KR102413119B1 - Flexible Substrate Transmission Line for Film-Type Millimeter-Wave Antenna and Circuits - Google Patents
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Abstract
밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로는 고주파 부품의 사이에 설치되어 밀리미터파(mmWave) 대역에서 고주파 신호의 전달을 위한 임피던스 매칭을 수행하고, 고주파 신호를 적은 손실로 전송할 수 있으며, 전송선로가 구부러지게 하여 휘어진 상태를 유지할 수 있다.Film-type flexible substrate transmission line for millimeter wave antenna circuit is installed between high-frequency components to perform impedance matching for transmission of high-frequency signals in the millimeter wave (mmWave) band, and can transmit high-frequency signals with low loss. It can be bent to maintain the bent state.
Description
본 발명은 전송선로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고주파 부품의 사이에 설치되어 밀리미터파(mmWave) 대역에서 고주파 신호의 전달을 위한 임피던스 매칭을 수행하고, 고주파 신호를 적은 손실로 전송할 수 있으며, 전송선로가 구부러지게 하여 휘어진 상태를 유지할 수 있는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission line, and more particularly, it is installed between high-frequency components to perform impedance matching for transmission of high-frequency signals in a millimeter wave (mmWave) band, and can transmit high-frequency signals with little loss, It relates to a film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit capable of maintaining a curved state by bending the furnace.
차세대 5G 이동통신 시스템은 수십 기가의 고주파 대역을 통해 통신을 하게 되며, 스마트폰 내부에도 수십 기가의 고주파 대역 안테나와 고주파 부품들이 필요로 한다.The next-generation 5G mobile communication system communicates through tens of gigabytes of high-frequency bands, and tens of gigabytes of high-frequency band antennas and high-frequency components are needed inside the smartphone.
고주파 부품 사이에는 고주파 신호를 적은 손실로 전송하거나 처리하기 위해서 저손실 및 고성능의 전송선로가 필요하다.A transmission line with low loss and high performance is required to transmit or process high-frequency signals with low loss between high-frequency components.
고주파 부품의 사이에는 고주파 신호를 전송하기 위하여 복조기와 변조기를 사용하고, 변환된 저주파 신호를 전송선을 이용하여 전송하게 된다. 그러나 이러한 경우, 복조와 변조 과정의 신호 노이즈 손실이 심하며, 신호 지연의 문제점이 발생한다.A demodulator and a modulator are used to transmit a high-frequency signal between the high-frequency components, and the converted low-frequency signal is transmitted using a transmission line. However, in this case, signal noise loss is severe during demodulation and modulation, and a problem of signal delay occurs.
특히 5세대 이동통신(5G Network)에서 사용되는 24GHz 대역 이상의 주파수를 갖는 신호를 효율적으로 전송하기 위해서는 밀리미터파(mmWave) 대역에서도 신호 손실이 적은 전송선로의 중요성이 더욱 커지고 있다.In particular, in order to efficiently transmit a signal having a frequency of 24 GHz or higher used in the 5th generation mobile communication (5G Network), the importance of a transmission line with low signal loss even in the mmWave band is increasing.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 고주파 부품의 사이에 설치되어 밀리미터파(mmWave) 대역에서 고주파 신호의 전달을 위한 임피던스 매칭을 수행하고, 고주파 신호를 적은 손실로 전송할 수 있으며, 전송선로가 구부러지게 하여 휘어진 상태를 유지할 수 있는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve such a problem, the present invention is installed between high-frequency components to perform impedance matching for transmission of high-frequency signals in a millimeter wave (mmWave) band, and can transmit high-frequency signals with low loss, and the transmission line An object of the present invention is to provide a film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit that can be bent and maintained in a bent state.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로는,A film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit according to a feature of the present invention for achieving the above object,
