KR102307120B1 - Antenna apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제1 및 제2 폴을 포함하는 다이폴(dipole)의 형태를 가지는 안테나 패턴과, 안테나 패턴에 전기적으로 연결되고 후방을 향하여 연장된 피드라인과, 안테나 패턴의 후방에 배치되어 피드라인으로부터 이격 배치되고 서로 이격된 제1 및 제2 캐비티(cavity)를 제1 및 제2 폴을 향하여 각각 제공하는 적어도 하나의 그라운드층을 포함할 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes an antenna pattern having a dipole shape including first and second poles, a feed line electrically connected to the antenna pattern and extending backward, and an antenna It may include at least one ground layer disposed behind the pattern, spaced apart from the feed line, and providing first and second cavities spaced apart from each other toward the first and second poles, respectively.
Description
본 발명은 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna device.
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 rapidly increasing every year. Active technology development is in progress to support this breakthrough data in real time in the wireless network. For example, contentization of IoT (Internet of Thing)-based data, AR (Augmented Reality), VR (Virtual Reality), live VR/AR combined with SNS, autonomous driving, Sync View (User's point of view using a small camera) Applications such as real-time video transmission) require communication (eg, 5G communication, mmWave communication, etc.) that supports 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 fifth generation (5G) communication has been actively studied, and research for commercialization/standardization of an antenna module that smoothly implements this is being 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.Since RF signals in high frequency bands (eg, 24 GHz, 28 GHz, 36 GHz, 39 GHz, 60 GHz, etc.) are easily absorbed and lost in the course of transmission, the quality of communication may drop sharply. Therefore, an antenna for communication in a high frequency band requires a technical approach different from that of the existing antenna technology, and a separate method for securing antenna gain, integrating antenna and RFIC, and securing EIRP (Effective Isotropic Radiated Power), etc. It may require the development of special technologies such as power amplifiers.
본 발명은 안테나 장치를 제공한다.The present invention provides an antenna device.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제1 및 제2 폴을 포함하는 다이폴(dipole)의 형태를 가지는 안테나 패턴; 상기 안테나 패턴에 전기적으로 연결되고 후방을 향하여 연장된 피드라인; 및 상기 안테나 패턴의 후방에 배치되어 상기 피드라인으로부터 이격 배치되고, 서로 이격된 제1 및 제2 캐비티(cavity)를 상기 제1 및 제2 폴을 향하여 각각 제공하는 적어도 하나의 그라운드층; 을 포함할 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes an antenna pattern having a dipole shape including first and second poles; a feed line electrically connected to the antenna pattern and extending toward the rear; and at least one ground layer disposed behind the antenna pattern and spaced apart from the feed line to provide first and second cavities spaced apart from each other toward the first and second poles, respectively. may include.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 안테나 성능(예: 송수신율, 이득, 대역폭, 직진성(directivity) 등)을 향상시키면서도 소형화에 유리한 구조를 가질 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention may have a structure advantageous for miniaturization while improving antenna performance (eg, transmission/reception rate, gain, bandwidth, directivity, etc.).
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 안테나 패턴을 더욱 압축적으로 배치시켜서 축소된 사이즈를 가지면서도 안테나 성능을 유지할 수 있으며, 안테나 패턴의 리플렉터(reflector)의 설계 자유도를 향상시킬 수 있으므로, 더욱 정밀하게 조절된 안테나 성능을 가질 수 있으며, 복수의 안테나 장치 사이의 격리도를 향상시킬 수 있다.The antenna device according to an embodiment of the present invention can maintain antenna performance while having a reduced size by arranging the antenna pattern more compressively, and can improve the design freedom of the reflector of the antenna pattern, It is possible to have more precisely adjusted antenna performance, and to improve the degree of isolation between a plurality of antenna devices.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈에 포함될 수 있는 제1 내지 제4 그라운드층을 나타낸 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 내지 제3 돌출영역의 다양한 사이즈를 나타낸 평면도이다.
도 4d는 도 4a에 도시된 안테나 장치를 나타낸 배면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 복수의 캐비티에 따른 RF 신호의 투과방향을 예시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함된 안테나 장치의 다양한 배열을 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함된 안테나 장치의 배열을 나타낸 사시도이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함된 연결 부재의 하측 구조를 예시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 개략적인 구조를 나타낸 측면도이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 다양한 구조를 나타낸 측면도이다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.1 is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view illustrating the antenna device shown in FIG. 1 .
3A to 3D are plan views illustrating first to fourth ground layers that may be included in an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C are plan views illustrating various sizes of first to third protruding regions of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4D is a rear view illustrating the antenna device shown in FIG. 4A.
5 is a perspective view illustrating an antenna device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view illustrating the antenna device shown in FIG. 5 .
7 is a diagram illustrating a transmission direction of an RF signal according to a plurality of cavities of the antenna device according to an embodiment of the present invention.
8A to 8D are plan views illustrating various arrangements of antenna devices included in an antenna module according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view illustrating an arrangement of an antenna device included in an antenna module according to an embodiment of the present invention.
10A to 10B are views illustrating a lower structure of a connection member included in an antenna module according to an embodiment of the present invention.
