KR20100060887A - Antanna module for operating multi band, and communication system for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시 예는 무선 통신 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중대역에서 동작하는 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈을 포함하는 통신 시스템에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a wireless communication technology, and more particularly, to an antenna module operating in a multi-band and a communication system including the antenna module.
무선주파수인식(Radio Frequency IDentification)은 소형 마이크로칩을 내장한 RFID 태그(Tag 또는 Transponder)에 저장된 데이터를 무선주파수(RF; Radio Frequency)를 이용하여 대상을 식별할 수 있는 기술로서 비 접촉식 인식 시스템이다. Radio Frequency IDentification is a non-contact recognition system that can identify data using radio frequency (RF) for data stored in an RFID tag (tag or transponder) with a small microchip. to be.
1980년대부터 등장한 이 시스템은 DSRC(dedicated short range communication; 전용 근거리 통신) 또는 무선식별시스템이라고도 한다. This system, which appeared in the 1980s, is also known as dedicated short range communication (DSRC) or radio identification system.
현재 RFID 태그는 물류/유통, 자산추적, 보안등의 분야에 적용되고 있으며, 반도체 기술의 발달에 따라 RFID를 구현하기 위하여 객체에 부착되는 즉, 상기 객체의 정보가 입력되는 IC칩이 저가화됨으로써, 상기 객체 관리의 효율성과 경쟁력 을 극대화시켜줄 수 있는 기술로 부상하고 있다.Currently, RFID tags are applied to the fields of logistics / distribution, asset tracking, security, and the like, and are attached to an object to implement RFID according to the development of semiconductor technology, that is, the IC chip into which the information of the object is input becomes low, It is emerging as a technology that can maximize the efficiency and competitiveness of object management.
통신 시스템 예컨대, RFID 시스템은 RFID 리더(또는 인터그레이터라고도 한다), 안테나, 및 RFID 태그(또는 트랜스폰더라고도 한다)를 포함하며, 상기 RFID 태그는 ID 데이터를 기록해 두는 마이크로 칩과 상기 마이크로 칩의 구동을 위한 전력을 얻으면서 ID 데이터를 송수신하는 안테나로 구성되어 있다.A communication system, for example, an RFID system includes an RFID reader (also called an integrator), an antenna, and an RFID tag (also called a transponder), wherein the RFID tag drives a microchip that records ID data and drives the microchip. It consists of an antenna that transmits and receives ID data while getting power for.
RFID 시스템은 저주파(125/134kHz), 고주파(13.56MHz), 극초단파(UHF, 433MHz, 860~960MHz), 및 마이크로파(2.4~2.45GHz)등의 다양한 주파수 대역에서 사용되고 있으며, 안테나가 부착될 사물의 특징이나 주위 환경에 따라 사용되는 주파수 대역이 결정된다. 안테나는 무선통신단말기의 가장 큰 부품 중에 하나로서, 주파수가 낮을수록 안테나의 길이가 길어진다. RFID system is used in various frequency bands such as low frequency (125 / 134kHz), high frequency (13.56MHz), microwave (UHF, 433MHz, 860 ~ 960MHz), and microwave (2.4 ~ 2.45GHz). The frequency band used depends on the characteristics or the surrounding environment. The antenna is one of the largest components of the wireless communication terminal. The lower the frequency, the longer the antenna.
최근 반도체 기술의 발달로 무선통신 단말기가 점점 소형화, 경량화됨에 따라 안테나 역시 작고 가벼운 것이 필요하게 되었다. 그러나 안테나를 단순히 작게만 만드는 경우, 상기 안테나의 통상 대역폭이나 이득이 감소함에 따라 방사 효율등 특성이 나빠져서 정상적인 동작이 어렵게 된다. 이러한 성능저하로 인해 단말기의 초소형, 초슬림화 구현의 어려움이 발생하였다. 이러한 문제로 인하여 다수의 주파수 대역에서 공진할 수 있는 소형화된 안테나에 대한 필요성이 제기되고 있다.Recently, as the wireless communication terminal becomes smaller and lighter due to the development of semiconductor technology, the antenna also needs to be small and light. However, if the antenna is simply made small, the normal bandwidth or gain of the antenna decreases, so the characteristics such as radiation efficiency deteriorate, making it difficult to operate normally. Due to such deterioration of performance, it is difficult to realize the miniaturization and ultraslimness of the terminal. Due to this problem, there is a need for a miniaturized antenna capable of resonating in multiple frequency bands.
