KR20220161766A - 안테나 모듈 - Google Patents

안테나 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20220161766A
KR20220161766A KR1020210069899A KR20210069899A KR20220161766A KR 20220161766 A KR20220161766 A KR 20220161766A KR 1020210069899 A KR1020210069899 A KR 1020210069899A KR 20210069899 A KR20210069899 A KR 20210069899A KR 20220161766 A KR20220161766 A KR 20220161766A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
distance
frequency band
disposed
edge
Prior art date
Application number
KR1020210069899A
Other languages
English (en)
Inventor
양찬우
박정수
오정훈
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020210069899A priority Critical patent/KR20220161766A/ko
Priority to CN202280038381.5A priority patent/CN117397122A/zh
Priority to EP22816432.3A priority patent/EP4350885A1/en
Priority to PCT/KR2022/007729 priority patent/WO2022255773A1/ko
Publication of KR20220161766A publication Critical patent/KR20220161766A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/25—Ultra-wideband [UWB] systems, e.g. multiple resonance systems; Pulse systems

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈은 접지부 및 유전부를 포함하는 기판; 제1 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제1 가장 자리 일측에 배치되는 제1 안테나; 상기 제2 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제2 가장 자리 일측에 배치되는 제2 안테나; 및 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 사이의 상기 제1 가장 자리 일측 또는 상기 제2 가장 자리 일측에 배치되는 스터브를 포함하고, 상기 스터브는, 상기 제1 안테나와 제1 거리만큼 이격 배치되고 상기 제2 안테나와 제2 거리만큼 이격 배치되며, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는, 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역에 대응하는 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역에 기초하여 설정된다.

Description

안테나 모듈{ANTENNA MODULE}
실시 예는 안테나 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 통신 단말기에서 안테나 장치의 성능을 향상시키기 위한 연구가 이루어지고 있다. 이는 통신 단말기에서 안테나 장치가 실질적으로 신호의 송수신을 담당하기 때문이다. 이에 따라, 최근 통신 단말기에 장착되는 안테나 장치로, 미모(MIMO; Multiple-Input Multiple-Output) 안테나 장치가 제안되고 있다. 이때, 미모 안테나 장치는 다수개의 안테나 소자들을 구비한다. 이러한 미모 안테나 장치에서 안테나 소자들을 통해 일정 주파수 대역(frequency band)에서 신호를 송수신함으로써, 다양한 통신망에 접속 가능하다.
그러나, 상기와 같은 미모 안테나 장치 동작 시, 안테나 소자들 사이에 전자기적 상호 결합(coupling)이 발생하여, 통신 단말기의 성능 저하를 초래하는 문제점이 있다.
안테나 간 상호 간섭을 저감 시키기 위하여, 안테나 소자간 이격 거리 조절, 디커플링(Decoupling) 회로 삽입, 서스펜드 라인(Suspended line) 설계 등의 방법을 이용하기도 한다.
하지만, 이격 거리 조절의 경우에는 안테나 설계 소형화가 어려워진다는 문제가 발생한다. 디커플링(Decoupling) 회로 삽입, 서스펜드 라인(Suspended line) 설계의 경우에는 협대역 주파수만 가능하며 Multi-band 및 Broad-band(예를 들어, UWB)에는 적용 어렵다는 문제점이 발생한다.
이로 인하여, 미모 안테나 장치에서 안테나 소자들 사이의 전자기적 상호 결합을 억제하기 위한 방안이 요구된다.
실시 예는 안테나 모듈에 포함된 복수의 안테나 사이의 격리도를 향상시킬 수 있는 안테나 모듈을 제공하기 위한 것이다.
실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈은 접지부 및 유전부를 포함하는 기판; 제1 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제1 가장 자리 일측에 배치되는 제1 안테나; 제2 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제2 가장 자리 일측에 배치되는 제2 안테나; 및 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 사이의 상기 제1 가장 자리 일측 또는 상기 제2 가장 자리 일측에 배치되는 스터브를 포함하고, 상기 스터브는, 상기 제1 안테나와 제1 거리만큼 이격 배치되고 상기 제2 안테나와 제2 거리만큼 이격 배치되며, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는, 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역에 대응하는 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역에 기초하여 설정된다.