11 is a side view showing a schematic structure of an antenna module according to an embodiment of the present invention.
12A and 12B are side views illustrating various structures of an antenna module according to an embodiment of the present invention.
13A and 13B are plan views illustrating an arrangement of an antenna module in an electronic device according to an embodiment of the present invention.
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 PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0023] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should 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 present invention. Accordingly, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents to those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily practice the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.1 is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view showing the antenna device shown in FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 안테나 패턴(120a) 및 연결 부재(200a)를 포함할 수 있다. 안테나 패턴(120a)은 연결 부재(200a)로부터 피드라인(110a)을 통해 RF(Radio Frequency) 신호를 전달받아 x방향으로 원격 송신하거나, x방향으로 RF 신호를 원격 수신하여 피드라인(110a)을 통해 연결 부재(200a)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 안테나 패턴(120a)은 다이폴(dipole)의 형태를 가질 수 있으므로, y방향으로 연장된 구조를 가질 수 있다.1 and 2 , the antenna device according to an embodiment of the present invention may include an
도 1 및 도 2를 참조하면, 연결 부재(200a)는 제1 그라운드층(221a), 제2 그라운드층(222a), 제3 그라운드층(223a), 제4 그라운드층(224a) 및 제5 그라운드층(225a) 중 적어도 일부를 포함할 수 있으며, 복수의 그라운드층 사이에 배치되는 절연층을 더 포함할 수 있다. 제1 내지 제5 그라운드층(221a, 222a, 223a, 224a, 225a)은 서로 상하방향(z방향)으로 이격 배치될 수 있다.1 and 2 , the
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 제1 내지 제5 그라운드층(221a, 222a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 내지 제5 그라운드층(221a, 222a, 223a, 224a, 225a)의 개수 및 상하관계는 상기 안테나 장치의 설계에 따라 달라질 수 있다.The antenna device according to an embodiment of the present invention may include at least one of the first to
제4 및 제5 그라운드층(224a, 225a)은 IC의 회로 및/또는 수동부품에서 사용되는 그라운드를 IC 및/또는 수동부품으로 제공할 수 있다. 또한, 제4 및 제5 그라운드층(224a, 225a)은 IC 및/또는 수동부품에서 사용되는 전원 및 신호의 전달경로를 제공할 수 있다. 따라서, 제4 및 제5 그라운드층(224a, 225a)은 IC 및/또는 수동부품에 전기적으로 연결될 수 있다.The fourth and
여기서, 제4 및 제5 그라운드층(224a, 225a)은 IC 및/또는 수동부품의 그라운드 수요에 따라 생략될 수 있다. 한편, 제4 및 제5 그라운드층(224a, 225a)은 배선비아가 통과하는 관통홀을 가질 수 있다.Here, the fourth and
제3 그라운드층(223a)은 제4 및 제5 그라운드층(224a, 225a)의 상측으로 이격 배치될 수 있으며, RF(Radio Frequency) 신호가 흐르는 배선과 동일한 높이에서 상기 배선을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 배선은 상기 배선비아를 통해 IC에 전기적으로 연결될 수 있다.The
제1 및 제2 그라운드층(221a, 222a)은 제4 및 제5 그라운드층(224a, 225a)의 상측으로 이격 배치되고, 각각 제3 그라운드층(223a)의 하측 및 상측에 배치될 수 있다. 제1 그라운드층(221a)은 배선과 IC 사이의 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있으며, IC 및/또는 수동부품으로 그라운드를 제공할 수 있다. 제2 그라운드층(222a)은 배선과 패치 안테나 패턴 사이의 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있으며, 상기 패치 안테나 패턴의 관점에서 경계조건을 제공하고 상기 패치 안테나 패턴에 의해 송수신되는 RF 신호를 반사하여 상기 패치 안테나 패턴의 송수신 방향을 더욱 집중시킬 수 있다.The first and
제2 그라운드층(222a)은 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a)보다 더욱 돌출될 수 있다. 이에 따라, 제2 그라운드층(222a)은 상기 패치 안테나 패턴과 안테나 패턴(120a)의 사이를 전자기적으로 가로막을 수 있으므로, 상기 패치 안테나 패턴과 안테나 패턴(120a) 사이의 전자기적 격리도는 향상될 수 있다.The
제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a)의 경계는 상하방향(z방향)으로 볼 때 서로 겹쳐질 수 있다. 상기 경계는 안테나 패턴(120a)에 대한 리플렉터(reflector)로 작용할 수 있으므로, 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a)과 안테나 패턴(120a) 사이의 유효 이격 거리는 안테나 패턴(120a)의 안테나 성능에 영향을 줄 수 있다.Boundaries of the first, third, fourth, and
예를 들어, 상기 유효 이격 거리가 기준 거리보다 짧을 경우, 안테나 패턴(120a)의 이득(gain)은 안테나 패턴(120a)에서 투과되는 RF 신호의 분산에 따라 열화될 수 있으며, 안테나 패턴(120a)의 공진 주파수는 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a)과 안테나 패턴(120a) 사이의 캐패시턴스의 증가에 따라 최적화되기 어려울 수 있다.For example, when the effective separation distance is shorter than the reference distance, the gain of the
또한, 안테나 패턴(120a)이 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a)으로부터 멀어질 경우, 안테나 장치 및 안테나 모듈의 사이즈는 커질 수 있다.Also, when the
또한, 연결 부재(200a)가 작아질 경우, 전원 및 신호의 전달경로와 배선의 배치공간은 부족해질 수 있으며, 그라운드층의 그라운드 안정성은 열화될 수 있으며, 패치 안테나 패턴의 배치공간도 부족해질 수 있다. 즉, 안테나 장치 및 안테나 모듈의 성능은 열화될 수 있다.In addition, when the connecting
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은, 안테나 패턴(120a)을 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a)에 더욱 가까이 배치시키면서도 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a)과 안테나 패턴(120a) 사이의 유효 이격 거리를 확보할 수 있는 구조를 가진다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은 축소된 사이즈를 가지거나 향상된 성능을 가질 수 있다.In the antenna device and antenna module according to an embodiment of the present invention, while disposing the
도 1 및 도 2를 참조하면, 연결 부재(200a)에 포함된 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 하나는 상하방향(z방향)으로 볼 때 피드라인(110a)의 적어도 일부분을 오버랩하도록 안테나 패턴(120a)을 향하여 돌출된 제1 돌출영역(P1)과, 각각 제1 돌출영역(P1)으로부터 제1 및 제2 측방향으로 이격된 위치에서 돌출된 제2 및 제3 돌출영역(P2, P3)을 가질 수 있다.1 and 2 , at least one of the first, third, fourth, and
제1 내지 제3 돌출영역(P1, P2, P3)으로 인해, 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 하나에서 안테나 패턴(120a)을 향하는 경계는 요철 구조를 이룰 수 있다. 즉, 제1 캐비티(C1)는 제1 돌출영역(P1)과 제2 돌출영역(P2)의 사이에 형성될 수 있으며, 제2 캐비티(C2)는 제1 돌출영역(P1)과 제3 돌출영역(P3)의 사이에 형성될 수 있다. 제1 및 제2 캐비티(C1, C2)는 안테나 패턴(120a)의 안테나 성능 확보에 유리한 경계조건을 제공할 수 있다.Due to the first to third protruding regions P1, P2, and P3, at least one of the first, third, fourth, and
제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 하나에서 안테나 패턴(120a)을 향하는 경계는 안테나 패턴(120a)에 대한 리플렉터(reflector)로 작용할 수 있으므로, 안테나 패턴(120a)에서 투과되는 RF 신호 중 일부는 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 하나의 경계에서 반사될 수 있다.The boundary toward the
제1 및 제2 캐비티(C1, C2)는 각각 안테나 패턴(120a)의 제1 및 제2 폴의 일단과 타단의 사이에서 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 하나를 향하는 방향으로 함몰된 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1 및 제2 캐비티(C1, C2)는 안테나 패턴(120a)의 제1 및 제2 폴 각각에 대한 리플렉터로 작용할 수 있다.The first and second cavities C1 and C2 have first, third, fourth and
