KR20220064773A

KR20220064773A - 칩 안테나

Info

Publication number: KR20220064773A
Application number: KR1020200151255A
Authority: KR
Inventors: 김진모; 안성용
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2022-05-19
Also published as: US11522269B2; US20220149505A1; CN114498008A

Abstract

본 개시에 따른 칩 안테나는, 서로 다른 제1 면, 제2 면 및 제3 면을 포함하는 적어도 3면을 갖는 유전체 블록, 상기 유전체 블록의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴을 갖는 제1 안테나부, 상기 유전체 블록의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴을 갖는 제2 안테나부, 및 상기 유전체 블록의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴을 갖는 제3 안테나부를 포함하고, 상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 상기 제1 면, 제2 면 및 제3 면 각각에서 고립되어 서로 독립적으로 형성된다.

Description

칩 안테나{CHIP ANTENNA}

본 개시는 칩 안테나에 관한 것이다.

5G 통신 시스템은 보다 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해 보다 높은 주파수(mmWave) 대역들, 가령 10Ghz 내지 100GHz 대역들에서 구현된다. RF 신호의 전파 손실을 줄이고 전송 거리를 늘리기 위해, 빔포밍, 대규모 MIMO(multiple-input multiple-output), 전차원 MIMO(full dimensional multiple-input multiple-output), 어레이 안테나, 아날로그 빔포밍, 대규모 스케일의 안테나 기법들이 5G 통신 시스템에서 논의되고 있다.

현재 전세계 모바일 통신의 트래픽은 연평균 53%로 증가할 것으로 예상되고 있으며, 4차 산업혁명의 핵심 산업으로 꼽히는 사물인터넷(IoT), 자율주행자동차, 가상현실(VR), 로봇, 빅 데이터 등은 대용량의 데이터를 필요로 하기 때문에 5G가 필수적이다.

5G 서비스 초기에는 특정 핫 스팟(hot spot) 기반 서비스에서 점차 장소, 영역 제한 없이 이동성이 확보되는 광역 서비스로 발전할 것으로 예상되며, 특히 이동성이 확보되는 광역 서비스에서 기지국에서 매크로셀(Macro cell) 및 스몰셀(Small cell)의 채용수가 늘어나게 되며 단말기는 중장거리 송수신이 가능한 고전력(high power) 송수신이 필요하여 많은 수의 어레이(array) 안테나가 사용될 것으로 예상된다.

그러나 단말기는 소형화 이슈가 지속될 것이므로 그 크기가 작아지고 안테나 효율이 높은 방향으로 개발이 필요한 실정이다. 따라서, 이동통신 단말기에 탑재할 수 있는 초소형의 크기이면서 GHz 대역에 적합한 칩 안테나 모듈이 요구되고 있다.

본 개시의 일 측면은 3차원의 서로 다른 축 방향으로 방사하도록 구현된 방사 구조를 마련하여 입체적으로 신호를 방사하는 칩 안테나 및 이를 실장한 칩 안테나 모듈을 제공하고자 한다.

일 실시예에 따른 칩 안테나는, 서로 다른 제1 면, 제2 면 및 제3 면을 포함하는 적어도 3면을 갖는 유전체 블록, 상기 유전체 블록의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴을 갖는 제1 안테나부, 상기 유전체 블록의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴을 갖는 제2 안테나부, 및 상기 유전체 블록의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴을 갖는 제3 안테나부를 포함하고, 상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 상기 제1 면, 제2 면 및 제3 면 각각에서 고립되어 서로 독립적으로 형성된다.

상기 유전체 블록의 상기 제1 면 내지 제3 면과 다른 적어도 한 면에 접지부를 포함할 수 있다.

상기 유전체 블록의 제1 면, 제2 면 및 제3 면은 서로 직교하는 방향을 향하도록 구성될 수 있다.

상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 각각 포함할 수 있다.

상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 상기 각각의 금속 패치로부터 이격되면서 둘러싸도록 배치되는 접지 패턴을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하며 복수의 슬롯이 형성된 금속판으로 구성된 슬롯 안테나 패턴을 각각 포함할 수 있다.

상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 적어도 2종의 서로 다른 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고, 상기 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 각각 루프 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고, 상기 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 각각 다이폴 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고, 상기 제2 도체 패턴은 다이폴 안테나 패턴을 포함하며, 상기 제3 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하며 복수의 슬롯이 형성된 금속판으로 구성된 슬롯 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

상기 유전체 블록은 상기 제2 면과 대향하는 제4 면과, 상기 제3 면과 대향하는 제5 면을 더 포함하고, 상기 제4 면에 배치된 제4 도체 패턴을 갖는 제4 안테나부와, 상기 제5 면에 배치된 제5 도체 패턴을 갖는 제5 안테나부를 더 포함할 수 있다.

다른 실시예에 따른 칩 안테나는, 복수의 유전체 블록이 서로 접하는 면을 갖도록 인접하여 배열되며, 서로 다른 방향을 향하는 제1 면, 제2 면 및 제3 면을 포함하는 적어도 3면을 갖는 유전체 블록 어레이, 상기 유전체 블록 어레이의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴을 갖는 제1 안테나부, 상기 유전체 블록 어레이의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴을 갖는 제2 안테나부, 및 상기 유전체 블록 어레이의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴을 갖는 제3 안테나부를 포함하고, 상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 상기 제1 면, 제2 면 및 제3 면 각각에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

상기 유전체 블록 어레이의 상기 제1 면 내지 제3 면과 다른 적어도 한 면에 접지부를 포함할 수 있다.

상기 유전체 블록 어레이의 제1 면, 제2 면 및 제3 면은 서로 직교하는 방향을 향하도록 구성될 수 있다.