상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나는, 상기 유전부 상단에 배치될 수 있다.
상기 스터브는, 상기 유전부 상단에 배치되고 상기 접지부와 연결될 수 있다.
상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역은, 서로 동일한 주파수 대역일 수 있다.
상기 제1 거리는, 상기 제1 안테나와 상기 접지부의 에지가 교차하는 영역의 중심인 제1 지점에서 상기 스터브와 상기 접지부가 교차하는 영역의 중심인 제2 지점까지의 거리일 수 있다.
상기 제2 거리는, 상기 제2 안테나와 상기 접지부의 에지가 교차하는 영역의 중심인 제3 지점에서 상기 스터브와 상기 접지부가 교차하는 영역의 중심인 제2 지점까지의 거리일 수 있다.
상기 제1 거리는, 상기 제1 파장 대역의 1/8배 내지 1배일 수 있다.
상기 제1 거리는, 상기 제1 파장 대역의 1/8배 내지 7/8배일 수 있다.
상기 제1 거리는, 상기 제1 파장 대역의 1/4배 내지 3/4배일 수 있다.
상기 제1 거리는, 상기 제1 파장 대역의 1/2배일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈은 접지부 및 유전부를 포함하는 기판; 제1 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제1 가장 자리 일측에 배치되는 제1 안테나; 제2 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제2 가장 자리 일측에 배치되는 제2 안테나; 및 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 사이의 상기 제1 가장 자리 일측 또는 상기 제2 가장 자리 일측에 배치되는 스터브를 포함하고, 상기 스터브는, 상기 제1 안테나와 제1 거리만큼 이격 배치되고 상기 제2 안테나와 제2 거리만큼 이격 배치되며, 상기 제1 거리는, 상기 제1 안테나의 전기장에 기초하여 설정된다.
상기 스터브는, 상기 제1 안테나의 전기장의 널 지점(null point)에 배치될 수 있다.
실시 예에 따르면, 하나의 기판에 설치된 다수의 안테나 사이의 격리도를 향상시킬 수 있다.
또한, 하나의 기판에 설치된 다수의 안테나의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 안테나 모듈을 소형화할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 a-a 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 b-b 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 거리와 제2 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 S 파라미터 시뮬레이션 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 성능을 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, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 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 발명의 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 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 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 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 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 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 a-a 단면을 도시한 도면이다. 도 3은 도 1의 b-b 단면을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈은 기판(100), 제1 안테나(200), 제2 안테나(300) 및 스터브(400)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 접지부(110) 및 유전부(120)를 포함할 수 있다.
접지부(110)는 도체로 구성될 수 있다. 접지부(110)는 적어도 하나의 접지층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 접지부(110)는 1개 내지 4개의 접지층으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 4개 이상의 접지층으로 형성될 수도 있다. 접지부(110)가 복수의 접지층으로 형성되는 경우, 접지부(110)는 복수의 접지층이 적층된 구조로 구현될 수 있다. 복수의 접지층이 적층된 경우, 접지부(110)는 복수의 접지층을 관통하는 적어도 하나의 비아홀(via hole)을 포함할 수 있다. 접지부(110)의 상면에는 안테나의 송수신을 위한 회로소자 등이 배치될 수 있다.
유전부(120)는 유전체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 유전부(120)는 FR4 에폭시 유전체로 구성될 수 있다. 유전부(120)는 적어도 하나의 유전층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 유전부(120)는 1개 내지 4개의 유전층으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 4개 이상의 유전층으로 형성될 수도 있다. 유전부(120)가 복수의 유전층으로 형성되는 경우, 유전부(120)는 복수의 유전층이 적층된 구조로 구현될 수 있다.
접지부(110)와 유전부(120)는 서로의 측면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3에서와 같이, 'ㄱ'자 형상의 유전부(120) 내측면과 'ㄴ'자 형상의 접지부(110) 외측면이 서로 맞닿는 형태로 배치될 수 있다.
제1 안테나(200)는 제1 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 즉, 제1 안테나(200)는 제1 주파수 대역에서 신호를 송수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 주파수 대역은 UWB(ultra wideband) 통신의 주파수 대역일 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수 대역은 3.1 내지 10.6 GHz대의 주파수 대역일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 주파수 대역은 블루투스 통신의 주파수 대역 및/또는 와이파이(wifi) 통신의 주파수 대역일 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수 대역은 2.4GHz대의 주파수 대역일 수 있다.