밀리미터파(mmWave) 대역에서 고주파 신호의 전달을 위한 임피던스 매칭을 수행하고, 일정 크기로 파져 있는 슬롯이 하나 이상으로 형성된 제1 금속층(110);a
기판(Substrate)(120); 및a
상용 커넥터에 연결되는 밀리미터파 신호 입력부(101)와 밀리미터파 신호 출력부(102)를 하부면에 형성하며, 접지 기능을 하는 제2 금속층(130)을 포함하며,A millimeter wave
상기 제1 금속층(110), 상기 기판(120), 상기 제2 금속층(130)이 순차적으로 적층되어 고주파 부품의 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.The
본 발명의 특징에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로는,A film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit according to a feature of the present invention,
밀리미터파(mmWave) 대역에서 고주파 신호의 전달을 위한 임피던스 매칭을 수행하고, 일정 크기로 파져 있는 슬롯이 하나 이상으로 형성된 제1 금속층(110)과, 기판(Substrate)(120)과, 상용 커넥터에 연결되는 밀리미터파 신호 입력부(101)와 밀리미터파 신호 출력부(102)를 하부면에 형성하며, 접지 기능을 하는 제2 금속층(130)을 순차적으로 적층된 물질을 포함하고,Impedance matching for transmission of high-frequency signals in the millimeter wave (mmWave) band, the
상기 제1 금속층(110)은 사각형 형태로 상부면에 일정한 형상과 일정한 깊이로 파져 있는 제1 슬롯(140)과 제2 슬롯(150)이 양쪽 끝단 근처에 형성되며, 사각형 테두리를 따라 일정 간격마다 비아 홀(Via Hole)을 관통하여 형성하고,The
일정 길이의 쇼팅 비아는 상기 각각의 비아 홀에 박혀서 상기 기판(120), 상기 제2 금속층(130)까지 형성되고, 상기 제1 슬롯(140)과 상기 제2 슬롯(150)은 일측이 폐쇄되고, 타측이 개방되어 있고, 폐쇄된 영역이 볼록하게 만곡하게 형성된 고정클립 형태로 상기 제1 슬롯(140)의 개방된 부분과 상기 제2 슬롯(150)의 개방된 부분이 서로 마주 보도록 형성하는 것을 특징으로 한다.Shorting vias of a certain length are embedded in the respective via holes to form the
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 고주파 부품의 사이에 설치되어 밀리미터파(mmWave) 대역에서 고주파 신호의 신호 손실이 적은 전송선로를 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the above-described configuration, the present invention has an effect that it is possible to provide a transmission line with low signal loss of a high frequency signal in a millimeter wave (mmWave) band installed between high frequency components.
본 발명은 전송선로가 한 번 이상을 구부러지게 하여 휘어진 상태를 유지하여 고주파 부품 사이의 적은 공간에도 설치가 가능한 효과가 있다.The present invention has the effect that the transmission line is bent one or more times to maintain the bent state, so that it can be installed in a small space between high-frequency components.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로의 적층 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로를 위에서 본 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로의 분해 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전송선로에서 전자파가 입력되고 출력되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전송선로가 한 번 휘어진 모습을 나타낸 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전송선로가 두 번 휘어진 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a laminated structure of a film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a transmission line of a film-type flexible substrate for a millimeter wave antenna circuit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit viewed from above according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an exploded state of the transmission line of a film-type flexible substrate for a millimeter wave antenna circuit according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a state in which electromagnetic waves are input and output in a transmission line according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are views illustrating a state in which a transmission line is bent once according to an embodiment of the present invention.
