KR102463546B1 - 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히, 일면에 다수의 안테나 관련 부품이 실장되고, 타면에 다수의 필터가 실장되는 프린트 보드 어셈블리(이하 "PBA"라 약칭함), 상기 PBA의 일면 측에 적층 배치되고, 일면에는 다수의 안테나 소자가 실장되되, 타면에 밀착된 상기 필터와 전기적인 신호 라인을 구축하도록 연결되는 안테나 보드 및 상기 PBA의 타면과 상기 필터의 일면 사이에 개재되어 신호 차폐 기능을 수행하는 크렘쉘부를 포함하고, 상기 크렘쉘부의 내부에는, 상기 필터의 밀착 결합 시 상기 필터의 밀착력에 의하여 일부가 형상 변형되면서 상기 크렘쉘부 사이의 조립 공차를 흡수하고, 상기 전기적인 신호 라인을 구축하면서 그 주변에 배치된 그라운드 접지면에 의하여 신호를 차폐하는 스트립 라인 연결체가 구비됨으로써, 필터의 제조 원가를 절감하고, 임피던스 특성이 쉽게 깨지지 않도록 하는 이점을 제공한다.

Description

안테나 장치{ANTENNA APPARATUS}

본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 필터 내에 RF 커넥터(Radio Frequency Connector)를 설치하는 대신 크렘쉘부 내부에 구조가 단순한 스트립 라인 연결체를 구비함으로써, 필터의 구성을 단순화할 수 있는 안테나 장치에 관한 것이다.

무선 통신 기술, 예를 들어 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술은, 다수의 안테나를 사용하여 데이터 전송용량을 획기적으로 늘리는 기술로서, 송신기에서는 각각의 송신 안테나를 통해 서로 다른 데이터를 전송하고, 수신기에서는 적절한 신호처리를 통해 송신 데이터들을 구분해내는 Spatial multiplexing 기법이다.

따라서, 송수신 안테나의 개수를 동시에 증가시킴에 따라 채널 용량이 증가하여 보다 많은 데이터를 전송할 수 있게 한다. 예를 들어 안테나 수를 10개로 증가시키려면 현재의 단일 안테나 시스템에 비해 같은 주파수 대역을 사용하여 약 10배의 채널 용량을 확보하게 된다. 이와 같은 MIMO 기술이 적용된 송수신 장치의 경우, 안테나의 개수가 늘어남에 따라 송신기(Transmitter)와 필터(Filter)의 개수도 함께 증가하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 MIMO 안테나 장치의 다수의 레이어 층을 나타낸 분해 사시도 및 일부 확대도이고, 도 2는 도 1의 구성 중 관련 PCB 보드와 안테나 기판 사이의 필터의 조립 모습을 나타낸 사시도 및 일부 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 MIMO 안테나 장치(1)의 일예는, 일측으로는 개구되어 소정의 설치 공간을 구비하고, 타측으로는 차폐되되 다수의 방열핀(15)이 일체로 형성된 메인 하우징(10)과, 메인 하우징(10)의 설치 공간 내부에 1차적으로 적층되되, 타면에는 미도시의 제1안테나 관련 부품들이 실장되고, 일면에는 다수의 필터(40)가 크렘쉘(Clamshell)(50)을 사이에 두고 실장되는 프린트 보드 어셈블리(Print Board Assembly, 이하, 'PBA'라 약칭함)(30)와, 메인 하우징(10)의 설치 공간 내부에 2차적으로 적층되되, 타면은 PBA(30)의 필터(40)와 소정의 전기적인 신호 라인을 구축하도록 연결되고, 일면에는 다수의 안테나 소자(65)가 실장된 안테나 보드(60)를 포함한다.

여기서, 필터(40)는, 캐비티 필터(Cavity Filter), 도파관 필터(Wave-Guide Filte) 및 유전체 필터(Dielectric Filter) 중 어느 하나로 채용될 수 있다. 아울러, 여기서의 필터(40)는, 다중 주파수 대역을 커버하는 멀티 밴드 필터(MBF, Multi Band Filter)를 제외하지 않는다.

