KR200322363Y1 - Small dielectric antenna - Google Patents

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KR200322363Y1
KR200322363Y1 KR20-2003-0013347U KR20030013347U KR200322363Y1 KR 200322363 Y1 KR200322363 Y1 KR 200322363Y1 KR 20030013347 U KR20030013347 U KR 20030013347U KR 200322363 Y1 KR200322363 Y1 KR 200322363Y1
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문정익
박성욱
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Abstract

본 고안은 소형 유전체 안테나에 관한 것으로서, 제 1 유전체로 작용하는 세라믹 재질의 세라믹 유전체(11); 세라믹 유전체(11)의 하면에 형성되는 제 1 금속패턴(12); 세라믹 유전체(11)가 상측에 실장되는 실장부(13)가 일측 모서리에 일체로 돌출 형성되며, PCB(20)상의 일부를 제 2 유전체로 활용하는 PCB 유전체(14); PCB 유전체(14)의 실장부(13)의 상측면에 형성되어 제 1 금속패턴(12)과 접하는 제 2 금속패턴(15); PCB 유전체(14)의 실장부(13)의 하측면에 형성되는 제 3 금속패턴(16); PCB 유전체(14)의 실장부(13)의 상.하측면에 형성된 제 2 및 제 3 금속패턴(15,16)을 관통 연결시키는 연결용 금속패턴(17); 및 제 2 금속패턴(15)에 전기적으로 연결되도록 PCB(20)상에 형성되는 급전용 금속패턴(18)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 고안은, 세라믹 유전체의 하측면에만 금속패턴을 형성함으로써 세라믹 유전체에 금속패턴의 형성이 용이하여 제조공정이 간편해지고, 금속패턴들이 PCB 유전체의 일측 모서리에 치우쳐 위치함으로써 PCB상의 각종 부품들로 인한 영향을 최소화하여 공진주파수가 변화하는 것을 방지할 뿐만 아니라 PCB상에 다른 기능을 가지는 부품들을 실장할 수 있는 공간을 충분히 확보하여 PCB 유전체의 면적을 효율적으로 사용할 수 있어서 전체 시스템 설계에 많은 도움을 주며, 두 개이상의 대역에서 공진을 일으키는 복수의 방사전극을 구비함으로써 복수의 대역에서 사용이 가능한 효과를 가지고 있다.The present invention relates to a small dielectric antenna, comprising: a ceramic dielectric (11) made of a ceramic material serving as a first dielectric; A first metal pattern 12 formed on a bottom surface of the ceramic dielectric 11; A PCB dielectric 14 in which a mounting portion 13 on which a ceramic dielectric 11 is mounted is protruded integrally at one corner thereof and utilizing a portion of the PCB 20 as a second dielectric; A second metal pattern 15 formed on an upper surface of the mounting portion 13 of the PCB dielectric 14 to be in contact with the first metal pattern 12; A third metal pattern 16 formed on the lower surface of the mounting portion 13 of the PCB dielectric 14; A connection metal pattern 17 for connecting through the second and third metal patterns 15 and 16 formed on upper and lower surfaces of the mounting portion 13 of the PCB dielectric 14; And a power feeding metal pattern 18 formed on the PCB 20 to be electrically connected to the second metal pattern 15. Therefore, the present invention, by forming a metal pattern only on the lower side of the ceramic dielectric, it is easy to form a metal pattern on the ceramic dielectric to simplify the manufacturing process, and the metal patterns are located on one side edge of the PCB dielectric to the various parts on the PCB Minimize the effects of the resonance to prevent the resonant frequency is changed, as well as enough space for mounting components with different functions on the PCB to effectively use the area of the PCB dielectric to help the overall system design It has the effect that can be used in a plurality of bands by having a plurality of radiation electrodes that cause resonance in two or more bands.

Description

소형 유전체 안테나{SMALL DIELECTRIC ANTENNA}Small dielectric antenna {SMALL DIELECTRIC ANTENNA}

본 고안은 소형 유전체 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세라믹 유전체에 금속패턴의 형성이 용이하여 제조공정이 간편하며, PCB상의 각종 부품들로 인한 영향을 최소화할 뿐만 아니라 PCB 유전체의 면적을 효율적으로 사용할 수 있는 소형 유전체 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a small dielectric antenna, and more particularly, it is easy to form a metal pattern on the ceramic dielectric, and the manufacturing process is simple, minimizing the influence of various components on the PCB and efficiently reducing the PCB dielectric area. A small dielectric antenna that can be used.

