KR20210097595A - 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.Data traffic of mobile communication is rapidly increasing every year. Active technology development is in progress to support this breakthrough data in real time in the wireless network. 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 point of view using a small camera) Applications such as real-time video transmission) require communication (eg, 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 studied, and research for commercialization/standardization of an antenna device that smoothly implements the same is being 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.Since RF signals in high frequency bands (eg, 24 GHz, 28 GHz, 36 GHz, 39 GHz, 60 GHz, etc.) are easily absorbed and lost in the course of transmission, the quality of communication may drop sharply. Therefore, an antenna for communication in a high frequency band requires a technical approach different from that of the existing antenna technology, and a separate method for securing antenna gain, integrating antenna and RFIC, and securing EIRP (Effective Isotropic Radiated Power), etc. It may require the development of special technologies such as power amplifiers.
본 발명은 안테나 장치를 제공한다.The present invention provides an antenna device.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 그라운드 플레인; 상기 그라운드 플레인의 상면 상에 배치된 패치 안테나 패턴; 상기 그라운드 플레인을 관통하도록 배치되고 상기 패치 안테나 패턴으로부터 이격된 피드비아; 및 상기 피드비아의 상단에 전기적으로 연결되고 상기 패치 안테나 패턴으로부터 이격되고 상기 패치 안테나 패턴으로 급전 경로를 제공하고 적어도 일부분이 권선 형태인 권선 피드패턴; 을 포함하고, 상기 패치 안테나 패턴은 상기 권선 피드패턴에 대응되는 개구부(aperture part)를 포함할 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention, a ground plane; a patch antenna pattern disposed on an upper surface of the ground plane; a feed via disposed to pass through the ground plane and spaced apart from the patch antenna pattern; and a winding feed pattern electrically connected to an upper end of the feed via, spaced apart from the patch antenna pattern, and providing a feeding path to the patch antenna pattern, at least a portion of which is in the form of a winding. Including, the patch antenna pattern may include an opening (aperture part) corresponding to the winding feed pattern.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 유전층; 상기 유전층의 상면 상에 배치된 제1 패치 안테나 패턴; 상기 유전층의 적어도 일부 두께만큼 상기 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로부터 이격된 제1 피드비아; 및 상기 제1 피드비아의 상단에 전기적으로 연결되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로부터 이격되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로 급전 경로를 제공하고 적어도 일부분이 권선 형태인 권선 피드패턴; 을 포함하고, 상기 권선 피드패턴의 적어도 일부분은 상기 권선 형태의 일 끝부분에서 서로 다른 복수의 방향으로 연장된 형태일 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention, a dielectric layer; a first patch antenna pattern disposed on the upper surface of the dielectric layer; a first feed via disposed to penetrate the dielectric layer by at least a partial thickness of the dielectric layer and spaced apart from the first patch antenna pattern; and a winding feed pattern electrically connected to an upper end of the first feed via, spaced apart from the first patch antenna pattern, and providing a feeding path to the first patch antenna pattern, at least a portion of which is in the form of a winding. Including, at least a portion of the winding feed pattern may have a shape extending in a plurality of different directions from one end of the winding shape.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 유전층; 상기 유전층의 상면 상에 배치된 제1 패치 안테나 패턴; 상기 유전층의 적어도 일부 두께만큼 상기 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 패치 안테나 패턴으로부터 이격된 제1 피드비아; 및 상기 제1 피드비아의 상단에 전기적으로 연결되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로부터 이격되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로 급전 경로를 제공하고 적어도 일부분이 권선 형태인 권선 피드패턴; 상기 권선 피드패턴의 상측에서 적어도 일부분이 상기 권선 피드패턴에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 확장 패치 안테나 패턴; 및 상기 제1 패치 안테나 패턴의 상측에서 적어도 일부분이 상기 제1 패치 안테나 패턴에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 제2 패치 안테나 패턴; 을 포함할 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention, a dielectric layer; a first patch antenna pattern disposed on the upper surface of the dielectric layer; a first feed via disposed to penetrate the dielectric layer by at least a partial thickness of the dielectric layer and spaced apart from the patch antenna pattern; and a winding feed pattern electrically connected to an upper end of the first feed via, spaced apart from the first patch antenna pattern, and providing a feeding path to the first patch antenna pattern, at least a portion of which is in the form of a winding. an extended patch antenna pattern arranged so that at least a portion of the upper side of the winding feed pattern overlaps the winding feed pattern in a vertical direction; and a second patch antenna pattern disposed so that at least a portion of the first patch antenna pattern overlaps the first patch antenna pattern in a vertical direction. may include.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 안테나 성능(예: 이득, 대역폭 등)을 향상시키거나 쉽게 소형화될 수 있다.An antenna device according to an embodiment of the present invention may improve antenna performance (eg, gain, bandwidth, etc.) or may be easily miniaturized.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 영역을 나타낸 평면도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 영역을 나타낸 평면도이다.
도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치와 권선 피드패턴을 나타낸 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 권선 피드패턴을 나타낸 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치의 배열을 나타낸 평면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치의 배열을 나타낸 측면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치의 층별 구조를 나타낸 평면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치의 복수의 층이 결합된 형태를 나타낸 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치의 배열을 나타낸 평면도이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치의 배열을 나타낸 측면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치에 포함된 그라운드 플레인이 적층된 연결 부재와 그 하측 구조를 예시한 측면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.1A to 1D are perspective views illustrating an antenna device according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are side views illustrating an antenna device according to an embodiment of the present invention.
3A is a plan view illustrating an antenna device according to an embodiment of the present invention.
3B is a plan view illustrating a first area of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
3C is a plan view illustrating a second area of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
3D is a plan view illustrating an antenna device and a winding feed pattern according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are perspective views illustrating a winding feed pattern of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
5A is a plan view illustrating an arrangement of a plurality of antenna devices according to an embodiment of the present invention.
5B is a side view illustrating an arrangement of a plurality of antenna devices according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are plan views illustrating a structure for each layer of a slanted antenna device according to an embodiment of the present invention.
7A to 7C are plan views illustrating a form in which a plurality of layers of a slant antenna device are combined according to an embodiment of the present invention.
8A is a plan view illustrating an arrangement of a slanted antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a side view illustrating an arrangement of a slant antenna device according to an embodiment of the present invention.
9A and 9B are side views illustrating a connection member in which a ground plane included in an antenna device according to an embodiment of the present invention is stacked and a lower structure thereof.
10A and 10B 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 PREFERRED EMBODIMENTS [0012] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0014] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present 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 with respect to one embodiment may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should 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 following detailed description 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 scope equivalents to those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various 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 practice the present invention.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이고, 도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 평면도이다.1A is a perspective view illustrating an antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3A is a plan view illustrating an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 1a 및/또는 도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a)는, 패치 안테나 패턴(110a), 제1 피드비아(120a) 및 권선 피드패턴(130a)을 포함할 수 있으며, 개구부(140a) 및 그라운드 플레인(201a) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.1A and/or 3A , the
도 1a 및/또는 도 3a를 참조하면, 패치 안테나 패턴(110a)은 제1 패치 안테나 패턴(111a), 제2 패치 안테나 패턴(112a), 제3 패치 안테나 패턴(113a) 및 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114a, 115a) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.1A and/or 3A , the
패치 안테나 패턴(110a)은 그라운드 플레인(201a)의 상면 상에 배치될 수 있다. 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 제1 공진 주파수를 가지도록 구성될 수 있으며, 제1 공진 주파수에 가까운 RF(Radio Frequency) 신호를 원격 송신하거나 원격 수신할 수 있다.The