또한, 크렘쉘(50)은 PBA(30)와 필터(40) 사이에 개재되어 PBA(30)에 실장된 다른 안테나 관련 부품과의 사이의 전자파를 차단하여 필터(40) 내에 구축된 전기적인 신호 라인에 영향을 주지 않도록 하는 신호 차폐 기능을 수행한다.

다만, PBA(30)와 필터(40)는 통전되도록 구비되어야 하는 점에서, 도 1에 참조된 바와 같이, 필터(40)에는 적어도 하나의 케이스 연장부(45)가 구비되고, 크렘쉘(50)에는 케이스 연장부(45)가 관통하는 적어도 하나의 관통홀(55)이 형성될 수 있다.

여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 필터(40)의 케이스 연장부(45) 내측을 관통하도록 RF 커넥터(43)가 내장되고, PBA(30)와 필터(40)는 RF 커넥터(Radio Frequency Connector)(43)를 매개로 전기적으로 연결된다.

그러나, 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일예(1)는, RF 커넥터(43)를 케이스 연장부(45) 내측에 설치 고정함에 있어서, 그 내부의 임피던스 정합공간의 임피던스 특성이 쉽게 깨지는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 안테나 장치의 일예(1)는, RF 커넥터(43)의 구조가 매우 복잡함은 물론, 필터(40) 측에 RF 커넥터(43)가 고정되어 있어 제조 단가가 높은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 필터 내에 RF 커넥터를 설치하는 대신 크렘쉘부 내부에 구조가 단순한 스트립 라인 연결체를 구비함으로써, 멀티 밴드 필터의 구성을 단순화할 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 크렘쉘부의 내외부로 접지 차폐 라인을 구성함으로써 보다 안정적인 필터 성능을 확보할 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예는, 일면에 다수의 안테나 관련 부품이 실장되고, 타면에 다수의 필터가 실장되는 프린트 보드 어셈블리(이하, "PBA"라 약칭함), 상기 PBA의 일면 측에 적층 배치되고, 일면에는 다수의 안테나 소자가 실장되되, 타면에 밀착된 상기 필터와 전기적인 신호 라인을 구축하도록 연결되는 안테나 보드 및 상기 PBA의 타면과 상기 필터의 일면 사이에 개재되어 신호 차폐 기능을 수행하는 크렘쉘부를 포함하고, 상기 크렘쉘부의 내부에는, 상기 필터의 밀착 결합 시 상기 필터의 밀착력에 의하여 일부가 형상 변형되면서 상기 크렘쉘부 사이의 조립 공차를 흡수하고, 상기 전기적인 신호 라인을 구축하면서 그 주변에 배치된 그라운드 접지면에 의하여 신호를 차폐하는 스트립 라인 연결체가 구비된다.

여기서, 상기 스트립 라인 연결체는, 상기 크렘쉘부의 내부면 및 상기 PBA의 타면에 신호 차단 재질이 피막된 형태로 구비된 그라운드 접지면에 의하여 접지되게 상기 PBA의 타면에 연결될 수 있다.

또한, 상기 스트립 라인 연결체는, 상기 크렘쉘부에 구비되되, 일측으로는 상기 PBA에 의하여 차폐되고, 타측으로는 상기 필터에 의하여 차폐되는 신호라인 연결공간에 구비될 수 있다.

또한, 상기 신호라인 연결공간의 내벽면에는, 상기 스트립 라인 연결체와 통전되지 않도록 신호 차단 재질이 피막 구비될 수 있다.

또한, 상기 신호라인 연결공간의 내벽면에 피막된 상기 신호 차단 재질은, 상기 스트립 라인 연결체 주위의 접지 역할을 수행할 수 있다.

