KR20040011726A - 안테나 스위치 모듈 측정장치 및 그 제조방법 - Google Patents

안테나 스위치 모듈 측정장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안테나 송수신 모듈의 특성을 측정할 때 발생할 수 있는 신호 왜곡, 삽입 손실 및 커플링 효과를 방지할 수 있어 정확한 특성을 측정할 수 있는 안테나 스위치 모듈 측정장치 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명은고주파 송수신에 사용되는 안테나 스위치 모듈을 측정하기 위하여 서로 다른 주파수 대역 신호를 송수신하는 적어도 하나 이상의 송수신 단자와, 전원을 인가하는 제 1 전원 단 및 제 2 전원 단이 형성되어 있는 상부 동판; 상기 상부 동판의 제 1 전원 단 및 제 2 전원 단과 각각 전기전으로 연결되도록 제 1 전원 단자와 제 2 전원 단자가 형성되어 있는 하부 동판; 및 상기 상부 동판과 하부 동판 사이에 개재되어 있는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

안테나 스위치 모듈 측정장치 및 그 제조방법{APPARATUS FOR MEASURING ANTENNA SWITCH MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING USING THE SAME}
본 발명은 안테나 스위치 모듈 측정장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 안테나 스위치 모듈을 측정하기 위하여 고주파 신호와 전원 신호를 상하 동판을 따라 분리하여 인가함으로써 삽입 손실 및 커플링 효과를 방지하여 안정된 부품 특성을 측정할 수 있는 안테나 스위치 모듈 측정장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 CDMA, PCS 등 무선 통신 시스템에서는 데이터 신호를 송신하거나 외부로부터 전송되는 데이터 신호를 수신하기 위하여 안테나와 송수신 모듈을 내장하고 있다.
상기 송수신 모듈에는 쏘우 필터를 내장한 듀플렉서가 배치되어 송신되는 일정 주파수의 신호를 통과시켜 안테나로 보내거나, 수신된 일정 주파수의 신호를 통과 시켜 통신 시스템 내부의 수신모듈로 인가하도록 한다. 상기 송신 모듈에서는 통신 시스템의 제어에 의하여 발생한 송신 신호를 증폭하는 전력 증폭 부를 두고 있어 신호를 먼 거리로 전송하기 위한 증폭을 실시한다
최근, 이동 통신 시스템의 발전에 따라, 휴대 전화, 휴대형의 정보 단말기 등의 이동 통신 기기가 급속히 보급되어, 이들 기기의 소형화 및 고성능화의 요구로부터 이들에 사용되는 부품의 소형화 및 고성능화가 요구되고 있다. 또한, 휴대 전화에 있어서는 아날로그 방식과 디지털 방식의 2개의 종류의 무선 통신 시스템이 이용되고 있고, 무선 통신에 사용하는 주파수도 800MHz∼1GHz대와, 1.5GHz∼2.0GHz대로 다방면에 걸쳐 있다.
특히, 통신 장치 및 다른 전자 장치에서, 대역 통과 필터로서 SAW 필터가 널리 사용되고 있다. SAW 필터로는 압전 기판 상에 소정 거리로 배열된 두 개의 인터디지털 트랜스듀서(IDT)를 가지는 횡형 SAW 필터와, 압전 기판 상에 공진자를 구성하는 SAW 공진자 필터가 있다.
최근에는 통신 기기에서 신호를 송수신할 때 신호의 일정대역 주파수만 필터하여 송신하거나, 수신할 때 일정한 주파수 대역의 신호만을 수신할 때 사용될 수 있도록 듀플렉서를 칩으로 제조하여 사용하고 있다.
이와 같이 송수신 모듈들이 일체의 칩 형태로 제조되어 하나의 부품 소자화 되는데, 이러한 부품 소자를 통신 시스템에 부착하기전에 소정의 검사 과정을 거친다.
도 1은 종래 기술에 따른 안테나 스위치 모듈 측정장치의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 안테나 스위칭 모듈 측정장치의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 안테나 스위칭 모듈 측정 장치(1)는 유전체(5)를 사이에 두고 두 개의 동판(3, 7)이 합착된 구조를 하고 있다. 상부 동판(3) 상에는 안테나 단자(9a)와, 1000MHz 이하의 고주파 신호를 송수신하는 GSM 송수신 단자(9b, 9g)와, 1000MHz 이상의 고주파 신호를 송수신하는 DCS 송수신 단자(9c, 9e)와, 그라운드 단자(3)와, 제 1 및 제 2 전원 단자(9d, 9f)가 형성 배치되어 있다.
일반적으로 듀얼 밴드 구조에서는 900MHz 대역과 1800MHz 대역의 주파수 신호를 송수신하도록 하고 있다.