따라서 특성의 열화를 최소화하면서 소형화할 수 있는 안테나 모듈과 상기 안테나 모듈을 포함하는 통신 시스템이 요구된다. Therefore, there is a need for an antenna module capable of miniaturization while minimizing deterioration of characteristics and a communication system including the antenna module.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 안테나 소자의 성능 저하없이 소형화된 안테나 모듈을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a miniaturized antenna module without degrading the performance of the antenna element.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다수의 주파수 대역에서 동시에 동작할 수 있는 안테나 모듈을 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to provide an antenna module capable of operating simultaneously in a plurality of frequency bands.
또한, 본 발명이 해결하고자하는 과제는 단말기의 외형 및 동작 환경에 따라 최적화된 형태의 안테나 모듈을 제공함으로써, 단말기 내의 차지하는 공간과 불필요한 공간을 최소화하여 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 통신 시스템을 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide a communication system that can improve the space utilization by minimizing the space occupied and unnecessary space in the terminal by providing an antenna module of the optimized form according to the appearance and operating environment of the terminal will be.
본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1안테나, 및 제2안테나를 포함한다. 상기 제1안테나는 제1유전체 기판상에 형성되며, 제1주파수 대역에서 공진하고, 상기 제2안테나는 상기 제1유전체 기판의 일측 면에 접속되는 제2유전체 기판상에 형성되며, 상기 제1주파수 대역보다 높은 제2주파수 대역에서 공진한다. An antenna module according to an embodiment of the present invention includes a first antenna and a second antenna. The first antenna is formed on a first dielectric substrate, resonates in a first frequency band, and the second antenna is formed on a second dielectric substrate connected to one side of the first dielectric substrate. Resonance occurs in the second frequency band higher than the frequency band.
상기 안테나 모듈은 상기 제1유전체 기판의 타측 면에 접속되는 제3유전체 기판상에 형성되며, 상기 제1안테나의 신호와 상기 제2안테나의 신호를 급전하기 위한 다이플렉서를 더 포함할 수 있다. The antenna module may be formed on a third dielectric substrate connected to the other side of the first dielectric substrate, and may further include a diplexer for feeding the signal of the first antenna and the signal of the second antenna. .
상기 안테나 모듈은 상기 안테나 모듈의 일 측에 접속되는 반사판을 더 포함할 수 있다. The antenna module may further include a reflector connected to one side of the antenna module.
상기 제1유전체 기판과 상기 제2유전체 기판이 접속되는 각도는 가변적으로 조절될 수 있다. An angle at which the first dielectric substrate is connected to the second dielectric substrate may be variably adjusted.
상기 제1주파수 대역은 910MHz이고, 상기 제2주파수 대역은 2.4GHz일 수 있다. The first frequency band may be 910 MHz, and the second frequency band may be 2.4 GHz.
상기 제1안테나와 상기 제2안테나 각각은 미앤더(Meander) 타입의 폴디드 다이폴 안테나(folded dipole antenna)로 구현될 수 있다. Each of the first antenna and the second antenna may be implemented as a folded dipole antenna of a meander type.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템은 IC 칩을 포함하는 통신 모듈과, 상기 통신 모듈의 일 측에 전기적으로 접속되는 안테나 모듈을 포함한다. 상기 안테나 모듈은 제1유전체 기판상에 형성되며, 제1주파수 대역에서 공진하는 제1안테나와, 상기 제1유전체 기판의 일측 면에 접속되는 제2유전체 기판상에 형성되며, 상기 제1주파수 대역보다 높은 제2주파수 대역에서 공진하는 제2안테나를 포함할 수 있다. In addition, the communication system according to an embodiment of the present invention includes a communication module including an IC chip, and an antenna module electrically connected to one side of the communication module. The antenna module is formed on a first dielectric substrate, is formed on a first antenna resonating in a first frequency band, and on a second dielectric substrate connected to one side of the first dielectric substrate, and the first frequency band. It may include a second antenna that resonates in a higher second frequency band.
상기 안테나 모듈은 상기 제1유전체 기판의 타측 면에 접속되는 제3유전체 기판상에 형성되며, 상기 제1안테나의 신호와 상기 제2안테나의 신호를 급전하기 위한 다이플렉서를 더 포함할 수 있다. The antenna module may be formed on a third dielectric substrate connected to the other side of the first dielectric substrate, and may further include a diplexer for feeding the signal of the first antenna and the signal of the second antenna. .