또한, 상기 스트립 라인 연결체는, 상기 PBA의 타면에 수평되게 접점 고정되는 제1접점 패널, 상기 필터와 접점되도록 상기 제1접점 패널과 평행되게 배치된 제2접점 패널 및 상기 제1접점 패널과 상기 제2접점 패널의 단부를 연결하는 연결 패널을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스트립 라인 연결체는, 도전성 재질로 구비되고, 탄성 변형 가능하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 크렘쉘부 중 상기 필터가 밀착되는 부위에는, 상기 신호라인 연결공간과 연통되는 핀 관통홀이 형성되고, 상기 필터에는, 상기 핀 관통홀을 관통하면서 단부가 상기 스트립 라인 연결체 중 상기 제2접점 패널을 가압하며 접점되는 가압 단자 핀이 고정될 수 있다.

또한, 상기 가압 단자 핀은, 상기 필터의 접점면에 솔더링 결합 방식으로 실장 고정될 수 있다.

또한, 상기 크렘쉘부의 외측면 중 상기 필터가 밀착되는 면에는, 상기 전기적인 신호 라인을 정전 차폐하고, 상기 필터에 탄성 지지되는 탄성 그라운드 와셔가 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.

첫째, 필터 내에 RF 커넥터를 설치하는 대신 크렘쉘부 내부에 구조가 단순한 스트립 라인 연결체를 구비함으로써, 필터의 구성을 단순화를 통한 비용 저감 효과를 가진다.

둘째, 크렘쉘부의 내외부로 접지 차폐 라인을 구성함으로써 보다 안정적인 필터 성능을 확보할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 MIMO 안테나 장치의 다수의 레이어 층을 나타낸 분해 사시도 및 일부 확대도이고,
도 2는 도 1의 구성 중 관련 PCB 보드와 안테나 기판 사이의 필터의 조립 모습을 나타낸 사시도 및 일부 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 일부 설치 모습을 나타낸 절개 사시도이고,
도 4는 도 3의 단면도이며,
도 5는 도 3의 구성 중 스트립 라인 연결체의 면 접촉 상태에 따른 반사 손실 결과를 설명하기 위한 모식도이고,
도 6a 내지 도 6d는 각각 X축 방향 및/또는 Y축 방향의 일정량 틀어짐에 따른 주파수 특성 그래프이며,
도 7은 도 3의 구성 중 스트립 라인 연결체를 PBA 타면에 대해 소정길이 띄운 상태의 반사 손실 결과를 설명하기 위한 모식도이고,
도 8a 내지 도 8d는 각각 X축 방향 및/또는 Y축 방향의 일정량 틀어짐에 따른 주파수 특성 그래프이다.

이하, 본 발명에 따른 안테나 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 일부 설치 모습을 나타낸 절개 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 전방(도면상 상측)으로 개구된 수용 공간을 형성하고, 대략 상하 방향으로 길게 얇은 전후 수용폭을 가지는 직육면체 형상으로 형성된 메인 하우징(도 1의 도면부호 10 참조)의 수용 공간 내측에 1차적으로 적층된 프린트 보드 어셈블리(Print Board Assembly, 이하 'PBA'라 약칭함)(130)와, PBA(130)의 전방(도 1의 도면상 상측)으로 2차적으로 적층 배치된 적어도 하나 이상의 안테나 보드(Antenna Board)(도 1의 도면부호 60 참조)를 포함한다.

도 3을 참조하면, PBA(130)의 일면(도면상 하면)에는 다수의 안테나 관련 부품들(미도시)이 실장되고, 타면(도면상 상면)에는 다수의 필터(200)가 실장될 수 있다. 다수의 필터(200)의 타면(도면상 상면)에는, 도 1 및 도 2에 참조된 바와 같이, 안테나 보드(60)가 적층 배치될 수 있다. 여기서, 다수의 필터(200)는, 캐비티 필터(Cavity Filter), 도파관 필터(Wave-Guide Filter) 및 유전체 필터(Dielectric Filter) 중 어느 하나로 채용될 수 있다. 아울러, 여기서의 필터(40)는, 다중 주파수 대역을 커버하는 멀티 밴드 필터(MBF, Multi Band Filter)를 제외하지 않는다.