8 and 9 are views illustrating a state in which a transmission line is bent twice according to an embodiment of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로의 적층 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로를 위에서 본 모습을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로의 분해 모습을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전송선로에서 전자파가 입력되고 출력되는 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a laminated structure of a film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing a transmission line of a film-type flexible substrate for a millimeter wave antenna circuit according to an embodiment of the present invention, as viewed from above, and FIG. 4 is a millimeter wave antenna circuit according to an embodiment of the present invention. It is a view showing an exploded state of a transmission line for a film-type flexible substrate, and FIG. 5 is a view showing a state in which electromagnetic waves are input and output in the transmission line according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로(100)는 한 번 이상을 구부러지게 하여 휘어진 상태를 유지할 수 있는 필름(물질)으로서, 제1 금속층(110), 기판(Substrate)(120) 및 제2 금속층(130)이 순차적으로 적층된 구조이다.The film-type flexible
전송선로(100)은 고주파 부품의 사이에 설치되어 밀리미터파(mmWave) 대역에서 고주파 신호의 전달을 위한 임피던스 매칭을 수행한다.The
기판(120)은 플렉시블한 FPCB로서, 폴리이미드, PETE 등의 필름으로 제조되며, 50 내지 100㎛ 두께를 가진다.The
일반 도파관은 구부러지지 않는 반면, 본 발명의 전송선로(100)는 한 번 이상으로 구부러질 수 있기 때문에 안테나 장치의 내부에 부품 간 연결 시 적용할 수 있다.While the general waveguide is not bent, the
본 발명의 전송선로(100)는 FPCB가 적용되는 곳에서 고주파 신호를 전송하기 위하여 사용된다.The
제1 금속층(110)은 금속 재질로 SIW(Substrate Integrated Waveguide)(또는 도파관) 전송선로로서, 50 내지 100㎛ 두께를 가지고, 직사각형 형태로 형성되고, 상부면에 일정한 형상과 일정한 깊이로 파져 있는 제1 슬롯(140)과 제2 슬롯(150)이 양쪽 끝단 근처에 형성되며, 사각형 테두리를 따라 일정 간격마다 비아 홀(Via Hole)(111a, 111b)을 관통하여 형성한다.The
비아 홀은 제1 금속층(110)에서 길이가 긴 변에 제1 비아 홀(111a)을 일정 간격마다 관통하여 형성하고, 제1 금속층(110)에서 길이가 짧은 변에 제2 비아 홀(111b)을 일정 간격마다 관통하여 형성한다.The via hole is formed by penetrating the
제1 비아 홀(111a)과 제2 비아 홀(111b)의 사이의 간격은 5.7mm로 형성한다.A gap between the
제1 슬롯(140)의 형태는 일측이 폐쇄되고, 타측이 개방된 고정클립 형태이고, 폐쇄된 영역이 볼록하게 만곡하게 형성된 제1 라운드부(141)와, 상기 제1 라운드부(141)의 각 끝단에서 연장되어 서로 일정 거리 이격되어 평행하게 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 제1 연결부(142, 143)와, 상기 각각의 제1 연결부(142, 143)로부터 'V'자 형태의 일정 각도로 벌어져 개방되어 있는 제2 연결부(144, 145)를 포함한다.The shape of the
제1 연결부(142, 143)의 길이는 2.0mm로 형성하고, 제2 연결부(144, 145)의 길이는 2.0mm로 형성한다.The length of the
제2 연결부(144, 145)의 사이의 간격은 0.9mm로 형성하고, 제2 연결부(144, 145)의 자체 폭은 0.3mm롤 형성한다.The interval between the second connecting
제2 슬롯(150)은 일측이 폐쇄되고, 타측이 개방된 고정클립 형태이고, 폐쇄된 영역이 볼록하게 만곡하게 형성된 제2 라운드부(151)와, 상기 제2 라운드부(151)의 각 끝단에서 연장되어 서로 일정 거리 이격되어 평행하게 일정한 길이로 형성된 한 쌍의 제3 연결부(152, 153)와, 상기 각각의 제3 연결부(152, 153)로부터 'V'자 형태의 일정 각도로 벌어져 개방되어 있는 제4 연결부(154, 155)를 포함한다.The
제1 슬롯(140)과 제2 슬롯(150)은 제1 라운드부(141)와 제2 라운드부(151)가 제1 금속층(110)에서 길이가 짧은 변 쪽에 가깝게 형성되고, 제2 연결부(144, 145)의 개방된 부분과 제4 연결부(154, 155)의 개방된 부분이 서로 마주 보도록 형성된다.In the
제1 슬롯(140)은 제1 라운드부(141)가 제1 금속층(110)의 길이가 짧은 좌측 변에 일정 거리 이격되어 근접하도록 위치하고, 제2 슬롯(150)은 제2 라운드부(151)가 제1 금속층(110)의 길이가 짧은 우측 변에 일정 거리 이격되어 근접하도록 위치한다.The
제1 라운드부(141)의 중심부와 제2 라운드부(151)의 중심부에는 제1 중심 비아 홀(112)과 제2 중심 비아 홀(115)이 형성되어 있다.A first central via