이에 따라, 안테나 패턴(120a)의 각 폴에서 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 하나까지의 유효 이격 거리는 안테나 패턴(120a)의 실질적인 위치변경 없이도 길어질 수 있다. 또는, 안테나 패턴(120a)은 안테나 성능의 실질적인 희생 없이도 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a)에 더욱 가까이 배치될 수 있다.Accordingly, an effective separation distance from each pole of the
예를 들어, 안테나 패턴(120a)의 각 폴에서 투과되는 RF 신호 중 제1 및 제2 캐비티(C1, C2)를 향하는 RF 신호는 제1 및 제2 캐비티(C1, C2)가 없을 때와 비교하여 더욱 x방향으로 집중되어 반사될 수 있다. 따라서, 안테나 패턴(120a)의 이득은 제1 및 제2 캐비티(C1, C2)가 없을 때와 비교하여 더욱 향상될 수 있다.For example, among the RF signals transmitted from each pole of the
예를 들어, 안테나 패턴(120a)의 각 폴과 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 사이의 캐패시턴스는 제1 및 제2 캐비티(C1, C2)가 없을 때와 비교하여 더욱 작아질 수 있다. 따라서, 안테나 패턴(120a)의 공진 주파수는 더욱 용이하게 최적화될 수 있다.For example, the capacitance between each pole of the
또한, 제1 돌출영역(P1)은 안테나 패턴(120a)과의 전자기적 커플링에 따라 추가 공진 포인트를 제공할 수 있다. 상기 공진 포인트는 제1 돌출영역(P1)의 형태(예: 폭, 길이, 두께, 제2 및 제3 돌출영역에 대한 이격 거리, 안테나 패턴에 대한 이격 거리 등)에 종속적일 수 있다.Also, the first protruding region P1 may provide an additional resonance point according to electromagnetic coupling with the
상기 추가 공진 포인트가 안테나 패턴(120a)의 주파수 대역에 가까울 경우, 안테나 패턴(120a)의 대역폭은 확장될 수 있다. 또한, 상기 추가 공진 포인트는 안테나 패턴(120a)의 추가 주파수 대역을 지원하여 안테나 패턴(120a)의 다중 대역 통신을 가능케 할 수도 있다. 따라서, 제1 돌출영역(P1)은 안테나 패턴(120a)의 대역폭을 넓히거나 안테나 패턴(120a)의 통신 대역을 확장시킬 수 있다.When the additional resonance point is close to the frequency band of the
또한, 제2 및 제3 돌출영역(P2, P3)은 안테나 패턴(120a)과 인접 안테나 장치 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수도 있다. 이에 따라, 안테나 패턴(120a)과 인접 안테나 장치 사이의 이격 거리는 더욱 짧아질 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 사이즈는 감소할 수 있다.In addition, the second and third protruding regions P2 and P3 may electromagnetically shield the
한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 연결 부재(200a)는 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 둘에 전기적으로 연결되고, 상하방향(z방향)으로 볼 때 제1 및 제2 캐비티(C1, C2) 각각의 적어도 일부를 둘러싸도록 배열된 복수의 차폐비아(245a)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 1 and 2 , the
상기 복수의 차폐비아(245a)는 안테나 패턴(120a)에서 투과되는 RF 신호 중 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a)의 사이 갭으로 세는 RF 신호를 반사시킬 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴(120a)의 이득은 더욱 향상되고, 안테나 패턴(120a)과 배선 간의 전자기적 격리도는 향상될 수 있다.The plurality of shielding vias 245a includes an RF signal counted as a gap between the first, third, fourth, and
한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 피드라인(110a), 피드비아(111a), 안테나 패턴(120a), 디렉터 패턴(125a) 및 연결 부재(200a) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 1 and 2 , the antenna device according to an embodiment of the present invention includes a
피드라인(110a)은 제3 그라운드층(223a) 내의 배선에 전기적으로 연결될 수 있으므로, RF 신호의 전달경로로 작용할 수 있다. 피드라인(110a)은 관점에 따라 제3 그라운드층(223a)에 포함되는 구성요소로 보여질 수 있다. 안테나 패턴(120a)이 연결 부재(200a)의 측면에 인접하여 배치될 수 있으므로, 피드라인(110a)은 제3 그라운드층(223a)의 배선으로부터 안테나 패턴(120a)을 향하여 연장된 구조를 가질 수 있다.Since the
피드라인(110a)은 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 둘의 제1 돌출영역(P1)의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 피드라인(110a)은 안테나 패턴(120a), 인접 안테나 장치 및 패치 안테나 패턴 중 적어도 하나로부터 받을 수 있는 전자기적 잡음을 줄일 수 있다. 상기 피드라인(110a)의 전자기적 잡음은 제1 돌출영역(P1)의 폭과 길이가 클수록 더욱 감소할 수 있다.The
상기 피드라인(110a)은 제1 및 제2 피드라인을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 피드라인은 안테나 패턴(120a)으로 RF 신호를 전달하고, 상기 제2 피드라인은 안테나 패턴(120a)으로부터 RF 신호를 전달받도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 피드라인은 안테나 패턴(120a)으로부터 RF 신호를 전달받거나 안테나 패턴(120a)으로 RF 신호를 전달하도록 구성될 수 있으며, 상기 제2 피드라인은 안테나 패턴(120a)으로 임피던스를 제공하도록 구성될 수 있다.The
예를 들어, 상기 제1 및 제2 피드라인은 각각 RF 신호를 안테나 패턴(120a)으로 전달하고 RF 신호를 안테나 패턴(120a)으로부터 전달받되, 서로 위상차(예: 180도, 90도)를 가지도록 차동피딩(differential feeding) 방식으로 구성될 수 있다. 상기 위상차는 IC의 위상변환기(phase shifter)나 제1 및 제2 피드라인의 전기적 길이(electrical length) 차이를 통해 구현될 수 있다.For example, the first and second feed lines each transmit an RF signal to the
한편 설계에 따라, 상기 피드라인(110a)은 1/4파장 변환기나 발룬(balun)이나 임피던스 변환 라인을 포함하여 RF 신호 전송 효율을 향상시킬 수 있으나, 1/4파장 변환기나 발룬이나 임피던스 변환 라인은 설계에 따라 생략될 수 있다.Meanwhile, depending on the design, the
피드비아(111a)는 안테나 패턴(120a)과 피드라인(110a)을 전기적으로 연결시키도록 배치될 수 있다. 피드비아(111a)는 안테나 패턴(120a)과 피드라인(110a)에 대해 수직으로 배치될 수 있다. 안테나 패턴(120a)과 피드라인(110a)이 서로 동일한 높이에 배치될 경우, 피드비아(111a)는 생략될 수 있다.The feed via 111a may be disposed to electrically connect the
피드비아(111a)로 인해, 안테나 패턴(120a)은 피드라인(110a)보다 높거나 낮은 위치에 배치될 수 있다. 안테나 패턴(120a)의 구체적 위치는 피드비아(111a)의 길이에 따라 달라질 수 있으므로, 안테나 패턴(120a)의 방사패턴 방향은 피드비아(111a)의 길이 설계에 따라 상하방향(z방향)으로 약간 기울어질 수 있다.Due to the feed via 111a, the
예를 들어, 안테나 패턴(120a)은 피드비아(111a)에 의해 제2 그라운드층(222a)으로부터 멀어지도록 피드라인(110a)보다 하위에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 그라운드층(222a)은 안테나 패턴(120a)과 패치 안테나 패턴 사이의 전자기적 격리도를 더욱 향상시킬 수 있다.For example, the
한편, 비아패턴(112a)은 피드비아(111a)에 결합될 수 있으며, 피드비아(111a)의 상부와 하부를 각각 지지할 수 있다.Meanwhile, the via
안테나 패턴(120a)은 피드라인(110a)에 전기적으로 연결되어 RF 신호를 송신 또는 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 안테나 패턴(120a)의 각 폴의 일단은 피드라인(110a)의 제1 및 제2 라인에 전기적으로 연결될 수 있다.The
상기 안테나 패턴(120a)은 폴 길이, 폴 두께, 폴 사이 간격, 폴과 연결 부재 측면 사이 간격, 절연층의 유전율 중 적어도 하나에 따른 주파수 대역(예: 28GHz, 60GHz)을 가질 수 있다.The
안테나 패턴(120a)과 디렉터 패턴(125a)은 관점에 따라 제4 그라운드층(224a)에 포함되는 구성요소로 보여질 수 있다. 디렉터 패턴(125a)은 설계에 따라 생략될 수 있다.The
디렉터 패턴(125a)은 안테나 패턴(120a)으로부터 측방향으로 이격 배치될 수 있다. 상기 디렉터 패턴(125a)은 안테나 패턴(120a)에 전자기적으로 커플링되어 안테나 패턴(120a)의 이득이나 대역폭을 향상시킬 수 있다. 상기 디렉터 패턴(125a)은 안테나 패턴(120a)의 다이폴 총 길이보다 짧은 길이를 가짐에 따라 안테나 패턴(120a)의 전자기적 커플링의 집중도를 더욱 향상시킬 수 있으므로, 안테나 패턴(120a)의 이득 또는 직진성(directivity)은 더욱 향상될 수 있다.The
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈에 포함될 수 있는 제1 내지 제4 그라운드층을 나타낸 평면도이다.3A to 3D are plan views illustrating first to fourth ground layers that may be included in an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 제1 그라운드층(221a)의 제1 돌출영역(P1)은 제2 및 제3 돌출영역(P2, P3)보다 더 돌출될 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴은 제1 그라운드층(221a)에 대한 유효 이격 거리를 더 쉽게 확보하면서도 제1 돌출영역(P1)에 대한 전자기적 커플링을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈의 안테나 성능은 더욱 향상될 수 있다.Referring to FIG. 3A , the first protruding region P1 of the
