KR20220085593A - 무선 통신 모듈 - Google Patents

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KR20220085593A
KR20220085593A KR1020200175781A KR20200175781A KR20220085593A KR 20220085593 A KR20220085593 A KR 20220085593A KR 1020200175781 A KR1020200175781 A KR 1020200175781A KR 20200175781 A KR20200175781 A KR 20200175781A KR 20220085593 A KR20220085593 A KR 20220085593A
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은상기
김형석
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 실시예에 따른 인쇄회로기판은 기판의 일영역에 형성되는 필컷부; 및 상기 필컷부 상에 형성되는 복수의 연결포트를 포함하고, 상기 복수의 연결포트는, 상기 기판이 실장되는 메인 보드에 형성되는 입력라인, 접지라인, 방사패턴 또는 연장패턴과 선택적으로 연결된다.

Description

무선 통신 모듈{Radio antenna module}
본 발명은 무선 통신 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로 방사 패턴을 필컷 영역에 배치하는 무선 통신 모듈에 관한 것이다.
일반적 안테나 구성시 파장의 1/4 길이만큼 설계가 되어야 한다. 예를 들어, 2.4GHz 주파수 경우 안테나 길이는 파장을 고려하여 대략 32mm 라인 길이가 있어야 한다. 또한 그라운드(GND)와의 간격도 일정 부분 필요하다. 근거리 소형 통신 모듈에 필요한 소형 안테나의 경우, 소형화에 따른 안테나도 소형으로 구성되어야 한다.
도 1은 커버형 안테나를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 탑커버를 이용한 안테나 설계시 안테나의 전체 영역은 PCB Peel Cut(Metal Free) 영역에 위치하기 어렵다. 안테나와 PCB의 메탈이 중첩되면 기상 커패시턴스(Cp)가 발생하고 커플링으로 인하여 방사 성능 손실이 발생하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 안테나 패턴을 필컷 영역에 배치하여 방사 성능을 높이는 통신 모듈을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 실시예에 따른 인쇄회로기판은 기판의 일영역에 형성되는 필컷부; 및 상기 필컷부 상에 형성되는 복수의 연결포트를 포함하고, 상기 복수의 연결포트는, 상기 기판이 실장되는 메인 보드에 형성되는 입력라인, 접지라인, 방사패턴 또는 연장패턴과 선택적으로 연결된다.
상기 메인 보드에 형성되는 상기 입력라인, 상기 접지라인, 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴은 상기 메인 보드의 필컷부에 형성될 수 있다.
상기 복수의 연결포트는, 상기 메인 보드에 형성되는 상기 입력라인과 연결되는 입력포트와, 상기 메인보드에 형성되는 상기 접지라인과 연결되는 접지포트, 및 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴과 연결되는 연장포트를 포함할 수 있다.
상기 접지포트는 상기 방사패턴에서 분기되어 형성되는 복수의 접지포트를 포함하고, 상기 복수의 접지포트 중 어느 하나는 상기 접지라인과 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 기판 상에 적층되는 다른 기판을 상기 복수의 연결포트 중 하나의 연결포트를 연결하는 하나 이상의 비아홀을 포함할 수 있다.
상기 기판 상에 적층되는 다른 기판 상에 방사패턴이 형성되고, 상기 다른 기판 상에 형성되는 상기 방사패턴은 비아홀을 통해 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴과 연결될 수 있다.
상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴은 상기 기판의 상기 필컷부와 오버랩되고, 상기 메인 보드에 형성되는 상기 연장패턴은 상기 기판과 오버랩되지 않을 수 있다.
상기 접지라인은 상기 기판이 실장되는 상기 메인 보드의 상기 필컷부 외의 영역에 형성되는 그라운드와 연결될 수 있다.
상기 입력라인은 상기 기판의 상기 필컷부 외의 영역에 형성되어 입력신호를 입력받는 신호포트와 연결될 수 있다.
상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴은 지그재그 형상 또는 미앤더 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 다른 실시예에 따른 통신 모듈은 복수의 레이어를 형성하는 복수의 기판을 포함하고, 상기 복수의 기판 중 최하단에 형성되는 기판은, 기판의 일영역에 형성되는 필컷부; 및 상기 필컷부 상에 형성되는 복수의 연결포트를 포함하고, 상기 복수의 연결포트는, 상기 기판이 실장되는 메인 보드에 형성되는 입력라인, 접지라인, 방사패턴 또는 연장패턴과 선택적으로 연결된다.
