WO2024253346A1 - 안테나 패키지 - Google Patents

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WO2024253346A1
WO2024253346A1 PCT/KR2024/006470 KR2024006470W WO2024253346A1 WO 2024253346 A1 WO2024253346 A1 WO 2024253346A1 KR 2024006470 W KR2024006470 W KR 2024006470W WO 2024253346 A1 WO2024253346 A1 WO 2024253346A1
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WO
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antenna
radiating portion
radiator
package according
antenna package
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PCT/KR2024/006470
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English (en)
French (fr)
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조영대
이영수
김성회
박희준
김지연
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Original Assignee
Dongwoo Fine Chem Co Ltd
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    • 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
    • H01Q1/06—Means for the lighting or illuminating of antennas, e.g. for purpose of warning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
    • 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
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart

Definitions

  • the present invention relates to an antenna package. More specifically, the present invention relates to an antenna package including an antenna unit.
  • Wi-Fi and Bluetooth are being applied or built into the interior of buildings, video display devices, electronic devices, and buildings.
  • antennas for performing high-frequency or ultra-high-frequency communication are being applied to public transportation such as buses and subways, and building structures in the form of signal sharing devices.
  • An object of the present invention is to provide an antenna package having improved radiation characteristics and radiation reliability.
  • An antenna package comprising an antenna case, an antenna unit disposed on an inner wall or an outer wall of the antenna case and including a first radiator, and a circuit board coupled with the antenna case and connected to the first radiator.
  • An antenna package comprising a plurality of antenna units in the above 2, wherein the antenna units are each disposed on one of the side surfaces of the antenna case.
  • antenna unit further includes a ground pattern arranged spaced apart from the first radiator around the first radiator.
  • the first radiator includes a first radiating portion, a second radiating portion facing the first radiating portion, and a concave portion disposed between the first radiating portion and the second radiating portion and having a width smaller than each of the widths of the first radiating portion and the second radiating portion.
  • the concave portion includes a first inclined portion whose width decreases in a direction from the first radiating portion to the second radiating portion, and a second inclined portion whose width decreases in a direction from the second radiating portion to the first radiating portion.
  • ground pattern includes a first ground pattern and a second ground pattern arranged with the first radiator therebetween.
  • An antenna package according to claim 12, wherein the second radiator comprises a third radiating portion including a first hole therein, a fourth radiating portion facing the third radiating portion and including a second hole therein, and a connecting portion connecting the third radiating portion and the fourth radiating portion.
  • An antenna package according to the above 16 further comprising a dummy mesh pattern arranged around the antenna unit and spaced apart from the antenna unit.
  • the antenna package may include an antenna case, an antenna unit disposed on an inner wall or an outer wall of the antenna case, and a circuit board coupled with the antenna case and connected to the antenna unit. Accordingly, the space efficiency of the antenna package can be improved while sufficiently securing the radiation performance of the antenna unit.
  • the first radiator included in the antenna unit may include a concave portion having a relatively small width. Accordingly, an electric signal concentrated in the concave portion may be radiated, thereby improving electric field concentration and signal straightness.
  • ground patterns smaller than the first radiator may be formed around the first radiator. Accordingly, the resonant frequency band of the antenna unit may be increased.
  • the antenna unit may include a first radiator and a second radiator spaced apart in a plane and including a plurality of holes. Accordingly, signal interference and signal disturbance between adjacent antenna units are prevented, and each antenna unit can be driven independently.
  • FIGS. 1 to 3 are schematic diagrams showing antenna packages according to exemplary embodiments, respectively.
  • FIGS. 4 and 5 are schematic plan views and cross-sectional views, respectively, showing antenna units according to exemplary embodiments.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing an antenna unit according to exemplary embodiments.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an antenna unit according to exemplary embodiments.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an antenna package according to exemplary embodiments.
  • Embodiments of the present invention provide an antenna package including an antenna unit.
  • FIGS. 1 to 3 are schematic diagrams showing antenna packages according to exemplary embodiments, respectively.
  • the antenna package may include an antenna case (90), an antenna unit (100) disposed on an inner wall or an outer wall of the antenna case (90), and a circuit board (200) coupled with the antenna case (90) and connected to the antenna unit (100). Accordingly, the space efficiency of the antenna package can be improved while sufficiently securing the radiation performance of the antenna unit (100).
  • the inner wall of the antenna case (90) may be a surface that comes into contact with the inside of the antenna case (90), and the outer wall of the antenna case (90) may be a surface that comes into contact with the outside of the antenna case (90).
  • an antenna unit (100) may be placed within an antenna case (90), and the antenna unit (100) may be connected to a circuit board (200) within the antenna case.
  • the antenna case (90) may have a polyhedral shape or a cylindrical shape.