상기 안테나 모듈은 상기 통신 모듈의 그라운드를 반사판으로 사용할 수 있다. The antenna module may use the ground of the communication module as a reflector.
상기 제1유전체 기판과 상기 제2유전체 기판이 접속되는 각도는 가변적으로 조절될 수 있다. An angle at which the first dielectric substrate is connected to the second dielectric substrate may be variably adjusted.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템은 IC 칩을 포함하는 통신 모듈 과, 상기 통신 모듈의 일 측면에 형성되는 안테나 모듈을 포함한다. 상기 안테나 모듈은 상기 통신 모듈의 기판상에 형성되며, 제1주파수 대역에서 공진하는 제1안테나와, 상기 통신 모듈의 기판상에 형성되며, 상기 제1주파수 대역보다 높은 제2주파수 대역에서 공진하는 제2안테나를 포함할 수 있다. In addition, the communication system according to an embodiment of the present invention includes a communication module including an IC chip, and an antenna module formed on one side of the communication module. The antenna module is formed on a substrate of the communication module and resonates in a first frequency band resonating in a first frequency band, and is formed on a substrate of the communication module and resonating in a second frequency band higher than the first frequency band. It may include a second antenna.
상기 안테나 모듈은 상기 통신 모듈의 기판상에 형성되며, 상기 제1안테나의 신호와 상기 제2안테나의 신호를 급전하기 위한 다이플렉서를 더 포함할 수 있다. The antenna module may be formed on a substrate of the communication module, and further include a diplexer for feeding the signal of the first antenna and the signal of the second antenna.
상기 안테나 모듈은 상기 통신 모듈의 그라운드를 반사판으로 사용할 수 있다. The antenna module may use the ground of the communication module as a reflector.
본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈은 서로 다른 동작 주파수에서 동작하는 적어도 두 개의 안테나를 하나의 형태로 결합하여 레이아웃 사이즈를 줄일 수 있으므로 상기 안테나 모듈을 소형화할 수 있는 효과가 있다. The antenna module according to the embodiment of the present invention can reduce the layout size by combining at least two antennas operating at different operating frequencies in one form, thereby miniaturizing the antenna module.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나는 단말기의 외형 및 동작 환경에 따라 적합한 형태로 설계되어 상기 단말기의 여유공간에 배치될 수 있으므로, 단말기의 외형을 해치지 않고 또한 상기 단말기 내의 불필요한 공간을 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, the antenna according to an embodiment of the present invention is designed in a form suitable for the appearance and operating environment of the terminal and can be disposed in the free space of the terminal, thereby reducing the unnecessary space in the terminal without harming the appearance of the terminal. It has an effect.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나는 안테나 모듈의 일 측을 반사판에 접속시킴으로써, 특정 방향에 대한 지향성을 갖게하여 상기 안테나 모듈의 인식 거리를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the antenna according to the embodiment of the present invention has an effect of improving the recognition distance of the antenna module by connecting one side of the antenna module to the reflector, to have a directivity in a specific direction.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 통신 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다. 일반적으로 통신 시스템 예컨대, RFID 시스템(60)은 저주파(125/134kHz), 고주파(13.56MHz), 극초단파(UHF, 433MHz, 860~960MHz), 및 마이크로파(2.4~2.45GHz)등의 다양한 주파수 대역에서 사용될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 통신 시스템 예컨대, RFID 시스템(60)의 제1안테나가 제1주파수 대역 예컨대, UHF 대역에서 910MHz 주파수로 통신 동작을 수행하고, 제2안테나가 상기 제1주파수 대역보다 높은 제2주파수 대역 예컨대, 마이크로 대역에서 2.4GHz 주파수로 통신 동작을 수행하는 것을 일 예로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.1 is a schematic block diagram of a communication system including an antenna module according to an exemplary embodiment of the present invention. In general, a communication system, such as