PBA(130)는, 일측에 마련된 파워 서플라이 유닛 어셈블리(Power Supply Assembly, 이하 'PSU 어셈블리'로 약칭함)(도 1의 도면부호 70 참조)로부터 전원이 인가되면, 공급받은 전원을 다수의 안테나 관련 부품들 및 주파수 필터링의 수행을 위해 마련된 필터(200) 측으로 입력하거나 필터(200) 측으로부터 출력받도록 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 다수의 안테나 관련 부품들은 DTU(디지털 송수신 유닛, Digital Transceving Uint)과 관련된 전장 부품일 수 있다. 이와 같은 다수의 안테나 관련 부품들은, 전원 구동 시 상당한 발열이 예상되므로, 메인 하우징(10)의 일면에 일체로 형성된 다수의 방열핀(도 1의 도면부호 15 참조)을 통해 후방으로 직접 방열되도록 구비될 수 있다.

한편, 필터(200)는, 도 3에 참조된 바와 같이, PBA(130)와 안테나 보드(60) 사이에 배치되어 주파수 필터링을 수행하는 필터 장치로써, PBA(130)와 안테나 보드(60) 사이에 구축된 소정의 전기적인 신호 라인을 통해 주파수 필터링을 수행할 수 있다.

필터(200)는, 도면에 도시되지 않았으나, 적어도 하나의 캐비티가 구비된 필터 본체부와, 캐비티 내에 구비된 노치 바를 이용하여 감쇠 특성(노치)을 구현함으로써 특정 대역의 주파수만을 필터링할 수 있다. 노치 바의 감쇠 특성 구현은 미도시의 주파수 튜닝 나사와의 간극 조절을 통해 가능할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, PBA(130)의 타면과 필터(200)의 일면 사이에 개재되어 신호 차폐 기능을 수행하는 크렘쉘부(300)를 더 포함할 수 있다. 상기 크렘쉘부(300)는 신호를 차폐하는 쉴드 커버(Shield Cover)일 수 있다.

PBA(130)와 필터(200)는 크렘쉘부(300)를 관통하여 전기적인 신호 라인을 구축할 수 있다. 이를 위해, 크렘쉘부(300)에는 신호라인 연결공간(305)이 마련될 수 있다.

크렘쉘부(300)의 신호라인 연결공간(305)에는, 스트립 라인 연결체(310)가 구비될 수 있다. 스트립 라인 연결체(310)는, 신호라인 연결공간(305)에 구비되어, 일측은 PBA(130)의 접점부(135)와 연결되고, 타측은 필터(200)의 접점부(210)와 연결될 수 있다.

스트립 라인 연결체(310)는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, 필터(200)의 밀착 결합 시 필터(200)의 밀착력에 의하여 일부가 형상 변형되면서 크렘쉘부(300) 사이의 조립 공차를 흡수하고, 상술한 전기적인 신호 라인을 구축하는 역할을 수행한다.

여기서, 크렘쉘부(300)의 내부(즉, 신호라인 연결공간(305))에는, 그라운드 접지면(307)이 형성될 수 있다.

그라운드 접지면(307)은, 도 3에 회색 음영으로 참조된 바와 같이, 신호라인 연결공간(305)의 내벽면을 포함하는 크렘쉘부(300)의 내부면 및 PBA(130)의 일면과 타면 중 접점부(135) 주위에 해당하는 타면에 신호 차단 재질이 피막된 형태로 구비될 수 있다. 따라서, 스트립 라인 연결체(310)는, 적어도 PBA(130)의 타면(후술하는 접점부(135))과 연결되는 부위는 그라운드 접지면(307)에 의하여 접지되게 연결될 수 있다.

다만, 그라운드 접지면(307)은, 그 구성 명칭에서 알 수 있는 바와 같이, 상술한 전기적인 신호 라인과 독립된 그라운드 단자(접지 단자) 역할을 수행하는 바, 스트립 라인 연결체(310)와 통전되지 않는 도전성 재질 또한 상술한 그라운드 접지면(307)을 형성하는 신호 차단 재질의 피막에 포함될 수 있다. 이와 같이, 신호 차단 재질로 신호라인 연결공간(305)의 내벽면에 피막 구비된 그라운드 접지면(307)은, 스트립 라인 연결체(310) 주위의 접지 역할을 수행할 수 있다. 이에 대해서는, 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.

