KR20160137550A - 유전체 로딩에 의한 안테나 구조물 - Google Patents

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KR20160137550A
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헨리 지라드
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톰슨 라이센싱
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Abstract

안테나 구조물(300)을 설명한다. 안테나 구조물(300)은, 안테나 구조물의 제 1 부분(300)을 형성하는 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310)로서, 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310)은 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성되는, 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310); 및 안테나 구조물의 제 2 부분(300)을 형성하는 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)로서, 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)은 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310)과 평행하게 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성되는, 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)을 포함하고, 제 1 층 및 제 2 층은 다층 인쇄 회로 기판의 내층들이 된다. 또한, 안테나 구조물(300)을 사용하는 장치를 설명한다.

Description

유전체 로딩에 의한 안테나 구조물{AN ANTENNA STRUCTURE WITH DIELECTRIC LOADING}
본 출원은, 2014년 03월 26일자로 미국에 가출원된 제 61/970,432 호의 이득을 주장하며, 이 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 개시는 일반적으로 안테나 구조물에 관한 것으로서, 특히 유전체 로딩을 포함하는 안테나 구조물에 관한 것이다.
본 섹션은 아래에 설명되는 본 실시예들에 관련될 수 있는 기술의 다양한 관점들을 독자에게 소개하기 위한 것이다. 본 논의는 본 개시의 다양한 양태의 더욱 나은 이해를 용이하게 하기 위하여 배경 정보를 독자에게 제공하는데 도움이 될 것으로 생각된다. 따라서, 이러한 관점에서 명세서가 판독되어야 함을 이해해야 한다.
현재, 무선 통신 네트워크들은 많은 통신 시스템들에 존재한다. 이러한 시스템들에 사용되는 대부분의 통신 디바이스들은 네트워크에 인터페이스하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함한다. 이들 통신 디바이스들은 셋-톱 박스, 게이트웨이, 셀룰러 또는 무선 전화기, 텔레비전, 가정용 컴퓨터, 미디어 콘텐츠 플레이어 등을 종종 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다. 또한, 이들 통신 디바이스들의 대부분은 상이한 형태의 네트워크들에 대한 다중 인터페이스들을 포함할 수 있다. 결과적으로, 하나 이상의 안테나는 통신 디바이스에 또는 그 내부에 존재할 수 있다.
통신 디바이스들이 계속해서 사이즈가 소형화됨에 따라, 통신 디바이스에 안테나(들)를 포함하는 통신 회로를 위해 할당되는 공간은 또한 감소될 수 있다. 안테나에 필요한 사이즈 또는 공간은 사용되는 통신 네트워크 및 안테나 유형의 선택을 포함하여 많은 요인에 따라 달라질 수 있다. 하나의 특정 동작 시나리오는 2.4 기가헤르츠(GHz) 홈 무선 네트워크에 역-F 안테나의 사용을 포함한다. 도 1a 내지 도 1c는 통신 디바이스 내측에 위치한 인쇄 회로 기판에 통합된 예시적인 역-F 안테나 설계를 도시한다. 역-F 안테나는 다층 인쇄 회로 기판의 상단 및 하단 전도성 구리 층들을 사용한다. 전도성 구리 층들은 안테나의 요소들을 형성하기 위해 층간 비아들과 함께 결합된다.
도 1a는 전도성 요소(105)를 포함한다. 요소(105)는 그라운드 플레인을 통해 단극 안테나와 유사한 특성으로 동작한다. 요소(115)의 한 단부는 요소(105)의 한 단부로부터 소정의 거리의 지점에서 요소(105)에 연결된다. 요소(115)의 다른 단부는 요소(120)에 연결된다. 요소(120)는 통신 회로에 대한 연결 지점과 같은 전기 회로에 대한 인터페이스 지점이다. 요소(105)의 길이는 안테나의 동작 주파수의 약 1/4 파장이 되도록 선택된다. 요소(105)의 단부에서 요소(115)와의 연결 지점까지의 거리는 방사 저항이 요소(120)에 연결된 통신 회로에 대한 동작 임피던스 또는 저항에 가능한 가깝게 되도록 선택된다. 요소(115)에 가장 가까운 요소(105)의 단부는 다른 전도성 요소(110)의 한 단부에 연결된다. 요소(110)의 다른 단부는 전도성 구리 그라운드 플레인(125)에 더 연결된다. 요소(110)의 추가는 역-F 안테나의 구조물에 중요하다. 안테나 길이가 안테나에 대한 동작 주파수의 전체 파장 미만이 되도록 통상 선택되기 때문에, 안테나에 대한 전기 인터페이스는 낮은 값의 용량성 요소와 직렬로 저항성 요소에 상응하게 전기적으로 동작할 수 있다. 요소(110)는 안테나의 나머지 상응하는 요소들과 병렬로 인덕터를 추가하는 것과 유사하게 전기적으로 동작한다. 결과적으로, 요소(110)는 안테나의 상응하는 직렬 커패시턴스의 효과를 감소시킨다. 직렬 커패시턴스의 추가가 안테나의 사이즈를 감소시키기 위해 사용될 수 있지만, 추가의 직렬 커패시턴스의 위치 및 량은 안테나 임피던스 또는 저항의 저하 및 안테나 방사 패턴의 저하를 포함하여 바람직하지 못한 효과로 이어질 수 있다.
도 1b는 각각 106, 111 및 126으로 표시되어 있는 요소들(105, 110 및 125)의 미러 이미지를 포함한다. 도 1b는 요소들(115 및 120)을 포함하지 않는다. 도 1a 및 도 1b의 미러 요소들(105, 106, 110 및 111)은 비아들(130a-n)을 사용하여 함께 연결된다. 도 1a 및 도 1b의 미러 그라운드 플레인들(125 및 126)은 비아들(35a-n)을 사용하여 함께 연결된다. 비아들(130a-n 및 135a-n)은 안테나의 동작 또는 공진 주파수에 대한 파장의 작은 비율로 이격된다. 결과적으로, 미러 세트의 요소들은 단일 세트의 요소들로서 효과적으로 작용 및 동작한다. 요소들(105 및 106)의 다른 단부들은 개방되어 있거나 연결되지 않는다. 요소들(105 및 106)의 이들 단부는 안테나의 동조 또는 공진 주파수에 대한 영향을 무시하기 위하여 임의의 바람직하지 않거나 부유 용량이 최소로 유지되도록 전도성 그라운드 플레인들(125 및 126)로부터의 거리를 또한 유지한다.
