KR20230139461A - Manufacturing Method for Microstrip Patch Antenna - Google Patents

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KR20230139461A
KR20230139461A KR1020220037807A KR20220037807A KR20230139461A KR 20230139461 A KR20230139461 A KR 20230139461A KR 1020220037807 A KR1020220037807 A KR 1020220037807A KR 20220037807 A KR20220037807 A KR 20220037807A KR 20230139461 A KR20230139461 A KR 20230139461A
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박태병
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a microstrip patch antenna. According to the present invention, the method includes: a patch forming step in which a through hole is formed in the inner part of a patch in the form of a flat plate, a feed pin extending from a portion of the edge of the through hole to the inside of the through hole is also formed, and then the feed pin is bent at an arbitrary angle with respect to the flat plate; and a dielectric bonding step of coupling the patch on which the feed pin is formed to a dielectric block. The technology can improve the productivity of microstrip patch antennas.

Description

마이크로스트립 패치 안테나 제조방법{Manufacturing Method for Microstrip Patch Antenna}{Manufacturing Method for Microstrip Patch Antenna}

본 발명은 전파를 송수신하는 안테나의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패치와 유전체를 포함하는 마이크로스트립 패치 안테나의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an antenna that transmits and receives radio waves, and more specifically, to a method of manufacturing a microstrip patch antenna including a patch and a dielectric.

일반적으로 이동 멀티미디어 정보, 방송 서비스 혹은 현재 위치와 전자 지도 서비스를 이용하기 위한 위성 신호 수신기는 마이크로스트립 패치 안테나(Microstrip patch antenna)를 사용한다. 즉, 위성에서는 전리층의 간섭과 지상에서 반사되는 다중 경로 신호(잡음)의 영향을 최소화할 수 있도록 송신 시에 우현 원형편파(Right Hand Circular Polarization : RHCP), 또는 좌현 원형편파(Left Hand Circular Polarization)로 송신하는데, 수신기에서는 이와 같은 위성라디오 신호나 GPS 위성 신호를 수신하기 위하여 원형 편파(Circular Polarization) 안테나를 사용하는 것이 바람직하며, 여러 종류의 원형 편파 안테나 가운데 마이크로 스트립 패치 안테나가 저렴하고 수신율이 좋기 때문이다.In general, satellite signal receivers for using mobile multimedia information, broadcasting services, or current location and electronic map services use microstrip patch antennas. In other words, satellites use Right Hand Circular Polarization (RHCP) or Left Hand Circular Polarization during transmission to minimize the effects of ionospheric interference and multi-path signals (noise) reflected from the ground. It is desirable to use a circular polarization antenna in the receiver to receive such satellite radio signals or GPS satellite signals. Among various types of circular polarization antennas, microstrip patch antennas are inexpensive and have good reception rates. Because.

마이크로 스트립 패치 안테나는 중량이 가볍고, 공간을 적게 차지하는 평면적 구조를 가지면서도 주어진 공간 내에서 가장 큰 이득과 지향성을 보유할 수 있는 장점이 있는 안테나로서, 단독으로 사용되거나 LNA(Low Noise Amplifier) 증폭단과 함께 사용되며, 주로 GPS(Global Positioning System), GNSS(Global Navigation Satellite System), SXM(SiriusXM) 등의 응용기기에 적용되고 있다.The microstrip patch antenna is an antenna that has the advantage of being light in weight and having a flat structure that occupies little space while maintaining the greatest gain and directivity within a given space. It can be used alone or in conjunction with an LNA (Low Noise Amplifier) amplification stage. They are used together and are mainly applied to application devices such as GPS (Global Positioning System), GNSS (Global Navigation Satellite System), and SXM (SiriusXM).

이러한 마이크로스트립 패치 안테나는 일반적으로 고유전율을 갖는 유전체 블록과, 유전체 블록의 상면에 형성된 방사 패치와, 유전체 블록의 하면에 형성된 접지와, 유전체 블록을 관통하는 급전핀을 포함한다. 여기서, 급전핀은 방사 패치에 전기적으로 연결되나, 접지에 연결되지 않는다. Such a microstrip patch antenna generally includes a dielectric block with a high dielectric constant, a radiating patch formed on the upper surface of the dielectric block, a ground formed on the lower surface of the dielectric block, and a feed pin penetrating the dielectric block. Here, the feed pin is electrically connected to the radiating patch, but is not connected to ground.

