on the other side.

또한, 다른 대안적인 예에서, 피드 단자(21)와 접지 단자(31)는 베이스 구조물(10)의 동일한 면에서 정해진 거리만큼 이격되게 위치할 수 있다. Further, in another alternative example, the feed terminal 21 and the ground terminal 31 may be located spaced apart by a predetermined distance on the same side of the base structure 10.

서로 동일한 면, 예를 들어, 베이스 구조물(10)의 제1 면에 위치하며 정해진 거리만큼 해당 방향(예, 가로 방향)으로 이격되게 위치한다.They are located on the same side of each other, for example, on the first side of the base structure 10 and are spaced apart in a corresponding direction (eg, a horizontal direction) by a predetermined distance.

하지만, 다른 예에서, 피드 단자(21)와 접지 단자(31)는 서로 다른 면에 각각 베이스 구조물(10)을 사이에 두고 중첩되게 또는 비중첩되게 위치할 수 있다. 및 평면적으로 서로 평면적으로 서로 다른 위치에 위치할 수 있다.However, in another example, the feed terminal 21 and the ground terminal 31 may be positioned to be overlapped or non-overlapping with the base structure 10 interposed therebetween on different surfaces. And planarly positioned at different locations.

또한, 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)의 제1 및 제2 연장부(22, 32)는 베이스 구조물(10)을 사이에 두고 서로 중첩되게 동일한 방향으로 연장되다가 어느 하나가 더 길게 연장될 수 있다. 이런 경우, 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)의 타단 부근에서 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30) 중 어느 하나가 더 길게 위치한다.In addition, the first and second extension portions 22 and 32 of the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 extend in the same direction so as to overlap each other with the base structure 10 interposed therebetween. Can be extended longer. In this case, one of the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 is positioned longer than the other ends of the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30.

따라서, 하나의 예로서, 도 1의 경우, 제2 패턴부(30)의 제2 연장부(32)가 제1 패턴부(20)의 제1 연장부(22)보다 더 길게 연장되어 제2 연장부(32)의 타단이 제1 연장부(32)의 타단보다 연장 방향으로 좀더 길게 위치한다. 이로 인해, 제1 연장부(32)의 타단과 제2 연장부(32)의 타단은 베이스 구조물(10)을 사이에 두도 평면적으로 서로 다른 위치에 위치한다. Thus, as an example, in the case of FIG. 1, the second extension portion 32 of the second pattern portion 30 extends longer than the first extension portion 22 of the first pattern portion 20 and is second. The other end of the extension 32 is positioned longer in the extension direction than the other end of the first extension 32. For this reason, the other end of the first extension part 32 and the other end of the second extension part 32 are located at different positions in a planar view with the base structure 10 between them.

또한, 제1 연장부(22)와 제2 연장부(32)는 곡선과 직선 중 적어도 하나로 해당 방향으로 따라 다양한 형태로 연장된다.In addition, the first extension portion 22 and the second extension portion 32 are at least one of a curved line and a straight line and extend in various forms along a corresponding direction.

예를 들어, 도 5에 도시한 것처럼, 제1 연장부(22)와 제2 연장부(32) 중 적어도 하나는 해당 방향으로 연장되는 직선 부분(SP)[도 5의 (a)]이나 곡선 부분(RP)[도 5의 (b)], 한 방향으로 연장되다가 다른 방향으로 방향이 전환되는 굴곡 부분(CP)[도 5의 (c)] 및 어느 한 부분에서 분기되는 분기 부분(CBP, OBP1- OBP3)[도 5의 (e)~(g)] 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.For example, as shown in FIG. 5, at least one of the first extension portion 22 and the second extension portion 32 is a straight portion SP (Fig. 5 (a)) or a curve extending in the corresponding direction. Portion RP (Fig. 5 (b)), a bent portion CP extending in one direction and then switched in the other direction (Fig. 5 (c)), and a branching portion CBP branching from one portion OBP1-OBP3) (FIGS. 5 (e) to (g)).