RF 신호의 원격 송수신시, RF 신호에 대응되는 표면전류의 대부분은 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 상하면을 통해 흐를 수 있으며, 상기 표면전류는 상기 표면전류의 방향과 동일한 제1 수평방향으로 전기장을 형성할 수 있으며, 상기 표면전류의 방향에 수직인 제2 수평방향으로 자기장을 형성할 수 있으며, RF 신호의 대부분은 상기 제1 및 제2 수평방향에 수직인 상하방향(예: z방향)으로 공기나 유전층을 통해 전파될 수 있다.During remote transmission/reception of an RF signal, most of the surface current corresponding to the RF signal may flow through the upper and lower surfaces of the first
따라서, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 방사패턴은 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 상하면의 법선방향(예: z방향)으로 집중적으로 형성될 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득(gain)은 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 방사패턴 집중도를 높일수록 향상될 수 있다.Accordingly, the radiation pattern of the first
그라운드 플레인(201a)은 RF 신호를 반사함으로써 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 방사패턴 집중을 지원(support)할 수 있으므로, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득을 더욱 높일 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 제1 공진 주파수에 대응되는 임피던스 형성을 지원할 수 있다.Since the
제1 패치 안테나 패턴(111a)에서 흐르는 표면전류는 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 제공되는 급전 경로에 기반하여 형성될 수 있다. 상기 급전 경로는 제1 패치 안테나 패턴(111a)부터 IC(Integrated Circuit)까지 이어질 수 있으며, RF 신호의 전송 경로일 수 있다. 상기 IC는 수신된 RF 신호에 대해 증폭, 주파수변환, 위상제어 및 필터링 중 적어도 하나를 수행하거나 증폭, 주파수변환, 위상제어 및 필터링 중 적어도 하나를 수행하여 송신될 RF 신호를 생성할 수 있다.The surface current flowing in the first
제1 피드비아(120a)는 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로 급전 경로를 제공할 수 있다. 제1 피드비아(120a)는 그라운드 플레인(201a) 및/또는 유전층을 관통하도록 배치되고 패치 안테나 패턴(110a)으로부터 이격될 수 있다.The first feed via 120a may provide a feed path to the first
즉, 제1 피드비아(120a)는 패치 안테나 패턴(110a)에 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 피드비아(120a)에서 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 가까운 부분은 보다 자유롭게 설계될 수 있으므로, 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로 추가 임피던스를 제공할 수 있다.That is, the first feed via 120a may be disposed so as not to contact the
상기 추가 임피던스에 대응되는 적어도 하나의 추가 공진 주파수는 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 통과 대역폭(bandwidth)을 넓힐 수 있다. 대역폭의 너비는 상기 적어도 하나의 추가 공진 주파수와 제1 공진 주파수 간의 주파수 차이의 적정성과, 상기 적어도 하나의 추가 공진 주파수 중 제1 공진 주파수에 가까운 추가 공진 주파수의 개수에 기반하여 결정될 수 있다.At least one additional resonant frequency corresponding to the additional impedance may broaden a pass bandwidth of the first
제1 피드비아(120a)에서 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 가까운 부분의 설계 자유도가 높을수록, 상기 적어도 하나의 추가 공진 주파수의 적정성 및/또는 개수는 더욱 효율적으로 향상될 수 있다.As the degree of design freedom of the portion close to the first
따라서, 제1 피드비아(120a)는 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 대해 비접촉 방식 급전 경로를 제공함으로써, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 대역폭을 더욱 효율적으로 향상시킬 수 있다.Accordingly, the first feed via 120a provides a non-contact feeding path to the first
권선 피드패턴(130a)은 피드비아(120a)의 상단에 전기적으로 연결되고 패치 안테나 패턴(110a)으로부터 이격될 수 있다.The winding
즉, 제1 피드비아(120a)는 제1 피드비아(120a)에서 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 가까운 부분의 높은 설계 자유도를 권선 피드패턴(130a) 배치공간을 가지는데 사용할 수 있다.That is, the first feed via 120a may use a high degree of design freedom in a portion of the first feed via 120a close to the first
또한, 권선 피드패턴(130a)은 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로 급전 경로를 제공하고 적어도 일부분이 권선 형태일 수 있다.In addition, the winding
권선 피드패턴(130a)가 급전 경로로 사용될 수 있으므로, 권선 피드패턴(130a)를 통해 전송되는 RF 신호에 대응되는 권선 전류는 권선 피드패턴(130a)을 통해 흐를 수 있다. 상기 권선 전류의 방향은 권선 피드패턴(130a)의 권선 형태에 대응하여 회전할 수 있다.Since the winding
이에 따라, 권선 피드패턴(130a)의 자기 인덕턴스(self inductance)는 부스트(boost)될 수 있으므로, 권선 피드패턴(130a)는 비교적 큰 인덕턴스를 가질 수 있다.Accordingly, the self inductance of the winding
권선 피드패턴(130a)은 상기 인덕턴스를 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로 제공할 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 상기 인덕턴스에 대응되는 추가 공진 주파수에 기반하여 더욱 넓은 대역폭을 가질 수 있다.The winding
권선 피드패턴(130a)은 패치 안테나 패턴(110a)에 대한 전자기적 커플링(coupling)을 통해 패치 안테나 패턴(110a)으로 급전 경로를 제공할 수 있다.The winding
상기 전자기적 커플링의 집중도가 높을수록, 상기 전자기적 커플링의 에너지 손실은 감소할 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110a)의 이득은 향상될 수 있다.As the concentration of the electromagnetic coupling is higher, the energy loss of the electromagnetic coupling may be reduced, and the gain of the
첫째, 개구부(140a)는 권선 피드패턴(130a)에 대응하여 패치 안테나 패턴(110a)에 구비될 수 있다.First, the
상기 개구부(140a)는 제1 패치 안테나 패턴(111a)을 흐르는 표면전류의 회전 경로를 제공할 수 있으므로, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 급전 경로 임피던스 정합에 사용될 수 있는 인덕턴스를 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로 제공할 수 있다.Since the
또한, 상기 개구부(140a)와 권선 피드패턴(130a) 간의 전자기적 커플링은 상호 인덕턴스(mutual inductance)를 향상시킬 수 있으므로, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 급전 경로 임피던스 정합 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, since the electromagnetic coupling between the
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a)는 권선 피드패턴(130a)의 패치 안테나 패턴(110a)에 대한 전자기적 커플링 집중도를 높일 수 있으므로, 패치 안테나 패턴(110a)의 이득을 더욱 향상시킬 수 있다.Accordingly, since the
예를 들어, 개구부(140a)는 복수의 개구 패턴(141a, 142a) 및 복수의 개구 비아(143a, 144a) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the
둘째, 권선 피드패턴(130a)의 적어도 일부분은 권선 형태의 일 끝부분에서 서로 다른 복수의 방향으로 연장된 형태일 수 있다. 즉, 권선 피드패턴(130a)은 연장 파트(134a)를 포함할 수 있다.Second, at least a portion of the winding
연장 파트(134a)의 복수의 연장 방향의 개수가 많거나 연장 파트(134a)의 복수의 연장 방향 간의 각도가 클수록, 권선 피드패턴(130a)에서 RF 신호에 대응되는 에너지는 더욱 연장 파트(134a)에 집중될 수 있다.As the number of the plurality of extension directions of the
권선 피드패턴(130a)이 에너지가 집중된 연장 파트(134a)를 포함하므로, 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 연장 파트(134a)를 급전 경로 임피던스 정합을 위한 중계점으로 사용할 수 있다. 따라서, 연장 파트(134a)는 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 급전 경로 임피던스 정합 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.Since the winding
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a)는 권선 피드패턴(130a)의 패치 안테나 패턴(110a)에 대한 전자기적 커플링 집중도를 높일 수 있으므로, 패치 안테나 패턴(110a)의 이득을 더욱 향상시킬 수 있다.Accordingly, since the
예를 들어, 권선 피드패턴(130a)은 제1 권선 피드패턴(131a), 권선비아(132a) 및 제2 권선 피드패턴(133a) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제2 권선 피드패턴(133a)은 연장 파트(134a)를 포함할 수 있다.For example, the winding
셋째, 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114a, 115a) 중 적어도 하나의 적어도 일부분은 권선 피드패턴(130a)의 상측에서 권선 피드패턴(130a)에 상하방향(예: z방향)으로 오버랩(overlap)되도록 배치될 수 있으며, 제2 패치 안테나 패턴(112a)은 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 상측에서 적어도 일부분이 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상하방향(예: z방향)으로 오버랩되도록 배치될 수 있다.Third, at least a portion of at least one of the plurality of extended
복수의 확장 패치 안테나 패턴(114a, 115a) 중 적어도 하나는 권선 피드패턴(130a)에 전자기적으로 커플링될 수 있으므로, RF 신호에 대응되는 에너지 중 일부는 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114a, 115a) 중 적어도 하나로 제공될 수 있으며, 제2 패치 안테나 패턴(112a)을 통해 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로 제공될 수 있다.At least one of the plurality of extended
즉, 권선 피드패턴(130a)의 급전 경로는 더욱 다양해질 수 있으므로, 권선 피드패턴(130a)의 급전 효율은 더욱 향상될 수 있다.That is, since the feeding path of the winding
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a)는 권선 피드패턴(130a)의 패치 안테나 패턴(110a)에 대한 전자기적 커플링 집중도를 높일 수 있으므로, 패치 안테나 패턴(110a)의 이득을 더욱 향상시킬 수 있다.Accordingly, since the
도 1b 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이다.1B to 1D are perspective views illustrating an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100b)는 복수의 확장 패치 안테나 패턴이 생략된 구조를 가질 수 있으며, 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111a, 112a, 113a) 중 적어도 하나가 제1 피드비아(120a)와 권선 피드패턴(130a)과 개구부(140a)를 통해 급전 경로를 효율적으로 제공받는 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 1B , the
도 1c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100c)는 제2 및 제3 패치 안테나 패턴이 생략된 구조를 가질 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111a)이 제1 피드비아(120a)와 권선 피드패턴(130a)과 개구부(140a)를 통해 급전 경로를 효율적으로 제공받는 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 1C , the
도 1d를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100d)는 개구부가 생략된 구조를 가질 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111a)이 제1 피드비아(120a)와 권선 피드패턴(130a)을 통해 급전 경로를 효율적으로 제공받는 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 1D , the
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.2A to 2C are side views illustrating an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a-1)는, 패치 안테나 패턴(110b), 제1 피드비아(120b) 및 권선 피드패턴(130b)을 포함할 수 있으며, 개구부(140b), 유전층(190b), 제1 및 제2 그라운드 플레인(201b, 202b)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2A , the
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a-1)는 유전층(190b)의 상면 상의 제1 영역(101b)과 제2 영역(102b)을 포함할 수 있다.The
제1 영역(101b)은 제1 층(Lv1), 제2 층(Lv2) 및 제3 층(Lv3)을 포함할 수 있으며, 제2 영역(102b)은 제4 층(Lv4), 제5 층(Lv5,) 제6 층(Lv6) 및 제7 층(Lv7)을 포함할 수 있다.The
복수의 절연층은 제1 층(Lv1), 제2 층(Lv2), 제3 층(Lv3), 제4 층(Lv4), 제5 층(Lv5,) 제6 층(Lv6) 및 제7 층(Lv7)의 사이에 배치될 수 있으며, 도전성 재료는 제1 층(Lv1), 제2 층(Lv2), 제3 층(Lv3), 제4 층(Lv4), 제5 층(Lv5,) 제6 층(Lv6) 및 제7 층(Lv7)의 상면 및/또는 하면의 일부분에 기 설계된 패턴에 따라 배치될 수 있으며, 기 설계된 패턴은 패치 안테나 패턴이나 권선 피드패턴으로 구현될 수 있다.The plurality of insulating layers include a first layer (Lv1), a second layer (Lv2), a third layer (Lv3), a fourth layer (Lv4), a fifth layer (Lv5,) a sixth layer (Lv6), and a seventh layer (Lv7), the conductive material may be a first layer (Lv1), a second layer (Lv2), a third layer (Lv3), a fourth layer (Lv4), a fifth layer (Lv5,) A portion of the upper and/or lower surfaces of the sixth layer Lv6 and the seventh layer Lv7 may be disposed according to a pre-designed pattern, and the pre-designed pattern may be implemented as a patch antenna pattern or a winding feed pattern.
