KR20050051567A - 안테나 공용기 - Google Patents

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Abstract

높은 아이솔레이션 효과를 얻을 수 있는 안테나 공용기를 제공한다. 본 발명에 따른 안테나 공용기(8)는, 복수의 세라믹층(81)을 적층하여 이루어지는 패키지(83)의 표면에 송신용 필터(51) 및 수신용 필터(41)를 탑재하여 구성되며, 하나의 세라믹층(81)의 표면에는 위상 정합용 스트립 선로(7)가 형성되어 있다. 또한, 패키지(83)에는, 위상 정합용 스트립 선로(7)를 사이에 두고 상하의 세라믹층(81, 81)의 표면에 각각 그라운드층(61, 71)이 형성됨과 함께, 위상 정합용 스트립 선로(7) 주위에는, 양 그라운드층(61, 71)을 상호 연결하는 복수개의 비아홀(4)이 형성되어 있다.

Description

안테나 공용기{ANTENNA COMBINER}
본 발명은, 휴대 전화기 등에 장비되는 안테나 공용기에 관한 것이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 안테나 공용기(80)는, 안테나가 접속될 안테나 단자 ANT와, 송신 회로가 접속될 송신측 신호 단자 Tx와, 수신 회로가 접속될 수신측 신호 단자 Rx를 구비하고, 안테나 단자 ANT는 분기점(10)을 통해 송신측 신호 단자 Tx와 수신측 신호 단자 Rx에 연결되어 있고, 분기점(10)으로부터 송신측 신호 단자 Tx에 연결되는 신호선에는, 탄성 표면파 소자로 이루어지는 송신용 필터(51)가 개재됨과 함께, 분기점(10)으로부터 수신측 신호 단자 Rx에 연결되는 신호선에는, 탄성 표면파 소자로 이루어지는 수신용 필터(41)가 개재되어 있다(특허 문헌1 참조).
또한, 분기점(10)과 수신용 필터(41) 사이에는, 위상을 회전시키기 위한 위상 정합용 스트립 선로(7)가 개재되어, 송신용 필터(51)와 수신용 필터(41) 사이의 위상의 정합을 도모하는 것이 행해지고 있다(특허 문헌2 참조).
또한, 위상 정합용 스트립 선로(7)는, 송신용 필터(51)와 수신용 필터(41) 중, 통과 주파수 대역이 높은 쪽의 필터와 분기점(10) 사이에 개재되어 장착된다.
도 6은 패키지화한 안테나 공용기(80)의 구성을 도시하고 있으며, 복수의 세라믹층(81)을 적층하여 이루어지는 다층 세라믹 패키지(82)의 표면에 오목부가 형성되며, 그 오목부의 저면에 송신용 필터(51)와 수신용 필터(41)가 탑재되고, 그 주위에, 복수의 신호 입출력 패드(9) 및 그라운드 패드(91)가 배열되어 있다.
또한, 패키지(82)를 구성하는 하부 4층의 세라믹층(81)의 표면에는 각각, 하층으로부터 순서대로, 그라운드층(71), 상술한 위상 정합용 스트립 선로(7), 컨덴서 등의 필요한 회로 소자 패턴(6), 및 그라운드층(61)이 형성되어 있다. 위상 정합용 스트립 선로(7)는, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같은 패턴을 갖고 있다.
또한 패키지(82)의 측면에는, 도 7에 도시한 바와 같이, 안테나 단자 ANT, 송신측 신호 단자 Tx 및 수신측 신호 단자 Rx를 포함하는 복수의 캐스터레이션(84)이 형성되어 있다.
[특허 문헌1]
일본 특개평11-340781호 공보
[특허 문헌2]
일본 특개2000-307383호 공보
안테나 공용기에서는, 신호 송신 시에, 송신측 신호 단자 Tx에 입력된 신호가 송신용 필터(51)를 통과한 후, 안테나 단자 ANT로부터 안테나에 출력되지만, 이 때, 송신측 신호 단자 Tx에 입력된 신호가 수신측 신호 단자 Rx에 돌아 들어가는 현상에 대하여, 충분한 아이솔레이션 대책을 실시할 필요가 있다.