도 1을 참조하면, 통신 시스템 예컨대, RFID 시스템(60)은 안테나 모듈(10)과 그라운드 및 반사판으로 사용되는 도체 판(55)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a communication system such as an
안테나 모듈(10)은 제1주파수 대역에서 동작하는 제1안테나(도 2의 ANT1), 상기 제1주파수 대역보다 높은 제2주파수 대역에서 동작하는 제2안테나(도 2의 ANT2)를 포함하며, 다이플렉서(도 2의 41)와 같은 회로부를 더 포함할 수 있다.The
제1안테나(ANT1)는 통신 칩, 예컨대 IC 칩(53)으로부터 출력되는 송신 신호를 제1주파수 대역 예컨대, 910MHz 주파수 대역을 통하여 외부로 송신하거나, 외부로부터 송신되는 수신 신호를 상기 제1주파수 대역을 통하여 수신할 수 있다. The first antenna ANT1 transmits a transmission signal output from a communication chip, for example, the
제2안테나(ANT2)는 통신 칩, 예컨대 IC 칩(53)으로부터 출력되는 송신 신호를 상기 제1주파수 대역보다 높은 제2주파수 대역 예컨대, 2.4GHz 주파수 대역을 통하여 외부로 송신하거나, 외부로부터 송신되는 수신 신호를 제2주파수 대역을 통하여 수신할 수 있다. The second antenna ANT2 transmits the transmission signal output from the communication chip, for example the
제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2) 각각은 IC 칩(53)으로부터 급전되는 전류를 이용하여 송신 신호를 외부로 방사하거나, 외부로부터 송신되는 수신 신호를 IC 칩(53)으로 전송할 수 있다. Each of the first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 radiates a transmission signal to the outside using a current supplied from the
다이플렉서(41)는 칩이나 집중 소자등의 형태로 구현되며, 제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2) 각각에 전기적으로 접속되어 있다. 다이플렉서(41)는 제1안테나(ANT1)로 입력되는 제1수신신호와 제2안테나(ANT2)로 입력되는 제2수신신호를 제1주파수 대역의 신호와 제2주파수 대역의 신호로 분리하고, 분리된 신호들 각각을 IC 칩(53)으로 전송할 수 있다. The
또한, 다이플렉서(41)는 IC 칩(53)으로부터 전송되는 송신신호를 주파수 스펙트럼이 중첩되지 않는 두 개의 주파수 대역 예컨대, 제1주파수 대역의 신호와 제2주파수 대역의 신호로 분리하고, 분리된 신호들 각각을 주파수 별로 신호 경로를 구분하여 제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2) 각각으로 출력할 수 있다. In addition, the
그라운드와 반사판으로 사용되는 도체판(55) 상에는 IC 칩(53)과 RFID 시스 템에 사용되는 소자들이나 칩들을 설치하여 통신 모듈로 구현될 수 있다. 이 경우, 도체판(55) 상의 그라운드는 일반적으로 RFID 시스템(60)에 사용되는 소자들이나 IC 칩(53)의 그라운드로 동작하는 동시에 안테나 모듈(10)의 반사판으로 동작할 수 있다. On the
또한 그라운드의 상부에는 LCD와 같은 디스플레이와 같은 통신 시스템에 필요한 부품을 설치함으로써 도체판(55) 상부의 공간 활용도를 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 시스템(60)는 별도의 반사판없이, 통신 모듈 기판상에 형성된 그라운드를 반사판으로 사용함으로써 RFID 시스템(60)의 레이아웃 면적을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, by installing components necessary for a communication system such as a display such as an LCD on the ground, the space utilization of the upper portion of the
IC 칩(53)에는 RF송수신회로, 제어로직, 및 내부 메모리가 내장되어 있다. 이러한 제1안테나(ANNT1), 제2안테나(ANT2), 및 IC 칩(53)으로 이루어진 RFID 시스템(60)은 리더에서 전송되는 RF 신호 예컨대, 초고주파(UHF)대역의 신호를 반사하고, 또한 반사되는 RF신호에 메모리에 저장된 데이터에 따라 변조시켜 리더로 송신할 수 있다. The
여기서, RF 송수신 회로는 제1안테나(ANT1)를 통해 수신되는 제1수신신호 또는 제2안테나(ANT2)를 통하여 수신되는 제2수신신호의 일부를 진폭이나 주파수 또는 위상을 변화시키는 펄스 폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation), 진폭편이변조(ASK; Amplitude Shift Keying), 주파수변이변조(FSK; Frequency Shift Keying), 위상변조(PSK; Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature PSK), DPSK(Differential PSK), 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등의 다양한 변조방식을 이용하여 고주파 신호로 변환할 수 있다. Here, the RF transmission / reception circuit may perform pulse width modulation for changing a amplitude, a frequency, or a phase of a portion of the first received signal received through the first antenna ANT1 or the second received signal received through the second antenna ANT2 ( PWM; Pulse Width Modulation (ASK), Amplitude Shift Keying (ASK), Frequency Shift Keying (FSK), Phase Shift Keying (PSK), Quadrature PSK (QPSK), Differential PSK (DPSK) It can be converted into a high frequency signal using a variety of modulation schemes such as, and Quadrature Amplitude Modulation (QAM).