도 1c는 도 1a 및 도 1b에서 설명한 요소들의 3차원 뷰를 도시한다.
도 1a 내지 도 1c에서 설명한 역-F 안테나와 같은 인쇄 회로 기판 안테나는 안테나의 물리적 파라미터들과 안테나 전기 동작 파라미터들 사이의 관계를 결정하기 위하여 요소들 및 안테나 주위의 재료들과 연관된 특성들에 추가적으로 의존한다. 안테나와 함께 사용되는 재료의 전도성 및 유전 상수와 함께, 요소들의 사이즈, 두께 및 길이를 포함하는 물리적 파라미터들은 안테나에 대한 전기 동작 주파수를 결정한다. 도 1a 내지 도 1c의 안테나는 전기 파라미터들을 결정하는 물리적 파라미터들 중 하나로서 공기와 연관된 유전 상수값(예를 들어, 1과 동일한 유전 상수값)에 의존하며, 결과적으로, 구성된 안테나의 사이즈 또는 물리적 파라미터들을 결정한다. 그러나, 이전에 설명한 것처럼, 디바이스의 공간에 대해 항상 증가하는 제약들을 고려할 때, 작은 물리적 파라미터들을 갖는 안테나가 바람직하다. 따라서, 동일하거나 작은 전기 동작 파라미터들을 유지하면서, 기존의 인쇄 회로 기판 안테나들보다 물리적 사이즈가 작은 인쇄 회로 기판 안테나를 개발할 필요성이 있다.
유전체 로딩에 의한 안테나 구조물을 제공한다.
본 개시의 관점에 따라, 안테나 구조물이 설명된다. 안테나 구조물은, 안테나 구조물의 제 1 부분을 형성하는 제 1 세트의 전도성 요소들로서, 제 1 세트의 전도성 요소들은 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성되는, 제 1 세트의 전도성 요소들과, 안테나 구조물의 제 2 부분을 형성하는 제 2 세트의 전도성 요소들로서, 제 2 세트의 전도성 요소들은 제 1 세트의 전도성 요소들과 평행하게 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성되는, 제 2 세트의 전도성 요소들을 포함하고, 여기서, 제 1 층 및 제 2 층은 다층 인쇄 회로 기판의 내층들이다.
본 개시의 다른 관점에 따라, 통신 장치가 설명된다. 통신 장치는 신호를 송신 및 수신 중 적어도 하나를 할 수 있는 회로와, 회로(210)에 결합된 안테나를 포함한다. 안테나는 안테나 구조물의 제 1 부분을 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성하는 제 1 세트의 전도성 요소들과 안테나 구조물의 제 2 부분을 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성하는 제 2 세트의 전도성 요소들을 더 포함한다. 제 2 세트의 전도성 요소들은 제 1 세트의 전도성 요소들에 평행하게 형성되고, 여기서, 제 1 층 및 제 2 층은 다층 인쇄 회로 기판의 내층들이다.
본 실시예들에 설명된 구성은 안테나의 전체 전도성 표면들 주위에 유전체 재료를 효과적으로 배치한다. 결과적으로, 안테나에 대한 방사 필드는 공기에 통과하기 이전에 인쇄 회로 기판 재료를 통해 대칭으로 통과한다. 인쇄 회로 기판 재료에 대한 유전 상수는 공기에 대한 유전 상수보다 크거나 높다. 높은 유전 상수는 안테나에 대한 전기 특성들과 물리적 특성들 사이의 관계의 변화를 생성하여, 결과적으로, 유사한 동작 또는 공진 주파수를 유지하면서 안테나에 대한 감소된 물리적 사이즈를 얻는다. 또한, 안테나의 한 단부는 안테나의 사이즈를 더 감소시키기 위하여 유전체로서 회로 기판 재료를 사용하여 그라운드 플레인에 용량성 결합 또는 로딩될 수 있다.
도 1a는 예시적인 안테나의 제 1 뷰의 다이어그램;
도 1b는 예시적인 안테나의 제 2 뷰의 다이어그램;
도 1c는 예시적인 안테나의 제 3 뷰의 다이어그램;
도 2는 본 개시의 관점들에 따라 예시적인 통신 디바이스의 블록 다이어그램;
도 3은 본 개시의 관점들에 따라 예시적인 안테나의 3차원 다이어그램;
도 4는 본 개시의 관점들에 따라 예시적인 안테나와 연관된 인쇄 회로 기판의 측면 다이어그램;
도 5는 본 개시의 관점들에 따라 다른 예시적인 안테나의 3차원 다이어그램;
도 6은 본 개시의 관점들에 따라 예시적인 안테나의 특성을 도시한 그래프; 및
도 7은 본 개시의 관점들에 따라 안테나를 제조하기 위한 예시적인 프로세스의 플로차트이다.
본 개시의 상기 및 다른 관점, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 함께 판독되는 예시적인 실시예의 다음 상세한 설명으로부터 설명 또는 명백하게 될 것이다.
본 도면(들)은, 본 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 알 수 있는 것처럼, 본 개시의 개념들을 예시하기 위한 것이며 반드시 본 개시를 예시하기 위한 유일한 구성이 아니라는 것을 이해해야 한다.
도면들에 도시된 요소들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 결합의 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것을 이해되어야 한다. 바람직하게, 이들 요소들은, 프로세서, 메모리 및 입력/출력 인터페이스를 포함할 수 있는 하나 이상의 적절하게 프로그래밍된 범용 디바이스들에 대한 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현된다. 본 명세서에서, "결합된"의 문구는 하나 이상의 중간 구성 요소들을 통해 직접 연결되거나 또는 간접적으로 연결되는 것을 의미하는 것으로 정의된다. 이러한 중간 구성 요소는 하드웨어 및 소프트웨어 기반의 구성 요소들을 포함할 수 있다.