상기 메인 보드에 형성되는 상기 입력라인, 상기 접지라인, 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴은 상기 메인 보드의 필컷부에 형성될 수 있다.
상기 복수의 연결포트는, 상기 기판에 실장되는 상기 메인 보드에 형성되는 상기 입력라인과 연결되는 입력포트와, 상기 메인보드에 형성되는 상기 접지라인과 연결되는 접지포트, 및 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴과 연결되는 연장포트를 포함할 수 있다.
상기 접지포트는 상기 방사패턴에서 분기되어 형성되는 복수의 접지포트를 포함하고, 상기 복수의 접지포트 중 어느 하나는 상기 접지라인과 선택적으로 연결될 수 있다.
상기 기판의 상기 복수의 레이어 중 적어도 하나에 방사패턴이 형성되고, 상기 복수의 레이어 중 적어도 하나에 형성되는 상기 방사패턴은 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴과 연결되거나 상기 메인 보드에 형성되는 상기 연장패턴과 연결될 수 있다.
상기 기판의 상기 복수의 레이어 중 적어도 하나에 형성되는 상기 방사패턴은 비아홀에 의해 서로 연결될 수 있다.
상기 복수의 레이어 중 적어도 하나에 형성되는 상기 방사패턴은 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴과 비아홀에 의해 연결되거나 상기 메인 보드에 형성되는 상기 연장패턴과 비아홀에 의해 연결될 수 있다.
상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴은 상기 기판의 상기 필컷부와 오버랩되고, 상기 메인 보드에 형성되는 상기 연장패턴은 상기 기판과 오버랩되지 않을 수 있다.
상기 접지라인은 상기 메인 보드의 상기 필컷부 외의 영역에 형성되는 그라운드와 연결될 수 있다.
상기 입력라인은 상기 기판의 상기 필컷부 외의 영역에 형성되어 입력신호를 입력받는 신호포트와 연결될 수 있다.
본 실시예에 따르면 방사 패턴이 필컷 영역(metal free)이 배치되므로 기생 커패시턴스가 발생 가능성이 낮고 커플링으로 인한 방사 성능 손실 발생 가능성이 낮아 방사 효율이 증가한다.
또한, 통신 모듈의 필컷부는 최외곽에 형성됨으로써 통신 모듈이 실장되는 메인 보드의 필컷부와 매칭이 용이하다.
또한, 통신 모듈이 실장되는 메인 보드의 필컷부 상에 입력라인, 접지라인, 방사패턴 또는 연장패턴을 형성할 수 있어, 설계의 자유도를 높일 수 있고, 그로 인해, 통신 모듈의 크기에 따른 안테나 구현의 제약을 벗어날 수 있다.
또한, 방사 패턴에서 분기되는 복수의 접지포트를 통해 최적의 그라운드 포인트를 선택할 수 있다.
또한, 커버형 안테나와 같이 메탈 커버의 금형 설계를 필요로 하지 않으므로 재료 비용 절감이 가능하다.
또한, 통신 모듈을 사용하는 어플리케이션(Application) 보드에 추가 보조 방사 패턴 삽입이 가능하여, 다양한 종류의 어플리케이션 PCB의 다양한 적층 및 유전율 환경에서도 미세 튜닝할 수 있는 구조가 된다.
이를 통해, 초소형 안테나 일체형 모듈의 구현이 가능하고, 안테나 길이 및 성능을 위한 추가 보조 방사 패턴으로 효율 상승 그리고 다양하게 적용될 어플리케이션의 환경, 즉 기구, 금속, 신체, PCB 적층, 유전율 등에 의해 변하는 공진점을 쉽게 디버깅하여 보완할 수 있다.
발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 커버형 안테나를 도시한 것이다.
도 2 내지 도 7은 본 실시예에 따른 통신 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우 뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 통신 모듈의 기판이 메인 보드(인쇄회로기판, 즉, 주 회로기판)에 결합하는 것을 도시한 것이고, 도 3 내지 도 5 및 도 7은 본 실시예에 따른 통신 모듈의 A 측에서 바라본 기판의 BOT 면과 B측에서 바라본 메인 보드를 결합하여 도시한 것이고, 도 6은 본 실시예에 따른 통신 모듈에서 방사패턴이 형성된 기판 상면이 메인 보드에 결합한 것을 도시한 것이다.