또한, 제어 로직은 RF 송수신회로와 상기 내부 메모리 중에서 적어도 어느 하나의 동작을 제어함으로써, 내부 메모리에 저장된 데이터의 입출력 동작을 제어할 수 있다. The control logic may control an input / output operation of data stored in the internal memory by controlling at least one of the RF transceiver circuit and the internal memory.
즉, 안테나 모듈(10)은 통신 모듈의 일 측에 전기적으로 접속되어, 제1안테나(ANT1)를 통해 입력되는 제1주파수 대역의 신호와 제2안테나(ANT2)를 통해 입력되는 제2주파수 대역의 신호는 다이플렉서(41)를 통과한 후 그라운드 위의 하나의 스트립 라인을 통해 IC 칩(53)에 전송할 수 있고, 또한 IC 칩(53)으로부터 출력되는 송신 신호를 다이플렉서(41)를 통과 한 후 각각의 동작 주파수에 따라 제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2) 각각으로 분리하여 입력할 수 있다.That is, the
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 사시도를 나타내고, 도 3은 도 2에 도시된 안테나 모듈의 Ⅰ- Ⅰ'를 따라 절단한 단면도를 나타낸다. 도 2의 본 발명의 실시 예에 따른 제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2) 각각은 안테나의 길이를 줄여 소형화시키기 위하여 미앤더(Meander) 형태의 구조를 갖는 폴디드 다이폴 안테나(folded dipole antenna)로 구현된 것을 일 예로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 2 is a perspective view of an antenna module according to an exemplary embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of the antenna module illustrated in FIG. 2. Each of the first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 according to the embodiment of FIG. 2 has a folded dipole antenna having a meander shape to reduce the length of the antenna. An embodiment of the present invention is described as an antenna, but the present invention is not limited thereto.
도 2와 도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈(10)는 제1안테나(ANT1)가 형성되는 제1유전체 기판(20), 제2안테나(ANT2)가 형성되는 제2유전체 기판(30), 제3유전체 기판(40), 및 제4유전체 기판(50)으로 구성된다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈(10)은 다수의 유전체 기판(20, 30, 40, 및 50) 상에 하나의 안테나 모듈(10)로 구현될 수 있다. 2 and 3, an
제1 내지 제4유전체 기판들(20, 30, 40 및 50) 각각은 PCB 회로 기판 및 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 기판과 같은 비도전성의 재질로 이루어진 기판일 수 있다. 또한, PCB 회로 기판은 다수의 층들을 갖는 멀티 모듈 회로 보드로 구현될 수 있다. Each of the first to fourth
제1안테나(ANT1)는 제1유전체 기판(20)의 상에 서로 다른 두 개의 극을 갖는 도선 예컨대, (+)신호를 처리하기 위한 제1패턴(21)과 (-)신호를 처리하기 위한 제2패턴(23)을 도체 패턴으로 형성하고, 상기 제1패턴(21)과 제2패턴(23) 각각의 전기적 길이에 해당하는 파장의 주파수 신호 즉, 제1주파수 대역의 신호에 대한 송수신을 수행할 수 있다. 또한, 제1유전체 기판(20) 상에는 제1패턴(21)의 신호와 제2패턴(23)의 신호를 급전하기 위한 급전부(25)가 더 형성될 수 있다. 이때, 제1안테나(ANT1)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1유전체 기판(20)의 상부에 형성되는 도체 패턴 예컨대, 제1패턴(21)과 제2패턴(23)과 상기 제1유전체 기판의 하부에 형성되는 도체 패턴 예컨대, 제1패턴과 제2패턴(23')을 포함할 수 있다. The first antenna ANT1 may be formed on the first
제2유전체 기판(30)은 상기 제1유전체 기판(20)의 일 측면에 접속되고, 제2안테나(ANT2)는 제2유전체 기판(30)상에 서로 다른 두 개의 극을 갖는 도선 예컨대, (+)신호를 처리하기 위한 제3패턴(31)과 (-)신호를 처리하기 위한 제4패턴(33)을 도체 패턴으로 형성하고, 상기 제3패턴(31)과 제4패턴(33)의 전기적 길이에 해당하는 파장의 주파수 신호 즉, 제2주파수 대역의 신호에 대한 송수신을 수행할 수 있다. 또한, 제2유전체 기판(30) 상에는 제3패턴(31)의 신호와 제4패턴(31)의 신호 를 급전하기 위한 급전부(35)가 더 형성될 수 있다. 이때, 제2안테나(ANT2)는 도 3에 도시된 바와 같이 제2유전체 기판(20)의 상부에 형성되는 도체 패턴 예컨대, 제3패턴(31)과 제4패턴(33)과 상기 제2유전체 기판의 하부에 형성되는 도체 패턴 예컨대, 제3패턴과 제4패턴(33')을 포함할 수 있다.The second