일반적으로, 이동통신 서비스를 위한 안테나는 기지국, 중계기, 또는 무선통신장치에 부착된 안테나에서 전파를 수신하거나 통신기기에 발생한 전기적 신호를 외부로 전달하는 역할을 한다.In general, an antenna for a mobile communication service receives a radio wave from an antenna attached to a base station, a repeater, or a wireless communication device, or transmits an electric signal generated in the communication device to the outside.

안테나 중에서 대표적인 것으로 안테나를 길게 외부로 뺄 수 있는 수납안테나(retractable antenna)의 일종인 모노폴 안테나(monopole antenna)를 들 수 있으며, 모노폴 안테나의 길이는 대략 파장의 1/4정도의 길이를 가진다.A representative example of the antenna is a monopole antenna, which is a type of retractable antenna that can be pulled out of the antenna for a long time. The length of the monopole antenna is about 1/4 of the wavelength.

현재는 모노폴 안테나의 불편함으로 인해 안테나를 외부로 빼거나 넣지 않아도 되는 스터비 안테나(stubby antenna)가 많이 사용되고 있으며, 스테비 안테나로는 특성이 좋은 헬리컬 안테나, 휩 안테나 또는 칩안테나와 같은 유전체 안테나를들 수 있다.Nowadays, stubby antennas are used because they do not need to be pulled out or inserted into the antenna due to the inconvenience of monopole antennas, and stevie antennas include dielectric antennas such as helical antennas, whip antennas, or chip antennas. Can be mentioned.

유전체 안테나는 안테나의 소형화 추세에 따라 미앤더 라인(meander line)을 이용하여 크기를 줄이고 있고, 특히, 세라믹 재질의 소형 직육면체 유전체를 이용하여 더욱 소형화되어 가고 있으며, PCS와 IMT-2000, PCS와 Bluetoooth 등 서로 다른 밴드를 하나의 모듈에서 해결하기 위해 광대역 특성을 가지고 있다.Dielectric antennas are being reduced in size by using meander lines in accordance with the trend of miniaturization of antennas. In particular, dielectric antennas are being further miniaturized by using small rectangular parallelepiped dielectrics made of ceramics. PCS, IMT-2000, PCS and Bluetoooth To solve different bands in one module, they have broadband characteristics.

종래의 스터비 안테나중 소형 유전체 안테나를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the small dielectric antenna of the conventional stubby antenna with the accompanying drawings as follows.

도 1은 종래의 기술에 따른 소형 유전체 안테나를 도시한 분해사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 소형 유전체 안테나는 제 1 유전체로 작용하는 세라믹재질의 세라믹 유전체(1), 세라믹 유전체(1)의 표면에 미앤더(meander) 형상으로 형성되는 제 1 금속패턴(2), 세라믹 유전체의 일면에 형성되는 제 1 급전용 금속패턴(3), 세라믹 유전체(1)가 실장되는 PCB(Printed Circuit Board; 4)상의 일부를 제 2 유전체로 활용하는 PCB 유전체(5), PCB 유전체(5)의 전면과 뒷면에 형성되는 제 2 금속패턴(6), PCB 유전체(5)의 전면과 뒷면에 형성된 제 2 금속패턴(6)을 관통 연결시키는 연결 금속패턴(7), 및 제 1 급전용 금속패턴(3)과 전기적으로 연결되도록 PCB(4)상에 형성되는 제 2 급전용 금속패턴(8)을 포함한다.1 is an exploded perspective view showing a small dielectric antenna according to the prior art. As shown, the conventional small dielectric antenna has a ceramic dielectric material 1 of ceramic material acting as a first dielectric material and a first metal pattern 2 formed in a meander shape on the surface of the ceramic dielectric material 1. A first dielectric metal pattern 3 formed on one surface of a ceramic dielectric, a PCB dielectric 5 using a portion of a printed circuit board 4 on which the ceramic dielectric 1 is mounted, as a second dielectric, a PCB A second metal pattern 6 formed on the front and back sides of the dielectric 5, a connection metal pattern 7 connecting through the second metal pattern 6 formed on the front and back sides of the PCB dielectric 5, and And a second feeding metal pattern 8 formed on the PCB 4 to be electrically connected to the first feeding metal pattern 3.