여기서, 메인 보드는 본 실시예에 따른 통신 모듈이 실장되는 보드로, 본 실시예에 따른 통신 모듈을 이용하는 장치의 메인 보드일 수 있다. 메인 보드는 특정 보드 또는 특정 종류로 한정되지 않을 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 통신 모듈을 실장하는 이용하는 보드면 다양한 보드에 적용될 수 있음은 당연하다.
본 실시예에 따른 통신 모듈은 기판과 메인 보드의 필컷부 상에 방사패턴 또는 연장패턴이 형성되어 기생 커패시턴스의 발생을 감소시키고 메탈과 커플링으로 인한 방사 성능 손실을 방지할 수 있다. 또한, 메인 보드 상에 형성되는 입력라인, 접지라인, 방사패턴 또는 연장패턴을 기판의 연결포트를 통해 연결하기 때문에 설계상 자유도를 확보할 수 있다. 또한, 기존 안테나의 경우, 통신 모듈의 크기의 한계상 방사패턴의 길이를 확보하기 어려운 문제가 있었으나, 본 실시예는 부족한 방사 패턴의 길이를 메인 보드 상에서 구현할 수 있고, 복수의 기판을 형성하는 각 레이어 상에 방사패턴을 형성함으로써 통신 모듈의 방사패턴의 길이를 확보할 수 있다.
본 실시예에 따른 통신 모듈의 인쇄회로기판은 기판(110)의 일영역에 형성되는 필컷부(120)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 기판(110)은 SIP(System In Package) 통신 모듈일 수 있고, BT(블루투스), BLE(저전력 블루투스), WiFi(와이파이) 등의 근거리 무선 통신 모듈일 수 있다. 이 외에 다양한 통신 모듈일 수 있다. 근거리 무선 통신을 수행하는 모듈로, 소형 통신 모듈일 수 있다. 기판(110)은 기판(110)상에 적층되는 다른 기판을 포함할 수 있다. 기판(110)은 기판(110) 상에 적층되는 다른 기판과 함께 복수의 레이어를 형성할 수 있다. 예를 들어, 복수의 기판은 4개의 레이어로 적층되어 형성될 수 있다. 기판(110)의 최하단 레이어는 제1 레이어일 수 있고, 최상단 레이어는 제4 레이어일 수 있다. 기판(110)의 최하단 레이어는 기판(110)이 실장되는 메인 보드(200)와 접촉될 수 있다.
기판(110)의 일영역에는 필컷부(120)가 형성될 수 있다. 필컷부(120)는 메탈 프리(metal free)한 영역으로서, 비접지 영역일 수 있고, 에칭(etching) 처리를 한 영역일 수 있다. 기판(110)의 필컷부(120) 이외의 영역에 전자부품 또는 소자가 실장될 수 있다. 일반적으로 안테나 설계시 방사 패턴이 배치될 영역의 기판을 필컷(Peel cut)처리한다. 이를 통해, 방사 패턴과 메탈과의 커플링을 방지하여 방사 성능을 높일 수 있다.
기판(110)의 필컷부(120)는 기판(110)의 일영역에 형성될 수 있고, 기판(110)의 최외곽 영역에 형성될 수 있다. 기판(110)의 필컷부(120)는 기판(110)이 실장되는 메인 보드(200)의 필컷부(210) 상에 배치될 수 있다. 기판(110)의 필컷부(120)는 기판(110)이 실장되는 메인 보드(200)의 필컷부(210)의 일부분과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 메인 보드(200)의 필컷부(210)는 메인 보드(200)의 일영역에 형성될 수 있고, 메인 보드(200)의 최외곽 영역에 형성될 수 있다. 기판(110)의 필컷부(120)는 기판(110)의 최외곽 영역에 형성됨으로써, 기판(110)의 필컷부(120)의 전 영역이 메인 보드(200)의 필컷부(210) 상에 용이하게 매칭하여 배치할 수 있다.
