KR20190120134A - Antenna apparatus - Google Patents

Antenna apparatus Download PDF

Info

Publication number
KR20190120134A
KR20190120134A KR1020190128177A KR20190128177A KR20190120134A KR 20190120134 A KR20190120134 A KR 20190120134A KR 1020190128177 A KR1020190128177 A KR 1020190128177A KR 20190128177 A KR20190128177 A KR 20190128177A KR 20190120134 A KR20190120134 A KR 20190120134A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
conductive
patterns
antenna
conductive ring
Prior art date
Application number
KR1020190128177A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102307119B1 (en
Inventor
김남기
박주형
류정기
한명우
임대기
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Publication of KR20190120134A publication Critical patent/KR20190120134A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102307119B1 publication Critical patent/KR102307119B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2283Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285Planar dipole
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40Element having extended radiating surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

According to one embodiment of the present invention, provided is an antenna apparatus, which comprises: a patch antenna pattern; a feed via providing a feeding path for the patch antenna pattern; a conductive ring pattern surrounding the patch antenna pattern; and a plurality of conductive array patterns surrounded by the conductive ring pattern, spaced apart from the patch antenna pattern and the conductive ring pattern, and disposed spaced apart from each other.

Description

안테나 장치{Antenna apparatus}Antenna apparatus

본 발명은 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna device.

이동통신의 데이터 트래픽(Data Traffic)은 매년 비약적으로 증가하는 추세이다. 이러한 비약적인 데이터를 무선망에서 실시간으로 지원해 주고자 활발한 기술 개발이 진행 중에 있다. 예를 들어, IoT(Internet of Thing) 기반 데이터의 컨텐츠화, AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), SNS와 결합한 라이브 VR/AR, 자율 주행, 싱크뷰 (Sync View, 초소형 카메라 이용해 사용자 시점 실시간 영상 전송) 등의 애플리케이션(Application)들은 대용량의 데이터를 주고 받을 수 있게 지원하는 통신(예: 5G 통신, mmWave 통신 등)을 필요로 한다.Data traffic of mobile communication is increasing rapidly every year. Active technology development is under way to support such breakthrough data in real time in wireless networks. For example, the content of Internet-based data (IoT) -based data, Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), Live VR / AR combined with SNS, Autonomous driving, Sync View, Micro-camera Applications such as real-time video transmission require communication (eg, 5G communication, mmWave communication, etc.) to support large data exchange.

따라서, 최근 5세대(5G) 통신을 포함하는 밀리미터웨이브(mmWave) 통신이 활발하게 연구되고 있으며, 이를 원활히 구현하는 안테나 모듈의 상용화/표준화를 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.Therefore, recently, millimeter wave (mmWave) communication including 5G (5G) communication has been actively studied, and research for commercialization / standardization of an antenna module for smoothly implementing it has been actively conducted.

높은 주파수 대역(예: 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz 등)의 RF 신호는 전달되는 과정에서 쉽게 흡수되고 손실로 이어지므로, 통신의 품질은 급격하게 떨어질 수 있다. 따라서, 높은 주파수 대역의 통신을 위한 안테나는 기존 안테나 기술과는 다른 기술적 접근법이 필요하게 되며, 안테나 이득(Gain) 확보, 안테나와 RFIC의 일체화, EIRP(Effective Isotropic Radiated Power) 확보 등을 위한 별도의 전력 증폭기 등 특수한 기술 개발을 요구할 수 있다.RF signals in high frequency bands (e.g., 24 GHz, 28 GHz, 36 GHz, 39 GHz, 60 GHz, etc.) are easily absorbed and lost in the way they are delivered, so the quality of communication can drop dramatically. Therefore, the antenna for high frequency communication requires a different technical approach from the conventional antenna technology, and it is necessary to separate the antenna gain (Gain), the integration of the antenna and the RFIC, and the effective isotropic radiated power (EIRP). It may require development of special technologies such as power amplifiers.

미국 공개특허공보 2007/0052587United States Patent Application Publication 2007/0052587

본 발명은 안테나 장치를 제공한다.The present invention provides an antenna device.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 패치 안테나 패턴; 상기 패치 안테나 패턴에 대한 급전 경로를 제공하는 피드비아; 상기 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 도전성 고리 패턴; 및 상기 도전성 고리 패턴에 의해 둘러싸이고 상기 패치 안테나 패턴 및 상기 도전성 고리 패턴으로부터 이격 배치되고 서로 이격되어 배치되는 복수의 도전성 배열 패턴; 을 포함할 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention, a patch antenna pattern; A feed via providing a feed path for the patch antenna pattern; A conductive ring pattern surrounding the patch antenna pattern; And a plurality of conductive arrangement patterns surrounded by the conductive ring patterns and spaced apart from the patch antenna pattern and the conductive ring patterns and spaced apart from each other. It may include.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, RF 신호를 더욱 z방향으로 집중시킬 수 있으므로 더욱 향상된 안테나 성능을 가질 수 있다.The antenna device according to an embodiment of the present disclosure may further improve antenna performance since the RF signal may be further concentrated in the z direction.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 인접 안테나 장치로 RF 신호가 세는 현상을 줄일 수 있으므로 인접 안테나 장치에 대한 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있으며, 인접 안테나 장치에 대해 더 가까이 배치되거나 전자기적 차폐를 위한 별도의 구성요소를 생략하여 축소된 사이즈를 가질 수 있다.The antenna device according to an embodiment of the present disclosure can reduce the counting of the RF signal to the adjacent antenna device, thereby improving the electromagnetic isolation of the adjacent antenna device, and is disposed closer to the adjacent antenna device or electromagnetically. It may have a reduced size by omitting a separate component for shielding.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 패치 안테나와 엔드-파이어 안테나 간의 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있으며, RF 신호 송수신 방향을 확대하면서도 축소된 사이즈를 가질 수 있다.The antenna device according to an embodiment of the present disclosure may improve the electromagnetic isolation between the patch antenna and the end-fire antenna, and may have a reduced size while expanding the RF signal transmission / reception direction.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 안테나 장치에 엔드-파이어 안테나가 추가 배치된 구조를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 도전성 배열 패턴과 도전성 고리 패턴을 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 3c 및 도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 도전성 고리 패턴의 장벽 작용을 나타낸 측면도이다.
도 3e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 등가회로를 나타낸 회로도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 각 층을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈에 포함된 연결 부재의 하측 구조를 예시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈의 구조를 예시한 측면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.
1 is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are views illustrating a structure in which an end-fire antenna is additionally disposed in the antenna device shown in FIG. 1.
3A and 3B are perspective views illustrating the conductive arrangement pattern and the conductive ring pattern of the antenna device according to an exemplary embodiment of the present invention.
3C and 3D are side views illustrating a barrier function of the conductive ring pattern of the antenna device according to the embodiment of the present invention.
3E is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
4A to 4E are plan views illustrating each layer of the antenna device according to an exemplary embodiment.
5 is a plan view showing an antenna module according to an embodiment of the present invention.
6A to 6B are side views illustrating the lower structure of the connection member included in the antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention.
7 is a side view illustrating the structure of an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are plan views illustrating an arrangement in an electronic device of an antenna module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 패치 안테나 패턴(110a), 피드비아(120a), 도전성 배열 패턴(130a) 및 도전성 고리 패턴(180a)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an antenna device according to an exemplary embodiment may include a patch antenna pattern 110a, a feed via 120a, a conductive array pattern 130a, and a conductive ring pattern 180a.

피드비아(120a)는 RF(Radio Frequency) 신호가 통과하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 피드비아(120a)는 IC와 패치 안테나 패턴(110a)의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, z방향으로 연장된 구조를 가질 수 있다.The feed via 120a may be configured to pass a radio frequency (RF) signal. For example, the feed via 120a may electrically connect between the IC and the patch antenna pattern 110a and may have a structure extending in the z direction.

패치 안테나 패턴(110a)은 피드비아(120a)의 일단에 전기적으로 연결될 수 있다. 패치 안테나 패턴(110a)은 피드비아(120a)로부터 RF 신호를 전달받아 z방향으로 송신할 수 있으며, z방향으로 수신된 RF 신호를 피드비아(120a)로 전달할 수 있다.The patch antenna pattern 110a may be electrically connected to one end of the feed via 120a. The patch antenna pattern 110a may receive an RF signal from the feed via 120a and transmit the RF signal in the z direction, and transmit the RF signal received in the z direction to the feed via 120a.

패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호 중 일부는 하측에 배치된 그라운드층(125a)를 향할 수 있다. 그라운드층(125a)을 향하는 RF 신호는 그라운드층(125a)에서 반사되어 z방향으로 향할 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호는 더욱 z방향으로 집중될 수 있다.Some of the RF signals transmitted from the patch antenna pattern 110a may face the ground layer 125a disposed below. The RF signal directed toward the ground layer 125a may be reflected by the ground layer 125a and directed in the z direction. Accordingly, the RF signal transmitted from the patch antenna pattern 110a may be further concentrated in the z direction.