비아(via)는 상기 복수의 절연층을 관통하도록 상하"??*(예: z방향)으로 연장될 수 있으며, 제1 층(Lv1), 제2 층(Lv2), 제3 층(Lv3), 제4 층(Lv4), 제5 층(Lv5,) 제6 층(Lv6) 및 제7 층(Lv7) 사이의 전기적 연결 경로를 제공할 수 있다.A via may extend up and down "??* (eg, z-direction) to penetrate the plurality of insulating layers, and may include a first layer Lv1, a second layer Lv2, and a third layer Lv3. , the fourth layer (Lv4), the fifth layer (Lv5,) may provide an electrical connection path between the sixth layer (Lv6), and the seventh layer (Lv7).
예를 들어, 비아(via)는 복수의 절연층의 일부분이 제거된 상태에서 도전성 재료가 채워짐에 따라 형성될 수 있으며, 일반적 인쇄회로기판(PCB)에서의 비아 형성 방식에 따라 형성될 수 있다.For example, the via may be formed as a conductive material is filled in a state in which portions of the plurality of insulating layers are removed, and may be formed according to a via formation method in a general printed circuit board (PCB).
제3 패치 안테나 패턴(113b)은 제1 층(Lv1)에 배치될 수 있다.The third
확장 패치 안테나 패턴(115b)은 제2 층(Lv2)에 배치될 수 있다.The extended
제2 패치 안테나 패턴(112b)은 제3 층(Lv3)에 배치될 수 있다.The second
제1 패치 안테나 패턴(111b)은 제5 층(Lv5)에 배치될 수 있으며, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(112b, 113b)에 상하방향으로 오버랩될 수 있다.The first
권선 피드패턴(130b)은 제6 및 제7 층(Lv6, Lv7)에 배치될 수 있으며, 확장 패치 안테나 패턴(115b)에 상하방향으로 오버랩될 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111b)에 상하방향으로 오버랩되지 않을 수 있다.The winding
예를 들어, 제2 권선 피드패턴(133b)은 제6 층(Lv6)에 배치될 수 있으며, 제1 권선 피드패턴(131b)은 제7 층(Lv7)에 배치될 수 있으며, 권선비아(132b)는 제6 및 제7 층(Lv6, Lv7)의 사이에 배치될 수 있다.For example, the second winding
개구부(140b)는 제5 내지 제7 층(Lv5, Lv6, Lv7)에 배치될 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111b)보다 하위(lower level)에 배치된 개구 패턴(142b)을 포함할 수 있으며, 개구 패턴(142b)과 제1 패치 안테나 패턴(111b) 사이를 전기적으로 연결시키는 개구 비아(144b)를 더 포함할 수 있다.The
권선 피드패턴(130b)의 적어도 일부분인 제2 권선 피드패턴(133b)은 개구 패턴(142b)과 제1 패치 안테나 패턴(111b)의 사이 높이(level)인 제6 층(Lv6)에 배치될 수 있다.The second winding
이에 따라, 권선 피드패턴(130b)과 개구부(140b) 간의 상호 인덕턴스는 더욱 커질 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111b)의 급전 임피던스 정합 효율은 더욱 향상될 수 있다.Accordingly, the mutual inductance between the winding
제1 피드비아(120b)는 유전층(190b)의 적어도 일부 두께만큼 유전층(190b)을 관통하도록 배치될 수 있으며, IC(300b)에 전기적으로 연결될 수 있다.The first feed via 120b may be disposed to penetrate the
연결 부재(200b)는 유전층(190b)의 하측에 배치될 수 있으며, 제1 및 제2 그라운드 플레인(201b, 202b)을 포함할 수 있으며, IC(300b)의 배치공간을 제공할 수 있다.The
제1 및 제2 그라운드 플레인(201b, 202b)은 각각 제8 및 제9 층(Lv8, Lv9)에 배치될 수 있으며, 패치 안테나 패턴과 IC(300b) 사이의 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있다.The first and second ground planes 201b and 202b may be disposed on the eighth and ninth layers Lv8 and Lv9, respectively, and the degree of electromagnetic isolation between the patch antenna pattern and the
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a-1)는, 제1 피드비아(120b)로부터 이격되고 제1 패치 안테나 패턴(111b)을 관통하도록 배치되고, 제2 패치 안테나 패턴(112b)에 전기적으로 연결된 제2 피드비아(150b)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the
제2 피드비아(150b)는 제2 패치 안테나 패턴(112b)에 대한 급전 경로를 제2 패치 안테나 패턴(112b)에 제공할 수 있으며, 제2 RF 신호의 전송 경로로 사용될 수 있다.The second feed via 150b may provide a feeding path for the second
제2 패치 안테나 패턴(112b)은 제1 공진 주파수와 다른 제2 공진 주파수를 가지도록 구성될 수 있으며, 제2 RF 신호는 제1 패치 안테나 패턴(111b)에서 원격 송수신되는 RF 신호의 제1 주파수와 다른 제2 주파수를 가질 수 있다.The second
예를 들어, 상기 제2 주파수가 상기 제1 주파수보다 더 높을 경우, 제2 패치 안테나 패턴(112b)의 크기는 제1 패치 안테나 패턴(111b)의 크기보다 더 작을 수 있다.For example, when the second frequency is higher than the first frequency, the size of the second
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a-1)는 설계에 따라 서로 다른 복수의 주파수 대역을 가질 수 있다.That is, the
제2 패치 안테나 패턴(112b)의 관점에서, 제1 패치 안테나 패턴(111b)은 제2 주파수에 대한 그라운드 플레인으로 사용될 수 있다.In view of the second
상기 그라운드 플레인의 프린지(fringing) 현상으로 인한 전기장 및/또는 자기장의 분산 현상은 개구부(140b)에 의해 감소할 수 있다.Dispersion of an electric field and/or a magnetic field due to a fringing phenomenon of the ground plane may be reduced by the
즉, 개구부(140b)가 구비된 제1 패치 안테나 패턴(111b)은 제2 패치 안테나 패턴(112b)의 방사패턴 집중을 더욱 효율적으로 지원할 수 있으므로, 제2 패치 안테나 패턴(112b)의 이득을 더욱 높일 수 있으며, 제2 패치 안테나 패턴(112b)의 제2 공진 주파수에 대응되는 임피던스 형성을 더욱 효율적으로 지원할 수 있다.That is, since the first
예를 들어, 제2 피드비아(150b)는 제2-1 급전파트(151b), 제2-2 급전파트(153b) 및 제2-3 급전파트(155b) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the second feed via 150b may include at least one of a 2-1
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a-1)는, 제1 패치 안테나 패턴(111b)과 제1 그라운드 플레인(201b)의 사이를 전기적으로 연결시키는 복수의 그라운드 비아(160b)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
이에 따라, 제2 피드비아(150b)는 제1 RF 신호에 기반하여 제2 피드비아(150b)의 외부로부터 받는 전자기적 간섭을 더욱 줄일 수 있으며, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111b, 112b)의 이득은 각각 더욱 향상될 수 있다.Accordingly, the second feed via 150b may further reduce electromagnetic interference received from the outside of the second feed via 150b based on the first RF signal, and the first and second
도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100d-1)는, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴, 확장 패치 안테나 패턴 및 제2 피드비아가 생략된 제2 영역(102c)이 유전층(190c)의 상면 상에 배치된 구조를 가질 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111c)이 제1 피드비아(120b)와 권선 피드패턴(130b)과 개구부(140b)를 통해 급전 경로를 효율적으로 제공받는 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 2B , the
도 2c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100e-1)는, 제3 패치 안테나 패턴 및 제2 피드비아가 생략된 제2 영역(102d)이 유전층(190c)의 상면 상에 배치된 구조를 가질 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111c)이 제1 피드비아(120b)와 권선 피드패턴(130b)을 통해 메인 급전 경로를 제공받고 확장 패치 안테나 패턴(115c)과 제2 패치 안테나 패턴(112c)을 통해 서브 급전 경로를 제공받는 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 2C , in the
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 영역을 나타낸 평면도이다.3B is a plan view illustrating a first area of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 영역(101a)은, 제2 패치 안테나 패턴(112a), 제3 패치 안테나 패턴(113a) 및 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114a, 115a)이 그라운드 플레인(201a)의 상측에 배치된 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 3B , the
제2 및 제3 패치 안테나 패턴(112a, 113a)은 다각형 형태를 가질 수 있으며, 제2 패치 안테나 패턴(112a)의 변 길이(L2)는 제3 패치 안테나 패턴(113a)의 변 길이(L3)보다 약간 더 길 수 있고, 제3 패치 안테나 패턴(113a)의 변 길이(L3)는 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114a, 115a)의 장변 길이(L4, L5)보다 약간 더 길 수 있다.The second and third
복수의 확장 패치 안테나 패턴(114a, 115a)은 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(112a, 113a)의 다각형 형태의 복수의 변에 각각 배치될 수 있으며, 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114a, 115a)의 단변 길이(D4, D5)는 서로 다를 수 있다.The plurality of extended
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 x방향 크기는 y방향 크기에 비해 전반적으로 더 압축될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치의 y방향 배열에 따른 복수의 안테나 장치의 서로에 대한 전자기적 간섭 강건성은 더욱 향상될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치는 더욱 효율적으로 y방향으로 배열될 수 있으며, 비교적 배치 공간이 협소한 전자기기(예: 스마트폰)에서의 배치 효율성은 향상될 수 있다.That is, the size in the x-direction of the antenna device according to an embodiment of the present invention may be generally more compressed compared to the size in the y-direction. Accordingly, the robustness of electromagnetic interference to each other of the plurality of antenna devices according to the y-direction arrangement of the plurality of antenna devices according to an embodiment of the present invention can be further improved. The antenna device may be arranged in the y-direction more efficiently, and the arrangement efficiency in an electronic device (eg, a smartphone) having a relatively narrow arrangement space may be improved.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 영역을 나타낸 평면도이다.3C is a plan view illustrating a second area of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 영역(102a)은, 제1 패치 안테나 패턴(111a), 개구부(140a) 및 복수의 제2 피드비아(150a) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3C , the
제1 패치 안테나 패턴(111a)은 다각형 형태를 가질 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 변 길이(L1)는 제2 및 제3 패치 안테나 패턴의 변 길이보다 더 길 수 있다. 개구부(140a)는 다각형 형태의 복수의 변에 각각 배치된 복수의 개구부로 구성될 수 있다.The first
