KR20140120141A - 안테나 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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방규용
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Abstract

본 발명의 안테나 장치는 복수의 안테나 소자들을 포함하는 안테나 어레이 및 상기 안테나 어레이의 일측면에 부착된 차폐 시트를 포함하고, 상기 차폐 시트는 상기 복수의 안테나 소자들 각각에 대응되는 부분에 부착된 복수의 필름들을 포함한다. 따라서, 본 발명은 안테나 어레이에 있는 복수의 안테나 소자들 각각에 대응되는 부분에 해당 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있는 필름을 부착함으로써, 금속 부분에서 와류전류가 발생하더라도 안테나 소자들 각각이 정상적으로 동작할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

안테나 장치 및 이의 제조 방법{ANTENNA APPARATUS AND METHOD MANUFACTURING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 안테나 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
무선 통신에서 안테나는 주로 철탑 등의 구조물을 사용해서 자유 공간상에 설치를 한다. 그러나 도시의 구조가 복잡해지고 안테나 설치 시, 환경과 도시와의 조화 그리고 인테리어를 중요하게 생각하게 되면서 안테나를 설치할 수 있는 공간의 제약을 받고 있는 것이 현실이다. 이는 기지국, 중계기등과 같은 대형/중형 안테나 이외에 전자기기에 설치되는 각종 무선 통신 안테나 그리고 무선 인식 기술을 사용하는 RFID 리더 및 태그 안테나도 똑같은 고민을 하게 되었다.
이렇게 환경과 무선통신기기의 디자인을 고려하여 안테나의 설치 장소 및 위치를 결정할 경우, 마이크로스트립 패치 안테나등 반사판을 사용해서 지향성을 가지는 기지국, 중계기 안테나등은 반사판이 접지(그라운드)의 역할을 하기 때문에 금속면에 부착하여도 와류 전류의 영향을 거의 받지 않게 된다.
그러나 금속 케이스를 가지는 무선 통신기기에 반사판이 없는 루프, 다이폴, 모노폴 등의 안테나가 케이스에 일체형으로 근접 부착되어 무선통신 시스템에서 적용되거나 금속면에 부착될 경우에는 와류전류의 영향을 받아 안테나로서의 역할을 정상적으로 수행하지 못하게 되고 이는 무선통신이 불가능하게 하고 고가의 무선통신 기기가 반사파에 의해 고장이 발생하는 결정적인 원인을 제공한다. 이에 대한 문제를 해결하고자 안테나와 금속간의 공간을 띄운다거나 전자파 흡수체 혹은 차폐체를 사용하게 된다.
안테나와 금속간의 공간을 떨어뜨려 안테나의 성능을 확보하고자 할 경우에는 안테나 크기와 주파수를 고려하여 0.25 ∼ 0.5람다 이상의 자유 공간을 확보해야 한다. 이 공간을 최소화 하고자 고유전체를 삽입하지만 이는 유전체 손실로 인해 안테나의 성능을 저해하며 금속과 안테나와의 공간을 줄이는데 도움이 되지 않는다.
이를 개선하기 위해 전자파 흡수체라 불리는 자성 소재 혹은 자성 시트가 사용된다. 이러한 자성 소재 혹은 지상 시트는 적용되는 주파수와 응용분야에 따라 투자율과 투자 손실을 반드시 조절 해야만 한다.
본 발명은 안테나 어레이에 있는 복수의 안테나 소자들 각각에 대응되는 부분에 해당 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있는 필름을 부착함으로써, 금속 부분에서 와류전류가 발생하더라도 안테나 소자들 각각이 정상적으로 동작할 수 있도록 하는 안테나 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예들 중에서, 안테나 장치는 복수의 안테나 소자들을 포함하는 안테나 어레이 및 상기 안테나 어레이의 일측면에 부착된 차폐 시트를 포함하고, 상기 차폐 시트는 상기 복수의 안테나 소자들 각각에 대응되는 부분에 부착된 복수의 필름들을 포함한다.