예를 들어, 패치 안테나 패턴(110a)은 원형 또는 다각형의 양면을 가지는 패치 안테나의 구조를 가질 수 있다. 상기 패치 안테나 패턴(110a)의 양면은 RF 신호가 전도체와 비전도체 사이를 투과하는 경계로 작용할 수 있다. 상기 패치 안테나 패턴(110a)은 내재적 요소(예: 형태, 크기, 높이, 절연층의 유전율 등)에 따른 내재적 주파수 대역(예: 28GHz)을 가질 수 있다.For example, the patch antenna pattern 110a may have a structure of a patch antenna having both sides of a circular or polygonal shape. Both surfaces of the patch antenna pattern 110a may serve as a boundary through which an RF signal passes between a conductor and a non-conductor. The patch antenna pattern 110a may have an intrinsic frequency band (for example, 28 GHz) according to an intrinsic element (for example, shape, size, height, dielectric constant of the insulating layer, etc.).

복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 각각 패치 안테나 패턴(110a)으로부터 이격 배치되고 패치 안테나 패턴(110a)의 측경계의 적어도 일부분에 대응하여 배열될 수 있다. 상기 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 패치 안테나 패턴(110a)에 전자기적으로 커플링될 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110a)의 RF 신호의 경로를 z방향으로 유도할 수 있다.The plurality of conductive array patterns 130a may be spaced apart from the patch antenna pattern 110a and arranged to correspond to at least a portion of the side boundary of the patch antenna pattern 110a. The plurality of conductive array patterns 130a may be electromagnetically coupled to the patch antenna pattern 110a and may induce a path of the RF signal of the patch antenna pattern 110a in the z direction.

예를 들어, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 서로 동일한 형태를 가지고 반복적으로 배열될 수 있다. 즉, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 전자기 밴드갭(electro-magnetic bandgap) 특성을 가질 수 있으며, RF 신호에 대해 음의 굴절률을 가질 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴(110a)의 RF 신호의 경로를 더욱 z방향으로 유도할 수 있다.For example, the plurality of conductive array patterns 130a may have the same shape and may be repeatedly arranged. That is, the plurality of conductive array patterns 130a may have an electromagnetic bandgap characteristic and have a negative refractive index with respect to the RF signal. Accordingly, the path of the RF signal of the patch antenna pattern 110a may be further guided in the z direction.

또한, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 패치 안테나 패턴(110a)에 전자기적으로 커플링될 수 있는데, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)의 요소(예: 높이, 형태, 크기, 개수, 사이 간격, 패치 안테나 패턴에 대한 이격거리 등)는 패치 안테나 패턴(110a)의 주파수 특성에 영향을 줄 수 있다.In addition, the plurality of conductive array patterns 130a may be electromagnetically coupled to the patch antenna pattern 110a, and the elements (eg, height, shape, size, number, spacing between the plurality of conductive array patterns 130a) may be provided. The separation distance with respect to the patch antenna pattern) may affect the frequency characteristics of the patch antenna pattern 110a.

복수의 도전성 배열 패턴(130a)을 투과하는 RF 신호의 대부분은 z방향에 가깝게 유도될 수 있으나, 일부는 z방향으로부터 멀어질 수 있다. 이에 따라, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)을 투과하는 RF 신호 중 일부는 복수의 도전성 배열 패턴(130a)에서 x방향 및/또는 y방향으로 셀 수 있다.Most of the RF signals passing through the plurality of conductive array patterns 130a may be induced close to the z direction, but some may be far from the z direction. Accordingly, some of the RF signals passing through the plurality of conductive array patterns 130a may be counted in the x direction and / or the y direction in the plurality of conductive array patterns 130a.

도전성 고리 패턴(180a)은 패치 안테나 패턴(110a)과 복수의 도전성 배열 패턴(130a)으로부터 이격 배치되고 패치 안테나 패턴(110a)과 복수의 도전성 배열 패턴(130a)을 함께 둘러싸도록 구성될 수 있다.The conductive ring pattern 180a may be spaced apart from the patch antenna pattern 110a and the plurality of conductive array patterns 130a and may surround the patch antenna pattern 110a and the plurality of conductive array patterns 130a together.

이에 따라, 도전성 고리 패턴(180a)은 복수의 도전성 배열 패턴(130a)을 투과하는 RF 신호 중 x방향 및/또는 y방향으로 세는 RF 신호를 반사시킬 수 있다. 도전성 고리 패턴(180a)에서 반사된 RF 신호는 복수의 도전성 배열 패턴(130a)에서 z방향으로 유도될 수 있다.Accordingly, the conductive ring pattern 180a may reflect the RF signal counting in the x direction and / or the y direction among the RF signals passing through the plurality of conductive array patterns 130a. The RF signal reflected from the conductive ring pattern 180a may be induced in the z direction in the plurality of conductive array patterns 130a.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 RF 신호를 더욱 z방향으로 집중시킬 수 있으므로 더욱 향상된 이득(gain)을 가질 수 있으며, 인접 안테나 장치로 RF 신호가 세는 현상을 줄일 수 있으므로 인접 안테나 장치에 대한 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있으며, 인접 안테나 장치에 더욱 가까이 배치될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치를 포함하는 안테나 모듈은 더욱 소형화될 수 있다.Therefore, the antenna device according to an embodiment of the present invention can further improve gain because the RF signal can be concentrated in the z direction, and the neighboring antenna can be reduced because the RF signal is counted by the adjacent antenna device. The electromagnetic isolation for the device can be improved and can be placed closer to the adjacent antenna device. Therefore, an antenna module including a plurality of antenna devices according to an embodiment of the present invention may be further miniaturized.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 패치 안테나 패턴(110a)의 상측에 배치되고 상하방향(z방향)으로 볼 때 적어도 일부분이 복수의 도전성 배열 패턴(130a)에 의해 둘러싸이도록 배치된 커플링 패치 패턴(115a)을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 더욱 넓은 대역폭을 가질 수 있다.On the other hand, the antenna device according to an embodiment of the present invention is disposed on the upper side of the patch antenna pattern (110a) and at least a portion when viewed in the vertical direction (z direction) is arranged so as to be surrounded by a plurality of conductive array pattern (130a) The coupling patch pattern 115a may be further included. Accordingly, the antenna device according to an embodiment of the present invention may have a wider bandwidth.

상기 커플링 패치 패턴(115a)의 배치에 따라, 패치 안테나 패턴(110a)에서의 피드비아(120a)의 연결을 위한 최적 위치는 패치 안테나 패턴(110a)의 경계에 가까워질 수 있다. 상기 최적 위치가 패치 안테나 패턴(110a)의 제1 방향(예: 0도 방향) 가장가리에 가까울 경우, 패치 안테나 패턴(110a)의 RF 신호 송수신에 따라 패치 안테나 패턴(110a)를 흐르는 표면 전류는 패치 안테나 패턴(110a)의 제3 방향(예: 180도 방향)을 향하여 흐를 수 있다. 이때, 표면 전류는 제2 방향(예: 90도 방향) 및 제4 방향(예: 270도 방향)으로 분산될 수 있는데, 복수의 도전성 배열 패턴(130a) 및/또는 도전성 고리 패턴(180a)은 표면 전류가 제2 및 제4 방향으로 분산됨에 따라 측면으로 세는 RF 신호를 상면 방향으로 유도(guide)할 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴(110a)의 방사패턴은 상면 방향으로 더욱 집중될 수 있으므로, 패치 안테나 패턴(110a)의 안테나 성능은 향상될 수 있다. 한편 설계에 따라, 커플링 패치 패턴(115a)은 생략될 수 있다.According to the arrangement of the coupling patch pattern 115a, an optimal position for connecting the feed via 120a in the patch antenna pattern 110a may be close to the boundary of the patch antenna pattern 110a. When the optimum position is closest to the edge of the first direction (eg, 0 degree direction) of the patch antenna pattern 110a, the surface current flowing through the patch antenna pattern 110a according to the RF signal transmission and reception of the patch antenna pattern 110a is The patch antenna pattern 110a may flow in a third direction (eg, 180 ° direction). In this case, the surface current may be distributed in the second direction (eg, 90 ° direction) and the fourth direction (eg, 270 ° direction), and the plurality of conductive array patterns 130a and / or the conductive ring patterns 180a may be As the surface current is distributed in the second and fourth directions, the RF signal counting laterally may be guided in the top direction. Accordingly, since the radiation pattern of the patch antenna pattern 110a may be further concentrated in the upper surface direction, the antenna performance of the patch antenna pattern 110a may be improved. Meanwhile, depending on the design, the coupling patch pattern 115a may be omitted.

도 2a는 도 1에 도시된 안테나 장치에 엔드-파이어 안테나가 추가 배치된 구조를 나타낸 사시도이다.2A is a perspective view illustrating a structure in which an end-fire antenna is additionally disposed in the antenna device shown in FIG. 1.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 엔드-파이어 안테나 패턴(210a), 디렉터 패턴(215a), 피드라인(220a) 및 커플링 그라운드 패턴(235a) 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A, an antenna device according to an embodiment of the present disclosure may include at least a portion of an end-fire antenna pattern 210a, a director pattern 215a, a feed line 220a, and a coupling ground pattern 235a. It may further include.