제1 안테나(200)는 제1 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 제1 안테나(200)의 길이는 아래의 수학식 1에 기초하여 산출될 수 있다.
[수학식 1]
λ1=c/f1
여기서, f1은 제1 주파수 대역에 포함된 주파수를 의미하고, c는 빛의 속도를 의미하고, λ1는 제1 주파수 대역에 대응하는 파장 영역에 포함된 파장을 의미한다.
제1 안테나(200)의 길이는 파장에 대응하여 설정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(200)의 길이는 파장의 0.25배일 수 있다(즉, 제1 안테나(200)의 길이가 λ1/4). 다른 예로, 제1 안테나(200)의 길이는 파장과 동일할 수도 있다(즉, 제1 안테나(200)의 길이가 λ1). 다른 예로, 제1 안테나(200)의 길이는 파장의 0.5배일 수도 있다(즉, 제1 안테나(200)의 길이가 λ1/2).
제1 안테나(200)는 기판(100)의 가장자리에 배치될 수 있다. 제1 안테나(200)는 기판(100)의 제1 가장 자리 일측에 배치될 수 있다. 제1 안테나(200)는 기판(100)의 제1 가장 자리 일측에 배치된 유전층 상단에 배치될 수 있다.
제2 안테나(300)는 제2 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 즉, 제2 안테나(300)는 제2 주파수 대역에서 신호를 송수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 주파수 대역은 UWB 통신의 주파수 대역일 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 대역은 3.1 내지 10.6 GHz대의 주파수 대역일 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제2 주파수 대역은 블루투스 통신의 주파수 대역 및/또는 와이파이(wifi) 통신의 주파수 대역일 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 대역은 2.4GHz대의 주파수 대역일 수 있다.
제2 안테나(300)는 제2 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 제2 안테나(300)의 길이는 아래의 수학식 2에 기초하여 산출될 수 있다.
[수학식 2]
λ2=c/f2
여기서, f2은 제2 주파수 대역에 포함된 주파수를 의미하고, c는 빛의 속도를 의미하고, λ2는 제2 주파수 대역에 대응하는 파장 영역에 포함된 파장을 의미한다.
제2 안테나(300)의 길이는 파장에 대응하여 설정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 안테나(300)의 길이는 파장의 0.25배일 수 있다(즉, 제2 안테나(300)의 길이가 λ2/4). 다른 예로, 제2 안테나(300)의 길이는 파장과 동일할 수도 있다(즉, 제2 안테나(300)의 길이가 λ2). 다른 예로, 제2 안테나(300)의 길이는 파장의 0.5배일 수도 있다(즉, 제2 안테나(300)의 길이가 λ2/2).
제2 안테나(300)는 기판(100)의 가장자리에 배치될 수 있다. 제2 안테나(300)는 기판(100)의 제2 가장 자리 일측에 배치될 수 있다. 제2 안테나(300)는 기판(100)의 제2 가장 자리 일측에 배치된 유전부(120) 상단에 배치될 수 있다.
제1 안테나(200)가 동작하는 제1 주파수 대역과 제2 안테나(300)가 동작하는 제2 주파수 대역은 서로 동일한 주파수 대역일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(200)와 제2 안테나(300)는 UWB 통신을 수행하는 안테나일 수 있다. 따라서, 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역은 UWB 통신의 주파수 대역일 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(200)와 제2 안테나(300)는 블루투스 통신을 수행하는 안테나일 수 있다. 따라서, 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역은 블루투스 통신의 주파수 대역일 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(200)와 제2 안테나(300)는 와이파이 통신을 수행하는 안테나일 수 있다. 따라서, 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역은 와이파이 통신의 주파수 대역일 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(200)는 블루투스 통신을 수행하는 안테나이고 제2 안테나(300)는 와이파이 통신을 수행하는 안테나일 수 있다. 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역은 2.4GHz대의 주파수 대역일 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(200)는 와이파이 통신을 수행하는 안테나이고 제2 안테나(300)는 블루투스 통신을 수행하는 안테나일 수 있다. 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역은 2.4GHz대의 주파수 대역일 수 있다.
