KR20190131289A

KR20190131289A - Antenna structure and antenna device having the same

Info

Publication number: KR20190131289A
Application number: KR1020180055984A
Authority: KR
Inventors: 이재찬
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2018-05-16
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2019-11-26
Also published as: KR102622525B1

Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is an antenna structure, which is an antenna structure mounted on a radiation portion in which a radiation pattern is formed. The antenna structure comprises: a body having a through hole formed therein; a first conductive layer formed on an inner surface of the through hole; and a second conductive layer formed on a first surface of the body and connected to the first conductive layer. According to the present invention, an antenna device can increase the directivity of radio waves through the antenna structure.

Description

ANTENNA STRUCTURE AND ANTENNA DEVICE HAVING THE SAME

본 발명은 안테나 구조체 및 이를 구비하는 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna structure and an antenna device having the same.

자동차 레이더 안테나의 기술은 차량안전시스템을 구현하기 위한 필수 기술로 열악한 기상조건 또는 운전자의 부주의로 인해 발생 가능한 사고를 미연에 방지할 목적으로 개발되고 있다. Automotive radar antenna technology is an essential technology for implementing a vehicle safety system, and is being developed to prevent accidents that may occur due to poor weather conditions or inattention of a driver.

자동차 레이더 안테나는 반사전파의 속도, 소요시간을 이용하여 물체까지의 거리, 속도, 방향을 검출하며, 사각감지, 긴급제동, 스탑앤고(Stop & Go), 충돌감지, 자율주행 등의 기술에 이용되고 있다. The vehicle radar antenna detects the distance, speed, and direction to the object by using the speed and time of reflected radio waves, and is used for technologies such as blind spot detection, emergency braking, stop & go, collision detection, and autonomous driving. It is becoming.

그런데 종래의 차량용 레이터 안테나는 대부분 빔 포밍(Beam-forming)이 가능한 패치 어레이(Patch Array) 안테나가 이용되고 있다. 그러나 종래의 패치 어레이 안테아에 이용되는 기판은 고가의 기판이 사용되고 있다. 따라서, 유사한 성능을 제공하면서 제조 비용을 줄일 있는 안테나 장치가 요구되고 있다. By the way, the conventional vehicle radar antenna is a patch array antenna that can be beam-forming (Beam-forming) is used. However, expensive substrates are used as substrates used in conventional patch array antennas. Therefore, there is a need for an antenna device that can provide similar performance and reduce manufacturing costs.

한국공개특허공보 제2016-0050356호Korean Laid-Open Patent Publication No. 2016-0050356

본 발명의 목적은 제조가 용이한 안테나 구조체 및 이를 구비하는 안테나 장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide an antenna structure and an antenna device having the same easy to manufacture.

본 발명의 실시예에 따른 안테나 구조체는, 방사 패턴이 형성된 방사부에 실장되는 안테나 구조체로, 내부에 관통 구멍이 형성된 몸체, 상기 관통 구멍의 내면에 형성되는 제1 도전층, 및 상기 몸체의 제1면에 형성되며 상기 제1 도전층과 연결되는 제2 도전층을 포함한다. An antenna structure according to an embodiment of the present invention is an antenna structure mounted on a radiation part having a radiation pattern, and includes a body having a through hole therein, a first conductive layer formed on an inner surface of the through hole, and a body of the body. It is formed on one surface and includes a second conductive layer connected to the first conductive layer.

또한 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치는, 내부에 관통 구멍이 형성된 몸체, 상기 관통 구멍의 내면에 형성되는 제1 도전층, 상기 몸체의 실장면에 형성되며 상기 제1 도전층과 연결되는 제2 도전층을 포함하는 안테나 구조체 및 일면에 방사 패턴이 형성된 방사부를 포함하며, 상기 안테나 구조체는 상기 방사 패턴 중 적어도 일부가 상기 관통 구멍 내에 배치되도록 상기 방사부에 실장된다.In addition, the antenna device according to an embodiment of the present invention, a body having a through hole therein, a first conductive layer formed on the inner surface of the through hole, the first formed on the mounting surface of the body and is connected to the first conductive layer An antenna structure including a conductive layer and a radiation portion having a radiation pattern formed on one surface thereof, wherein the antenna structure is mounted to the radiation portion such that at least a portion of the radiation pattern is disposed in the through hole.