엔드-파이어 안테나 패턴(210a)은 제2 방향(예: x방향)으로 RF 신호를 송신 또는 수신하도록 제2 방향(예: x방향)으로 방사패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 RF 신호 송수신 방향을 전방향(omni-directional)으로 확대할 수 있다.The end-fire antenna pattern 210a may form a radiation pattern in a second direction (eg, x direction) to transmit or receive an RF signal in a second direction (eg, x direction). Therefore, the antenna device according to an embodiment of the present invention can extend the RF signal transmission / reception direction omni-directional.

예를 들어, 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)은 다이폴(dipole) 형태 또는 접힌 다이폴(folded dipole) 형태를 가질 수 있다. 여기서, 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)의 각각의 폴의 일단은 피드라인(220a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)의 주파수 대역은 패치 안테나 패턴(110a)의 주파수 대역과 실질적으로 동일하게 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the end-fire antenna pattern 210a may have a dipole form or a folded dipole form. Here, one end of each pole of the end-fire antenna pattern 210a may be electrically connected to the feed line 220a. The frequency band of the end-fire antenna pattern 210a may be designed to be substantially the same as the frequency band of the patch antenna pattern 110a, but is not limited thereto.

디렉터 패턴(215a)은 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)에 전자기적으로 커플링되어 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)의 이득이나 대역폭을 향상시킬 수 있다.The director pattern 215a may be electromagnetically coupled to the end-fire antenna pattern 210a to improve the gain or bandwidth of the end-fire antenna pattern 210a.

피드라인(220a)은 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)로부터 수신된 RF 신호를 IC로 전달할 수 있으며, IC로부터 전달받은 RF 신호를 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)으로 전달할 수 있다.The feed line 220a may transmit the RF signal received from the end-fire antenna pattern 210a to the IC, and may transfer the RF signal received from the IC to the end-fire antenna pattern 210a.

도전성 고리 패턴(180a)은 패치 안테나 패턴(110a)과 엔드-파이어 안테나 패턴(210a) 간의 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 안테나 성능을 확보하면서도 더욱 소형화될 수 있다.The conductive ring pattern 180a may improve electromagnetic isolation between the patch antenna pattern 110a and the end-fire antenna pattern 210a. Therefore, the antenna device according to an embodiment of the present invention can be further miniaturized while ensuring antenna performance.

커플링 그라운드 패턴(235a)은 피드라인(220a)의 상측에 배치되거나 하측에 배치될 수 있다. 상기 커플링 그라운드 패턴(235a)은 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)에 전자기적으로 커플링될 수 있다. 따라서, 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)은 더욱 넓은 대역폭을 가질 수 있다.The coupling ground pattern 235a may be disposed above or below the feed line 220a. The coupling ground pattern 235a may be electromagnetically coupled to the end-fire antenna pattern 210a. Thus, the end-fire antenna pattern 210a may have a wider bandwidth.

도 2b는 도 2a에 도시된 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.FIG. 2B is a side view illustrating the antenna device shown in FIG. 2A.

도 2b를 참조하면, 패치 안테나 패턴과 커플링 패치 패턴은 각각 복수의 도전성 배열 패턴(130a)과 도전성 고리 패턴(180a)이 배치된 층과 동일한 층에 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)과 도전성 고리 패턴(180a)은 패치 안테나 패턴에서 세는 RF 신호를 상면 방향으로 효율적으로 유도할 수 있다.Referring to FIG. 2B, the patch antenna pattern and the coupling patch pattern may be disposed on the same layer as the layer on which the plurality of conductive array patterns 130a and the conductive ring pattern 180a are disposed. Accordingly, the plurality of conductive array patterns 130a and the conductive ring patterns 180a can efficiently induce the RF signal counted by the patch antenna pattern in the upward direction.

도전성 배열 패턴(130a)과 도전성 고리 패턴(180a)은 각각 복수(예: 5개)의 층을 가질 수 있다. 도전성 배열 패턴(130a)과 도전성 고리 패턴(180a)의 층 개수가 많을수록 도전성 배열 패턴(130a)의 RF 신호 유도 성능과 도전성 고리 패턴(180a)의 RF 신호 반사 성능은 향상될 수 있다.The conductive array pattern 130a and the conductive ring pattern 180a may each have a plurality of layers (for example, five). As the number of layers of the conductive array pattern 130a and the conductive ring pattern 180a increases, the RF signal induction performance of the conductive array pattern 130a and the RF signal reflection performance of the conductive ring pattern 180a may be improved.

한편, 연결 부재(200a)는 전술한 그라운드층(125a)을 포함할 수 있으며, 배선 그라운드층(202a), 제2 그라운드층(203a) 및 IC 그라운드층(204a)을 더 포함할 수 있다. 피드라인(220a)은 배선 그라운드층(202a)에 대해 동위(same level)에 배치될 수 있다.The connection member 200a may include the above-described ground layer 125a and may further include a wiring ground layer 202a, a second ground layer 203a, and an IC ground layer 204a. The feed line 220a may be disposed at a same level with respect to the wiring ground layer 202a.

도 2c는 도 2a에 도시된 안테나 장치를 나타낸 단면도이다.FIG. 2C is a cross-sectional view of the antenna device shown in FIG. 2A.

도 2c를 참조하면, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 1줄로 배열될 수 있다. 복수의 도전성 배열 패턴(130a) 간의 간격은 복수의 도전성 배열 패턴(130a)과 도전성 고리 패턴(180a) 사이의 간격보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 더욱 효율적으로 RF 신호를 z방향으로 유도할 수 있다.Referring to FIG. 2C, the plurality of conductive array patterns 130a may be arranged in one line. An interval between the plurality of conductive arrangement patterns 130a may be shorter than an interval between the plurality of conductive arrangement patterns 130a and the conductive ring patterns 180a. Accordingly, the plurality of conductive array patterns 130a can induce the RF signal more efficiently in the z direction.

한편 도 2c를 참조하면, 복수의 제1 차폐비아(126a)는 복수의 도전성 배열 패턴(130a)의 하측에 배열될 수 있으며, 복수의 제2 차폐비아(121a)는 피드비아(120a)을 둘러싸도록 배열될 수 있다. 이에 따라, 피드비아(120a)에 영향을 주는 전자기적 노이즈는 감소할 수 있으며, RF 신호의 전송손실은 감소할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 2C, the plurality of first shielding vias 126a may be arranged under the plurality of conductive array patterns 130a, and the plurality of second shielding vias 121a may surround the feed vias 120a. It can be arranged to be. Accordingly, electromagnetic noise affecting the feed via 120a may be reduced, and transmission loss of the RF signal may be reduced.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 도전성 배열 패턴과 도전성 고리 패턴을 구체적으로 나타낸 사시도이다.3A and 3B are perspective views illustrating the conductive arrangement pattern and the conductive ring pattern of the antenna device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 복수의 제1 도전성 배열 패턴(136a), 복수의 제2 도전성 배열 패턴(132a), 복수의 제3 도전성 배열 패턴(133a), 복수의 제4 도전성 배열 패턴(134a), 복수의 제5 도전성 배열 패턴(135a)으로 구성될 수 있다. 복수의 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 도전성 배열 패턴(136a, 132a, 133a, 134a, 135a)은 복수의 배열 비아(131a)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 더욱 전자기 밴드갭 특성에 가까운 특성을 가질 수 있다.3A and 3B, the plurality of conductive array patterns 130a may include a plurality of first conductive array patterns 136a, a plurality of second conductive array patterns 132a, and a plurality of third conductive array patterns 133a. The plurality of fourth conductive array patterns 134a and the plurality of fifth conductive array patterns 135a may be formed. The plurality of first, second, third, fourth, and fifth conductive array patterns 136a, 132a, 133a, 134a, and 135a may be electrically connected by the plurality of array vias 131a. Accordingly, the plurality of conductive array patterns 130a may further have characteristics close to the electromagnetic bandgap characteristics.

또한, 도전성 고리 패턴(180a)은 제1 도전성 고리 패턴(180-1a), 제2 도전성 고리 패턴(180-5a), 제3 도전성 고리 패턴(180-2a), 제4 도전성 고리 패턴(180-3a) 및 제5 도전성 고리 패턴(180-4a)이 평행하게 배치된 구조를 가질 수 있다.In addition, the conductive ring patterns 180a may include the first conductive ring patterns 180-1a, the second conductive ring patterns 180-5a, the third conductive ring patterns 180-2a, and the fourth conductive ring patterns 180-a. 3a) and the fifth conductive ring pattern 180-4a may be arranged in parallel.