여기서, 제1 돌출영역(P1)은 제1 그라운드층(221a)에 포함될 수 있는데, 관점에 따라 별도의 구성요소로서 제1 그라운드층(221a)에 전기적으로 연결된 돌출 그라운드 패턴으로 보여질 수 있다.Here, the first protruding region P1 may be included in the
또한, 복수의 차폐비아(245a)는 제1 그라운드층(221a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 및 제3 돌출영역(P2, P3)의 사이 영역의 경계를 따라 배열될 수 있다. 또한, 제1 그라운드층(221a)은 제1 및 제2 배선비아(231a, 232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있다. 한편, 피드비아에 결합된 비아패턴(112a)는 관점에 따라 제1 그라운드층(221a)에 포함되는 구성요소로 보여질 수 있다.In addition, the plurality of shielding vias 245a may be electrically connected to the
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제2 그라운드층(222a)은 제4 돌출영역(P4)을 가지고, 상하방향(z방향)으로 볼 때 제1 그라운드층(221a)의 제1 돌출영역(P1)과 제2 돌출영역(P2)의 사이(제1 캐비티)를 오버랩하고, 제1 그라운드층(221a)의 제1 돌출영역(P1)과 제3 돌출영역(P3)의 사이(제2 캐비티)를 오버랩할 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴은 제4 돌출영역(P4)에 대한 전자기적 커플링을 더욱 향상시키고, 상측에 배치된 패치 안테나 패턴에 대한 전자기적 격리도를 확보할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈의 안테나 성능은 더욱 향상될 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B , the
또한, 복수의 차폐비아(245a)는 제2 그라운드층(222a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 그라운드층(222a)의 경계를 따라 배열될 수 있다. 또한, 제2 그라운드층(222a)은 제2 피드비아(1120a)가 통과하는 관통홀을 가질 수 있다. 제2 피드비아(1120a)는 패치 안테나 패턴과 제2 배선의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다.Also, the plurality of shielding vias 245a may be electrically connected to the
도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은, 피드라인(110a)과 제1 배선비아(231a)의 사이를 전기적으로 연결시키는 제1 배선(212a)과, 제2 피드비아(1120a)과 제2 배선비아(232a)의 사이를 전기적으로 연결시키는 제2 배선(214a)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3C , the antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention include a
제3 그라운드층(223a)은 제1 배선(212a)과 제2 배선(214a)을 각각 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 배선(212a)과 제2 배선(214a) 각각의 전자기 노이즈는 감소할 수 있다.The
복수의 차폐비아(245a)는 제3 그라운드층(223a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제3 그라운드층(223a)의 경계와 제1 및 제2 배선(212a, 214a)을 따라 배열될 수 있다. 이에 따라, 제1 배선(212a)과 제2 배선(214a) 각각의 전자기 노이즈는 더욱 감소할 수 있다.The plurality of shielding vias 245a may be electrically connected to the
도 3a 및 도 3c를 참조하면, 제3 그라운드층(223a)은 상하방향(z방향)으로 볼 때 제1 그라운드층(221a)의 제2 돌출영역(P2)과 제3 돌출영역(P3)의 사이 영역이 함몰된 형태를 가질 수 있다. 즉, 제3 그라운드층(223a)은 제2 돌출영역(P2-2)과 제3 돌출영역(P3-2)을 가질 수 있다.3A and 3C , the
도 3a 및 도 3d를 참조하면, 제4 그라운드층(224a)은 상하방향(z방향)으로 볼 때 제1 그라운드층(221a)의 제2 돌출영역(P2)과 제3 돌출영역(P3)의 사이 영역이 함몰된 형태를 가질 수 있다. 즉, 제4 그라운드층(224a)은 제2 돌출영역(P2-3)과 제3 돌출영역(P3-3)을 가질 수 있다.3A and 3D , the
복수의 차폐비아(245a)는 제4 그라운드층(224a)에 전기적으로 연결되고, 제2 돌출영역(P2-3)과 제3 돌출영역(P3-3)의 사이 영역을 둘러싸도록 배열될 수 있다.The plurality of shielding vias 245a may be electrically connected to the
또한, 제4 그라운드층(224a)은 제1 및 제2 배선비아(231a, 232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있다. 제1 및 제2 배선비아(231a, 232a)는 제4 그라운드층(224a)의 하측에 배치된 IC에 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the
한편, 안테나 패턴(120a) 및 디렉터 패턴(125a)은 관점에 따라 제4 그라운드층(224a)에 포함되는 구성요소로 보여질 수 있다.Meanwhile, the
한편, 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 캐비티(cavity)를 제공하는 그라운드층의 개수가 많을수록, 캐비티(cavity)의 상하방향(z방향) 길이는 길어질 수 있다. 캐비티(cavity)의 상하방향(z방향) 길이는 안테나 패턴(120a)의 안테나 성능에 영향을 줄 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은, 캐비티(cavity)를 제공하는 그라운드층의 개수를 조절하여 캐비티(cavity)의 상하방향(z방향) 길이를 용이하게 조절할 수 있으므로, 안테나 패턴(120a)의 안테나 성능은 더욱 쉽게 조절될 수 있다.On the other hand, as the number of ground layers providing cavities among the first, third, fourth, and
또한, 제1, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221a, 223a, 224a, 225a) 중 적어도 둘의 함몰영역은 서로 동일한 직사각형의 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 캐비티(cavity)는 직육면체를 이룰 수 있다. 캐비티(cavity)가 직육면체일 경우, 캐비티(cavity)의 경계에서 반사되는 RF 신호의 x벡터 성분과 y벡터 성분 중 x벡터 성분의 비율은 더욱 높아질 수 있다. y벡터 성분은 x벡터 성분에 비해 캐비티(cavity) 내에서 더욱 상쇄되기 쉬우므로, 안테나 패턴(120a)은 캐비티(cavity)의 경계에서 반사되는 RF 신호의 x벡터 성분의 비율이 높을수록 더욱 향상된 이득을 가질 수 있다. 따라서, 안테나 패턴(120a)은 캐비티(cavity)가 직육면체에 가까울수록 더욱 향상된 이득을 가질 수 있다.Also, the recessed regions of at least two of the first, third, fourth, and
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 내지 제3 돌출영역의 다양한 사이즈를 나타낸 평면도이고, 도 4d는 도 4a에 도시된 안테나 장치를 나타낸 배면도이다.4A to 4C are plan views illustrating various sizes of first to third protruding regions of the antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4D is a rear view illustrating the antenna device shown in FIG. 4A.
도 3a 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은, 피드라인(110c, 110d, 110e), 피드비아(111c, 111d, 111e), 안테나 패턴(120c, 120d, 120e), 디렉터 패턴(125c, 125d. 125e), 제1 그라운드층(221c, 221d, 221e) 및 제2 그라운드층(222c, 222d, 222e)을 포함할 수 있다.3A to 4 , an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention include
도 3a 및 도 4를 참조하면, 제1 그라운드층(221c)의 제1 돌출영역(P1)은 제1 폭(w1)과 제1 높이(h1)를 가질 수 있다. 도 3b를 참조하면, 제1 그라운드층(221d)의 제1 돌출영역(P1)은 제2 폭(w2)과 제1 높이(h1)를 가질 수 있다. 도 3c를 참조하면, 제1 그라운드층(221e)의 제1 돌출영역(P1)은 제1 폭(w1)과 제2 높이(h2)를 가질 수 있다.3A and 4 , the first protruding region P1 of the
여기서, 제2 폭(w2)은 제1 폭(w1)보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 안테나 패턴(120c, 120d, 120e)의 대역 위치나 대역폭은 변경될 수 있다.Here, the second width w2 may be shorter than the first width w1. Accordingly, the band positions or bandwidths of the
또한, 제1 돌출영역(P1)의 제1 높이(h1)는 제2 및 제3 돌출영역(P2, P3)의 돌출길이보다 더 길 수 있으며, 제1 돌출영역(P1)의 제2 높이(h2)는 제2 및 제3 돌출영역(P2, P3)의 돌출길이보다 더 짧을 수 있다.Also, the first height h1 of the first protrusion region P1 may be longer than the protrusion lengths of the second and third protrusion regions P2 and P3, and the second height h1 of the first protrusion region P1 ( h2) may be shorter than the protrusion lengths of the second and third protrusion regions P2 and P3.