스트립 라인 연결체(310)는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, 크렘쉘부(300)의 내부인 신호라인 연결공간(305)에 구비되되, 신호라인 연결공간(305)은, 일측으로는 PBA(130)에 의하여 차폐되고, 타측으로는 필터(200)에 의하여 차폐되도록 구비될 수 있다. 다만, 크렘쉘부(300)에 형성되되, 필터(200)의 후술하는 가압 단자 핀(220)이 삽입되도록 형성된 핀 관통홀(335)에 의하여 신호라인 연결공간(305)이 완전 차폐되도록 형성된 것은 아님에 주의하여야 한다.

한편, 스트립 라인 연결체(310)는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, PBA(130)의 타면에 수평되게 접점 고정되는 제1접점 패널(311)과, 필터(200)와 접점되도록 제1접점 패널(311)과 평행되게 배치된 제2접점 패널(312)과, 제1접점 패널(311)과 제2접점 패널(312)의 단부를 연결하는 연결 패널(313)을 포함할 수 있다.

제1접점 패널(311)과, 제2접점 패널(312) 및 연결 패널(313)은, 일체형의 도전성 금속판으로써, PBA(130)와 필터(200)의 이격 방향으로 배치된 연결 패널(313)을 기준으로 제1접점 패널(311) 및 제2접점 패널(312)이 각각 일측 또는 타측 중 동일한 방향으로 직교되게 절곡되게 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 제1접점 패널(311) 및 제2접점 패널(312)이 연결 패널(313)에 대하여 직교되게 절곡되어야 하는 것은 아니고, 각각의 연결 부분은 라운딩지게 연결되는 형태로 구비됨으로써 후술하는 가압 단자 핀(220)으로부터 가압력을 제공받을 때 보다 효과적으로 탄성 변형될 수 있다.

보다 상세하게는, 스트립 라인 연결체(310)는, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, 제1접점 패널(311)이 PBA(130)의 타면 상에 마련된 접점부(135)에 면 접촉되도록 PBA(130)의 타면에 대하여 평행되게 구비되고, 제2접점 패널(312)이 제1접점 패널(311)로부터 상기 이격 방향으로 소정거리 이격 배치되되 후술하는 필터(200)의 가압 단자 핀(220)이 상기 이격 방향으로 무빙되어 가압하도록 제1접점 패널(311)과 평행되게 구비되며, 연결 패널(313)이 제1접점 패널(311)의 일단 및 제2접점 패널(312)의 일단을 연결하거나, 제1접점 패널(311)의 타단 및 제2접점 패널(312)의 타단을 연결하도록 구비될 수 있다. 아울러, 스트립 라인 연결체(310)는, 후술하는 가압 단자 핀(220)의 가압에 의하여 탄성 변형 가능하도록 형성될 수 있다. 이와 같이, 스트립 라인 연결체(310)는, 가압 단자 핀(220)에 의하여 탄성 변형되는 동작으로, PBA(130) 및 크렘쉘부(300) 사이의 조립 공차를 흡수할 수 있다.

한편, 필터(200)는, 소정의 밀착력을 발생시키면서 크렘쉘부(300)의 일면으로 밀착 결합할 때, 신호라인 연결공간(305)의 일부가 개구되도록 타측으로 형성된 핀 관통홀(335)을 관통하면서 단부가 제2접점 패널(312)을 가압하며 접점되는 가압 단자 핀(220)을 더 포함할 수 있다.