이와 같은 구조로 이루어진 종래의 소형 유전체 안테나의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of a conventional small dielectric antenna having such a structure is performed as follows.

커넥터를 사용하거나 RF 모듈에서 직접 공급되는 신호선(미도시)과 제 2 급전용 금속패턴(8)을 단락시켜 전류가 흐르도록 한다.Using a connector or shorting the signal line (not shown) supplied directly from the RF module and the metal pattern (8) for the second power supply so that the current flows.

제 2 급전용 금속패턴(8)과 제 1 급전용 금속패턴(3)을 통해 전달되는 전류는 안테나의 세라믹 유전체(1) 및 PCB(4) 상.하면에 형성된 미앤더 라인 형상의 제 1 및 제 2 금속패턴(2,6)을 통하여 흐르면서 적절한 공진주파수에서 대기중으로 최대의 전자계 에너지를 방사한다.Currents transmitted through the metal pattern 8 for the second feed and the metal pattern 3 for the first feed are formed in a meander line shape formed on the upper and lower surfaces of the ceramic dielectric 1 and the PCB 4 of the antenna. It flows through the second metal patterns 2 and 6 and radiates the maximum electromagnetic energy into the atmosphere at an appropriate resonance frequency.

그러나, 이와 같은 종래의 소형 유전체 안테나는 제 1 금속패턴(2)이 미앤더 라인의 형상을 가짐과 아울러 세라믹 유전체(1)의 표면이나 내부에 존재하고 있으므로 제조 공정이 복잡해져 제조상의 어려움을 가져오며, 제 1 및 제 2 금속패턴(2,6)의 위치가 PCB(4)의 중앙에 위치하므로 PCB(4)상에 설치되는 각종 부품들로부터 영향을 받게 되어 공진주파수가 변화할 뿐만 아니라 PCB(4)상에 다른 기능을 가지는 부품을 실장할 수 있는 공간의 확보가 어려워 전체 시스템 설계에 많은 제약이 따르는 문제점을 가지고 있었다.However, in the conventional small dielectric antenna, since the first metal pattern 2 has the shape of a meander line and exists on the surface or the inside of the ceramic dielectric 1, the manufacturing process is complicated, resulting in manufacturing difficulties. Since the positions of the first and second metal patterns 2 and 6 are located at the center of the PCB 4, they are affected by various components installed on the PCB 4, and the resonance frequency is changed as well as the PCB ( 4) It was difficult to secure a space for mounting components having different functions on the top, which caused a lot of restrictions on the overall system design.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 세라믹 유전체의 하측면에만 금속패턴을 형성함으로써 세라믹 유전체에 금속패턴의 형성이 용이하여 제조공정이 간편해지고, 금속패턴들이 PCB 유전체의 일측 모서리에 치우쳐 위치함으로써 PCB상의 각종 부품들로 인한 영향을 최소화하여 공진주파수가 변화하는 것을 방지할 뿐만 아니라 PCB상에 다른 기능을 가지는 부품들을 실장할 수 있는 공간을 충분히 확보하여 PCB 유전체의 면적을 효율적으로 사용할 수 있어서 전체 시스템 설계에 많은 도움을 주며, 두 개이상의 대역에서 공진을 일으키는 복수의 방사전극을 구비함으로써 복수의 대역에서 사용이 가능한 소형 유전체 안테나를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-described problems, the object of the present invention is to form a metal pattern only on the lower side of the ceramic dielectric, it is easy to form a metal pattern on the ceramic dielectric, the manufacturing process is simplified, the metal patterns are PCB Positioned at one edge of the dielectric minimizes the influence of various components on the PCB to prevent the resonant frequency from changing and also secures enough space to mount components with different functions on the PCB. The present invention provides a small dielectric antenna that can be used in a plurality of bands by providing a large number of radiation electrodes that generate resonance in two or more bands because the area can be efficiently used.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 고안은, 소형 유전체 안테나에 있어서, 제 1 유전체로 작용하는 세라믹 재질의 세라믹 유전체; 세라믹 유전체의 하면에 형성되는 제 1 금속패턴; 세라믹 유전체가 상측에 실장되는 실장부가 일측 모서리에 일체로 돌출 형성되며, PCB상의 일부를 제 2 유전체로 활용하는 PCB 유전체; PCB 유전체의 실장부의 상측면에 형성되어 제 1 금속패턴과 접하는 제 2 금속패턴; PCB 유전체의 실장부의 하측면에 형성되는 제 3 금속패턴; PCB 유전체의 실장부의 상.하측면에 형성된 제 2 및 제 3 금속패턴을 관통 연결시키는 연결용 금속패턴; 및 제 2 금속패턴에 전기적으로 연결되도록 PCB상에 형성되는 급전용 금속패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is a small dielectric antenna, comprising: a ceramic dielectric of ceramic material serving as a first dielectric; A first metal pattern formed on the bottom surface of the ceramic dielectric material; A PCB dielectric in which a ceramic dielectric is mounted on the upper side and integrally formed at one corner thereof, and using a part of the PCB as a second dielectric; A second metal pattern formed on an upper surface of the mounting portion of the PCB dielectric to contact the first metal pattern; A third metal pattern formed on a lower side of the mounting portion of the PCB dielectric; A connection metal pattern for connecting through the second and third metal patterns formed on the upper and lower surfaces of the mounting portion of the PCB dielectric; And a power feeding metal pattern formed on the PCB to be electrically connected to the second metal pattern.