제1 중심 비아 홀(112)과 제1 금속층(110)의 길이가 짧은 좌측 변과의 거리와, 제2 중심 비아 홀(115)과 제1 금속층(110)의 길이가 짧은 우측 변과의 거리는 임피던스 정합에 영향을 미치고, λ/4의 길이를 형성하며, 바람직하게는 1.4mm로 설계한다.The distance between the first central via
제1 금속층(110)은 제2 연결부(144, 145)의 근처에서 제1 금속층(110)의 길이가 긴 양변에 가깝게 제1 전파 비아 홀(113)과 제2 전파 비아 홀(114)이 관통하여 각각 형성된다. 제1 전파 비아 홀(113)과 제2 전파 비아 홀(114)의 사이의 간격은 제2 연결부(144, 145)의 개방된 부분의 길이보다 길게 형성되고, 바람직하게는 4.2mm로 형성한다.In the
제1 금속층(110)은 제4 연결부(154, 155)의 근처에서 제1 금속층(110)의 길이가 긴 양변에 가깝게 제3 전파 비아 홀(116)과 제4 전파 비아 홀(117)이 관통하여 각각 형성된다. 제3 전파 비아 홀(116)과 제4 전파 비아 홀(117)의 사이의 간격은 제4 연결부(154, 155)의 개방된 부분의 길이보다 길게 형성되고, 바람직하게는 4.2mm로 형성한다.In the
기판(120)은 제1 금속층(110)의 제1 비아 홀(111a)과 제2 비아 홀(111b)과 대응되는 위치에 제1 기판 비아 홀(121)과 제2 기판 비아 홀(122)을 관통하여 각각 형성하고, 제1 금속층(110)의 제1 중심 비아 홀(112)과 제2 중심 비아 홀(115)과 대응되는 위치에 제1 기판 중심 비아 홀(123)과 제2 기판 중심 비아 홀(124)을 관통하여 각각 형성한다.The
기판(120)은 제1 금속층(110)의 제1 전파 비아 홀(113)과 제2 전파 비아 홀(114)과 대응되는 위치에 제1 기판 전파 비아 홀(125)과 제2 기판 전파 비아 홀(125)을 관통하여 각각 형성하고, 제1 금속층(110)의 제3 전파 비아 홀(116)과 제4 전파 비아 홀(117)과 대응되는 위치에 제3 기판 전파 비아 홀(127)과 제4 기판 전파 비아 홀(128)을 관통하여 각각 형성한다.The
제2 금속층(130)은 금속 재질로 그라운드(GND) 역할을 수행하는 층으로서 50 내지 100㎛ 두께를 가지고, 직사각형 형태로 형성되며, 사각형 테두리를 따라 일정 간격마다 일정 길이의 쇼팅 비아(Shorting Via)(131, 132)를 삽입하여 배치한다.The
쇼팅 비아는 제2 금속층(130)에서 길이가 긴 변에 제1 쇼팅 비아(131)를 일정 간격마다 형성하고, 제2 금속층(130)에서 길이가 짧은 변에 제2 쇼팅 비아(132)를 일정 간격마다 형성한다.In the shorting via, the
제2 금속층(130)의 하부면에는 임피던스 50옴의 상용 커넥터에 연결되는 밀리미터파 신호 입력부(101)와 밀리미터파 신호 출력부(102)를 형성한다.A millimeter wave
제2 금속층(130)은 기판(120)의 제1 기판 중심 비아 홀(123) 및 제2 기판 중심 비아 홀(124)과 대응되는 위치에 일정 길이의 제1 중심 쇼팅 비아(133)와 제2 중심 쇼팅 비아(134)를 각각 형성한다.The
제2 금속층(130)은 기판(120)의 제1 기판 전파 비아 홀(125) 및 제2 기판 전파 비아 홀(126)과 대응되는 위치에 제1 전파 쇼팅 비아(135)와 제2 전파 쇼팅 비아(136)를 각각 형성하고, 제3 기판 전파 비아 홀(127) 및 제4 기판 전파 비아 홀(128)에 대응하는 위치에 제3 전파 쇼팅 비아(137)와 제4 전파 쇼팅 비아(138)를 각각 형성한다.The
제2 금속층(130)의 제1 쇼팅 비아(131)는 기판(120)의 제1 기판 비아 홀(121), 제1 금속층(110)의 제1 비아 홀(111a)에 삽입하여 고정된다.The first shorting via 131 of the
제2 금속층(130)의 제2 쇼팅 비아(132)는 기판(120)의 제2 기판 비아 홀(122), 제1 금속층(110)의 제2 비아 홀(111b)에 삽입하여 각각 고정된다.The second shorting vias 132 of the
제2 금속층(130)의 제1 중심 쇼팅 비아(133)가 기판(120)의 제1 기판 중심 비아 홀(123), 제1 금속층(110)의 제1 중심 비아 홀(112)에 삽입하여 고정된다.The first central shorting via 133 of the
제2 금속층(130)의 제2 중심 쇼팅 비아(134)는 기판(120)의 제2 기판 중심 비아 홀(124), 제1 금속층(110)의 제2 중심 비아 홀(115)에 삽입하여 각각 고정된다.The second central shorting via 134 of the
제2 금속층(130)의 제1 전파 쇼팅 비아(135)와 제2 전파 쇼팅 비아(136)는 기판(120)의 제1 기판 전파 비아 홀(125)과 제2 기판 전파 비아 홀(126)과, 제1 금속층(110)의 제1 전파 비아 홀(113)과 제2 전파 비아 홀(114)에 각각 삽입하여 고정된다.The first propagation shorting via 135 and the second propagating shorting via 136 of the
도 5에 도시된 바와 같이, 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로(100)는 밀리미터파 신호 입력부(101)로부터 전자파가 입력되면, 입력된 전자파가 기판(120)의 상부와 하부에 제1 금속층(110)과 제2 금속층(130)으로 막혀 있고, 전송선로(100)의 사각 테두리를 따라 제1 쇼팅 비아(131)와 제2 쇼팅 비아(132)에 의해 둘러싸여 있으므로 전자파가 밖으로 새나가지 않아서 반사 손실이 최소화되어 밀리미터파 신호 출력부(102)로 출력된다.As shown in FIG. 5 , in the film-type flexible
종래의 얇은 FPCB는 입력 포트쪽(50옴의 낮은 임피던스)에서 보면, 임피던스의 차이가 심하여 고주파 신호 전달이 불가능하고, 밀리미터파 주파수 대역에서 높은 손실 및 불요 방사가 많기 때문에 임피던스 매칭이 반드시 필요하다.In conventional thin FPCBs, when viewed from the input port side (low impedance of 50 ohms), high-frequency signal transmission is impossible due to a large impedance difference, and impedance matching is essential because there is a lot of high loss and unwanted radiation in the millimeter wave frequency band.