스터브(400)는 제1 안테나(200)와 제2 안테나(300)의 상호 결합에 의한 간섭을 제거하도록 동작할 수 있다.
스터브(400)의 형상 및 길이는 제1 안테나(200)와 제2 안테나(300)의 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역, 유전부(120)의 유전율 등에 기초하여 설계될 수 있다.
스터브(400)는 제1 안테나(200)와 제2 안테나(300)의 사이에 배치될 수 있다. 스터브(400)는 제1 가장자리 일측 또는 제2 가장자리 일측에 배치될 수 있다. 스터브(400)는 제1 안테나(200) 및 제2 안테나(300) 사이의 제1 가장 자리 일측에 배치될 수 있다. 스터브(400)는 제1 안테나(200) 및 제2 안테나(300) 사이의 제2 가장 자리 일측에 배치될 수 있다.
스터브(400)는 유전부(120) 상단에 배치될 수 있다. 즉, 스터브(400)는 제1 안테나(200) 및 제2 안테나(300)와 같은 유전부(120) 상단에 배치될 수 있다. 스터브(400)는 제1 안테나(200) 및 제2 안테나(300) 사이의 제1 가장 자리 일측에 배치된 유전부(120) 상단에 배치될 수 있다. 스터브(400)는 제1 안테나(200) 및 제2 안테나(300) 사이의 제2 가장 자리 일측에 배치된 유전부(120) 상단에 배치될 수 있다.
스터브(400)는 제1 안테나(200)와 제1 거리만큼 이격 배치될 수 있다. 제1 거리는 제1 주파수 대역에 대응하는 제1 파장 대역에 기초하여 설정될 수 있다. 제1 거리는 제1 안테나(200)의 방사패턴에 기초하여 설정될 수 있다. 스터브(400)는 제1 안테나(200)의 방사패턴의 널 지점(null point)에 배치될 수 있다.
스터브(400)는 제2 안테나(300)와 제2 거리만큼 이격 배치될 수 있다. 제2 거리는 제2 주파수 대역에 대응하는 제2 파장 대역에 기초하여 설정될 수 있다. 제2 거리는 제2 안테나(300)의 방사패턴에 기초하여 설정될 수 있다. 스터브(400)는 제2 안테나(300)의 방사패턴의 널 지점(null point)에 배치될 수 있다.
앞서 살펴본 것처럼, 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 동일한 주파수 대역일 수 있으므로, 제1 거리와 제2 거리는 서로 동일한 파장 대역에 기초하여 설정될 수 있다. 또한, 제1 안테나(200)와 제2 안테나(300)가 서로 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있으므로, 제1 거리와 제2 거리는 서로 동일한 방사패턴에 기초하여 설정될 수 있다.
제1 거리 및 제2 거리에 관한 설명은 아래에서 도면을 통해 상세하게 살펴보도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 거리와 제2 거리를 설명하기 위한 도면이다.
제1 거리(d1)는 제1 안테나(200)의 제1 지점(p1)과 스터브(400)의 제2 지점(p2) 사이의 거리일 수 있다. 제1 지점(p1)은 접지부(110)의 에지와 제1 안테나(200)가 교차하는 영역의 중심을 의미할 수 있다. 제2 지점(p2)은 접지부(110)의 에지와 스터브(400)가 교차하는 영역의 중심을 의미할 수 있다. 제1 거리(d1)는 접지부(110)의 에지를 따라 제1 지점(p1)과 제2 지점(p2)을 잇는 거리를 의미할 수 있다.