본 설명은 본 개시의 원리들을 예시한다. 따라서, 본 기술에 숙련된 사람들은, 본 명세서에서 명시적으로 설명 또는 도시되지 않았지만, 본 개시의 원리들을 구현하고 본 개시의 범위에 포함되는 다양한 배열들을 고안할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 명세서에 인용된 모든 예들 및 조건부 언어들은 본 개시의 원리들과 본 기술의 발전을 위해 발명자에 의해 기여한 개념들을 이해하는 데 있어 독자에게 도움을 주기 위한 교육 목적을 위해 의도된 것이며, 그러한 구체적으로 인용된 예들 및 조건들에 제한되지 않는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 개시의 원리들, 관점들 및 실시예들뿐만 아니라, 그 특정 예들을 설명하는 본 명세서의 모든 설명은 그들의 구조적 또는 기능적 등가물을 포함하는 것으로 의도되었다. 또한, 그와 같은 등가물이 현재 공지된 등가물뿐만 아니라 미래에 개발되는 등가물, 예를 들어, 구조물과 관계없이, 동일한 기능을 수행하는 개발된 모든 요소들을 포함하는 것으로 의도되었다. 예를 들어, 본 명세서에 제시된 다이어그램들은 본 개시의 원리들을 구현하는 예시된 회로 및 요소들의 개념도를 나타낸다는 것을 본 기술에 숙련된 사람들에 의해 알 수 있을 것이다.
도면들에 도시된 다양한 요소들의 기능들은 전용 하드웨어의 사용뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일의 공유 프로세서에 의해, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 더욱이, 용어 "프로세서" 또는 "제어기"의 명시적인 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어에 대해 배타적으로 참조하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 디지털 신호 프로세서("DSP") 하드웨어, 소프트웨어를 저장하는 판독-전용 메모리("ROM"), 랜덤 액세스 메모리("RAM"), 및 비-휘발성 스토리지를 암시적으로 제한 없이 포함할 수 있다.
본 개시는 통신 회로의 부품으로 사용되는 안테나의 사이즈를 감소시키는 것에 관련된 과제들에 관한 것이다. 안테나들을 사용하는 디바이스들의 사이즈가 계속해서 축소함에 따라, 안테나들을 포함하여 구성 요소들에 대한 효율적인 패키징 및 구성은 더 중요하게 된다. 안테나의 설계는 전기 동작 파라미터들과 물리적 특성들 사이의 제약들과 고유의 트레이드-오프들에 의해 제한될 수 있다. 본 개시는 이들 문제의 적어도 일부를 해결하기 위해 시도한다.
본 개시의 실시예들은 인쇄 회로 기판에 또는 인쇄 회로 기판 내에 프린트되고 안테나의 물리적 사이즈를 감소시키기 위하여 안테나에 대한 전기 특성들과 연관된 유전체 요소의 일부로서 인쇄 회로 기판 재료를 이용하는 안테나에 관한 것이다. 안테나는 회로 기판에서 비아들을 사용하여 함께 연결된 회로 기판의 내층들에 전도성 요소들과 평행하게 안테나의 전도성 요소들을 배치한다. 인쇄 회로 기판 구조물은 안테나와 함께 설명한다. 인쇄 회로 기판 구조물에 있어서, 4개의 구리 표면들 또는 층들은 3개의 재료의 영역들 주위에 끼워진다. 제 1 및 제 제 2 층들은 재료들에 의해 둘러싸인 내층들이지만, 제 3 및 제 4 층들은 인쇄 회로 기판 구조물의 상단 및 하단 층들이다. 결과적으로, 안테나 구조물은 인쇄 회로 기판에 사용되는 재료 내에 위치된다.
본 실시예들에 대한 구조물에 기초하여, 안테나에 대한 방사 필드는 공기에 통과하기 이전에 인쇄 회로 기판 재료를 통해 대칭으로 통과한다. 인쇄 회로 기판에 대한 유전 상수는 공기에 대한 유전 상수보다 크거나 높다. 높은 유전 상수는 안테나에 대한 전기 특성들과 물리적 특성들 사이의 관계의 변화를 생성하여, 결과적으로, 유사한 동작 또는 공진 주파수를 유지하면서 안테나에 대한 감소된 물리적 사이즈를 얻는다. 또한, 안테나의 한 단부는 안테나의 사이즈를 더 감소시키기 위하여 유전체로서 회로 기판 재료를 사용하여 그라운드 플레인에 용량성 결합 또는 로딩될 수 있다.
본 명세서에는 통신 디바이스에서 하나 이상의 안테나들을 구현하기 위한 메커니즘들이 설명되어 있다. 특히, 이들 메커니즘은 역-F 안테나에 대하여 설명되어 있다. 이 메커니즘들은 다른 안테나 설계들, 특히, 인쇄 회로 기판에서 구현되는 공기 유전체 인터페이스 설계들과 연관된 주파수들에서 동작하도록 전통적으로 설계될 수 있는 안테나 설계들에 사용되도록 적응될 수 있음을 주목하는 것이 중요하다. 이 메커니즘들은 마이크로스트립 또는 패치 안테나들이 실용될 수 있는 주파수 범위 미만의 주파수(예를 들어, 2.5 GHz 미만의 주파수)에서 안테나 설계들이 더욱 유용하다. 예를 들어, 단지 약간의 변경으로, 아래에 설명된 실시예들은 통신 디바이스와 함께 또는 내부에 포함된 다이폴 안테나를 동작하도록 변경될 수 있다.
지금, 도 2를 참조하면, 본 개시의 관점들에 따라 통신 디바이스(200)의 실시예의 블록 다이어그램이 도시되어 있다. 통신 디바이스(200)는 휴대용 라디오, 셋-톱 박스, 게이트웨이, 모뎀, 셀룰러 또는 무선 전화, 텔레비전, 홈 컴퓨터, 태블릿, 및 미디어 콘텐츠 플레이어를 포함하지만, 이들에 제한하지 않는 통신 수신기, 송신기 및/또는 트랜시버 디바이스의 일부로서 사용될 수 있다. 통신 디바이스(200)는 국제 전기 및 전자 기술자 협회(IEEE) 표준 802.11 또는 다른 유사한 무선 통신 프로토콜들을 포함하지만, 이들에 제한하지 않는 무선 네트워크들에 대한 하나 이상의 인터페이스를 포함할 수 있다. 도시하지 않은 구성 요소들이 본 기술에 숙련된 사람들에게 이미 공지되어 있는 것처럼, 통신 디바이스(200)의 전체 동작에 필요한 여러 구성 요소들 및 상호 접속들이 독립형 디바이스 또는 다른 디바이스의 일부로서 통합된 것으로서 간결함을 위해 도시하지 않음을 주목하는 것이 중요하다.