예를 들어, 복수의 제1 도전성 배열 패턴(136a)은 패치 안테나 패턴(110a)과 도전성 고리 패턴(180a)의 제1 도전성 고리 패턴(180-1a)에 대해 동위에 배치될 수 있으며, 복수의 제2 도전성 배열 패턴(132a)은 커플링 패치 패턴(115a)과 도전성 고리 패턴(180a)의 제2 도전성 고리 패턴(180-5a)에 대해 동위에 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)과 도전성 고리 패턴(180a)은 패치 안테나 패턴(110a)을 투과하는 RF 신호를 더욱 효율적으로 z방향으로 유도할 수 있다.For example, the plurality of first conductive array patterns 136a may be disposed in the same position with respect to the patch antenna pattern 110a and the first conductive ring patterns 180-1a of the conductive ring patterns 180a. The second conductive array pattern 132a may be disposed at the same position with respect to the coupling patch pattern 115a and the second conductive ring pattern 180-5a of the conductive ring pattern 180a. Accordingly, the plurality of conductive array patterns 130a and the conductive ring patterns 180a may induce the RF signal passing through the patch antenna pattern 110a in the z direction more efficiently.

한편 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 도전성 고리 패턴(180a)의 제1 및 제2 도전성 고리 패턴(180-1a, 180-5a)의 사이를 전기적으로 연결시키는 연쇄 비아(181a)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴(110a)을 투과하는 RF 신호가 x방향 및/또는 y방향으로 세는 것은 더욱 감소될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 3B, an antenna device according to an embodiment of the present disclosure may electrically connect the first and second conductive ring patterns 180-1a and 180-5a of the conductive ring pattern 180a to each other. It may further include a chain via 181a. Accordingly, the counting of the RF signal passing through the patch antenna pattern 110a in the x direction and / or the y direction may be further reduced.

한편 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 도전성 고리 패턴(180a)과 그라운드층(125a)을 전기적으로 연결시키도록 배치된 적어도 하나의 그라운딩 비아(185a)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 그라운딩 비아(185a)는 복수개로 구성되고 피드비아(120a)를 둘러싸도록 배열될 수 있다. 이에 따라, 패치 안테나 패턴(110a)을 투과하는 RF 신호가 x방향 및/또는 y방향으로 세는 것은 더욱 감소될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 3B, the antenna device according to an embodiment of the present disclosure further includes at least one grounding via 185a disposed to electrically connect the conductive ring pattern 180a and the ground layer 125a. can do. For example, the at least one grounding via 185a may be configured in plural and may be arranged to surround the feed via 120a. Accordingly, the counting of the RF signal passing through the patch antenna pattern 110a in the x direction and / or the y direction may be further reduced.

또한, 적어도 하나의 그라운딩 비아(185a)는 패치 안테나 패턴(110a)과 상기 엔드-파이어 안테나 패턴의 사이에 배치될 수 있으므로, 패치 안테나 패턴(110a)과 엔드-파이어 안테나 패턴 사이의 전자기적 격리도를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, at least one grounding via 185a may be disposed between the patch antenna pattern 110a and the end-fire antenna pattern, thereby reducing the electromagnetic isolation between the patch antenna pattern 110a and the end-fire antenna pattern. It can be further improved.

한편, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 그라운드층(125a)로부터 전기적으로 분리될 수 있다. 이에 따라, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)은 패치 안테나 패턴(110a)의 주파수 대역에 인접한 주파수를 가지는 RF 신호에 대해 더욱 적응적인(adaptive) 특성을 가질 수 있으므로, 대역폭을 더욱 넓힐 수 있다.Meanwhile, the plurality of conductive array patterns 130a may be electrically separated from the ground layer 125a. Accordingly, the plurality of conductive array patterns 130a may have a more adaptive characteristic with respect to an RF signal having a frequency adjacent to the frequency band of the patch antenna pattern 110a, thereby further widening the bandwidth.

도 3c 및 도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 도전성 고리 패턴의 장벽 작용을 나타낸 측면도이다.3C and 3D are side views illustrating a barrier function of the conductive ring pattern of the antenna device according to the embodiment of the present invention.

도 3c를 참조하면, 패치 안테나 패턴(110a)에서 투과되는 RF 신호는 장벽(Barrier)에서 반사되고, 연결 부재(200a)의 그라운드층에서 반사되고, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)에서 굴절되어 z방향으로 투과될 수 있다.Referring to FIG. 3C, the RF signal transmitted from the patch antenna pattern 110a is reflected by a barrier, reflected by the ground layer of the connection member 200a, and refracted by the plurality of conductive array patterns 130a. Can be transmitted in a direction.

또한, 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)에서 투과되는 RF 신호는 장벽(Barrier)에서 반사되어 x방향으로 투과될 수 있다.In addition, the RF signal transmitted from the end-fire antenna pattern 210a may be reflected by a barrier and transmitted in the x direction.

상기 장벽(Barrier)이 전술한 도전성 고리 패턴에 대응되므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 패치 안테나 패턴(110a)과 엔드-파이어 안테나 패턴(210a) 간의 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있다.Since the barrier corresponds to the aforementioned conductive ring pattern, the antenna device according to an embodiment of the present invention may improve the electromagnetic isolation between the patch antenna pattern 110a and the end-fire antenna pattern 210a. have.

도 3d를 참조하면, 복수의 패치 안테나 패턴(110a) 각각에서 투과되는 RF 신호는 장벽(Barrier)에서 반사되고, 연결 부재(200a)의 그라운드층에서 반사되고, 복수의 도전성 배열 패턴(130a)에서 굴절되어 z방향으로 투과될 수 있다.Referring to FIG. 3D, the RF signal transmitted from each of the plurality of patch antenna patterns 110a is reflected by a barrier, reflected by the ground layer of the connection member 200a, and then by the plurality of conductive array patterns 130a. It may be refracted and transmitted in the z direction.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 복수의 패치 안테나 패턴(110a) 간의 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the antenna device according to an embodiment of the present disclosure may improve electromagnetic isolation between the plurality of patch antenna patterns 110a.

도 3e은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 등가회로를 나타낸 회로도이다.3E is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of an antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 3e를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 패치 안테나 패턴(110b)은 IC와 같은 소스(SRC2)로 RF 신호를 전달하거나 RF 신호를 전달받을 수 있으며, 저항값(R2)과 인덕턴스(L3, L4)를 가질 수 있다.Referring to FIG. 3E, the patch antenna pattern 110b of the antenna device according to an embodiment of the present invention may transmit an RF signal or receive an RF signal to a source SRC2 such as an IC, and have a resistance value R2. And may have inductances L3 and L4.

복수의 도전성 배열 패턴(130b)은 패치 안테나 패턴(110b)에 대한 캐패시턴스(C5, C12)와, 복수의 도전성 배열 패턴 사이의 캐패시턴스(C6, 10)와, 배열 비아의 인덕턴스(L5, L6)와, 복수의 도전성 배열 패턴과 그라운드층 간의 캐패시턴스(C7, C11)를 가질 수 있다.The plurality of conductive array patterns 130b may include capacitances C5 and C12 for the patch antenna pattern 110b, capacitances C6 and 10 between the plurality of conductive array patterns, and inductances L5 and L6 of the array vias. The capacitors may have capacitances C7 and C11 between the plurality of conductive array patterns and the ground layer.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 주파수 대역과 대역폭은 전술한 저항값, 캐패시턴스 및 인덕턴스에 의해 결정될 수 있다.Frequency band and bandwidth of the antenna device according to an embodiment of the present invention may be determined by the above-described resistance value, capacitance and inductance.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 각 층을 나타낸 평면도이다.4A to 4E are plan views illustrating each layer of the antenna device according to an exemplary embodiment.

도 4a를 참조하면, 피드비아(120a)의 일단은 패치 안테나 패턴(110a)에 연결될 수 있다. 복수의 제1 도전성 배열 패턴(136a)은 패치 안테나 패턴(110a)을 둘러쌀 수 있으며, 도전성 고리 패턴(180a)은 복수의 제1 도전성 배열 패턴(136a)을 둘러쌀 수 있으며, 그라운딩 비아(185a)의 일단에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4A, one end of the feed via 120a may be connected to the patch antenna pattern 110a. The plurality of first conductive array patterns 136a may surround the patch antenna pattern 110a, and the conductive ring patterns 180a may surround the plurality of first conductive array patterns 136a and the grounding vias 185a. Can be connected to one end of

도 4b를 참조하면, 그라운드층(201a)은 피드비아(120a)가 통과하는 관통홀을 가질 수 있으며, 그라운딩 비아(185a)의 타단에 연결될 수 있다. 그라운드층(201a)은 패치 안테나 패턴(110a)과 피드라인 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다.Referring to FIG. 4B, the ground layer 201a may have a through hole through which the feed via 120a passes, and may be connected to the other end of the grounding via 185a. The ground layer 201a may electromagnetically shield between the patch antenna pattern 110a and the feed line.