인쇄회로기판은 기판(110)의 필컷부(120) 상에 형성되는 복수의 연결포트를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 복수의 연결포트는 기판(110)이 실장되는 메인 보드(200)에 형성되는 입력라인(131), 접지라인(141), 방사패턴(161) 또는 연장패턴(151)과 선택적으로 연결될 수 있다. 복수의 연결포트는 메인 보드(200)에 형성되는 입력라인(131), 접지라인(141), 방사패턴(161) 또는 연장패턴(151)과 전기적으로 연결될 수 있고, 솔더링되어 연결될 수 있다. 복수의 연결포트는 기판(110)의 BOT면 또는 TOP면에 형성될 수 있다. 복수의 연결포트는 메인 보드(200)에 형성되는 입력라인(131)과 연결되는 입력포트(130)를 포함할 수 있다. 복수의 연결포트는 메인 보드(200)에 형성되는 접지라인(141)과 연결되는 접지포트(140)를 포함할 수 있다. 복수의 연결포트는 메인 보드(200)에 형성되는 방사패턴(161) 또는 연장패턴(151)과 연결되는 연장포트(150)를 포함할 수 있다.
메인 보드(200)에 형성되는 입력라인(131)은 기판(110) 상에 형성되는 입력포트(130)를 통해 기판(110)과 연결될 수 있다. 입력라인(131) 및 입력포트(130)를 통해 전류가 인가됨으로써 입력신호가 입력되고, 접지포트(140)로 인가된 전류가 빠져나가되, 방사패턴(161)을 통해 신호가 방사될 수 있다. 여기서, 입력 신호는 통신 모듈에 입력되어 방사패턴으로 방사되는 신호일 수 있다.
입력라인(131)은 기판(110)의 필컷부(120) 외의 영역에 형성되어 입력 신호를 입력받는 신호포트(132)와 연결될 수 있다. 신호포트(132)에서 입력되는 신호는 피드매칭부(Feed matching)를 통과하여 입력포트(130)로 입력될 수 있다. 피드매칭부는 통신 모듈(100)의 방사 성능을 높이기 위해 RF 임피던스를 매칭하는 역할을 할 수 있다. 피드매칭부는 통신 모듈(100)에 입력된 신호를 RF 임피던스 매칭하여 입력포트(130)로 송신할 수 있다.
메인 보드(200)에 형성되는 접지라인(141)은 기판(110) 상에 형성되는 접지포트(140)를 통해 기판(110)과 연결될 수 있다. 접지라인(141)은 메인 보드(200)의 필컷부(210) 외의 영역에 형성되는 그라운드와 연결될 수 있다. 접지포트(140)는 방사패턴(161)에서 분기되어 형성되는 복수의 접지포트(140)를 포함할 수 있다. 복수의 접지포트(140) 중 어느 하나는 접지라인(141)과 선택적으로 연결되어 최종적으로 그라운드와 연결될 수 있다. 기판(110)이 메인 보드(200)에 실장될 때 복수의 접지포트(140) 중 어느 하나는 접지라인(141)과 선택적으로 연결되어 최종적으로 접지될 수 있다. 복수의 접지포트(140)의 개수는 기판(110)의 크기 또는 통신 모듈(100)의 크기 등에 따라 달라질 수 있다.
복수의 접지포트(140) 중 어느 하나는 기판(110) 또는 통신 모듈(100)이 실장되는 메인 보드(200)의 그라운드와 선택적으로 연결될 수 있다. 복수의 접지포트(140) 중 어느 하나는 기판(110)을 메인 보드(200)에 장착할 때, 메인 보드(200)의 그라운드와 선택적으로 솔더링되어 연결될 수 있다. 복수의 접지포트(140) 중 어느 하나는 기판(110) 또는 통신 모듈(100)이 실장되는 메인 보드(200)의 그라운드와 스위칭되어 연결될 수 있다. 복수의 접지포트 중 어느 하나는 메인 보드(200)의 그라운드와 스위치 클로즈되어 연결될 수 있고, 나머지는 스위치 오픈되어 배치될 수 있다. 이와 같이, 복수의 접지포트(140) 중 어느 하나가 메인 보드(200)의 그라운드와 연결되는 구성은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
통신 모듈(100)을 메인 보드(200)에 실장하는 경우, 안테나 튜닝 작업을 통해 복수의 접지포트 중 최적의 접지포트를 선택하여 메인 보드(200)의 그라운드와 연결할 수 있다. 메인 보드(200)의 그라운드는 메인 보드(200)의 필컷부(210) 외의 영역에 형성될 수 있다.