통신 디바이스(200)는, 도시하지 않은 콘텐츠 소스 및/또는 콘텐츠 재생 디바이스와 같은 다른 처리 회로들과 인터페이스 하는 통신 회로(210)를 포함한다. 통신 회로(210)는 안테나(220)에 연결된다. 안테나(220)는 통신 디바이스(200)에 그리고 통신 디바이스(200)로부터 송신 및 수신하기 위해 전파들에 대한 인터페이스를 제공한다.
통신 회로(210)는 무선 네트워크를 통해 다른 디바이스에 대해서 안테나(220)를 통해 인터페이스된 신호의 송신 및 수신을 개선하기 위한 회로를 포함한다. 안테나(220)로부터 수신된 신호는 낮은 노이즈 증폭기에 의해 증폭되어 일련의 필터들, 믹서들 및 오실레이터들에 의해 동조될 수 있다. 동조된 신호는 디지털화되고, 또한 복조 및 디코딩될 수 있다. 디코딩된 신호는 다른 처리 회로들에 제공될 수 있다. 또한, 통신 회로(210)는 안테나(220)를 통해 송신을 위한 다른 처리 회로들로부터 입력 신호(예를 들어, 오디오, 비디오 또는 데이터 신호)를 발생, 변환, 및/또는 포맷한다. 통신 회로(210)는 무선 네트워크를 통해 통신 디바이스(200)로부터 보내진 신호의 송신된 신호 레벨을 증가시키는 전력 증폭기를 포함할 수 있다. 안테나(220)로부터 송신된 신호에 대한 증폭뿐만 아니라 안테나(220)로부터 수신된 신호에 적용되는 증폭의 조정은 통신 회로(210) 내의 회로에 의해 제어될 수 있거나, 다른 처리 회로들에 의해 제어될 수 있다.
또한, 통신 회로(210)는 데이터(예를 들어, 오디오 및/또는 비디오 신호들)을 다른 처리 회로들(도시하지 않음)에 전송 및 수신하는 인터페이스들을 포함한다. 통신 회로(200)는 데이터를 송신을 위해 안테나(220)에 제공하거나, 데이터를 다른 처리 회로들에 제공하기 위하여 데이터를 더 증폭 및 처리한다. 통신 회로(210)는 오디오, 비디오 및/또는 데이터 신호들을 아날로그 또는 디지털 신호 포맷으로 수신 또는 전송할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 통신 회로(210)는 데이터를 다른 처리 회로들에 통신하기 위한 이더넷 인터페이스와, 안테나(220)와 통신하기 위한 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 인터페이스를 갖는다. 통신 회로(210)는 이더넷 포맷과 OFDM 포맷간의 신호들을 변환하기 위한 처리 회로들을 포함한다.
안테나(220)는 통신 회로(210)와 무선 네트워크 사이에서 신호들을 인터페이스한다. 바람직한 실시예에 있어서, 안테나(220)는 역-F 안테나이고, 통신 회로(210)를 위해 사용되는 인쇄 회로 기판과 같은 인쇄 회로 기판에 더 통합된다. 안테나는 인쇄 회로 기판의 내층들에 위치한 전도성 요소들의 쌍들을 사용한다. 요소들의 쌍들은 요소들의 쌍들을 하나의 요소로서 동작하도록 허용하는 인쇄 회로 기판의 비아들을 사용하여 함께 연결된다. 안테나(220)와 같은 안테나에 관한 더 자세한 내용은 아래에 설명한다.
둘 이상의 안테나(220)가 통신 디바이스(200)에 사용될 수 있음을 주목하는 것이 중요하다. 둘 이상의 안테나의 사용은 추가적인 성능 능력 및 제어 옵션들을 제공한다. 예를 들어, 일 실시예에 있어서, 제 1 안테나는 제 1 방향 또는 축으로 배향될 수 있고, 제 2 안테나는 제 2 방향 또는 축으로 배향될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 두 개의 안테나들은 통신 디바이스(200), 또는 통신 디바이스(200)를 포함하는 큰 디바이스의 대향 단부들에서 물리적으로 이격될 수 있다. 본 명세서에 설명된 실시예들에서 다중 안테나들의 사용은 배향 제어, 다이버시티 송신 또는 수신, 안테나 스티어링, 및 다중 입력 다중 출력 신호 송신 및 수신과 같은 성능 개선들을 허용한다.
도 2에서는 통신 디바이스(200)가 WiFi 또는 IEEE 802.11과 같은 로컬 무선 네트워크와 동작하는 것을 주로 설명한다. 본 기술에 숙련된 사람은 무선 물리적 인터페이스를 포함하는 다른 네트워크 표준들이 사용될 수 있다는 것을 인식해야 한다. 예를 들어, 통신 디바이스(200)는 블루투스 네트워크, WiMax 네트워크, 또는 임의의 수의 셀룰러 폰 네트워크 프로토콜들과 함께 용이하게 사용될 수 있다. 또한, 3개 이상의 네트워크들은 선택적으로 또는 동시에 함께 사용될 수 있다.
지금, 도 3을 참조하면, 본 개시의 관점들에 사용하여 예시적인 안테나(300)의 3차원 다이어그램이 도시되어 있다. 안테나(300)는 도 2에 설명된 통신 디바이스(200)와 같은 통신 디바이스의 일부로서 사용될 수 있다. 또한, 안테나(300)는, 예를 들어, 휴대용 라디오, 셋-톱 박스, 게이트웨이, 모뎀, 셀룰러 또는 무선 전화, 텔레비전, 홈 컴퓨터, 태블릿, 및 미디어 콘텐츠 플레이어에 제한하지 않지만 이들과 같은 대형 다기능 디바이스에 포함될 수 있다.