또한, 도 3a 내지 도 4를 참조하면, 상하방향(z방향)으로 볼 때 안테나 패턴(120c, 120d, 120e)과 제1 돌출영역(P1) 사이의 이격 거리는 제2 또는 제3 돌출영역(P2, P3)의 돌출길이보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은 제1 그라운드층(221c, 221d, 221e)의 RF 신호 반사 성능을 크게 저해하지 않으면서도 축소된 사이즈를 가질 수 있다.In addition, referring to FIGS. 3A to 4 , when viewed in the vertical direction (z-direction), the separation distance between the
또한, 도 3a, 도 3c 및 도 4를 참조하면, 안테나 패턴(120c, 120e)의 제1 폴의 길이는 제1 그라운드층(221c, 221e)의 제1 돌출영역(P1)과 제2 돌출영역(P2) 사이(제1 캐비티)의 이격거리보다 길고, 안테나 패턴(120c, 120e)의 제2 폴의 길이는 제1 그라운드층(221c, 221e)의 제1 돌출영역(P1)과 제3 돌출영역(P3) 사이(제2 캐비티)의 이격거리보다 길 수 있다. 이에 따라, 제1 그라운드층(221c, 221e)은 안테나 패턴(120c, 120e)의 RF 신호를 더욱 특정 방향(x방향)으로 집중시키면서 반사할 수 있다.Also, referring to FIGS. 3A, 3C and 4 , the lengths of the first poles of the
또한, 도 3a, 도 3c 및 도 4를 참조하면, 디렉터 패턴(125c, 125e)의 길이방향 길이는 제1 그라운드층(221c, 221e)의 제2 돌출영역(P2)과 제3 돌출영역(P3)의 사이 간격보다 짧고, 제1 그라운드층(221c, 221e)의 제1 돌출영역(P1)의 폭방향(y방향) 길이보다 길 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈은 안테나 성능(예: 대역폭, 직진성 등)을 확보하면서도 축소된 사이즈를 가질 수 있다.Also, referring to FIGS. 3A, 3C and 4 , the lengthwise lengths of the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.5 is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side view showing the antenna device shown in FIG. 5 .
도 5 및 도 6을 참조하면, 안테나 패턴(120b)은 접힌 다이폴(folded dipole)의 형태를 가질 수 있으며, 피드비아와 디렉터 패턴은 생략될 수 있다.5 and 6 , the
피드라인(110b)은 제4 그라운드층(224b)과 동일한 높이에 배치될 수 있으며, 제4 그라운드층(224b)에 의해 둘러싸이는 제1 배선에 전기적으로 연결될 수 있다.The
연결 부재(200b)는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 그라운드층(221b, 222b, 223b, 224b, 225b) 중 적어도 하나와, 복수의 차폐비아(245b)를 포함할 수 있다. 제2 그라운드층(222b)의 제4 돌출영역은 생략될 수 있다.The
제1 그라운드층(221b)은 피드라인(110b)이 안테나 패턴(120b)에서부터 연장된 방향으로 함몰된 형태를 가질 수 있으며, 돌출 그라운드 패턴(P1-2)을 포함할 수 있다. 상기 돌출 그라운드 패턴(P1-2)은 전술한 제1 돌출영역에 대응될 수 있다.The
설계에 따라, 제5 그라운드층(225b)은 돌출영역을 가질 수도 있다. 상기 돌출영역과 돌출 그라운드 패턴(P1-2)은 안테나 패턴(120b)에 전자기적으로 커플링될 수 있으며, 전술한 제1 및 제2 캐비티의 경계를 제공할 수 있다.Depending on the design, the
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 복수의 캐비티에 따른 RF 신호의 투과방향을 예시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a transmission direction of an RF signal according to a plurality of cavities of the antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 배선비아(230), 피드라인(110) 및 피드비아(111)의 순으로 전달된 RF 신호는 안테나 패턴(120)의 각 폴에서 투과될 수 있다. 안테나 패턴(120)의 각 폴에서 투과되는 RF 신호 중 일부는 디렉터 패턴(125)를 통해 전방으로 방사될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the RF signal transmitted in the order of the wiring via 230 , the
안테나 패턴(120)의 각 폴에서 투과되는 RF 신호 중 제1 그라운드층(221)을 향하여 투과되는 RF 신호는 제1 그라운드층(221)의 제1 및 제2 캐비티에 의해 더 집중될 수 있으며, 제1 및 제2 캐비티의 경계에서 반사될 수 있다. 반사된 RF 신호는 안테나 패턴(120)의 전방으로 더욱 집중되어 투과될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 이득(gain)은 더욱 개선될 수 있다.Among the RF signals transmitted from each pole of the
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함된 안테나 장치의 다양한 배열을 나타낸 평면도이다.8A to 8D are plan views illustrating various arrangements of antenna devices included in an antenna module according to an embodiment of the present invention.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 안테나 장치(101e)와 제2 안테나 장치(102e)와 제1 그라운드 부재(130e)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8A , the antenna module according to an embodiment of the present invention may include a
도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 안테나 장치(101f)와 제2 안테나 장치(102f)와 제3 안테나 장치(103f)와 제4 안테나 장치(104f)와 제1 그라운드 부재(130f)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8B , an antenna module according to an embodiment of the present invention includes a
도 8c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 안테나 장치(101g)와 제2 안테나 장치(102g)와 제3 안테나 장치(103g)와 제4 안테나 장치(104g)와 제1 그라운드 부재(130g)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8C , the antenna module according to an embodiment of the present invention includes a
도 8a 내지 도 8c에 도시된 안테나 모듈은 안테나 패키지를 생략할 수 있다.The antenna module shown in FIGS. 8A to 8C may omit the antenna package.
도 8d를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 안테나 장치(101h)와 제2 안테나 장치(102h)와 제3 안테나 장치(103h)와 제4 안테나 장치(104h)와 제1 그라운드 부재(130h)와 IC(1300h)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8D , the antenna module according to an embodiment of the present invention includes a
제1 그라운드 부재(130e, 130f, 130g, 130h)는 복수의 안테나 장치 간의 격리도를 향상시키고, 복수의 안테나 장치의 구체적 배치위치를 제공할 수 있다.The first ground members 130e, 130f, 130g, and 130h may improve the degree of isolation between the plurality of antenna devices and provide a specific arrangement position of the plurality of antenna devices.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함된 안테나 장치의 배열을 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view illustrating an arrangement of an antenna device included in an antenna module according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 복수의 안테나 장치(100c, 100d), 복수의 패치 안테나 패턴(1110d), 복수의 패치 안테나 캐비티(1130d), 유전층(1140c, 1140d), 도금 부재(1160d), 복수의 칩 안테나(1170c, 1170d) 및 복수의 다이폴 안테나(1175c, 1175d)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the antenna module according to an embodiment of the present invention includes a plurality of
복수의 안테나 장치(100c, 100d)는 각각 도 1 내지 도 8을 참조하여 전술한 안테나 장치와 유사하게 설계될 수 있으며, 안테나 모듈의 측면에 인접하여 나란히 배열될 수 있다. 이에 따라, 복수의 안테나 장치(100c, 100d) 중 일부는 x축 방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있으며, 나머지는 y축 방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다.The plurality of
복수의 패치 안테나 패턴(1110d)은 안테나 모듈의 상측에 인접하여 배치되고, 상하방향(z방향)으로 RF 신호를 송수신할 수 있다. 상기 복수의 패치 안테나 패턴(1110d)의 개수와 배치와 형태는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 패치 안테나 패턴(1110d)의 형태는 원형일 수 있으며, 복수의 패치 안테나 패턴(1110d)은 1 X n(n은 2 이상의 자연수)의 구조로 배열될 수 있으며, 복수의 패치 안테나 패턴의 개수는 16개일 수 있다.The plurality of