도 4c를 참조하면, 배선 그라운드층(202a)은 피드라인(220a)의 적어도 일부분과 패치 안테나 피드라인(221a)을 각각 둘러쌀 수 있다. 피드라인(220a)은 제2 배선비아(232a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 패치 안테나 피드라인(221a)은 제1 배선비아(231a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 배선 그라운드층(202a)은 피드라인(220a)과 패치 안테나 피드라인(221a) 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다. 피드라인(220a)의 일단은 제2 피드비아(211a)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4C, the wiring ground layer 202a may surround at least a portion of the feedline 220a and the patch antenna feedline 221a, respectively. The feed line 220a may be electrically connected to the second wiring via 232a, and the patch antenna feed line 221a may be electrically connected to the first wiring via 231a. The wiring ground layer 202a may electromagnetically shield between the feedline 220a and the patch antenna feedline 221a. One end of the feed line 220a may be connected to the second feed via 211a.

도 4d를 참조하면, 제2 그라운드층(203a)은 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있으며, 커플링 그라운드 패턴(235a)을 가질 수 있다. 제2 그라운드층(203a)은 피드라인과 IC 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다.Referring to FIG. 4D, the second ground layer 203a may have a plurality of through holes through which the first wiring via 231a and the second wiring via 232a pass, respectively, and form the coupling ground pattern 235a. Can have The second ground layer 203a may electromagnetically shield between the feedline and the IC.

도 4e를 참조하면, IC 그라운드층(204a)은 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있다. IC(310a)는 IC 그라운드층(204a)의 하측에 배치될 수 있으며, 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)과 디렉터 패턴(215a)은 IC 그라운드층(225)과 실질적으로 동일한 높이에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 4E, the IC ground layer 204a may have a plurality of through holes through which the first wiring via 231a and the second wiring via 232a respectively pass. The IC 310a may be disposed under the IC ground layer 204a, and may be electrically connected to the first wiring via 231a and the second wiring via 232a. The end-fire antenna pattern 210a and the director pattern 215a may be disposed at substantially the same height as the IC ground layer 225.

IC 그라운드층(204a)은 IC(310a)의 회로 및/또는 수동부품에서 사용되는 그라운드를 IC(310a) 및/또는 수동부품으로 제공할 수 있다. 설계에 따라, IC 그라운드층(204a)은 IC(310a) 및/또는 수동부품에서 사용되는 전원 및 신호의 전달경로를 제공할 수 있다. 따라서, IC 그라운드층(204a)은 IC 및/또는 수동부품에 전기적으로 연결될 수 있다.IC ground layer 204a may provide the ground used in circuitry and / or passive components of IC 310a as IC 310a and / or passive components. Depending on the design, the IC ground layer 204a may provide a path for the transmission of power and signals used in the IC 310a and / or passive components. Thus, IC ground layer 204a may be electrically connected to the IC and / or passive components.

한편, 배선 그라운드층(202a), 제2 그라운드층(203a) 및 IC 그라운드층(204a)은 캐비티(cavity)를 제공하도록 함몰된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)은 더욱 IC 그라운드층(204a)에 가까이 배치될 수 있다.Meanwhile, the wiring ground layer 202a, the second ground layer 203a, and the IC ground layer 204a may have a recessed shape to provide a cavity. Accordingly, the end-fire antenna pattern 210a may be further disposed closer to the IC ground layer 204a.

한편, 배선 그라운드층(202a), 제2 그라운드층(203a) 및 IC 그라운드층(204a)의 상하관계와 형태는 설계에 따라 달라질 수 있다.Meanwhile, the vertical relationship and shape of the wiring ground layer 202a, the second ground layer 203a, and the IC ground layer 204a may vary depending on the design.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 평면도이다.5 is a plan view showing an antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 복수의 패치 안테나 패턴, 복수의 커플링 패치 패턴(115b), 그라운드층(125b), 복수의 도전성 배열 패턴(130b), 도전성 다공판 패턴(180b), 복수의 연쇄 비아(181b), 복수의 엔드-파이어 안테나 패턴(210b), 복수의 디렉터 패턴(215b), 복수의 피드라인(220b) 및 복수의 커플링 그라운드 패턴(235b) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, an antenna module according to an exemplary embodiment may include a plurality of patch antenna patterns, a plurality of coupling patch patterns 115b, a ground layer 125b, a plurality of conductive array patterns 130b, and conductive materials. Perforated plate pattern 180b, a plurality of chain vias 181b, a plurality of end-fire antenna patterns 210b, a plurality of director patterns 215b, a plurality of feed lines 220b, and a plurality of coupling ground patterns 235b. ) May include at least some.

도전성 다공판 패턴(180b)은 전술한 도전성 고리 패턴과 전술한 도전성 고리 패턴이 서로 결합된 구조를 가질 수 있으며, 복수의 패치 안테나(패치 안테나 패턴, 피드비아, 복수의 도전성 배열 패턴의 셋트)가 각각 배치되는 복수의 배치공간을 가지도록 구성될 수 있다.The conductive porous plate pattern 180b may have a structure in which the above-described conductive ring pattern and the above-described conductive ring pattern are combined with each other, and a plurality of patch antennas (patch antenna patterns, feed vias, and sets of a plurality of conductive array patterns) are provided. It may be configured to have a plurality of arrangement spaces each arranged.

상기 도전성 다공판 패턴(180b)은 전술한 도전성 고리 패턴과 유사한 특성을 가질 수 있으므로, 복수의 패치 안테나의 서로에 대한 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 다공판 패턴(180b)은 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 도전성 다공판 패턴으로 구성될 수 있다. 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 도전성 다공판 패턴은 서로 동일한 형태를 가지고 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 서로 동일한 위치에 배치될 수 있다.Since the conductive porous plate pattern 180b may have characteristics similar to those of the conductive ring pattern described above, the electromagnetic isolation of the plurality of patch antennas may be improved. For example, the conductive porous plate pattern 180b may be formed of first, second, third, fourth, and fifth conductive porous plate patterns. The first, second, third, fourth, and fifth conductive porous plate patterns may have the same shape and may be disposed at the same position when viewed in the vertical direction (eg, z direction).

복수의 연쇄 비아(181b)는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 도전성 다공판 패턴의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 또한, 도전성 다공판 패턴(180b)은 그라운딩 비아를 통해 그라운드층(125b)에 전기적으로 연결될 수 있다.The plurality of chain vias 181b may electrically connect the first, second, third, fourth, and fifth conductive porous plate patterns. In addition, the conductive porous plate pattern 180b may be electrically connected to the ground layer 125b through the grounding via.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 1 X n 구조 배열될 수 있다. 여기서, n은 자연수이다. 안테나 장치가 1 X n 구조로 배열된 안테나 모듈은 전자기기의 모서리에 효율적으로 배치될 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention may be arranged in a 1 X n structure. Where n is a natural number. The antenna module in which the antenna devices are arranged in a 1 × n structure may be efficiently disposed at the corners of the electronic device.

도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈에 포함된 연결 부재의 하측 구조를 예시한 측면도이다.6A to 6B are side views illustrating the lower structure of the connection member included in the antenna device and the antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 연결 부재(200), IC(310), 접착 부재(320), 전기연결구조체(330), 봉합재(340), 수동부품(350) 및 서브기판(410) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6A, an antenna module according to an embodiment of the present disclosure may include a connection member 200, an IC 310, an adhesive member 320, an electrical connection structure 330, an encapsulant 340, and a passive component. At least some of the 350 and the sub-substrate 410 may be included.

연결 부재(200)는 도 1 내지 도 5를 참조하여 전술한 연결 부재와 유사한 구조를 가질 수 있다.The connection member 200 may have a structure similar to the connection member described above with reference to FIGS. 1 to 5.

IC(310)는 전술한 IC와 동일하며, 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 IC(310)는 연결 부재(200)의 배선에 전기적으로 연결되어 RF 신호를 전달하거나 전달받을 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드층에 전기적으로 연결되어 그라운드를 제공받을 수 있다. 예를 들어, IC(310)는 주파수 변환, 증폭, 필터링, 위상제어 및 전원생성 중 적어도 일부를 수행하여 변환된 신호를 생성할 수 있다.The IC 310 is the same as the above-described IC, and may be disposed under the connection member 200. The IC 310 may be electrically connected to a wire of the connection member 200 to transmit or receive an RF signal, and may be electrically connected to a ground layer of the connection member 200 to receive ground. For example, the IC 310 may generate a converted signal by performing at least some of frequency conversion, amplification, filtering, phase control, and power generation.

접착 부재(320)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 서로 접착시킬 수 있다.The adhesive member 320 may bond the IC 310 and the connection member 200 to each other.

전기연결구조체(330)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 전기연결구조체(330)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land), 패드(pad)과 같은 구조를 가질 수 있다. 전기연결구조체(330)는 연결 부재(200)의 배선과 그라운드층보다 낮은 용융점을 가져서 상기 낮은 용융점을 이용한 소정의 공정을 통해 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.The electrical connection structure 330 may electrically connect the IC 310 and the connection member 200. For example, the electrical connection structure 330 may have a structure such as solder balls, pins, lands, and pads. The electrical connection structure 330 may have a lower melting point than the wiring and the ground layer of the connection member 200 to electrically connect the IC 310 and the connection member 200 through a predetermined process using the low melting point.