도 1은 종래의 기술에 따른 소형 유전체 안테나를 도시한 분해사시도이고,1 is an exploded perspective view showing a small dielectric antenna according to the prior art,

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나를 도시한 분해사시도이고,2 is an exploded perspective view showing a small dielectric antenna according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 제 1 금속패턴을 도시한 전개도이고,3 is a development view illustrating a first metal pattern of a small dielectric antenna according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 제 2 및 제 3 금속패턴을 도시한 전개도이고,4 is a development view illustrating second and third metal patterns of a small dielectric antenna according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 반사손실에 대한 실측치를 종래와 비교하여 도시한 그래프이고,Figure 5 is a graph showing the actual measurement value for the return loss of the small dielectric antenna according to an embodiment of the present invention compared to the conventional,

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 제 1 금속패턴을 도시한 전개도이고,6 is a development view showing a first metal pattern of a small dielectric antenna according to another embodiment of the present invention,

도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 제 2 및 제 3 금속패턴을 도시한 전개도이고,7 is an exploded view showing second and third metal patterns of a small dielectric antenna according to another embodiment of the present invention,

도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 반사손실에 대한 계산치를 도시한 그래프이다.8 is a graph showing the calculated value of the return loss of the small dielectric antenna according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

11 : 세라믹 유전체 12, 31 : 제 1 금속패턴11 ceramic dielectric 12, 31 first metal pattern

13 : 실장부 14 : PCB 유전체13 mounting part 14 PCB dielectric

15, 32 : 제 2 금속패턴 16, 33 : 제 3 금속패턴15, 32: second metal pattern 16, 33: third metal pattern

17, 34 : 연결용 금속패턴 18 : 급전용 금속패턴17, 34: metal pattern for connection 18: metal pattern for feed