분기 부분(CBP, OBP1- OBP3)은 도 5의 (d)처럼 분기 부분의 양 단이 해당 부분에 모두 연결되어 사각형이나 원형의 고리 형태(CBP)를 갖거나, 도 5의 (e) 내지 (g)처럼 분기되는 부분에 일단이 해당 부분에 연결되어 있고 타단은 아무 곳에도 연결되지 않고 자유단 상태를 유지하는 개방 형태(OBP1- OBP3)를 가질 수 있다The branching portions CBP and OBP1-OBP3 have both rectangular and circular ring shapes (CBP) with both ends of the branching portions connected to the corresponding portions, as shown in FIG. 5 (d), or (e) to (5) to (5). As in g), one end is connected to the branch, and the other end is not connected anywhere, and may have an open shape (OBP1-OBP3).

또한, 개방 형태의 분기 부분(OBP1- OBP3)은 직선이나 곡선으로 굴곡진 형태(OBP1, OBP2)[도 5의 (e) 및 (f)] 또는 굴곡진 부분없이 직선 형태(OBP3)[도 5의 (g)]를 가질 수 있다.In addition, the branched portion of the open shape (OBP1-OBP3) is a straight or curved curved shape (OBP1, OBP2) (Fig. 5 (e) and (f)) or a straight shape without a curved portion (OBP3) [Fig. 5 (G)].

따라서, 이들 부분[도 5의 (a) 내지 (g)] 중 적어도 하나는 제1 및 제2 연장부(22, 32)의 제1 및 제2 중첩부(221, 321)를 형성하거나 제1 및 제2 비중첩부(222, 322)를 형성할 수 있다.Accordingly, at least one of these portions ((a) to (g) of FIG. 5) forms the first and second overlapping portions 221 and 321 of the first and second extension portions 22 and 32, or the first And second non-overlapping portions 222 and 322.

이와 같이, 도전성 재료로 이루어져 있는 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)가 유전율을 갖는 베이스 구조물(10)을 사이에 두고 반대 방향에서 적어도 일부가 중첩될 경우, 서로 중첩되어 있는 제1 패턴부(20)의 제1 중첩 부분(221)과 제2 패턴부(30)의 제2 중첩 부분(321)은 커패시터(capacitor)를 형성한다.As described above, when at least a portion of the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 made of a conductive material overlap the base structure 10 having a dielectric constant therebetween, they overlap each other. The first overlapping portion 221 of the first pattern portion 20 and the second overlapping portion 321 of the second pattern portion 30 form a capacitor.

이때, 형성되는 커패시터의 값인 커패시턴스(capacitance)의 크기는 제1 중첩 부분(221)과 제2 중첩 부분(321)의 중첩 면적에 따라 정해질 수 있다.At this time, the size of the capacitor, which is the value of the formed capacitor, may be determined according to the overlapping area between the first overlapping portion 221 and the second overlapping portion 321.

이와 같이, 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)의 제1 중첩 부분(221)과 제2 중첩 부분(321)에 의해 커패시터가 형성되고 커패시턴스의 크기 변화화 가능하므로, 제1 중첩 부분(221)과 제2 중첩 부분(321)의 면적을 변화시켜 안테나 장치(100)에서 송수신 가능한 무선 신호의 주파수 대역폭의 크기를 제어할 수 있다.As described above, since the capacitor is formed by the first overlapping portion 221 and the second overlapping portion 321 of the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30, the size of the capacitance can be changed, so the first By changing the areas of the overlapping portion 221 and the second overlapping portion 321, the antenna device 100 can control the size of the frequency bandwidth of the radio signals that can be transmitted and received.

따라서, 본 예의 안테나 장치(100)는 제1 중첩 부분(221)과 제2 중첩 부분(321)의 중첩 면적의 크기를 이용하여 주파수 대역폭을 용이하게 광대역화 할 수 있다.Therefore, the antenna device 100 of the present example can easily widen the frequency bandwidth by using the size of the overlapping area of the first overlapping portion 221 and the second overlapping portion 321.