일반적인 다이폴 안테나(dipole antenna)는 λ/2 기준으로 설계되기 때문에, 통신 주파수 대역의 주파수가 낮을수록 안테나 길이가 길어진다. 따라서, 제1주파수 대역에서 공진하는 제1안테나(ANT1)의 전기적 길이는 상기 제1주파수 대역보다 낮은 제2주파수 대역에서 공진하는 제2안테나(ANT2)의 전기적 길이보다 길다. Since a general dipole antenna is designed on a λ / 2 basis, the lower the frequency of the communication frequency band, the longer the antenna length. Therefore, the electrical length of the first antenna ANT1 resonating in the first frequency band is longer than the electrical length of the second antenna ANT2 resonating in the second frequency band lower than the first frequency band.
또한, 제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2) 각각이 폴디드 다이폴 안테나로 구현되는 경우, 동일한 길이에서 일반적인 다이폴 안테나보다 낮은 공진 주파수에서 동작하는 폴디드 다이폴 안테나의 경우, 굽혀진 횟수와 투사된 길이, 유전체의 높이 등이 안테나의 공진 주파수와 입력 임피던스에 영향을 미친다. 따라서 공진 주파수를 조절하기 위해서 안테나 모듈(10) 및 그라운드를 제외한 부분의 크기를 조절하여 주파수를 이동시킬 수 있고 제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2) 각각에 발룬(balun)을 설치하여 임피던스를 매칭할 수 있다. In addition, when each of the first antenna ANT1 and the second antenna ANT2 is implemented as a folded dipole antenna, in the case of a folded dipole antenna operating at a resonance frequency lower than that of a general dipole antenna at the same length, The projected length, the height of the dielectric, etc. affect the antenna's resonant frequency and input impedance. Therefore, the frequency can be shifted by adjusting the size of the
제1유전체 기판(20)과 제2유전체 기판(30)이 접속되는 각도는 일정 범위(0도 내지 360도)에서 가변적으로 조절될 수 있다. 예컨대, 제1유전체 기판(20)과 제2유전체 기판(30)은 수직으로 접속될 수 있다. An angle at which the first
제3유전체 기판(40)은 제1유전체 기판(20)의 타 측면에 접속되며, 제3유전체 기판(40)상에는 제1주파수 대역의 신호와 제2주파수 대역의 신호를 처리하기 위한 다이플렉서(41)와 급전부(43)가 형성될 수 있다.The third
제3유전체 기판(40)의 상부에는 안테나 모듈(10)의 다이플렉서와 IC 칩(53) 사이에 전송되는 신호를 입출력하기 위한 급전부(43)가 형성된다. 또한, 안테나 모듈(10)을 외부의 통신 모듈 기판 예컨대, 도체판(55) 상에 장착하기 위한 본딩패드(미도시)가 더 형성될수 있다. A
또한, 제3유전체 기판(40)의 하부에는 제1주파수 대역의 신호와 제2주파수 대역의 신호를 처리하기 위한 다이플렉서(41)가 구현될 수 있다. 다이플렉서(41)는 와이어나 납땜등에 의하여 제1안테나(ANT1)의 급전부(25)와 제2안테나(ANT2)의 급전부(35) 각각에 전기적으로 접속되어, 제1안테나(ANT1)를 통해 입력된 신호와 제2안테나(ANT2)를 통해 입력된 신호를 수신할 수 있다. In addition, a
제4유전체 기판(50)은 제2유전체 기판(30)과 제3유전체 기판(40) 사이에 접속되고, 상기 제4유전체 기판(50)상에는 제2안테나(ANT2)를 통해 입력된 제2주파수 대역의 신호를 다이플렉서(41)로 전송하기 위한 전송선로가 형성될 수 있다. The fourth
제1 내지 제4유전체 기판들(20, 30, 40, 및 50) 각각의 측면에는 소정의 위치에 다수의 접합부들이 더 형성될 수 있다. 예컨대, 안테나 모듈(10)은 서로 대응하는 위치에 있는 다수의 접합부들 각각을 와이어나 납땜과 같은 방식을 사용하여 서로 결합함으로써 상기 제1 내지 제4유전체 기판들(20, 30, 40, 및 50) 각각을 서로 전기적으로 접속시킬수 있다. A plurality of junctions may be further formed at predetermined positions on each side of each of the first to fourth
그리고, 안테나 모듈(10)은 제3유전체 기판(40)상에 형성된 본딩 패드와 통신 모듈의 일측에 형성된 본딩패드를 와이어나 납땜과 같은 방법을 이용하여 결합 하여 안테나 모듈을 통신 모듈의 소정의 위치에 정착하여 상기 안테나 모듈(10)과 통신 모듈을 전기적으로 접속시킬 수 있다. 또한, 제3유전체 기판(40) 상에 본딩 패드 대신 커넥터와 같은 접속단자가 구비되는 경우, 안테나 모듈(10)은 착탈식으로 통신모듈에 삽입될 수 있다. In addition, the
안테나 모듈(10)은 통신 모듈의 그라운드를 반사판으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 안테나 모듈(10)은 통신 모듈의 그라운드 즉, 반사판에 전기적으로 접속됨으로써 IC 칩(53)으로부터 제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2)를 통하여 방사되는 신호의 세기를 증가시킬 수 있다. The