봉합재(340)는 IC(310)의 적어도 일부를 봉합할 수 있으며, IC(310)의 방열성능과 충격 보호성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 봉합재(340)는 PIE(Photo Imageable Encapsulant), ABF (Ajinomoto Build-up Film), 에폭시몰딩컴파운드(epoxy molding compound, EMC) 등으로 구현될 수 있다.The encapsulant 340 may seal at least a portion of the IC 310, and may improve heat dissipation performance and impact protection performance of the IC 310. For example, the encapsulant 340 may be implemented with a photo imageable encapsulant (PIE), an Ajinomoto build-up film (ABF), an epoxy molding compound (EMC), or the like.

수동부품(350)은 연결 부재(200)의 하면 상에 배치될 수 있으며, 전기연결구조체(330)를 통해 연결 부재(200)의 배선 및/또는 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 수동부품(350)은 캐패시터(예: Multi Layer Ceramic Capacitor(MLCC))나 인덕터, 칩저항기 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The passive component 350 may be disposed on the bottom surface of the connection member 200, and may be electrically connected to the wiring and / or the ground layer of the connection member 200 through the electrical connection structure 330. For example, the passive component 350 may include at least some of a capacitor (eg, a multi-layer ceramic capacitor (MLCC)), an inductor, and a chip resistor.

서브기판(410)은 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있으며, 외부로부터 IF(intermediate frequency) 신호 또는 기저대역(base band) 신호를 전달받아 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 IF 신호 또는 기저대역 신호를 전달받아 외부로 전달하도록 연결 부재(200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, RF 신호의 주파수(예: 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz)는 IF 신호(예: 2GHz, 5GHz, 10GHz 등)의 주파수보다 크다.The sub-substrate 410 may be disposed under the connection member 200, and may receive an intermediate frequency (IF) signal or a base band signal from the outside and transmit the received signal to the IC 310 or from the IC 310. It may be electrically connected to the connection member 200 to receive the IF signal or the baseband signal to transmit to the outside. Here, the frequency (eg, 24 GHz, 28 GHz, 36 GHz, 39 GHz, 60 GHz) of the RF signal is greater than the frequency of the IF signal (eg, 2 GHz, 5 GHz, 10 GHz, etc.).

예를 들어, 서브기판(410)은 연결 부재(200)의 IC 그라운드층에 포함될 수 있는 배선을 통해 IF 신호 또는 기저대역 신호를 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 전달받을 수 있다. 연결 부재(200)의 제1 그라운드층이 IC 그라운드층과 배선의 사이에 배치되므로, 안테나 모듈 내에서 IF 신호 또는 기저대역 신호와 RF 신호는 전기적으로 격리될 수 있다.For example, the sub-substrate 410 may transfer an IF signal or a baseband signal to or from the IC 310 through a wire that may be included in the IC ground layer of the connection member 200. Since the first ground layer of the connection member 200 is disposed between the IC ground layer and the wiring, the IF signal or the baseband signal and the RF signal may be electrically isolated in the antenna module.

도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 차폐 부재(360), 커넥터(420) 및 칩 안테나(430) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6B, the antenna module according to the exemplary embodiment may include at least some of the shielding member 360, the connector 420, and the chip antenna 430.

차폐 부재(360)는 연결 부재(200)의 하측에 배치되어 연결 부재(200)와 함께 IC(310)를 가두도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)을 함께 커버(예: conformal shield)하거나 각각 커버(예: compartment shield)하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 일면이 개방된 육면체의 형태를 가지고, 연결 부재(200)와의 결합을 통해 육면체의 수용공간을 가질 수 있다. 차폐 부재(360)는 구리와 같이 높은 전도도의 물질로 구현되어 짧은 스킨뎁스(skin depth)를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)이 받을 수 있는 전자기적 노이즈를 줄일 수 있다.The shielding member 360 may be disposed under the connection member 200 to confine the IC 310 together with the connection member 200. For example, the shielding member 360 may be arranged to cover (eg, conformal shield) the IC 310 and the passive component 350 together or to cover each other (eg, the compartment shield). For example, the shielding member 360 may have a shape of a hexahedron having one surface open, and may have a hexahedral receiving space through coupling with the connection member 200. The shielding member 360 may be made of a high conductivity material such as copper to have a short skin depth, and may be electrically connected to the ground layer of the connection member 200. Accordingly, the shielding member 360 may reduce electromagnetic noise that may be received by the IC 310 and the passive component 350.

커넥터(420)는 케이블(예: 동축케이블, 연성PCB)의 접속구조를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 IC 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있으며, 전술한 서브기판과 유사한 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 커넥터(420)는 케이블로부터 IF 신호, 기저대역 신호 및/또는 전원을 제공받거나 IF 신호 및/또는 기저대역 신호를 케이블로 제공할 수 있다.The connector 420 may have a connection structure of a cable (eg, a coaxial cable, a flexible PCB), may be electrically connected to the IC ground layer of the connection member 200, and may play a role similar to that of the above-described sub substrate. have. That is, the connector 420 may receive an IF signal, a baseband signal and / or a power from a cable, or provide an IF signal and / or a baseband signal to a cable.

칩 안테나(430)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치에 보조하여 RF 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 칩 안테나(430)는 절연층보다 큰 유전율을 가지는 유전체 블록과, 상기 유전체 블록의 양면에 배치되는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 상기 복수의 전극 중 하나는 연결 부재(200)의 배선에 전기적으로 연결될 수 있으며, 다른 하나는 연결 부재(200)의 그라운드층에 전기적으로 연결될 수 있다.The chip antenna 430 may transmit or receive an RF signal in support of an antenna device according to an exemplary embodiment. For example, the chip antenna 430 may include a dielectric block having a dielectric constant greater than that of the insulating layer, and a plurality of electrodes disposed on both surfaces of the dielectric block. One of the plurality of electrodes may be electrically connected to the wiring of the connection member 200, and the other may be electrically connected to the ground layer of the connection member 200.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 및 안테나 모듈의 구조를 예시한 측면도이다.7 is a side view illustrating the structure of an antenna device and an antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 엔드-파이어 안테나(100f)와 패치 안테나 패턴(1110f)과 IC(310f)와 수동부품(350f)이 연결 부재(500f)에 통합된 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 7, in the antenna module according to the exemplary embodiment, the end-fire antenna 100f, the patch antenna pattern 1110f, the IC 310f, and the passive component 350f are integrated into the connection member 500f. It can have a structure.

엔드-파이어 안테나(100f) 및 패치 안테나 패턴(1110f)은 각각 전술한 안테나 장치 및 전술한 패치 안테나 패턴과 동일하게 설계될 수 있으며, IC(310f)로부터 RF 신호를 전달받아 송신하거나, 수신된 RF 신호를 IC(310f)로 전달할 수 있다.The end-fire antenna 100f and the patch antenna pattern 1110f may be designed in the same manner as the antenna device and the patch antenna pattern described above, respectively, and receive or transmit an RF signal from the IC 310f, or receive the received RF. The signal can be passed to the IC 310f.

연결 부재(500f)는 적어도 하나의 도전층(510f)과 적어도 하나의 절연층(520f)이 적층된 구조(예: 인쇄회로기판의 구조)를 가질 수 있다. 상기 도전층(510f)은 전술한 그라운드층과 피드라인을 가질 수 있다.The connection member 500f may have a structure in which at least one conductive layer 510f and at least one insulating layer 520f are stacked (eg, a structure of a printed circuit board). The conductive layer 510f may have the above-described ground layer and a feed line.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 연성 연결 부재(550f)를 더 포함할 수 있다. 연성 연결 부재(550f)는 상하방향으로 볼 때 연결 부재(500f)에 오버랩되는 제1 연성 영역(570f)과 연결 부재(500f)에 오버랩되지 않는 제2 연성 영역(580f)을 포함할 수 있다.In addition, the antenna module according to an exemplary embodiment may further include a flexible connection member 550f. The flexible connecting member 550f may include a first flexible region 570f overlapping the connecting member 500f and a second flexible region 580f not overlapping the connecting member 500f when viewed in the vertical direction.

제2 연성 영역(580f)은 상하방향으로 유연하게 휘어질 수 있다. 이에 따라, 제2 연성 영역(580f)은 세트 기판의 커넥터 및/또는 인접 안테나 모듈에 유연하게 연결될 수 있다.The second flexible region 580f may be flexibly curved in the vertical direction. Accordingly, the second flexible region 580f may be flexibly connected to the connector of the set board and / or the adjacent antenna module.

연성 연결 부재(550f)는 신호선(560f)을 포함할 수 있다. IF(Intermediate frequency) 신호 및/또는 기저대역 신호는 신호선(560f)을 통해 IC(310f)로 전달되거나 세트 기판의 커넥터 및/또는 인접 안테나 모듈에 전달될 수 있다.The flexible connection member 550f may include a signal line 560f. The intermediate frequency (IF) signal and / or the baseband signal may be transmitted to the IC 310f through the signal line 560f or to a connector and / or an adjacent antenna module of the set board.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.8A and 8B are plan views illustrating an arrangement in an electronic device of an antenna module according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 8a를 참조하면, 엔드-파이어 안테나(100g), 패치 안테나 패턴(1110g) 및 절연층(1140g)을 포함하는 안테나 모듈은 전자기기(700g)의 세트 기판(600g) 상에서 전자기기(700g)의 측면 경계에 인접하여 배치될 수 있다.Referring to FIG. 8A, an antenna module including an end-fire antenna 100g, a patch antenna pattern 1110g, and an insulating layer 1140g may be used for the electronic device 700g on the set substrate 600g of the electronic device 700g. May be disposed adjacent to the lateral boundary.