실시예들 중에서, 안테나 장치의 제조 방법은 복수의 안테나 소자들을 포함하는 안테나 어레이를 배치하는 단계 및 상기 안테나 어레이의 일측면에 차폐 시트를 부착하는 단계를 포함하고, 상기 차폐 시트는 상기 복수의 안테나 소자들 각각에 대응되는 부분에 부착된 복수의 필름들을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명에 따르면, 안테나 어레이에 있는 복수의 안테나 소자들 각각에 대응되는 부분에 해당 안테나의 성능 저하를 방지할 수 있는 필름을 부착함으로써, 금속 부분에서 와류전류가 발생하더라도 안테나 소자들 각각이 정상적으로 동작할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 안테나 어레이를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 차폐 시트를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 안테나 장치의 제조 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 안테나 장치의 제조 방법의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 안테나 장치에 사용되는 차폐 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 안테나 장치(100)는 안테나 어레이(110) 및 차폐 시트(120)를 포함하고, 실시예에 따라 그라파이트 시트(130), 제1 결합 부재(140) 및 제2 결합 부재(150)를 더 포함할 수 있다.
안테나 어레이(110)는 복수의 안테나 소자들을 포함한다. 여기에서, 복수의 안테나 소자들 각각은 NFC(Near Field Communication) 안테나 또는 WPT(Wireless Power Transmission) 안테나 중 적어도 하나일 수 있다.
차폐 시트(120)는 안테나 어레이(110)가 금속면에 부착될 경우에 금속면에서 안테나 어레이(110)와 반대방향으로 와전류가 발생되는 것을 차폐시기 위한 시트이다. 이러한 차폐 시트는 복수의 안테나 소자들 각각에 대응되는 부분에 부착된 복수의 필름들을 포함한다. 여기에서, 복수의 필름들 각각은 폴리머(Polymer) 필름 또는 페라이트(Ferrite) 필름 중 적어도 하나일 수 있다.
그라파이트 시트(130)는 안테나 장치(100)의 열 확산에 영향을 주는 시트이다.
제1 결합 부재(140)는 안테나 어레이(110)의 일측면에 차폐 시트(120)를 부착시킨다. 여기에서, 제1 결합 부재(140)는 양면 테이프 등이 될 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이(110)의 하측면에는 양면 테이프를 통해 차폐 시트(120)가 부착될 수 있다.
제2 결합 부재(150)는 차폐 시트(120)의 일측면에 그라파이트 시트(130)를 부착시킨다. 여기에서, 제2 결합 부재(150)는 양면 테이프 등이 될 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 안테나 어레이를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 안테나 어레이(110)는 제1 안테나 소자(111) 및 제2 안테나 소자(113)를 포함한다.
안테나 어레이(110)는 도 2와 같이 네모 모양으로 제조될 수 있지만, 실시예에 따라 동그라미 모양, 세모 모양 등과 같이 다양한 모양으로 제조될 수 있다.
안테나 어레이(110)는 구리 등과 같은 전도성 소재로 제조될 수 있다.
제1 안테나 소자(111) 및 제2 안테나 소자(113) 각각은 NFC 안테나 또는 WPT 안테나 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 소자(111)가 NFC 안테나인 경우 제2 안테나 소자(113)는 WPT 안테나가 될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 안테나 소자(111)가 WPT 안테나인 경우 제2 안테나 소자(113)는 NFC 안테나가 될 수 있다.
제1 안테나 소자(111)는 안테나 어레이(110)의 둘레 부분에 위치한다.
제2 안테나 소자(113)는 안테나 어레이(110)의 둘레 부분을 제외한 안쪽 부분 중 중심 부분을 제외한 부분에 위치한다. 제2 안테나 소자(113)는 도 2와 같이 모서리가 둥근 사각형 모양으로 제조될 수 있지만, 실시예에 따라 동그라미 모양, 세모 모양 등과 같이 다양한 모양으로 제조될 수 있다.