임피던스 50옴의 상용의 커넥터를 연결하기 위해서는 TE(Transverse Electro) 모드인 전송선로와 동축선 모드인 TEM(Transverse Electro Magnetic Wave) 모드로 변환이 이루어져야 한다.In order to connect a commercial connector with an impedance of 50 ohms, conversion must be performed between the TE (Transverse Electro) mode transmission line and the coaxial TEM (Transverse Electro Magnetic Wave) mode.
이러한 변환을 수행하기 위해서 본 발명의 유연기판 전송선로(100)는 자기장 및 전기장이 기하적으로 변환하고, 임피던스 정합이 필요하다.In order to perform this conversion, the flexible
밀리미터파 신호 입력부(101)로부터 입력된 전자파는 좌측 방향 또는 우측 방향으로 진행하는데, 제1 금속층(110)의 길이가 짧은 좌측 변에서 부딪쳐 오는 반사파인 제1 전자파와 우측 방향으로 진행하는 진행파인 제2 전자파가 서로 겹쳐지는 정재파를 형성한다.The electromagnetic wave input from the millimeter wave
제1 중심 비아 홀(112)과 제1 금속층(110)의 길이가 짧은 좌측 변과의 거리와, 제2 중심 비아 홀(115)과 제1 금속층(110)의 길이가 짧은 우측 변과의 거리는 제1 전자파와 제2 전자파가 조합된 정재파를 형성하기 때문에 일반적으로 반사되는 에너지가 동위상이 되기 위한 거리인 λ/4 길이를 형성한다.The distance between the first central via
제1 슬롯(140)과 제2 슬롯(150)은 신호선(Signal Line)과 접지선(Ground Line)을 구분하기 위한 목적이고, 슬롯의 폭으로 인하여 임피던스가 변화하고 임피던스 정합을 위한 튜닝(Tuning)을 한다.The
제1 슬롯(140)과 제2 슬롯(150)은 폭이 커지면 임피던스가 증가하고, 폭이 줄어들면 임피던스가 감소한다. 임피던스 정합을 위한 튜닝은 특성 임피던스(Z=
제2 연결부(144, 145)와 제4 연결부(154, 155)는 양쪽으로 브이자로 벌어져 개방된 슬롯의 각도를 변경하여 동축 케이블(Coaxial Cable)과 정합된 임피던스를 SIW(Substrate Integrated Waveguide) 구조의 구조적, 전기적 정합이 필요하다.The second connecting
제2 연결부(144, 145)와 제4 연결부(154, 155)는 슬롯의 각도가 점차 증가할수록 임피던스 특성이 좋아지지만, 너무 천천히 변화하면 사이즈가 커지고, 이로 인해 손실이 커지므로 사이즈를 줄일 수 있는 선에서 임피던스 정합이 잘 되는 형태를 찾는다.The impedance characteristics of the second connecting
임피던스 정합이 어려울 경우, SIW 구조의 금속 포스트(POST)인 제1 전파 쇼팅 비아(135)와 제2 전파 쇼팅 비아(136), 제3 전파 쇼팅 비아(137)와 제4 전파 쇼팅 비아(138)를 세워 임피던스 정합을 추가로 진행한다.When impedance matching is difficult, the first full-wave shorted via 135 and the second full-wave shorted via 136, the third full-wave shorted via 137 and the fourth full-wave shorted via 138, which are metal posts (POST) of the SIW structure. to further perform impedance matching.
제2 연결부(144, 145)와 제4 연결부(154, 155)는 전자파가 테이퍼(Taper) 형태로 점차 커지는 형상이다. 예를 들어, 전자파를 물로 가정하는 경우, 물길을 점점 크게 열어준다고 생각할 수 있다.The second connecting
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전송선로가 한 번 휘어진 모습을 나타낸 도면이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전송선로가 두 번 휘어진 모습을 나타낸 도면이다.6 and 7 are views showing a state in which the transmission line is bent once according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 8 and 9 are views showing a state in which the transmission line is bent twice according to an embodiment of the present invention.