일반적으로 다이폴 안테나는 무지향성 안테나로서 증폭도가 매우 낮고 특정한 방향없이 전방향으로 전파를 동일한 크기로 수신하고 방사함으로써 송수신되는 신호의 전력 세기가 약하다. In general, dipole antennas are omnidirectional antennas, which have very low amplification and have low power strengths of signals transmitted and received by receiving and radiating radio waves of equal magnitude in all directions without a specific direction.
그러나, 본 발명의 실시 예에서는 전방향성을 갖는 복사특성을 갖는 안테나 모듈(10)의 일 측면에 반사판을 접속함으로써, 상기 반사판을 이용하여 안테나 모듈(10)로부터 방사되는 제1주파수 대역의 신호 및/또는 제2주파수 대역의 신호에 대해 특정방향으로 방사되는 신호 성분을 억제할 수 있다. 따라서, 안테나 모듈(10)은 특정방향 예컨대, 반사판에 접속되는 방향으로 방사되는 뒤쪽 성분의 방사량을 줄이고 앞쪽 성분의 방사량을 증가시킴으로써 지향성을 갖게함으로써 송신되는 신호의 세기를 증가시킬 수 있다. However, in the embodiment of the present invention, by connecting a reflector to one side of the
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 RFID 시스템(60)은 안테나 모듈(10)의 이득이 향상되어 IC 칩(53)으로부터 송출되는 송신신호의 세기를 증가함으로써 태그 와 리더간에 인식거리를 늘릴 수 있는 효과가 있다. Accordingly, the
또한, 안테나 모듈(10)은 플라스틱과 같은 비 전도성 물질로 형성된 외피(57)로 둘러쌓일 수 있다. In addition, the
제1 내지 제4 유전체 기판들(20, 30, 40, 및 50) 각각의 레이아웃 사이즈와 구조는 안테나 모듈(10)이 적용되는 단말기의 외형이나, 여유 공간, 동작환경에 따라 가변적으로 달라질 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈(10)의 구조는 직사각형 형태로 이루어져 있으나, 단말기의 외형에 따라 그 형태 및 구조가 달라질 수 있다.The layout size and structure of each of the first to fourth
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 통신 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 통신 시스템 예컨대, RFIE 시스템(70)은 안테나 모듈(80) 및 그라운드 및 반사판으로 사용되는 도체 판(55)을 포함한다. 도 4에 도시된 RFID 시스템(70)은 도 1의 RFID 시스템(60)와 동일한 구성 요소를 갖으며, 다만 구성 요소 각각을 하나의 PCB 기판상에 구현한 것이다.4 is a schematic block diagram of a communication system including an antenna module according to another exemplary embodiment of the present disclosure. Referring to FIG. 4, a communication system, such as an
안테나 모듈(80)은 하나의 유전체 기판(75)상에 형성되는 제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2)를 포함한다. 도체판(55)상에는 IC 칩(53)과 다이플렉서(41)와 같은 회로부가 구현된다. 이때, 안테나 모듈(80)이 구현된 유전체 기판(75)과 통신 모듈의 회로기판 즉, 도체판(55)는 하나의 PCB 기판으로 구현될 수 있다. The
즉, 도 2의 안테나 모듈(10)의 구조를 도 4에 도시된 바와 같이 동일 평면상에 제1안테나(ANT1), 제2안테나(ANT2), IC 칩(53), 및 그라운드와 같은 반사판을 위치시켜 사용함으로써, 높은 이득을 갖는 동시에 얇은 형태를 갖는 안테나 모 듈(70)을 구현할 수 있다. That is, as shown in FIG. 4, the structure of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템(60과 70)은 종래의 폴디드 다이폴 안테나를 미앤더 형태로 만들어서 동일한 공진 주파수를 사용하는 통신 시스템에서 사용하던 패치 안테나나 다이폴 안테나 등에 비해 차지하는 공간을 줄이는 동시에 반사판을 사용함으로써 이전의 안테나들에 비해 높은 이득을 가져 모바일용으로서 높은 인식거리를 가질 수 있다. 또한 두 개의 서로 다른 공진 주파수로 동작하는 안테나를 다이플렉서와 함께 구성함으로써 다채널 통신 및 높은 데이터 전송률을 필요로 하는 모바일 통신 모듈을 구현할 수 있다. As described above, the
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈(10 또는 80)은 서로 다른 동작 주파수에서 동작하는 두 개의 안테나를 하나의 형태로 결합하여 레이아웃 사이즈를 줄일 수 있으므로 상기 안테나 모듈을 소형화할 수 있는 효과가 있다. Therefore, the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나는 단말기의 외형 및 동작 환경에 따라 적합한 형태로 설계되어 상기 단말기의 여유공간에 배치될 수 있으므로, 단말기의 외형을 해치지 않고 또한 상기 단말기 내의 불필요한 공간을 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, the antenna according to an embodiment of the present invention is designed in a form suitable for the appearance and operating environment of the terminal and can be disposed in the free space of the terminal, thereby reducing the unnecessary space in the terminal without harming the appearance of the terminal. It has an effect.