KR20050103144A - Connecting structure between planer antenna and wireless transceiver - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선통신 송수신장치와 고주파 신호를 방사하는 평면형 안테나가 이차원적으로 일체로 결합되고 그 결합된 모듈이 소정 하우징내에 장착되도록 함으로써, 종래 안테나 연결구조에서 발생되는 전기적 손실에 따른 성능열화현상을 방지하고 제품 크기를 최소화하여 제품 경쟁력 향상을 제고하도록 하는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조에 관한 것이다.According to the present invention, the wireless communication transceiver and the planar antenna radiating high frequency signals are two-dimensionally integrally coupled and the coupled module is mounted in a predetermined housing, thereby preventing performance degradation due to electrical loss generated in the conventional antenna connection structure. The present invention relates to an antenna mounting structure of a wireless communication transceiver for preventing and minimizing product size to improve product competitiveness.
이를 위해 본 발명은, 무선 송수신장치의 송수신 보드와 평면 안테나의 배면이 상호 접촉된 2차원적인 구조로 연결되고, 내부에 소정 크기의 공간부가 형성된 하우징내에 상기 평면 안테나가 접촉된 송수신장치를 장착시키며, 이때 상기 하우징은; 상기 평면 안테나가 외부로 노출되어 방사패치를 통하여 전자파 에너지가 공간상으로 방사될 수 있도록 일면의 소정 면적이 개방 구조로 형성되고, 또한 상기 송수신 보드와 평면 안테나는 마이크로스트립라인에 의해 회로적으로 연결되는 안테나 장착구조가 제공된다.To this end, the present invention is connected to the two-dimensional structure in which the transceiver board of the wireless transceiver and the rear surface of the planar antenna are in contact with each other, and mounts the transceiver in which the planar antenna is contacted in a housing having a space portion of a predetermined size therein. In this case, the housing; The planar antenna is exposed to the outside and a predetermined area of one surface is formed in an open structure so that electromagnetic energy can be radiated into space through a radiation patch, and the transmission / reception board and the planar antenna are connected in a circuit by a microstrip line. An antenna mounting structure is provided.
Description
본 발명은 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선통신을 위한 송수신장치 내에 평면안테나가 일체로 장착되는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna mounting structure of a wireless communication transceiver, and more particularly, to an antenna mounting structure of a wireless communication transceiver in which a planar antenna is integrally mounted in a transceiver for wireless communication.
근래, 셀룰러폰, 개인휴대단말기(PDS), 및 위성항법장치(GPS) 등과 같은 휴대용 이동통신단말기의 개발 계획은 성능이 뛰어난 칩 설계에서부터 PCB 보드의 패턴 변화 등과 같이 다양한 방법이 채용되어 보다 작은 크기의 단말기를 갖고자 하는 사용자의 욕구를 만족시키도록 하는데 역점을 두고 있다.In recent years, the development plan of portable mobile communication terminals such as cellular phones, personal digital assistants (PDS), and satellite navigation systems (GPS) has been adopted in various sizes such as high performance chip design and PCB board pattern change. The emphasis is on satisfying the user's desire to have a terminal.
그와 같이 크기를 최소화하고 무게 경량화를 위해서는 PCB보드의 배선 밀도를 높이는 것과 개별 부품 또는 모듈 크기와 무게를 줄이는 것이 필요하며, 이와 아울러 송수신보드와 안테나의 연결 구조를 향상시키는 기술이 보급되고 있기도 하다. 예컨대, 현재 단말기의 외부로 돌출 형성되어 있는 외장형 안테나 대신 단말기 내부에 내장되도록 하는 내장형 안테나가 적용되고 있다.In order to minimize the size and light weight, it is necessary to increase the wiring density of the PCB board, and to reduce the size and weight of individual components or modules, and to improve the connection structure between the transceiver board and the antenna. . For example, instead of an external antenna that protrudes to the outside of the terminal, a built-in antenna is applied to be embedded in the terminal.
도 1은 일반적으로 무선통신 송수신장치와 안테나 사이의 연결구조를 보이고 있는 도면이다.1 is a view showing a connection structure between a wireless communication transceiver and an antenna in general.