유연기판 전송선로(100)은 한 번 이상을 구부러지게 하여 휘어진 상태를 유지하게 된다. The flexible
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the right.
100: 유연기판 전송선로 101: 밀리미터파 신호 입력부
102: 밀리미터파 신호 출력부 110: 제1 금속층
111a: 제1 비아 홀 111b: 제2 비아 홀
112: 제1 중심 비아 홀 113: 제1 전파 비아 홀
114: 제2 전파 비아 홀 115: 제2 중심 비아 홀
116: 제3 전파 비아 홀 117: 제4 전파 비아 홀
120: 기판 121: 제1 기판 비아 홀
122: 제2 기판 비아 홀 123: 제1 기판 중심 비아 홀
124: 제2 기판 중심 비아 홀 125: 제1 기판 전파 비아 홀
126: 제2 기판 전파 비아 홀 127: 제3 기판 전파 비아 홀
128: 제4 기판 전파 비아 홀 130: 제2 금속층
131: 제1 쇼팅 비아 132: 제2 쇼팅 비아
133: 제1 중심 쇼팅 비아 134: 제2 중심 쇼팅 비아
135: 제1 전파 쇼팅 비아 136: 제2 전파 쇼팅 비아
137: 제3 전파 쇼팅 비아 138: 제4 전파 쇼팅 비아
140: 제1 슬롯 141: 제1 라운드부
142, 143: 제1 연결부 144, 145: 제2 연결부
150: 제2 슬롯 151: 제2 라운드부
152, 153: 제3 연결부 154, 155: 제4 연결부100: flexible substrate transmission line 101: millimeter wave signal input unit
102: millimeter wave signal output unit 110: first metal layer
111a: first via
112: first central via hole 113: first propagation via hole
114: second propagation via hole 115: second central via hole
116: third electric wave via hole 117: fourth electric wave via hole
120: substrate 121: first substrate via hole
122: second substrate via hole 123: first substrate center via hole
124: second substrate center via hole 125: first substrate propagation via hole
126: second substrate propagation via hole 127: third substrate propagation via hole
128: fourth substrate propagation via hole 130: second metal layer
131: first shorting via 132: second shorting via
133: first central shorting via 134: second central shorting via
135: first full-wave shorting via 136: second full-wave shorting via
137: third electric wave shorting via 138: fourth electric wave shorting via
140: first slot 141: first round part
142, 143:
150: second slot 151: second round part
152, 153:
Claims (11)
기판(Substrate)(120); 및
상용 커넥터에 연결되는 밀리미터파 신호 입력부(101)와 밀리미터파 신호 출력부(102)를 하부면에 형성하며, 접지 기능을 하는 제2 금속층(130)을 포함하며,
상기 제1 금속층(110), 상기 기판(120), 상기 제2 금속층(130)이 순차적으로 적층되어 고주파 부품의 사이에 설치되고,
상기 제1 금속층(110)은 사각형 형태로 상부면에 일정한 형상과 일정한 깊이로 파져 있는 제1 슬롯(140)과 제2 슬롯(150)이 양쪽 끝단 근처에 형성되며, 사각형 테두리를 따라 일정 간격마다 비아 홀(Via Hole)을 관통하여 형성하고,
상기 비아 홀은 상기 제1 금속층(110)에서 길이가 긴 변에 제1 비아 홀(111a)을 일정 간격마다 관통하여 형성하고, 상기 제1 금속층(110)에서 길이가 짧은 변에 제2 비아 홀(111b)을 일정 간격마다 관통하여 형성하며,
일정 길이의 제1 쇼팅 비아(131)와 제2 쇼팅 비아(132)는 상기 각각의 제1 비아 홀(111a)와 상기 각각의 제2 비아 홀(111b)에 박혀서 상기 기판(120), 상기 제2 금속층(130)까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.a first metal layer 110 that performs impedance matching for transmission of a high-frequency signal in a millimeter wave (mmWave) band, and has one or more slots dug in a predetermined size;
a substrate 120; and
A millimeter wave signal input unit 101 and a millimeter wave signal output unit 102 connected to a commercial connector are formed on the lower surface, and a second metal layer 130 serving as a grounding function is included.