상기 상부 동판(3) 상에 배치되는 단자들은 동판을 패턴닝하여 마이크로 스트립 라인 형태를 갖도록 형성하고, 상기 상부 동판(3) 상의 단자들에 안테나 스위칭 모듈이 안착되면 마이크로 스트립 라인 형태로 구성된 단자들을 통하여 전원과 고주파 신호를 인가하여 부품 특성을 검사하게 된다.
그리고, 측정시 신호 간섭을 줄이기 위하여 그라운드-신호-그라운드 단자들이 교대로 나타나도록 하는 구조로 형성한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상하부 동판(3, 7) 사이에는 유전체(5)가 삽입되어 있는데, 상기 유전체(5)는 세라믹 기판을 사용하여 제작하며, 상기 상부 동판(3) 상에는 고주파 신호가 입출력되는 단자들이 마이크로 스트립 라인 형태로 패터닝되어 있다.
상기 상부 동판(3) 상의 패터닝된 단자들에는 안테나 스위치 모듈 단자가 실장되고, 마이크로 스트립 라인을 통해 외부에서 고주파 송수신 신호와 전원을 인가하여 부품 특성을 측정하고, 상기 하부 동판(7)은 그라운드에 접지시켜 처리한다.
그러나, 통신 기기의 소형화에 따라 각각의 모듈들도 작아지고 있고 이에 다라, 안테나 스위치 모듈의 특성 측정을 위한 측정 장치의 단자들도 작아져, 작아진 단자로부터 PCB 상부 동판에 마이크로 스트립 라인을 생성시키면, 마이크로 스트립 라인 사이에 신호 인가에 의한 커플링 효과가 발생하여 왜곡 현상이 발생하는 문제가 있다.
즉, 고주파 송수신 단자를 통하여 입출력 신호에 인가되고 있을 때, 인접한 라인에 전원 신호가 인가되어 커플링 현상이 발생한다.
도 3은 상기 도 1의 전원 단자 영역을 확대한 평면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 전원 단자(9d)를 사이에 두고 1800MHz 대역의 고주파 신호들이 입출력되는 DCS 송수신 단자(9c, 9e)가 배치되어 있다. 부품이 소형화되면서 상기 제 1 전원 단자(9d)와 DCS 송수신 단자들(9c, 9e)이 작게 형성되는데, 이로 인하여 마이크로 스트립 라인 형태로 구성된, 상기 DCS 송신 단자(9c)와 상기 제 1 전원 단자(9d) 사이에 커패시터 성분이 형성되어 그라운드 단자-신호 단자- 그라운드 단자가 교대로 형성되지 않게 된다.
이로 인하여 커플링 현상이 발생하게되고, 신호 왜곡현상이 발생하여 정확하게 제품의 특성을 측정할 수 없게된다.
본 발명은, 통신기기 등에 사용되는 안테나 송수신 모듈을 측정하는 PCB 지그 상에 고주파 신호 인가 단자와 전원 인가 단자를 분리하여 형성, 배치함으로 써 신호 왜곡, 삽입 손실 및 커플링 효과를 방지할 수 있는 안테나 스위치 모듈 측정장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 안테나 스위치 모듈 측정장치의 구조를 도시한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 안테나 스위칭 모듈 측정장치의 단면도.
도 3은 상기 도 1의 전원 단자 영역을 확대한 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 안테나 스위치 모듈 측정장치의 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 안테나 스위치 모듈 측정장치의 배면 구조를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 안테나 스위치 모듈 측정장치13: 상부 동판
15: 유전체17: 하부 동판
20a: 안테나 단자20b: GSM 송신 단자
20c: DCS 송신 단자20d: DCS 수신 단자
20e: GSM 수신 단자30a: 제 1 전원 단
30b: 제 1 전원 단자40a: 제 2 전원 단
40b: 제 2 전원 단자
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 안테나 스위치 모듈용 측정장치는,
고주파 송수신에 사용되는 안테나 스위치 모듈을 측정하기 위하여 서로 다른주파수 대역 신호를 송수신하는 적어도 하나 이상의 송수신 단자와, 전원을 인가하는 제 1 전원 단 및 제 2 전원 단이 형성되어 있는 상부 동판;
상기 상부 동판의 제 1 전원 단 및 제 2 전원 단과 각각 전기전으로 연결되도록 제 1 전원 단자와 제 2 전원 단자가 형성되어 있는 하부 동판; 및
상기 상부 동판과 하부 동판 사이에 개재되어 있는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 송수신 단자는 1000MHz 이하 신호를 송수신하는 GSM 송신 단자 및 GSM 수신 단자와, 1000MHz 이상의 신호를 송수신하는 DCS 송신 단자 및 DCS 수신 단자로 구성되고, 상기 상부 동판 상의 제 1 전원 단과 제 2 전원은 상기 하부 동판 상의 제 1 전원 단자 및 제 2 전원 단자는 상기 유전체를 사이에 비아홀에 의하여 연결되어 있고, 상기 유전체 상에 형성된 비아홀 내부에는 도전 금속이 채워져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 안테나 스위치 모듈 측정장치 제조방법은,
안테나 스위치 모듈을 측정하기 위한 PCB 지그의 상부 동판 상에 서로 다른 주파수 대역 신호를 송수신하는 송수신 단자와 제 1 , 제 2 전원 단을 형성하는 단계;
상기 제 1 , 제 2 전원 단에 대응되는 제 1 과 제 2 전원 단자를 하부 동판 상에 형성하는 단계; 및
상기 상하부 동판을 유전체를 사이에 두고 합착하고, 상기 제 1 , 제 2 전원단과 제 1, 제 2 전원 단자를 도전 금속에 의하여 전기적으로 콘택하는 단계; 를포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 스위치 모듈 측정장치 제조방법.