안테나(300)는 전도성 요소들(305 및 306)을 포함한다. 요소(305)는 요소(305)의 한 단부에 가까운 지점에서 전도성 요소(315)를 통해 요소(320)에 연결된다. 요소(315)에 가장 가까운 요소(305) 및 요소(306)의 단부들은 전도성 요소들(310 및 311)의 한 단부에 각각 연결된다. 요소들(310 및 311)은 그라운드 플레인들(325 및 326)에 각각 더 연결된다. 요소들(305 및 305, 310 및 311)은 비아들(330a-n)을 사용하여 함께 연결된다. 그라운드 플레인들(325 및 326)은 비아들(335a-n)을 사용하여 함께 연결된다. 요소들(305 및 306, 310 및 311, 325 및 326)간의 물리적 영역은 재료(340)에 의해 점유된다. 요소들(305 및 306, 310 및 311) 바로 위 및 아래의 물리적 영역은 재료(345 및 350)에 의해 각각 점유된다. 여기서 설명한 것을 제외하고, 안테나(300)의 동작, 특히, 요소들(305 및 306, 310 및 311, 315, 320, 및 325 및 326)의 동작은 도 1a 내지 도 1c에서 안테나에 대해 설명한 유사한 참조 번호의 요소들의 동작과 유사하다. 또한, 재료(340, 345, 및 350)는 도 3에서 투명하게 도시되어 있다. 그러나, 재료(340, 345, 및/또는 350)는 반-투명, 투명, 불투명 또는 중간의 임의의 빛 유전율 범위일 수 있다.
안테나(300)는 통신 디바이스의 내측에 프린트된 회로에 통합되는 예시적인 역-F 안테나 설계를 설명한다. 도 1a 내지 도 1c에 설명된 안테나와 같은 이전의 인쇄 회로 기판 안테나들과는 달리, 안테나(300)는 인쇄 회로 기판 재료 내에 전도성 요소들을 배치하고 안테나의 요소들을 형성하기 위해 층간 비아들을 사용한다.
재료(340, 345, 및 350)는 인쇄 회로 기판 재료로 구성된다. 인쇄 회로 기판 재료는 일반적으로 공기보다 크고 3과 5 사이의 범위에 있는 유전 상수값을 갖는다. 일 실시예에 있어서, FR-4로서 공지되고 4.5와 동일한 유전 상수값을 갖는 공통 인쇄 회로 기판 재료가 이용될 수 있다. 안테나(300)에 대한 전도성 요소들을 공기보다 큰 유전 상수값을 갖는 재료(345 및 350)에 담그거나 둘러쌈으로써, 안테나(300)의 방사 패턴에 의해 생성되는 전자기파는 유전 상수값의 제곱근에 비례하여 속도가 느려지게 될 것이다. 결과적으로, 파장은 더 작게 되어 동일한 동작 주파수에 대한 안테나의 유효한 물리적 길이가 설계에 의해 감소시킬 수 있다.
전체 근거리 및 원거리 전자기 방사 필드를 안테나(300)와 같은 인쇄 회로 기판 안테나의 일부로서 재료(345 및 350)에 담그는 것은 물리적으로 불가능하다. 그러나, 근거리 방사 필드에 있는 재료(345 및 350)로부터의 유전체 로딩은 안테나(300)의 공진 주파수에 대해 중요하고 현저한 효과를 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 두 재료(345 및 350)에 대한 .025인치와 동일한 두께는 재료(345 및 350)가 없는 것과 비교했을 때 약 5퍼센트만큼 안테나(300)의 공진 주파수를 감소시켰다. 요소들(305 및 306)의 물리적 길이는 안테나(300)의 공진 주파수를 원하는 공진 또는 동작 주파수 범위로 되돌리기 위하여 유전체 로딩의 결과로서 단축시킬 수 있다. 전도성 요소들에 대한 내층 구현을 사용하는 안테나(300)와 같은 안테나는 적은 공간을 차지하고 외층 구현을 사용하는 유사한 구조물보다 사이즈가 물리적으로 작게 된다(예를 들어, 도 1a 내지 도 1c에서 설명한 안테나).
비아들(335a-n)과 함께, 비아들(330a-n)은 재료(340)를 통해 통과하는 층간 비아들로서 도시되어 있고, 또한, 재료(345 및 350)를 통해 통과한 이후에 상단 및 하단에서 나타난다. 비아들(330a-n)은 안테나(300)에 의해 방사에 대한 추가적인 전도성 표면들을 제공할 수 있다. 이전에 설명한 것처럼, 비아들은 안테나(300)의 동작 주파수에 대한 파장의 작은 비율로 이격된다(예를 들어, 파장의 1/10). 이러한 작은 이격으로 인하여 비아들은 마치 연속되는 것처럼 동작하여 결과로서 안테나(300)에 대한 추가적인 금속 표면 영역 및 재료 두께를 야기한다. 이러한 추가적인 금속 표면 영역은 저항 손실을 감소시키고 안테나 효율을 개선한다. 그러나, 재료(345 및 350)를 통해 통과하는 비아들은 또한 안테나(300)의 사이즈 또는 길이를 더 감소시킬 수 있다. 대안의 실시예에 있어서, 비아들(330a-n) 및/또는 비아들(335a-n)은 단지 재료(340)를 통과하여 재료(345 및 350)를 통해 연속적이지 않을 수 있지만 상술한 추가적인 이점은 또한 대안의 실시예를 사용하여 감소시킬 수 있다. 단지 내층들을 연결하기 위해 통과하고 상단 및 하단 표면들에 통과하지 않는 비아들은 블라인드 비아들(blind vias)로 지칭한다.
지금, 도 4를 참조하면, 본 개시의 관점들에 따라 예시적인 안테나와 연관된 인쇄 회로 기판 구조물(400)의 다이어그램이 도시되어 있다. 특히, 회로 기판 구조물(400)은 도 3에 설명된 안테나(300)에 관련하여 설명한다. 인쇄 회로 기판들을 위한 구성 및 제조 프로세스들은, 본 기술에 숙련된 사람들에게 공지되어 있기 때문에, 본 명세서에서 상세히 설명하지 않는다.
회로 기판 구조물(400)은 재료 영역(440)을 둘러싸는 제 1 전도성 요소 영역(425) 및 제 2 전도성 영역(430)을 포함한다. 추가적인 재료 영역들(445 및 450)은 전도성 영역(425) 위와 전도성 영역(430) 아래의 영역에 각각 위치된다. 전도성 영역들(455 및 460)은 재료 영역(445)의 상단 표면과 재료 영역(450)의 하단 표면에 각각 위치된다.