제1 패치 안테나 패턴(111a)은 개구부(140a)가 위치한 부분에서 함몰된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 개구부(140a)를 흐르는 표면전류에 기반한 전기장 및/또는 자기장에서의 상하방향 성분의 비율은 더욱 높아질 수 있다.The first
상기 상하방향 성분은 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 급전 임피던스 정합 설계 요소로 사용될 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111a)에서 함몰된 부분의 길이(L6)와 깊이(D6)에 기반하여 결정될 수 있다.The vertical component may be used as a feeding impedance matching design element of the first
따라서, 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 개구부(140a)가 위치한 부분에서 함몰된 형태를 가짐으로써, 더욱 효율적으로 급전될 수 있다.Accordingly, the first
제1 패치 안테나 패턴(111a)에서 함몰된 부분은 개구 패턴(141a, 142a)에 상하방향으로 오버랩될 수 있다. 개구 패턴(141a, 142a)의 위치는 상기 상하방향 성분에 영향을 줄 수 있으므로, 개구부(140a)는 더욱 효율적으로 설계될 수 있다.The recessed portion of the first
복수의 제2 피드비아(150a)의 복수의 제2-3 급전파트(155a, 156a)는 각각 제2 패치 안테나 패턴의 중심에서 서로 다른 방향으로 치우쳐질 수 있다.The plurality of second-
복수의 제2-2 급전파트(153a, 154a)는 복수의 제2-3 급전파트(155a, 156a)에서부터 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 대해 평행하게 서로 다른 방향으로 연장될 수 있으며, 복수의 제2-1 급전파트(151a, 152a)는 복수의 제2-2 급전파트(153a, 154a)에서부터 -z방향으로 연장될 수 있다.The plurality of 2-2
여기서, 복수의 제2-2 급전파트(153a, 154a)의 복수의 연장 길이(L7, L8)는 서로 다를 수 있다.Here, the plurality of extension lengths L7 and L8 of the plurality of second-
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 y방향 크기에 비해 더욱 압축적인 x방향 크기를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치의 y방향 배열에 따른 복수의 안테나 장치의 서로에 대한 전자기적 간섭 강건성은 더욱 향상될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치는 더욱 효율적으로 y방향으로 배열될 수 있으며, 비교적 배치 공간이 협소한 전자기기(예: 스마트폰)에서의 배치 효율성은 향상될 수 있다.Accordingly, the antenna device according to an embodiment of the present invention may have a more compressive size in the x-direction compared to the size in the y-direction. Therefore, since the electromagnetic interference robustness of the plurality of antenna devices to each other according to the y-direction arrangement of the plurality of antenna devices according to an embodiment of the present invention can be further improved, the plurality of antennas according to an embodiment of the present invention Devices can be arranged in the y-direction more efficiently, and the arrangement efficiency can be improved in an electronic device (eg, a smartphone) having a relatively narrow arrangement space.
도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치와 권선 피드패턴을 나타낸 평면도이다.3D is a plan view illustrating an antenna device and a winding feed pattern according to an embodiment of the present invention.
도 3d를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치(100a)는, 복수의 제1 피드비아(120a-1, 120a-2) 및 복수의 권선 피드패턴(130a-1, 130a-2)을 포함할 수 있으며, 복수의 제2 피드비아(150a) 및 복수의 그라운드 비아(160a)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3D , the
복수의 권선 피드패턴(130a-1, 130a-2)은 복수의 제1 권선 피드패턴(131a-1, 131a-2), 복수의 권선비아(132a-1, 132a-2) 및 복수의 제2 권선 피드패턴(133a-1, 133a-2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 제2 권선 피드패턴(133a-1, 133a-2)은 복수의 연장 파트(134a-1, 134a-2)를 포함할 수 있다.The plurality of winding
복수의 확장 패치 안테나 패턴의 크기가 서로 다를 경우, 복수의 권선 피드패턴(130a-1, 130a-2) 중 하나의 일부분은 복수의 확장 패치 안테나 패턴에 상하방향으로 오버랩되지 않도록 배치되고, 복수의 권선 피드패턴(130a-1, 130a-2) 중 다른 하나는 복수의 확장 패치 안테나 패턴에 상하방향으로 더 오버랩되도록 배치될 수 있다.When the sizes of the plurality of extended patch antenna patterns are different from each other, a portion of one of the plurality of winding
또한, 복수의 권선 피드패턴(130a-1, 130a-2)은 권선 형태의 권선축이 복수의 제1 피드비아(120a-1, 120a-2)에서부터 제1 패치 안테나 패턴으로 더 치우쳐지도록 배치될 수 있다.In addition, the plurality of winding
이에 따라, 복수의 권선 피드패턴(130a-1, 130a-2)의 제1 패치 안테나 패턴에 대한 급전 효율은 더욱 향상될 수 있다.Accordingly, the feeding efficiency of the plurality of winding
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 권선 피드패턴을 나타낸 사시도이다.4A and 4B are perspective views illustrating a winding feed pattern of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 제1 권선 피드패턴(131a)의 일단은 피드비아(120a)에 전기적으로 연결되고, 권선비아(132a)의 일단은 제1 권선 피드패턴(131a)의 타단에 전기적으로 연결되고, 제2 권선 피드패턴(133a)의 일단은 권선비아(132a)의 타단에 전기적으로 연결되고 적어도 일부분이 제1 권선 피드패턴(131a)에 상하방향으로 오버랩되도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 4A , one end of the first winding
이에 따라, 권선 피드패턴의 크기 대비 인덕턴스는 더욱 커질 수 있으므로, 권선 피드패턴의 급전 효율은 더욱 향상될 수 있다.Accordingly, since the inductance relative to the size of the winding feed pattern may be further increased, the feeding efficiency of the winding feed pattern may be further improved.
또한, 권선 피드패턴의 권선 형태는 n(n은 자연수)회 반 바퀴 감긴 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 권선 피드패턴(131a, 133a)의 감기는 각도는 180도를 초과할 수 있으며, 권선 피드패턴의 권선축에서부터 권선비아(132a)를 향하는 가상 선과 연장 파트(134a)를 향하는 가상 선이 이루는 각도(A3)는 180도 미만일 수 있다.In addition, the winding form of the winding feed pattern may be a form of n (n is a natural number) winding half a turn. For example, the winding angle of the first and second winding
이에 따라, 연장 파트(134a)의 위치는 제1 패치 안테나 패턴에 더 가까워질 수 있으므로, 권선 피드패턴의 급전 효율은 더욱 향상될 수 있다.Accordingly, since the position of the
한편, 권선 피드패턴의 인덕턴스와 급전 효율은 제2 권선 피드패턴(133a)의 폭(W3)과 연장 파트(134a)의 복수의 연장 길이(E1, E2)와 총 연장 길이(E3)에 기반하여 결정될 수 있다.On the other hand, the inductance and power feeding efficiency of the winding feed pattern is based on the width W3 of the second winding
한편, 제1 피드비아(120a)는 제1-1 급전 파트(121a), 제1-2 급전 파트(122a), 제1-3 급전 파트(123a), 제1-4 급전 파트(124a) 및 제1-5 급전 파트(125a) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Meanwhile, the first feed via 120a includes a 1-1
도 4b를 참조하면, 권선 피드패턴은 권선비아, 제2 권선 피드패턴 및 연장 파트가 생략되고 제1 권선 피드패턴(131a)을 포함하는 구조를 가질 수 있으며, 제1 피드비아(120a)에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 4B , the winding feed pattern may have a structure including the winding via, the second winding feed pattern, and the extension part, and including the first winding
예를 들어, 제1 권선 피드패턴(131a)의 권선축에서부터 제1 권선 피드패턴(131a)의 일단과 타단을 향하여 각각 연장된 복수의 가상 선이 이루는 각도(A1)는 180도 미만일 수 있다.For example, the angle A1 formed by the plurality of virtual lines extending from the winding axis of the first winding
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치의 배열을 나타낸 평면도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치의 배열을 나타낸 측면도이다.5A is a plan view illustrating an arrangement of a plurality of antenna devices according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a side view illustrating an arrangement of a plurality of antenna devices according to an embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 안테나 장치(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)는 y방향으로 배열될 수 있으며, 그라운드 플레인(201a) 상에 배치될 수 있다. 그라운드 플레인(201a)은 연결 부재(200a)에 포함될 수 있다.5A and 5B , the plurality of antenna devices 100-1, 100-2, 100-3, and 100-4 according to an embodiment of the present invention may be arranged in the y-direction, and the ground plane ( 201a). The
복수의 픽셀 패턴(170a)은 복수의 안테나 장치(100-1, 100-2, 100-3, 100-4) 각각을 둘러쌀 수 있으며, 차폐 구조체(180a)는 복수의 안테나 장치(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)의 사이를 가로막도록 배치될 수 있다. 차폐 구조체(180a)는 차폐 비아(181a)를 통해 그라운드 플레인(201a)에 전기적으로 연결될 수 있다.The plurality of
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치의 층별 구조를 나타낸 평면도이다.6A and 6B are plan views illustrating a structure for each layer of a slanted antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)는, 제1 층(Lv1), 제2 층(Lv2), 제3 층(Lv3), 제4 층(Lv4), 제5 층(Lv5,) 제6 층(Lv6), 제7 층(Lv7) 및 제 8층(Lv8)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.6A and 6B , a
제5 층(Lv5)에 배치된 제1 패치 안테나 패턴(111f)과 제3 층(Lv3)에 배치된 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112f)과 제1 층(Lv1)에 배치된 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113f)은 도 1a 내지 도 5b에 도시된 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴이 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태를 각각 가질 수 있다.The first
즉, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)은 각각의 일변이 도 1a에 도시된 그라운드 플레인(201a)의 상면의 각 변(예: x방향 변, y방향 변)에 대해 비스듬한 형태를 가질 수 있으며, 도 2a에 도시된 유전층(190b)의 상면의 각 변에 대해 비스듬한 형태를 가질 수 있다.That is, each of the plurality of first, second, and third