도시된 바와 같이, 일측에 접속 커넥터(12)가 형성되고 신호 송수신을 위하여 일련의 회로부가 구비되는 무선 송수신장치(10), 상기 무선 송수신장치(10)로부터 신호를 인가받아 공중에 방사하거나 외부로부터 신호를 수신받기 위한 방사패치(30)가 구비된 평면형상의 안테나(20), 상기 무선 송수신장치(10)의 접속 커넥터(12)와 평면 안테나(30)의 급전라인(32)를 상호 접속하는 연결 케이블(40)이 구비된다.As shown, the connection connector 12 is formed on one side and a radio transceiver 10 having a series of circuits for transmitting and receiving a signal, the signal is received from the radio transceiver 10 to radiate to the air or from the outside A planar antenna 20 having a radiation patch 30 for receiving a signal, and a connection for connecting the power supply line 32 of the planar antenna 30 and the connection connector 12 of the radio transceiver 10 to each other. The cable 40 is provided.
여기서, 상기 단말기의 무선 송수신장치(10)와 안테나(20) 사이에는 고주파 신호가 존재하며, 이는 상기 무선 송수신장치와 안테나를 연결하는 구조에 따라 전기적 성능이 결정된다. 즉, 상기 연결 구조가 길어질수록 송수신 신호의 감쇄가 발생하여 무선통신시스템의 성능에 영향을 주고, 또한 연결 방법, 구조, 및 연결 매체에 따라서도 큰 영향을 제공받는다. Here, a high frequency signal exists between the radio transceiver 10 and the antenna 20 of the terminal, and the electrical performance is determined according to the structure connecting the radio transceiver and the antenna. That is, as the connection structure becomes longer, attenuation of transmission and reception signals occurs, thereby affecting the performance of the wireless communication system, and also greatly affecting the connection method, structure, and connection medium.
상기 요인들은 무선통신 시스템에서 크기와 경제성이 민감한 단말기나 소형 기지국 또는 중계장치에 더욱 더 심각하게 나타나고 있다.These factors are more serious in the terminal, the small base station or the relay which are sensitive in size and economics in the wireless communication system.
따라서, 도 1과 같이 무선 송수신장치(10)와 평면 안테나(20)가 일정 길이를 갖는 연결 케이블(40)에 의해 연결되는 경우 상기 연결 케이블(40)로 인하여 고주파 신호의 손실이 발생할 수 밖에 없으며, 이는 전기적인 성능 열화와 더불어서 부품 및 기구 비용에 따른 가격 경쟁력을 저하시키는 문제점이 되었다.Therefore, when the wireless transceiver 10 and the planar antenna 20 are connected by a connection cable 40 having a predetermined length as shown in FIG. 1, a loss of a high frequency signal may inevitably occur due to the connection cable 40. This, in addition to the deterioration of the electrical performance, has become a problem of lowering the price competitiveness due to the cost of parts and equipment.
또한, 무선 송수신장치(10)와 평면 안테나(20)가 별도로 구성되기 때문에 단말기 크기가 커질수 밖에 없어, 보다 작은 크기의 단말기를 갖고자 하는 사용자의 욕구에 반하는 단점이 있었다.In addition, since the wireless transceiver 10 and the planar antenna 20 are configured separately, the size of the terminal is inevitably increased, which is disadvantageous to the user's desire to have a smaller size terminal.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 무선 송수신장치내에 평면 안테나를 일체로 장착시키는 구조를 제안하고, 또한 상기 무선 송수신장치의 회로 소자 및 그 무선 송수신장치와 평면 안테나를 마이크로 스트립라인을 이용하여 연결함으로써, 종래 접속 커넥터 및 연결 케이블의 제공에 따른 전기적 손실을 방지하고 경제성을 확보할 수 있도록 하는 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention proposes a structure for integrally mounting a planar antenna in a radio transceiver, and also microstrips the circuit elements of the radio transceiver and the radio transceiver and the planar antenna. It is an object of the present invention to provide an antenna mounting structure of a wireless communication transceiver for preventing electrical loss and securing economic efficiency by providing a connection connector and a connection cable by using a line.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조는; 무선통신용 무선 송수신 장치와 안테나가 일체로 형성되는 구조에 있어서, 상기 무선 송수신 장치의 송수신 보드와 평면 안테나의 배면이 상호 접촉된 2차원적인 구조로 연결되고, 내부에 소정 크기의 공간부가 형성된 하우징내에 상기 평면 안테나가 접촉된 송수신장치가 장착되며, 상기 하우징은; 상기 평면안테나가 외부로 노출되어 방사패치를 통하여 전자파 에너지가 공간상으로 방사될 수 있도록 일면의 소정 면적이 개방 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다. Antenna mounting structure of the wireless communication transceiver of the present invention for achieving the above object; In a structure in which a radio transceiver and an antenna for a radio communication are integrally formed, the transceiver board and the rear surface of the planar antenna of the radio transceiver are connected in a two-dimensional structure in contact with each other, and in a housing having a predetermined size space therein. The transceiver is contacted with the planar antenna is mounted, the housing; The planar antenna is exposed to the outside and a predetermined area of one surface is formed in an open structure so that electromagnetic energy can be radiated into space through a radiation patch.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 평면 안테나가 무선 송수신장치내에 장착된 구조를 보인 사시도, 도 3은 도 2의 분해 사시도, 도 4는 도 3의 측면도이다.2 is a perspective view illustrating a structure in which a flat antenna is mounted in a wireless transceiver according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. 2, and FIG. 4 is a side view of FIG. 3.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구조는 무선 송수신장치(200)의 일면에 평면안테나(300)가 직접 장착되고, 상기 평면 안테나(300)가 구비된 무선 송수신장치(200)가 수용되도록 소정 형상의 하우징(100)이 제공된다.As shown therein, the structure of the present invention has a predetermined shape such that the planar antenna 300 is directly mounted on one surface of the radio transceiver 200 and the radio transceiver 200 provided with the planar antenna 300 is accommodated. Housing 100 is provided.