전자기기(700g)는 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The electronic device 700g is a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, a computer. ), Monitor, tablet, laptop, netbook, television, video game, smart watch, automotive, etc. It is not limited.

상기 세트 기판(600g) 상에는 통신모듈(610g) 및 기저대역 회로(620g)가 더 배치될 수 있다. 상기 안테나 모듈은 동축케이블(630g)을 통해 통신모듈(610g) 및/또는 기저대역 회로(620g)에 전기적으로 연결될 수 있다.The communication module 610g and the baseband circuit 620g may be further disposed on the set substrate 600g. The antenna module may be electrically connected to the communication module 610g and / or the baseband circuit 620g through the coaxial cable 630g.

통신모듈(610g)은 디지털 신호처리를 수행하도록 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The communication module 610g may include a memory chip such as volatile memory (eg, DRAM), non-volatile memory (eg, ROM), and flash memory to perform digital signal processing; Application processor chips such as central processors (eg, CPUs), graphics processors (eg, GPUs), digital signal processors, cryptographic processors, microprocessors, microcontrollers; It may include at least a portion of a logic chip, such as an analog-digital converter, an application-specific IC (ASIC).

기저대역 회로(620g)는 아날로그-디지털 변환, 아날로그 신호에 대한 증폭, 필터링 및 주파수 변환을 수행하여 베이스 신호를 생성할 수 있다. 상기 기저대역 회로(620g)로부터 입출력되는 베이스 신호는 케이블을 통해 안테나 모듈로 전달될 수 있다.The baseband circuit 620g may generate a base signal by performing analog-to-digital conversion, amplification, filtering, and frequency conversion on the analog signal. The base signal input and output from the baseband circuit 620g may be transmitted to the antenna module through a cable.

예를 들어, 상기 베이스 신호는 전기연결구조체와 코어 비아와 배선을 통해 IC로 전달될 수 있다. 상기 IC는 상기 베이스 신호를 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다.For example, the base signal may be transmitted to the IC through an electrical connection structure, core vias, and wiring. The IC may convert the base signal into an RF signal of a millimeter wave (mmWave) band.

도 8b를 참조하면, 엔드-파이어 안테나(100h), 패치 안테나 패턴(1110h) 및 절연층(1140h)를 각각 포함하는 복수의 안테나 모듈은 전자기기(700h)의 세트 기판(600h) 상에서 전자기기(700h)의 일측면 경계와 타측면 경계에 각각 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 세트 기판(600h) 상에는 통신모듈(610h) 및 기저대역 회로(620h)가 더 배치될 수 있다. 상기 복수의 안테나 모듈은 동축케이블(630h)을 통해 통신모듈(610h) 및/또는 기저대역 회로(620h)에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 8B, a plurality of antenna modules each including an end-fire antenna 100h, a patch antenna pattern 1110h, and an insulating layer 1140h may be formed on the set substrate 600h of the electronic device 700h. 700h may be disposed adjacent to one side boundary and the other side boundary, and a communication module 610h and a baseband circuit 620h may be further disposed on the set substrate 600h. The plurality of antenna modules may be electrically connected to the communication module 610h and / or the baseband circuit 620h through the coaxial cable 630h.

한편, 본 명세서에 개진된 패치 안테나 패턴, 커플링 패치 패턴, 도전성 배열 패턴, 도전성 고리 패턴, 도전성 다공판 패턴, 피드비아, 배열비아, 연쇄비아, 그라운딩비아, 차폐비아, 그라운드층, 엔드-파이어 안테나 패턴, 디렉터 패턴, 커플링 그라운드 패턴, 전기연결구조체는, 금속 재료(예: 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질)를 포함할 수 있으며, CVD(chemical vapor deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering), 서브트랙티브(Subtractive), 애디티브(Additive), SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등의 도금 방법에 따라 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Meanwhile, the patch antenna pattern, the coupling patch pattern, the conductive array pattern, the conductive ring pattern, the conductive porous plate pattern, the feed via, the array via, the chain via, the grounding via, the shield via, the ground layer, and the end-fire described in the present specification. The antenna pattern, the director pattern, the coupling ground pattern, and the electrical connection structure may be formed of a metal material such as copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), or nickel (Ni). , Conductive materials such as lead (Pb), titanium (Ti), or alloys thereof), and may include chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), sputtering, and subtractive. ), But may be formed according to plating methods such as additive, semi-additive process (SAP), modified semi-additive process (MSAP), and the like.

한편, 본 명세서에 개진된 절연층은 FR4, LCP(Liquid Crystal Polymer), LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic), 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine), 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지, 일반 동박 적층판(Copper Clad Laminate, CCL) 또는 글래스나 세라믹 (ceramic) 계열의 절연재 등으로 구현될 수도 있다. 상기 절연층은 본 명세서에 개진된 안테나 장치 및 안테나 모듈에서 패치 안테나 패턴, 커플링 패치 패턴, 도전성 배열 패턴, 도전성 고리 패턴, 도전성 다공판 패턴, 피드비아, 배열비아, 연쇄비아, 그라운딩비아, 차폐비아, 그라운드층, 엔드-파이어 안테나 패턴, 디렉터 패턴, 커플링 그라운드 패턴, 전기연결구조체가 배치되지 않은 위치의 적어도 일부에 채워질 수 있다.On the other hand, the insulating layer disclosed herein is FR4, Liquid Crystal Polymer (LCP), Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC), thermosetting resin such as epoxy resin, thermoplastic resin such as polyimide, or these resins and inorganic filler Resin, prepreg, Ajinomoto build-up film (ABF), FR-4, Bisaleimide Triazine (BT), and photosensitive insulation (impregnated with core materials such as glass fiber, glass cloth, and glass fabric) Imagable Dielectric (PID) resins, copper clad laminates (Copper Clad Laminate, CCL) or glass or ceramic-based insulation may be implemented. The insulating layer may include a patch antenna pattern, a coupling patch pattern, a conductive array pattern, a conductive ring pattern, a conductive porous plate pattern, a feed via, an array via, a chain via, a grounding via, and shielding in the antenna device and the antenna module disclosed herein. The via, ground layer, end-fire antenna pattern, director pattern, coupling ground pattern, and at least some of the positions where the electrical connection structure is not disposed may be filled.

한편, 본 명세서에 개진된 RF 신호는 Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들에 따른 형식을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.On the other hand, RF signals disclosed herein are Wi-Fi (IEEE 802.11 family, etc.), WiMAX (IEEE 802.16 family, etc.), IEEE 802.20, LTE (long term evolution), Ev-DO, HSPA +, HSDPA +, HSUPA +, EDGE, It may have a format in accordance with, but not limited to, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and any other wireless and wired protocols designated.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.Although the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like, but the embodiments and the drawings are provided to assist in a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations can be made from these descriptions.

110: 패치 안테나 패턴
115: 커플링 패치 패턴
120: 피드비아(feed via)
121: 제2 차폐비아
125: 그라운드층(ground layer)
126: 제1 차폐비아
130: 도전성 배열 패턴(conductive array pattern)
131: 배열 비아
132: 제1 도전성 배열 패턴
133: 제3 도전성 배열 패턴
134: 제4 도전성 배열 패턴
135: 제5 도전성 배열 패턴
136: 제2 도전성 배열 패턴
180a: 도전성 고리 패턴
180b: 도전성 다공판 패턴
181: 연쇄 비아
185: 그라운딩 비아
200: 연결 부재
202: 배선 그라운드층
203: 제2 그라운드층
204: IC 그라운드층
210: 엔드-파이어 안테나 패턴
215: 디렉터 패턴
220: 피드라인(feed line)
235: 커플링 그라운드 패턴
110: patch antenna pattern
115: coupling patch pattern
120: feed via
121: second shielding via
125: ground layer
126: first shielded via
130: conductive array pattern
131: array via
132: first conductive array pattern
133: third conductive array pattern
134: fourth conductive array pattern
135: fifth conductive array pattern
136: second conductive array pattern
180a: conductive ring pattern
180b: conductive porous plate pattern
181: serial via
185: Grounding Via
200: connecting member
202: wiring ground layer
203: second ground layer
204: IC ground layer
210: end-fire antenna pattern
215: Director Pattern
220: feed line
235: coupling ground pattern

Claims (10)