각각의 전도성 영역(425, 430, 455, 및 460)은 일반적으로 매우 얇다. 전도성 영역들(425, 430, 455, 및 460)에 사용되는 전도성 재료는 통상적으로 구리 또는 구리 합금이다. 그러나, 은, 백금 또는 금과 같은 다른 전도성 재료들은 순수 또는 합금 형태로 사용될 수 있다. 재료 영역들(440), 445, 및 450)은 FR-4 등과 같은 공통 인쇄 회로 기판 재료를 사용할 수 있다. 재료 영역(440)에 사용되는 재료는 재료 영역들(445 및 450)에 사용되는 재료와 동일하거나 다를 수 있다. 또한, 재료 영역(440)은 재료 영역들(445 및 450)과 동일하거나 상이한 두께일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전도성 영역들(425, 430, 455, 및 460)의 두께는 .0025 인치이고, 재료 영역(440)의 두께는 .0125 인치이고, 재료 영역들(445 및 450)의 두께는 .025 인치이다. 다른 두께들이 사용될 수 있다. 그러나, 안테나(300)의 동작은 재료의 두께뿐만 아니라 재료 영역들(445 및 450) 내의 재료의 유전 상수값에 의존함을 주목하는 것이 중요하다. 본 실시예들의 원리들에 의해 실현된 개선들은 재료 영역들(445 및 450) 내의 재료에 대한 유전 상수값뿐만 아니라 그의 두께에 영향을 받을 것이다.
또한, 회로 기판 구조물(400)은 4개의 층 기판으로서 공지된 두 개의 외층들뿐만 아니라 두 개의 내층들을 포함하는 다층 기판을 예시한다. 다른 실시예들은 더 많은 층들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에 있어서, 회로 기판 구조물은 7개의 재료 영역들 및 6개의 전도성 영역들을 포함하는 8개의 층 인쇄 회로 기판을 사용할 수 있다. 본 개시의 원리들로부터 최대 이득을 얻기 위해, 다층 회로의 가장 안쪽의 내층들 또는 전도성 영역들이 안테나 구조물의 전도성 요소들에 사용될 것이다.
지금, 도 5를 참조하면, 본 개시의 관점들을 사용하여 다른 예시적인 안테나(500)의 3차원 다이어그램이 도시되어 있다. 안테나(500)는 도 2에 설명된 통신 디바이스(200)와 같은 통신 디바이스의 일부로서 사용될 수 있다. 또한, 안테나(500)는, 예를 들어, 휴대용 라디오, 셋-톱 박스, 게이트웨이, 모뎀, 셀룰러 또는 무선 전화, 텔레비전, 홈 컴퓨터, 태블릿, 및 미디어 콘텐츠 플레이어에 제한하지 않지만 이들과 같은 대형 다기능 디바이스에 포함될 수 있다. 여기서 설명된 것을 제외하고, 안테나(500)의 요소들은 도 3에 설명된 안테나(300)에 대해 설명한 유사한 참조 번호의 요소들과 유사한 방식으로 배치되어 기능을 한다.
안테나(500)는 527 및 528로 각각 표시되어 있는 그라운드 플레인(525) 및 그라운드 플레인(526)의 부분을 각각 더 포함한다. 부분들(527 및 528)은 요소들(505 및 506)의 개방 또는 연결되지 않은 단부에 가까이에 각각 위치된다. 안테나(500)의 구성은 부분들(527 및 528)에서 접지되도록 요소들(505 및 506)의 단부들을 용량성 로딩 또는 용량성 결합한다. 상술한 것처럼, 용량성 로딩은 일반적으로 안테나의 동작에 바람직하지 않다. 그러나, 안테나(500)의 구성은 재료(540, 545, 및 550)를 통해 요소들(505 및 506)의 단부들에 집중되고 유전적으로 로딩되는 용량성 결합을 생성한다.
추가적인 용량성 결합은 안테나(500)의 동작 또는 공진 주파수를 더 낮춘다. 결과적으로, 안테나(500)의 사이즈는 요소들(505 및 506)의 길이를 주로 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 요소들(505 및 506)의 길이는 16.6 mm의 원래의 길이에 비하여 10.4 밀리미터(mm)로 감소된다. 또한, 그라운드 플레인들(527 및 528)의 보다 가까운 접근은 26.6 mm 내지 12.3 mm의 안테나(500)의 전체 길이를 감소시킨다.
도 6은 본 개시의 관점들에 따라 안테나(500)의 전기 특성의 그래프(600)를 도시한다. 그래프(600)는 안테나(500)의 리턴 손실(return loss)에 대한 스칼라 값에 대하여 안테나 전기 단자[예를 들어, 요소(520)]에서 측정된 주파수를 나타낸다. 그래프(600)는 주파수를 메가헤르즈(MHz)로 표시하는 x-축(610)을 포함한다. 그래프(600)는 또한(S1, 1)로 표시된 리턴 손실을 데시벨로 표시하는 y-축(620)을 포함한다. 라인(630)은 안테나(500)의 리턴 손실에 대한 주파수의 값을 표시한다. 포인트(640)는 안테나(500)와 요소(520)에서 기대된 회로 임피던스 사이의 최적의 임피던스 매칭 포인트를 나타내는 리턴 손실의 최소값을 표시한다.
지금, 도 7을 참조하면, 본 개시의 관점들에 따라 안테나를 제조하기 위한 예시적인 프로세스(700)의 플로차트가 도시되어 있다. 프로세스(700)는 도 3에서 설명한 안테나(300) 또는 도 5에서 설명한 안테나(300)와 같은 안테나를 제조하기 위한 프로세스의 일부로서 통합될 수 있다. 프로세스(700)는 또한 도 2에서 설명한 통신 디바이스(200)와 같은 통신 디바이스를 제조하기 위한 프로세스의 일부로서 통합될 수도 있다. 또한, 프로세스(700)는 도 4에서 설명한 기술들 및 재료들에 제한하지 않지만 이들을 포함하는 임의의 제조 기술들 및 재료들에 의존할 수 있다. 안테나들 및/또는 디바이스들을 제조하기 위해 필요한 임의의 제조 기술들에 관한 구체적인 상세한 설명에 대해서는 본 기술 분야에 숙련된 사람들에게 공지되어 있기 때문에 본 명세서에서 더 설명하지 않는다.