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 안테나는 안테나 모듈의 일 측을 반사판에 접속시킴으로써, 특정 방향에 대한 지향성을 갖게함으로써 상기 안테나 모듈의 인식 거리를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the antenna according to the embodiment of the present invention has an effect of improving the recognition distance of the antenna module by connecting one side of the antenna module to the reflector, to have a directivity in a specific direction.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 통신 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다. 1 is a schematic block diagram of a communication system including an antenna module according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 사시도를 나타낸다.2 is a perspective view of an antenna module according to an exemplary embodiment.
도 3은 도 2에 도시된 안테나 모듈의 Ⅰ- Ⅰ'에 따라 절단한 단면도를 나타낸다. 3 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of the antenna module illustrated in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 통신 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다.4 is a schematic block diagram of a communication system including an antenna module according to another exemplary embodiment of the present disclosure.
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WO2018084327A1 (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-11 | 엘지전자 주식회사 | Mobile terminal |
WO2018151537A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 삼성전자 주식회사 | Antenna device |
KR20200136758A (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-08 | 현대모비스 주식회사 | Integrated antenna system for telematics and emergency call and method for controlling for the same |
Families Citing this family (1)
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KR20070016545A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-08 | 삼성전자주식회사 | Antenna apparatus for portable terminal |
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-
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018084327A1 (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-11 | 엘지전자 주식회사 | Mobile terminal |
US10637127B2 (en) | 2016-11-01 | 2020-04-28 | Lg Electronics Inc. | Mobile terminal having an antenna including dielectrics on a circuit board |
US10693216B1 (en) | 2016-11-01 | 2020-06-23 | Lg Electronics Inc. | Mobile terminal having an antenna including dielectrics on a circuit board |
WO2018151537A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 삼성전자 주식회사 | Antenna device |
US11424554B2 (en) | 2017-02-14 | 2022-08-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna device |
KR20200136758A (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-08 | 현대모비스 주식회사 | Integrated antenna system for telematics and emergency call and method for controlling for the same |
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