복수의 접지포트(140) 중 어느 하나는 기판(110)이 실장되는 메인 보드(200)의 그라운드와 선택적으로 연결됨에 따라 입력포트(130)와 접지포트(140) 사이의 거리가 결정되고, 이를 통해, 통신 모듈(100)의 인덕턴스가 결정될 수 있다.
입력신호가 입력되는 입력포트(130)와 접지포트(140) 사이의 물리적 거리가 증가할수록 통신 모듈(100)의 인덕턴스는 증가할 수 있다. 통신 모듈(100)의 인덕턴스는 방사패턴과 기판(110)의 메탈이 중첩되어 발생하는 기생 커패시턴스(Cp)를 상쇄시킬 수 있다. 따라서, 설계된 인덕턴스 값을 설정하기 위하여 복수의 접지포트(140) 중 어느 하나가 메인 보드(200)의 그라운드와 연결될 수 있다.
도 5를 참조하면, 접지포트(140)는 방사패턴(161)에서 복수 개로 분기되어 형성되는 복수의 접지포트(142, 143)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 접지포트(140)는 2개의 접지부를 포함할 수 있고, 입력포트(130)와 물리적 거리가 작은 제1 접지포트(142) 및 물리적 거리가 큰 제2 접지포트(143)를 포함할 수 있다. 입력포트(130)와 물리적 거리가 작은 제1 접지포트(142)가 메인 보드(200)의 그라운드와 연결되는 경우, 통신 모듈(100)의 인덕턴스는 작을 수 있다. 입력포트(130)와 물리적 거리가 큰 제2 접지포트(143) 메인 보드(200)의 그라운드와 연결되는 경우, 통신 모듈(100)의 인덕턴스는 클 수 있다.
방사패턴(161) 및 연장패턴(151)은 입력포트(130)로 입력된 신호를 방사할 수 있고, 메인 보드(200)의 필컷부(210) 상에 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 방사패턴(161) 및 연장패턴(151)의 길이에 따라 방사 특성이 달라질 수 있다. 통신 모듈(100)에 형성되는 방사패턴(161) 및 연장패턴(151)의 길이의 총합인 "총 안테나 길이"는 통신 모듈에 입력되는 신호가 방사되는 안테나 길이를 의미할 수 있다. 총 안테나 길이는 입력신호의 파장의 1/4 길이만큼 설계되어야 한다. 예를 들어, 2.4GHz 주파수의 경우 안테나 길이는 파장을 고려하여 약 32mm 길이가 확보되어야 한다. 방사패턴(161)과 연장패턴(151)은 반드시 모두 구현될 필요는 없으며, 필요에 따라 방사패턴(161) 또는 연장패턴(151)만 포함하도록 설계될 수 있다.
메인 보드(200)에 형성되는 방사패턴(161)은 기판(110)의 필컷부(120)와 오버랩될 수 있다. 메인 보드(200)에 형성되는 연장패턴(151)은 기판(110)과 오버랩되지 않을 수 있다. 메인 보드(200)에 형성되는 방사패턴(161)이 짧게 설계되는 경우, 부족한 안테나 길이는 연장패턴(151)을 통해 확보될 수 있다. 방사패턴(161) 및 연장패턴(151)은 지그재그 형상 또는 미앤더 형상으로 형성될 수 있다.
메인 보드(200)에 형성되는 방사패턴(161)은 연장포트(150)를 통해 메인 보드(200)에 형성되는 연장패턴(151)과 연결될 수 있다. 즉, 메인 보드(200)에 형성되는 방사패턴(161)의 일단은 입력포트(130)를 통해 입력라인(131)과 연결되고, 방사패턴(161)의 타단은 연장포트(150)를 통해 연장패턴(151)과 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 경우, 방사패턴(161)은 기판(110) 상에 적층되는 다른 기판 상에 형성될 수 있다. 이를 통해, 통신 모듈(100)의 방사패턴(161)의 길이를 확보할 수 있다. 여기서, 기판(110)은 복수의 레이어를 형성하는 복수의 기판을 포함할 수 있다.
예를 들어, 복수의 기판(110)은 4개의 레이어로 적층되어 형성될 수 있다. 복수의 레이어 중 적어도 하나에 방사패턴(161)이 형성될 수 있다. 방사패턴(161)은 복수의 레이어의 TOP 면 및 BOT 면 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다. 복수의 레이어에 형성되는 각 방사패턴(161)은 복수의 레이어를 관통하는 비아홀(163)을 통해 서로 연결될 수 있다.