제2 거리(d2)는 제2 안테나(300)의 제3 지점(p3)과 스터브(400)의 제2 지점(p2) 사이의 거리일 수 있다. 제3 지점(p3)은 접지부(110)의 에지와 제2 안테나(300)가 교차하는 영역의 중심을 의미할 수 있다. 제2 지점(p2)은 접지부(110)의 에지와 스터브(400)가 교차하는 영역의 중심을 의미할 수 있다. 제2 거리(d2)는 접지부(110)의 에지를 따라 제3 지점(p3)과 제2 지점(p2)을 잇는 거리를 의미할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 거리(d1)는 제1 파장 대역의 1/8배 내지 1배일 수 있다. 제1 거리(d1)는 제1 파장 대역에 포함된 파장의 1/8배 내지 1배일 수 있다. 또한, 제2 거리(d2)는 제2 파장 대역의 1/8배 내지 1배일 수 있다. 제2 거리(d2)는 제2 파장 대역에 포함된 파장의 1/8배 내지 1배일 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 동일한 주파수 대역일 수 있으므로, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 서로 동일한 파장 대역의 1/8배 내지 1배로 설정될 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 동일한 주파수 대역일 수 있으므로, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 서로 동일한 파장의 1/8배 내지 1배로 설정될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 거리(d1)는 제1 파장 대역의 1/8배 내지 7/8배일 수 있다. 제1 거리(d1)는 제1 파장 대역에 포함된 파장의 1/8배 내지 7/8배일 수 있다. 또한, 제2 거리(d2)는 제2 파장 대역의 1/8배 내지 7/8배일 수 있다. 제2 거리(d2)는 제2 파장 대역에 포함된 파장의 1/8배 내지 7/8배일 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 동일한 주파수 대역일 수 있으므로, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 서로 동일한 파장 대역의 1/8배 내지 7/8배로 설정될 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 동일한 주파수 대역일 수 있으므로, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 서로 동일한 파장의 1/8배 내지 7/8배로 설정될 수 있다. 일례로, 제1 거리(d1)는 파장의 1/8배로 설정되고 제2 거리(d2)는 파장의 7/8배로 설정될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 거리(d1)는 제1 파장 대역의 1/4배 내지 3/4배일 수 있다. 제1 거리(d1)는 제1 파장 대역에 포함된 파장의 1/4배 내지 3/4배일 수 있다. 또한, 제2 거리(d2)는 제2 파장 대역의 1/4배 내지 3/4배일 수 있다. 제2 거리(d2)는 제2 파장 대역에 포함된 파장의 1/4배 내지 3/4배일 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 동일한 주파수 대역일 수 있으므로, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 서로 동일한 파장 대역의 1/4배 내지 3/4배로 설정될 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 동일한 주파수 대역일 수 있으므로, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 서로 동일한 파장의 1/4배 내지 3/4배로 설정될 수 있다. 일례로, 제1 거리(d1)는 파장의 1/4배로 설정되고, 제2 거리(d2)는 파장의 3/4배로 설정될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제1 거리(d1)는 제1 파장 대역의 1/2배일 수 있다. 제1 거리(d1)는 제1 파장 대역에 포함된 파장의 1/2배일 수 있다. 또한, 제2 거리(d2)는 제2 파장 대역의 1/2배일 수 있다. 제2 거리(d2)는 제2 파장 대역에 포함된 파장의 1/2배일 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 동일한 주파수 대역일 수 있으므로, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 서로 동일한 파장 대역의 1/2배로 설정될 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역이 동일한 주파수 대역일 수 있으므로, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 서로 동일한 파장의 1/2배로 설정될 수 있다. 일례로, 제1 거리(d1)는 파장의 1/2배로 설정되고, 제2 거리(d2)는 파장의 1/2배로 설정될 수 있다. 이 경우, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)는 서로 동일할 수 있다.
본 발명의 실시예에서와 같이 안테나 모듈에 스터브(400)를 배치하게 되면, 제1 안테나(200)와 제2 안테나(300) 사이의 직접 결합에 의한 전류 영향을 크게 저감시킬 수 있다. 즉, 각 안테나에서 발생하는 전류가 스터브(400)로 밀집되어 안테나간 간섭이 저하될 수 있다.
특히, 제1 거리(d1)와 제2 거리(d2)를 상기와 같이 설정할 경우 각 안테나의 전기장 영향이 낮은 영역이나 영향이 거의 없는 널(null) 영역에 스터브(400)가 배치될 수 있으므로, 스터브(400)로의 전류 밀집이 크게 증가하여 두 안테나 사이의 격리도를 크게 향상시킬 수 있다. 이로 인해, 안테나 모듈의 소형화가 가능해질 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 S 파라미터 시뮬레이션 결과를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 성능을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a, 도 5b 및 도 6은 UWB 통신의 주파수 대역은 6.24 내지 8.24GHz로 가정하였으며 임피던스 대역폭은 VSWR 2:1을 기준으로 시뮬레이션을 수행하였다. 도 5a는 종래의 안테나 모듈에서의 시뮬레이션 결과이고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈의 시뮬레이션 결과이다.