가압 단자 핀(220)은, 도 3 및 도 4에 참조된 바와 같이, 일단이 신호라인 연결공간(305)이 개구 형성된 핀 관통홀(335)을 관통하여 스트립 라인 연결체(310)의 구성 중 제2접점 패널(312)을 가압하고, 타단이 필터(200)의 접점부(210)에 일체로 형성된 압입 보스(211)에 가압됨과 동시에 필터(200)의 접점부(210)에 솔더링 결합 방식으로 실장 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서는, 가압 단자 핀(220)이 별도로 제조되어 필터(200)에 결합되는 것을 예시하고 있으나, 반드시 가압 단자 핀(220)이 별도로 제조되어야 하는 것은 아니고, 필터(200)의 접점부(210)와 일체로 형성되는 것도 가능함은 당연하다고 할 것이다.

필터(200)를 크렘쉘부(300)의 타면 측으로 소정의 밀착력을 발생시키면서 밀착시키면, 가압 단자 핀(220)이 스트립 라인 연결체(310)의 제2접점 패널(312)를 가압하여 형상 변형시키는 동작으로, 크렘쉘부(300)와 필터(200) 사이의 조립 공차를 용이하게 흡수함은 물론, 상술한 소정의 전기적인 신호 라인을 구축하게 된다.

한편, 크렘쉘부(300)의 외측면 중 필터(200)가 밀착되는 면에는, 상술한 전기적인 신호 라인을 정전 차폐하고, 필터(200)에 탄성 지지되는 탄성 그라운드 와셔(320)가 더 구비될 수 있다.

탄성 그라운드 와셔(320)는, 크렘쉘부(300)의 외측면에 고정되되, 상술한 그라운드 접지면(307)을 형성하는 신호 차단 재질의 피막과 통전되고, 상술한 전기적인 신호 라인의 주변부를 둘러싸도록 선단부가 필터(200)에 구비된 탄성 지지홈(235)을 탄성 지지하면서 실질적인 그라운드 단자(접지 단자) 역할을 수행하는 것이다.

따라서, 신호라인 연결공간(305)은, 특정 대역의 주파수 필터링을 위한 주요 구성인 PBA(130)와 필터(200) 사이를 연결하는 스트립 라인 연결체(310)를 매개로 상기 전기적인 신호 라인을 구축함과 동시에, 그라운드 접지면(307)과 같이 신호 차단 재질로 피막된 부위 및 탄성 그라운드 와셔(320)에 의하여 외부로부터 신호의 유입 및 내부 신호의 누출을 방지함으로써, 신호라인 연결공간(305)의 임피던스 특성이 쉽게 깨지지 않도록 할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 RF 커넥터(도 2의 도면부호 43 참조)와 같은 복잡하고 고가의 부품에 의하지 않고서도, 매우 단순한 구조체인 스트립 라인 연결체(310)를 이용하여 상기 전기적인 신호 라인을 구축할 수 있음은 물론, 필터(200)로부터 RF 커넥터(43) 일부를 삭제 가능하므로, 단일 필터(200)의 제조 단가를 낮출 수 있는 이점을 가진다.

도 5는 도 3의 구성 중 스트립 라인 연결체의 면 접촉 상태에 따른 반사 손실 결과를 설명하기 위한 모식도이고, 도 6a 내지 도 6d는 각각 X축 방향 및/또는 Y축 방향의 일정량 틀어짐에 따른 주파수 특성 그래프이며, 도 7은 도 3의 구성 중 스트립 라인 연결체를 PBA 타면에 대해 소정길이 띄운 상태의 반사 손실 결과를 설명하기 위한 모식도이고, 도 8a 내지 도 8d는 각각 X축 방향 및/또는 Y축 방향의 일정량 틀어짐에 따른 주파수 특성 그래프이다.

도 5는 스트립 라인 연결체(310)의 면 접촉 상태에 따른 반사 손실 결과를 설명하기 위하여 도입한 모식도로써, 도 6a 내지 도 6d는 각각 3GHz 주파수 대역에서 정상적인 접촉 상태(도 6a 참조)와, X축 방향으로 0.3mm 틀어진 경우(도 6b 참조)와, Y축 방향으로 틀어진 경우(도 6c 참조) 및 X축 및 Y축 방향으로 각각 0.3mm 틀어진 경우(도 6d 참조)의 주파수 특성을 시험한 결과치를 나타낸다.