본 실시예에 따른 안테나 장치는 안테나 구조체를 통해 전파의 지향성을 높일수 있다. 또한 패치 안테나만으로 구성되는 종래에 비해 안테나 장치의 크기를 줄일 수 있으며, 이에 제조 비용을 줄일 수 있다.The antenna device according to the present embodiment can increase the directivity of radio waves through the antenna structure. In addition, it is possible to reduce the size of the antenna device compared to the conventional configuration of only the patch antenna, thereby reducing the manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 방사부를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4는 도 1에 도시된 안테나 장치의 제조 방법을 설명하는 도면
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 단면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 7은 도 6의 II-II′에 따른 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a perspective view schematically showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.
3 is a plan view schematically showing the radiator shown in FIG.
4 is a view for explaining a method of manufacturing the antenna device shown in FIG.
5 is a cross-sectional view of an antenna device according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view schematically showing an antenna device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 6.
8 is a cross-sectional view schematically showing an antenna device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Prior to the description of the present invention, the terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as being limited to the ordinary or dictionary meanings, and the inventors should consider their own invention in the best way. For the purpose of explanation, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the concept can be properly defined as the concept of term. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be water and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that like elements are denoted by like reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may blur the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not entirely reflect the actual size.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 본 실시예를 설명함에 있어서, 무선 충전 장치는 전력을 전송하는 전력 송신 모듈과, 전력을 수신하여 저장하는 전력 수신 모듈을 포괄적으로 지칭한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Meanwhile, in describing the present embodiment, the wireless charging apparatus generically refers to a power transmission module for transmitting power and a power receiving module for receiving and storing power.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 I-I′에 따른 단면도이다. 또한 도 3은 도 1에 도시된 방사부를 개략적으로 도시한 평면도이다. 1 is a perspective view schematically illustrating an antenna device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1. 3 is a plan view schematically showing the radiator shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 안테나 장치(100)는 무선 신호를 방사하는 방사부(10)와, 방사부(10)에 결합되는 안테나 구조체(50)를 포함한다. 1 and 2, the antenna device 100 according to the present embodiment includes a radiator 10 radiating a radio signal and an antenna structure 50 coupled to the radiator 10.

방사부(10)는 회로 기판의 형태로 구성되며, 절연 기판(11)과 절연 기판(11)의 일면에 배치되는 방사 패턴(14), 접지 패턴(12)을 구비한다 The radiating unit 10 is configured in the form of a circuit board, and includes an insulating substrate 11, a radiation pattern 14 disposed on one surface of the insulating substrate 11, and a ground pattern 12.

방사 패턴(14)은 선형으로 형성되나 이에 한정되는 것은 아니다.Radiation pattern 14 is formed linearly, but is not limited thereto.

접지 패턴(12)은 방사 패턴(14)을 둘러 싸는 형태로 배치되며, 후술되는 안테나 구조체(50)의 도전층(74)과 전기적으로 연결된다. 또한 따라서 접지 패턴(12)은 도 3에 도시된 바와 같이, 안테나 구조체(50) 실장면에 배치되는 제2 도전층(74b)의 형상을 따라 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. The ground pattern 12 is disposed to surround the radiation pattern 14 and is electrically connected to the conductive layer 74 of the antenna structure 50 to be described later. Also, the ground pattern 12 may be disposed along the shape of the second conductive layer 74b disposed on the mounting surface of the antenna structure 50, as shown in FIG. 3. However, it is not limited thereto.

방사부(10)는, 절연 기판(11)을 구비하며 절연 기판(11)의 일면 또는 양면에 회로 배선을 형성할 수 있다면 당 기술분야에서 잘 알려진 다양한 종류의 기판(예를 들어 인쇄회로기판, 세라믹 기판, 유리 기판, 에폭시 기판, 연성 기판 등)이 선택적으로 이용될 수 있다. 또한 다층 기판으로 방사부(10)를 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다.The radiating unit 10 may include various types of substrates well known in the art (for example, a printed circuit board, provided that the circuit board is formed on one or both surfaces of the insulating substrate 11 and includes the insulating substrate 11). Ceramic substrates, glass substrates, epoxy substrates, flexible substrates, etc.) may optionally be used. In addition, various modifications are possible, such as configuring the radiating unit 10 as a multilayer substrate.

한편 방사 패턴(14)이나 접지 패턴(12)은 신호처리소자(미 도시)와 연결될 수 있다. 신호처리소자는 방사부(10)에 실장될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, the radiation pattern 14 or the ground pattern 12 may be connected to a signal processing device (not shown). The signal processing element may be mounted on the radiator 10, but is not limited thereto.

방사 패턴(14)의 표면에는 절연 보호층(16)이 배치된다. 이에 안테나 구조체(50)가 방사부(10)에 실장되더라도 방사 패턴(14)은 절연 보호층(16)에 의해 안테나 구조체(50)의 제2 도전층(74b)과 전기적인 절연이 확보된다. 반면에 접지 패턴(12)은 절연 보호층(16)의 외부로 노출된다. 이에 접지 패턴(12)은 솔더와 같은 도전성 접착제(20)를 매개로 안테나 구조체(50)의 제2 도전층(74b)과 전기적으로 연결될 수 있다.An insulating protective layer 16 is disposed on the surface of the radiation pattern 14. Accordingly, even when the antenna structure 50 is mounted on the radiator 10, the radiation pattern 14 is electrically insulated from the second conductive layer 74b of the antenna structure 50 by the insulating protective layer 16. On the other hand, the ground pattern 12 is exposed to the outside of the insulating protective layer 16. The ground pattern 12 may be electrically connected to the second conductive layer 74b of the antenna structure 50 through the conductive adhesive 20 such as solder.

도 1을 참조하면, 하나의 방사부(10)에 다수의 안테나 구조체(50)가 실장된다. 따라서 방사부(10)는 서로 이격 배치되는 다수의 방사 패턴(14)과 접지 패턴(12)을 구비할 수 있다. Referring to FIG. 1, a plurality of antenna structures 50 are mounted on one radiator 10. Therefore, the radiator 10 may include a plurality of radiation patterns 14 and ground patterns 12 spaced apart from each other.

방사부(10)로는 안테나 장치(100)가 탑재되는 전자 기기의 메인 회로 기판이 부분적으로 이용될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며 메인 회로 기판과 독립된 별도의 회로 기판으로 구성하는 것도 가능하다.As the radiator 10, a main circuit board of an electronic device in which the antenna device 100 is mounted may be partially used. However, the present invention is not limited thereto and may be configured as a separate circuit board independent of the main circuit board.

안테나 구조체(50)는 내부에 관통 구멍(73)을 갖는 몸체(70)를 포함한다.The antenna structure 50 includes a body 70 having a through hole 73 therein.

본 실시예에서 몸체(70)는 직육면체 형태로 구성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 원통 형상 등 내부에 관통 구멍(73)이 배치되고 방사부(10)에 실장이 가능하다면 다양한 형상으로 형성될 수 있다. Body 70 in this embodiment is configured in the form of a rectangular parallelepiped. However, the present invention is not limited thereto, and the through hole 73 may be disposed in a cylindrical shape, and may be formed in various shapes as long as the mounting hole 73 may be mounted in the radiator 10.

몸체(70)는 세라믹 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 폴리머 등 절연성을 갖는 재질이라면 다양하게 이용될 수 있다. 몸체(70)를 세라믹 재질로 구성하는 경우, 몸체(70)는 다수의 절연층을 적층하여 구성할 수 있다. 예컨대, 다수의 세라믹 시트를 적층하여 구성할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 세라믹 파우더를 고온 소결하여 형성하는 등 다양한 변형이 가능하다. The body 70 may be formed of a ceramic material, but is not limited thereto and may be variously used as long as the material has an insulating property such as a polymer. When the body 70 is made of a ceramic material, the body 70 may be configured by stacking a plurality of insulating layers. For example, a plurality of ceramic sheets may be laminated. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications may be made, for example, by sintering ceramic powder at high temperature.

관통 구멍(73)은 방사부(10)와 대면하는 실장면 측으로 갈수록 단면적이 작아지는 형태로 형성된다. 따라서 몸체(70)의 제1면(실장면)에 형성되는 관통 구멍(73)과 몸체(70)의 제2면(실장면의 반대면)에 형성되는 관통 구멍(73)은 크기가 다르며, 제2면의 관통 구멍(73)이 더 크게 형성된다. The through hole 73 is formed in a shape in which the cross-sectional area decreases toward the mounting surface side facing the radiating portion 10. Therefore, the through hole 73 formed in the first surface (mounting surface) of the body 70 and the through hole 73 formed in the second surface (opposite surface of the mounting surface) of the body 70 are different in size, The through hole 73 of the second surface is formed larger.

또한 본 실시예에서 관통 구멍(73)은 내면에 적어도 하나의 단차를 갖는다. 본 실시예에서는 관통 구멍(73)이 4개의 단차를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 단차의 개수는 후술되는 제조 방법에서 구비되는 절연층의 개수에 따라 규정될 수 있다. In addition, in this embodiment, the through hole 73 has at least one step in the inner surface. In the present embodiment, the through hole 73 includes four steps, but is not limited thereto. The number of steps may be defined according to the number of insulating layers provided in the manufacturing method described later.

상기 단차에 의해, 관통 구멍(73)의 내면은 계단 형태로 형성된다. 계단 형상은 실장면 측으로 갈수록 관통 구멍(73)의 단면적이 작아지는 형태로 형성된다. By this step, the inner surface of the through hole 73 is formed in a step shape. The step shape is formed in such a way that the cross-sectional area of the through hole 73 decreases toward the mounting surface side.

또한 관통 구멍(73)의 내면에는 제1 도전층(74a)이 배치된다. In addition, the first conductive layer 74a is disposed on the inner surface of the through hole 73.

제1 도전층(74a)은 관통 구멍(73)의 내면에 전체에 배치되며, 전술한 접지 패턴(12)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 안테나 구조체(50)는 몸체(70)의 제1면에 배치되어 제1 도전층(74a)과 연결되는 제2 도전층(74b)을 포함한다. The first conductive layer 74a may be disposed on the entire inner surface of the through hole 73 and may be electrically connected to the ground pattern 12 described above. To this end, the antenna structure 50 includes a second conductive layer 74b disposed on the first surface of the body 70 and connected to the first conductive layer 74a.

본 실시예에서 제1 도전층(74a)은 몸체(70)의 관통 구멍(73) 내면에 주로 배치되며, 몸체(70)의 외부면에는 관통 구멍(73)의 주변에만 배치된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.In the present embodiment, the first conductive layer 74a is mainly disposed on the inner surface of the through hole 73 of the body 70, and is disposed only around the through hole 73 on the outer surface of the body 70. However, it is not limited thereto.

몸체(70)의 제2면에는 전파 렌즈(60)가 배치될 수 있다. A radio wave lens 60 may be disposed on the second surface of the body 70.

전파 렌즈(60)는 유전체로 구성되며, 전파가 방사되는 통로에 배치된다. 이에 본 실시예에서는 몸체(70)의 제2면에서 관통 구멍(73) 전체를 막는 형태로 몸체(70)에 결합된다. The propagation lens 60 is made of a dielectric and is disposed in a passage through which radio waves are radiated. Therefore, in the present embodiment, the second surface of the body 70 is coupled to the body 70 in such a way as to block the entire through hole 73.

전파 렌즈(60)는 굴절율을 이용하여 전파를 집속시키는 작용을 하여 전파의 지향성을 높인다. The radio wave lens 60 acts to focus the radio waves using the refractive index to enhance the directivity of the radio waves.

본 실시예에서는 전파 렌즈(60)가 편평한 판 형태로 구성되는 경우를 예로 들고 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 볼록 또는 오목 렌즈(60) 형상으로 구성하거나 비구면으로 구성하는 등 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다. In this embodiment, the case in which the radio wave lens 60 is configured in the form of a flat plate as an example, but the configuration of the present invention is not limited to this, it is necessary to form a convex or concave lens 60 or aspherical surface, etc. Various modifications are possible depending on the type.

이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 안테나 장치(100)는, 안테나 구조체(50)의 관통 구멍(73)이 혼(horn) 형상으로 형성되어 방사부(10)에서 방사되는 전파의 지향성을 높인다. 안테나 구조체(50) 없이 패치 안테나로만 안테나 장치를 구성하는 경우에 비해, 본 실시예와 같이 안테나 구조체(50)를 이용하는 경우, 전파의 지향성이 증가되는 것을 확인하였다. 따라서 안테나 구조체(50)를 이용하게 되면 패치 안테나로만 안테나 장치를 구성하는 경우에 비해 안테나의 개수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 패치 안테나가 배치되는 방사부의 전체 면적이 최소 105mm x 60mm 이라면, 본 실시예에 따른 안테나 구조체(50)를 구비하는 경우, 방사부의 전체 면적은 50mm x 50mm 로 축소될 수 있다. In the antenna device 100 according to the present embodiment configured as described above, the through hole 73 of the antenna structure 50 is formed in a horn shape to increase the directivity of radio waves radiated from the radiator 10. When using the antenna structure 50 as in the present embodiment, the directivity of the radio wave is confirmed as compared with the case of configuring the antenna device only with the patch antenna without the antenna structure 50. Therefore, when the antenna structure 50 is used, the number of antennas can be reduced as compared with the case of configuring the antenna device using only the patch antenna. For example, if the total area of the radiating portion where the patch antenna is disposed is at least 105 mm x 60 mm, when the antenna structure 50 according to the present embodiment is provided, the total area of the radiating portion may be reduced to 50 mm x 50 mm.

따라서 본 실시예에 따른 안테나 장치(100)는 방사부의 크기를 축소할 수 있으므로 안테나 장치(100)의 전체 크기를 줄일 수 있으며, 이에 제조 비용도 줄일 수 있다. Therefore, since the antenna device 100 according to the present embodiment can reduce the size of the radiator, the overall size of the antenna device 100 can be reduced, thereby reducing the manufacturing cost.

한편 본 실시예에서는 몸체(70)의 내부에 관통 구멍(73)을 빈 공간으로 구성하였으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전파 특성을 조절하기 위하여 몸체(70)의 관통 구멍(73)에는 몸체(70)와 유전율이 다른 재료 또는 몸체(70)와 손실 특성이 다른 재료로 채워질 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the through hole 73 is formed as an empty space inside the body 70, but the configuration of the present invention is not limited thereto. For example, the through hole 73 of the body 70 may be filled with a material having a different dielectric constant from the body 70 or a material having a different loss characteristic from the body 70 to adjust the propagation property.

이어서, 본 실시예에 따른 안테나 장치의 제조 방법을 설명한다. 본 실시예에 따른 안테나 장치는 안테나 구조체(50)와 방사부(10)를 각각 제조한 후, 방사부(10)에 안테나 구조체(50)를 실장하여 완성한다.Next, the manufacturing method of the antenna device which concerns on a present Example is demonstrated. The antenna device according to the present embodiment manufactures the antenna structure 50 and the radiating unit 10, respectively, and then completes by mounting the antenna structure 50 on the radiating unit 10.

방사부(10)는 일반적인 회로기판 제조 방법을 통해 제조될 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 이하에서는 안테나 구조체(50)의 제조 방법에 대해 구체적으로 설명한다. Since the radiating unit 10 may be manufactured through a general circuit board manufacturing method, a detailed description thereof will be omitted, and the manufacturing method of the antenna structure 50 will be described in detail below.

도 4는 도 1에 도시된 안테나 장치의 제조 방법을 설명하는 도면이다.4 is a view for explaining a manufacturing method of the antenna device shown in FIG.

도 4를 참조하면, 안테나 구조체(50)는 먼저 복수의 절연층(72a ~ 72d)을 마련한다. 절연층(72a ~ 72d)으로는 세라믹 시트가 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. Referring to FIG. 4, the antenna structure 50 first provides a plurality of insulating layers 72a to 72d. A ceramic sheet may be used as the insulating layers 72a to 72d, but is not limited thereto.

각각의 절연층(72a ~ 72d)은 내부에 구멍(73a)이 구비된다. 각 구멍(73a)은 세라믹 시트를 완전히 관통하도록 형성된다. Each insulating layer 72a to 72d is provided with a hole 73a therein. Each hole 73a is formed to completely penetrate the ceramic sheet.

본 실시예에서 각 구멍은 사각 형상으로 형성된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 원형이나 타원형, 다각형 형상 등 다양한 변형이 가능하다.In this embodiment, each hole is formed in a square shape. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible, such as circular, elliptical, and polygonal shapes.

또한 각 절연층(72a ~ 72d)에 형성되는 구멍들(73a)은 유사한 형상으로 형성되되, 서로 다른 크기를 갖는다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 일부 절연층(72a ~ 72d)은 구멍(73a)의 크기가 동일하게 형성될 수도 있다.In addition, the holes 73a formed in each of the insulating layers 72a to 72d are formed in a similar shape, but have different sizes. However, the present invention is not limited thereto, and the insulating layers 72a to 72d may have the same size of the holes 73a as necessary.

구멍(73a)이 가장 작은 절연층(72a, 이하, 제1 절연층)에 구멍(73a)의 둘레를 따라 금속 페이스트와 같은 도전성 물질(75)을 배치한다. 도전성 물질(75)은 인쇄(Printing) 방식이나, 스프레이(Spray) 방식을 통해 절연층(72a ~ 72d)에 도포될 수 있다. A conductive material 75 such as a metal paste is disposed along the circumference of the hole 73a in the insulating layer 72a (hereinafter, the first insulating layer) having the smallest hole 73a. The conductive material 75 may be applied to the insulating layers 72a to 72d through a printing method or a spray method.

도전성 물질(75)은 구멍(73a)의 둘레를 따라 연속적인 고리(ring) 형태로 절연층(72a ~ 72d) 상에 배치된다. 이 과정에서 도전성 물질(75)은 구멍(73a)의 내면에도 배치될 수 있다. The conductive material 75 is disposed on the insulating layers 72a-72d in the form of a continuous ring along the circumference of the hole 73a. In this process, the conductive material 75 may also be disposed on the inner surface of the hole 73a.

이어서, 구멍(73a)이 다음으로 작은 절연층(72b, 이하 제2 절연층)을 제1 절연층(72a) 상에 적층한다. 그리고 제2 절연층(72b)에 형성된 구멍(73a)의 둘레를 따라 도전성 물질(75)을 배치한다.Subsequently, an insulating layer 72b (hereinafter referred to as a second insulating layer) having the smallest hole 73a is laminated on the first insulating layer 72a. The conductive material 75 is disposed along the circumference of the hole 73a formed in the second insulating layer 72b.

이와 같은 과정을 반복하여 다수의 절연층(72a ~ 72d)이 적층되면, 절연층(72a ~ 72d)이 적층된 적층체를 접합 및 경화시켜 몸체(70)를 완성한다. 이에 각 절연층(72a ~ 72d)에 구비되는 구멍들(73a)은 서로 연결되어 관통 구멍(73)을 완성한다. When the plurality of insulating layers 72a to 72d are stacked by repeating the above process, the body 70 is completed by bonding and curing the laminate in which the insulating layers 72a to 72d are stacked. Accordingly, the holes 73a provided in the insulating layers 72a to 72d are connected to each other to complete the through hole 73.

이 과정에서 절연층(72a ~ 72d)에 도포된 도전성 물질(75)은 용융된 후 경화되어 제1 도전층(74a)으로 완성된다. 본 제조 방법에서 도전성 물질(75)은 대부분 절연층(72a ~ 72d)의 일면에만 배치되나, 도전성 물질(75)이 용융되는 과정에서 절연층(72a ~ 72d)의 관통 구멍(73) 내면을 따라 하측 방향으로 흐르게 된다. In this process, the conductive material 75 applied to the insulating layers 72a to 72d is melted and cured to complete the first conductive layer 74a. In the manufacturing method, the conductive material 75 is mostly disposed on only one surface of the insulating layers 72a to 72d, but is formed along the inner surface of the through hole 73 of the insulating layers 72a to 72d during the melting of the conductive material 75. It flows downward.

따라서 도전층(74)은 절연층(72a ~ 72d)의 일면만이 아닌 관통 구멍(73)의 내면에도 배치되며, 이에 각 절연층(72a ~ 72d)에 배치된 도전성 물질(75)은 서로 물리적, 전기적으로 연결되어 제1 도전층(74a)을 형성한다. Accordingly, the conductive layer 74 is disposed not only on one surface of the insulating layers 72a to 72d but also on the inner surface of the through hole 73, so that the conductive materials 75 disposed on each of the insulating layers 72a to 72d are physically separated from each other. And are electrically connected to form the first conductive layer 74a.

이어서 몸체(70)를 뒤집어 몸체(70)의 제1면이 상부를 향하도록 배치한 후, 몸체(70)의 제1면에 제2 도전층(74b)을 형성한다. 이때 제2 도전층(74b)은 몸체(70)의 제1면에 형성된 관통 구멍(73)의 테두리를 따라 형성되며, 제1 도전층(74a)과 전기적으로 연결된다. Subsequently, the body 70 is turned upside down so that the first surface of the body 70 faces upward, and then a second conductive layer 74b is formed on the first surface of the body 70. In this case, the second conductive layer 74b is formed along the edge of the through hole 73 formed in the first surface of the body 70 and is electrically connected to the first conductive layer 74a.

제2 도전층(74b)도 제1 도전층(74a)과 마찬가지로 금속 페이스트와 같은 도전성 물질을 도포한 후, 이를 용융 및 경화시켜 형성할 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.Like the first conductive layer 74a, the second conductive layer 74b may be formed by applying a conductive material such as a metal paste and then melting and curing the same. However, it is not limited thereto.

이어서, 몸체(70)의 제2면에 전파 렌즈(60)를 부탁하여 안테나 구조체(50)를 완성하고, 완성된 안테나 구조체(50)를 방사부(10)에 실장하여 도 1에 도시된 안테나 장치(100)를 완성한다. Subsequently, the antenna structure 50 is completed by applying the radio wave lens 60 to the second surface of the body 70, and the completed antenna structure 50 is mounted on the radiator 10 so that the antenna illustrated in FIG. Complete the device 100.

이 과정에서 안테나 구조체(50)의 제2 도전층(74b)은 방사부(10)의 접지 패턴(12)에 접합된다. 또한 안테나 구조체(50)는 방사 패턴(14) 중 적어도 일부가 관통 구멍(73) 내에 배치되도록 방사부(10)에 실장된다. In this process, the second conductive layer 74b of the antenna structure 50 is bonded to the ground pattern 12 of the radiator 10. In addition, the antenna structure 50 is mounted to the radiator 10 such that at least a part of the radiation pattern 14 is disposed in the through hole 73.

한편, 본 실시예에서는 절연층(72a ~ 72d)을 적층하고 도전성 물질(75)을 도포하는 과정을 반복하여 안테나 구조체(50)를 제조하는 경우를 예로 들고 있으나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 절연층(72a ~ 72d)에 먼저 도전성 물질(75)을 모두 도포한 후, 절연층들(72a ~ 72d)을 일괄적으로 적층하여 경화시키는 등 다양한 변형이 가능하다. Meanwhile, in the present embodiment, a case in which the antenna structure 50 is manufactured by repeating a process of stacking the insulating layers 72a to 72d and applying the conductive material 75 is illustrated as an example. no. For example, various modifications are possible, such as applying all of the conductive material 75 to each of the insulating layers 72a to 72d first, and then laminating and curing the insulating layers 72a to 72d collectively.

이와 같이 구성되는 본 실시예의 안테나 장치 제조 방법은 절연층(72a ~ 72d)을 적층하고 도전성 물질(75)을 도포하는 공정을 통해 안테나 구조체(50)를 제조할 수 있으므로, 제조가 매우 용이하다. 또한 절연층(72a ~ 72d)으로 세라믹 시트를 이용하는 경우, 종래의 적층형 세라믹 부품(예컨대, LTCC, MLCC 등) 제조 장치를 활용할 수 있다는 이점이 있다. In the antenna device manufacturing method of the present embodiment configured as described above, since the antenna structure 50 can be manufactured by laminating the insulating layers 72a to 72d and applying the conductive material 75, manufacturing is very easy. In addition, when the ceramic sheet is used as the insulating layers 72a to 72d, there is an advantage that a conventional multilayer ceramic component (eg, LTCC, MLCC, etc.) manufacturing apparatus can be utilized.

본 발명은 전술한 실시예 한정되지 않으며, 다양한 변형이 가능하다. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 단면도로, 도 2와 대응하는 단면을 도시하였다.FIG. 5 is a cross-sectional view of an antenna device according to another embodiment of the present invention, and shows a cross section corresponding to FIG. 2.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 안테나 장치(200)는 안테나 구조체(50)의 구조에 있어서만 전술한 실시예와 차이를 갖는다. 따라서 방사부(10)에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 차이점을 갖는 안테나 구조체(50)에 대해 보다 상세히 설명한다. Referring to FIG. 5, the antenna device 200 according to the present embodiment differs from the above-described embodiment only in the structure of the antenna structure 50. Therefore, the detailed description of the radiator 10 will be omitted and the antenna structure 50 having a difference will be described in more detail.

본 실시예의 안테나 구조체(50)는 몸체(70) 내부에 관통 구멍(73)을 구비한다. 관통 구멍(73)은 몸체(70)의 제1면 측으로 갈수록 단면이 작아지는 원뿔 형상으로 형성되는 제1 영역(731)과, 몸체(70)의 제1면과 인접한 위치에서 원통 형상으로 형성되는 제2 영역(732)을 포함한다. The antenna structure 50 of the present embodiment has a through hole 73 inside the body 70. The through hole 73 is formed in a cylindrical shape at a position adjacent to the first surface of the body 70 and a first region 731 formed in a conical shape that becomes smaller toward the first surface side of the body 70. The second area 732 is included.

제1 영역(731)에서 관통 구멍(73)의 내면은 원뿔의 외주면을 형성하는 경사면으로 구성된다. 또한 제2 영역(732)에서 관통 구멍(73)은 원통 형상을 따라 단면적이 동일하게 형성된다. The inner surface of the through hole 73 in the first region 731 is composed of an inclined surface that forms the outer circumferential surface of the cone. In the second region 732, the through hole 73 is formed to have the same cross-sectional area along the cylindrical shape.

한편 본 발명의 구성은 이에 한정되지 않으며, 제2 영역(732) 없이 관통 구멍(73) 전체를 제1 영역(731)으로 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다.Meanwhile, the configuration of the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible, such as configuring the entire through hole 73 as the first region 731 without the second region 732.

또한 본 실시예의 몸체(70)는 외부면 전체에 도전층(74)이 형성된다. 이는 제조 방법의 차이에 따라 도출되는 구성이다. In addition, the body 70 of the present embodiment is formed with a conductive layer 74 on the entire outer surface. This is a configuration derived according to the difference in the manufacturing method.

본 실시예의 안테나 구조체(50)는 금형 내에 파우더(예컨대 세라믹 파우더)를 넣고 고압으로 고온 소결하여 몸체(70)를 제조한다. 그리고 제조된 몸체(70)를 도전성 용액에 담그는 디핑(Deeping) 방식을 통해 몸체(70)의 표면에 도전층(74)을 형성한다. 이에 따라 본 실시예에서 도전층(74)은 몸체(70)의 외부면 전체에 배치될 수 있다.In the antenna structure 50 of the present embodiment, a powder (for example, ceramic powder) is put into a mold and sintered at high pressure to produce a body 70. The conductive layer 74 is formed on the surface of the body 70 through a dipping method of dipping the manufactured body 70 in a conductive solution. Accordingly, in the present embodiment, the conductive layer 74 may be disposed on the entire outer surface of the body 70.

그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 실시예와 유사하게 인쇄(Printing) 방식이나, 스프레이(Spray) 방식을 관통 구멍(73)의 내면에만 도전층(74)을 배치하는 것도 가능하다. However, the configuration of the present invention is not limited thereto, and similarly to the above-described embodiment, the conductive layer 74 may be disposed only on the inner surface of the through hole 73 by the printing method or the spray method. Do.

또한 본 실시예는 안테나 구조체(50)가 전파 렌즈(도 2의 60)을 포함하지 않는 경우를 예로 들고 있다. 그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 전파 렌즈를 포함할 수 있다.In addition, the present embodiment exemplifies a case in which the antenna structure 50 does not include the radio lens (60 of FIG. 2). However, the configuration of the present invention is not limited thereto, and may include a radio lens as necessary.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6의 II-II′에 따른 단면도이다. 6 is a schematic cross-sectional view of an antenna device according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 6.

도 6 및도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 안테나 장치(300)는 전술한 도 2의 안테나 장치(100)와 유사하게 구성되며, 접속 도체(74c)를 포함하는 구성에서 차이를 갖는다.6 and 7, the antenna device 300 according to the present embodiment is configured similarly to the antenna device 100 of FIG. 2 described above, and has a difference in the configuration including the connection conductor 74c.

본 실시예의 안테나 장치(300)는 제1 도전층(74a)이 관통 구멍(73)의 단차에 의해 이격 배치되며, 이격 배치된 다수의 제1 도전층(74a)은 접속 도체(74c)를 통해 서로 전기적으로 연결된다. In the antenna device 300 of the present embodiment, the first conductive layer 74a is spaced apart by a step of the through hole 73, and the plurality of spaced apart first conductive layers 74a are connected through the connection conductor 74c. Are electrically connected to each other.

접속 도체들(74c)은 몸체(70)를 구성하는 절연층을 관통하는 형태로 몸체(70) 내에 배치되어 단차에 의해 이격된 두 개의 제1 도전층(74a)을 전기적으로 연결한다. 또한 접속 도체들(74c)은 제1 도전층(74a)과 제2 도전층(74b)도 전기적으로 연결한다.The connecting conductors 74c are disposed in the body 70 to penetrate the insulating layer constituting the body 70 to electrically connect the two first conductive layers 74a spaced apart by a step. The connection conductors 74c also electrically connect the first conductive layer 74a and the second conductive layer 74b.

접속 도체들(74c)은 관통 구멍(73)의 둘레를 따라 다수개가 조밀하게 배치될 수 있다. 또한 도면에서는 하나의 열로 접속 도체들(74c)이 배치되나, 필요에 따라 다수의 열로 배치할 수도 있다. The plurality of connecting conductors 74c may be densely arranged along the circumference of the through hole 73. In the drawing, the connecting conductors 74c are arranged in one row, but may be arranged in a plurality of rows as necessary.