The first metal layer 110, the substrate 120, and the second metal layer 130 are sequentially stacked and installed between the high-frequency components,
The first metal layer 110 has a rectangular shape, a first slot 140 and a second slot 150 dug with a predetermined shape and a predetermined depth on the upper surface are formed near both ends, and at regular intervals along the rectangular edge. Formed through a via hole,
The via hole is formed by penetrating a first via hole 111a on a long side of the first metal layer 110 at regular intervals, and a second via hole on a short side of the first metal layer 110 . (111b) is formed by penetrating at regular intervals,
A first shorting via 131 and a second shorting via 132 of a predetermined length are embedded in each of the first via hole 111a and each of the second via hole 111b to form the substrate 120 and the second via hole 111b. 2 A film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit, characterized in that up to the metal layer 130 is formed.
상기 제1 금속층(110)은 사각형 형태로 상부면에 일정한 형상과 일정한 깊이로 파져 있는 제1 슬롯(140)과 제2 슬롯(150)이 양쪽 끝단 근처에 형성되며, 사각형 테두리를 따라 일정 간격마다 비아 홀(Via Hole)을 관통하여 형성하고,
일정 길이의 쇼팅 비아는 상기 각각의 비아 홀에 박혀서 상기 기판(120), 상기 제2 금속층(130)까지 형성되고, 상기 제1 슬롯(140)과 상기 제2 슬롯(150)은 일측이 폐쇄되고, 타측이 개방되어 있고, 폐쇄된 영역이 볼록하게 만곡하게 형성된 고정클립 형태로 상기 제1 슬롯(140)의 개방된 부분과 상기 제2 슬롯(150)의 개방된 부분이 서로 마주 보도록 형성하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.Impedance matching for transmission of high-frequency signals in the millimeter wave (mmWave) band, and the first metal layer 110 having one or more slots dug in a predetermined size, the substrate 120, and the commercial connector Forming the millimeter wave signal input unit 101 and the millimeter wave signal output unit 102 to be connected to the lower surface, the second metal layer 130 having a ground function is sequentially stacked,
The first metal layer 110 has a rectangular shape, a first slot 140 and a second slot 150 dug with a predetermined shape and a predetermined depth on the upper surface are formed near both ends, and at regular intervals along the rectangular edge. Formed through a via hole,
Shorting vias of a certain length are embedded in the respective via holes to form the substrate 120 and the second metal layer 130, and the first slot 140 and the second slot 150 are closed at one side. , The other side is open and the closed area is formed to be convexly curved in the form of a fixing clip, wherein the open portion of the first slot 140 and the open portion of the second slot 150 are formed to face each other. Film-type flexible substrate transmission line for millimeter wave antenna circuits.
상기 제1 금속층(110), 상기 기판(120), 상기 제2 금속층(130)이 순차적으로 적층된 물질은 한 번 이상을 구부러지게 하여 휘어진 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.3. The method of claim 1 or 2,
A film for a millimeter wave antenna circuit, characterized in that the material in which the first metal layer 110, the substrate 120, and the second metal layer 130 are sequentially stacked is bent one or more times to maintain the bent state. Type flexible substrate transmission line.
상기 제1 슬롯(140)과 상기 제2 슬롯(150)은 일측이 폐쇄되고, 타측이 개방되어 있고, 폐쇄된 영역이 볼록하게 만곡하게 형성된 고정클립 형태이고, 상기 제1 슬롯(140)의 개방된 부분과 상기 제2 슬롯(150)의 개방된 부분이 서로 마주 보도록 형성하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.The method of claim 1,
The first slot 140 and the second slot 150 are in the form of a fixing clip with one side closed, the other side open, and the closed area being convexly curved, and the opening of the first slot 140 . A film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit, characterized in that the formed portion and the open portion of the second slot 150 are formed to face each other.
상기 제1 슬롯(140)의 개방된 부분과 상기 제2 슬롯(150)의 개방된 부분은 일정 각도로 벌어져 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.6. The method according to claim 2 or 5,
Film-type flexible substrate transmission line for millimeter wave antenna circuit, characterized in that the open portion of the first slot (140) and the open portion of the second slot (150) are opened at a predetermined angle.
상기 제1 슬롯(140)과 상기 제2 슬롯(150)은 상기 폐쇄된 영역이 볼록하게 만곡하게 형성된 라운드부(141, 151)의 중심부에 제1 중심 비아 홀(112)과 제2 중심 비아 홀(115)이 형성되고,
일정 길이의 제1 중심 쇼팅 비아(133)와 제2 중심 쇼팅 비아(134)는 상기 제1 중심 비아 홀(112)과 상기 제2 중심 비아 홀(115)에 박혀서 상기 기판(120), 상기 제2 금속층(130)까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.6. The method according to claim 2 or 5,
The first slot 140 and the second slot 150 have a first central via hole 112 and a second central via hole in the center of the round parts 141 and 151 in which the closed area is convexly curved. (115) is formed,
A first central shorting via 133 and a second central shorting via 134 of a predetermined length are inserted into the first central via hole 112 and the second central via hole 115 to form the substrate 120 and the second central via hole 115 . 2 A film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit, characterized in that up to the metal layer 130 is formed.