복수의 패치 안테나 캐비티(1130d) 각각은 복수의 패치 안테나 패턴(1110d) 각각의 측면 및 하측을 커버하도록 형성될 수 있으며, 복수의 패치 안테나 패턴(1110d) 각각의 RF 신호 송수신을 위한 경계조건을 제공할 수 있다.Each of the plurality of
복수의 칩 안테나(1170c, 1170d)는 서로 대향하는 2개의 전극을 각각 가질 수 있으며, 안테나 모듈의 상측 또는 하측에 배치될 수 있으며, 2개의 전극 중 하나를 통해 x축 방향 및/또는 y축 방향으로 RF 신호를 송수신하도록 배치될 수 있다.The plurality of
복수의 다이폴 안테나(1175c, 1175d)는 안테나 모듈의 상측 또는 하측에 배치될 수 있으며, z축 방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다. 즉, 상기 복수의 다이폴 안테나(1175c, 1175d)는 복수의 안테나 장치(100c, 100d)에 대해 수직하도록 상하방향(z방향)으로 세워져 배치될 수 있다. 설계에 따라, 상기 복수의 다이폴 안테나(1175c, 1175d) 중 적어도 일부는 모노폴(monopole) 안테나로 대체될 수 있다.The plurality of
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 포함하는 안테나 모듈의 연결 부재의 하측 구조를 예시한 도면이다.10A and 10B are views illustrating a lower structure of a connection member of an antenna module including an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 10a를 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. 10A , the antenna module according to an embodiment of the present invention includes a
연결 부재(200)는 도 1 내지 도 8을 참조하여 전술한 연결 부재와 유사한 구조를 가질 수 있다.The connecting
IC(310)는 전술한 IC와 동일하며, 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 IC(310)는 연결 부재(200)의 배선에 전기적으로 연결되어 RF 신호를 전달하거나 전달받을 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드층에 전기적으로 연결되어 그라운드를 제공받을 수 있다. 예를 들어, IC(310)는 주파수 변환, 증폭, 필터링, 위상제어 및 전원생성 중 적어도 일부를 수행하여 변환된 신호를 생성할 수 있다.The
접착 부재(320)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 서로 접착시킬 수 있다.The
전기연결구조체(330)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 전기연결구조체(330)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land), 패드(pad)과 같은 구조를 가질 수 있다. 전기연결구조체(330)는 연결 부재(200)의 배선과 그라운드층보다 낮은 용융점을 가져서 상기 낮은 용융점을 이용한 소정의 공정을 통해 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.The
봉합재(340)는 IC(310)의 적어도 일부를 봉합할 수 있으며, IC(310)의 방열성능과 충격 보호성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 봉합재(340)는 PIE(Photo Imageable Encapsulant), ABF (Ajinomoto Build-up Film), 에폭시몰딩컴파운드(epoxy molding compound, EMC) 등으로 구현될 수 있다.The
수동부품(350)은 연결 부재(200)의 하면 상에 배치될 수 있으며, 전기연결구조체(330)를 통해 연결 부재(200)의 배선 및/또는 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있다.The
서브기판(410)은 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있으며, 외부로부터 IF(intermediate frequency) 신호 또는 기저대역(base band) 신호를 전달받아 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 IF 신호 또는 기저대역 신호를 전달받아 외부로 전달하도록 연결 부재(200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, RF 신호의 주파수(예: 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz)는 IF 신호(예: 2GHz, 5GHz, 10GHz 등)의 주파수보다 크다.The sub-board 410 may be disposed below the
예를 들어, 서브기판(410)은 연결 부재(200)의 IC 그라운드층에 포함될 수 있는 배선을 통해 IF 신호 또는 기저대역 신호를 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 전달받을 수 있다. 연결 부재(200)의 제1 그라운드층이 IC 그라운드층과 배선의 사이에 배치되므로, 안테나 모듈 내에서 IF 신호 또는 기저대역 신호와 RF 신호는 전기적으로 격리될 수 있다.For example, the sub-board 410 may transmit an IF signal or a baseband signal to or from the
도 10b를 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. 10B , the antenna module according to an embodiment of the present invention may include at least a portion of a shielding
차폐 부재(360)는 연결 부재(200)의 하측에 배치되어 연결 부재(200)와 함께 IC(310)를 가두도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)을 함께 커버(예: conformal shield)하거나 각각 커버(예: compartment shield)하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 일면이 개방된 육면체의 형태를 가지고, 연결 부재(200)와의 결합을 통해 육면체의 수용공간을 가질 수 있다. 차폐 부재(360)는 구리와 같이 높은 전도도의 물질로 구현되어 짧은 스킨뎁스(skin depth)를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)이 받을 수 있는 전자기적 노이즈를 줄일 수 있다.The shielding
커넥터(420)는 케이블(예: 동축케이블, 연성PCB)의 접속구조를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 IC 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있으며, 전술한 서브기판과 유사한 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 커넥터(420)는 케이블로부터 IF 신호, 기저대역 신호 및/또는 전원을 제공받거나 IF 신호 및/또는 기저대역 신호를 케이블로 제공할 수 있다.The
칩 안테나(430)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치에 보조하여 RF 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 칩 안테나(430)는 절연층보다 큰 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
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 포함하는 안테나 모듈의 개략적인 구조를 나타낸 측면도이다.11 is a side view illustrating a schematic structure of an antenna module including an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 안테나 장치(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. 11 , the antenna module according to an embodiment of the present invention has a structure in which an
안테나 장치(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
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 배선을 가질 수 있다.The
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 연성 연결 부재(550f)를 더 포함할 수 있다. 연성 연결 부재(550f)는 상하방향으로 볼 때 연결 부재(500f)에 오버랩되는 제1 연성 영역(570f)과 연결 부재(500f)에 오버랩되지 않는 제2 연성 영역(580f)을 포함할 수 있다.In addition, the antenna module according to an embodiment of the present invention may further include a flexible connection member (550f). The
제2 연성 영역(580f)은 상하방향으로 유연하게 휘어질 수 있다. 이에 따라, 제2 연성 영역(580f)은 세트 기판의 커넥터 및/또는 인접 안테나 모듈에 유연하게 연결될 수 있다.The second
연성 연결 부재(550f)는 신호선(560f)을 포함할 수 있다. IF(Intermediate frequency) 신호 및/또는 기저대역 신호는 신호선(560f)을 통해 IC(310f)로 전달되거나 세트 기판의 커넥터 및/또는 인접 안테나 모듈에 전달될 수 있다.The
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 포함하는 안테나 모듈의 다양한 구조를 나타낸 측면도이다.12A and 12B are side views illustrating various structures of an antenna module including an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 12a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 안테나 패키지와 연결 부재가 결합된 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 12A , the antenna module according to an embodiment of the present invention may have a structure in which an antenna package and a connection member are combined.