상기 하우징(100)은; 상기 무선 송수신장치(200)와 상기 평면안테나(300)가 장착된 상태로 내부에 수용되도록 공간부가 형성되고, 공간부 내에는 상기 무선 송수신장치(200)가 수용되었을 때 고정된 자세를 유지하도록 지지부재(240)가 형성되거나, 또는 미도시하고 있지만 볼트 및 너트와 같은 체결매체를 이용하여 무선 송수신장치(200)를 하우징(100)에 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. The housing 100 is; A space portion is formed to be accommodated therein with the wireless transceiver 200 and the planar antenna 300 mounted therein, and the space portion is supported to maintain a fixed posture when the wireless transceiver 200 is accommodated. Although the member 240 is formed or not shown, it is preferable to fix the wireless transceiver 200 to the housing 100 using fastening media such as bolts and nuts.
여기서, 상기 지지부재(240)는 무선 송수신장치(200)와 평면안테나(300) 상호간의 전기적인 성능에 영향을 미치지 않는 재질인 것이 바람직하다.Here, the support member 240 is preferably made of a material that does not affect the electrical performance between the wireless transceiver 200 and the planar antenna 300.
한편, 상기 하우징(100)의 일면 바람직하게는 상부면은 상기 평면안테나(300)가 외부로 노출되어 방사패치(310)를 통하여 전자파 에너지가 공간상으로 방사될 수 있도록 대략 상기 방사패치의 크기와 유사한 개방된 부위(400)가 형성된다.On the other hand, one surface of the housing 100, preferably the upper surface is approximately the size of the radiation patch so that the plane antenna 300 is exposed to the outside to radiate electromagnetic energy into space through the radiation patch 310 Similar open areas 400 are formed.
상기 평면 안테나(300)는; 유전체와 접지 도체로 구성된 안테나용 보드상에 전자파 에너지를 방사하는 방사패치(310), 그 방사패치(310)와 연결되며 소정 급전부로부터 고주파 전력을 공급받는 급전선(312), 및 무선 송수신장치(200)와의 연결을 위한 연결용 비아홀(via hole)(320)이 상기 급전선(312)의 일단에 형성된다.The planar antenna (300); A radiation patch 310 for radiating electromagnetic energy on an antenna board composed of a dielectric and a ground conductor, a feed line 312 connected to the radiation patch 310 and receiving high frequency power from a predetermined power supply unit, and a radio transceiver ( A connecting via hole 320 for connection with the 200 is formed at one end of the feed line 312.
상기 무선 송수신장치(200)는; 신호 송수신을 위한 일련의 송수신 회로부(220) 및 스위치회로부(220) 등의 소자를 각각 연결하는 마이크로스트립라인(230)이 무선 송수신 보드상에 구비되며, 상기 평면안테나(300)가 결합되었을 때 그 평면안테나(300)에 형성된 비아홀(320)과 대응되는 개소에 마이크로스트립라인에 의해 상호 회로적으로 연결될 수 있도록 동일 형상의 비아홀(210)이 그 무선 송수신보드에 형성된다.The wireless transceiver 200 is; A microstrip line 230 is provided on the wireless transmission / reception board for connecting a series of transmission / reception circuits 220 and switch circuits 220 for signal transmission and reception, respectively, when the planar antenna 300 is coupled. Via holes 210 having the same shape are formed in the wireless transmission / reception board so that they may be connected to each other by a microstrip line at a portion corresponding to the via hole 320 formed in the planar antenna 300.