반면, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)은 그라운드 플레인(또는 유전층)의 상면의 각 변에 대해 평행하거나 수직한 방향으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)은 보다 공간 효율적으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111f)은 y방향으로 배열될 수 있고, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112f)은 y방향으로 배열될 수 있고, 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113f)은 y방향으로 배열될 수 있다.On the other hand, the plurality of first, second, and third
즉, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f) 각각의 일변은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 배열방향(예: y방향)에 대해 비스듬할 수 있다.That is, one side of each of the plurality of first, second, and third
이에 따라, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)을 흐르는 표면전류에 기반한 전기장 및 자기장은 인접 패치 안테나 패턴을 더욱 회피하여 형성될 수 있으므로, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 서로에 대한 전자기적 간섭은 감소할 수 있으며, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)은 사이즈 대비 더욱 향상된 이득(gain)을 가질 수 있다.Accordingly, the electric field and magnetic field based on the surface current flowing through the plurality of first, second, and third
제7 층(Lv7)에 배치된 복수의 개구 패턴(141f, 142f)과, 제6 층(Lv6)과 제7 층(Lv7) 사이를 연결시키도록 배치된 복수의 개구 비아(143f, 144f)은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.The plurality of opening
제7 층(Lv7)에 배치된 복수의 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2)과, 제6 층(Lv6)에 배치된 복수의 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2)은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.A plurality of first winding
복수의 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2)과 복수의 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2)은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)으로부터 예각(예: 45도) 방향으로 기 설계된 이격거리만큼 이격되어 배치될 수 있다.The plurality of first winding
상기 이격거리의 설계범위는 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태로 인해 더욱 넓어질 수 있다.The design range of the separation distance may be further expanded due to the rotation of the plurality of first, second, and third
따라서, 복수의 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2)과 복수의 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2)은 더욱 넓어진 이격거리의 설계범위를 활용하여 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)에 대한 전자기적 커플링 효율성을 더욱 높일 수 있으며, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 이득 및/또는 대역폭을 더욱 향상시킬 수 있다.Accordingly, the plurality of first winding
복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태로 인해, 복수의 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2)의 전반적인 y방향 대칭도와, 복수의 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2)의 전반적인 y방향 대칭도는 더욱 향상될 수 있다.Due to the shape rotated by an acute angle (eg, 45 degrees) of the plurality of first, second and third
복수의 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2) 중 복수의 제1-1 권선 피드패턴(131f-1)에 기인한 안테나 성능과, 복수의 제1-2 권선 피드패턴(131f-2)에 기인한 안테나 성능 간의 차이는 작아질 수 있다. 복수의 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2) 중 복수의 제2-1 권선 피드패턴(133f-1)에 기인한 안테나 성능과, 복수의 제2-2 권선 피드패턴(133f-2)에 기인한 안테나 성능 간의 차이는 작아질 수 있다.Antenna performance due to the plurality of 1-1 winding
본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)는 서로 편파인 제1 및 제2 RF 신호를 원격 송신 및/또는 수신할 수 있으며, 복수의 제1-1 권선 피드패턴(131f-1)과 복수의 제2-1 권선 피드패턴(133f-1)은 제1 RF 신호의 급전 경로로 구성될 수 있으며, 복수의 제1-2 권선 피드패턴(131f-2)과 복수의 제2-2 권선 피드패턴(133f-2)은 제2 RF 신호의 급전 경로로 구성될 수 있다.The slanted
본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)의 제1 및 제2 RF 신호에 대한 전반적인 안테나 성능은 제1 및 제2 RF 신호 간의 전자기적 격리도가 높을수록 높을 수 있다.The overall antenna performance of the first and second RF signals of the slanted
제1 및 제2 RF 신호 간의 전자기적 격리도는 복수의 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2)의 전반적인 y방향 대칭도가 높을수록 높을 수 있으며, 복수의 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2)의 전반적인 y방향 대칭도가 높을수록 높을 수 있다.The degree of electromagnetic isolation between the first and second RF signals may be higher as the overall degree of symmetry in the y-direction of the plurality of first winding
복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태로 인해, 복수의 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2)의 전반적인 y방향 대칭도와, 복수의 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2)의 전반적인 y방향 대칭도는 더욱 향상될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)의 제1 및 제2 RF 신호에 대한 전반적인 안테나 성능(예: 이득, 대역폭)은 향상될 수 있다.Due to the shape rotated by an acute angle (eg, 45 degrees) of the plurality of first, second and third
한편, 제2 층(Lv2)에 배치된 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114f, 115f)은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114f, 115f)은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 변에서부터 이격되어 배치될 수 있다.Meanwhile, the plurality of extended
예를 들어, 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114f, 115f) 각각은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)에 가장 가까운 변(예: 내측 변)이 나머지 변 중 적어도 2개의 변(예: 외측 변)에 대해 비스듬한 형태일 수 있다.For example, each of the plurality of extended
예를 들어, 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114f, 115f) 각각의 적어도 일부분은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)에 가까울수록 폭이 넓어지는 형태를 가질 수 있다.For example, at least a portion of each of the plurality of extended
이에 따라, 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114f, 115f)은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 표면전류에 기인한 전기장 및 자기장의 방향을 예각(예: 45도) 방향으로 더욱 집중시킬 수 있으므로, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 사이즈 대비 이득(gain)을 더욱 향상시킬 수 있다.Accordingly, the plurality of extended
또한, 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114f, 115f) 중 복수의 제1-1 권선 피드패턴(131f-1)과 복수의 제2-1 권선 피드패턴(133f-1)에 상하방향으로 오버랩되는 확장 패치 안테나 패턴(115f)과, 복수의 제1-2 권선 피드패턴(131f-2)과 복수의 제2-2 권선 피드패턴(133f-2)에 상하방향으로 오버랩되는 확장 패치 안테나 패턴(114f)은, 서로 더욱 대칭적으로 구성될 수 있다.In addition, the extension overlapping the plurality of 1-1 winding
따라서, 제1 및 제2 RF 신호 간의 전자기적 격리도는 더욱 향상될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)의 제1 및 제2 RF 신호에 대한 전반적인 안테나 성능(예: 이득, 대역폭)은 더욱 향상될 수 있다.Accordingly, electromagnetic isolation between the first and second RF signals can be further improved, and the overall antenna for the first and second RF signals of the
한편, 제5 층(Lv5)을 관통하는 제2 피드비아의 제2-1 급전파트(151f-1, 151f-2)와, 제4 층(Lv4)에 배치된 제2 피드비아의 제2-2 급전파트(153f-1, 153f-2)는 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)의 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태에 대응되는 위치에 배치될 수 있으며, 복수의 제1 및 제2 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2, 133f-1, 133f-2)의 제1 주파수(예: 28GHz)의 RF 신호의 급전경로와 다른 제2 주파수(예: 39GHz)의 RF 신호의 급전경로를 제공할 수 있다.On the other hand, the 2-1
제7 층(Lv7)에 배치된 복수의 그라운드 비아의 복수의 제1 포위 패턴(161f)과, 제6 층(Lv6)에 배치된 복수의 그라운드 비아의 복수의 제2 포위 패턴(163f)은 도 2a 및 도 3d에 도시된 복수의 그라운드 비아(160a, 160b)에 포함될 수 있으며, 제2 피드비아를 둘러싸도록 배치될 수 있다.The plurality of first surrounding
제6 층(Lv6) 및/또는 제7 층(Lv7)에 배치된 제2 피드비아의 제2-4 급전파트(157f)는 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)에 대해 평행한 방향(예: 수평방향)으로 연장된 형태를 가질 수 있다.The
이에 따라, 제2 피드비아의 제2-4 급전파트(157f)는 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f) 중 적어도 하나에 대해 추가적인 인덕턴스를 제공할 수 있으므로, 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f) 중 적어도 하나의 대역폭을 더욱 효율적으로 넓힐 수 있다.Accordingly, the
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)는, 대역폭 확장에 유리한 다양한 설계요소(예: 권선 피드패턴, 개구부, 피드비아 및 패치 안테나 패턴 중 적어도 하나의 구체적 구조)를 이용하여, 각각 약 6GHz의 넓은 대역폭을 가지는 제1 주파수 대역(예: 24GHz 내지 30GHz) 및 제2 주파수 대역(예: 37GHz 내지 43GHz)을 가질 수 있다.For example, the slanted
여기서, 제1 및 제2 주파수 대역 각각의 최저주파수(예: 단일 포트의 입출력 S-파라미터가 -10dB인 2개의 주파수 중 낮은 주파수) 및 최고주파수(예: 단일 포트의 입출력 S-파라미터가 -10dB인 2개의 주파수 중 높은 주파수)는 설계에 따라 달라질 수 있으며, 20GHz 내지 60GHz의 범위 내로 설계될 수 있다.Here, the lowest frequency of each of the first and second frequency bands (eg, the lower frequency of two frequencies where the input/output S-parameter of a single port is -10dB) and the highest frequency (eg, the input/output S-parameter of a single port is -10dB) The higher frequency of the two frequencies) may vary depending on the design, and may be designed within the range of 20 GHz to 60 GHz.