연결 부재는 적어도 하나의 도전층(1210b)과, 적어도 하나의 절연층(1220b)을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 도전층(1210b)에 연결된 배선 비아(1230b)와, 배선 비아(1230b)에 연결된 접속패드(1240b)를 포함할 수 있으며, 구리 재배선 층(Redistribution Layer, RDL)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 상기 연결 부재의 상면에는 안테나 패키지가 배치될 수 있다.The connection member may include at least one
안테나 패키지는 복수의 패치 안테나 패턴(1110b), 복수의 상부 커플링 패턴(1115b), 복수의 패치 안테나 피드비아(1120b), 유전층(1140b) 및 마감 부재(1150b) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The antenna package may include at least a portion of a plurality of
복수의 패치 안테나 피드비아(1120b)의 일단은 각각 복수의 패치 안테나 패턴(1110b)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 복수의 패치 안테나 피드비아(1120b)의 타단은 각각 연결 부재의 적어도 하나의 도전층(1210b)의 대응되는 배선에 전기적으로 연결될 수 있다.One end of the plurality of patch
유전층(1140b)은 복수의 피드비아(1120b) 각각의 측면을 포위하도록 배치될 수 있다. 상기 유전층(1140b)은 연결 부재의 적어도 하나의 절연층(1220b)의 높이보다 긴 높이를 가질 수 있다. 안테나 패키지는 상기 유전층(1140b)의 높이 및/또는 너비가 클수록 안테나 성능 확보 관점에서 유리할 수 있으며, 복수의 안테나 패턴(1115b)의 RF 신호 송수신 동작에 유리한 경계조건(예: 작은 제조공차, 짧은 전기적 길이, 매끄러운 표면, 유전층의 큰 크기, 유전상수 조절 등)을 제공할 수 있다.The
마감(encapsulation) 부재(1150b)는 유전층(1140b) 상에 배치될 수 있으며, 복수의 패치 안테나 패턴(1110b) 및/또는 복수의 상부 커플링 패턴(1115b)의 충격이나 산화에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 마감 부재(1150b)는 PIE(Photo Imageable Encapsulant), ABF(Ajinomoto Build-up Film), 에폭시몰딩컴파운드(epoxy molding compound, EMC) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.An
IC(1301b), PMIC(1302b) 및 복수의 수동부품(1351b, 1352b, 1353b)은 연결 부재의 하면 상에 배치될 수 있다.The
PMIC(1302b)는 전원을 생성하고, 생성한 전원을 연결 부재의 적어도 하나의 도전층(1210b)을 통해 IC(1301b)로 전달할 수 있다.The
상기 복수의 수동부품(1351b, 1352b, 1353b)은 IC(1301b) 및/또는 PMIC(1302b)로 임피던스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 수동부품(1351b, 1352b, 1353b)은 캐패시터(예: Multi Layer Ceramic Capacitor(MLCC))나 인덕터, 칩저항기 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The plurality of
도 12b를 참조하면, IC 패키지는 IC(1300a)와, IC(1300a)의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재(1305a)와, 제1 측면이 IC(1300a)를 마주보도록 배치되는 지지 부재(1355a)와, IC(1300a)와 지지 부재(1355a)에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 도전층(1310a)과 절연층(1280a)을 포함하는 연결 부재를 포함할 수 있으며, 연결 부재 또는 안테나 패키지에 결합될 수 있다.12B, the IC package includes an
연결 부재는 적어도 하나의 도전층(1210a)과, 적어도 하나의 절연층(1220a)과, 배선 비아(1230a)와, 접속패드(1240a)와, 패시베이션층(1250a)를 포함할 수 있다. 안테나 패키지는 복수의 패치 안테나 패턴(1110a, 1110b, 1110c, 1110d), 복수의 상부 커플링 패턴(1115a, 1115b, 1115c, 1115d), 복수의 패치 안테나 피드비아(1120a, 1120b, 1120c, 1120d), 유전층(1140a) 및 마감 부재(1150a)를 포함할 수 있다.The connection member may include at least one
상기 IC 패키지는 전술한 연결 부재에 결합될 수 있다. IC 패키지에 포함된 IC(1300a)에서 생성된 RF 신호는 적어도 하나의 도전층(1310a)을 통해 안테나 패키지로 전달되어 안테나 모듈의 상면 방향으로 송신될 수 있으며, 안테나 패키지에서 수신된 RF 신호는 적어도 하나의 도전층(1310a)을 통해 IC(1300a)로 전달될 수 있다.The IC package may be coupled to the above-described connection member. The RF signal generated by the
상기 IC 패키지는 IC(1300a)의 상면 및/또는 하면에 배치된 접속패드(1330a)를 더 포함할 수 있다. IC(1300a)의 상면에 배치된 접속패드는 적어도 하나의 도전층(1310a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, IC(1300a)의 하면에 배치된 접속패드는 하단 도전층(1320a)을 통해 지지 부재(1355a) 또는 코어 도금 부재(1365a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 코어 도금 부재(1365a)는 IC(1300a)에 접지영역을 제공할 수 있다.The IC package may further include a
상기 지지 부재(1355a)는 상기 연결 부재에 접하는 코어 유전층(1356a)과, 코어 유전층(1356a)의 상면 및/또는 하면에 배치된 코어 도전층(1359a)과, 코어 유전층(1356a)을 관통하며 코어 도전층(1359a)을 전기적으로 연결하고 접속패드(1330a)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코어 비아(1360a)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 코어 비아(1360a)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land)와 같은 전기연결구조체(1340a)에 전기적으로 연결될 수 있다.The
이에 따라, 상기 지지 부재(1355a)는 하면으로부터 베이스 신호 또는 전원을 공급받아서 상기 연결 부재의 적어도 하나의 도전층(1310a)을 통해 상기 베이스 신호 및/또는 전원을 IC(1300a)로 전달할 수 있다.Accordingly, the
상기 IC(1300a)는 상기 베이스 신호 및/또는 전원을 사용하여 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 IC(1300a)는 저주파수의 베이스 신호를 전달받고 상기 베이스 신호의 주파수 변환, 증폭, 필터링 위상제어 및 전원생성을 수행할 수 있으며, 고주파 특성을 고려하여 화합물 반도체(예: GaAs)로 구현되거나 실리콘 반도체로 구현될 수도 있다.The
한편, 상기 IC 패키지는 적어도 하나의 도전층(1310a)의 대응되는 배선에 전기적으로 연결되는 수동부품(1350a)을 더 포함할 수 있다. 상기 수동부품(1350a)은 지지 부재(1355a)가 제공하는 수용공간(1306a)에 배치될 수 있다.Meanwhile, the IC package may further include a
한편, 상기 IC 패키지는 지지 부재(1355a)의 측면에 배치된 코어 도금 부재(1365a, 1370a)를 포함할 수 있다. 상기 코어 도금 부재(1365a, 1370a)는 IC(1300a)에 접지영역을 제공할 수 있으며, IC(1300a)의 열을 외부로 발산시키거나 IC(1300a)에 대한 잡음을 제거할 수 있다.Meanwhile, the IC package may include
한편, IC 패키지와 연결 부재는 각각 독립적으로 제조되어 결합될 수 있으나, 설계에 따라 함께 제조될 수도 있다. 즉, 복수의 패키지간 별도의 결합과정은 생략될 수 있다.Meanwhile, the IC package and the connecting member may be independently manufactured and combined, but may also be manufactured together according to design. That is, a separate coupling process between the plurality of packages may be omitted.
한편, 상기 IC 패키지는 전기연결구조체(1290a)와 패시베이션층(1285a)을 통해 상기 연결 부재에 결합될 수 있으나, 설계에 따라 상기 전기연결구조체(1290a)와 패시베이션층(1285a)은 생략될 수 있다.Meanwhile, the IC package may be coupled to the connection member through the electrical connection structure 1290a and the
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.13A and 13B are plan views illustrating an arrangement of an antenna module in an electronic device according to an embodiment of the present invention.
도 13a를 참조하면, 안테나 장치(100g), 패치 안테나 패턴(1110g) 및 유전층(1140g)를 포함하는 안테나 모듈은 전자기기(700g)의 세트 기판(600g) 상에서 전자기기(700g)의 측면 경계에 인접하여 배치될 수 있다.Referring to FIG. 13A , the antenna module including the
전자기기(700g)는 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
상기 세트 기판(600g) 상에는 통신모듈(610g) 및 기저대역 회로(620g)가 더 배치될 수 있다. 상기 안테나 모듈은 동축케이블(630g)을 통해 통신모듈(610g) 및/또는 기저대역 회로(620g)에 전기적으로 연결될 수 있다.A
통신모듈(610g)은 디지털 신호처리를 수행하도록 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The
기저대역 회로(620g)는 아날로그-디지털 변환, 아날로그 신호에 대한 증폭, 필터링 및 주파수 변환을 수행하여 베이스 신호를 생성할 수 있다. 상기 기저대역 회로(620g)로부터 입출력되는 베이스 신호는 케이블을 통해 안테나 모듈로 전달될 수 있다.The
예를 들어, 상기 베이스 신호는 전기연결구조체와 코어 비아와 배선을 통해 IC로 전달될 수 있다. 상기 IC는 상기 베이스 신호를 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다.For example, the base signal may be transmitted to the IC through an electrical connection structure, a core via, and a wiring. The IC may convert the base signal into an RF signal of a millimeter wave (mmWave) band.
도 13b를 참조하면, 안테나 장치(100h), 패치 안테나 패턴(1110h) 및 유전층(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. 13B , a plurality of antenna modules each including an
한편, 본 명세서에 개진된 도전층, 그라운드층, 피드라인, 피드비아, 안테나 패턴, 패치 안테나 패턴, 차폐비아, 디렉터 패턴, 전기연결구조체, 도금 부재, 코어 비아는, 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.On the other hand, the conductive layer, ground layer, feed line, feed via, antenna pattern, patch antenna pattern, shield via, director pattern, electrical connection structure, plating member, and core via disclosed in this specification are made of a metal material (eg, copper ( conductive material such as Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or an alloy thereof). CVD (chemical vapor deposition), PVD (Physical Vapor Deposition), sputtering, Subtractive, Additive, SAP (Semi-Additive Process), MSAP (Modified Semi-Additive Process) ) may be formed according to a plating method, such as, but is not limited thereto.