  • the antenna unit (100) may be disposed on at least one of the side surfaces of the inner wall or the side surfaces of the outer wall of the antenna case (90).
  • the antenna unit (100) may be provided as a pole antenna extending vertically with respect to the ground.
  • the antenna package may include a plurality of antenna units (100), and the antenna units (100) may each be positioned on one of the sides of the antenna case (90).
  • the number of antenna units (100) included in the antenna package can be adjusted taking into account radiation characteristics and space efficiency.
  • two antenna units (100) may be formed on the inner or outer wall of the antenna case (90). Accordingly, the size of the antenna package may be reduced, thereby improving space efficiency.
  • four antenna units (100) may be formed on the inner or outer wall of the antenna case (90). Accordingly, radiation performance may be improved.
  • eight antenna units (100) may be formed on the inner or outer wall of the antenna case (90). Accordingly, the radiation coverage of the antenna package may be expanded and the radiation performance may be further improved.
  • the antenna units (100) arranged on two opposing sides of the antenna case (90) among the plurality of antenna units (100) may be formed symmetrically (e.g., mirror-image) to each other. Accordingly, uniform radiation performance can be implemented over the entire area of the antenna package.
  • the circuit board (200) may be coupled to the lower portion of the antenna case (90) and connected to the antenna unit (100).
  • a circuit board (200) may be inserted and bonded to the lower part of an antenna case (90) in which an antenna unit (100) is placed, so that the antenna unit (100) and the circuit board (200) may be connected.
  • the circuit board (200) may be connected to an antenna cable and transmit a signal transmitted from the antenna cable to the antenna unit (100).
  • connection of the antenna unit (100) and the circuit board (200) is described later with reference to FIG. 4.
  • the antenna case (90) may include a transparent material.
  • the transparent material may include a polycarbonate resin; an acrylic resin such as polymethyl (meth) acrylate or polyethyl (meth) acrylate; a styrene resin such as polystyrene, an acrylonitrile-styrene copolymer, or an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer; glass, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
  • FIGS. 4 and 5 are schematic plan views and cross-sectional views, respectively, of antenna units according to exemplary embodiments.
  • first radiator (110), the first ground pattern (120), the second ground pattern (130), and the second radiator (140) are omitted in FIG. 5.
  • the antenna package may further include an antenna substrate layer (105) disposed on an inner wall or an outer wall of the antenna case (90).
  • the antenna unit (100) may be disposed on the antenna substrate layer (105).
  • the laminated structure of the antenna substrate layer (105) and the antenna unit (100) may be attached to the inner wall or the outer wall of the antenna case (90) in the form of a film.
  • the antenna substrate layer (105) may include, for example, a transparent resin material.
  • the antenna substrate layer (105) may include, for example, a polyester resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, or polybutylene terephthalate; a cellulose resin such as diacetyl cellulose or triacetyl cellulose; a polycarbonate resin; an acrylic resin such as polymethyl (meth) acrylate or polyethyl (meth) acrylate; a styrene resin such as polystyrene or an acrylonitrile-styrene copolymer; a polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, a polyolefin having a cyclo- or norbornene structure, or an ethylene-propylene copolymer; a vinyl chloride resin; an amide resin such as nylon or an aromatic polyamide; an imide resin; a polyethersulfone resin; a
  • an adhesive film such as an optically clear adhesive (OCA), an optically clear resin (OCR), or the like may also be included in the antenna substrate layer (105).
  • OCA optically clear adhesive
  • OCR optically clear resin
  • the antenna substrate layer (105) may include an inorganic insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, glass, or the like.
  • the antenna substrate layer (105) may be provided as a substantially single layer.
  • the antenna substrate layer (105) may include a multi-layer structure of at least two layers.
  • the antenna substrate layer (105) may include a substrate layer and an antenna dielectric layer, and may further include a point-adhesive layer between the substrate layer and the antenna dielectric layer.
  • An impedance or inductance for the antenna unit (100) is formed by the antenna substrate layer (105), so that a frequency band that the antenna package can drive or sense can be adjusted.
  • the permittivity of the antenna substrate layer (105) can be adjusted to a range of about 1.5 to 12. When the permittivity exceeds about 12, the driving frequency may be excessively reduced, so that driving in a high-frequency band may not be implemented.
  • the antenna unit (100) may include a first radiator (110) and a ground pattern (120, 130) arranged spaced apart from the first radiator (110) around the first radiator (110).
  • the first radiator (110) may include a first radiator (112), a second radiator (114), and a recess (116) disposed between the first radiator (112) and the second radiator (114).
  • first radiating portion (112), the concave portion (116), and the second radiating portion (114) may be connected integrally to provide a first radiator (110).
  • first radiating portion (112) and the second radiating portion (114) may include a rectangular shape extending in a bar shape.
  • first radiating portion (112) and the second radiating portion (114) may each have a uniform width.