이러한 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)는 이중 사출 방식이나 LDS(laser direct structing) 방식으로 형성될 수 있고, 또한 이미 기술한 것처럼 별도의 회로 베이스 구조물에 위치하거나 안테나 장치가 장착되는 해당 전자 기기의 케이스 등에 직접 위치할 수 있다.The first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 may be formed by a double injection method or a laser direct structing (LDS) method, and may also be located in a separate circuit base structure or an antenna device as described above. It can be located directly on the case of the corresponding electronic device to be mounted.

도 6a 내지 도 6c는 본 예에 따른 안테나 장치의 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)가 해당 전자 기기의 케이스에 인쇄된 경우의 한 예를 도시한 도면이다. 이 경우, 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)는 LDS 방식으로 형성될 수 있다.6A to 6C are diagrams illustrating an example in which the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 of the antenna device according to the present example are printed on the case of the corresponding electronic device. In this case, the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 may be formed in an LDS method.

도 6a 내지 도 6c에서, 피딩부인 제1 패턴부(20)는 베이스 구조물(10)으로 사용되는 케이스의 외부면(도 6a에서 상부면)에 위치하고[도 6b 참고], 제2 패턴부(30)는 케이스(10)의 내부면(도 6a에서 하부면)에 위치한다[도 6c 참고]. In FIGS. 6A to 6C, the first pattern portion 20 serving as the feeding portion is located on the outer surface (the upper surface in FIG. 6A) of the case used as the base structure 10 (see FIG. 6B), and the second pattern portion 30 ) Is located on the inner surface (lower surface in FIG. 6A) of the case 10 (see FIG. 6C).

이때, 도 6c를 참고로 하면, 제1 패턴부(20)의 피드 단자(21)와 제2 패턴부(30)의 접지 단자(32)는 케이스(10)의 동일면(예, 내부면)에 위치한다. 이로 인해, 피드 단자(21)에 연결되어 있는 제1 연장부(22)의 일부분, 즉 피드 단자(21)에 바로 연결된 피드 단자(21) 부근에 위치한 제1 연장부(22)의 일부분 역시 피드 단자(21)와 동일하게 내부면에 위치할 수 있다. At this time, referring to FIG. 6C, the feed terminal 21 of the first pattern portion 20 and the ground terminal 32 of the second pattern portion 30 are on the same surface (eg, an inner surface) of the case 10. Located. Due to this, a portion of the first extension 22 connected to the feed terminal 21, that is, a portion of the first extension 22 located near the feed terminal 21 directly connected to the feed terminal 21 is also fed Like the terminal 21, it may be located on the inner surface.

도 7a 내지 도 7c는 본 예에 따른 안테나 장치의 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)가 연성 인쇄회로 기판에 인쇄된 경우의 예를 도시한 도면으로서, 이때 베이스 구조물(10)은 연성 인쇄회로 기판이 된다.7A to 7C are views illustrating an example in which the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 of the antenna device according to the present example are printed on a flexible printed circuit board, wherein the base structure 10 ) Becomes a flexible printed circuit board.

도 7b와 도 7c를 참고로 하면, 제1 패턴부(20)의 피드 단자(21)와 제1 연장부(22)는 모두 베이스 구조물(10)의 일측면인 외부면에 위치하고 있고, 제2 패턴부(30)의 접지 단자(31)와 제2 연장부(32)는 모두 베이스 구조물(10)의 타측면인 내부면에 위치하고 있다.7B and 7C, the feed terminal 21 and the first extension portion 22 of the first pattern portion 20 are both located on the outer surface, which is one side of the base structure 10, and the second The ground terminal 31 and the second extension 32 of the pattern portion 30 are both located on the inner surface, which is the other side of the base structure 10.

도 8a 내지 도 8c는 본 예에 따른 안테나 장치의 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)가 베이스 구조물(10)인 경성 인쇄회로 기판에 인쇄된 경우의 예를 도시한 도면이다.8A to 8C are diagrams illustrating an example in which the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 of the antenna device according to the present example are printed on a rigid printed circuit board that is the base structure 10. .