한편, 본 명세서에 개진된 유전층 및/또는 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 도전층, 그라운드층, 피드라인, 피드비아, 안테나 패턴, 패치 안테나 패턴, 차폐비아, 디렉터 패턴, 전기연결구조체, 도금 부재, 코어 비아가 배치되지 않은 위치의 적어도 일부에 채워질 수 있다.On the other hand, the dielectric layer and / or insulating layer disclosed herein is a thermosetting resin such as FR4, liquid crystal polymer (LCP), low temperature co-fired ceramic (LTCC), epoxy resin, thermoplastic resin such as polyimide, or these resins Resin impregnated into core material such as glass fiber (Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) along with temporary inorganic fillers, prepreg, Ajinomoto Build-up Film (ABF), FR-4, BT (Bismaleimide Triazine), Photo Imagable Dielectric (PID) resin, a general copper clad laminate (CCL), or a glass or ceramic-based insulating material may be implemented. The insulating layer is a conductive layer, a ground layer, a feed line, a feed via, an antenna pattern, a patch antenna pattern, a shielding via, a director pattern, an electrical connection structure, a plating member, and a core via in the antenna device and antenna module disclosed herein. At least a portion of the non-deployed position may be filled.
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, the RF signal presented herein is 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 according to, but not limited to, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and any other wireless and wired protocols designated thereafter.
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.In the above, the present invention has been described with specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.
100: 안테나 장치
110: 피드라인(feeding line)
111: 피드비아(feeding via)
112: 비아패턴(via pattern)
120: 안테나 패턴(antenna pattern)
125: 디렉터 패턴(director pattern)
200: 연결 부재
212: 제1 배선
214: 제2 배선
221: 제1 그라운드층
222: 제2 그라운드층
223: 제3 그라운드층
224: 제4 그라운드층
225: 제5 그라운드층
231: 제1 배선비아
232: 제2 배선비아
245: 복수의 차폐비아
310: IC(Integrated Circuit)
350: 수동부품
360: 차폐 부재
P1: 제1 돌출영역
P2: 제2 돌출영역
P3: 제3 돌출영역
C1: 제1 캐비티
C2: 제2 캐비티
1110: 패치 안테나 패턴
1120: 패치 안테나 피드비아100: antenna device
110: feed line (feeding line)
111: feed via (feeding via)
112: via pattern (via pattern)
120: antenna pattern (antenna pattern)
125: director pattern
200: connection member
212: first wiring
214: second wiring
221: first ground layer
222: second ground layer
223: third ground layer
224: fourth ground layer
225: fifth ground layer
231: first wiring via
232: second wiring via
245: a plurality of shielded vias
310: IC (Integrated Circuit)
350: passive parts
360: shield member
P1: first protrusion area
P2: second protrusion area
P3: third protrusion area
C1: first cavity
C2: second cavity
1110: patch antenna pattern
1120: patch antenna feed via
Claims (12)
상기 안테나 패턴에 전기적으로 연결되고 후방을 향하여 연장된 피드라인; 및
상기 안테나 패턴의 후방에 배치되어 상기 피드라인으로부터 이격 배치되고, 서로 이격된 제1 및 제2 캐비티(cavity)를 상기 제1 및 제2 폴을 향하여 각각 제공하는 적어도 하나의 그라운드층; 을 포함하는 안테나 장치.
An antenna pattern having a dipole shape including first and second poles;
a feed line electrically connected to the antenna pattern and extending toward the rear; and
at least one ground layer disposed behind the antenna pattern and spaced apart from the feed line to provide first and second cavities spaced apart from each other toward the first and second poles, respectively; An antenna device comprising a.
상기 피드라인의 상위에 배치된 상위 그라운드층; 및
상기 피드라인의 하위에 배치되고 상기 제1 및 제2 캐비티를 제공하는 하위 그라운드층; 을 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1, wherein the at least one ground layer comprises:
an upper ground layer disposed above the feed line; and
a lower ground layer disposed below the feed line and providing the first and second cavities; An antenna device comprising a.
서로 다른 높이에 배치되고 상기 제1 및 제2 캐비티의 사이에서 전방을 향하여 돌출된 복수의 그라운드층을 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1, wherein the at least one ground layer comprises:
The antenna device further comprising a plurality of ground layers disposed at different heights and protruding forward between the first and second cavities.
상기 복수의 그라운드층에서 상기 제1 및 제2 캐비티의 사이에서 전방을 향하여 돌출된 부분은 상기 안테나 패턴을 상하방향으로 오버랩하지 않는 안테나 장치.
4. The method of claim 3,
In the plurality of ground layers, a forwardly protruding portion between the first and second cavities does not overlap the antenna pattern in a vertical direction.
서로 다른 높이에 배치된 복수의 그라운드층을 더 포함하고,
상기 복수의 그라운드층 중 일부는 상기 제1 및 제2 캐비티를 상하방향으로 커버하는 안테나 장치.
The method of claim 1, wherein the at least one ground layer comprises:
Further comprising a plurality of ground layers disposed at different heights,
A portion of the plurality of ground layers covers the first and second cavities in a vertical direction.
상기 안테나 패턴과 상기 피드라인 사이에 전기적으로 연결된 피드비아를 더 포함하고,
상기 안테나 패턴은 상기 복수의 그라운드층 중 상기 제1 및 제2 캐비티를 커버하는 그라운드층으로부터 상기 피드비아에 의해 멀어지도록 배치되는 안테나 장치.
6. The method of claim 5,
Further comprising a feed via electrically connected between the antenna pattern and the feed line,
The antenna pattern is disposed to be farther away from a ground layer covering the first and second cavities among the plurality of ground layers by the feed via.
상기 안테나 패턴과 상기 피드라인 사이에 전기적으로 연결된 피드비아를 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 그라운드층은 상기 피드비아를 향하여 돌출된 안테나 장치.
According to claim 1,
Further comprising a feed via electrically connected between the antenna pattern and the feed line,
The at least one ground layer protrudes toward the feed via.
상기 안테나 패턴과 상기 피드라인 사이의 높이에 배치된 중위 그라운드층과, 상기 안테나 패턴보다 하위에 배치된 하위 그라운드층과, 상기 피드라인보다 상위에 배치된 상위 그라운드층을 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 7, wherein the at least one ground layer comprises:
An antenna device comprising: a middle ground layer disposed at a height between the antenna pattern and the feed line; a lower ground layer disposed below the antenna pattern; and an upper ground layer disposed above the feed line.
상기 제1 및 제2 폴과 동일한 높이에서 상기 제1 및 제2 폴의 전방으로 이격 배치된 디렉터 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
8. The method of claim 7,
The antenna device further comprising a director pattern spaced apart in front of the first and second poles at the same height as the first and second poles.
상기 제1 폴에 전기적으로 연결된 제1 피드라인; 및
상기 제2 폴에 전기적으로 연결된 제2 피드라인; 을 포함하는 안테나 장치.
According to claim 1, wherein the feed line,
a first feedline electrically connected to the first pole; and
a second feedline electrically connected to the second pole; An antenna device comprising a.
상기 적어도 하나의 그라운드층에 전기적으로 연결되고 상기 제1 및 제2 캐비티의 경계선의 적어도 일부분을 따라 배열된 복수의 차폐비아를 더 포함하는 안테나 장치.
According to claim 1,
and a plurality of shielding vias electrically connected to the at least one ground layer and arranged along at least a portion of a boundary line of the first and second cavities.
상기 복수의 차폐비아는 상기 제1 및 제2 캐비티의 후방 경계선을 잇는 연장선을 따라 더 배열되고 상기 제1 및 제2 캐비티의 서로를 향한 방향의 경계선을 따라 배열되지 않는 안테나 장치.12. The method of claim 11,
The plurality of shielding vias are further arranged along an extension line connecting a rear boundary line of the first and second cavities, and are not arranged along a boundary line in a direction toward each other of the first and second cavities.
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