방사패턴(161)이 모든 레이어에 형성된 경우, 각 레이어에 형성된 방사패턴(161)은 비아홀(163)에 의해 서로 연결될 수 있다. 방사패턴(161)이 제2 레이어를 제외한 제1, 3, 4 레이어에 형성되는 경우, 제1 레이어와 제3 레이어에 형성되는 방사패턴은 비아홀에 의해 연결되고, 제3 레이어와 제4레이어에 형성되는 방사패턴은 비아홀에 의해 연결될 수 있다. 제1 레이어에 형성되는 방사패턴은 메인 보드(200) 상에 형성되는 방사패턴과 비아홀에 의해 연결될 수 있고, 제4 레이어에 형성되는 방사패턴은 비아홀을 통해 연장패턴(151)과 연결되는 연장포트(150)와 연결될 수 있다.
즉, 입력포트(130)를 통해 신호가 입력되면, 순차적으로 메인 보드(200)에 형성되는 방사패턴(161), 각 레이어에 형성되는 방사패턴(161), 및 메인 보드(200)에 형성되는 연장패턴(151)을 통해 신호가 방사될 수 있고, 메인 보드(200)에 형성되는 방사패턴(161)과 각 레이어에 형성되는 방사패턴(161)은 비아홀(163)에 의해 서로 연결되고, 레이어에 형성되는 방사패턴과 연장패턴(151)과 연결되는 연장포트(150)는 비아홀(163)에 의해 서로 연결될 수 있다. 메인 보드(200)에 형성되는 방사패턴(161), 복수의 레이어 상에 구현되는 방사패턴(161), 메인 보드(200)에 형성되는 연장패턴(151)이 항상 포함되어 구현될 필요는 없으며, 필요에 따라 선택적으로 포함하도록 설계될 수 있다.
통신 모듈(100)에 입력되는 안테나 주파수에 따라 방사패턴(161)의 길이에 따라 레이어 층수가 증감될 수 있다. 안테나 신호의 방사를 위해 필요한 안테나 길이에 따라 방사패턴이 형성되는 레이어의 개수, 위치, 각 레이어에서의 방사패턴의 형태, 각 레이어 간의 연결 형태가 달라질 수 있음은 당연하다.
본 실시예에 따르면 방사 패턴이 필컷 영역(metal free)이 배치되므로 기생 커패시턴스가 발생 가능성이 낮고 커플링으로 인한 방사 성능 손실 발생 가능성이 낮아 방사 효율이 증가한다. 또한, 통신 모듈의 필컷부는 최외곽에 형성됨으로써 통신 모듈이 실장되는 메인 보드의 필컷부와 매칭이 용이하다. 또한, 통신 모듈이 실장되는 메인 보드의 필컷부 상에 입력라인, 접지라인, 방사패턴 또는 연장패턴을 형성할 수 있어, 설계의 자유도를 높일 수 있고, 그로 인해, 통신 모듈의 크기에 따른 안테나 구현의 제약을 벗어날 수 있다. 또한, 방사 패턴에서 분기되는 복수의 접지포트를 통해 최적의 그라운드 포인트를 선택할 수 있다. 또한, 커버형 안테나와 같이 메탈 커버의 금형 설계를 필요로 하지 않으므로 재료 비용 절감이 가능하다. 또한, 통신 모듈을 사용하는 어플리케이션(Application) 보드에 추가 보조 방사 패턴 삽입이 가능하여, 다양한 종류의 어플리케이션 PCB의 다양한 적층 및 유전율 환경에서도 미세 튜닝할 수 있는 구조가 된다. 이를 통해, 초소형 안테나 일체형 모듈의 구현이 가능하고, 안테나 길이 및 성능을 위한 추가 보조 방사 패턴으로 효율 상승 그리고 다양하게 적용될 어플리케이션의 환경, 즉 기구, 금속, 신체, PCB 적층, 유전율 등에 의해 변하는 공진점을 쉽게 디버깅하여 보완할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 위치 측정부 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 통신 모듈 110: 기판
120: 필컷부 130: 입력포트
140: 접지포트 150: 연장포트
200: 메인 보드 210: 필컷부

Claims (20)

  1. 기판의 일영역에 형성되는 필컷부; 및
    상기 필컷부 상에 형성되는 복수의 연결포트를 포함하고,
    상기 복수의 연결포트는,
    상기 기판이 실장되는 메인 보드에 형성되는 입력라인, 접지라인, 방사패턴 또는 연장패턴과 선택적으로 연결되는 인쇄회로기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 보드에 형성되는 상기 입력라인, 상기 접지라인, 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴은 상기 메인 보드의 필컷부에 형성되는 인쇄회로기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 연결포트는,
    상기 메인 보드에 형성되는 상기 입력라인과 연결되는 입력포트와, 상기 메인보드에 형성되는 상기 접지라인과 연결되는 접지포트, 및 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴과 연결되는 연장포트를 포함하는 인쇄회로기판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접지포트는 상기 방사패턴에서 분기되어 형성되는 복수의 접지포트를 포함하고,