  • width used in the present application may mean the horizontal length of the first radiator (110) or the ground pattern (120, 130) in FIGS. 4, 6, and 7.
  • the width (W1) of the first radiating portion (112) and the width (W2) of the second radiating portion (114) may be the same.
  • the width (W1) of the first radiating portion (112) and the width (W2) of the second radiating portion (114) may each be about 4 mm to 6 mm.
  • the radiation characteristics in the target frequency range can be improved while maintaining structural stability.
  • the length (L1) of the first radiating portion (112) may be less than or equal to the length (L2) of the second radiating portion (114). Accordingly, impedance matching in the target frequency band may be improved.
  • length used in the present application may mean the horizontal length of the first radiator (110) or the ground pattern (120, 130) in FIGS. 4, 6, and 7 and the vertical length perpendicular to the plane.
  • the length (L1) of the first radiating portion (112) may be about 20 mm to 25 mm, and the length (L2) of the second radiating portion (114) may be about 20 mm to 30 mm.
  • a wide driving frequency band can be secured and signal loss can be reduced.
  • the width (W3) of the concave portion (116) may be smaller than each of the width (W1) of the first radiating portion (112) and the width (W2) of the second radiating portion (114). Accordingly, the electric signal transmitted through the second radiating portion (114) may be concentrated at the concave portion (116), and the concentrated electric signal may be radiated through the first radiating portion (112), thereby improving the electric field concentration and the straightness of the signal.
  • the recess (116) may include a first inclined portion (117) whose width decreases in the direction from the first radiating portion (112) to the second radiating portion (114) and a second inclined portion (119) whose width decreases in the direction from the second radiating portion (114) to the first radiating portion (112).
  • the width (W3) of the concave portion (116) may be minimum at the portion where the first inclined portion (117) and the second inclined portion (119) come into contact.
  • first inclined portion (117) may be directly connected to the first radiating portion (112), and the other end of the first inclined portion (117) may be directly connected to one end of the second inclined portion (119).
  • the other end of the second slope (119) can be directly connected to the second radiating portion (114).
  • the antenna unit (100) may further include a connection pad (115) connected to the other end of the second radiating portion (114).
  • the connection pad (115) may be electrically connected to an external circuit (e.g., an antenna cable, etc.).
  • the antenna unit (100) may further include a ground pad (125, 135) disposed around the connection pad (115) and spaced apart from the connection pad (115) and connected to a distal end of the ground pattern (120, 130).
  • the antenna unit (100) and the circuit board (200) may be connected via the connection pad (115).
  • the circuit board (200) may include a PCB (Printed Circuit Board) board including a rigid board, etc.
  • a conductive bonding structure such as an anisotropic conductive film (ACF) can be attached onto the connection pad (115) and/or the ground pad (125, 135).
  • a bonding area of a circuit board (200) inserted into the lower portion of the antenna case (90) can be placed on the conductive bonding structure. Thereafter, the circuit board (200) can be connected to the antenna unit (100) through a heat treatment/pressure process.
  • ACF anisotropic conductive film
  • An antenna cable may be electrically connected to the conductive bonding structure to supply power to the connection pad (115) of the antenna unit (100).
  • the antenna cable may be buried in an object, such as, for example, an antenna case (90) or a public transportation such as a bus or subway, an inner or outer wall of a building, a window, a sign, etc., and may be coupled to an external power source, an integrated circuit chip, or an integrated circuit board. Accordingly, power may be supplied to the antenna unit (100) to perform antenna radiation.
  • the ratio (W1/W3) of the width (W1) of the first radiating portion (112) to the minimum width (W3) of the concave portion (116) may be 1.5 to 2.0. In this range, the electric field can be sufficiently concentrated while preventing a decrease in signal efficiency.
  • the ratio (W2/W3) of the width (W2) of the second radiating portion (114) to the minimum width (W3) of the concave portion (116) may be 1.5 to 2.0. In this range, the electric field can be sufficiently concentrated while preventing a decrease in signal efficiency.
  • a radiation band corresponding to LTE1 and 2 band/2.4 GHz Wi-Fi band can be obtained from the first radiator (110).
  • the resonant frequency of the first radiator (110) can be in a range of about 2 GHz to 3 GHz, or about 2.2 GHz to 2.7 GHz.
  • the length of the ground pattern (120, 130) may be less than or equal to the sum of the length (L2) of the second radiating portion (114) and the length of the second inclined portion (119).
  • the length of the ground pattern (120, 130) may be longer than or equal to the length (L2) of the second radiating portion (114) and shorter than or equal to the sum of the length (L2) of the second radiating portion (114) and the length of the second inclined portion (119). In the above range, disturbance and noise of signals transmitted and received by the first radiator (110) can be prevented.