상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고, 상기 제2 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치, 루프 안테나 패턴, 다이폴 안테나 패턴 중 적어도 2 이상을 포함하며, 상기 제3 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하며 복수의 슬롯이 형성된 금속판으로 구성된 슬롯 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

실시예들에 따른 칩 안테나 및 칩 안테나 모듈에 의하면, 3차원의 서로 다른 축 방향으로 방사하도록 구현된 방사 구조를 마련함으로써 입체적으로 신호를 방사할 수 있다.

또한 안테나의 실장 구조와 어플리케이션에 맞는 다양한 구성의 안테나를 선택하여 개발할 수 있으며, 하나의 칩 안테나로 방향에 따른 선택적 방사를 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

명세서 전체에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 본 명세서에서 상면, 하면, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있고, 이러한 표현으로 본 발명이 한정되지 않음을 미리 밝혀둔다.

본 명세서에 기재된 칩 안테나 모듈은 고주파 영역에서 동작하며, 일 예로 3GHz 이상의 주파수 대역, 일 예로, 20GHz~60GHz 대역에서 동작할 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 칩 안테나 모듈은 RF 신호를 수신 또는 송수신하도록 구성된 전자기기에 탑재될 수 있다. 일 예로, 칩 안테나는 휴대용 전화기, 휴대용 노트북, 드론 등에 탑재될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 칩 안테나(10)는 유전체 블록(12)과 이 유전체 블록(12)의 각 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다.

유전체 블록(12)은 육면체 형상을 가지며, 일례로 소정의 유전율을 갖는 폴리머(polymer) 또는 세라믹(ceramic) 소결체로 이루어질 수 있다. 이러한 유전체 블록(12)은 서로 다른 제1 면, 제2 면, 제3 면, 제4 면, 제5 면 및 제6 면을 포함한다. 여기서 제1 면, 제2 면 및 제3 면은 서로 직교하는 방향을 향하도록 구성될 수 있다. 일례로 제1 면은 도면을 기준으로 상면이고, 제2 면과 제3 면은 서로 다른 측면이 될 수 있다. 또한 제1 면은 제6 면과 대향하고, 제2 면은 제4 면과 대향하며, 제3 면은 제5 면과 대향하도록 구성될 수 있다. 일례로 제1 면이 상면일 때 제6 면은 하면이 될 수 있고, 제2 면, 제3 면, 제4 면 및 제5 면은 제1 면을 기준으로 시계 방향으로 순차적으로 위치하는 측면들이 될 수 있다.

복수의 안테나부는 제1 안테나부(141), 제2 안테나부(142), 제3 안테나부(143), 제4 안테나부(144), 제5 안테나부(145)를 포함할 수 있다.

제1 안테나부(141)는 유전체 블록(12)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 제1 금속 패치(patch)(141a)를 포함하고, 제2 안테나부(142)는 유전체 블록(12)의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴으로 제2 금속 패치(142a)를 포함하며, 제3 안테나부(143)는 유전체 블록(12)의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴으로 제3 금속 패치(143a)를 포함할 수 있다. 또한 제4 안테나부(144)는 유전체 블록(12)의 제4 면에 배치된 제4 도체 패턴으로 제4 금속 패치(144a)를 포함하고, 제5 안테나부(145)는 유전체 블록(12)의 제5 면에 배치된 제5 도체 패턴으로 제5 금속 패치(145a)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴 내지 제5 도체 패턴을 구성하는 금속 패치들(141a, 142a, 143a, 144a, 145a)은 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드(feed)선(141b, 142b, 143b, 144b, 145b)에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(141), 제2 안테나부(142), 제3 안테나부(143), 제4 안테나부(144) 및 제5 안테나부(145)도 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

제1 금속 패치 내지 제5 금속 패치(141a, 142a, 143a, 144a, 145a)는 일례로 직사각형 또는 정사각형을 포함하는 사각형의 평면을 갖도록 형성될 수 있으며, 유전체 블록(12)의 각 면의 중앙에 배치될 수 있다. 제1 금속 패치 내지 제5 금속 패치(141a, 142a, 143a, 144a, 145a)는 방사 패턴으로 동작할 수 있다.

제1 금속 패치(141a)에 연결된 제1 피드선(141b)은 유전체 블록(12) 내부에 비아홀(via hole)을 뚫고 도전성 재료를 채워 형성한 피드 비아(feed via)로 구성될 수 있다. 그리고 제2 금속 패치 내지 제5 금속 패치(142a, 143a, 144a, 145a)에 각각 연결된 제2 피드선 내지 제5 피드선(142b, 143b, 144b, 145b)은 유전체 블록(12)의 표면에 제2 금속 패치 내지 제5 금속 패치(142a, 143a, 144a, 145a) 각각으로부터 가늘고 길게 연장된 피드 패턴으로 구성될 수 있다.

유전체 블록(12)의 제6 면에는 접지부(16)가 형성될 수 있다. 접지부(16)는 일례로 피드선(141b, 142b, 143b, 144b, 145b)이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록(12)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 여기서 유전체 블록(12)의 제6 면은 안테나 모듈을 구성하기 위하여 기판에 실장되는 면일 수 있다.

본 실시예에 따른 칩 안테나(10)는 기판에 실장되어 안테나 모듈을 구성할 수 있다. 기판은 칩 안테나(10)에 필요한 회로 또는 전자부품이 탑재되는 회로 기판일 수 있다. 일 예로, 기판은 하나 이상의 전자부품이 표면에 탑재된 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)일 수 있다. 따라서, 기판에는 전자부품들을 전기적으로 연결하는 회로 배선이 구비될 수 있다. 또한, 기판은 연성 기판, 세라믹 기판, 및 유리 기판 등으로 구현될 수 있다. 일례로 칩 안테나(10)의 제1 내지 제5 피드선(141b, 142b, 143b, 144b, 145b)은 기판 상에 형성된 각각 다른 배선들에 연결되어 개별적으로 독립되어 구동될 수 있다.