마이크로스트립 패치 안테나의 신호급전 방식으로서 동축선로 급전방식이 널리 이용된다. 동축선로 급전방식은 유전체 하부의 접지 아래에서 유전체를 관통하여 유전체 상부에 위치하고 있는 패치까지 급전핀을 통해 도전시켜서 급전하는 방식이다.As a signal feeding method for microstrip patch antennas, the coaxial line feeding method is widely used. The coaxial line feeding method is a method of feeding power by conducting a conduction from under the ground at the bottom of the dielectric through the dielectric to the patch located on the top of the dielectric through a feed pin.

동축선로 급전방식의 마이크로스트립 패치 안테나는 제조공정상 유전체의 상측에 위치하는 패치와 급전핀을 연결시키는 결합을 위해 급전핀을 패치에 납땜하는 공정이 요구되었으며, 이러한 점은 안테나 제조가 난해해지며 납땜으로 인한 품질저하가 발생되는 요인으로 작용하고 있었다.Microstrip patch antennas of the coaxial line feeding method required a process of soldering the feed pin to the patch in order to connect the patch located on the upper side of the dielectric and the feed pin during the manufacturing process. This made manufacturing the antenna difficult and required soldering. This was acting as a factor in the decline in quality.

대한민국 등록특허공보 제10-1263444호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1263444

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마이크로스트립 패치 안테나를 제조함에 있어서 생산성을 개선 또는 향상시킬 수 있는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법을 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to solve the conventional problems described above and to provide a method of manufacturing a microstrip patch antenna that can improve or improve productivity in manufacturing a microstrip patch antenna.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법은,패치와 유전체블록을 포함하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에 있어서, 전도성 있는 소재로 이루어진 평면플레이트의 내측 일부분에 관통홀을 형성시키되, 상기 관통홀의 테두리 일부 부분에서 상기 관통홀의 내측으로 연장된 급전핀도 함께 형성시킨 후, 상기 급전핀이 상기 평면플레이트의 일면에 대하여 임의의 사이각을 갖도록 상기 급전핀을 구부려서 상기 패치를 형성시키는 패치형성단계; 및 상기 패치형성단계에서 상기 급전핀이 형성된 상기 패치를 상기 유전체블록에 장착시키거나 적어도 일부분을 매립시켜서 상기 패치와 상기 유전체블록을 결합시키는 유전체결합단계; 를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.A method of manufacturing a microstrip patch antenna according to an embodiment of the present invention to achieve the above object is a method of manufacturing a microstrip patch antenna including a patch and a dielectric block, wherein the inner part of a flat plate made of a conductive material is After forming a through hole and forming a feed pin extending inside the through hole from a portion of the edge of the through hole, the feed pin is bent so that the feed pin has a random angle with respect to one surface of the flat plate. A patch forming step of forming the patch; and a dielectric bonding step of coupling the patch and the dielectric block by mounting the patch on which the feed pin is formed in the patch forming step to the dielectric block or embedding at least a portion of it; Including may be considered as a feature.

여기서, 상기 유전체결합단계에서, 인서트사출 방식을 이용하여 상기 패치와 상기 유전체블록 사이의 결합을 형성시켜주는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, in the dielectric bonding step, another feature may be that a bond between the patch and the dielectric block is formed using an insert injection method.

여기서, 상기 유전체결합단계에서, 상기 패치를 안착시켜줄 수 있는 지지포스트가 적어도 하나 이상 마련되어 있는 금형틀을 이용하여 상기 지지포스트로 상기 패치를 안착시키고, 상기 패치가 안착된 상기 금형틀 내에 상기 유전체블록을 형성하는 유전체를 주입하여 상기 패치와 상기 유전체블록 사이의 결합을 형성시키는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, in the dielectric bonding step, the patch is seated with the support post using a mold frame provided with at least one support post capable of seating the patch, and the dielectric block is placed in the mold frame on which the patch is seated. Another feature may be to form a bond between the patch and the dielectric block by injecting a dielectric that forms.

여기서, 상기 유전체결합단계에서, 상기 유전체블록에는 주파수 튜닝(tunig)을 위하여 상기 패치(100)에 마련된 튜닝파트(tuning part)를 외부로 노출시켜줄 수 있는 튜닝포트(tuning port)가 마련된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, in the dielectric bonding step, the dielectric block is provided with a tuning port that can expose the tuning part provided in the patch 100 to the outside for frequency tuning. It can also be used as a feature of .

여기서, 상기 패치형성단계에서, 레이저커팅방식 또는 프레스방식을 이용하여 상기 패치에 상기 관통홀과 상기 급전핀을 형성시키는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, in the patch forming step, another feature may be that the through hole and the feed pin are formed in the patch using a laser cutting method or a pressing method.