복수의 제1 포위 패턴(161f)과 복수의 제2 포위 패턴(163f)은 복수의 제1, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(111f, 112f, 113f)에 대해 평행한 방향(예: 수평방향)으로 연장된 형태를 가질 수 있으며, 제2 피드비아의 제2-4 급전파트(157f)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.The plurality of
이에 따라, 복수의 제1 포위 패턴(161f)과 복수의 제2 포위 패턴(163f)은 제2 피드비아의 제2-4 급전파트(157f)에 따른 수평방향 면적 증가에 대해 더욱 적응적인 구조를 가질 수 있으며, 제1 주파수(예: 28GHz)의 RF 신호와 제2 주파수(예: 39GHz)의 RF 신호 간의 전자기적 격리도를 더욱 향상시킬 수 있다.Accordingly, the plurality of first surrounding
한편, 제1 피드비아의 복수의 제1 및 제2 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2, 133f-1, 133f-2)에 전기적으로 연결된 복수의 제1-4 급전파트(124f-1, 124f-2)는 제8 층(Lv8)에 배치될 수 있으며, 제2 피드비아의 제2-4 급전파트(157f)에 전기적으로 연결된 제2-5 급전파트(164f-1, 164f-2)는 제8 층(Lv8)에 배치될 수 있다. 제8 층(Lv8)은 도 1a에 도시된 그라운드 플레인(201a)의 배치공간도 제공할 수 있다.Meanwhile, a plurality of 1-4
한편, 차폐 구조체(180f)는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111f) 사이 공간과, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112f) 사이 공간과, 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113f) 사이 공간에 배치될 수 있으며, 제1 층(Lv1), 제2 층(Lv2), 제3 층(Lv3), 제4 층(Lv4), 제5 층(Lv5,) 제6 층(Lv6) 및 제7 층(Lv7)에 배치될 수 있으며, 도 1a에 도시된 그라운드 플레인(201a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 비아를 통해 서로 연결될 수 있다.Meanwhile, the shielding
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치의 복수의 층이 결합된 형태를 나타낸 평면도이다.7A to 7C are plan views illustrating a form in which a plurality of layers of a slant antenna device are combined according to an embodiment of the present invention.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)는, 제2 및 제3 패치 안테나 패턴(112f, 113f), 복수의 확장 패치 안테나 패턴(114f, 115f), 복수의 개구 패턴(141f, 142f) 및 복수의 개구 비아(143f, 144f)를 포함할 수 있으며, 도 1a 내지 도 5b에 도시된 안테나 장치보다 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태를 가질 수 있다.Referring to FIG. 7A , a
도 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)는, 제1 패치 안테나 패턴(111f), 제1-2 급전파트(122f-1, 122f-2), 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2), 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2), 복수의 개구 패턴(141f, 142f), 복수의 개구 비아(143f, 144f), 제2-1 급전파트(151f-1, 151f-2), 제2-2 급전파트(153f-1, 153f-2), 제2-3 급전파트(155f-1, 155f-2) 및 복수의 그라운드 비아(160f)를 포함할 수 있으며, 도 1a 내지 도 5b에 도시된 안테나 장치보다 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태를 가질 수 있다.Referring to FIG. 7B , a
복수의 개구부는 복수의 개구 패턴(141f, 142f) 및 복수의 개구 비아(143f, 144f)를 포함할 수 있으며, 제1 피드비아는 1-2 급전파트(122f-1, 122f-2)를 포함할 수 있으며, 제2 피드비아는 제2-1 급전파트(151f-1, 151f-2), 제2-2 급전파트(153f-1, 153f-2) 및 제2-3 급전파트(155f-1, 155f-2)를 포함할 수 있으며, 권선 피드패턴은 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2) 및 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2)을 포함할 수 있다.The plurality of openings may include a plurality of opening
또한, 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2)의 권선 형태의 일 끝부분에서 연장되는 복수의 방향은 예각(예: 45도) 방향일 수 있다. 이에 따라, 권선 피드패턴은 제1 패치 안테나 패턴(111f)에 대한 전자기적 커플링 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.Also, a plurality of directions extending from one end of the winding shape of the second winding
도 7c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)는, 제1-2 급전파트(122f-1, 122f-2), 제1 권선 피드패턴(131f-1, 131f-2), 제2 권선 피드패턴(133f-1, 133f-2), 제2-4 급전파트(157f) 및 복수의 제2 포위 패턴(163f)을 포함할 수 있으며, 도 1a 내지 도 5b에 도시된 안테나 장치보다 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태를 가질 수 있다.Referring to FIG. 7C , a
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치의 배열을 나타낸 평면도이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치의 배열을 나타낸 측면도이다.8A is a plan view illustrating an arrangement of a slant antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a side view illustrating an arrangement of a slant antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기울은(slant) 안테나 장치(100f)는 y방향으로 배열된 복수의 안테나부(100f-1, 100f-2, 100f-3, 100f-4)를 포함할 수 있다.8A and 8B , a
복수의 안테나부(100f-1, 100f-2, 100f-3, 100f-4)는 각각 도 1a 내지 도 5b에 도시된 안테나 장치보다 예각(예: 45도)만큼 회전된 형태를 가질 수 있으며, 차폐 구조체(180f)에 의해 서로 가로막힐 수 있다.The plurality of
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치에 포함된 그라운드 플레인이 적층된 연결 부재와 그 하측 구조를 예시한 측면도이다.9A and 9B are side views illustrating a connection member in which a ground plane included in an antenna device according to an embodiment of the present invention is stacked and a lower structure thereof.
도 9a를 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.Referring to FIG. 9A , the antenna device according to an embodiment of the present invention includes a
연결 부재(200)는 전술한 복수의 그라운드 플레인이 적층된 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-board 410 may be disposed below 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-board 410 may transmit an IF signal or a baseband signal to or from the
도 9b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 차폐 부재(360), 커넥터(420) 및 칩 엔드-파이어 안테나(430) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9B , the antenna device according to an embodiment of the present invention may include at least a portion 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 엔드-파이어 안테나(430)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치에 보조하여 RF 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 칩 엔드-파이어 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 chip end-
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.10A and 10B are plan views illustrating an arrangement of an antenna device in an electronic device according to an embodiment of the present invention.
도 10a를 참조하면, 패치 안테나 패턴(1110g) 및 유전층(1140g)를 포함하는 안테나 장치(100g)는 전자기기(700g)의 세트 기판(600g) 상에서 전자기기(700g)의 측면 경계에 인접하여 배치될 수 있다.Referring to FIG. 10A , the
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 an RF signal of a millimeter wave (mmWave) band.
도 10b를 참조하면, 패치 안테나 패턴(1110i)을 각각 포함하는 복수의 안테나 장치(100i)는 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. 10B , a plurality of
한편, 본 명세서에 개진된 패턴, 비아, 라인, 플레인은, 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 patterns, vias, lines, and planes disclosed herein are made of metal materials (eg, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni)). , lead (Pb), titanium (Ti), or an alloy thereof), and may include chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), sputtering, subtractive ), additive, SAP (Semi-Additive Process), MSAP (Modified Semi-Additive Process), etc., may be formed according to a plating method, but 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.On the other hand, the dielectric layer and / or insulating layer disclosed herein is a thermosetting resin such as FR4, liquid crystal polymer (LCP), low temperature co-fired ceramic (LTCC), epoxy resin, thermoplastic resin such as polyimide, or these resins Resin impregnated into core material such as glass fiber (Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) along with temporary inorganic fillers, prepreg, Ajinomoto Build-up Film (ABF), FR-4, BT (Bismaleimide Triazine), Photo Imagable Dielectric (PID) resin, a general copper clad laminate (CCL), or a glass or ceramic-based insulating material may be implemented.
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, the RF signal presented herein is 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 according to, but not limited to, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and any other wireless and wired protocols designated thereafter.
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 with specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.
100a, 100a-1: 안테나 장치
110a: 패치 안테나 패턴(patch antenna pattern)
111a: 제1 패치 안테나 패턴
112a: 제2 패치 안테나 패턴
113a: 제3 패치 안테나 패턴
114a, 115a: 복수의 확장 패치 안테나 패턴
120a: 제1 피드비아(feed via)
130a: 권선 피드패턴(winding feed pattern)
131a: 제1 권선 피드패턴
132a: 권선비아
133a: 제2 권선 피드패턴
134a: 연장 파트
140a: 개구부(aperture part)
141a, 142a: 개구 패턴
143a, 144a: 개구 비아
150a: 제2 피드비아
160a: 그라운드 비아(ground via)
190a: 유전층(dielectric layer)
201a: 그라운드 플레인(ground plane)100a, 100a-1: antenna device
110a: patch antenna pattern
111a: first patch antenna pattern
112a: second patch antenna pattern
113a: third patch antenna pattern
114a, 115a: a plurality of extended patch antenna patterns
120a: first feed via (feed via)
130a: winding feed pattern
131a: first winding feed pattern
132a: winding via
133a: second winding feed pattern
134a: extension part
140a: aperture part
141a, 142a: opening pattern
143a, 144a: open via
150a: second feed via
160a: ground via
190a: dielectric layer
201a: ground plane
Claims (32)
상기 그라운드 플레인의 상면 상에 배치된 패치 안테나 패턴;
상기 그라운드 플레인을 관통하도록 배치되고 상기 패치 안테나 패턴으로부터 이격된 피드비아; 및
상기 피드비아의 상단에 전기적으로 연결되고 상기 패치 안테나 패턴으로부터 이격되고 상기 패치 안테나 패턴으로 급전 경로를 제공하고 적어도 일부분이 권선 형태인 권선 피드패턴; 을 포함하고,
상기 패치 안테나 패턴은 상기 권선 피드패턴에 대응되는 개구부(aperture part)를 포함하는 안테나 장치.
ground plane;
a patch antenna pattern disposed on an upper surface of the ground plane;
a feed via disposed to pass through the ground plane and spaced apart from the patch antenna pattern; and
a winding feed pattern electrically connected to an upper end of the feed via, spaced apart from the patch antenna pattern, and providing a feeding path to the patch antenna pattern, at least a portion of which is in the form of a winding; including,
The patch antenna pattern includes an opening (aperture part) corresponding to the winding feed pattern.