도 5a를 참조하면, 종래 안테나 모듈은 두 개의 안테나가 UWB 대역에서 동작할 경우, 제1 안테나와 제2 안테나 사이의 격리특성이 저조함을 알 수 있다. 격리특성의 저하로 인하여 6.24 내지 8.24GHz의 주파수 대역에서 안테나가 정상적인 성능을 제공하지 못할 뿐만 아니라, 각 안테나의 전자기 간섭이 심함을 확인할 수 있다.
반면, 도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈은 두 개의 안테나가 UWB 대역에서 동작할 경우, 제1 안테나와 제2 안테나 사이의 격리특성이 뛰어남을 알 수 있다. 제1 안테나와 제2 안테나 사이에 소정의 거리(제1 거리 및 제2 거리)만큼 이격되어 배치된 스터브가 저역 통과 필터(Low Pass Filter, LPF)로 동작함에 따라, 종래 안테나 모듈에 비해 20dB 정도의 격리도(S21) 개선이 발생하였다(종래 안테나 모듈은 대략 -10dB이고, 본 발명의 안테나 모듈은 대략 -30dB).
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스터브가 있을 경우, 제1 안테나와 제2 안테나의 성능이 향상됨을 알 수 있다. 스터브가 있는 경우, 즉, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈의 제1 안테나와 제2 안테나의 성능이 종래 안테나 모듈의 제1 안테나와 제2 안테나의 성능에 비해 평균 4 내지 13%만큼 향상되었음을 알 수 있다. 또한, 종래 안테나 모듈의 피크값이 3dBi 정도임에 반해 본 발명의 실시예에 따른 안테나 모듈의 피크값은 4dBi 정도로 1dB 정도의 성능 개선이 있었음을 알 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 기판
200 : 제1 안테나
300 : 제2 안테나
400 : 스터브

Claims (12)

  1. 접지부 및 유전부를 포함하는 기판;
    제1 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제1 가장 자리 일측에 배치되는 제1 안테나;
    제2 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제2 가장 자리 일측에 배치되는 제2 안테나; 및
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 사이의 상기 제1 가장 자리 일측 또는 상기 제2 가장 자리 일측에 배치되는 스터브를 포함하고,
    상기 스터브는, 상기 제1 안테나와 제1 거리만큼 이격 배치되고 상기 제2 안테나와 제2 거리만큼 이격 배치되며,
    상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는, 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역에 대응하는 제1 파장 대역 및 제2 파장 대역에 기초하여 설정되는 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나는,
    상기 유전부 상단에 배치되는 안테나 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스터브는,
    상기 유전부 상단에 배치되고 상기 접지부와 연결되는 안테나 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역은,
    서로 동일한 주파수 대역인 안테나 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리는,
    상기 제1 안테나와 상기 접지부의 에지가 교차하는 영역의 중심인 제1 지점에서 상기 스터브와 상기 접지부가 교차하는 영역의 중심인 제2 지점까지의 거리인 안테나 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 거리는,
    상기 제2 안테나와 상기 접지부의 에지가 교차하는 영역의 중심인 제3 지점에서 상기 스터브와 상기 접지부가 교차하는 영역의 중심인 제2 지점까지의 거리인 안테나 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리는,
    상기 제1 파장 대역의 1/8배 내지 1배인 안테나 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리는,
    상기 제1 파장 대역의 1/8배 내지 7/8배인 안테나 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리는,
    상기 제1 파장 대역의 1/4배 내지 3/4배인 안테나 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리는,
    상기 제1 파장 대역의 1/2배인 안테나 모듈.