제1 안테나 소자(111) 및 제2 안테나 소자(113) 각각은 도 2에서와 같이 일정한 간격으로 코일이 특정 횟수만큼 감긴 형태로 제작될 수도 있지만, 실시예에 따라 서로 다른 횟수만큼 감긴 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 안테나 소자(111) 및 제2 안테나 소자(113) 각각은 자기장의 세기에 따라 서로 다른 횟수만큼 감긴 형태로 변경될 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 차폐 시트를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 차폐 시트(120)는 도 2에 있는 제1 안테나 소자(111) 및 제2 안테나 소자(113) 각각에 대응되는 부분에 부착된 제1 필름(121) 및 제2 필름(122)을 포함한다. 여기에서, 제1 필름(121) 및 제2 필름(122) 각각은 폴리머(Polymer) 필름 또는 페라이트(Ferrite) 필름 중 적어도 하나일 수 있다.
예를 들어, 제1 필름(121) 및 제2 필름(122) 중 어느 하나의 필름은 NFC 안테나에 대응되는 부분에 부착되는 경우 NFC 안테나의 성능 저하 방지를 위한 페라이트 필름이 될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 필름(121) 및 제2 필름(122) 중 어느 하나의 필름은 WPT 안테나에 대응되는 부분에 부착되는 경우 WPT 안테나의 성능 저하 방지를 위한 폴리머 필름이 될 수 있다.
제1 필름(121) 및 제2 필름(122) 각각은 차폐 시트(120)의 중심을 포함하는 제1 영역 또는 차폐 시트(120)에서 제1 영역을 제외한 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 부착될 수 있다. 예를 들어, 도 3에서와 같이 제1 필름(121)이 차폐 시트(120)의 중심을 포함하는 영역에 부착되면, 제2 필름(122)은 제1 필름(121)이 부착된 영역을 제외한 나머지 영역에 부착될 수 있지만, 제2 필름(122)이 차폐 시트(120)의 중심을 포함하는 영역에 부착되면, 제2 필름(122)은 제1 필름(121)이 부착된 영역을 제외한 나머지 영역에 부착될 수 있다.
제1 필름(121) 및 제2 필름(122) 각각은 도 3와 같이 둘레가 네모 모양으로 제조될 수 있으나, 실시예에 따라 다른 크기 및 모양으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 제1 필름(121) 및 제2 필름(122) 각각은 안테나를 포함할 수 있는 크기 및 모양으로 제조될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 안테나 장치의 제조 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 단계 S410은 복수의 안테나 소자들을 포함하는 안테나 어레이를 형성한다. 여기에서, 안테나 어레이는 제1 안테나 소자 및 제2 안테나 소자를 포함한다. 제1 안테나 소자는 안테나 어레이의 둘레 부분에 위치하고, 제2 안테나 소자는 둘레 부분을 제외한 안쪽 부분 중 중심 부분을 제외한 부분에 위치한다.
단계 S420은 안테나 어레이의 일측면에 결합 부재를 부착한다. 단계 S430은 결합 부재의 상면에 차폐 시트를 부착한다. 여기에서, 차폐 시트는 제1 안테나 소자 및 제2 안테나 소자 각각에 대응되는 부분에 부착된 제1 필름 및 제2 필름을 포함할 수 있다. 제1 필름 및 제2 필름 각각은 폴리머 필름 또는 페라이트 필름 중 적어도 하나일 수 있다.
예를 들어, 제1 필름 및 제2 필름 중 어느 하나의 필름이 페라이트 필름인 경우, NFC 안테나의 성능 저하 방지를 위해 NFC 안테나에 대응되는 부분에 부착될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 필름 및 제2 필름 중 어느 하나의 필름이 폴리머 필름인 경우, WPT 안테나의 성능 저하 방지를 위해 WPT 안테나에 대응되는 부분에 부착될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 안테나 장치의 제조 방법의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 단계 S510은 복수의 안테나 소자들을 포함하는 안테나 어레이를 형성한다. 단계 S520은 안테나 어레이의 일측면에 제1 결합 부재를 부착한다. 단계 S530은 제1 결합 부재의 상면에 차폐 시트를 부착한다. 단계 S540은 차폐 시트의 일측면에 제2 결합 부재를 부착한다. 단계 S550은 제2결합 부재의 상면에 그라파이트 시트를 부착한다.