이하, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the most preferred embodiment of the present invention will be described in more detail so that those skilled in the art can easily practice.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나를 도시한 분해사시도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 제 1 금속패턴을 도시한 전개도이고, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 제 2 및 제 3 금속패턴을 도시한 전개도이고, 도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 반사손실에 대한 실측치를 종래와 비교하여 도시한 그래프이고, 도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 제 1 금속패턴을 도시한 전개도이고, 도 7은 본 고안의 다른 실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 제 2 및 제 3 금속패턴을 도시한 전개도이고, 도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 반사손실에 대한 실측치를 도시한 그래프이다.2 is an exploded perspective view showing a small dielectric antenna according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded view showing a first metal pattern of a small dielectric antenna according to an embodiment of the present invention, Figure 4 2 and 3 are exploded views showing the second and third metal patterns of the small dielectric antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating actual measurement values of the return loss of the small dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. 6 is an exploded view showing a first metal pattern of a small dielectric antenna according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a second and third metal of the small dielectric antenna according to another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a development view showing a pattern, and FIG. 8 is a graph illustrating measured values of return loss of a small dielectric antenna according to another exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나(10)에 있어서, 제 1 유전체로 작용하는 세라믹 유전체(11)와, 세라믹 유전체(11)의 하면에 형성되는 제 1 금속패턴(12)과, 세라믹 유전체(11)가 상측에 실장되는 실장부(13)가 일측 모서리에 형성되는 PCB 유전체(14)와, PCB 유전체(14)의 실장부(13) 상측면 및 하측면에 각각 형성되는 제 2 및 제 3 금속패턴(15,16)과, 제 2 및 제 3 금속패턴(15,16)을 관통 연결시키는 연결용 금속패턴(17)과, 제 2 금속패턴(15)에 전기적으로 연결되는 급전용 금속패턴(18)을 포함한다.As shown, in the small dielectric antenna 10 according to the embodiment of the present invention, the ceramic dielectric 11 serving as the first dielectric and the first metal pattern formed on the lower surface of the ceramic dielectric 11 ( 12 and the PCB dielectric 14 having the mounting portion 13 on which the ceramic dielectric 11 is mounted on one side, and the upper and lower surfaces of the mounting portion 13 of the PCB dielectric 14, respectively. The second and third metal patterns 15 and 16 to be formed, the connecting metal pattern 17 through which the second and third metal patterns 15 and 16 are connected to each other, and the second metal pattern 15 are electrically connected to each other. It includes a power supply metal pattern 18 connected to.

세라믹 유전체(11)는 제 1 유전체로 작용하는 세라믹 재질로 형성되고, 직육면체의 형상을 가지며, 하측면에 제 1 금속패턴(12)이 형성된다.The ceramic dielectric material 11 is formed of a ceramic material serving as a first dielectric material, has a rectangular parallelepiped shape, and a first metal pattern 12 is formed on a lower surface thereof.

제 1 금속패턴(12)은 세라믹 유전체(11)의 하측면에 도포되어 형성되며, 제 2 금속패턴(15)과 접하여 전기적으로 연결된다.The first metal pattern 12 is formed on the lower surface of the ceramic dielectric 11 and is electrically connected to the second metal pattern 15.

PCB 유전체(14)는 세라믹 유전체(11)가 상측에 실장되는 실장부(13)가 일측 모서리에 수평되게 돌출 형성되며, PCB(Printed Circuit Board; 20)상의 일부를 제 2 유전체로 활용한다.The PCB dielectric 14 has a mounting portion 13 on which the ceramic dielectric 11 is mounted to protrude horizontally at one corner thereof, and uses a part of the PCB (Printed Circuit Board) 20 as the second dielectric.

PCB(20)는 상.하측면에 각각 접지용 금속도체(21,22)가 형성되며, 접지용 금속도체(21,22)는 비아 홀(via hole)로 형성되는 금속패턴(23)을 통해 서로 전기적으로 연결됨과 아울러 제 1 내지 제 3 금속패턴(12,15,16)과 전기적으로 단락되어있지 않다.The PCB 20 has upper and lower ground metal conductors 21 and 22 formed thereon, and the grounding metal conductors 21 and 22 are formed through a metal pattern 23 formed of via holes. It is electrically connected to each other and is not electrically shorted with the first to third metal patterns 12, 15, and 16.

제 2 금속패턴(15)은 PCB 유전체(14)의 실장부(13)의 상측면에 형성되어 제 1 금속패턴(12)과 접하며, 실장부(13)를 관통하는 비아 홀(via hole) 내측면에 형성되는 연결용 금속패턴(17)에 의해 PCB 유전체(14)의 실장부(13)의 하측면에 형성되는 제 3 금속패턴(16)과 전기적으로 연결된다.The second metal pattern 15 is formed on the upper surface of the mounting portion 13 of the PCB dielectric 14 to be in contact with the first metal pattern 12 and in the via hole penetrating the mounting portion 13. The connection metal pattern 17 formed on the side surface is electrically connected to the third metal pattern 16 formed on the lower surface of the mounting portion 13 of the PCB dielectric 14.

급전용 금속패턴(18)은 제 2 금속패턴(15)에 전기적으로 연결되도록 PCB(20)상에 형성된다.The power feeding metal pattern 18 is formed on the PCB 20 to be electrically connected to the second metal pattern 15.