상기 제1 중심 비아 홀(112)과 상기 제1 금속층(110)의 길이가 짧은 좌측 변과의 거리와, 상기 제2 중심 비아 홀(115)과 상기 제1 금속층(110)의 길이가 짧은 우측 변과의 거리는 λ/4의 길이를 형성하여 임피던스 정합에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.8. The method of claim 7,
A distance between the first central via hole 112 and the short left side of the first metal layer 110 and the right side of the second central via hole 115 and the first metal layer 110 have a short length A film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit, characterized in that the distance from the side affects the impedance matching by forming a length of λ/4.
상기 제1 슬롯(140)의 개방된 부분에는 일정 거리 이격되어 상기 제1 금속층(110)의 길이가 긴 양변에 가깝게 제1 전파 비아 홀(113)과 제2 전파 비아 홀(114)이 관통하여 각각 형성되고, 상기 제1 전파 비아 홀(113)과 상기 제2 전파 비아 홀(114)은 일정 길이의 제1 전파 쇼팅 비아(135)와 제2 전파 쇼팅 비아(136)가 박혀서 상기 기판(120), 상기 제2 금속층(130)까지 형성되고
상기 제2 슬롯(150)의 개방된 부분에는 일정 거리 이격되어 상기 제1 금속층(110)의 길이가 긴 양변에 가깝게 제3 전파 비아 홀(116)과 제4 전파 비아 홀(117)이 관통하여 각각 형성되고, 상기 제3 전파 비아 홀(116)과 상기 제4 전파 비아 홀(117)은 일정 길이의 제3 전파 쇼팅 비아(137)와 제4 전파 쇼팅 비아(138)가 박혀서 상기 기판(120), 상기 제2 금속층(130)까지 형성되는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.6. The method of claim 5,
A first propagation via hole 113 and a second propagation via hole 114 pass through the open portion of the first slot 140 to be spaced apart by a predetermined distance and close to both sides of the long length of the first metal layer 110 . The first propagation via hole 113 and the second propagation via hole 114 are formed respectively, and the first full wave shorting via 135 and the second full wave shorting via 136 of a predetermined length are embedded in the substrate 120 . ), up to the second metal layer 130 is formed
In the open portion of the second slot 150, the third propagation via hole 116 and the fourth propagating via hole 117 pass through the first metal layer 110 close to both sides of the long length, spaced apart from each other by a predetermined distance. The third propagation via hole 116 and the fourth propagation via hole 117 are formed respectively, and a third propagation shorting via 137 and a fourth shorting propagating via 138 of a predetermined length are embedded in the substrate 120 . ), a film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit, characterized in that it is formed up to the second metal layer (130).
상기 제1 전파 비아 홀(113)과 상기 제2 전파 비아 홀(114)의 사이의 간격은 상기 제1 슬롯(140)의 개방된 부분의 간격보다 길게 형성되고, 상기 제3 전파 비아 홀(116)과 상기 제4 전파 비아 홀(117)의 사이의 간격은 상기 제2 슬롯(150)의 개방된 부분의 간격보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.10. The method of claim 9,
A gap between the first propagation via hole 113 and the second propagation via hole 114 is formed to be longer than a gap between an open portion of the first slot 140 , and the third propagation via hole 116 ) and the interval between the fourth radio wave via hole (117) is formed longer than the interval of the open portion of the second slot (150) Film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit.
상기 제1 슬롯(140)의 개방된 부분과 상기 제2 슬롯(150)의 개방된 부분은 일정 각도로 벌어져 개방되어 있고, 상기 벌어진 각도를 조절하고, 상기 제1 슬롯(140)의 폭과 상기 제2 슬롯(150)의 폭을 조절하여 임피던스 정합을 수행하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 안테나 회로용 필름형 유연기판 전송선로.6. The method according to claim 2 or 5,
The open part of the first slot 140 and the open part of the second slot 150 are opened at a predetermined angle, and the wide angle is adjusted, and the width of the first slot 140 and the A film-type flexible substrate transmission line for a millimeter wave antenna circuit, characterized in that impedance matching is performed by adjusting the width of the second slot (150).
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|---|---|---|---|
| KR1020200189049A KR102413119B1 (en) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | Flexible Substrate Transmission Line for Film-Type Millimeter-Wave Antenna and Circuits |
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