상기 패치 안테나 패턴은 상기 개구부가 위치한 부분에서 함몰된 형태를 가지는 안테나 장치.
According to claim 1,
The patch antenna pattern is an antenna device having a shape that is depressed in a portion where the opening is located.
상기 개구부는 상기 패치 안테나 패턴보다 하위에 배치되고 적어도 일부분이 상기 패치 안테나 패턴에서 함몰된 부분에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 개구 패턴을 포함하는 안테나 장치.
3. The method of claim 2,
and the opening pattern is disposed below the patch antenna pattern and includes an opening pattern at least a portion of which overlaps a recessed portion of the patch antenna pattern in a vertical direction.
각각 일단이 상기 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 복수의 개구 비아; 및
상기 복수의 개구 비아의 타단을 전기적으로 연결시키는 개구 패턴; 을 포함하는 안테나 장치.
According to claim 1, wherein the opening,
a plurality of opening vias each having one end electrically connected to the patch antenna pattern; and
an opening pattern electrically connecting the other ends of the plurality of opening vias; An antenna device comprising a.
상기 개구부는 상기 패치 안테나 패턴보다 하위에 배치된 개구 패턴을 포함하고,
상기 권선 피드패턴의 적어도 일부분은 상기 개구 패턴과 상기 패치 안테나 패턴의 사이 높이(level)에 배치된 안테나 장치.
According to claim 1,
The opening includes an opening pattern disposed below the patch antenna pattern,
At least a portion of the winding feed pattern is disposed at a level between the aperture pattern and the patch antenna pattern.
상기 패치 안테나 패턴은 다각형 형태를 가지고,
상기 개구부는 상기 다각형 형태의 복수의 변에 각각 배치된 복수의 개구부로 구성된 안테나 장치.
According to claim 1,
The patch antenna pattern has a polygonal shape,
The opening is an antenna device comprising a plurality of openings respectively disposed on a plurality of sides of the polygonal shape.
일단이 상기 피드비아에 전기적으로 연결된 제1 권선 피드패턴;
일단이 상기 제1 권선 피드패턴의 타단에 전기적으로 연결된 권선비아; 및
일단이 상기 권선비아의 타단에 전기적으로 연결되고 적어도 일부분이 상기 제1 권선 피드패턴에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 제2 권선 피드패턴; 을 포함하는 안테나 장치.
According to claim 1, wherein the winding feed pattern,
a first winding feed pattern having one end electrically connected to the feed via;
a winding via having one end electrically connected to the other end of the first winding feed pattern; and
a second winding feed pattern having one end electrically connected to the other end of the winding via and at least a portion of which is disposed to vertically overlap the first winding feed pattern; An antenna device comprising a.
상기 제2 권선 피드패턴의 적어도 일부분은 상기 권선 형태의 일 끝부분에서 서로 다른 복수의 방향으로 연장된 형태인 안테나 장치.
8. The method of claim 7,
At least a portion of the second winding feed pattern extends in a plurality of different directions from one end of the winding shape.
상기 개구부를 구비하는 제1 패치 안테나 패턴; 및
상기 제1 패치 안테나 패턴의 상측에서 적어도 일부분이 상기 제1 패치 안테나 패턴에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 제2 패치 안테나 패턴; 을 포함하고,
상기 피드비아는,
상기 권선 피드패턴에 전기적으로 연결된 제1 피드비아; 및
상기 제1 피드비아로부터 이격되고 상기 제1 패치 안테나 패턴을 관통하도록 배치되고, 상기 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제2 피드비아; 를 포함하는 안테나 장치.
According to claim 1, wherein the patch antenna pattern,
a first patch antenna pattern having the opening; and
a second patch antenna pattern disposed so that at least a portion of the first patch antenna pattern overlaps the first patch antenna pattern in a vertical direction; including,
The feed via,
a first feed via electrically connected to the winding feed pattern; and
a second feed via spaced apart from the first feed via, disposed to pass through the first patch antenna pattern, and electrically connected to the second patch antenna pattern; An antenna device comprising a.
상기 제2 피드비아는 각각 상기 제2 패치 안테나 패턴의 중심에서 서로 다른 방향으로 치우쳐진 복수의 제2 피드비아로 구성되고,
상기 복수의 제2 피드비아는 각각 상기 제1 및 제2 패치 안테나 패턴의 사이에서 상기 제1 및 제2 패치 안테나 패턴에 대해 평행하게 서로 다른 방향으로 연장된 형태를 가지고,
상기 복수의 제2 피드비아의 상기 제1 및 제2 패치 안테나 패턴의 사이에서의 연장 길이는 서로 다른 안테나 장치.
10. The method of claim 9,
Each of the second feed vias includes a plurality of second feed vias biased in different directions from the center of the second patch antenna pattern,
Each of the plurality of second feed vias has a shape extending in different directions parallel to the first and second patch antenna patterns between the first and second patch antenna patterns,
An extension length between the first and second patch antenna patterns of the plurality of second feed vias is different from each other.
각각 상기 제1 패치 안테나 패턴과 상기 그라운드 플레인의 사이를 전기적으로 연결시키는 복수의 그라운드 비아를 더 포함하는 안테나 장치.
10. The method of claim 9,
The antenna device further comprising a plurality of ground vias electrically connecting each of the first patch antenna pattern and the ground plane.
상기 복수의 그라운드 비아는 각각의 일부분이 상기 제1 패치 안테나 패턴과 상기 그라운드 플레인의 사이에서 상기 제1 패치 안테나 패턴에 대해 평행한 방향으로 연장된 형태를 가지는 안테나 장치.
12. The method of claim 11,
The plurality of ground vias each have a portion extending between the first patch antenna pattern and the ground plane in a direction parallel to the first patch antenna pattern.
상기 제2 피드비아는 일부분이 상기 제1 패치 안테나 패턴과 상기 그라운드 플레인의 사이에서 상기 제1 패치 안테나 패턴에 대해 평행한 방향으로 연장된 형태를 가지는 안테나 장치.
10. The method of claim 9,
The second feed via has a portion extending between the first patch antenna pattern and the ground plane in a direction parallel to the first patch antenna pattern.
상기 개구부는 상기 그라운드 플레인의 상면의 각 변에 대해 비스듬한 방향으로 상기 패치 안테나 패턴의 중심에서부터 치우쳐져 배치되고,
상기 피드비아의 상기 패치 안테나 패턴으로부터 이격되는 방향은 상기 그라운드 플레인의 상면의 각 변에 대해 비스듬한 방향인 안테나 장치.
According to claim 1,
The opening is disposed to be biased from the center of the patch antenna pattern in an oblique direction with respect to each side of the upper surface of the ground plane,
A direction in which the feed via is spaced apart from the patch antenna pattern is an oblique direction with respect to each side of the upper surface of the ground plane.
상기 개구부는 각각 상기 패치 안테나 패턴의 중심에서부터 서로 다른 방향으로 치우쳐져 배치된 복수의 개구부로 구성되고,
상기 권선 피드패턴은 서로 이격되어 상기 복수의 개구부에 대응되는 복수의 권선 피드패턴으로 구성되고,
상기 피드비아는 각각 상기 복수의 권선 피드패턴 중 대응되는 권선 피드패턴에 전기적으로 연결된 복수의 제1 피드비아를 포함하는 안테나 장치.
15. The method of claim 14,
Each of the openings is composed of a plurality of openings arranged to be biased in different directions from the center of the patch antenna pattern,
The winding feed pattern is spaced apart from each other and consists of a plurality of winding feed patterns corresponding to the plurality of openings,
and each of the feed vias includes a plurality of first feed vias electrically connected to a corresponding winding feed pattern among the plurality of winding feed patterns.
각각 상기 복수의 권선 피드패턴 중 대응되는 권선 피드패턴의 상측에서 적어도 일부분이 대응되는 권선 피드패턴에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 복수의 확장 패치 안테나 패턴을 더 포함하고,
상기 복수의 확장 패치 안테나 패턴 각각의 적어도 일부분은 상기 패치 안테나 패턴에 가까울수록 폭이 넓어지는 형태인 안테나 장치.
16. The method of claim 15,
Each of the plurality of winding feed patterns further comprises a plurality of extended patch antenna patterns arranged so that at least a portion on the upper side of the corresponding winding feed pattern overlaps the corresponding winding feed pattern in the vertical direction,
At least a portion of each of the plurality of extended patch antenna patterns has a shape in which a width becomes wider as it approaches the patch antenna pattern.
상기 유전층의 상면 상에 배치된 제1 패치 안테나 패턴;
상기 유전층의 적어도 일부 두께만큼 상기 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로부터 이격된 제1 피드비아; 및
상기 제1 피드비아의 상단에 전기적으로 연결되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로부터 이격되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로 급전 경로를 제공하고 적어도 일부분이 권선 형태인 권선 피드패턴; 을 포함하고,
상기 권선 피드패턴의 적어도 일부분은 상기 권선 형태의 일 끝부분에서 서로 다른 복수의 방향으로 연장된 형태인 안테나 장치.
dielectric layer;
a first patch antenna pattern disposed on the upper surface of the dielectric layer;
a first feed via disposed to penetrate the dielectric layer by at least a partial thickness of the dielectric layer and spaced apart from the first patch antenna pattern; and
a winding feed pattern electrically connected to an upper end of the first feed via, spaced apart from the first patch antenna pattern, and providing a feeding path to the first patch antenna pattern, at least a portion of which is in the form of a winding; including,
At least a portion of the winding feed pattern extends in a plurality of different directions from one end of the winding shape.