  • the ground pattern (120, 130) may serve as an auxiliary radiator.
  • the ground pattern (120, 130) may include a first ground pattern (120) and a second ground pattern (130) positioned with a first radiator (110) therebetween.
  • the length (L3) of the first ground pattern (120) may be greater than the length (L4) of the second ground pattern (130). Accordingly, the resonant frequency bands of the first ground pattern (120) and the second ground pattern (130) may be different. Accordingly, the resonant frequency band of the antenna unit (100) may be expanded.
  • the first ground pattern (120) may be provided as a high-frequency radiation area of the antenna unit (100).
  • the resonant frequency of the first ground pattern (120) may be in a range of about 5.0 GHz to 6.0 GHz, or about 5.2 GHz to 5.9 GHz.
  • the second ground pattern (130) may be provided as a high frequency radiation region of the antenna unit (100).
  • the resonant frequency of the second ground pattern (130) may be in a range of about 6.8 GHz to 8.0 GHz, or about 7.0 GHz to 7.8 GHz.
  • the antenna unit (100) can be driven in a wide resonant frequency band ranging from about 2.0 GHz to 8.0 GHz.
  • the ground pads (125, 135) may include a first ground pad (125) connected to an end of the first ground pattern (120) and a second ground pad (135) connected to an end of the second ground pattern (130).
  • the first and second ground pads (125, 135) may be arranged with the connection pad (115) therebetween, so that the connection stability of the antenna unit (100) and the circuit board (200) may be improved.
  • the antenna unit (100) may include a second radiator (140) spaced apart from the first radiator (110) in a plane and including a plurality of holes (142, 145).
  • the second radiator (140) may be spaced apart from the first radiator (110) and the ground pattern (120, 130) in a plane.
  • the second radiator (140) may not be directly connected to an external circuit board or an external power line.
  • the second radiator (140) may be provided as a parasitic radiator or a floating radiator of the antenna unit (100). Accordingly, the radiation performance of the antenna unit (100) may be improved.
  • the second radiator (140) may include holes (142, 145) formed therein. Accordingly, the second radiator (140) may be provided as a separation pattern between a plurality of antenna units (100). Accordingly, signal interference and signal disturbance between adjacent antenna units (100) may be prevented, and each antenna unit (100) may be driven independently.
  • a second radiator may be placed between adjacent first radiators (110) to prevent signal interference/disturbance.
  • a resonant loop may be formed in each of the plurality of holes, and a resonant loop may be formed across the entire second radiator (140). Accordingly, signal interference/disturbance may be prevented.
  • the second radiator (140) may include a third radiator (141) including a first hole (142) therein, and a fourth radiator (144) including a second hole (145) therein.
  • the second radiator (140) may include a connecting portion (148) connecting the third radiator (141) and the fourth radiator (144).
  • the third radiating portion (141), the connecting portion (148), and the fourth radiating portion (144) can be formed integrally.
  • a resonant loop can be formed in each of the first hole (142) and the second hole (145).
  • the width of the connection portion (148) may be smaller than each of the widths of the third radiating portion (141) and the fourth radiating portion (144). Accordingly, a signal transmitted from the third radiating portion (141) to the fourth radiating portion (144) or a signal transmitted from the fourth radiating portion (144) to the third radiating portion (141) may be concentrated at the connection portion (148), and the concentrated signal may be transmitted, thereby improving the electric field concentration and the straightness of the signal.
  • the third radiating portion (141) may include a first auxiliary pattern (143) extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the second radiating portion (140), and the fourth radiating portion (144) may include a second auxiliary pattern (146) extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the second radiating portion (140).
  • the metal area of the second radiator (140) may be increased through the first auxiliary pattern (143) and the second auxiliary pattern (146), thereby improving the signal interference prevention effect described above.
  • the length of the second radiator (140) may be smaller than the length of the first radiator (110). Accordingly, disturbance/interference of signals transmitted and received by the first radiator (110) may be suppressed.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing an antenna unit according to exemplary embodiments.
  • a plurality of antenna units (100) may be arranged on one antenna substrate layer (105). Accordingly, a structure in which a plurality of antenna units (100) are laminated on one antenna substrate layer (105) may be arranged on an inner wall or an outer wall of an antenna case (90) in a film form. Accordingly, the space efficiency and radiation performance of the antenna package may be improved.
  • two antenna units (100) may be arranged on the antenna substrate layer (105).
  • the antenna unit (100) may include silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), chromium (Cr), titanium (Ti), tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), vanadium (V), iron (Fe), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), tin (Sn), molybdenum (Mo), calcium (Ca), or an alloy containing at least one of these. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the antenna unit (100) may include silver (Ag) or a silver alloy (e.g., a silver-palladium-copper (APC) alloy), or copper (Cu) or a copper alloy (e.g., a copper-calcium (CuCa) alloy) for low resistance implementation and fine linewidth patterning.