스트립 라인 연결체(310)가 정상적으로 접촉되는 경우에는, 도 6a에 참조된 바와 같이, 3GHz의 주파수 대역에서 21.4dB의 반사 손실이 발생하였고, X축 방향으로 0.3mm 틀어진 경우에는 도 6b에 참조된 바와 같이, 3GHz 주파수 대역에서 22.9dB의 반사 손실이 발생하였으며, Y축 방향으로 0.3mm 틀어진 경우에는 도 6c에 참조된 바와 같이, 3GHz 주파수 대역에서 21.9dB의 반사 손실이 발생하였고, X축 및 Y축 방향으로 0.3mm 틀어진 경우에는, 도 6d에 참조된 바와 같이, 3GHz 주파수 대역에서 21.5dB의 반사 손실이 발생함을 알 수 있었다.

이를 통해, 최소한의 반사 손실을 확보하기 위해서는, 스트립 라인 연결체(310)가 X축 방향 및 Y축 방향으로 틀어지지 않게 정상적으로 면 접촉되도록 설치됨이 바람직함을 확인할 수 있다. 또한, 스트립 라인 연결체(310)의 허용 조립공차 범위인 X축 방향 및 Y축 방향으로의 0.3mm 범위 내에서의 반사 손실도 허용 범위 내의 손실임을 알 수 있었다.

한편, 도 7은 스트립 라인 연결체(310)를 PBA(130) 타면에 대해 z축 방향으로 소정길이 띄운 상태(즉, 접점면이 기울어진 상태)에서의 반사 손실 결과를 설명하기 위한 모식도로써, 도 8a 내지 도 8d는 각각 3GHz 주파수 대역에서 스트립 라인 연결체(310)를 z축 방향으로 0.1mm 띄운 상태의 정상 상태(도 8a 참조)와, X축 방향으로 0.3mm 틀어진 경우(도 8b 참조)와, Y축 방향으로 틀어진 경우(도 8c 참조) 및 X축 및 Y축 방향으로 각각 0.3mm 틀어진 경우(도 8d 참조)의 주파수 특성을 시험한 결과치를 나타낸다.

스트립 라인 연결체(310)를 PBA(130)의 타면으로부터 z축 방향으로 0.1mm 띄운 상태에서의 정상 상태는, 도 8a에 참조된 바와 같이, 3GHz의 주파수 대역에서 24.1dB의 반사 손실이 발생하였고, X축 방향으로 0.3mm 틀어진 경우에는 도 8b에 참조된 바와 같이, 3GHz 주파수 대역에서 22.9dB의 반사 손실이 발생하였으며, Y축 방향으로 0.3mm 틀어진 경우에는 도 8c에 참조된 바와 같이, 3GHz 주파수 대역에서 23.9dB의 반사 손실이 발생하였고, X축 및 Y축 방향으로 0.3mm 틀어진 경우에는, 도 8d에 참조된 바와 같이, 3GHz 주파수 대역에서 23.6dB의 반사 손실이 발생함을 알 수 있었다.

여기서, 스트립 라인 연결체(310)의 PBA(130) 측 접점부(135) 및 필터(200) 측 접점부에 대하여 소정의 기울기로 접점되는 경우에는, 그렇지 않은 경우(즉, 도 5의 경우)보다 더 많은 반사 손실이 생기는 것으로 측정되나, 이 또한 허용 범위 내에서의 손실임을 확인할 수 있었다.

또한, 스트립 라인 연결체(310)가 PBA(130)로부터 소정길이 띄워진 상태에서는, 최소한의 반사 손실을 확보하기 위해서 스트립 라인 연결체(310)가 X축 방향 및 Y축 방향으로 틀어지도록 설계하는 것이 더 유리하나, 앞서 살펴본 바와 같이, 스트립 라인 연결체(310)를 PBA(130)의 타면에 면 접촉 상태로 접합시키는 것이 가장 바람직한 설계 방향임을 확인할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 매우 간단한 탄성 구조인 스트립 라인 연결체(310)를 이용하여 크렘쉘부(300)를 관통하는 소정의 전기적인 신호 라인을 구축함에 있어서, 임피던스 특성이 쉽게 깨지는 것을 방지함은 물론, RF 커넥터의 개수를 줄임으로써 제품의 원가를 크게 절감할 수 있는 이점을 제공한다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.