본 고안에 따른 다른 실시예에 따른 소형 유전체 안테나는, 복수의 대역에 사용할 수 있는 구조를 가지며, 이를 위해 세라믹 유전체(11)와, 실장부(13)가 형성되는 PCB 유전체(14)와, 급전용 금속패턴(18)은 상기의 일실시예와 동일하나, 제 3 금속패턴(33)은 급전용 금속패턴(18)으로부터 제 2 금속패턴(32)과 연결용 금속패턴(34)을 통해 급전시 두 개 이상의 대역에서 공진을 일으키도록 복수의 방사전극(33a,33b)으로 이루어진다.A small dielectric antenna according to another embodiment of the present invention has a structure that can be used in a plurality of bands, and for this purpose, a ceramic dielectric 11, a PCB dielectric 14 having a mounting portion 13, and The dedicated metal pattern 18 is the same as the above embodiment, but the third metal pattern 33 is fed from the power feeding metal pattern 18 through the second metal pattern 32 and the connecting metal pattern 34. And a plurality of radiation electrodes 33a and 33b to cause resonance in two or more bands.

제 3 금속패턴(33)은 도 7에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 두 개의 방사전극(33a,33b)으로 이루어진다.As shown in Fig. 7, the third metal pattern 33 is composed of two radiation electrodes 33a and 33b in this embodiment.

본 실시예에서 도 6 및 도 7에서 나타낸 바와 같이, 제 1 및 제 2 금속패턴(31,32)은 상기의 일실시예와 동일하나 제 3 금속패턴(33)의 형상에 상응한 형상을 가진다.6 and 7, the first and second metal patterns 31 and 32 are the same as those of the above embodiment, but have a shape corresponding to that of the third metal pattern 33. .

이와 같은 구조로 이루어진 소형 유전체 안테나의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the small dielectric antenna having such a structure is performed as follows.

본 고안에 따른 소형 유전체 안테나는 급전구조가 CPW(Co-Planar Waveguide)이며, 이를 PCB 유전체(14)상에 형성시켜 제 1 내지 제 3 금속패턴(12,15,16,31,32,33)과 단락시켜 급전하고 있으며, 커넥터를 사용하거나 RF 모듈에서 직접 공급되는 신호선과 급전용 금속패턴(18)을 단락시켜 전류가 흐르도록 한다.The small dielectric antenna according to the present invention has a feeding structure of CPW (Co-Planar Waveguide), which is formed on the PCB dielectric 14 to form the first to third metal patterns 12, 15, 16, 31, 32, and 33. Power is supplied by short-circuit with a short circuit, and a current is generated by short-circuiting the signal line and the power supply metal pattern 18 directly supplied from the connector or the RF module.

급전용 금속패턴(18)으로 전달되는 전류는 세라믹 유전체(11) 및 PCB 유전체(14)의 실장부(13)의 상측면과 하측면에 형성되는 제 2 및 제 3 금속패턴(15,16,32,33)을 통하여 흐르면서 적절한 공진주파수 중에서 대기중으로 최대의 전자계 에너지를 방사한다.Currents transmitted to the metal pattern 18 for power supply are formed on the upper and lower surfaces of the ceramic dielectric 11 and the mounting portion 13 of the PCB dielectric 14. 32, 33) and radiates the maximum electromagnetic energy into the atmosphere at an appropriate resonant frequency.

또한, 일반적으로 사용되는 모노폴 안테나보다 크기를 줄이기 위하여 미앤더 라인으로 형성되는 제 2 및 제 3 금속패턴(15,16,32,33)과 비유전율이 높은 세라믹 유전체(11)를 사용하여 소형 유전체 안테나의 입력 임피던스는 제 2 및 제 3 금속패턴(15,16,32,33)의 미앤더 라인간의 거리와 폭, 길이 및 세라믹 유전체(11)와 PCB 유전체(14)의 물성 등을 변화하여 조절할 수 있다.In addition, in order to reduce the size of the conventional monopole antenna, a small dielectric using second and third metal patterns 15, 16, 32, and 33 formed of meander lines and a ceramic dielectric material 11 having a high relative dielectric constant. The input impedance of the antenna is adjusted by varying the distance, width, length, and properties of the ceramic dielectric 11 and the PCB dielectric 14 between the meander lines of the second and third metal patterns 15, 16, 32, and 33. Can be.