    상기 복수의 접지포트 중 어느 하나는 상기 접지라인과 선택적으로 연결되는 인쇄회로기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 적층되는 다른 기판을 상기 복수의 연결포트 중 하나의 연결포트를 연결하는 하나 이상의 비아홀을 포함하는 인쇄회로기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 적층되는 다른 기판 상에 방사패턴이 형성되고,
    상기 다른 기판 상에 형성되는 상기 방사패턴은 비아홀을 통해 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴과 연결되는 인쇄회로기판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴은 상기 기판의 상기 필컷부와 오버랩되고,
    상기 메인 보드에 형성되는 상기 연장패턴은 상기 기판과 오버랩되지 않는 인쇄회로기판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 접지라인은 상기 메인 보드의 상기 필컷부 외의 영역에 형성되는 그라운드와 연결되는 인쇄회로기판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입력라인은 상기 기판의 상기 필컷부 외의 영역에 형성되어 입력신호를 입력받는 신호포트와 연결되는 인쇄회로기판.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴은 지그재그 형상 또는 미앤더 형상으로 형성되는 인쇄회로기판.
  11. 복수의 레이어를 형성하는 복수의 기판을 포함하고,
    상기 복수의 기판 중 최하단에 형성되는 기판은,
    기판의 일영역에 형성되는 필컷부; 및
    상기 필컷부 상에 형성되는 복수의 연결포트를 포함하고,
    상기 복수의 연결포트는,
    상기 기판이 실장되는 메인 보드에 형성되는 입력라인, 접지라인, 방사패턴 또는 연장패턴과 선택적으로 연결되는 통신모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 메인 보드에 형성되는 상기 입력라인, 상기 접지라인, 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴은 상기 메인 보드의 필컷부에 형성되는 통신 모듈.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 연결포트는,
    상기 기판에 실장되는 상기 메인 보드에 형성되는 상기 입력라인과 연결되는 입력포트와, 상기 메인보드에 형성되는 상기 접지라인과 연결되는 접지포트, 및 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴 또는 상기 연장패턴과 연결되는 연장포트를 포함하는 통신 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 접지포트는 상기 방사패턴에서 분기되어 형성되는 복수의 접지포트를 포함하고,
    상기 복수의 접지포트 중 어느 하나는 상기 접지라인과 선택적으로 연결되는 통신 모듈.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 기판의 상기 복수의 레이어 중 적어도 하나에 방사패턴이 형성되고,
    상기 복수의 레이어 중 적어도 하나에 형성되는 상기 방사패턴은 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴과 연결되거나 상기 메인 보드에 형성되는 상기 연장패턴과 연결되는 통신 모듈.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 기판의 상기 복수의 레이어 중 적어도 하나에 형성되는 상기 방사패턴은 비아홀에 의해 서로 연결되는 통신 모듈.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 레이어 중 적어도 하나에 형성되는 상기 방사패턴은 상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴과 비아홀에 의해 연결되거나 상기 메인 보드에 형성되는 상기 연장패턴과 비아홀에 의해 연결되는 통신 모듈.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 메인 보드에 형성되는 상기 방사패턴은 상기 기판의 상기 필컷부와 오버랩되고,
    상기 메인 보드에 형성되는 상기 연장패턴은 상기 기판과 오버랩되지 않는 통신 모듈.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 접지라인은 상기 메인 보드의 상기 필컷부 외의 영역에 형성되는 그라운드와 연결되는 통신 모듈.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 입력라인은 상기 기판의 상기 필컷부 외의 영역에 형성되어 입력신호를 입력받는 신호포트와 연결되는 통신 모듈.
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