  • a silver alloy e.g., a silver-palladium-copper (APC) alloy
  • copper (Cu) or a copper alloy e.g., a copper-calcium (CuCa) alloy
  • the antenna unit (100) may include a transparent conductive oxide such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (ITZO), or zinc oxide (ZnOx).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ITZO indium zinc tin oxide
  • ZnOx zinc oxide
  • the antenna unit (100) may include a laminated structure of a transparent conductive oxide layer and a metal layer, and may have, for example, a two-layer structure of a transparent conductive oxide layer-metal layer, or a three-layer structure of a transparent conductive oxide layer-metal layer-transparent conductive oxide layer.
  • the signal transmission speed can be improved by lowering the resistance, and the corrosion resistance and transparency can be improved by the transparent conductive oxide layer.
  • the antenna unit (100) may include a blackening treatment portion. Accordingly, the reflectivity on the surface of the antenna unit (100) may be reduced, thereby reducing pattern visibility due to light reflection.
  • the surface of the metal layer included in the antenna unit (100) may be converted into a metal oxide or metal sulfide to form a blackening layer.
  • a blackening layer such as a black material coating layer or a plating layer may be formed on the antenna unit (100) or the metal layer.
  • the black material or plating layer may include an oxide, sulfide, alloy, or the like containing silicon, carbon, copper, molybdenum, tin, chromium, molybdenum, nickel, cobalt, or at least one of these.
  • composition and thickness of the blackening layer can be adjusted considering the reflectivity reduction effect and antenna radiation characteristics.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an antenna unit according to exemplary embodiments.
  • the antenna package may further include a dummy mesh pattern (150) arranged around the antenna unit (100).
  • the dummy mesh pattern (150) may be electrically and physically separated from the antenna unit (100) through a separation region (155).
  • a conductive layer including the above-described metal or alloy can be formed on the antenna substrate layer (105).
  • the conductive layer can be etched along a profile including a straight perimeter region and a curved perimeter region of the antenna unit (100) described above to form a mesh structure. Accordingly, an antenna unit (100) and a dummy mesh pattern (150) spaced apart from each other by a separation region (155) can be formed.
  • the antenna unit (100) may also share a mesh structure. Accordingly, the transmittance of the antenna unit (100) is improved, and the optical characteristics around the antenna unit (100) may be uniformized as the dummy mesh pattern (150) is distributed. Accordingly, the antenna unit (100) may be prevented from being visually recognized.
  • the first radiator (110), the ground pattern (120, 130) and the second radiator (140) may include the mesh structure as a whole.
  • the connection pad (115) and the ground pad (125, 135) may include a solid structure.
  • the antenna package can be applied to various objects, and when the radiators (110, 140) and the ground pattern (120, 130) are placed in an area of the object that is not visible to the user, the radiators (110, 140) and the ground pattern (120, 130) can have a solid structure.
  • the antenna unit (100) may include a solid structure.
  • the dummy mesh pattern (150) may include intersecting conductive lines forming a mesh structure therein.
  • the dummy mesh pattern (150) may include segmented regions where the conductive lines are cut. Accordingly, it is possible to prevent the radiation characteristics of the antenna unit (100) from being disturbed by the dummy mesh pattern (150).
  • the antenna unit (100) may be placed on the inner wall of the antenna case (90). Accordingly, the antenna unit (100) may be further protected from external impact, thereby improving the durability and reliability of the antenna package.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an antenna package according to exemplary embodiments.
  • a void space may be formed inside the antenna case (90).
  • a functional element (300) may be placed in the void space.
  • the functional element (300) may be placed inside an antenna case (90) including a transparent material and provided as a light, clock, alarm, speaker, etc. Accordingly, the aesthetics and/or practicality may be improved when the antenna package is provided as a signal sharing device.
  • the configuration/structure of the functional element (300) can be selected by considering the installation location of the antenna package, user needs, etc.
  • the antenna package may have an antenna unit (100) placed on the inner or outer wall of an antenna case (90), and a circuit board (200) inserted and connected to the lower part of the antenna case (90), thereby improving space efficiency and radiation characteristics.

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Abstract

본 발명의 실시예들은 안테나 패키지를 제공한다. 안테나 패키지는 안테나 케이스, 안테나 케이스의 내벽 또는 외벽 상에 배치되고 제1 방사체를 포함하는 안테나 유닛, 및 안테나 케이스와 결합되고 제1 방사체와 연결되는 회로 기판을 포함한다.

Description

안테나 패키지
본 발명은 안테나 패키지에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 안테나 유닛을 포함하는 안테나 패키지에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 기술이 건물 내부, 화상 표시 장치, 전자 기기, 건축물 등에 적용 혹은 내장되고 있다.