이와 같이 육면체 형상을 갖는 유전체 블록(12)의 적어도 3면 이상의 각 면에 독립적으로 방사 패턴을 형성함으로써 3차원의 입체 방사 가능한 칩 안테나(10)가 제공될 수 있다. 즉, 유전체 블록(12)의 상면에 금속 패치 등의 방사 패턴을 형성하는 경우 4면 방사(x-y 평면 방향)가 가능하지만 이에 수직한 방향으로는 방사가 충분하지 않을 수 있다. 따라서 유전체 블록(12)의 상면과 측면에도 방사 패턴을 형성함으로써 도 1에 화살표로 표시한 바와 같이 3차원의 서로 다른 축 방향으로 방사하도록 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 칩 안테나(20)는 유전체 블록(12)과 이 유전체 블록(12)의 각 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다. 유전체 블록(12)은 도 1을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 소재 및 구조를 갖도록 제공될 수 있다.

복수의 안테나부는 제1 안테나부(241), 제2 안테나부(242), 제3 안테나부(243), 제4 안테나부(244), 제5 안테나부(245)를 포함할 수 있다.

제1 안테나부(241)는 유전체 블록(12)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 제1 금속 패치(241a)를 포함하고, 제2 안테나부(242)는 유전체 블록(12)의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴으로 제2 금속 패치(242a)를 포함하며, 제3 안테나부(243)는 유전체 블록(12)의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴으로 제3 금속 패치(243a)를 포함할 수 있다. 또한 제4 안테나부(244)는 유전체 블록(12)의 제4 면에 배치된 제4 도체 패턴으로 제4 금속 패치(244a)를 포함하고, 제5 안테나부(245)는 유전체 블록(12)의 제5 면에 배치된 제5 도체 패턴으로 제5 금속 패치(245a)를 포함할 수 있다.

또한 유전체 블록(12)의 각 면에서 제1 금속 패치 내지 제5 금속 패치(241a, 242a, 243a, 244a, 245a) 각각으로부터 이격되면서 이들 금속 패치를 각각 둘러싸도록 배치되는 접지 패턴(251, 252, 253, 254, 255)이 형성될 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴 내지 제5 도체 패턴을 구성하는 금속 패치들(241a, 242a, 243a, 244a, 245a)은 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선(241b, 242b, 243b, 244b, 245b)에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(241), 제2 안테나부(242), 제3 안테나부(243), 제4 안테나부(244) 및 제5 안테나부(245)도 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

제1 금속 패치 내지 제5 금속 패치(241a, 242a, 243a, 244a, 245a)는 일례로 직사각형 또는 정사각형을 포함하는 사각형의 평면을 갖도록 형성될 수 있으며, 유전체 블록(12)의 각 면의 중앙에 배치될 수 있다. 제1 금속 패치 내지 제5 금속 패치(241a, 242a, 243a, 244a, 245a)는 방사 패턴으로 동작할 수 있다.

유전체 블록(12)의 제6 면에는 접지부(26)가 형성될 수 있다. 접지부(26)는 일례로 피드선(241b, 242b, 243b, 244b, 245b)이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록(12)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 여기서 유전체 블록(12)의 제6 면은 안테나 모듈을 구성하기 위하여 기판에 실장되는 면일 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 칩 안테나(30)는 유전체 블록(12)과 이 유전체 블록(12)의 인접한 네 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다. 안테나부가 형성되지 않는 두 면에는 접지부(36)가 형성될 수 있다. 유전체 블록(12)은 도 1을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 소재 및 구조를 갖도록 제공될 수 있다.

복수의 안테나부는 제1 안테나부(341), 제2 안테나부(342), 제3 안테나부(343) 및 제4 안테나부(344)를 포함할 수 있다.

제1 안테나부(341)는 유전체 블록(12)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 제1 금속 패치(341a)를 포함하고, 제2 안테나부(342)는 유전체 블록(12)의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴으로 제2 금속 패치(342a)를 포함할 수 있다. 제3 안테나부(343)는 유전체 블록(12)의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴으로 제3 금속 패치(343a)를 포함하고 제4 안테나부(344)는 유전체 블록(12)의 제4 면에 배치된 제4 도체 패턴으로 제4 금속 패치(344a)를 포함할 수 있다.

또한 유전체 블록(12)의 네 면에서 제1 금속 패치 내지 제4 금속 패치(341a, 342a, 343a, 344a) 각각으로부터 이격되면서 이들 금속 패치를 각각 둘러싸도록 배치되는 접지 패턴(351, 352, 353, 354)이 형성될 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴 내지 제4 도체 패턴을 구성하는 금속 패치들(341a, 342a, 343a, 344a)은 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선(341b, 342b, 343b, 344b)에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(341), 제2 안테나부(342), 제3 안테나부(343), 및 제4 안테나부(344)도 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

제1 금속 패치 내지 제4 금속 패치(341a, 342a, 343a, 344a)는 일례로 직사각형 또는 정사각형을 포함하는 사각형의 평면을 갖도록 형성될 수 있으며, 유전체 블록(12)의 각 면의 중앙에 배치될 수 있다. 제1 금속 패치 내지 제5 금속 패치(341a, 342a, 343a, 344a)는 방사 패턴으로 동작할 수 있다.

접지부(36)는 안테나부가 형성되지 않는 유전체 블록(12)의 나머지 두 면에 형성될 수 있다. 즉, 유전체 블록(12)의 제5 면과 제6 면에 각각 접지부(36)를 구성하는 도체판(361, 362)이 형성될 수 있다. 여기서 유전체 블록(12)의 제6 면은 안테나 모듈을 구성하기 위하여 기판에 실장되는 면일 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 칩 안테나(40)는 유전체 블록(12)과 이 유전체 블록(12)의 각 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다. 유전체 블록(12)은 도 1을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 소재 및 구조를 갖도록 제공될 수 있다.

복수의 안테나부는 제1 안테나부(441), 제2 안테나부(442), 제3 안테나부(443), 제4 안테나부(444), 제5 안테나부(445)를 포함할 수 있다. 복수의 안테나부 각각은 방사 패턴으로 동작하며 복수의 슬롯이 형성된 금속판으로 구성된 슬롯 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

즉, 제1 안테나부(441)는 유전체 블록(12)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 복수의 슬롯(441c)이 형성된 금속판(441a)을 포함하고, 제2 안테나부(442)는 유전체 블록(12)의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴으로 복수의 슬롯(442c)이 형성된 금속판(442a)을 포함하며, 제3 안테나부(443)는 유전체 블록(12)의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴으로 복수의 슬롯이 형성된 금속판을 포함할 수 있다. 또한 제4 안테나부(444)는 유전체 블록(12)의 제4 면에 배치된 제4 도체 패턴으로 복수의 슬롯이 형성된 금속판을 포함하고, 제5 안테나부(445)는 유전체 블록(12)의 제5 면에 배치된 제5 도체 패턴으로 복수의 슬롯(445c)이 형성된 금속판(445a)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴 내지 제5 도체 패턴의 각 금속판들은 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선에 의해 안테나 구동될 수 있다. 이 때 피드선들은 유전체 블록(12)에 피드 비아를 형성하거나 유전체 블록(12)의 측면에 위치한 금속판이 연장되어 형성될 수 있다. 일례로 도 4에서는 제1 안테나부(441)의 피드선(441b)이 피드 비아로 이루어져 금속판(441a)에 연결되고, 제2 안테나부(442)의 피드선(442b)은 금속판(442b)로부터 하방으로 연장되며, 제5 안테나부(445)의 피드선(445b)은 금속판(445b)로부터 하방으로 연장되는 구조가 나타나 있다. 제3 안테나부(443) 및 제4 안테나부(444)의 피드선들도 제2 안테나부(442) 또는 제5 안테나부(445)의 피드선 구조와 마찬가지로 구성될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(441), 제2 안테나부(442), 제3 안테나부(443), 제4 안테나부(444) 및 제5 안테나부(445)도 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

유전체 블록(12)의 제6 면에는 접지부(46)가 형성될 수 있다. 접지부(46)는 일례로 피드선이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록(12)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 여기서 유전체 블록(12)의 제6 면은 안테나 모듈을 구성하기 위하여 기판에 실장되는 면일 수 있다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예들에 따른 칩 안테나(50, 60, 70)는 유전체 블록(12)과 이 유전체 블록(12)의 각 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다. 여기서 복수의 안테나부는 적어도 2 종의 서로 다른 안테나 패턴을 포함할 수 있으며, 유전체 블록(12)은 도 1을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 소재 및 구조를 갖도록 제공될 수 있다.

먼저, 도 5를 참조하면, 복수의 안테나부는 제1 안테나부(541), 제2 안테나부(542), 제3 안테나부(543), 제4 안테나부(544), 제5 안테나부(545)를 포함할 수 있다. 제1 안테나부(541)는 유전체 블록(12)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 금속 패치(541a)를 포함할 수 있다. 제2 안테나부 내지 제5 안테나부(542, 543, 544, 545)는 유전체 블록(12)의 제2 면 내지 제5 면에 각각 배치된 제2 도체 패턴 내지 제5 도체 패턴으로 루프(loop) 안테나 패턴(542a, 543a, 544a, 545a)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴을 구성하는 금속 패치(541a)와 제2 내지 제5 도체 패턴을 구성하는 루프 안테나 패턴들(542a, 543a, 544a, 545a)은 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선(541b, 542b, 543b, 544b, 545b)에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(541), 제2 안테나부(542), 제3 안테나부(543), 제4 안테나부(544) 및 제5 안테나부(545)도 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

유전체 블록(12)의 제6 면에는 접지부(56)가 형성될 수 있다. 접지부(56)는 일례로 피드선(541b, 542b, 543b, 544b, 545b)이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록(12)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 여기서 유전체 블록(12)의 제6 면은 안테나 모듈을 구성하기 위하여 기판에 실장되는 면일 수 있다.

도 6을 참조하면, 복수의 안테나부는 제1 안테나부(641), 제2 안테나부(642), 제3 안테나부(643), 제4 안테나부(644), 제5 안테나부(645)를 포함할 수 있다. 제1 안테나부(641)는 유전체 블록(12)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 금속 패치(641a)를 포함할 수 있다. 제2 안테나부 내지 제5 안테나부(642, 643, 644, 645)는 유전체 블록(12)의 제2 면 내지 제5 면에 각각 배치된 제2 도체 패턴 내지 제5 도체 패턴으로 다이폴(dipole) 안테나 패턴(642a, 643a, 644a, 645a)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴을 구성하는 금속 패치(641a)와 제2 도체 패턴 내지 제5 도체 패턴을 구성하는 다이폴 안테나 패턴들(642a, 643a, 644a, 645a)은 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 구비된 피드선(641b, 642b, 643b, 644b, 645b)에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(641), 제2 안테나부(642), 제3 안테나부(643), 제4 안테나부(644) 및 제5 안테나부(645)도 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

유전체 블록(12)의 제6 면에는 접지부(66)가 형성될 수 있다. 접지부(66)는 일례로 피드선이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록(12)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.

도 7을 참조하면, 복수의 안테나부는 제1 안테나부(741), 제2 안테나부(742), 제3 안테나부(743), 제4 안테나부(744), 제5 안테나부(745)를 포함할 수 있다. 제1 안테나부(741)는 유전체 블록(12)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 금속 패치(741a)를 포함할 수 있다. 제2 안테나부(742)와 제4 안테나부(744)는 유전체 블록(12)의 서로 대향하는 제2 면과 제4 면에 배치된 제2 도체 패턴과 제4 도체 패턴으로 각각 다이폴 안테나 패턴(742a, 744a)을 포함할 수 있다. 제3 안테나부(743)와 제5 안테나부(745)는 유전체 블록(12)의 서로 대향하는 제3 면과 제5 면에 배치된 제3 도체 패턴과 제5 도체 패턴으로 각각 복수의 슬롯(743c, 745c)이 형성된 금속판(743a, 745a), 즉 슬롯 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴을 구성하는 금속 패치(741a)와 제2 및 제4 도체 패턴을 구성하는 다이폴 안테나 패턴들(742a, 744a), 제3 및 제5 도체 패턴을 구성하는 슬롯 안테나 패턴을 구성하는 금속판(743a, 745a)은 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 구비된 피드선에 의해 안테나 구동될 수 있다. 즉, 금속 패치(741a)는 피드 비아로 형성된 피드선(741b)에 연결되고, 다이폴 안테나 패턴들(742a, 744a)은 이들로부터 연장된 피드선(742b, 744b)에 연결될 수 있으며, 금속판(743a, 745a)은 이들로부터 연장된 피드선을 구비할 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(741), 제2 안테나부(742), 제3 안테나부(743), 제4 안테나부(744) 및 제5 안테나부(745)도 유전체 블록(12)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

유전체 블록(12)의 제6 면에는 접지부(76)가 형성될 수 있다. 접지부(76)는 일례로 피드선이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록(12)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.

이하에 설명하는 실시예들은 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 단일 유전체 블록으로 구성된 칩 안테나를 확장하여 실장 공간을 고려한 어레이 구조의 칩 안테나를 제공할 수 있다. 어레이 구조의 칩 안테나는 복수의 유전체 블록을 결합하여 구성한 유전체 블록 어레이의 각 면에 안테나 패턴을 개별로 독립적으로 형성할 수 있다.

어레이 구조의 칩 안테나는 일례로 이하의 도 8 내지 도 13에 도시한 바와 같이 네 개의 유전체 블록을 1x4 배열로 구성하고 외부로 노출된 상기 각 유전체 블록의 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 어레이 구조의 칩 안테나는 실장 공간에 따른 형태를 갖도록 3x3, 2x4, 3x4 등의 다양한 배열로 유전체 블록을 구성하고 이의 노출된 표면에 도체 패턴을 형성하여 구성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 칩 안테나(100)는 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다.

유전체 블록 어레이(102)는 서로 접하는 면을 갖도록 인접하여 배열된 복수의 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)을 포함할 수 있다. 각각의 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)은 육면체 형상을 가지며, 일례로 소정의 유전율을 갖는 폴리머(polymer) 또는 세라믹(ceramic) 소결체로 이루어질 수 있다. 유전체 블록 어레이(102)는 서로 다른 제1 면, 제2 면, 제3 면, 제4 면, 제5 면 및 제6 면을 포함한다. 여기서 제1 면, 제2 면 및 제3 면은 서로 직교하는 방향을 향하도록 구성될 수 있다. 일례로 제1 면은 도면을 기준으로 상면이고, 제2 면과 제3 면은 서로 다른 측면이 될 수 있다. 또한 제1 면은 제6 면과 대향하고, 제2 면은 제4 면과 대향하며, 제3 면은 제5 면과 대향하도록 구성될 수 있다. 일례로 제1 면이 상면일 때 제6 면은 하면이 될 수 있고, 제2 면, 제3 면, 제4 면 및 제5 면은 제1 면을 기준으로 시계 방향으로 순차적으로 위치하는 측면들이 될 수 있다.

또한 도 8에 도시한 유전체 블록 어레이(102)에서 제1 면, 제2 면, 제4 면, 제6 면은 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)의 상면, 두 개의 측면 및 하면을 각각 포함할 수 있다. 그리고 제3 면과 제5 면은 각각 최외곽에 배치된 단위 유전체 블록(102a, 102d)의 측면에 대응할 수 있다.

복수의 안테나부는 제1 안테나부(1041), 제2 안테나부(1042), 제3 안테나부(1043), 제4 안테나부(1044), 제5 안테나부(1045)를 포함할 수 있다. 제1 안테나부(1041)는 유전체 블록 어레이(102)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 제1 금속 패치(1041a)를 포함하고, 제2 안테나부(1042)는 유전체 블록 어레이(102)의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴으로 제2 금속 패치(1042a)를 포함하며, 제3 안테나부(1043)는 유전체 블록 어레이(102)의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴으로 제3 금속 패치(1043a)를 포함할 수 있다. 또한 제4 안테나부(1044)는 유전체 블록 어레이(102)의 제4 면에 배치된 제4 도체 패턴으로 제4 금속 패치(1044a)를 포함하고, 제5 안테나부(1045)는 유전체 블록 어레이(102)의 제5 면에 배치된 제5 도체 패턴으로 제5 금속 패치(1045a)를 포함할 수 있다.

제1 금속 패치(1041a), 제2 금속 패치(1042a) 및 제4 금속 패치(1044a)는 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)의 면들에 각각 고립되어 서로 독립적으로 배치되며 방사 패턴으로 동작할 수 있다. 그리고 제3 금속 패치(1043a)와 제5 금속 패치(1045a)는 각각 최외곽에 배치된 단위 유전체 블록(102a, 102d)의 측면에 각각 고립되어 서로 독립적으로 배치되며 방사 패턴으로 동작할 수 있다.

금속 패치들(1041a, 1042a, 1043a, 1044a, 1045a) 각각은 일례로 직사각형 또는 정사각형을 포함하는 사각형의 평면을 갖도록 형성될 수 있으며, 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)의 면들의 각 중앙에 배치될 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴 내지 제5 도체 패턴을 구성하는 금속 패치들(1041a, 1042a, 1043a, 1044a, 1045a)은 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선(1041b, 1042b, 1043b, 1044b, 1045b)에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(1041), 제2 안테나부(1042), 제3 안테나부(1043), 제4 안테나부(1044) 및 제5 안테나부(1045)도 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

유전체 블록 어레이(102)의 제6 면에는 접지부(106)가 형성될 수 있다. 접지부(106)는 일례로 피드선이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록 어레이(102)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다. 여기서 유전체 블록 어레이(102)의 제6 면은 안테나 모듈을 구성하기 위하여 기판에 실장되는 면일 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 칩 안테나(200)는 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다. 유전체 블록 어레이(102)는 도 8을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 소재 및 구조를 갖도록 제공될 수 있다.

복수의 안테나부는 제1 안테나부(2041), 제2 안테나부(2042), 제3 안테나부(2043), 제4 안테나부(2044), 제5 안테나부(2045)를 포함할 수 있다. 제1 안테나부(2041)는 유전체 블록 어레이(102)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 제1 금속 패치(2041a)를 포함하고, 제2 안테나부(2042)는 유전체 블록 어레이(102)의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴으로 제2 금속 패치(2042a)를 포함하며, 제3 안테나부(2043)는 유전체 블록 어레이(102)의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴으로 제3 금속 패치(2043a)를 포함할 수 있다. 또한 제4 안테나부(2044)는 유전체 블록 어레이(102)의 제4 면에 배치된 제4 도체 패턴으로 제4 금속 패치(2044a)를 포함하고, 제5 안테나부(2045)는 유전체 블록 어레이(102)의 제5 면에 배치된 제5 도체 패턴으로 제5 금속 패치(2045a)를 포함할 수 있다.

제1 금속 패치(2041a), 제2 금속 패치(2042a) 및 제4 금속 패치(2044a)는 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d; 도 8 참조)의 면들에 각각 고립되어 서로 독립적으로 배치되며 방사 패턴으로 동작할 수 있다. 그리고 제3 금속 패치(2043a)와 제5 금속 패치(2045a)는 각각 최외곽에 배치된 단위 유전체 블록(102a, 102d)의 측면에 각각 고립되어 서로 독립적으로 배치되며 방사 패턴으로 동작할 수 있다.

금속 패치들(2041a, 2042a, 2043a, 2044a, 2045a) 각각은 일례로 직사각형 또는 정사각형을 포함하는 사각형의 평면을 갖도록 형성될 수 있으며, 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)의 면들의 각 중앙에 배치될 수 있다.

또한 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 제1 금속 패치 내지 제5 금속 패치(2041a, 2042a, 2043a, 2044a, 2045a) 각각으로부터 이격되면서 이들 금속 패치를 각각 둘러싸도록 배치되는 접지 패턴(2051, 2052, 2053, 2054, 2055)이 형성될 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴 내지 제5 도체 패턴을 구성하는 금속 패치들(2041a, 2042a, 2043a, 2044a, 2045a)은 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선((2041b, 2042b, 2043b, 2044b, 2045b))에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(2041), 제2 안테나부(2042), 제3 안테나부(2043), 제4 안테나부(2044) 및 제5 안테나부(2045)도 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

유전체 블록 어레이(102)의 제6 면에는 접지부(206)가 형성될 수 있다. 접지부(206)는 일례로 피드선이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록 어레이(102)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 칩 안테나(300)는 유전체 블록 어레이(102)와 이 유전체 블록 어레이(102)의 인접한 네 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다. 안테나부가 형성되지 않는 두 면에는 접지부(306)가 형성될 수 있다.

복수의 안테나부는 제1 안테나부(3041), 제2 안테나부(3042), 제3 안테나부(3043) 및 제4 안테나부(3044)를 포함할 수 있다. 제1 안테나부(3041)는 유전체 블록 어레이(102)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 제1 금속 패치(3041a)를 포함하고, 제2 안테나부(3042)는 유전체 블록 어레이(102)의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴으로 제2 금속 패치(3042a)를 포함할 수 있다. 제3 안테나부(3043)는 유전체 블록 어레이(102)의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴으로 제3 금속 패치(3043a)를 포함하고 제4 안테나부(3044)는 유전체 블록 어레이(102)의 제4 면에 배치된 제4 도체 패턴으로 제4 금속 패치(3044a)를 포함할 수 있다.

제1 금속 패치(3401a), 제2 금속 패치(3402a) 및 제4 금속 패치(3044a)는 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d; 도 8 참조)의 면들에 각각 고립되어 서로 독립적으로 배치되며 방사 패턴으로 동작할 수 있다. 그리고 제3 금속 패치(3043a)는 최외곽에 배치된 단위 유전체 블록(102a)의 측면에 고립되어 배치되며 방사 패턴으로 동작할 수 있다.

금속 패치들(3041a, 3042a, 3043a, 3044a) 각각은 일례로 직사각형 또는 정사각형을 포함하는 사각형의 평면을 갖도록 형성될 수 있으며, 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)의 면들의 각 중앙에 배치될 수 있다.

또한 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 제1 금속 패치 내지 제4 금속 패치(3041a, 3042a, 3043a, 3044a) 각각으로부터 이격되면서 이들 금속 패치를 각각 둘러싸도록 배치되는 접지 패턴(3041c, 3042c, 3043c, 3044c)이 형성될 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴 내지 제4 도체 패턴을 구성하는 금속 패치들(3041a, 3042a, 3043a, 3044a)은 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선(3041b, 3042b, 3043b, 3044b)에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(3041), 제2 안테나부(3042), 제3 안테나부(3043) 및 제4 안테나부(3044)도 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

접지부(306)는 유전체 블록 어레이(102)에서 안테나부가 형성되지 않는 나머지 두 면에 형성될 수 있다. 즉, 유전체 블록 어레이(102)의 제5 면과 제6 면에 각각 접지부(306)를 구성하는 도체판(3061, 3062)이 형성될 수 있다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 실시예들에 따른 칩 안테나(500, 600)는 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다. 여기서 유전체 블록 어레이(102)는 도 8을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 소재 및 구조를 갖도록 제공될 수 있다. 그리고 복수의 안테나부는 적어도 2 종의 서로 다른 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

먼저 도 11을 참조하면, 복수의 안테나부는 제1 안테나부(5041), 제2 안테나부(5042), 제3 안테나부(5043), 제4 안테나부(5044), 제5 안테나부(5045)를 포함할 수 있다.

제1 안테나부(5041)는 유전체 블록 어레이(102)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d; 도 8 참조)의 면들에 각각 고립되어 서로 독립적으로 배치되며 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치(5041a)를 포함할 수 있다. 제2 안테나부(5042)와 제4 안테나부(5044)는 유전체 블록 어레이(102)의 제2 면과 제4 면에 각각 배치된 제2 도체 패턴과 제4 도체 패턴으로서 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)의 면들에 각각 형성된 루프 안테나 패턴(5042a, 5044a)을 포함할 수 있다. 그리고 제3 안테나부(5043)와 제5 안테나부(5045)는 유전체 블록 어레이(102)의 제3 면과 제5 면에 각각 배치된 제3 도체 패턴과 제5 도체 패턴으로서 각각 최외곽에 배치된 단위 유전체 블록(102a, 102d)의 측면에 형성된 루프 안테나 패턴(5043a, 5045a)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴을 구성하는 금속 패치(5041a) 및 제2 내지 제5 도체 패턴을 구성하는 루프 안테나 패턴(5042a, 5043a, 5044a, 5045a)은 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선(5041b, 5042b, 5043b, 5044b, 5045b))에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(5041), 제2 안테나부(5042), 제3 안테나부(5043), 제4 안테나부(5044) 및 제5 안테나부(5045)도 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

유전체 블록 어레이(102)의 제6 면에는 접지부(506)가 형성될 수 있다. 접지부(506)는 일례로 피드선이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록 어레이(102)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.

도 12를 참조하면, 복수의 안테나부(604)는 제1 안테나부(6041), 제2 안테나부(6042), 제3 안테나부(6043), 제4 안테나부(6044), 제5 안테나부(6045)를 포함할 수 있다.

제1 안테나부(6041)는 유전체 블록 어레이(102)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d; 도 8 참조)의 면들에 각각 고립되어 서로 독립적으로 배치되며 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치(6041a)를 포함할 수 있다. 제2 안테나부(6042)와 제4 안테나부(6044)는 유전체 블록 어레이(102)의 제2 면과 제4 면에 각각 배치된 제2 도체 패턴과 제4 도체 패턴으로서 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)의 면들에 각각 고립되어 형성된 다이폴 안테나 패턴(6042a, 6044a)을 포함할 수 있다. 그리고 제3 안테나부(6043)와 제5 안테나부(6045)는 유전체 블록 어레이(102)의 제3 면과 제5 면에 배치된 제3 도체 패턴과 제5 도체 패턴으로서 각각 최외곽에 배치된 단위 유전체 블록(102a, 102d)의 측면에 각각 고립되어 형성된 다이폴 안테나 패턴(6043a, 6045a)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴을 구성하는 금속 패치(6041a) 및 제2 내지 제5 도체 패턴을 구성하는 다이폴 안테나 패턴(6042a, 6043a, 6044a, 6045a)은 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선(6041b, 6042b, 6043b, 6044b, 6045b)에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(6041), 제2 안테나부(6042), 제3 안테나부(6043), 제4 안테나부(6044) 및 제5 안테나부(6045)도 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

유전체 블록 어레이(102)의 제6 면에는 접지부(606)가 형성될 수 있다. 접지부(606)는 일례로 피드선이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록 어레이(102)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칩 안테나를 도시한 사시도이다.

도 13을 참조하면, 본 실시예들에 따른 칩 안테나(700)는 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에 배치된 도체 패턴을 갖는 복수의 안테나부를 포함한다. 여기서 유전체 블록 어레이(102)는 도 8을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 소재 및 구조를 갖도록 제공될 수 있다. 그리고 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d; 도 8 참조) 각각에서 서로 다른 안테나 패턴을 포함할 수 있다.

복수의 안테나부는 제1 안테나부(7041), 제2 안테나부(7042), 제3 안테나부(7043), 제4 안테나부(7044), 제5 안테나부(7045)를 포함할 수 있다.

제1 안테나부(7041)는 유전체 블록 어레이(102)의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴으로 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)의 각 면에 고립되어 서로 독립적으로 배치되며 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함할 수 있다. 여기서 단위 유전체 블록(102c)에 배치되는 금속 패치는 이로부터 이격되어 형성된 접지 패턴으로 둘러싸이도록 형성될 수 있다.

제2 안테나부(7042) 및 제4 안테나부(7044)는 유전체 블록 어레이(102)의 제2 면과 제4 면에 배치된 제2 도체 패턴과 제4 도체 패턴으로 네 개의 연속된 단위 유전체 블록(102a, 102b, 102c, 102d)의 각 면에 각각 다이폴 안테나 패턴, 금속 패치, 접지 패턴으로 둘러싸인 금속 패치, 및 루프 안테나 패턴을 순차적으로 포함할 수 있다.

제3 안테나부(7043) 및 제5 안테나부(7045)는 유전체 블록 어레이(102)의 제3 면 및 제5 면에 배치된 제3 도체 패턴과 제5 도체 패턴으로 각각 최외곽에 배치된 단위 유전체 블록(102a, 102d)의 면에 고립되어 형성된 슬롯 안테나 패턴을 포함할 수 있다. 상기 슬롯 안테나 패턴은 각각 방사 패턴으로 동작하며 복수의 슬롯이 형성된 금속판을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 제1 도체 패턴을 구성하는 금속 패치와 제2 도체 패턴 및 제4 도체 패턴, 그리고 제3 도체 패턴과 제5 도체 패턴을 구성하는 금속판은 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다. 즉, 이들 도체 패턴들은 서로 다른 것과 연결되지 않으며, 각각의 도체 패턴들은 개별적으로 대응하여 구비된 피드선에 의해 안테나 구동될 수 있다. 따라서 이들 도체 패턴들을 각각 포함하는 제1 안테나부(7041), 제2 안테나부(7042), 제3 안테나부(7043), 제4 안테나부(7044) 및 제5 안테나부(7045)도 유전체 블록 어레이(102)의 각 면에서 고립되어 서로 독립적으로 형성될 수 있다.

유전체 블록 어레이(102)의 제6 면에는 접지부(706)가 형성될 수 있다. 접지부(706)는 일례로 피드선이 형성되는 부분을 제외한 유전체 블록 어레이(102)의 제6 면 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10, 20, 30, 40, 50, 60, 70: 칩 안테나
12: 유전체 블록
141, 241, 341, 441, 541, 641, 741: 제1 안테나부
142, 242, 342, 442, 542, 642, 742: 제2 안테나부
143, 243, 343, 443, 543, 643, 743: 제3 안테나부
144, 244, 344, 444, 544, 644, 744: 제4 안테나부
145, 245, 445, 545, 645, 745: 제5 안테나부
16, 26, 36, 46, 56, 66, 76: 접지부
100, 200, 300, 500, 600: 칩 안테나
102: 유전체 블록 어레이
102a, 102b, 102c, 102d: 단위 유전체 블록
1041, 2041, 3041, 5041, 6041, 7041: 제1 안테나부
1042, 2042, 3042, 5042, 6042, 7042: 제2 안테나부
1043, 2043, 3043, 5043, 6043, 7043: 제3 안테나부
1044, 2044, 3044, 5044, 6044, 7044: 제4 안테나부
1045, 2045, 5045, 6045, 7045: 제5 안테나부
106, 206, 306, 506, 606: 접지부

Claims

서로 다른 제1 면, 제2 면 및 제3 면을 포함하는 적어도 3면을 갖는 유전체 블록;
상기 유전체 블록의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴을 갖는 제1 안테나부;
상기 유전체 블록의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴을 갖는 제2 안테나부; 및
상기 유전체 블록의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴을 갖는 제3 안테나부
를 포함하고,
상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 상기 제1 면, 제2 면 및 제3 면 각각에서 고립되어 서로 독립적으로 형성된 칩 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 유전체 블록의 상기 제1 면 내지 제3 면과 다른 적어도 한 면에 접지부를 포함하는 칩 안테나.
제 1 항에 있어서,
상기 유전체 블록의 제1 면, 제2 면 및 제3 면은 서로 직교하는 방향을 향하도록 구성된, 칩 안테나.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 각각 포함하는, 칩 안테나.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 상기 각각의 금속 패치로부터 이격되면서 둘러싸도록 배치되는 접지 패턴을 더 포함하는, 칩 안테나.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하며 복수의 슬롯이 형성된 금속판으로 구성된 슬롯 안테나 패턴을 각각 포함하는, 칩 안테나.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 적어도 2종의 서로 다른 안테나 패턴을 포함하는, 칩 안테나.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고,
상기 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 각각 루프 안테나 패턴을 포함하는, 칩 안테나.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고,
상기 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 각각 다이폴 안테나 패턴을 포함하는, 칩 안테나.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고,
상기 제2 도체 패턴은 다이폴 안테나 패턴을 포함하며,
상기 제3 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하며 복수의 슬롯이 형성된 금속판으로 구성된 슬롯 안테나 패턴을 포함하는, 칩 안테나.
제 3 항에 있어서,
상기 유전체 블록은 상기 제2 면과 대향하는 제4 면과, 상기 제3 면과 대향하는 제5 면을 더 포함하고,
상기 제4 면에 배치된 제4 도체 패턴을 갖는 제4 안테나부와, 상기 제5 면에 배치된 제5 도체 패턴을 갖는 제5 안테나부를 더 포함하는 칩 안테나.
복수의 유전체 블록이 서로 접하는 면을 갖도록 인접하여 배열되며, 서로 다른 방향을 향하는 제1 면, 제2 면 및 제3 면을 포함하는 적어도 3면을 갖는 유전체 블록 어레이;
상기 유전체 블록 어레이의 제1 면에 배치된 제1 도체 패턴을 갖는 제1 안테나부;
상기 유전체 블록 어레이의 제2 면에 배치된 제2 도체 패턴을 갖는 제2 안테나부; 및
상기 유전체 블록 어레이의 제3 면에 배치된 제3 도체 패턴을 갖는 제3 안테나부
를 포함하고,
상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 상기 제1 면, 제2 면 및 제3 면 각각에서 고립되어 서로 독립적으로 형성된 칩 안테나.
제 12 항에 있어서,
상기 유전체 블록 어레이의 상기 제1 면 내지 제3 면과 다른 적어도 한 면에 접지부를 포함하는 칩 안테나.
제 12 항에 있어서,
상기 유전체 블록 어레이의 제1 면, 제2 면 및 제3 면은 서로 직교하는 방향을 향하도록 구성된, 칩 안테나.
제 14 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 각각 포함하는, 칩 안테나.
제 15 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 상기 각각의 금속 패치로부터 이격되면서 둘러싸도록 배치되는 접지 패턴을 더 포함하는, 칩 안테나.
제 14 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴, 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 적어도 2종의 서로 다른 안테나 패턴을 포함하는, 칩 안테나.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고,
상기 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 각각 루프 안테나 패턴을 포함하는, 칩 안테나.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고,
상기 제2 도체 패턴 및 제3 도체 패턴은 각각 다이폴 안테나 패턴을 포함하는, 칩 안테나.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치를 포함하고,
상기 제2 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하는 금속 패치, 루프 안테나 패턴, 다이폴 안테나 패턴 중 적어도 2 이상을 포함하며,
상기 제3 도체 패턴은 방사 패턴으로 동작하며 복수의 슬롯이 형성된 금속판으로 구성된 슬롯 안테나 패턴을 포함하는, 칩 안테나.