따라서, 종래의 안테나 공용기에서는, 송신측 신호 단자 Tx로부터 송신용 필터(51) 및 수신용 필터(41)를 거쳐 수신측 신호 단자 Rx에 이르는 신호 경로에 대하여 다양한 아이솔레이션 대책이 실시되고 있다.
그러나, 종래의 안테나 공용기에서는 여전히 충분한 아이솔레이션 효과가 얻어지지 않아, 한층 더한 개선의 여지가 남겨져 있었다.
본 발명의 목적은, 종래보다 더 높은 아이솔레이션 효과를 얻을 수 있는 안테나 공용기를 제공하는 것이다.
따라서 본 발명자들은, 예의 연구의 결과, 종래의 안테나 공용기에서 충분히 높은 아이솔레이션 효과가 얻어지지 않았던 원인을 구명하고, 그 결과에 기초하여, 종래보다 더 높은 아이솔레이션 효과를 얻을 수 있는 안테나 공용기의 개발에 성공하였다.
즉, 종래의 안테나 공용기에서는, 도 7에 도시한 바와 같이 위상 정합용 스트립 선로(7)가 형성된 세라믹층(81)에서, 그 양측에 송신측 신호 단자 Tx와 수신측 신호 단자 Rx가 배비되어 있기 때문에, 송신측 신호 단자 Tx에 입력된 신호의 일부가, 직접적으로 위상 정합용 스트립 선로(7)를 거쳐 수신측 신호 단자 Rx에 돌아 들어가, 수신측 신호 단자 Rx로부터 수신 회로에 출력되었던 것이다.
본 발명에 따른 안테나 공용기는, 복수의 세라믹층(81)을 적층하여 이루어지는 패키지(83)의 표면에 송신용 필터(51) 및 수신용 필터(41)를 탑재하여 구성되며, 패키지(83)를 구성하는 적어도 하나의 세라믹층(81)의 표면에는 위상 정합용 스트립 선로(7)가 형성되어 있다.
또한, 패키지(83)에는, 상기 위상 정합용 스트립 선로(7)를 사이에 두고 상하의 세라믹층(81)(81)의 표면에 각각 그라운드층(61)(71)이 형성됨과 함께, 위상 정합용 스트립 선로(7) 주위에는, 양 그라운드층(61)(71)을 상호 연결하는 복수개의 도체 선로가 형성되어 있다.
상기 본 발명의 안테나 공용기에서는, 위상 정합용 스트립 선로(7) 주위에 복수개의 도체 선로가 형성됨과 함께, 각 도체 선로의 양단은 상하의 그라운드층(61)(71)에 각각 연결되어 있기 때문에, 위상 정합용 스트립 선로(7) 주위에 실드가 실시되게 되며, 송신측 신호 단자 Tx로부터 위상 정합용 스트립 선로(7)를 거쳐 수신측 신호 단자 Rx에 이르는 신호가 돌아 들어가는 경로가 차단되어, 이 결과, 높은 아이솔레이션 효과가 얻어진다.
구체적 구성에서, 상기 복수개의 도체 선로는 각각, 양 그라운드층(61)(71) 사이의 세라믹층(81)을 수직으로 관통하는 구멍의 내주면에 도체를 성막하거나, 혹은 그 구멍에 도체를 충전하여 이루어지는 비아홀(4)에 의해 구성되어 있다.
또한, 패키지(83)의 측면에는, 안테나 단자 ANT, 송신측 신호 단자 Tx 및 수신측 신호 단자 Rx를 포함하는 복수의 캐스터레이션(84)이 배비되며, 상기 도체 선로는, 송신측 신호 단자 Tx와 위상 정합용 스트립 선로(7) 사이, 및/또는, 수신측 신호 단자 Rx와 위상 정합용 스트립 선로(7) 사이에 개재되어 있다.