프로세스(700)는 인쇄 회로 기판의 2개의 내층들을 사용하는 제조 프로세스의 일부로서 안테나를 형성한다. 내층들은 복수의 전도성 비아 홀들 요소들을 통해 연결되며, 또한 제조 프로세스에서 형성된다. 일 실시예에 있어서, 프로세스(700)에 의해 형성된 안테나는 2.5 GHz 이하의 주파수에서 동작하도록 의도된 역-F 안테나이다.
단계(710)에서, 안테나 구조물의 제 1 부분은 제 1 세트의 전도성 요소들을 이용하여 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성된다. 단계(720)에서, 안테나 구조물의 제 2 부분은 제 2 세트의 전도성 요소들을 사용하여 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성된다. 제 1 및 제 2 세트의 전도성 요소들은 제 2 세트의 전도성 요소들이 제 1 세트의 전도성 요소들과 평행하게 되도록 형성됨을 주목하는 것이 중요하다. 다음, 단계(730)에서, 복수의 전도성 비아 홀들 또는 요소들은 제 1 세트의 전도성 요소들을 단계들(710 및 720)에서 형성된 제 2 세트의 전도성 요소들에 연결하도록 형성된다. 다른 연결 구조물들은 단계(730)에서 사용될 수 있거나, 연결 단계(730)는 단계(710) 및/또는 단계(720)의 고유한 부분으로서 결합될 수 있음을 주목하는 것이 중요하다.
일부 실시예에 있어서, 프로세스(700)는 안테나를 위한 그라운드 플레인에 관련된 추가적인 구조물을 형성하기 위해 연속될 수 있다. 그라운드 플레인은, 제 1 전도성 그라운드 플레인의 부분과 제 2 전도성 그라운드 플레인의 부분이 제 1 세트의 전도성 요소들의 부분과 제 2 세트의 전도성 요소들의 부분에 용량성 결합될 때, 안테나 구조물의 사이즈를 감소시킬 수 있다.
단계(740)에서, 제 1 전도성 그라운드 플레인은 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성된다. 단계(750)에서, 제 2 전도성 그라운드 플레인은 제 2 전도성 그라운드 플레인이 제 1 전도성 그라운드 플레인과 평행하도록 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성된다. 마지막으로, 단계(760)에서, 복수의 전도성 비아 홀들 또는 요소들은 제 1 전도성 그라운드 플레인과 제 2 전도성 그라운드 플레인을 함께 연결한다. 이전의 단계(730)에서처럼, 단계(760)에서, 연결은 비아 연결 이외에 메커니즘을 통해 완료될 수 있거나, 단계(730)는 단계들(740 및 750)에 통합될 수 있다.
본 명세서의 실시예들은, 인쇄 회로 기판에 또는 기판 내부에 프린트되고 안테나의 물리적 사이즈를 감소시키기 위하여 안테나의 전기 특성들과 연관된 유전체 요소의 일부로서 인쇄 회로 기판 재료를 이용하는 안테나를 설명한다. 안테나는 통신 디바이스의 일부로서 사용되는 것으로 설명되어 있다. 안테나는 회로 기판의 비아들을 사용하여 함께 연결되는 전도성 요소들을 갖는 회로 기판의 내층들에 안테나의 전도성 요소들을 배치한다.
본 실시예들에 설명된 구성은 안테나의 전체 전도성 표면들 주위에 유전체 재료를 효과적으로 배치한다. 결과적으로, 안테나에 대한 방사 필드는 공기에 통과하기 이전에 인쇄 회로 기판 재료를 통해 대칭으로 통과한다. 인쇄 회로 기판 재료에 대한 유전 상수는 공기에 대한 유전 상수보다 크거나 높다. 높은 유전 상수는 안테나에 대한 전기 특성들과 물리적 특성들 사이의 관계의 변화를 생성하여, 결과적으로, 유사한 동작 또는 공진 주파수를 유지하면서 안테나에 대한 감소된 물리적 사이즈를 얻는다. 또한, 안테나의 한 단부는 안테나의 사이즈를 더 감소시키기 위하여 유전체로서 회로 기판 재료를 사용하여 그라운드 플레인에 용량성 결합 또는 로딩될 수 있다.
본 개시의 교시를 포함하는 실시예들이 본 명세서에 상세히 도시 및 설명되었지만, 본 기술에 숙련된 사람들은 이러한 교시를 여전히 포함하는 많은 다른 변경된 실시예들을 용이하게 고안할 수 있다. 안테나의 바람직한 실시예들은 유전체 로딩을 사용하여 설명하였지만(이는 예시를 위한 것이며 제한하려는 것이 아님), 본 기술에 숙련된 사람들에 의해 상술한 교시를 통해 변경안들 및 수정안들이 이루어질 수 있다는 것을 주목한다. 따라서, 본 개시의 실시예들에서 첨부된 특허청구범위에 설명된 개시의 범위 내에서 변경안들이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
105...전도성 요소
125...그라운드 플레인
135a-n...비아
210...통신 회로
220... 안테나

Claims (30)

  1. 안테나 구조물(300)로서,
    안테나 구조물의 제 1 부분을 형성하는 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310)로서, 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310)은 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성되는, 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310); 및
    안테나 구조물의 제 2 부분을 형성하는 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)로서, 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)은 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310)과 평행하게 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성되는, 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)을 포함하고,
    제 1 층 및 제 2 층은 다층 인쇄 회로 기판의 내층들인, 안테나 구조물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310) 및 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)은 역-F 안테나에 포함되는, 안테나 구조물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)은 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310)의 미러 이미지로서 형성되는, 안테나 구조물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    안테나 구조물(300)은 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310)을 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)에 연결하는 전도성 비아들(330a-n)을 포함하는, 안테나 구조물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310) 및 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)은 다층 인쇄 회로 기판을 위한 기재로서 사용되는 재료에 집적되는, 안테나 구조물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    인쇄 회로 기판을 위한 기재는 공기보다 큰 유전 상수값을 갖는, 안테나 구조물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    다층 인쇄 회로 기판을 위한 기재로서 사용되는 재료에 집적되는 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310) 및 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)은 전기 동작의 주어진 주파수에 대한 안테나 구조물(300)의 물리적 사이즈를 감소시키는, 안테나 구조물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성된 제 1 전도성 그라운드 플레인(325); 및
    제 1 전도성 그라운드 플레인(325)과 평행하게 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성된 제 2 전도성 그라운드 플레인(326)으로서, 제 2 전도성 그라운드 플레인(326) 및 제 1 전도성 그라운드 플레인(325)은 전도성 비아들(335a-n)을 사용하여 함께 연결되고, 제 1 전도성 그라운드 플레인(325)의 부분과 제 2 전도성 그라운드 플레인(326)의 부분은 제 1 세트의 전도성 요소들(305, 310)의 부분과 제 2 세트의 전도성 요소들(306, 311)의 부분에 용량성 결합되는, 제 2 전도성 그라운드 플레인(326)을 더 포함하는 안테나 구조물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    용량성 결합은 전기 동작의 주어진 주파수에 대한 안테나 구조물(300)의 물리적 사이즈를 감소시키는, 안테나 구조물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    안테나 구조물(300)은 2.5 기가헤르츠 이하의 전기 주파수에서 사용되는, 안테나 구조물.