그리고, 도 4에 도시된 측면도와 같이, 상기 평면안테나(300)와 무선송수신 장치(200)는 각각의 배면이 접촉된 2차원적인 구조로서 결합되며, 상기 평면안테나(300)가 상측방향에 위치하고 상기 무선 송수신장치(200)가 하측방향에 위치되도록 한다. 즉 상기 평면안테나(300)의 방사패치(310)가 외부로 노출될 수 있도록 그 위치를 조정하는 것이다. And, as shown in the side view shown in Figure 4, the planar antenna 300 and the wireless transmitting and receiving device 200 is coupled as a two-dimensional structure with each back contact, the planar antenna 300 is located in the upper direction The wireless transceiver 200 is located in the downward direction. That is to adjust the position so that the radiation patch 310 of the planar antenna 300 is exposed to the outside.
또한, 전술한 바와 같이 상기 평면안테나(300)와 무선 송수신장치(200)에 각각 형성된 비아홀(via hole)(210,320)을 통해 마이크로스트립라인이 제공되어 상호 연결되고, 상기 평면안테나(300)와 무선 송수신장치(200) 사이는 납땜 방식을 통해 접착되도록 한다.In addition, as described above, microstrip lines are provided and connected to each other through via holes 210 and 320 formed in the planar antenna 300 and the wireless transceiver 200, respectively, and are wirelessly connected to the planar antenna 300. Between the transceiver 200 is to be bonded by a soldering method.
상기 무선 송수신장치(200)에 장착된 회로부 즉 송수신회로부 및 스위치회로부(200)의 각 회로소자는 유전체와 접지면이 구성된 회로보드상에 납땜으로서 장착된다.Circuit elements mounted on the wireless transceiver 200, that is, circuit elements of the transceiver circuit portion and the switch circuit portion 200, are mounted as soldering on a circuit board composed of a dielectric and a ground plane.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 무선통신 송수신장치의 안테나 장착구조에 따르면, 무선 송수신장치와 평면 안테나의 배면이 서로 밀착된 상태에서 결합되고, 각각에 형성된 비아홀을 매개로 마이크로스트립라인이 적용되어 상기 무선 송수신장치와 평면 안테나 상호간을 회로적으로 연결하며, 상기 평면 안테나로부터 에너지가 방사될 수 있도록 방사패치가 있는 일면이 개방구조를 갖는 하우징내에 장착시킴으로써, 종래 접속 커넥터 및 연결 케이블을 사용하는 안테나 구조에서의 전기적 손실을 최소화하여 성능을 최적화할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the antenna mounting structure of the wireless communication transceiver of the present invention, the rear surface of the wireless transceiver and the planar antenna are coupled in close contact with each other, and microstrip lines are applied to each other via via holes formed therein. An antenna using a conventional connection connector and a connecting cable by connecting the radio transceiver and the planar antenna to each other in a circuit and mounted on a surface having an open structure on one surface with a radiation patch so that energy can be radiated from the planar antenna. There is an effect to optimize the performance by minimizing the electrical losses in the structure.
또한, 무선 송수신장치와 평면 안테나가 일체화된 구성이기 때문에 시스템을 소형화할 수 있으며, 이에 따른 제품 생산비용이나 공정을 절감할 수 있는 기대가 있다.In addition, since the radio transceiver and the planar antenna are integrated, the system can be miniaturized, and thus, there is an expectation that the product production cost and the process can be reduced.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 노트북, ITS 응용장치, GPS 등과 같은 단말기 등에도 적용할 수 있기 때문에 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 여러 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiment, and can be applied to a terminal such as a notebook computer, an ITS application device, a GPS, and the like, and thus the present invention can be applied without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Anyone with ordinary knowledge in various fields will be able to make various changes.
도 1은 일반적으로 무선통신 송수신장치와 안테나 사이의 연결구조를 보이고 있는 도면,1 is a view showing a connection structure between a wireless communication transceiver and an antenna in general,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 평면 안테나가 무선 송수신장치내에 장착된 구조를 보인 사시도, 2 is a perspective view illustrating a structure in which a flat antenna is mounted in a wireless transceiver according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 분해 사시도, 3 is an exploded perspective view of FIG. 2;
도 4는 도 3의 측면도이다.4 is a side view of FIG. 3.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 하우징, 200 : 무선송수신장치, 100: housing, 200: wireless transmitting and receiving device,
300 : 평면안테나, 310 : 방사패치, 300: plane antenna, 310: radiation patch,
312 : 급전선, 210, 320 : 비아홀, 312: feeder, 210, 320: via hole,
400 : 개방부.400: opening part.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |