KR20200112579A - Antenna apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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.The data traffic of mobile communication is increasing rapidly every year. Active technology development is underway to support such breakthrough data in real time in wireless networks. For example, contentization of IoT (Internet of Thing)-based data, AR (Augmented Reality), VR (Virtual Reality), live VR/AR combined with SNS, autonomous driving, Sync View, user's viewpoint using micro camera Applications such as real-time video transmission) require communication (e.g., 5G communication, mmWave communication, etc.) that supports sending and receiving large amounts of data.
따라서, 최근 5세대(5G) 통신을 포함하는 밀리미터웨이브(mmWave) 통신이 활발하게 연구되고 있으며, 이를 원활히 구현하는 안테나 장치의 상용화/표준화를 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.Therefore, recently, millimeter wave (mmWave) communication including fifth generation (5G) communication has been actively researched, and research for commercialization/standardization of an antenna device that smoothly implements this is also actively being 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.Since RF signals in high frequency bands (eg, 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz, etc.) are easily absorbed and lead to loss in the process of being transmitted, the quality of communication can drop rapidly. Therefore, the antenna for high frequency band communication requires a different technical approach from the existing antenna technology, and separates for securing antenna gain, integration of antenna and RFIC, and securing Effective Isotropic Radiated Power (EIRP). Special technology development such as power amplifier may be required.
본 발명은 서로 다른 복수의 주파수 대역에 대한 송수신 수단을 제공하면서도 안테나 성능을 향상시키거나 쉽게 소형화될 수 있는 안테나 장치를 제공한다.The present invention provides an antenna device capable of improving antenna performance or easily miniaturizing while providing transmission/reception means for a plurality of different frequency bands.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 피드라인; 상기 피드라인의 일부분을 둘러싸는 그라운드 플레인; 상기 피드라인에 전기적으로 연결된 피드비아; 상기 그라운드 플레인의 전방에 이격 배치되고 상기 피드비아에 전기적으로 연결된 제1 엔드파이어 안테나 패턴; 상기 피드라인에 전기적으로 연결되고 상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴보다 더 전방에 배치되는 제2 엔드파이어 안테나 패턴; 및 상기 피드비아에 전기적으로 연결되고 적어도 일부분이 상기 제2 엔드파이어 안테나에 오버랩되도록 상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴의 전방에 배치되는 제3 엔드파이어 안테나 패턴; 을 포함할 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes: a feed line; A ground plane surrounding a portion of the feed line; A feed via electrically connected to the feed line; A first endfire antenna pattern disposed in front of the ground plane and electrically connected to the feed via; A second endfire antenna pattern electrically connected to the feed line and disposed in front of the first endfire antenna pattern; And a third endfire antenna pattern electrically connected to the feed via and disposed in front of the first endfire antenna pattern so that at least a portion thereof overlaps the second endfire antenna. It may include.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 피드라인; 상기 피드라인의 일부분을 둘러싸는 그라운드 플레인; 상기 피드라인에 전기적으로 연결된 피드비아; 및 상기 그라운드 플레인의 전방에 이격 배치되고 상기 피드비아에 전기적으로 연결된 제1 엔드파이어 안테나 패턴; 상기 피드라인에 전기적으로 연결되고 상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴보다 더 전방에 배치되는 제2 엔드파이어 안테나 패턴; 을 포함하고, 상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴은 제1 다이폴 패턴과, 상기 제1 다이폴 패턴에 대해 후방 사선으로 연장된 제2 다이폴 패턴을 포함하고, 상기 제2 엔드파이어 안테나 패턴의 적어도 일부분은 상기 제1 다이폴 패턴에 대해 전방 사선으로 연장된 형태를 가질 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes: a feed line; A ground plane surrounding a portion of the feed line; A feed via electrically connected to the feed line; And a first endfire antenna pattern disposed in front of the ground plane and electrically connected to the feed via. A second endfire antenna pattern electrically connected to the feed line and disposed in front of the first endfire antenna pattern; Including, wherein the first endfire antenna pattern includes a first dipole pattern and a second dipole pattern extending obliquely rearward to the first dipole pattern, and at least a portion of the second endfire antenna pattern is the It may have a shape extending diagonally forward with respect to the first dipole pattern.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 서로 다른 복수의 주파수 대역에 대한 송수신 수단을 제공하면서도 안테나 성능(예: 이득, 대역폭, 지향성(directivity), 송수신율 등)을 향상시키거나 쉽게 소형화될 수 있다.The antenna device according to an embodiment of the present invention provides transmission/reception means for a plurality of different frequency bands while improving antenna performance (eg, gain, bandwidth, directivity, transmission/reception rate, etc.) or easily miniaturized. I can.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 배열을 예시한 평면도이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제3 엔드파이어 안테나 패턴의 다양한 형태를 예시한 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 다양한 구조를 예시한 평면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 연결 부재의 복수의 그라운드 플레인을 z방향 순서대로 나타낸 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1a 내지 도 5d에 도시된 안테나 장치에 포함될 수 있는 연결 부재의 하측 구조를 예시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.1A and 1B are perspective views illustrating an antenna device according to an embodiment of the present invention.
1C is a side view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.
1D is a plan view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are plan views illustrating an arrangement of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
3A to 3F are plan views illustrating various forms of a third endfire antenna pattern of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C are plan views illustrating various structures of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
5A to 5D are plan views illustrating a plurality of ground planes of a connecting member of an antenna device according to an embodiment of the present invention in z direction.
6A and 6B are diagrams illustrating a lower structure of a connection member that may be included in the antenna device shown in FIGS. 1A to 5D.
7A and 7B are plan views illustrating an arrangement of an antenna device in an electronic device according to an embodiment of the present invention.
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 detailed description of the present invention to be described later refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It is to be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation 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 present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily implement the present invention.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이고, 도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 측면도이고, 도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 평면도이다.1A and 1B are perspective views showing an antenna device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1C is a side view showing an antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1D is It is a plan view showing the antenna device.
도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a) 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)을 포함함으로써 서로 다른 복수의 주파수 대역에 대한 송수신 수단을 제공할 수 있다. 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)은 제1 다이폴 패턴(121a) 및 제2 다이폴 패턴(122a) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.1A, 1B, 1C, and 1D, an antenna device according to an embodiment of the present invention includes a first
제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)은 피드라인(110a)의 일단에 전기적으로 연결되며, 피드라인(110a)으로부터 RF(Radio Frequency) 신호를 제공받아서 전방(예: y방향)으로 송신하거나 전방으로부터 수신한 RF 신호를 피드라인(110a)으로 제공할 수 있다.The first and second
피드라인(110a)은 연결 부재(200a) 내의 제1 배선비아(231a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 배선비아(231a)는 하측(예: -z방향)에 배치된 IC(Integrated Circuit)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 IC는 RF 신호를 제1 배선비아(231a)와 피드라인(110a)을 통해 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)까지 RF 신호를 제공하거나 제공받을 수 있다.The
피드라인(110a)은 제1 주파수 대역(예: 28GHz)의 제1 RF 신호의 전송경로와 제2 주파수 대역(예: 39GHz)의 제2 RF 신호의 전송경로가 공유되는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 피드라인(110a)의 개수가 감소할 수 있으므로, 연결 부재(200a)에서 RF 신호 전송경로가 차지하는 사이즈는 줄어들 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 전반적인 사이즈는 감소할 수 있다.The
예를 들어, 피드라인(110a)은 제1 및 제2 피드라인으로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 피드라인은 각각 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)의 일측 및 타측 폴(pole)에 전기적으로 연결될 수 있다.For example, the
제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)은 각각 제1 및/또는 제2 주파수 대역에 대해 공진하여 제1 및 제2 RF 신호에 대응되는 에너지를 집중적으로 수용하여 외부로 방사할 수 있다.The first and second
연결 부재(200a)는 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)이 방사하는 제1 및 제2 RF 신호 중 연결 부재(200a)를 향하여 방사되는 제1 및 제2 RF 신호를 반사(reflect)할 수 있으므로, 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)의 방사패턴을 전방(예: y방향)으로 집중시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)의 이득(gain)은 향상될 수 있다.The
제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)의 공진은 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)과 주변의 구조에 대응되는 인덕턴스와 캐패시턴스의 조합에 따른 공진 주파수에 기반하여 발생할 수 있다.The resonance of the first and second
제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a) 각각은 내재적 요소(예: 형태, 크기, 두께, 이격 거리, 절연층의 유전율 등)에 따른 내재적(intrinsic) 공진 주파수와, 인접 패턴 및/또는 비아와의 전자기적 커플링에 따른 외재적(extrinsic) 공진 주파수에 기반한 대역폭을 가질 수 있다.Each of the first and second
제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a)은 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)보다 작으므로, 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)의 내재적 요소에 따른 인덕턴스 및/ 캐패시턴스보다 작은 인덕턴스 및/ 캐패시턴스를 가질 수 있으므로, 제1 및 제2 RF 신호 중 짧은 파장을 가지는 제2 RF 신호에 대해 지배적으로 공진할 수 있다.Since the first and
제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)은 제1 RF 신호에 대해 지배적으로 공진할 수 있으며, 제1 다이폴 패턴(121a)의 제1 RF 신호 공진에도 영향을 줄 수 있다.The second
연결 부재(200a)가 제1 및 제2 RF 신호를 반사할 수 있는데, 연결 부재(200a)에 의해 반사된 제1 및 제2 RF 신호는 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)에서 전방(예: y방향)으로 향하는 제1 및 제2 RF 신호에 대해 보강간섭 및/또는 상쇄간섭으로 작용할 수 있다.The
여기서, 제1 및 제2 RF 신호의 총 간섭 중 보강간섭의 비중은 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)의 연결 부재(200a)에 대한 이격 거리가 특정 이격 거리(예: RF 신호의 파장의 1/4배) 이상일 경우에 높아질 수 있다.Here, the proportion of constructive interference among the total interference of the first and second RF signals is the separation distance from the
제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)이 제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a)보다 크므로, 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)의 연결 부재(200a)에 대한 이격 거리는 제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a)의 그것보다 길 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a) 각각의 보강간섭의 비중은 높아질 수 있으며, 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a) 각각의 이득은 향상될 수 있다.Since the second
제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)의 적어도 일부분은 후방방향에 대해 사선으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 다이폴 패턴(122a)은 제1 다이폴 패턴(121a)에 대해 후방 사선으로 연장된 형태를 가질 수 있다.At least a portion of the first
이에 따라, 제2 다이폴 패턴(122a)의 제2-2 공진 주파수는 제1 다이폴 패턴(121a)의 제2-1 공진 주파수보다 높을 수 있으며, 제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a) 각각의 방사패턴은 서로의 방사패턴에 대해 보강간섭 비중을 높이도록 형성될 수 있다.Accordingly, the 2-2 resonant frequency of the
따라서, 제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a)의 서로에 대한 전자기적 호환성은 높아질 수 있으며, 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)은 제2-1 공진 주파수와 제2-2 공진 주파수의 조합에 따라 넓은 대역폭을 가질 수 있다.Accordingly, the electromagnetic compatibility of the first and
피드비아(111a)는 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)과 피드라인(110a)의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 즉, 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)은 피드비아(111a)로 인해 피드라인(110a)의 하측에 배치될 수 있다.The feed via 111a may electrically connect between the first end
제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)의 제2 RF 신호 중 -z방향 벡터성분은 피드비아(111a)에서의 -z방향 경로제공에 따라 제2 RF 신호에 추가될 수 있다. 따라서, 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)의 방사패턴은 전방(예: y방향)에서 -z방향으로 기울어질 수 있다.The -z direction vector component of the second RF signal of the first
또한, 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)은 피드비아(111a)로 인해 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)과 다른 높이에 위치할 수 있다.In addition, the second
이에 따라, 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)은 방사패턴을 전방(예: y방향)으로 집중시키면서 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)에 의해 가로막히지 않을 수 있으므로, 제2 RF 신호에 대응되는 이득의 열화는 억제될 수 있다.Accordingly, the first
도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 1d를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)을 더 포함할 수 있다.1A, 1B, 1C, and 1D, an antenna device according to an embodiment of the present invention may further include a third
제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)은 피드비아(111a)에 전기적으로 연결될 수 있다.The third
예를 들어, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 일단 및 타단은 각각 피드비아(111a)의 제1 및 제2 피드라인에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)은 폐쇄형일 수 있으며, 제1 및 제2 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a)의 개방형과 다른 유형이다. 개방형 구조와 폐쇄형 구조의 오버랩 구조는 전자기적 커플링 집중도를 높이는 구조이므로, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)의 전자기적 커플링 집중도는 향상될 수 있으며, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)의 제2 RF 신호에 대한 이득은 향상될 수 있다.For example, one end and the other end of the third
제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)은 피드라인(110a) 및/또는 피드비아(111a)에 전기적으로 연결될 수 있으므로, 고유의 공진 주파수를 가질 수 있으며, 상기 고유의 공진 주파수가 제1 및/또는 제2 RF 신호의 주파수에 대응될 경우에 제1 및/또는 제2 RF 신호에 대한 방사패턴을 형성할 수 있다.Since the third end
제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 내재적 요소는 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)의 제1-1 공진 주파수에 인접한 제1-2 공진 주파수를 가지도록 설계될 수 있다.The intrinsic element of the third
이에 따라, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)은 제1-1 공진 주파수와 제1-2 공진 주파수의 조합에 따라 넓은 대역폭을 가질 수 있다. 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)은 제1-1 공진 주파수와 제1-2 공진 주파수의 협대역 설계에 따라 더 높은 이득을 가지도록 설계될 수도 있다.Accordingly, the second and third
제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)은 피드비아(111a)로 인해 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)과 다른 높이에 위치할 수 있다.The third
제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 적어도 일부분은 상하방향(예: z방향)으로 볼 때 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)에 오버랩(overlap)되도록 배치될 수 있다.At least a portion of the third
이에 따라, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124) 각각의 방사패턴은 서로의 방사패턴에 대해 보강간섭 비중을 높이도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)의 서로에 대한 전자기적 호환성은 높아질 수 있다.Accordingly, the radiation patterns of the second and third
제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 일단 및 타단은 피드비아(111a)에 집중될 수 있다. 여기서, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)은 제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a)과 다른 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있다.One end and the other end of the third
이에 따라, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)이 제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a)을 전방(예: y방향)에서 전자기적으로 가로막는 현상은 억제될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 복수의 주파수 대역에 대한 전반적인 이득은 향상될 수 있다.Accordingly, a phenomenon in which the third
제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 적어도 일부분은 호(arc) 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)은 제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a)의 이득에 대한 영향을 줄이면서도 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)에 대한 전자기적 호환성을 향상시킬 수 있다.At least a portion of the third
즉, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 호(ARC)는 제1 RF 신호에 대응되는 표면전류가 흐르는 전자기적 면으로 작용할 수 있는데, 상기 전자기적 면은 마치 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)에서 표면전류가 흐르는 면적이 확장되는 것처럼 작용할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 RF 신호에 대한 이득은 크게 향상될 수 있다.That is, the arc of the third
또한, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)이 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)에 오버랩되므로, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 사이즈 증가를 거의 유발하지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 사이즈 대비 개선된 안테나 성능(예: 이득, 대역폭, 지향성)을 가질 수 있다.In addition, since the third
예를 들어, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)은 각각 호 형태를 가지는 복수의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d)을 포함할 수 있으며, 복수의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d)을 전기적으로 연결시키는 복수의 연계 패턴(114a, 114b, 114c, 114d, 114e)을 포함할 수 있다.For example, the third
RF 신호의 주파수가 높을 경우, 복수의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d)과 복수의 연계 패턴(114a, 114b, 114c, 114d, 114e)과 그 사이의 갭들의 전체 구조는 전자기적 면(electromagnetic plane)으로 작용할 수 있다.When the frequency of the RF signal is high, the entire structure of the plurality of
이에 따라, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124) 사이의 전자기적 커플링 범위의 폭은 복수의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d)의 총 폭에 비해 더 클 수 있다. 따라서, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)의 장치의 제1 RF 신호에 대한 사이즈 대비 이득은 더욱 개선될 수 있다.Accordingly, the width of the electromagnetic coupling range between the second and third
예를 들어, 복수의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d) 각각의 폭은 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)의 폭보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)의 오버랩에 따른 단위 면적 당 커플링 집중도는 더욱 높아질 수 있으며, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)의 이득은 전자기적 커플링에 따라 더욱 향상될 수 있다.For example, the width of each of the plurality of
예를 들어, 복수의 연계 패턴(114a, 114b, 114c, 114d, 114e) 각각의 폭은 피드라인(110a)의 폭보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124) 간의 표면전류 비율은 더욱 최적화될 수 있으므로, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)의 이득은 전자기적 커플링에 따라 더욱 향상될 수 있다.For example, the width of each of the plurality of linking
예를 들어, 복수의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d) 각각의 중심에서의 이격 거리는 복수의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d) 각각의 일단에서의 이격 거리보다 길 수 있다. 이에 따라, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)은 전반적으로 전방(예: y방향)으로 더 돌출된 구조를 가지므로, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 방사패턴은 더욱 전방(예: y방향)으로 집중될 수 있으며, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 이득은 더욱 향상될 수 있다.For example, the separation distance at the center of each of the plurality of
한편, 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)은 중심부분에서 x방향으로 연장되면서 전방 사선으로 꺾인 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)의 방사패턴은 더욱 전방(예: y방향)으로 집중시키는 개방형 돌출 구조를 가질 수 있다. 상기 개방형 돌출 구조는 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 폐쇄형 돌출 구조에 대해 전자기적으로 높은 호환성을 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)은 제1 RF 신호에 대한 더욱 높은 이득을 가질 수 있다.Meanwhile, the second
또한, 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)의 폭은 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)의 폭보다 더 길 수 있다. 이에 따라, 피드라인(110a)에서 전송되는 제1 RF 신호는 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)으로 더욱 잘 당겨질 수 있으므로, 제1 및 제2 RF 신호 사이의 전자기적 격리도는 더욱 향상될 수 있다.In addition, the width of the second
한편, 도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 연결 부재(200a)는 복수의 그라운드 플레인(201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a)이 적층된 구조를 가질 수 있다. 복수의 그라운드 플레인(201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a)의 개수는 특별히 한정되지 않는다.Meanwhile, referring to FIGS. 1A to 1D, the
복수의 그라운드 플레인(201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a) 중 적어도 하나는 피드라인(110a)의 일부분을 둘러싸고 제1, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(120a, 123a, 124)의 후방에 위치할 수 있다.At least one of the plurality of
예를 들어, 복수의 그라운드 플레인(201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a)은 돌출영역(P4)과 함몰영역(C1, C2, C3, C4)을 가질 수 있다.For example, the plurality of
제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)의 제2 다이폴 패턴(122a)의 일부분은 상기 함몰영역(C1, C2, C3, C4) 내에 위치할 수 있다.A portion of the
즉, 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a) 중 제1 다이폴 패턴(121a)은 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴(123a, 124)의 구조에 대해 적응적인 형태를 가지고, 제2 다이폴 패턴(122a)은 복수의 그라운드 플레인(201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a) 중 적어도 하나의 구조에 대해 적응적인 형태를 가질 수 있다.That is, the
즉, 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)은 제1 및 제2 RF 신호 간의 전자기적 격리도를 향상시키면서도, 제2 RF 신호에 대한 리플렉팅 효율을 향상시켜서 제2 RF 신호에 대한 이득을 더 향상시킬 수 있다.That is, the first
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 배열을 예시한 평면도이다.2A and 2B are plan views illustrating an arrangement of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치(101e, 102e, 103e, 104e)는 x방향으로 배열될 수 있으며, 각각 y방향으로 방사패턴을 집중시킬 수 있다.2 and 2B, a plurality of
또한, 복수의 패치 안테나 패턴(1110a)은 연결 부재(200a)의 상측(예: z방향)에서 y방향으로 배열될 수 있으며, 각각 z방향으로 방사패턴을 집중시킬 수 있다. 예를 들어, 복수의 상부 커플링 패턴(1115a)은 복수의 패치 안테나 패턴(1110a)의 상측에 이격 배치될 수 있다.In addition, the plurality of
한편, 연결 부재(200a)는 복수의 차폐비아(245a)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제3 엔드파이어 안테나 패턴의 다양한 형태를 예시한 평면도이다.3A to 3F are plan views illustrating various forms of a third endfire antenna pattern of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 3a를 참조하면, 제3 엔드파이어 안테나 패턴은 1개의 호 패턴(124a)과 2개의 연계 패턴(114a, 114e)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3A, the third endfire antenna pattern may include one
도 3b를 참조하면, 제3 엔드파이어 안테나 패턴은 2개의 호 패턴(124a, 124b)과 2개의 연계 패턴(114a, 114e)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3B, the third endfire antenna pattern may include two
도 3c를 참조하면, 제3 엔드파이어 안테나 패턴은 3개의 호 패턴(124a, 124b, 124c)과 2개의 연계 패턴(114a, 114e)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3C, the third endfire antenna pattern may include three
도 3d를 참조하면, 제3 엔드파이어 안테나 패턴은 4개의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d)과 2개의 연계 패턴(114a, 114e)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3D, the third endfire antenna pattern may include four
도 3e를 참조하면, 제3 엔드파이어 안테나 패턴은 4개의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d)과 3개의 연계 패턴(114a, 114c, 114e)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3E, the third endfire antenna pattern may include four
도 3f를 참조하면, 제3 엔드파이어 안테나 패턴은 4개의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d)과 5개의 연계 패턴(114a, 114b, 114c, 114d, 114e)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3F, the third endfire antenna pattern may be composed of four
제3 엔드파이어 안테나 패턴의 복수의 호 패턴(124a, 124b, 124c, 124d)과 복수의 연계 패턴(114a, 114b, 114c, 114d, 114e)의 구조는 제1 RF 신호에 대응되는 제1 주파수 대역(예: 24GHz 내지 30GHz)의 대역폭 및/또는 이득에 제2 RF 신호에 대응되는 제2 주파수 대역(예: 38GHz 내지 42GHz)보다 상대적으로 큰 영향을 줄 수 있다.The structure of the plurality of
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 다양한 구조를 예시한 평면도이다.4A to 4C are plan views illustrating various structures of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a)과 제2 엔드파이어 안테나 패턴(123a)을 포함하되, 제3 엔드파이어 안테나 패턴을 포함하지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 안테나 장치는 제1 및 제2 RF 신호 사이의 전자기적 격리도를 향상시키면서도 제2 RF 신호에 대한 이득을 더 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 4A, the antenna device according to an embodiment of the present invention includes first and
도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제1 및 제2 다이폴 패턴(121a, 122a)과 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)을 포함하되, 제2 엔드파이어 안테나 패턴을 포함하지 않을 수 있다.Referring to FIG. 4B, the antenna device according to an embodiment of the present invention includes first and
즉, 제3 엔드파이어 안테나 패턴(124)의 적어도 일부분은 제1 다이폴 패턴(121a)에 대해 전방 사선으로 연장된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 안테나 장치는 제1 및 제2 RF 신호 사이의 전자기적 격리도를 향상시키면서도 제2 RF 신호에 대한 이득을 더 향상시킬 수 있다.That is, at least a portion of the third
도 4c를 참조하면, 연결 부재(200b)는 돌출영역과 함몰영역을 포함하지 않는 형태를 가질 수 있으며, 제2 다이폴 패턴(122a)은 생략될 수 있다. 즉, 제1 엔드파이어 안테나는 설계에 따라 제1 및 제2 다이폴 패턴 중 하나만을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4C, the
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 연결 부재의 복수의 그라운드 플레인을 z방향 순서대로 나타낸 평면도이다.5A to 5D are plan views illustrating a plurality of ground planes of a connecting member of an antenna device according to an embodiment of the present invention in z direction.
도 5a 내지 도 5d는 전술한 제1, 제2 및 제3 엔드파이어 안테나 패턴 중 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)만 도시하며, 나머지에 대해서 앞서 충분히 설명하였으므로 도시하지 않는다.5A to 5D show only the first
도 5a를 참조하면, 제1 그라운드 플레인(224a)은 복수의 패치 안테나 패턴(1110a)의 하측에 배치될 수 있으며, 복수의 제2 피드비아(1120a)가 관통하는 복수의 관통홀을 가질 수 있으며, 제1 돌출영역(P4)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5A, the
복수의 패치 안테나 패턴(1110a)은 z방향으로 RF 신호를 원격 송신 및/또는 수신할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 다이폴 안테나 패턴을 통한 RF 신호 수평방향 송수신뿐만 아니라 복수의 패치 안테나 패턴(1110a)을 통한 수직방향 송수신도 함께 수행함으로써, 전방향으로 RF 신호를 원격 송수신할 수 있다.The plurality of
도 5b를 참조하면, 제2 그라운드 플레인(225a)은 피드라인(110a)과 제1 배선비아(231a)의 사이를 전기적으로 연결시키는 제1 배선(212a)과, 제2 피드비아(1120a)과 제2 배선비아(232a)의 사이를 전기적으로 연결시키는 제2 배선(214a)을 각각 둘러싸도록 배치될 수 있으며, 제5 블로킹 패턴(135a)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5B, the
또한, 복수의 차폐비아(245a)는 계단형 캐비티(CS)의 전방 경계선을 따라 배열되고 제2 그라운드 플레인(225a)과 제3 그라운드 플레인(222a)의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다.In addition, the plurality of shielding vias 245a may be arranged along the front boundary of the stepped cavity CS and electrically connect between the
도 5c를 참조하면, 제3 그라운드 플레인(222a)은 제1 및 제2 배선비아(231a, 232a)가 관통하는 관통홀을 포함할 수 있으며, 제2 블로킹 패턴(132a)에 연결될 수 있다. 복수의 차폐비아(245a)는 계단형 캐비티(CS)의 전방 경계선을 따라 배열되고 제3 그라운드 플레인(222a)과 제4 그라운드 플레인(221a)의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 비아패턴(112a)은 다이폴 안테나 패턴에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 5C, the
도 5d를 참조하면, 제4 그라운드 플레인(221a)은 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)의 후방으로 2번 이상 함몰된 형태를 가질 수 있으며, 제1 및 제2 배선비아(231a, 232a)가 관통하는 관통홀을 포함할 수 있으며, 제1 블로킹 패턴(131a)에 연결될 수 있다. 복수의 차폐비아(245a)는 계단형 캐비티(CS)의 전방 경계선을 따라 배열될 수 있다. 제1 엔드파이어 안테나 패턴(120a)은 계단형 캐비티(CS)의 전방(예: x방향)에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 5D, the
도 6a 및 도 6b는 도 1a 내지 도 5d에 도시된 안테나 장치에 포함될 수 있는 연결 부재의 하측 구조를 예시한 도면이다.6A and 6B are diagrams illustrating a lower structure of a connection member that may be included in the antenna device shown in FIGS. 1A to 5D.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 연결 부재(200), IC(310), 접착 부재(320), 전기연결구조체(330), 봉합재(340), 수동부품(350) 및 서브기판(410) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.6A, the antenna device according to an embodiment of the present invention includes a
연결 부재(200)는 도 1 내지 도 5d를 참조하여 전술한 연결 부재와 유사한 구조를 가질 수 있다.The
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 그라운드 플레인에 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
접착 부재(320)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 서로 접착시킬 수 있다.The
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 그라운드 플레인보다 낮은 용융점을 가져서 상기 낮은 용융점을 이용한 소정의 공정을 통해 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.The
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
수동부품(350)은 연결 부재(200)의 하면 상에 배치될 수 있으며, 전기연결구조체(330)를 통해 연결 부재(200)의 배선 및/또는 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있다.The
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
예를 들어, 서브기판(410)은 연결 부재(200)의 IC 그라운드 플레인에 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 그라운드 플레인이 IC 그라운드 플레인과 배선의 사이에 배치되므로, 안테나 모듈 내에서 IF 신호 또는 기저대역 신호와 RF 신호는 전기적으로 격리될 수 있다.For example, the sub-substrate 410 may transmit an IF signal or a baseband signal to the
도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 차폐 부재(360), 커넥터(420) 및 칩 안테나(430) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6B, the antenna device according to an embodiment of the present invention may include at least some of a shielding
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 그라운드 플레인에 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
커넥터(420)는 케이블(예: 동축케이블, 연성PCB)의 접속구조를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 IC 그라운드 플레인에 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
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 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있다.The
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.7A and 7B are plan views illustrating an arrangement of an antenna device in an electronic device according to an embodiment of the present invention.
도 7a를 참조하면, 안테나 장치(100g), 패치 안테나 패턴(1110g) 및 유전층(1140g)를 포함하는 안테나 모듈은 전자기기(700g)의 세트 기판(600g) 상에서 전자기기(700g)의 측면 경계에 인접하여 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7A, an antenna module including an
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
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.A
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
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
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, a core via, and a wiring. The IC may convert the base signal into a millimeter wave (mmWave) band RF signal.
도 7b를 참조하면, 안테나 장치(100i) 및 패치 안테나 패턴(1110i)을 각각 포함하는 복수의 안테나 모듈은 전자기기(700i)의 세트 기판(600i) 상에서 다각형의 전자기기(700i)의 변의 중심에 각각 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 세트 기판(600i) 상에는 통신모듈(610i) 및 기저대역 회로(620i)가 더 배치될 수 있다. 안테나 장치 및 안테나 모듈은 동축케이블(630i)을 통해 통신모듈(610i) 및/또는 기저대역 회로(620i)에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 7B, a plurality of antenna modules each including an
한편, 본 명세서에 개진된 엔드파이어 안테나 패턴, 피드라인, 피드비아, 그라운드 플레인, 패치 안테나 패턴, 차폐비아, 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.On the other hand, the endfire antenna pattern, feed line, feed via, ground plane, patch antenna pattern, shield via, and electrical connection structure disclosed herein are metal materials (eg, copper (Cu), aluminum (Al), silver ( Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or a conductive material such as an alloy thereof), CVD (chemical vapor deposition), PVD (Physical Vapor Deposition), sputtering (sputtering), subtractive (Subtractive), additive (Additive), SAP (Semi-Additive Process), MSAP (Modified Semi-Additive Process) can be formed according to the plating method. However, it is not limited thereto.
한편, 본 명세서에 개진된 유전층 및/또는 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 유전층 및/또는 절연층은 본 명세서에 개진된 안테나 장치에서 엔드파이어 안테나 패턴, 피드라인, 피드비아, 그라운드 플레인, 패치 안테나 패턴, 차폐비아, 전기연결구조체가 배치되지 않은 위치의 적어도 일부에 채워질 수 있다.Meanwhile, the dielectric layer and/or the insulating layer disclosed in the present specification 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. A resin impregnated in core materials such as glass fiber (Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) with inorganic filler, prepreg, ABF (Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT (Bismaleimide Triazine), It may be implemented with a photo-sensitive dielectric (PID) resin, a general copper clad laminate (CCL), or a glass or ceramic-based insulating material. The dielectric layer and/or the insulating layer may be filled in at least a portion of a position where an endfire antenna pattern, a feed line, a feed via, a ground plane, a patch antenna pattern, a shield via, and an electrical connection structure are not disposed in the antenna device disclosed herein I can.
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.Meanwhile, the RF signals disclosed herein are Wi-Fi (IEEE 802.11 family, etc.), WiMAX (IEEE 802.16 family, etc.), IEEE 802.20, long term evolution (LTE), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, It may have a format according to any other wireless and wired protocols designated as GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and later, but is not limited thereto.
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.In the above, the present invention has been described by specific matters such as specific elements and limited embodiments and drawings, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Anyone with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.
101e, 102e, 103e, 104e: 안테나 장치
110a: 피드라인(feed line)
111a: 피드비아(feed via)
114a, 114b, 114c, 114d, 114e: 복수의 연계 패턴(linkage pattern)
120a: 제1 엔드파이어 안테나 패턴(endfire antenna pattern)
121a: 제1 다이폴 패턴(dipole pattern)
122a: 제2 다이폴 패턴
123a: 제2 엔드파이어 안테나 패턴
124: 제3 엔드파이어 안테나 패턴
124a, 124b, 124c, 124d: 복수의 호 패턴(arc pattern)
200a, 200b: 연결 부재(connection member)
201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a: 그라운드 플레인(ground plane)
1110a: 패치 안테나 패턴(patch antenna pattern)101e, 102e, 103e, 104e: antenna device
110a: feed line
111a: feed via
114a, 114b, 114c, 114d, 114e: multiple linkage patterns
120a: first endfire antenna pattern
121a: first dipole pattern
122a: second dipole pattern
123a: second endfire antenna pattern
124: third endfire antenna pattern
124a, 124b, 124c, 124d: multiple arc patterns
200a, 200b: connection member
201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a: ground plane
1110a: patch antenna pattern
Claims (16)
상기 피드라인의 일부분을 둘러싸는 그라운드 플레인;
상기 피드라인에 전기적으로 연결된 피드비아;
상기 그라운드 플레인의 전방에 이격 배치되고 상기 피드비아에 전기적으로 연결된 제1 엔드파이어 안테나 패턴;
상기 피드라인에 전기적으로 연결되고 상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴보다 더 전방에 배치되는 제2 엔드파이어 안테나 패턴; 및
상기 피드비아에 전기적으로 연결되고 적어도 일부분이 상기 제2 엔드파이어 안테나에 오버랩되도록 상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴의 전방에 배치되는 제3 엔드파이어 안테나 패턴; 을 포함하는 안테나 장치.
Feed line;
A ground plane surrounding a portion of the feed line;
A feed via electrically connected to the feed line;
A first endfire antenna pattern disposed in front of the ground plane and electrically connected to the feed via;
A second endfire antenna pattern electrically connected to the feed line and disposed in front of the first endfire antenna pattern; And
A third endfire antenna pattern electrically connected to the feed via and disposed in front of the first endfire antenna pattern so that at least a portion thereof overlaps the second endfire antenna; Antenna device comprising a.
상기 제2 엔드파이어 안테나 패턴은 개방형이고,
제3 엔드파이어 안테나 패턴은 폐쇄형인 안테나 장치.
The method of claim 1,
The second endfire antenna pattern is an open type,
The third endfire antenna pattern is a closed antenna device.
상기 제2 엔드파이어 안테나 패턴은 전방방향에 대해 사선으로 꺾여서 연장된 형태를 가지는 안테나 장치.
The method of claim 1,
The second endfire antenna pattern is an antenna device having a shape extending by bent diagonally with respect to a forward direction.
상기 제3 엔드파이어 안테나 패턴의 적어도 일부분은 호(arc) 형태를 가지는 안테나 장치.
The method of claim 1,
At least a portion of the third endfire antenna pattern has an arc shape.
각각 호 형태를 가지는 복수의 호 패턴; 및
상기 복수의 호 패턴을 전기적으로 연결시키는 복수의 연계 패턴; 을 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 4, wherein the third endfire antenna pattern,
A plurality of arc patterns each having an arc shape; And
A plurality of linkage patterns electrically connecting the plurality of arc patterns; Antenna device comprising a.
상기 복수의 호 패턴 각각의 중심에서의 이격 거리는 상기 복수의 호 패턴 각각의 일단에서의 이격 거리보다 긴 안테나 장치.
The method of claim 5,
An antenna device in which the separation distance from the center of each of the plurality of arc patterns is longer than the separation distance from one end of the plurality of arc patterns.
상기 복수의 호 패턴 각각의 폭은 상기 제2 엔드파이어 안테나 패턴의 폭보다 짧은 안테나 장치.
The method of claim 5,
The width of each of the plurality of arc patterns is shorter than the width of the second endfire antenna pattern.
상기 복수의 연계 패턴 각각의 폭은 상기 피드라인의 폭보다 짧은 안테나 장치.
The method of claim 5,
The antenna device having a width of each of the plurality of linking patterns is shorter than that of the feed line.
상기 제2 엔드파이어 안테나 패턴의 폭은 상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴의 폭보다 더 긴 안테나 장치.
The method of claim 1,
An antenna device having a width of the second endfire antenna pattern longer than that of the first endfire antenna pattern.
상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴의 적어도 일부분은 후방방향에 대해 사선으로 연장된 형태를 가지는 안테나 장치.
The method of claim 1,
At least a portion of the first endfire antenna pattern has a shape extending diagonally with respect to a rear direction.
상기 피드비아에 전기적으로 연결된 제1 다이폴 패턴; 및
상기 피드비아에 전기적으로 연결되고 상기 제1 다이폴 패턴에 대해 후방 사선으로 연장된 형태를 가지는 제2 다이폴 패턴; 을 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 10, wherein the first endfire antenna pattern,
A first dipole pattern electrically connected to the feed via; And
A second dipole pattern electrically connected to the feed via and extending diagonally behind the first dipole pattern; Antenna device comprising a.
상기 그라운드 플레인은 상기 제2 다이폴 패턴의 일부분이 내에 위치하는 함몰영역을 가지는 안테나 장치.
The method of claim 11,
The ground plane antenna device having a recessed area in which a portion of the second dipole pattern is located.
상기 피드라인의 일부분을 둘러싸는 그라운드 플레인;
상기 피드라인에 전기적으로 연결된 피드비아; 및
상기 그라운드 플레인의 전방에 이격 배치되고 상기 피드비아에 전기적으로 연결된 제1 엔드파이어 안테나 패턴;
상기 피드라인에 전기적으로 연결되고 상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴보다 더 전방에 배치되는 제2 엔드파이어 안테나 패턴; 을 포함하고,
상기 제1 엔드파이어 안테나 패턴은 제1 다이폴 패턴과, 상기 제1 다이폴 패턴에 대해 후방 사선으로 연장된 제2 다이폴 패턴을 포함하고,
상기 제2 엔드파이어 안테나 패턴의 적어도 일부분은 상기 제1 다이폴 패턴에 대해 전방 사선으로 연장된 형태를 가지는 안테나 장치.
Feed line;
A ground plane surrounding a portion of the feed line;
A feed via electrically connected to the feed line; And
A first endfire antenna pattern disposed in front of the ground plane and electrically connected to the feed via;
A second endfire antenna pattern electrically connected to the feed line and disposed in front of the first endfire antenna pattern; Including,
The first endfire antenna pattern includes a first dipole pattern and a second dipole pattern extending obliquely rearward to the first dipole pattern,
At least a portion of the second endfire antenna pattern has a shape extending diagonally forward with respect to the first dipole pattern.
상기 제2 엔드파이어 안테나 패턴은 상기 피드라인에서 상기 제1 및 제2 다이폴 패턴보다 더 전방의 지점에서부터 연장되고 전방방향에 대해 사선으로 꺾여서 연장된 형태를 가지는 안테나 장치.
The method of claim 13,
The second endfire antenna pattern has a shape extending from a point further forward of the feed line than the first and second dipole patterns, and extending by bent diagonally in a forward direction.
상기 제1 및 제2 다이폴 패턴은 서로 오버랩되는 지점에서부터 서로 다른 방향으로 연장된 형태를 가지고,
상기 그라운드 플레인은 상기 제2 다이폴 패턴의 일부분이 내에 위치하는 함몰영역을 가지는 안테나 장치.
The method of claim 13,
The first and second dipole patterns have a shape extending in different directions from overlapping points,
The ground plane antenna device having a recessed area in which a portion of the second dipole pattern is located.
상기 제1 및 제2 다이폴 패턴 각각의 폭은 상기 제2 엔드파이어 안테나 패턴의 폭보다 짧은 안테나 장치.The method of claim 13,
An antenna device having a width of each of the first and second dipole patterns shorter than that of the second endfire antenna pattern.
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