또한, 최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 고주파 혹은 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 신호 공유기의 형태로 버스, 지하철 등의 대중 교통, 건축 구조물 등에 적용되고 있다.
신호 공유기의 형태로 제공되는 안테나의 방사 대역 및 커버리지가 증가하고 신호 세기가 향상될 필요가 있다.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 방사 신뢰성을 갖는 안테나 패키지를 제공하는 것이다.
1. 안테나 케이스, 상기 안테나 케이스의 내벽 또는 외벽 상에 배치되고 제1 방사체를 포함하는 안테나 유닛, 및 상기 안테나 케이스와 결합되고 상기 제1 방사체와 연결되는 회로 기판을 포함하는, 안테나 패키지.
2. 위 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 안테나 케이스의 상기 내벽의 측면들 또는 외벽의 측면들 중 적어도 한 측면 상에 배치되는, 안테나 패키지.
3. 위 2에 있어서, 복수의 상기 안테나 유닛들을 포함하고, 상기 안테나 유닛들은 각각 상기 안테나 케이스의 상기 측면들 중 하나 상에 배치되는, 안테나 패키지.
4. 위 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 제1 방사체의 주변에서 상기 제1 방사체와 이격되어 배치된 그라운드 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
5. 위 4에 있어서, 상기 제1 방사체는 제1 방사부, 상기 제1 방사부와 대향하는 제2 방사부, 및 상기 제1 방사부 및 상기 제2 방사부 사이에 배치되며 상기 제1 방사부의 너비 및 상기 제2 방사부의 너비 각각보다 작은 너비를 갖는 오목부를 포함하는, 안테나 패키지.
6. 위 5에 있어서, 상기 제2 방사부의 일단부는 상기 오목부와 직접 연결되고, 상기 안테나 유닛은 상기 제2 방사부의 타단부와 연결되는 접속 패드, 및 상기 접속 패드 주변에 배치되고 상기 그라운드 패턴의 말단부와 연결되는 그라운드 패드를 더 포함하는, 안테나 패키지.
7. 위 6에 있어서, 상기 회로 기판은 상기 접속 패드를 통해 상기 제1 방사체와 전기적으로 연결되는, 안테나 패키지.
8. 위 7에 있어서, 상기 오목부는 상기 제1 방사부로부터 상기 제2 방사부로의 방향으로 너비가 감소하는 제1 경사부, 및 상기 제2 방사부로부터 상기 제1 방사부로의 방향으로 너비가 감소하는 제2 경사부를 포함하는, 안테나 패키지.
9. 위 8에 있어서, 상기 그라운드 패턴은 상기 제2 방사부의 길이 및 상기 제2 경사부의 길이의 합 이하인, 안테나 패키지.
10. 위 4에 있어서, 상기 그라운드 패턴은 상기 제1 방사체를 사이에 두고 배치되는 제1 그라운드 패턴 및 제2 그라운드 패턴을 포함하는, 안테나 패키지.
11. 위 10에 있어서, 상기 제1 그라운드 패턴의 길이는 상기 제2 그라운드 패턴의 길이보다 큰, 안테나 패키지.
12. 위 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 제1 방사체와 평면 상에서 이격되고, 복수개의 홀들(hole)을 포함하는 제2 방사체를 포함하는, 안테나 패키지.
13. 위12에 있어서, 상기 제2 방사체는 내부에 제1 홀을 포함하는 제3 방사부, 및 상기 제3 방사부와 대향하며 내부에 제2 홀을 포함하는 제4 방사부, 및 상기 제3 방사부 및 상기 제4 방사부를 연결하는 연결부를 포함하는, 안테나 패키지.
14. 위 13에 있어서, 상기 제3 방사부는 상기 제2 방사체의 길이 방향과 수직한 방향으로 연장하는 제1 보조 패턴을 포함하고, 상기 제4 방사부는 상기 제2 방사체의 상기 길이 방향과 수직한 방향으로 연장하는 제2 보조 패턴을 포함하는, 안테나 패키지.
15. 위 12에 있어서, 상기 제2 방사체의 길이는 상기 제1 방사체의 길이보다 작은, 안테나 패키지.
16. 위 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 메쉬 구조를 포함하는, 안테나 패키지.
17. 위 16에 있어서, 상기 안테나 유닛의 주변에 상기 안테나 유닛과 이격되어 배치된 더미 메쉬 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
18. 위 1에 있어서, 상기 안테나 케이스는 투명 소재를 포함하는, 안테나 패키지.
19. 위 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 안테나 케이스의 상기 내벽 상에 배치되는, 안테나 패키지.
20. 위 1에 있어서, 상기 안테나 케이스의 내부에 기능 소자가 배치되고, 상기 기능 소자는 조명, 시계, 알람 또는 스피커로 제공되는, 안테나 패키지.