본 발명에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법은 패치에 급전핀을 접합하여 연결시키는 별도의 공정이 요구되지 않는다. 따라서, 마이크로스트립 패치 안테나를 제조함에 있어서 공정이 좀 더 단순해지고 생산성을 개선 또는 향상시킬 수 있는 효과가 있다. The method of manufacturing a microstrip patch antenna according to the present invention does not require a separate process for connecting the patch by bonding a feed pin. Therefore, in manufacturing a microstrip patch antenna, the process becomes simpler and productivity can be improved or improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에서, 마이크로스트립 패치 안테나의 패치를 개략적 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에서, 마이크로스트립 패치 안테나의 패치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에서, 마이크로스트립 패치 안테나의 일부분을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에서, 마이크로스트립 패치 안테나의 일부분을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
1 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a microstrip patch antenna according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view schematically showing the patch of the microstrip patch antenna in the microstrip patch antenna manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view schematically showing the patch of the microstrip patch antenna in the microstrip patch antenna manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view schematically showing a portion of a microstrip patch antenna in the microstrip patch antenna manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view schematically showing a portion of a microstrip patch antenna in the microstrip patch antenna manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. These embodiments are provided to explain the present invention in more detail to those skilled in the art. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description, and in explaining the present invention, if it is determined that a detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description is provided. can be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하여 설명하고 이해하는 목적으로 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used for the purpose of explaining and understanding one component by distinguishing it from other components.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명에서, "포함하다" 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.In the present invention, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용할 수도 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. The same reference numerals may be used for similar parts throughout the specification.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a microstrip patch antenna according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에서, 마이크로스트립 패치 안테나의 패치를 개략적 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에서, 마이크로스트립 패치 안테나의 패치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에서, 마이크로스트립 패치 안테나의 일부분을 개략적으로 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에서, 마이크로스트립 패치 안테나의 일부분을 개략적으로 나타낸 사시도이다.Figure 1 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing a microstrip patch antenna according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a flow chart schematically showing a patch of a microstrip patch antenna in the method of manufacturing a microstrip patch antenna according to an embodiment of the present invention. It is a top view, and Figure 3 is a perspective view schematically showing a patch of a microstrip patch antenna in a method of manufacturing a microstrip patch antenna according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a method of manufacturing a microstrip patch antenna according to an embodiment of the present invention. , is a side view schematically showing a part of the microstrip patch antenna, and Figure 5 is a perspective view schematically showing a part of the microstrip patch antenna in the microstrip patch antenna manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

여기서, 본 발명을 설명함에 있어서 패치전극을 편의상 간략히 패치라고 칭하였으며, 접지전극 또한 간단히 접지라고 칭하여 설명하였음을 밝혀둔다.Here, in explaining the present invention, the patch electrode is simply referred to as a patch for convenience, and the ground electrode is also simply referred to as ground.

먼저 도 1에서 참조되는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법은, 패치와 유전체블록을 포함하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에 있어서, 패치형성단계(S110) 및 유전체결합단계(S120)를 포함한다. First, as referred to in FIG. 1, the method of manufacturing a microstrip patch antenna according to an embodiment of the present invention includes a patch forming step (S110) and a dielectric bonding step. Includes (S120).

< S110 ><S110>

패치형성단계(S110)에서는, 도 2에서 참조되는 바와 같이 전도성 있는 소재로 이루어진 평면플레이트의 내측 일부분에 관통홀(110)을 형성시킨다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 관통홀(110)의 테두리 일부 부분에서 관통홀(110)의 내측으로 연장된 급전핀(120)도 함께 형성시킨다. In the patch forming step (S110), as shown in FIG. 2, a through hole 110 is formed in the inner portion of a flat plate made of a conductive material. Here, as shown in FIG. 2, a feed pin 120 extending inside the through hole 110 is also formed at a portion of the edge of the through hole 110.

여기서, 후술할 유전체결합단계(S120)에서 급전핀(120)이 유전체블록(200)을 관통하는 형태를 이룰 수 있도록, 급전핀(120)의 길이가 유전체블록(200)의 두께 또는 높이보다 큰 값을 갖는 급전핀(120)을 형성시킬 수 있다.Here, the length of the feed pin 120 is greater than the thickness or height of the dielectric block 200 so that the feed pin 120 can penetrate the dielectric block 200 in the dielectric coupling step (S120) to be described later. The feed pin 120 having a value can be formed.

그리고, 관통홀(110)과 급전핀(120)을 평면플레이트의 내측 일부분에 형성시키기 위하여 레이저커팅방식 또는 프레스방식을 이용할 수 있다.In addition, a laser cutting method or a press method can be used to form the through hole 110 and the feed pin 120 on the inner part of the flat plate.