또한 본 실시예의 안테나 장치(300)는 전파 렌즈(60)가 관통 구멍(73) 내에 배치된다. 전파 렌즈(60)는 몸체(70)의 제2면 측에 배치되는 관통 구멍(73) 내에 배치된다. 이와 같이 안테나 장치(300)를 구성하는 경우, 안테나 구조체(50)의 두께를 최소화할 수 있다. In the antenna device 300 according to the present embodiment, the radio wave lens 60 is disposed in the through hole 73. The radio wave lens 60 is disposed in the through hole 73 disposed on the second surface side of the body 70. When the antenna device 300 is configured as described above, the thickness of the antenna structure 50 may be minimized.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 8 is a schematic cross-sectional view of an antenna device according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 안테나 장치(400)는 방사부(10)가 안테나 구조체(50)에 일체형으로 결합된다. 따라서 전술한 실시예들처럼 안테나 구조체(50)가 방사부를 포함하는 메인 회로 기판에 실장되지 않고, 방사부(10)를 포함하는 안테나 장치 전체가 메인 회로 기판에 실장된다.Referring to FIG. 8, in the antenna device 400 according to the present embodiment, the radiator 10 is integrally coupled to the antenna structure 50. Therefore, as described above, the antenna structure 50 is not mounted on the main circuit board including the radiating unit, and the entire antenna device including the radiating unit 10 is mounted on the main circuit board.

이를 위해 방사부(10)는 하부면에 메인 회로 기판에 접합되는 접속 전극(17)을 포함할 수 있다. 접속 전극(17)은 솔더와 같은 도전성 접착제를 매개로 메인 회로 기판에 접합될 수 있다.To this end, the radiating unit 10 may include a connection electrode 17 bonded to the main circuit board on the lower surface. The connecting electrode 17 may be bonded to the main circuit board through a conductive adhesive such as solder.

또한, 방사부(10)는 접지 패턴(12)이나 방사 패턴(14)을 접속 전극(17)과 연결하는 층간 접속 도체(18)를 포함할 수 있다. 층간 접속 도체(18)는 방사부(10)의 절연 기판(11)을 두께 방향으로 관통하는 형태로 배치된다. In addition, the radiator 10 may include an interlayer connection conductor 18 connecting the ground pattern 12 or the radiation pattern 14 to the connection electrode 17. The interlayer connection conductor 18 is disposed so as to penetrate the insulating substrate 11 of the radiating section 10 in the thickness direction.

본 실시예에서 몸체(70)와 방사부(10)의 절연 기판(11)은 동일한 재질로 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. In this embodiment, the body 70 and the insulating substrate 11 of the radiating portion 10 may be made of the same material. However, it is not limited thereto.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 또한 전술된 실시예들은 서로 조합되어 실시될 수 있다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the field. In addition, the above-described embodiments may be implemented in combination with each other.

10: 방사부
50: 안테나 구조체
60: 전파 렌즈
70: 몸체
74: 도전층10: radiating part
50: antenna structure
60: radio wave lens
70: body
74: conductive layer

Claims

An antenna structure mounted on the radiation portion formed radiation pattern,
A body having a through hole formed therein;
A first conductive layer formed on an inner surface of the through hole; And
A second conductive layer formed on the first surface of the body and connected to the first conductive layer;
Antenna structure comprising a.

The method of claim 1, wherein the through hole,
An antenna structure having a smaller cross-sectional area toward the first surface side.

The inner surface of the through hole,
An antenna structure having at least one step.

The method of claim 3, wherein the first conductive layer,
An antenna structure spaced apart by the step and electrically connected by a plurality of connection conductors disposed in the body.

The method of claim 4, wherein the connection conductor,
A plurality of antenna structures are arranged along the circumference of the through hole.

The method of claim 2, wherein the through hole,
Antenna structure formed in the shape of a cone.

The method of claim 2,
And a radio wave lens disposed on the second surface side of the body.

The method of claim 7, wherein the radio lens
An antenna structure disposed on the second surface of the body or disposed in the through hole.

The method of claim 1, wherein the through hole of the body,
An antenna structure filled with a material having a dielectric constant different from that of the body.

The method of claim 1, wherein the through hole,
A first region formed in a conical shape having a smaller cross-sectional area toward the first surface; And
A second region connected to the first region and formed in a cylindrical shape at a position adjacent to the first surface;
Antenna structure comprising a.

The method of claim 1, wherein the body,
An antenna structure formed by stacking ceramic sheets or by sintering ceramic powder.

An antenna structure including a body having a through hole formed therein, a first conductive layer formed on an inner surface of the through hole, and a second conductive layer formed on the first surface of the body and connected to the first conductive layer; And
A radiation unit having a radiation pattern formed on one surface thereof;
Including;
And the antenna structure is mounted to the radiating part such that at least a part of the radiation pattern is disposed in the through hole.

The method of claim 12, wherein the radiating part,
And an insulating protective layer disposed between the radiation pattern and the antenna structure.

The method of claim 12, wherein the radiating part,
The antenna device further comprises a ground pattern bonded to the second conductive layer.

The method of claim 14, wherein the ground pattern,
An antenna device disposed in a shape surrounding the radiation pattern and disposed along the through hole shape of the antenna structure.