  11. 접지부 및 유전부를 포함하는 기판;
    제1 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제1 가장 자리 일측에 배치되는 제1 안테나;
    제2 주파수 대역에 대응하는 길이를 갖도록 형성되고, 상기 기판의 제2 가장 자리 일측에 배치되는 제2 안테나; 및
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 사이의 상기 제1 가장 자리 일측 또는 상기 제2 가장 자리 일측에 배치되는 스터브를 포함하고,
    상기 스터브는, 상기 제1 안테나와 제1 거리만큼 이격 배치되고 상기 제2 안테나와 제2 거리만큼 이격 배치되며,
    상기 제1 거리는, 상기 제1 안테나의 전기장에 기초하여 설정되는 안테나 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스터브는,
    상기 제1 안테나의 전기장의 널 지점(null point)에 배치되는 안테나 모듈.
KR1020210069899A 2021-05-31 2021-05-31 안테나 모듈 KR20220161766A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210069899A KR20220161766A (ko) 2021-05-31 2021-05-31 안테나 모듈
CN202280038381.5A CN117397122A (zh) 2021-05-31 2022-05-31 天线模块
EP22816432.3A EP4350885A1 (en) 2021-05-31 2022-05-31 Antenna module
PCT/KR2022/007729 WO2022255773A1 (ko) 2021-05-31 2022-05-31 안테나 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210069899A KR20220161766A (ko) 2021-05-31 2021-05-31 안테나 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220161766A true KR20220161766A (ko) 2022-12-07

Family

ID=84324344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210069899A KR20220161766A (ko) 2021-05-31 2021-05-31 안테나 모듈

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4350885A1 (ko)
KR (1) KR20220161766A (ko)
CN (1) CN117397122A (ko)
WO (1) WO2022255773A1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100973797B1 (ko) * 2008-03-06 2010-08-04 서강대학교산학협력단 집적형 능동 안테나
KR20100018371A (ko) * 2008-08-06 2010-02-17 한밭대학교 산학협력단 더블유랜 및 낮은 초광대역을 위한 이중대역 안테나
KR101411444B1 (ko) * 2013-04-05 2014-07-01 경북대학교 산학협력단 다중 대역 평판형 모노폴 안테나 및 이의 제조 방법
CN111478036A (zh) * 2020-05-15 2020-07-31 上海电力大学 基于共面波导馈电的柔性单阻带uwb-mimo天线
CN112134010B (zh) * 2020-09-24 2023-06-20 京东方科技集团股份有限公司 天线单元及制备方法和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP4350885A1 (en) 2024-04-10
WO2022255773A1 (ko) 2022-12-08
CN117397122A (zh) 2024-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109037923B (zh) 一种毫米波宽带滤波天线及其构成的mimo天线阵列
US10347990B2 (en) Low-profile dual-band filtering patch antenna
US7629930B2 (en) Systems and methods using ground plane filters for device isolation
US6734826B1 (en) Multi-band antenna
KR101690563B1 (ko) 소형 안테나 시스템
Park et al. Study of a T-shaped slot with a capacitor for high isolation between MIMO antennas
CN111052504A (zh) 毫米波天线阵元、阵列天线及通信产品
CN210926318U (zh) 一种基于超表面的低剖面宽带微带天线
CN104882677B (zh) 具有高共模抑制比的差分缝隙mimo天线
WO2020019960A1 (zh) 毫米波低剖面宽带天线
CN109888473B (zh) 一种与芯片键合的宽带贴片天线
CN110783704A (zh) 双过孔探针馈电集成基片间隙波导圆极化天线
EP3245690B1 (en) Dual-band inverted-f antenna with multiple wave traps for wireless electronic devices
CN112886234B (zh) 一种基于嵌入式结构的微波毫米波共面共口径天线
CN210668685U (zh) 新型双过孔探针馈电isgw圆极化天线
CN210074169U (zh) 一种基于接地共面波导的矩形微带串馈天线
CN110649380A (zh) 一种毫米波宽带滤波天线
CN114336015B (zh) 馈线滤波天线及通信设备
KR20220161766A (ko) 안테나 모듈
KR20230065525A (ko) 안테나 모듈
Yang et al. A compact slot MIMO antenna with band-notched characteristic for UWB application
JP2024520602A (ja) アンテナモジュール
Kumar et al. Two-element MIMO Antenna with High isolation based on Zigzag-shaped Slot on the ground for 5G and IOT applications
CN114843762B (zh) 一种频率可重构的mimo天线
Zhao et al. High gain filtering antenna for WCDMA application