패치 안테나 패턴;
상기 패치 안테나 패턴에 대한 급전 경로를 제공하는 피드비아;
상기 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 도전성 고리 패턴; 및
상기 도전성 고리 패턴에 의해 둘러싸이고 상기 패치 안테나 패턴 및 상기 도전성 고리 패턴으로부터 이격 배치되고 서로 이격되어 배치되는 복수의 도전성 배열 패턴; 을 포함하는 안테나 장치.
Patch antenna patterns;
A feed via providing a feed path for the patch antenna pattern;
A conductive ring pattern surrounding the patch antenna pattern; And
A plurality of conductive arrangement patterns surrounded by the conductive ring patterns and spaced apart from the patch antenna pattern and the conductive ring patterns and spaced apart from each other; Antenna device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 피드비아가 통과하는 관통홀을 가지는 그라운드층; 및
상기 도전성 고리 패턴과 상기 그라운드층을 전기적으로 연결시키도록 배치된 복수의 그라운딩 비아; 를 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1,
A ground layer having a through hole through which the feed via passes; And
A plurality of grounding vias disposed to electrically connect the conductive ring pattern and the ground layer; Antenna device further comprising.
제2항에 있어서,
상기 복수의 도전성 배열 패턴은 상기 그라운드층으로부터 전기적으로 분리된 안테나 장치.
The method of claim 2,
And the plurality of conductive array patterns are electrically separated from the ground layer.
제2항에 있어서,
피드라인; 및
상기 피드라인의 일단에 전기적으로 연결된 엔드-파이어 안테나 패턴; 을 포함하고,
상기 복수의 그라운딩 비아는 상기 패치 안테나 패턴과 상기 엔드-파이어 안테나 패턴의 사이에 배치되는 안테나 장치.
The method of claim 2,
Feedline; And
An end-fire antenna pattern electrically connected to one end of the feed line; Including,
And the plurality of grounding vias are disposed between the patch antenna pattern and the end-fire antenna pattern.
제1항에 있어서,
상기 도전성 고리 패턴보다 상위 또는 하위에 배치된 제2 도전성 고리 패턴; 및
상기 도전성 고리 패턴과 상기 제2 도전성 고리 패턴을 전기적으로 연결시키도록 배치된 복수의 연쇄 비아; 를 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1,
A second conductive ring pattern disposed above or below the conductive ring pattern; And
A plurality of chain vias arranged to electrically connect the conductive ring pattern and the second conductive ring pattern; Antenna device further comprising.
제1항에 있어서,
상기 도전성 고리 패턴보다 상위 또는 하위에 배치된 제2 도전성 고리 패턴; 및
상기 제2 도전성 고리 패턴에 의해 둘러싸이고 서로 이격되어 배치되는 복수의 제2 도전성 배열 패턴; 을 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 1,
A second conductive ring pattern disposed above or below the conductive ring pattern; And
A plurality of second conductive array patterns surrounded by the second conductive ring patterns and spaced apart from each other; Antenna device further comprising.
제6항에 있어서,
상기 복수의 도전성 배열 패턴과 상기 복수의 제2 도전성 배열 패턴을 각각 전기적으로 연결시키도록 배치된 복수의 배열 비아를 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 6,
And a plurality of array vias arranged to electrically connect the plurality of conductive array patterns and the plurality of second conductive array patterns, respectively.
제6항에 있어서,
상기 제2 도전성 고리 패턴에 의해 둘러싸이고 상기 복수의 제2 도전성 배열 패턴으로부터 이격 배치되는 커플링 패치 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 6,
And a coupling patch pattern surrounded by the second conductive ring pattern and spaced apart from the plurality of second conductive array patterns.
제8항에 있어서,
상기 도전성 고리 패턴과 상기 제2 도전성 고리 패턴의 사이에 배치된 제3 도전성 고리 패턴; 및
상기 제3 도전성 고리 패턴에 의해 둘러싸이는 복수의 제3 도전성 배열 패턴; 을 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 8,
A third conductive ring pattern disposed between the conductive ring pattern and the second conductive ring pattern; And
A plurality of third conductive array patterns surrounded by the third conductive ring patterns; Antenna device further comprising.
제1항에 있어서,
상기 복수의 도전성 배열 패턴은 서로 동일한 형태를 가지고 서로 이격 배치되고,
상기 복수의 도전성 배열 패턴 간의 간격은 상기 복수의 도전성 배열 패턴과 상기 패치 안테나 패턴 사이의 간격보다 짧은 안테나 장치.
The method of claim 1,
The plurality of conductive array patterns have the same shape and are spaced apart from each other,
And an interval between the plurality of conductive arrangement patterns is shorter than an interval between the plurality of conductive arrangement patterns and the patch antenna pattern.
KR1020190128177A 2018-03-30 2019-10-16 Antenna apparatus KR102307119B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180037621 2018-03-30
KR1020180037621 2018-03-30
KR1020180079286A KR102035575B1 (en) 2018-03-30 2018-07-09 Antenna apparatus and antenna module

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180079286A Division KR102035575B1 (en) 2018-03-30 2018-07-09 Antenna apparatus and antenna module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190120134A true KR20190120134A (en) 2019-10-23
KR102307119B1 KR102307119B1 (en) 2021-09-30

Family

ID=68206338

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180079286A KR102035575B1 (en) 2018-03-30 2018-07-09 Antenna apparatus and antenna module
KR1020190128177A KR102307119B1 (en) 2018-03-30 2019-10-16 Antenna apparatus

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180079286A KR102035575B1 (en) 2018-03-30 2018-07-09 Antenna apparatus and antenna module

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102035575B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102283081B1 (en) * 2020-01-30 2021-07-30 삼성전기주식회사 Antenna apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102134752B1 (en) * 2019-06-26 2020-07-16 삼성전기주식회사 Antenna apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070052587A1 (en) 2005-08-23 2007-03-08 Intel Corporation Compact multi-band, multi-port antenna
KR20090038128A (en) * 2007-10-15 2009-04-20 한국전자통신연구원 Antenna element and frequency reconfiguration array antenna using the antenna element
KR20140123504A (en) * 2011-12-22 2014-10-22 카트라인-베르케 카게 Patch antenna arrangement
US20170352960A1 (en) * 2016-05-08 2017-12-07 Tubis Technology, Inc. Orthogonally polarized dual frequency co-axially stacked phased-array patch antenna apparatus and article of manufacture

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262495B1 (en) * 1998-03-30 2001-07-17 The Regents Of The University Of California Circuit and method for eliminating surface currents on metals
KR20110127394A (en) * 2010-05-19 2011-11-25 인천대학교 산학협력단 A novel 2d-metamaterial crlh dng zor antenna of a microstrip patch capacitively coupled to a rectangular ring and a novel eng antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070052587A1 (en) 2005-08-23 2007-03-08 Intel Corporation Compact multi-band, multi-port antenna
KR20090038128A (en) * 2007-10-15 2009-04-20 한국전자통신연구원 Antenna element and frequency reconfiguration array antenna using the antenna element
KR20140123504A (en) * 2011-12-22 2014-10-22 카트라인-베르케 카게 Patch antenna arrangement
US20170352960A1 (en) * 2016-05-08 2017-12-07 Tubis Technology, Inc. Orthogonally polarized dual frequency co-axially stacked phased-array patch antenna apparatus and article of manufacture

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102283081B1 (en) * 2020-01-30 2021-07-30 삼성전기주식회사 Antenna apparatus
CN113206375A (en) * 2020-01-30 2021-08-03 三星电机株式会社 Antenna device
KR20210097599A (en) * 2020-01-30 2021-08-09 삼성전기주식회사 Antenna apparatus
CN113206375B (en) * 2020-01-30 2023-09-05 三星电机株式会社 Antenna device
US11777219B2 (en) 2020-01-30 2023-10-03 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna apparatus
US11881642B2 (en) 2020-01-30 2024-01-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR102035575B1 (en) 2019-10-24
KR20190114700A (en) 2019-10-10
KR102307119B1 (en) 2021-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102400537B1 (en) Antenna apparatus
KR102382242B1 (en) Antenna module
CN110323560B (en) Antenna device, antenna module, and electronic apparatus
KR102465880B1 (en) Antenna apparatus
KR102137198B1 (en) Antenna apparatus, antenna module and chip patch antenna disposed therein
KR102607538B1 (en) Antenna apparatus
KR102085791B1 (en) Antenna apparatus and antenna module
KR102510683B1 (en) Chip antenna module array
KR102314700B1 (en) Antenna apparatus and antenna module
KR102246620B1 (en) Antenna apparatus
KR102207151B1 (en) Antenna apparatus
KR102593099B1 (en) Antenna apparatus
KR102160966B1 (en) Antenna apparatus
KR102107023B1 (en) Antenna apparatus and antenna module
KR102488398B1 (en) Antenna apparatus, antenna module and chip patch antenna disposed therein
KR102307119B1 (en) Antenna apparatus
KR102069236B1 (en) Antenna module
KR102072649B1 (en) Antenna apparatus
KR102307121B1 (en) Antenna apparatus
KR102646542B1 (en) Antenna apparatus
KR102486786B1 (en) Antenna apparatus
KR102069235B1 (en) Antenna apparatus
KR20200142478A (en) Antenna apparatus
KR20210010604A (en) Antenna apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right