제 1 금속패턴(12,31)은 PCB 유전체(14)상의 제 2 금속패턴(15,32)과 단락되어 세라믹 유전체(11)를 고정시키는 역할을 할 뿐만 아니라 안테나의 전기적인 길이를 증가시킨다.The first metal patterns 12 and 31 may be shorted with the second metal patterns 15 and 32 on the PCB dielectric 14 to fix the ceramic dielectric 11 as well as to increase the electrical length of the antenna.

세라믹 유전체(11)와 PCB 유전체(14)의 물리적인 성질, 특히 비유전율이 서로 다르도록 하여 광대역 특성을 향상시킨다.The physical properties of the ceramic dielectric material 11 and the PCB dielectric material 14, in particular, the relative dielectric constant is different from each other to improve the broadband characteristics.

제 1 금속패턴(12,31)이 세라믹 유전체(11)의 하측면에만 형성됨으로써 세라믹 유전체(11)의 제 1 금속패턴(12,31)의 형성이 용이하여 제조공정이 간편해진다.Since the first metal patterns 12 and 31 are formed only on the lower side of the ceramic dielectric 11, the first metal patterns 12 and 31 of the ceramic dielectric 11 can be easily formed, thereby simplifying the manufacturing process.

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 반사손실에 대한 실측치를 종래와 비교하여 도시한 그래프이다. 도시된 바와 같이, 제 1 금속패턴(12)을 세라믹 유전체(11)의 하측면에만 형성시키더라도 종래의 기술에서 설명한 세라믹 유전체(1; 도 1에 도시)의 상.하면 및 측면에 미앤더 라인의 제 1 금속도체(2; 도 1에 도시)를 형성할 때와 서로 비슷한 반사손실 특성을 가질 수 있다.FIG. 5 is a graph illustrating actual measurements of return loss of a small dielectric antenna according to an embodiment of the present invention. As shown, even if the first metal pattern 12 is formed only on the lower surface of the ceramic dielectric 11, meander lines on the top, bottom, and side surfaces of the ceramic dielectric 1 (shown in FIG. 1) described in the related art. The first metal conductor 2 (shown in FIG. 1) may have similar reflection loss characteristics.

제 1 내지 제 3 금속패턴(12,15,16,31,32,33)의 위치가 PCB 패턴(14)의 일측 모서리에 치우쳐져 형성되는 실장부(13)에 실장되므로 PCB(20)상의 각종 부품들(미도시)로부터 받는 영향을 최소화하여 공진주파수가 낮아지는 것을 방지할 뿐만 아니라 PCB(20)상에 다른 기능을 가지는 부품들을 실장할 수 있는 공간을 충분히 확보하여 PCB 유전체(14)의 면적을 효율적으로 사용할 수 있어 전체 시스템 설계에 많은 도움이 된다.Since the positions of the first to third metal patterns 12, 15, 16, 31, 32, and 33 are mounted on the mounting part 13 formed by being biased at one edge of the PCB pattern 14, various types of components on the PCB 20 may be provided. Minimize the influence from components (not shown) to prevent the resonance frequency from being lowered, and to secure enough space to mount components having different functions on the PCB 20, thereby providing the area of the PCB dielectric 14 Can be used efficiently, which will greatly aid the overall system design.

한편, 본 고안의 다른 실시예에서 제 3 금속도체(33)의 시작부분은 제 1 및 제 2 금속도체(31,32)와 단락되어 있으나 끝부분은 단락되어 있지 않고 구 개의 방사전극(33a,33b)에 의해 서로 다른 두 가지 대역에서 공진을 일으킨다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention, the beginning of the third metal conductor 33 is shorted with the first and second metal conductors 31 and 32, but the ends thereof are not shorted and the nine radiation electrodes 33a, 33b) causes resonance in two different bands.

도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 소형 유전체 안테나의 반사손실에 대한 계산치를 도시한 그래프이다. 도시된 바와 같이, 본 고안의 다른 실시예에 따른 소형 유전체 안테나는 제 3 금속패턴(33)이 하나의 급전용 금속패턴(18)으로부터 제 2 금속패턴(32)과 연결용 금속패턴(34)을 통해 급전됨에 따라 두 개의방사전극(33a,33b)에 의해 대역 1과 대역 2에서 사용이 가능함을 알 수 있다.8 is a graph showing the calculated value of the return loss of the small dielectric antenna according to another embodiment of the present invention. As shown, in the small dielectric antenna according to another embodiment of the present invention, the third metal pattern 33 is connected to the second metal pattern 32 and the second metal pattern 32 from one of the power supply metal patterns 18. As it is fed through, it can be seen that it can be used in the band 1 and the band 2 by the two radiation electrodes (33a, 33b).