예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 패키지는 안테나 케이스, 안테나 케이스의 내벽 또는 외벽 상에 배치되는 안테나 유닛, 및 안테나 케이스와 결합되며 안테나 유닛과 연결되는 회로 기판을 포함할 수 있다. 이에 따라, 안테나 패키지의 공간 효율성이 개선되면서 안테나 유닛의 방사 성능이 충분히 확보될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 안테나 유닛에 포함된 제1 방사체는 상대적으로 너비가 작은 오목부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 오목부에서 집중된 전기 신호가 방사되어 전계 집중성 및 신호의 직진성이 개선될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 제1 방사체 주변에 제1 방사체보다 작은 그라운드 패턴들이 형성될 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛의 공진 주파수 대역이 증가할 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 안테나 유닛은 제1 방사체와 평면 상에서 이격되고 복수개의 홀들을 포함하는 제2 방사체를 포함할 수 있다. 이에 따라, 인접한 안테나 유닛들 사이의 신호 간섭 및 신호 교란이 방지되고 각 안테나 유닛이 독립적으로 구동될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 모식도이다.
도 4 및 도 5는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 유닛을 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 유닛을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 유닛을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 모식도이다.
본 발명의 실시예들은 안테나 유닛을 포함하는 안테나 패키지를 제공한다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1 내지 도 3은 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 모식도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 안테나 패키지는 안테나 케이스(90), 안테나 케이스(90)의 내벽 또는 외벽 상에 배치되는 안테나 유닛(100), 및 안테나 케이스(90)와 결합되며 안테나 유닛(100)과 연결되는 회로 기판(200)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 안테나 패키지의 공간 효율성이 개선되면서 안테나 유닛(100)의 방사 성능이 충분히 확보될 수 있다.
안테나 케이스(90)의 내벽은 안테나 케이스(90)의 내부와 접하는 면일 수 있고, 안테나 케이스(90)의 외벽은 안테나 케이스(90) 외부와 접하는 면일 수 있다.
예를 들면, 안테나 케이스(90) 내에 안테나 유닛(100)이 배치되고, 상기 안테나 케이스 내에서 안테나 유닛(100)이 회로 기판(200)과 연결될 수 있다.
안테나 케이스(90)는 다면체 형상 또는 원통 형상을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(100)이 안테나 케이스(90)의 상기 내벽의 측면들 또는 상기 외벽의 측면들 중 적어도 한 측면 상에 배치될 수 있다.
예를 들면, 안테나 유닛(100)은 지면에 대하여 수직 방향으로 연장하는 폴 안테나(Pole antenna)로 제공될 수 있다.
예를 들면, 안테나 패키지는 복수의 안테나 유닛들(100)을 포함하고, 안테나 유닛들(100)은 각각 안테나 케이스(90)의 상기 측면들 중 하나 상에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 패키지에 포함되는 안테나 유닛들(100)의 개수는 방사 특성 및 공간 효율성을 고려하여 조절될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나 케이스(90)의 내벽 또는 외벽 상에 2개의 안테나 유닛들(100)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 안테나 패키지의 크기가 감소되어 공간 효율성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나 케이스(90)의 내벽 또는 외벽 상에 4개의 안테나 유닛들(100)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 방사 성능이 개선될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 안테나 케이스(90)의 내벽 또는 외벽 상에 8개의 안테나 유닛들(100)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 안테나 패키지의 방사 커버리지가 확대되고, 방사 성능이 더욱 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 복수의 안테나 유닛들(100) 중 안테나 케이스(90)의 서로 대향하는 두 측면 상에 배치된 안테나 유닛들(100)은 서로 대칭(예를 들면, 거울상)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 안테나 패키지의 전체 영역에서 균일한 방사 성능이 구현될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 회로 기판(200)은 안테나 케이스(90)의 하부에 결합되며 안테나 유닛(100)에 연결될 수 있다.
예를 들면, 안테나 유닛(100)이 배치된 안테나 케이스(90)의 하부에 회로 기판(200)이 삽입 및 접합되어 안테나 유닛(100) 및 회로 기판(200)이 연결될 수 있다. 회로 기판(200)은 안테나 케이블과 연결되어 안테나 케이블로부터 전달되는 신호를 안테나 유닛(100)으로 송신할 수 있다.
안테나 유닛(100) 및 회로 기판(200)의 연결은 도 4를 참조로 후술한다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 케이스(90)는 투명 소재를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 투명 소재는 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 유리 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
도 4 및 도 5는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 유닛을 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다. 설명의 편의를 위하여, 도 5에서는 제1 방사체(110), 제1 그라운드 패턴(120), 제2 그라운드 패턴(130) 및 제2 방사체(140)의 상세 구성/구조는 생략되었다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 안테나 패키지는 안테나 케이스(90)의 내벽 또는 외벽 상에 배치된 안테나 기재층(105)을 더 포함할 수 있다. 안테나 유닛(100)은 안테나 기재층(105) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 안테나 기재층(105) 및 안테나 유닛(100)의 적층 구조가 필름 형태로 안테나 케이스(90)의 내벽 또는 외벽에 부착될 수 있다.