  11. 통신 장치(200)로서,
    신호를 송신 및 수신 중 적어도 하나를 할 수 있는 회로(210); 및
    회로(210)에 결합된 안테나(220)로서, 안테나(220)는 안테나 구조물의 제 1 부분을 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성하는 제 1 세트의 전도성 요소들과 안테나 구조물의 제 2 부분을 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성하는 제 2 세트의 전도성 요소들을 포함하고, 제 2 세트의 전도성 요소들은 제 1 세트의 전도성 요소들에 평행하고, 제 1 층 및 제 2 층은 다층 인쇄 회로 기판의 내층들인, 안테나(220)를 포함하는 통신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    안테나(220)는 역-F 안테나인, 통신 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    제 2 세트의 전도성 요소들은 제 1 세트의 전도성 요소들의 미러 이미지로서 형성되는, 통신 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    안테나(220)는 제 1 세트의 전도성 요소들을 제 2 세트의 전도성 요소들에 연결하는 전도성 비아들을 더 포함하는, 통신 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    제 1 세트의 전도성 요소들 및 제 2 세트의 전도성 요소들은 인쇄 회로 기판을 위한 기재로서 사용되는 재료에 집적되는, 통신 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    인쇄 회로 기판을 위한 기재는 공기보다 큰 유전 상수값을 갖는, 통신 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    다층 인쇄 회로 기판을 위한 기재로서 사용되는 재료에 집적되는 제 1 세트의 전도성 요소들 및 제 2 세트의 전도성 요소들은 전기 동작의 주어진 주파수에 대한 안테나(220)의 물리적 사이즈를 감소시키는, 통신 장치.
  18. 제 11 항에 있어서,
    안테나(22)는 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성된 제 1 전도성 그라운드 플레인과, 제 1 전도성 그라운드 플레인에 평행한 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성된 제 2 전도성 그라운드 플레인을 더 포함하고,
    제 2 전도성 그라운드 플레인 및 제 1 전도성 그라운드 플레인은 전도성 비아들을 사용하여 함께 연결되고, 제 1 전도성 그라운드 플레인의 부분 및 제 2 전도성 그라운드 플레인의 부분은 제 1 세트의 전도성 요소들의 부분 및 제 2 세트의 전도성 요소들의 부분에 용량성 결합되는, 통신 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    용량성 결합은 전기 동작의 주어진 주파수에 대한 안테나(220)의 물리적 사이즈를 감소시키는, 통신 장치.
  20. 제 11 항에 있어서,
    안테나(220)는 2.5 기가헤르츠 이하인 전기 주파수에서 사용되는, 통신 장치.
  21. 방법(700)으로서,
    제 1 세트의 전도성 요소들을 사용하여 안테나 구조물의 제 1 부분을 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성하는 단계(710); 및 제 2 세트의 전도성 요소들이 제 1 세트의 전도성 요소들과 평행하도록 제 2 세트의 전도성 요소들을 사용하여 안테나 구조물의 제 2 부분을 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성하는 단계(720)를 포함하고,
    제 1 층 및 제 2 층은 다층 인쇄 회로 기판의 내층들인, 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    제 1 세트의 전도성 요소들 및 제 2 세트의 전도성 요소들은 역-F 안테나에 포함되는, 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    제 2 세트의 전도성 요소들은 제 1 세트의 전도성 요소들의 미러 이미지로서 형성되는, 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    제 1 세트의 전도성 요소들을 제 2 세트의 전도성 요소들에 연결하는 복수의 전도성 비아들을 형성하는 단계(730)를 더 포함하는 방법.
  25. 제 21 항에 있어서,
    제 1 세트의 전도성 요소들 및 제 2 세트의 전도성 요소들은 다층 인쇄 회로 기판을 위한 기재로서 사용되는 재료에 집적되는, 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    인쇄 회로 기판을 위한 기재는 공기보다 큰 유전 상수값을 갖는, 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    다층 인쇄 회로 기판을 위한 기재로서 사용되는 재료에 집적되는 제 1 세트의 전도성 요소들 및 제 2 세트의 전도성 요소들은 전기 동작의 주어진 주파수에 대한 안테나 구조물의 물리적 사이즈를 감소시키는, 방법.
  28. 제 21 항에 있어서,
    제 1 전도성 그라운드 플레인을 다층 인쇄 회로 기판의 제 1 층에 형성하는 단계(740);
    제 2 전도성 그라운드 플레인이 제 1 전도성 그라운드 플레인과 평행하도록 제 2 전도성 그라운드 플레인을 다층 인쇄 회로 기판의 제 2 층에 형성하는 단계(750); 및
    제 1 전도성 그라운드 플레인 및 제 2 전도성 그라운드 플레인을 함께 연결하는 복수의 전도성 비아들을 형성하는 단계(760)로서, 제 1 전도성 그라운드 플레인의 부분과 제 2 전도성 그라운드 플레인의 부분은 제 1 세트의 전도성 요소들의 부분과 제 2 세트의 전도성 요소들의 부분에 용량성 결합되는, 복수의 전도성 비아들을 형성하는 단계(760)를 더 포함하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    용량성 결합은 전기 동작의 주어진 주파수에 대한 안테나 구조물의 물리적 사이즈를 감소시키는, 방법.
  30. 제 21 항에 있어서,
    안테나 구조물은 2.5 기가헤르츠 이하의 전기 주파수에서 사용되는, 방법.
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