여기서, 상기 상부 동판 상의 제 1 , 제 2 전원 단, 유전체 및 제 1 , 제 3 전원 단자에는 비아홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 안테나 스위칭 모듈이 소형화되면서 안네나 스위칭 모듈칩 상에 형성된 단자들과 콘택되어 부품의 성능을 측정하는 PCB 지그의 단자에 형성된 단자들 중에서 전원 단자를 지그 배면에 배치함으로써 전송 선로의 근접으로 발생하는 커플링 효과를 방지하여 안정되고 정확한 부품 특성을 측정할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 안테나 스위치 모듈 측정장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 안테나 스위칭 모듈의 송수신 단자, 그라운드 단자, 안테나 단자에 대응되는 단자들이 형성되어 있고 각각의 단자들에 신호를 인가하여 부품의 특성을 측정할 수 있는 안테나 스위치 모듈 측정장치(10)이다.
상기 안테나 스위치 모듈 측정장치의 상하부 동판(13, 17)을 사이에 두고 유전체(15)가 개재되어 있으며, 상기 상부 동판(13) 상에는 안테나 단자(20a)와, 1000MHz 이하의 고주파 신호를 송수신하는 GSM 송수신 단자(20b, 20e)와, 1000MHz 이상의 고주파 신호를 송수신하는 DCS 송수신 단자(20c, 20d)와, 그라운드 단자(13)와, 제 1 및 제 2 전원단(30a, 40a)이 배치되어 있다.
그리고, 상기 하부 동판(17) 상에는 상기 제 1 및 제 2 전원단(30a, 40a)과 전기적으로 콘택되어 있는 제 1 및 제 2 전원 단자(30b, 40b)가 배치되어 있다.
상기 상하부 동판(13, 17) 상에 배치되는 단자들은 동판을 패턴닝하여 마이크로 스트립 라인 형태를 갖도록 형성되어 있고, 상기 상부 동판(13) 상의 단자들에 안테나 스위칭 모듈이 안착되면 마이크로 스트립 라인 형태로 구성된 단자들에 전원과 신호를 인가하여 부품 특성을 검사하게 된다.
따라서, 상기 상부 동판(13) 상에 배치된 제 1 전원 단(30a)과 제 2 전원 단(40a)은 상기 하부 동판(17) 상에 배치된 제 1 전원 단자(30b)와 제 2 전원 단자(40b)와 비아홀에 내부에 채워진 도전 금속에 의하여 전기적 콘택이 이루어진다.
즉, 상기와 같은 안테나 스위치 모듈 측정 장치(10)를 제조하는 방법은 얇은 도판 상에 마이크로 스트립 라인 형성 공정을 적용하여 안테나 단자(20a), GSM 송수신 단자(20b, 20e), DCS 송수신 단자(20c, 20d), 그라운드 단자(13) 및 제 1 , 제 2 전원 단(30a, 40a)을 패터닝한다.
따라서, 인접한 단자들과 전기적 절연 상태를 이루도록 하면서 그라운드 단자, 신호 단자 , 그라운드 단자가 주기적으로 반복되도록 하여 측정시 신호 간섭을 최소화하여 모듈 특성을 측정할 있도록 한다.
상기 제 1, 제 2 전원 단(30a, 40a)은 상기 안테나 스위치 모듈 단자과 콘택될 수 있도록 형성하고, 전원 신호인가 단자는 상기 하부 동판(17) 상에 형성한다.
그리고, 상기 제 1, 제 2 전원 단(30a, 40a), 상기 하부 동판 상에 형성된제 1 전원 단자와 제 2 전원 단자(도 5의 30b, 40b) 및 유전체(15) 상에는 서로 대응되는 비아홀을 형성하고, 상기 비아홀 내부에 도전 금속을 채워 전기적 콘택이 이루어지도록 한다.