도 8a 내지 도 8c의 경우 역시, 제1 패턴부(20)의 피드 단자와 제1 연장부(22)는 모두 베이스 구조물(10)인 경성 인쇄회로 기판의 일측면에 위치하고 있고, 제2 패턴부(30)의 접지 단자와 제2 연장부(32)는 모두 경성 인쇄회로 기판(10)의 타측면에 위치하고 있다.8A to 8C, the feed terminal of the first pattern portion 20 and the first extension portion 22 are both located on one side of the rigid printed circuit board, which is the base structure 10, and the second pattern portion The ground terminal of 30 and the second extension 32 are both located on the other side of the rigid printed circuit board 10.

하지만, 도 8a 내지 도 8c에서, 피딩부인 제1 패턴부(20)는 베이스 구조물(10)인 경성 인쇄회로 기판(10)의 내부면에 위치하고 있고(도 8b), 접지부 제2 패턴부(30)는 경성 인쇄회로 기판(10)의 외부면에 위치하고 있고(도 8c)에 위치하고 있다.However, in FIGS. 8A to 8C, the first pattern portion 20 serving as the feeding portion is located on the inner surface of the rigid printed circuit board 10 as the base structure 10 (FIG. 8B), and the second portion of the ground portion ( 30) is located on the outer surface of the rigid printed circuit board 10 (FIG. 8C).

도 6a 내지 도 8c에서, 제2 패턴부(30)는 제1 패턴부(20)의 제1 연장부(22)와 중첩되지 않는 비중첩 부분(322)를 구비하고 있지만, 제1 패턴부(20) 역시 비중첩 부분(222)을 구비할 수 있다. 6A to 8C, the second pattern portion 30 includes a non-overlapping portion 322 that does not overlap with the first extension portion 22 of the first pattern portion 20, but the first pattern portion ( 20) may also be provided with a non-overlapping portion (222).

이와 같이, 서로 반대편인 베이스 구조물(10)의 제1 면과 제2 면에 각각 피딩부인 제1 패턴부(20)와 접지부인 제2 패턴부(30)가 위치하므로, 안테나 장치의 소형화가 이루어진다.As described above, since the first pattern portion 20 serving as the feeding portion and the second pattern portion 30 serving as the ground portion are located on the first surface and the second surface of the base structures 10 that are opposite to each other, miniaturization of the antenna device is achieved. .

즉, 베이스 구조물(10)의 동일한 면에 제1 패턴부와 제2 패턴부가 모두 위치하는 경우에 비해 서로 다른 면에 제1 패턴부와 제2 패턴부가 위치하므로, 제1 패턴부와 제2 패턴부의 형성을 위한 공간의 크기가 크게 줄어들고, 각 해당 면에 형성되는 제1 패턴부와 제2 패턴부의 형성 면적 역시 증가되므로 본 예에 따른 안테나 장치(100)의 성능이 향상된다.That is, since the first pattern portion and the second pattern portion are located on different surfaces compared to the case where both the first pattern portion and the second pattern portion are located on the same surface of the base structure 10, the first pattern portion and the second pattern portion are located. Since the size of the space for forming the portion is greatly reduced, and the formation areas of the first pattern portion and the second pattern portion formed on each corresponding surface are also increased, the performance of the antenna device 100 according to this example is improved.

또한, 베이스 구조물(10)을 사이에 두고 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)의 적어도 일부가 중첩됨에 따라, 중첩된 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(20)의 중첩 부분은 커패시터로 기능하므로, 제1 패턴부(20)와 제2 패턴부(30)의 중첩 면적을 이용하여 안테나 장치(100)의 주파수 대역폭의 조정이 가능하다. 이로 인해, 본 예에 따른 안테나 장치(100)의 주파수 대역폭을 용이하게 증가시켜 광대역화가 용이하게 이루어진다.Further, as at least a portion of the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30 overlap with the base structure 10 interposed therebetween, the overlapped first pattern portion 20 and the second pattern portion 20 Since the overlapping portion of) functions as a capacitor, it is possible to adjust the frequency bandwidth of the antenna device 100 using the overlapping area of the first pattern portion 20 and the second pattern portion 30. For this reason, the frequency bandwidth of the antenna device 100 according to the present example is easily increased to facilitate wideband.