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 소형 유전체 안테나는 세라믹 유전체의 하측면에만 금속패턴을 형성함으로써 세라믹 유전체에 금속패턴의 형성이 용이하여 제조공정이 간편해지고, 금속패턴들이 PCB 유전체의 일측 모서리에 치우쳐 위치함으로써 PCB상의 각종 부품들로 인한 영향을 최소화하여 공진주파수가 변화하는 것을 방지할 뿐만 아니라 PCB상에 다른 기능을 가지는 부품들을 실장할 수 있는 공간을 충분히 확보하여 PCB 유전체의 면적을 효율적으로 사용할 수 있어서 전체 시스템 설계에 많은 도움을 주며, 두 개이상의 대역에서 공진을 일으키는 복수의 방사전극을 구비함으로써 복수의 대역에서 사용이 가능한 효과를 가지고 있다.As described above, the small dielectric antenna according to the present invention forms a metal pattern only on the lower side of the ceramic dielectric to facilitate the formation of a metal pattern on the ceramic dielectric, thereby simplifying the manufacturing process, and the metal patterns are biased at one edge of the PCB dielectric. Positioning minimizes the influence of various components on the PCB to prevent the resonant frequency from changing and also secures enough space to mount components with different functions on the PCB so that the area of the PCB dielectric can be used efficiently. Therefore, it helps a lot of system design, and it has an effect that can be used in a plurality of bands by providing a plurality of radiation electrodes which cause resonance in two or more bands.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 소형 유전체 안테나를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용신안등록청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.As described above is just one embodiment for implementing a small dielectric antenna according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the utility model registration claims below Without departing from the gist, any person having ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs will have a technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (2)

소형 유전체 안테나에 있어서,In a small dielectric antenna, 제 1 유전체로 작용하는 세라믹 재질의 세라믹 유전체;A ceramic dielectric of ceramic material serving as a first dielectric; 상기 세라믹 유전체의 하면에 형성되는 제 1 금속패턴;A first metal pattern formed on a bottom surface of the ceramic dielectric material; 상기 세라믹 유전체가 상측에 실장되는 실장부가 일측 모서리에 일체로 돌출 형성되며, PCB상의 일부를 제 2 유전체로 활용하는 PCB 유전체;A PCB dielectric in which the mounting portion on which the ceramic dielectric is mounted is protruded integrally at one corner thereof and utilizing a portion of the PCB as a second dielectric; 상기 PCB 유전체의 실장부의 상측면에 형성되어 상기 제 1 금속패턴과 접하는 제 2 금속패턴;A second metal pattern formed on an upper surface of a mounting portion of the PCB dielectric to contact the first metal pattern; 상기 PCB 유전체의 실장부의 하측면에 형성되는 제 3 금속패턴;A third metal pattern formed on a lower surface of a mounting portion of the PCB dielectric; 상기 PCB 유전체의 실장부의 상.하측면에 형성된 상기 제 2 및 제 3 금속패턴을 관통 연결시키는 연결용 금속패턴; 및A connection metal pattern for connecting the second and third metal patterns formed on upper and lower surfaces of the mounting portion of the PCB dielectric; And 상기 제 2 금속패턴에 전기적으로 연결되도록 상기 PCB상에 형성되는 급전용 금속패턴;A power feeding metal pattern formed on the PCB to be electrically connected to the second metal pattern; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 유전체 안테나.Small dielectric antenna comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 금속패턴은 상기 급전용 금속패턴으로부터 상기 제 2 금속패턴과 상기 연결용 금속패턴을 통해 급전시 두 개 이상의 대역에서 공진을 일으키도록 복수의 방사전극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소형 유전체 안테나.The method of claim 1, wherein the third metal pattern is formed of a plurality of radiation electrodes to cause resonance in two or more bands when the power supply from the power supply metal pattern through the second metal pattern and the connecting metal pattern. Small dielectric antenna made.
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CN114512806A (en) * 2022-02-28 2022-05-17 歌尔智能科技有限公司 Double-frequency ceramic antenna and electronic equipment

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