이렇게 하면, 전원 신호는 상기 하부 동판(17)을 통하여 상기 상부 동판(13) 상에 안착된 안테나 스위칭 모듈 단자로 인가되고, 고주파 신호들은 상기 상부 동판에 형성된 송수신 단자를 통하여 상기 안테나 스위칭 모듈 단자에 인가되므로 신호 간섭이 발생하지 않게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 안테나 스위치 모듈 측정장치의 배면 구조를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 안테나 스위칭 모듈 측정 장치의 하부 동판(17) 상에는 상부 동판 상에 배치된 제 1 전원 단과 제 2 전원 단(도 4의 30a, 40a)에 전원을 인가할 수 있도록 제 1 전원 단자와 제 2 전원 단자(30b, 40b)가 배치되어 있다.
상기와 같이 하부 동판(17) 상에 제 1 전원 단자와 제 2 전원 단자(30b, 40b)를 배치함으로써 안테나 스위칭 모듈이 안착되는 상기 상부 기판 상에는 커플링 효과를 방지할 수 있는 그라운드-신호-그라운드 구조를 정확하게 구현할 수 있다.
상기 하부 기판(17) 상에 제 1 전원 단자와 제 2 전원 단자(30b, 40b)를 형성하는 과정은 상기 상부 기판 상에 단자들을 형성하는 방법과 동일하게 마이크로 스트립 라인 형태로 패터닝한다.
그러므로 안테나 스위치 모듈의 성능을 측정하기 위하여 인가되는 고주파 신호와 전원 신호가 상부와 하부로 나뉘어지므로 전원 신호에 의한 커플링을 감소함은 물론 제 1 , 제 2 전원 단자(30b, 40b)가 하부 동판에 형성되므로 상부 동판 상에 그라운드 면적이 증대되어 높은 주파수 대역에서 발생하는 삽입 손실과 고주파로 인한 전파 장애를 방지할 수 있게 된다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 안테나 스위치 모듈을 측정하기 위하여 고주파 신호인가 단자와 전원 단자를 상하 동판에 분리함으로써 삽입 손실 및 커플링 효과를 방지하여 안정된 부품 특성을 측정할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 하부 동판 상에 전원 단자가 형성되어 상부 동판 상에 그라운드 패턴 넓이를 크게 할 수 있어 고주파 대역에서 발생되는 삽입 손실과 고주파에 의한 신호 간섭을 제거할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (6)

  1. 고주파 송수신에 사용되는 안테나 스위치 모듈을 측정하기 위하여 서로 다른 주파수 대역 신호를 송수신하는 적어도 하나 이상의 송수신 단자와, 전원을 인가하는 제 1 전원 단 및 제 2 전원 단이 형성되어 있는 상부 동판;
    상기 상부 동판의 제 1 전원 단 및 제 2 전원 단과 각각 전기전으로 연결되도록 제 1 전원 단자와 제 2 전원 단자가 형성되어 있는 하부 동판; 및
    상기 상부 동판과 하부 동판 사이에 개재되어 있는 유전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 스위치 모듈 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송수신 단자는 1000MHz 이하 신호를 송수신하는 GSM 송신 단자 및 GSM 수신 단자와, 1000MHz 이상의 신호를 송수신하는 DCS 송신 단자 및 DCS 수신 단자로 구성된 것을 특징으로 하는 안테나 스위치 모듈 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 동판 상의 제 1 전원 단과 제 2 전원은 상기 하부 동판 상의 제 1 전원 단자 및 제 2 전원 단자는 상기 유전체를 사이에 비아홀에 의하여 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 스위칭 모듈 측정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유전체 상에 형성된 비아홀 내부에는 도전 금속이 채워져 있는 것을 특징으로 하는 안테나 스위칭 모듈 측정 장치.
  5. 안테나 스위치 모듈을 측정하기 위한 PCB 지그의 상부 동판 상에 서로 다른 주파수 대역 신호를 송수신하는 송수신 단자와 제 1 , 제 2 전원 단을 형성하는 단계;
    상기 제 1 , 제 2 전원 단에 대응되는 제 1 과 제 2 전원 단자를 하부 동판 상에 형성하는 단계; 및
    상기 상하부 동판을 유전체를 사이에 두고 합착하고, 상기 제 1 , 제 2 전원단과 제 1, 제 2 전원 단자를 도전 금속에 의하여 전기적으로 콘택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 스위치 모듈 측정장치 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 동판 상의 제 1 , 제 2 전원 단, 유전체 및 제 1 , 제 3 전원 단자에는 비아홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 안테나 스위치 모듈 측정 장치 제조방법.
KR1020020044819A 2002-07-30 2002-07-30 안테나 스위치 모듈 측정장치 및 그 제조방법 KR20040011726A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108254625A (zh) * 2017-12-29 2018-07-06 生益电子股份有限公司 一种插入损耗测试条

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