10: 메인 하우징 15: 다수의 방열핀
60: 안테나 보드 130: PBA(프린트 보드 어셈블리)
200: 필터 210: 필터의 접점부
211: 압입 보스 220: 가압 단자 핀
300: 크렘쉘부 305: 신호라인 연결공간
307: 그라운드 접지면 310: 스트립 라인 연결체
311: 제1접점 패널 312: 제2접점 패널
313: 연결 패널 320: 탄성 그라운드 와셔

Claims (10)

1. 일면에 다수의 안테나 관련 부품이 실장되고, 타면에 다수의 필터가 실장되는 프린트 보드 어셈블리(이하 "PBA"라 약칭함);
   상기 PBA의 일면 측에 적층 배치되고, 일면에는 다수의 안테나 소자가 실장되되, 타면에 밀착된 상기 필터와 전기적인 신호 라인을 구축하도록 연결되는 안테나 보드;
   상기 PBA의 타면과 상기 필터의 일면 사이에 개재되어 신호 차폐 기능을 수행하는 크렘쉘부; 및
   상기 크렘쉘부의 내부에 배치되되, 상기 필터의 밀착 결합 시 상기 필터의 밀착력에 의하여 일부가 형상 변형되면서 상기 크렘쉘부 사이의 조립 공차를 흡수하고, 상기 전기적인 신호 라인을 구축하는 스트립 라인 연결체; 를 포함하는, 안테나 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스트립 라인 연결체는, 상기 크렘쉘부의 내부면 및 상기 PBA의 타면에 신호 차단 재질이 피막된 형태로 구비된 그라운드 접지면에 의하여 접지되게 상기 PBA의 타면에 연결된, 안테나 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 스트립 라인 연결체는,
   상기 크렘쉘부에 구비되되,
   일측으로는 상기 PBA에 의하여 차폐되고, 타측으로는 상기 필터에 의하여 차폐되는 신호라인 연결공간에 구비되는, 안테나 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 신호라인 연결공간의 내벽면에는,
   상기 스트립 라인 연결체와 통전되지 않도록 신호 차단 재질이 피막 구비된, 안테나 장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 신호라인 연결공간의 내벽면에 피막된 상기 신호 차단 재질은, 상기 스트립 라인 연결체 주위의 접지 역할을 수행하는, 안테나 장치.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 스트립 라인 연결체는,
   상기 PBA의 타면에 수평되게 접점 고정되는 제1접점 패널;
   상기 필터와 접점되도록 상기 제1접점 패널과 평행되게 배치된 제2접점 패널; 및
   상기 제1접점 패널과 상기 제2접점 패널의 단부를 연결하는 연결 패널; 을 포함하는, 안테나 장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 스트립 라인 연결체는, 도전성 재질로 구비되고, 탄성 변형 가능하도록 형성된, 안테나 장치.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 크렘쉘부 중 상기 필터가 밀착되는 부위에는, 상기 신호라인 연결공간과 연통되는 핀 관통홀이 형성되고,
   상기 필터에는, 상기 핀 관통홀을 관통하면서 단부가 상기 스트립 라인 연결체 중 상기 제2접점 패널을 가압하며 접점되는 가압 단자 핀이 고정된, 안테나 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 가압 단자 핀은, 상기 필터의 접점면에 솔더링 결합 방식으로 실장 고정된, 안테나 장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 크렘쉘부의 외측면 중 상기 필터가 밀착되는 면에는, 상기 전기적인 신호 라인을 정전 차폐하고, 상기 필터에 탄성 지지되는 탄성 그라운드 와셔가 설치된, 안테나 장치.

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