그 구체적 구성에 따르면, 송신측 신호 단자 Tx와 위상 정합용 스트립 선로(7) 사이에 실드가 실시되거나, 혹은, 수신측 신호 단자 Rx와 위상 정합용 스트립 선로(7) 사이에 실드가 실시되게 되며, 이 결과, 송신측 신호 단자 Tx로부터 위상 정합용 스트립 선로(7)를 거쳐 수신측 신호 단자 Rx에 이르는 신호의 전달 경로가 차단되어, 아이솔레이션 특성이 개선된다.
더 구체적인 구성에서, 상기 복수개의 도체 선로는, 위상 정합용 스트립 선로(7)가 형성되어 있는 영역의 전체 둘레를 포위하여 배열되어 있다.
이에 의해, 위상 정합용 스트립 선로(7)의 전체 주위에 대하여 실드가 실시되게 되어, 외부로부터의 불필요한 신호의 입력을 저지할 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명의 실시예에 관하여, 도면을 따라 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 안테나 공용기는, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 세라믹층(81)을 적층하여 이루어지는 직방체 형상의 패키지(83)를 구비하고, 최상층의 세라믹층(81)의 표면에는 오목부를 형성하며, 그 오목부의 저면에 송신용 필터(51)와 수신용 필터(41)를 탑재하고 있다.
패키지(83)를 구성하는 하부 4층의 세라믹층(81)의 표면에는 각각, 하층으로부터 순서대로, 그라운드층(71), 위상 정합용 스트립 선로(7), 컨덴서 등의 필요한 회로 소자 패턴(6), 및 그라운드층(61)이 형성되어 있다.
또한, 패키지(83)에는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 위상 정합용 스트립 선로(7)를 포위하여, 상하의 그라운드층(61)(71)을 상호 연결하는 복수개의 비아홀(4)이 일정 피치로 반복하여 형성되어 있다. 예를 들면 5㎜×5㎜의 패키지 치수에서 비아홀(4)의 직경은 0.1∼0.2㎜이고, 피치는 약 0.5㎜이다.
또한, 비아홀(4)로서는, 양 그라운드층(61)(71) 사이의 세라믹층(81)을 수직으로 관통하는 구멍의 내주면에 도체를 도금한 한 구조나, 그 구멍에 도체를 충전한 구조를 채용할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 패키지(83)의 표면에는, 송신용 필터(51) 및 수신용 필터(41)의 양측에, 송신측 신호 입력 패드(9a), 송신측 신호 출력 패드(9b), 수신측 신호 입력 패드(9c), 수신측 신호 출력 패드(9d) 및 복수의 그라운드 패드(91)가, 상기 오목부의 상호 평행한 2개의 수직벽을 따라, 2열로 배열되어 있다.
그리고, 도 2에 도시한 바와 같이 상술한 복수의 패드(9)(91)가 본딩 와이어(90)에 의해 송신용 필터(51) 및 수신용 필터(41)와 접속되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이 패키지(83)의 사방의 측면에는, 안테나 단자 ANT, 송신측 신호 단자 Tx 및 수신측 신호 단자 Rx를 포함하는 복수의 캐스터레이션(84)이 형성되어 있고, 송신측 신호 입력 패드(9a)는 송신측 신호 단자 Tx에 접속되며, 수신측 신호 출력 패드(9d)는 수신측 신호 단자 Rx에 접속되고, 송신측 신호 출력 패드(9b)는 안테나 단자 ANT에 접속되어 있다.
또한, 캐스터레이션(84)으로서는, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 패키지(83)의 측면에 형성한 단면 반원 형상의 오목부의 내주면에 도체를 도금한 구조에 한하지 않고, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이 단면 반원 형상의 오목부에 도체를 충전한 구조를 채용하는 것도 가능하다.
도 8은, 도 2에 도시한 본 발명의 안테나 공용기(8)에서 송신측 신호 단자 Tx로부터 수신측 신호 단자 Rx에 돌아 들어가는 신호의 아이솔레이션 특성을 도시하고, 도 9는, 도 6에 도시한 종래의 안테나 공용기(80)에서의 마찬가지의 아이솔레이션 특성을 도시하고 있다.