그리고, 도 3에서 참조되는 바와 같이, 급전핀(120)이 평면플레이트의 일면에 대하여 임의의 사이각을 갖도록 급전핀(120)을 구부려서 패치(100)의 형성이 완료될 수 있다. And, as referred to in FIG. 3, the formation of the patch 100 can be completed by bending the feed pin 120 so that the feed pin 120 has a random angle with respect to one surface of the flat plate.

필요에 따라서는 지그를 이용하여 급전핀(120)을 구부려줄 수 있다. 패치(100)의 평면플레이트의 일면과 급전핀(120)과의 사이각이 90도를 이루도록 급전핀(120)을 구부려주는 것이 바람직하다.If necessary, the feed pin 120 can be bent using a jig. It is desirable to bend the feed pin 120 so that the angle between one surface of the flat plate of the patch 100 and the feed pin 120 forms 90 degrees.

패치(100)는 적어도 일부분이 평면플레이트 형태로서 대략적으로 사각플레이트의 형태를 갖출 수 있다. 패치(100)의 면적은 유전체결합단계(S120)에서 결합될 유전체 블록(200)의 상측 면적보다 작을 수 있다. At least a portion of the patch 100 is in the form of a flat plate and may have an approximate shape of a square plate. The area of the patch 100 may be smaller than the upper area of the dielectric block 200 to be combined in the dielectric combining step (S120).

또한, 사각플레이트의 형태를 갖춘 패치(100)는, 필요에 따라서 도면에서 참조되는 바와 같이, 대향되는 일부의 모서리에 챔퍼(chamfer)가 마련될 수도 있다. In addition, the patch 100 in the form of a square plate may, if necessary, be provided with chamfers on some of the opposing corners, as referenced in the drawings.

예를 들어, 패치(100)는 도면에서 참조되는 바와 같이, 4개의 변과 2개의 챔퍼를 포함할 수 있다. 패치(100)는 동작 주파수에 따라 다양한 크기와 면적을 가질 수 있으며, 모양도 상술한 사각형태에 한정되지 아니하며 원형의 형태도 충분히 가능하다.For example, patch 100 may include four sides and two chamfers, as referenced in the drawings. The patch 100 may have various sizes and areas depending on the operating frequency, and its shape is not limited to the above-mentioned square shape, and a circular shape is also possible.

이와 같이 필요에 따라서는 유전체블록(200)의 상측에 배치될 패치(100)의 모서리에 챔퍼(chamfer)처리시킬 수도 있으며, 이와 같이 형성된 챔퍼의 방향에 의해 원형 편파 타입의 방향이 결정된다.In this way, if necessary, the edge of the patch 100 to be placed on the upper side of the dielectric block 200 may be chamfered, and the direction of the circular polarization type is determined by the direction of the chamfer formed in this way.

이와 같이 패치(100)에 마련된 급전핀(120)은 후술할 유전체결합단계(S120)에서 패치(100)에 연결된 채 유전체블록(200)을 관통하는 형태가 된다. 급전핀(120)은 대략 유전체블록(200)의 측면과 평행한 형태를 갖출 수 있다. 그리고 급전핀(120)은 접지(300)으로부터 이격될 수 있다.In this way, the feed pin 120 provided on the patch 100 is connected to the patch 100 and penetrates the dielectric block 200 in the dielectric combining step (S120), which will be described later. The feed pin 120 may have a shape substantially parallel to the side surface of the dielectric block 200. And the power supply pin 120 may be spaced apart from the ground 300.

참고로 전도성이 있는 패치(100)와 급전핀(120)은 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 팔라듐, 크롬, 그 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. For reference, the conductive patch 100 and the feed pin 120 may be formed of any one selected from gold, platinum, silver, copper, aluminum, nickel, palladium, chromium, alloys thereof, and equivalents thereof.

좀 더 구체적인 예로서, 패치(100)는 황동합금으로 형성될 수 있다. 필요에 따라서는 황동합금으로 형성된 패치(100)에 주석으로 도금처리시킨 것도 가능하다.As a more specific example, patch 100 may be formed of brass alloy. If necessary, it is possible to plate the patch 100 made of brass alloy with tin.

패치(100)와 급전핀(120)은 무전해 도금, 전해 도금, 스퍼터링, 증발, CVD(Chemical Vapor Deposition), MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), PECVD(Plasma Enhanced CVD), ALD(Atomic Layer Deposition), PVD(Physical vapor Deposition), PLD (Pulsed Laser Deposition), L-MBE (Laser Molecular Beam Epitaxy) 및 등가 방법 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. The patch 100 and the feed pin 120 are electroless plating, electrolytic plating, sputtering, evaporation, CVD (Chemical Vapor Deposition), MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), PECVD (Plasma Enhanced CVD), and ALD (Atomic Layer Deposition). ), PVD (Physical vapor deposition), PLD (Pulsed Laser Deposition), L-MBE (Laser Molecular Beam Epitaxy), and equivalent methods may be formed.

패치(100)의 관통홀(110)과 급전핀(120)은 금속 포일을 단조, 펀치, 드로잉, 컷팅. 절곡 등과 같은 가공 방식을 이용하여 형성시켜줄 수도 있다.The through hole 110 and the feed pin 120 of the patch 100 are made by forging, punching, drawing, and cutting metal foil. It can also be formed using processing methods such as bending.

이와 같이, 패치(100)에 급전핀(120)이 일체화된 형태로 형성되므로, 종래의금속핀 결합 및 납땜의 공정이 불필요하다. 따라서 패치와 금속핀을 납땜시킴에 따른 품질저하의 문제 발생이 억제된다는 장점이 있다.In this way, since the feed pin 120 is formed in an integrated form with the patch 100, the conventional process of combining metal pins and soldering is unnecessary. Therefore, there is an advantage that the problem of quality deterioration caused by soldering the patch and the metal pin is suppressed.

< S120 >< S120 >

다음으로 유전체결합단계(S120)에서는, 패치형성단계(S110)에서 급전핀(120)이 형성된 패치(100)를 유전체블록(200)에 장착시키거나 적어도 일부분을 매립시켜서 패치(100)와 유전체블록(200)을 결합시킨다.Next, in the dielectric bonding step (S120), the patch 100 on which the feed pin 120 is formed in the patch forming step (S110) is mounted on the dielectric block 200 or at least a portion of it is embedded to form the patch 100 and the dielectric block. Combine (200).

패치(100)는 도4 또는 도 5에서 참조되는 바와 같이, 유전체블록(200)의 상측에 배치되는 형태로 결합될 수 있다. 여기서 급전핀(120)은 패치(100)에 연결된 채 유전체블록(200)을 관통하는 형태가 된다. 급전핀(130)은 대략 유전체블록(200)의 측면과 평행한 형태를 갖출 수 있다. 그리고 급전핀(120)은 접지(300)으로부터 이격될 수 있다. 참고로 도 5에서는 접지(300)가 생략되었음을 밝혀둔다.The patch 100 may be placed on the upper side of the dielectric block 200, as shown in FIG. 4 or FIG. 5 . Here, the feed pin 120 is connected to the patch 100 and penetrates the dielectric block 200. The feed pin 130 may have a shape substantially parallel to the side surface of the dielectric block 200. And the power supply pin 120 may be spaced apart from the ground 300. For reference, it should be noted that the ground 300 is omitted in Figure 5.

급전핀(120)과 유전체블록(200) 그리고 접지(300)는 회로기판(미도시) 상에 실장될 수 있다.The feed pin 120, dielectric block 200, and ground 300 may be mounted on a circuit board (not shown).

유전체블록(200)은 대략적으로 납작한 육면체 형태일 수 있다. 즉, 유전체블록(200)의 상면과 하면은 대략 평평한 사각 형태일 수 있고, 상면과 하면의 네 둘레를 연결하는 측면 역시 각각 사각 형태일 수 있다. 필요에 따라서는 유전체 블록(200)은 납작한 원기둥의 형태이나 다각기둥의 형태를 갖출 수도 있다.The dielectric block 200 may be roughly in the shape of a flat hexahedron. That is, the upper and lower surfaces of the dielectric block 200 may have a substantially flat square shape, and the side surfaces connecting the four circumferences of the upper and lower surfaces may also each have a square shape. If necessary, the dielectric block 200 may have the shape of a flat cylinder or a polygonal pillar.

유전체블록(200)은, 고유전율을 가지며, 알루미나, 지르코니아, 사이알론, 탄화규소, 질화규소와 같은 세라믹, PI(polyimide), PC(polycarbonate), ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene), PBT(polybutylene terephthalate), ASA(acrylonitrile-styrene-acrylate), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PP(polypropylene)와 같은 플라스틱 수지, 또는 그 혼합물로 형성될 수 있다. 이러한 유전체블록(110)은 안테나의 크기를 줄이기 위해, 필요에 따라서는 45 이상의 유전율을 갖도록 설계될 수도 있다.The dielectric block 200 has a high dielectric constant and is made of ceramics such as alumina, zirconia, sialon, silicon carbide, silicon nitride, polyimide (PI), polycarbonate (PC), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), and polybutylene terephthalate (PBT). ), ASA (acrylonitrile-styrene-acrylate), PE (polyethylene), PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), or a mixture thereof. This dielectric block 110 may be designed to have a dielectric constant of 45 or more, if necessary, in order to reduce the size of the antenna.

이러한 유전체결합단계(S120)에서, 패치(100)와 유전체블록(200)과의 결합은 인서트사출 방식을 이용하여 이루어지는 것이 바람직하다.In this dielectric bonding step (S120), it is preferable that the patch 100 and the dielectric block 200 are bonded using an insert injection method.

물론 필요에 따라서는 유전체결합단계(S120)에서 유전체블록(200)에 패치(100)를 접착층으로 접착시켜 형성시키는 것도 가능하다.Of course, if necessary, it is also possible to form the patch 100 by adhering it to the dielectric block 200 with an adhesive layer in the dielectric bonding step (S120).

인서트사출 방식을 이용한 패치(100)와 유전체블록(200)과의 결합의 구체적인 예로서, 지지포스트가 마련된 금형틀을 이용하여 성형시키는 것을 들을 수 있다.As a specific example of combining the patch 100 and the dielectric block 200 using the insert injection method, molding can be seen using a mold provided with a support post.

즉, 패치(100)를 안착시켜줄 수 있는 지지포스트가 적어도 하나 이상 마련되어 있는 금형틀(미도시)을 이용하여 지지포스트로 패치(100)를 안착시키고, 패치(100)가 안착된 금형틀 내에 유전체블록(200)을 형성하는 유전체를 주입하여 패치(100)와 유전체블록(200) 사이의 결합을 형성시켜준다.That is, the patch 100 is seated with a support post using a mold frame (not shown) equipped with at least one support post capable of holding the patch 100, and the dielectric material is placed in the mold frame on which the patch 100 is seated. The dielectric forming the block 200 is injected to form a bond between the patch 100 and the dielectric block 200.

예를 들어 도 5에 참조되는 바와 같이 금형틀의 지지포스트가 패치(100)의 일부분을 잡아서 안착하는 부분(220)에는 금형틀 내로 주입되는 유전체가 패치(100)에 닿지 못하므로 인서트사출 성형 후에는 지지포스트에 안착되었던 부분(220)이 남게 된다. 도 5에서는 금형틀에 마련된 4개의 지지포스트에 의해 패치(100)가 안착되고, 인서트사출 성형이 이루어진 형태를 나타내고 있다.For example, as shown in Figure 5, the dielectric injected into the mold frame cannot reach the patch 100 at the portion 220 where the support post of the mold frame holds and seats a portion of the patch 100, so after insert injection molding The portion 220 that was seated on the support post remains. In Figure 5, the patch 100 is seated by four support posts provided in the mold frame, and insert injection molding is shown.

이와 같이, 금형틀에 마련된 적어도 하나 이상의 지지포스트가 패치(100)를 안착시켜주므로, 패치(100)와 유전체블럭(200)의 결합을 인서트사출 방식으로 형성시키는 동안에 패치가 휘어지는 것을 억제시켜줄 수 있다.In this way, since at least one support post provided in the mold frame secures the patch 100, bending of the patch can be suppressed while the patch 100 and the dielectric block 200 are formed by the insert injection method. .

그리고, 유전체결합단계(S120)에서, 유전체블록(200)에는 주파수 튜닝(tunig)을 위하여 패치(100)에 마련된 튜닝파트(tuning part)(150)를 외부로 노출시켜줄 수 있는 튜닝포트(tuning port)(240)가 마련된 것이 바람직하다.And, in the dielectric bonding step (S120), the dielectric block 200 is provided with a tuning port that exposes the tuning part 150 provided in the patch 100 to the outside for frequency tuning. ) (240) is preferably provided.

도 4와 도 5에서 참조되는 바와 같이 유전체블록(200)의 측면에는 오목하게 형성된 튜닝포트(240)가 마련되어 있다. 유전체블록(200)의 네 측면 각각에 튜닝포트(240)이 마련될 수 있다. 유전체블록(200)의 성형시 마련되는 튜닝포트(240)의 형태는 금형틀을 통해 설정될 수 있다.As referenced in FIGS. 4 and 5, a tuning port 240 is formed concavely on the side of the dielectric block 200. Tuning ports 240 may be provided on each of the four sides of the dielectric block 200. The shape of the tuning port 240 prepared when molding the dielectric block 200 can be set through the mold.

튜닝포트(240)에는 튜닝파트(150)가 유전체블록(200)에 매립 또는 커버되지 않고 외부로 노출되어 있다. 이러한 튜닝파트(150)는 패치(100)의 일부분이라고 할 수 있다. In the tuning port 240, the tuning part 150 is exposed to the outside without being embedded or covered in the dielectric block 200. This tuning part 150 can be said to be a part of the patch 100.

필요에 따라서는 패치(100)에서 돌출되는 형태로 튜닝파트(150)가 마련되는 것도 가능하다. 이러한 튜닝파트(150)는 마이크로스트립 패치 안테나의 주파수 튜닝을 위하여 마련되는 것으로 튜닝파트(150)를 조작함으로써 주파수 튜닝이 이루어질 수 있다.If necessary, the tuning part 150 may be provided in a form that protrudes from the patch 100. This tuning part 150 is provided for frequency tuning of the microstrip patch antenna, and frequency tuning can be achieved by manipulating the tuning part 150.

참고로, 접지(300)는 유전체결합단계(S120) 후에 마련될 수도 있다.For reference, the ground 300 may be prepared after the dielectric bonding step (S120).

접지(300)는 도면에서 참조되는 바와 같이 유전체블록(200)의 하측에 마련될 수 있다. 접지(300) 역시 대략 사각 형태로 형성될 수 있다. 접지(300)의 면적은 유전체블록(200)의 면적과 유사하거나 작을 수 있다. 물론, 접지(300)는 급전핀(120)으로부터 이격될 수 있도록 급전핀(120)과 대응되는 영역에 형성된 원형의 오프닝을 포함할 수도 있다. 필요에 따라서는, 접지(300) 역시 원형으로 형성될 수도 있다.The ground 300 may be provided on the lower side of the dielectric block 200 as referenced in the drawing. The ground 300 may also be formed in a substantially square shape. The area of the ground 300 may be similar to or smaller than the area of the dielectric block 200. Of course, the ground 300 may include a circular opening formed in an area corresponding to the feed pin 120 so that it can be spaced apart from the feed pin 120. If necessary, the ground 300 may also be formed in a circular shape.

접지(300)는 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 팔라듐, 크롬, 그 합금 및 그 등가물 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. The ground 300 may be formed of any one selected from gold, platinum, silver, copper, aluminum, nickel, palladium, chromium, alloys thereof, and equivalents thereof.

접지(300)는 무전해 도금, 전해 도금, 스퍼터링, 증발, CVD(Chemical Vapor Deposition), MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), PECVD(Plasma Enhanced CVD), ALD(Atomic Layer Deposition), PVD(Physical vapor Deposition), PLD (Pulsed Laser Deposition), L-MBE (Laser Molecular Beam Epitaxy) 및 등가 방법 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다. The ground 300 is used for electroless plating, electrolytic plating, sputtering, evaporation, CVD (Chemical Vapor Deposition), MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), PECVD (Plasma Enhanced CVD), ALD (Atomic Layer Deposition), and PVD (Physical Vapor Deposition). Deposition), PLD (Pulsed Laser Deposition), L-MBE (Laser Molecular Beam Epitaxy), and equivalent methods may be formed.

접지(300)는 전도성 잉크의 인쇄 및 소결 공정, 플라즈마 용사 공정, 또는 상온 진공 분사 공정, 에어로졸 디포지션 공정 등으로 형성될 수도 있다. The ground 300 may be formed by a conductive ink printing and sintering process, a plasma spraying process, a room temperature vacuum spraying process, an aerosol deposition process, etc.

접지(300)는 금속 포일을 단조, 펀치, 드로잉, 컷팅. 절곡 등과 같은 전통적인 가공 방식을 이용하여 형성한 후, 유전체블록(200)에 접착층으로 접착시켜 형성시키는 것도 가능하다.Ground (300) forging, punching, drawing, and cutting metal foil. It is also possible to form it using a traditional processing method such as bending, and then attach it to the dielectric block 200 with an adhesive layer.

이와 같이 본 발명에 따른 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법은 패치에 급전핀이 일체화된 형태로 형성되므로 패치에 급전핀을 접합하여 연결시키는 별도의 공정이 요구되지 않는다. In this way, the method of manufacturing a microstrip patch antenna according to the present invention does not require a separate process of bonding and connecting the feed pin to the patch because the feed pin is formed in an integrated form.

따라서, 마이크로스트립 패치 안테나를 제조함에 있어서 종래의 제조방법에 비하여 제조과정이 좀 더 단순해지고 납땜으로 인한 품질저하를 억제할 수 있으며 마이크로스트립 패치 안테나의 생산성을 개선 또는 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Therefore, in manufacturing a microstrip patch antenna, the manufacturing process is simpler compared to the conventional manufacturing method, quality degradation due to soldering can be suppressed, and the productivity of the microstrip patch antenna can be improved or improved.

패치와 유전체블럭의 결합을 인서트사출 방식으로 형성시키는 동안에 금형틀에 마련된 적어도 하나 이상의 지지포스트가 상기 패치를 안착시켜주므로 패치가 휘어짐 발생이 억제된다. 따라서, 제조과정에서 제품의 불량발생율을 억제시켜줄 수도 있다,While forming the combination of the patch and the dielectric block using the insert injection method, at least one support post provided on the mold frame secures the patch, thereby suppressing the occurrence of bending of the patch. Therefore, it can suppress the defect occurrence rate of products during the manufacturing process.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가 개념으로 이해되어져야 할 것이다. As described above, the specific description of the present invention has been made by way of examples with reference to the accompanying drawings, but since the above-described embodiments are only described by referring to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above. It should not be understood as being limited to the embodiments only, and the scope of the present invention should be understood in terms of the claims and equivalent concepts described later.

100 : 패치
110 : 관통홀
120 : 급전핀
150 : 튜닝파트
200 : 유전체블록
240 : 튜닝포트
300 : 접지
100: patch
110: Through hole
120: feed pin
150: tuning part
200: Dielectric block
240: tuning port
300: Ground

Claims (5)

패치와 유전체블록을 포함하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법에 있어서,
전도성 있는 소재로 이루어진 평면플레이트의 내측 일부분에 관통홀을 형성시키되, 상기 관통홀의 테두리 일부 부분에서 상기 관통홀의 내측으로 연장된 급전핀도 함께 형성시킨 후, 상기 급전핀이 상기 평면플레이트의 일면에 대하여 임의의 사이각을 갖도록 상기 급전핀을 구부려서 상기 패치를 형성시키는 패치형성단계; 및
상기 패치형성단계에서 상기 급전핀이 형성된 상기 패치를 상기 유전체블록에 장착시키거나 적어도 일부분을 매립시켜서 상기 패치와 상기 유전체블록을 결합시키는 유전체결합단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.
In the method of manufacturing a microstrip patch antenna including a patch and a dielectric block,
A through hole is formed in the inner portion of a flat plate made of a conductive material, and a feed pin extending from a portion of the edge of the through hole to the inside of the through hole is also formed, and then the feed pin is connected to one surface of the flat plate. A patch forming step of forming the patch by bending the feed pin to have a random included angle; and
A dielectric bonding step of coupling the patch and the dielectric block by mounting the patch on which the feed pin is formed in the patch forming step to the dielectric block or embedding at least a portion of it; A microstrip patch antenna manufacturing method comprising:
제 1항에 있어서,
상기 유전체결합단계에서,
인서트사출 방식을 이용하여 상기 패치와 상기 유전체블록 사이의 결합을 형성시켜주는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.


According to clause 1,
In the dielectric combining step,
A microstrip patch antenna manufacturing method characterized by forming a bond between the patch and the dielectric block using an insert injection method.


제 2항에 있어서,
상기 유전체결합단계에서,
상기 패치를 안착시켜줄 수 있는 지지포스트가 적어도 하나 이상 마련되어 있는 금형틀을 이용하여 상기 지지포스트로 상기 패치를 안착시키고,
상기 패치가 안착된 상기 금형틀 내에 상기 유전체블록을 형성하는 유전체를 주입하여 상기 패치와 상기 유전체블록 사이의 결합을 형성시키는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.
According to clause 2,
In the dielectric combining step,
The patch is seated on the support post using a mold frame provided with at least one support post capable of holding the patch,
A method of manufacturing a microstrip patch antenna, characterized in that the dielectric forming the dielectric block is injected into the mold frame on which the patch is seated to form a bond between the patch and the dielectric block.
제 1항에 있어서,
상기 유전체결합단계에서,
상기 유전체블록에는 주파수 튜닝(tunig)을 위하여 상기 패치(100)에 마련된 튜닝파트(tuning part)를 외부로 노출시켜줄 수 있는 튜닝포트(tuning port)가 마련된 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.
According to clause 1,
In the dielectric combining step,
A method of manufacturing a microstrip patch antenna, characterized in that the dielectric block is provided with a tuning port that can expose the tuning part provided in the patch 100 to the outside for frequency tuning.
제 1항에 있어서,
상기 패치형성단계에서,
레이저커팅방식 또는 프레스방식을 이용하여 상기 패치에 상기 관통홀과 상기 급전핀을 형성시키는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 패치 안테나 제조방법.
According to clause 1,
In the patch forming step,
A method of manufacturing a microstrip patch antenna, characterized in that the through hole and the feed pin are formed in the patch using a laser cutting method or a pressing method.
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