이상, 본 발명의 안테나 장치의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.The embodiments of the antenna device of the present invention have been described above. The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various modifications and variations will be possible from the viewpoint of a person having ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains. Therefore, the scope of the present invention should be defined not only by the claims of the present specification, but also by the claims and equivalents thereof.

100: 안테나 장치 10: 베이스 구조물
20: 제1 패턴부 30: 제2 패턴부
21: 제1 단자 31: 제2 단자
22: 제1 연장부 32: 제2 연장부
221: 제1 중첩 부분 321: 제2 중첩 부분
222: 제1 비중첩 부분 322: 제2 비중첩 부분100: antenna device 10: base structure
20: 1st pattern part 30: 2nd pattern part
21: first terminal 31: second terminal
22: first extension 32: second extension
221: first overlapping portion 321: second overlapping portion
222: first non-overlapping portion 322: second non-overlapping portion

Claims

An antenna device comprising a base structure having a dielectric constant and a pattern formed on a surface of the base structure,
The pattern portion,
A first pattern located on a first surface of the base structure and electrically connected to a feeding terminal; And
A second pattern spaced apart and separated from the first pattern, located on a second side of the base structure located opposite the first side, and electrically connected to a ground terminal
Including,
The first pattern and the second pattern extend in the same direction with at least a portion of the base structure facing each other, and an extension length of one of the first pattern and the second pattern is longer,
The first pattern includes a first end located at one end and a first extension connected to the first end and extending to the other end of the first pattern,
The second pattern includes a second end located at one end and a second extension connected to the second end and extending to the other end of the second pattern,
One of the first extension portion and the second extension portion extends longer than the other extension portions in the same direction as the extension direction in the vicinity of the other ends of the first extension portion and the second extension portion,
One of the first surface and the second surface corresponds to the inner surface, and the other corresponds to the outer surface,
The feeding terminal and the ground terminal are located on the inner surface,
One of the feeding terminal and the ground terminal is an antenna device electrically connected to any one of the first end and the second end located on the outer surface through a via hole penetrating the base structure.

delete

According to claim 1,
The feeding terminal and the ground terminal are located on different surfaces with the base structure interposed therebetween.

According to claim 1,
The feeding terminal and the ground terminal are located on the same surface of the base structure and are spaced apart from each other.

delete

According to claim 1,
The inner surface is a surface in contact with the inside of the electronic device on which the antenna device is mounted, and the outer surface is a surface located opposite to the inner surface and in contact with the outside of the electronic device.

According to claim 1,
The first end and the second end are spaced apart from each other in a direction parallel to the base structure with the base structure interposed therebetween,
The pattern portion,
An overlapping portion where the first pattern and the second pattern face each other with the base structure interposed therebetween;
An endless non-overlapping portion extending from the first end and the second end to each overlapping portion of the first pattern and the second pattern without facing each other; And
The other end-side non-overlapping portion extending from at least one overlapping portion of the first pattern and the second pattern
Antenna device comprising a.

The method of claim 7,
The pattern portion,
Further comprising an intermediate non-overlapping portion branched from any one of the first pattern and the second pattern of the overlapping portion, and extending in a state not facing each other with the other of the first pattern and the second pattern Antenna device.

According to claim 1,
The first extension part and the second extension part each include at least one of a straight part, a curved part, a bent part and a branch part.

The method of claim 9,
The branch portion is an antenna device having a ring shape or an open shape.

According to claim 1,
The base structure is an antenna device that is a case of a electronic device on which the antenna device is mounted, a flexible printed circuit board or a rigid printed circuit board.

The method of claim 11,
The case is an injection material formed of a plastic resin material containing a spinel additive,
One of the first pattern and the second pattern is located on the outer surface of the case and the other is located on the inner surface of the case.
Antenna device.

According to claim 1,
The first pattern and the second pattern are antenna devices made of a conductive material.