특히 도면에서의 주파수 대역 A에서, 도 9에 도시한 종래의 안테나 공용기의 아이솔레이션 특성보다 도 8에 도시한 본 발명의 안테나 공용기의 아이솔레이션 특성쪽이 약 5㏈만큼 감쇠량이 커져 있어, 아이솔레이션 특성이 개선되어 있는 것이 명백하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 안테나 공용기(8)에 따르면, 위상 정합용 스트립 선로(7)를 포위하여 복수개의 비아홀(4)을 배열한 구조에 의해, 높은 아이솔레이션 효과를 얻을 수 있다.
또한, 상하의 그라운드층(61)(71)을, 캐스터레이션(84)에 의해 상호 연결함과 함께, 복수개의 비아홀(4)에 의해 상호 연결한 구성에 의해, 그라운드가 보다 강화되게 된다.
또한, 본 발명의 각 부 구성은 상기 실시예에 한하지 않고, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 도 3에 도시한 바와 같이 위상 정합용 스트립 선로(7)의 전체 주위에 비아홀(4)을 배열하는 구성에 한하지 않고, 송신측 신호 단자 Tx와 위상 정합용 스트립 선로(7) 사이에 끼워진 일부의 영역, 및/또는, 수신측 신호 단자 Rx와 위상 정합용 스트립 선로(7) 사이에 끼워진 일부의 영역에만 비아홀(4)을 배열한 구성도 채용 가능하다.
본 발명에 따른 안테나 공용기에 따르면, 종래의 안테나 공용기보다 높은 아이솔레이션 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 안테나 공용기의 평면도.
도 2는 해당 안테나 공용기의 단면도.
도 3은 위상 정합용 스트립 선로가 형성된 세라믹층의 평면도.
도 4는 캐스터레이션의 구조를 도시하는 확대 단면도.
도 5는 안테나 공용기의 전기적인 구성을 도시하는 블록도.
도 6은 종래의 안테나 공용기의 단면도.
도 7은 해당 안테나 공용기에서의 위상 정합용 스트립 선로가 형성된 세라믹층의 평면도.
도 8은 본 발명의 안테나 공용기의 아이솔레이션 특성을 도시하는 그래프.
도 9는 종래의 안테나 공용기의 아이솔레이션 특성을 도시하는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
8 : 안테나 공용기
81 : 세라믹층
83 : 패키지
ANT : 안테나 단자
Tx : 송신측 신호 단자
Rx : 수신측 신호 단자
4 : 비아홀
7 : 위상 정합용 스트립 선로

Claims (4)

  1. 복수의 세라믹층을 적층하여 이루어지는 패키지의 표면에 송신용 필터 및 수신용 필터를 탑재하여 구성되며, 패키지를 구성하는 적어도 하나의 세라믹층의 표면에는 위상 정합용 스트립 선로가 형성되어 있는 안테나 공용기로서,
    패키지에는, 상기 위상 정합용 스트립 선로를 사이에 두고 상하의 세라믹층의 표면에 각각 그라운드층이 형성됨과 함께, 위상 정합용 스트립 선로 주위에는, 양 그라운드층을 상호 연결하는 복수개의 도체 선로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 공용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 도체 선로는 각각, 양 그라운드층 사이의 세라믹층을 수직으로 관통하는 구멍의 내주면에 도체를 성막하거나, 혹은 상기 구멍에 도체를 충전하여 이루어지는 비아홀에 의해 구성되어 있는 안테나 공용기.
  3. 제2항에 있어서,
    패키지의 측면에는, 안테나 단자 ANT, 송신측 신호 단자 Tx 및 수신측 신호 단자 Rx를 포함하는 복수의 캐스터레이션이 배비되며, 상기 도체 선로는, 송신측 신호 단자 Tx와 위상 정합용 스트립 선로 사이에 끼워진 영역, 및/또는, 수신측 신호 단자 Rx와 위상 정합용 스트립 선로 사이에 끼워진 영역에 배열되어 있는 안테나 공용기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수개의 도체 선로는, 위상 정합용 스트립 선로가 형성되어 있는 영역의 전체 둘레를 포위하여 배열되어 있는 안테나 공용기.
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