상기 권선 피드패턴은 상기 권선 형태의 권선축이 상기 제1 피드비아에서부터 상기 제1 패치 안테나 패턴으로 더 치우쳐지도록 배치된 안테나 장치.
18. The method of claim 17,
The winding feed pattern is an antenna device in which the winding axis of the winding shape is more biased from the first feed via to the first patch antenna pattern.
상기 권선 피드패턴의 권선 형태는 n(n은 자연수)회 반 바퀴 감긴 형태인 안테나 장치.
19. The method of claim 18,
The winding form of the winding feed pattern is n (n is a natural number) an antenna device in the form of a half turn.
일단이 상기 제1 피드비아에 전기적으로 연결된 제1 권선 피드패턴;
일단이 상기 제1 권선 피드패턴의 타단에 전기적으로 연결된 권선비아; 및
일단이 상기 권선비아의 타단에 전기적으로 연결되고 적어도 일부분이 상기 제1 권선 피드패턴에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 제2 권선 피드패턴; 을 포함하고,
상기 제2 권선 피드패턴의 적어도 일부분은 상기 권선 형태의 일 끝부분에서 서로 다른 복수의 방향으로 연장된 형태인 안테나 장치.
The method according to claim 17, wherein the winding feed pattern comprises:
a first winding feed pattern having one end electrically connected to the first feed via;
a winding via having one end electrically connected to the other end of the first winding feed pattern; and
a second winding feed pattern having one end electrically connected to the other end of the winding via and at least a portion of which is disposed to vertically overlap the first winding feed pattern; including,
At least a portion of the second winding feed pattern extends in a plurality of different directions from one end of the winding shape.
상기 권선 피드패턴은 상기 제1 패치 안테나 패턴에 대해 상하방향으로 오버랩되지 않도록 배치된 안테나 장치.
18. The method of claim 17,
The winding feed pattern is an antenna device disposed so as not to overlap in the vertical direction with respect to the first patch antenna pattern.
상기 권선 피드패턴의 상측에서 적어도 일부분이 상기 권선 피드패턴에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 확장 패치 안테나 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
22. The method of claim 21,
The antenna device further comprising an extended patch antenna pattern arranged so that at least a portion of the upper side of the winding feed pattern overlaps the winding feed pattern in the vertical direction.
상기 권선 피드패턴의 권선 형태의 일 끝부분에서 연장되는 복수의 방향은 상기 유전층의 상면의 각 변에 대해 비스듬한 방향이고,
상기 제1 피드비아의 상기 제1 패치 안테나 패턴으로부터 이격되는 방향은 상기 유전층의 상면의 각 변에 대해 비스듬한 방향인 안테나 장치.
18. The method of claim 17,
A plurality of directions extending from one end of the winding shape of the winding feed pattern are oblique directions with respect to each side of the upper surface of the dielectric layer,
A direction in which the first feed via is spaced apart from the first patch antenna pattern is an oblique direction with respect to each side of the upper surface of the dielectric layer.
상기 유전층의 상면 상에 배치된 제1 패치 안테나 패턴;
상기 유전층의 적어도 일부 두께만큼 상기 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 패치 안테나 패턴으로부터 이격된 제1 피드비아; 및
상기 제1 피드비아의 상단에 전기적으로 연결되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로부터 이격되고 상기 제1 패치 안테나 패턴으로 급전 경로를 제공하고 적어도 일부분이 권선 형태인 권선 피드패턴;
상기 권선 피드패턴의 상측에서 적어도 일부분이 상기 권선 피드패턴에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 확장 패치 안테나 패턴; 및
상기 제1 패치 안테나 패턴의 상측에서 적어도 일부분이 상기 제1 패치 안테나 패턴에 상하방향으로 오버랩되도록 배치된 제2 패치 안테나 패턴; 을 포함하는 안테나 장치.
dielectric layer;
a first patch antenna pattern disposed on the upper surface of the dielectric layer;
a first feed via disposed to penetrate the dielectric layer by at least a partial thickness of the dielectric layer and spaced apart from the patch antenna pattern; and
a winding feed pattern electrically connected to an upper end of the first feed via, spaced apart from the first patch antenna pattern, and providing a feeding path to the first patch antenna pattern, at least a portion of which is in the form of a winding;
an extended patch antenna pattern arranged so that at least a portion of the upper side of the winding feed pattern overlaps the winding feed pattern in a vertical direction; and
a second patch antenna pattern disposed so that at least a portion of the first patch antenna pattern overlaps the first patch antenna pattern in a vertical direction; An antenna device comprising a.
상기 권선 피드패턴은 상기 제1 패치 안테나 패턴에 대해 상하방향으로 오버랩되지 않도록 배치된 안테나 장치.
25. The method of claim 24,
The winding feed pattern is an antenna device disposed so as not to overlap in the vertical direction with respect to the first patch antenna pattern.
상기 권선 피드패턴은 상기 권선 형태의 권선축이 상기 제1 피드비아에서부터 상기 제1 패치 안테나 패턴으로 더 치우쳐지도록 배치된 안테나 장치.
26. The method of claim 25,
The winding feed pattern is an antenna device in which the winding axis of the winding shape is more biased from the first feed via to the first patch antenna pattern.
상기 제2 패치 안테나 패턴은 다각형 형태를 가지고,
상기 확장 패치 안테나 패턴은 상기 다각형 형태의 복수의 변에 각각 배치된 복수의 확장 패치 안테나 패턴으로 구성되고,
상기 복수의 확장 패치 안테나 패턴 중 적어도 둘은 서로 다른 크기를 가지는 안테나 장치.
25. The method of claim 24,
The second patch antenna pattern has a polygonal shape,
The extended patch antenna pattern is composed of a plurality of extended patch antenna patterns respectively disposed on a plurality of sides of the polygonal shape,
At least two of the plurality of extended patch antenna patterns have different sizes.
상기 제1 피드비아는 서로 이격된 복수의 제1 피드비아로 구성되고,
상기 권선 피드패턴은 상기 복수의 제1 피드비아의 상단에 각각 전기적으로 연결된 복수의 권선 피드패턴으로 구성되고,
상기 복수의 확장 패치 안테나 패턴 중 적어도 둘 중 하나는 상기 복수의 제1 피드비아 중 하나의 적어도 일부분에 상하방향으로 오버랩되지 않도록 배치되고, 상기 복수의 확장 패치 안테나 패턴 중 적어도 둘 중 다른 하나는 상기 복수의 제1 피드비아 중 다른 하나에 상하방향으로 더 오버랩되도록 배치된 안테나 장치.
28. The method of claim 27,
The first feed via is composed of a plurality of first feed vias spaced apart from each other,
The winding feed pattern is composed of a plurality of winding feed patterns electrically connected to upper ends of the plurality of first feed vias, respectively,
At least one of the plurality of extended patch antenna patterns is disposed so as not to vertically overlap at least a portion of one of the plurality of first feed vias, and the other one of at least two of the plurality of extended patch antenna patterns is the An antenna device disposed to further overlap the other one of the plurality of first feed vias in the vertical direction.
각각 상기 제1 피드비아로부터 이격되고 상기 제1 패치 안테나 패턴을 관통하도록 배치되고 상기 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 복수의 제2 피드비아를 더 포함하고,
상기 복수의 제2 피드비아는 각각 상기 제1 및 제2 패치 안테나 패턴의 사이에서 상기 제1 및 제2 패치 안테나 패턴에 대해 평행하게 서로 다른 방향으로 연장된 형태를 가지고,
상기 복수의 제2 피드비아의 상기 제1 및 제2 패치 안테나 패턴의 사이에서의 연장 길이는 서로 다른 안테나 장치.
29. The method of claim 28,
Further comprising a plurality of second feed vias spaced apart from the first feed via and disposed to penetrate the first patch antenna pattern and electrically connected to the second patch antenna pattern,
Each of the plurality of second feed vias has a shape extending in different directions parallel to the first and second patch antenna patterns between the first and second patch antenna patterns,
An extension length between the first and second patch antenna patterns of the plurality of second feed vias is different from each other.
상기 제1 피드비아로부터 이격되고 상기 제1 패치 안테나 패턴을 관통하도록 배치되고, 상기 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제2 피드비아; 및
각각 상기 제1 패치 안테나 패턴에서부터 하측으로 연장된 복수의 그라운드 비아; 를 더 포함하는 안테나 장치.
25. The method of claim 24,
a second feed via spaced apart from the first feed via, disposed to pass through the first patch antenna pattern, and electrically connected to the second patch antenna pattern; and
a plurality of ground vias respectively extending downward from the first patch antenna pattern; Antenna device further comprising a.
상기 복수의 그라운드 비아와 상기 제2 피드비아 중 적어도 하나는 각각의 일부분이 상기 제1 패치 안테나 패턴의 하측에서 상기 제1 패치 안테나 패턴에 대해 평행한 방향으로 연장된 형태를 가지는 안테나 장치.
31. The method of claim 30,
At least one of the plurality of ground vias and the second feed via has a shape in which a portion of each extends from a lower side of the first patch antenna pattern in a direction parallel to the first patch antenna pattern.
상기 복수의 확장 패치 안테나 패턴 각각은 상기 제1 패치 안테나 패턴에 가장 가까운 변이 나머지 변 중 적어도 2개의 변에 대해 비스듬한 형태인 안테나 장치.25. The method of claim 24,
In each of the plurality of extended patch antenna patterns, a side closest to the first patch antenna pattern is inclined with respect to at least two sides of the remaining sides.
Priority Applications (2)
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2020
- 2020-05-27 KR KR1020200063551A patent/KR20210097595A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6642898B2 (en) | 2001-05-15 | 2003-11-04 | Raytheon Company | Fractal cross slot antenna |
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