도 5의 실시예는 도 4의 실시예와는 달리 그라파이트 시트를 더 부착하여 안테나 장치를 제조한다. 이와 같이, 그라피아트 시트를 더 부착하여 안테나 장치를 제조하는 경우, 안테나 장치의 열을 확산시킬 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 안테나 장치에 사용되는 차폐 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 단계 S610은 안테나 어레이에 있는 제1 안테나 소자에 대응되는 부분 결정한다. 단계 S620은 차폐 시트 상에서, 제1 안테나 소자에 대응되는 부분에 제1 필름 부착한다. 단계 S630은 안테나 어레이에 있는 제2 안테나 소자에 대응되는 부분 결정한다. 단계 S640은 차폐 시트 상에서, 제2 안테나 소자에 대응되는 부분에 제2 필름 부착한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 안테나 장치
110: 안테나 어레이
111: 제1 안테나 소자
113: 제2 안테나 소자
120: 차폐 시트
121: 제1 필름
122: 제2 필름
130: 그라파이트 시트
140: 제1 결합 부재
150: 제2 결합 부재

Claims (14)

  1. 복수의 안테나 소자들을 포함하는 안테나 어레이; 및
    상기 안테나 어레이의 일측면에 부착된 차폐 시트를 포함하고,
    상기 차폐 시트는 상기 복수의 안테나 소자들 각각에 대응되는 부분에 부착된 복수의 필름들을 포함하는
    안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 소자들 각각은
    NFC(Near Field Communication) 안테나 또는 WPT(Wireless Power Transmission) 안테나 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
    안테나 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 필름들 각각은
    폴리머(Polymer) 필름 또는 페라이트(Ferrite) 필름 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
    안테나 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 필름들 각각은
    상기 차폐 시트의 중심을 포함하는 제1 영역 또는 상기 차폐 시트에서 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 부착되는 것을 특징으로 하는
    안테나 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 필름들 각각은
    상기 복수의 안테나 소자들 중 대응되는 안테나 소자의 사양에 따라 투자율 및 투자 손실율을 가지는 것을 특징으로 하는
    안테나 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차폐 시트의 일측면에 부착된 그라파이트(Graphite) 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    안테나 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 어레이의 일측면에 상기 차폐 시트를 부착시키기 위한 제1 결합 부재; 및
    상기 차폐 시트의 일측면에 상기 그라파이트 시트를 부착시키기 위한 제2 결합 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    안테나 장치.
  8. 복수의 안테나 소자들을 포함하는 안테나 어레이를 배치하는 단계; 및
    상기 안테나 어레이의 일측면에 차폐 시트를 부착하는 단계를 포함하고,
    상기 차폐 시트는 상기 복수의 안테나 소자들 각각에 대응되는 부분에 부착된 복수의 필름들을 포함하는
    안테나 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 소자들 각각은
    NFC(Near Field Communication) 안테나 또는 WPT(Wireless Power Transmission) 안테나 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
    안테나 장치의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 필름들 각각은
    폴리머(Polymer) 필름 또는 페라이트(Ferrite) 필름 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는
    안테나 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 필름들 각각은
    상기 차폐 시트의 중심을 포함하는 제1 영역 또는 상기 차폐 시트에서 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역 중 적어도 하나의 영역에 부착되는 것을 특징으로 하는
    안테나 장치의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 필름들 각각은
    상기 복수의 안테나 소자들 중 대응되는 안테나 소자의 사양에 따라 투자율 및 투자 손실율을 가지는 것을 특징으로 하는
    안테나 장치의 제조 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 차폐 시트의 일측면에 그라파이트(Graphite) 시트를 부착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    안테나 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 안테나 어레이의 일측면에 차폐 시트를 부착하는 단계는
    제1 결합 부재를 이용하여 상기 안테나 어레이의 일측면에 상기 차폐 시트를 부착시키는 단계; 및
    제2 결합 부재를 이용하여 상기 차폐 시트의 일측면에 상기 그라파이트 시트를 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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