안테나 기재층(105)은 예를 들면, 투명 수지 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 기재층(105)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지; 우레탄계 또는 아크릴우레탄계 수지; 실리콘계 수지 등을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 또한, 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름이 안테나 기재층(105)에 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 기재층(105)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 기재층(105)은 실질적으로 단일 층으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 기재층(105)은 적어도 2층 이상의 복층 구조를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 안테나 기재층(105)은 기재층 및 안테나 유전층을 포함할 수 있으며, 상기 기재층 및 상기 안테나 유전층 사이의 점접착층을 더 포함할 수도 있다.
안테나 기재층(105)에 의해 안테나 유닛(100)에 대한 임피던스(impedance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 상기 안테나 패키지가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 안테나 기재층(105)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여 고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.
안테나 유닛(100)은 제1 방사체(110), 및 제1 방사체(110)의 주변에서 제1 방사체(110)와 이격되어 배치된 그라운드 패턴(120, 130)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 방사체(110)는 제1 방사부(112), 제2 방사부(114), 및 제1 방사부(112) 및 제2 방사부(114) 사이에 배치되는 오목부(116)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 방사부(112), 오목부(116) 및 제2 방사부(114)가 일체로 연결되어 제1 방사체(110)로 제공될 수 있다.
예를 들면, 제1 방사부(112) 및 제2 방사부(114)는 바(bar) 형태로 연장하는 직사각형 형태를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 방사부(112) 및 제2 방사부(114)는 각각 균일한 너비를 가질 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어 "너비"는 도 4, 도 6 및 도 7에서 제1 방사체(110) 또는 그라운드 패턴(120, 130)의 가로 방향 길이를 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 방사부(112)의 너비(W1) 및 제2 방사부(114)의 너비(W2)는 동일할 수 있다.
예를 들면, 제1 방사부(112)의 너비(W1) 및 제2 방사부(114)의 너비(W2)는 각각 약 4 mm 내지 6 mm일 수 있다. 상기 범위에서, 구조적 안정성을 유지하면서 목표 주파수 영역에서의 방사 특성이 개선될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 방사부(112)의 길이(L1)는 제2 방사부(114)의 길이(L2) 이하일 수 있다. 이에 따라, 목표 주파수 대역에서의 임피던스 정합성이 개선될 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어 "길이"는 도 4, 도 6 및 도 7에서 제1 방사체(110) 또는 그라운드 패턴(120, 130)의 상기 가로 방향 길이와 평면 상에서 수직한 세로 방향 길이를 의미할 수 있다.
예를 들면, 제1 방사부(112)의 길이(L1)는 약 20 mm 내지 25 mm일 수 있고, 제2 방사부(114)의 길이(L2)는 약 20 mm 내지 30 mm일 수 있다. 상기 범위에서, 넓은 구동 주파수 대역이 확보되고 신호 손실이 감소할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 오목부(116)의 너비(W3)는 제1 방사부(112)의 너비(W1) 및 제2 방사부(114)의 너비(W2) 각각보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제2 방사부(114)를 통해 전달된 전기 신호가 오목부(116)에서 집중되고, 집중된 전기 신호가 제1 방사부(112)를 통해 방사되어 전계(electric field) 집중성 및 신호의 직진성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 오목부(116)는 제1 방사부(112)로부터 제2 방사부(114)로의 방향으로 너비가 감소하는 제1 경사부(117) 및 제2 방사부(114)로부터 제1 방사부(112)로의 방향으로 너비가 감소하는 제2 경사부(119)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 오목부(116)의 너비(W3)는 제1 경사부(117) 및 제2 경사부(119)가 접촉하는 부분에서 최소가 될 수 있다.
예를 들면, 제1 경사부(117)의 일단부는 제1 방사부(112)와 직접 연결되고, 제1 경사부(117)의 타단부는 제2 경사부(119)의 일단부와 직접 연결될 수 있다.
예를 들면, 제2 경사부(119)의 타단부는 제2 방사부(114)와 직접 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(100)은 제2 방사부(114)의 상기 타단부와 연결되는 접속 패드(115)를 더 포함할 수 있다. 접속 패드(115)는 외부 회로(예를 들면, 안테나 케이블 등)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(100)은 접속 패드(115) 주변에서 접속 패드(115)와 이격되어 배치되고, 그라운드 패턴(120, 130)의 말단부와 연결되는 그라운드 패드(125, 135)를 더 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 접속 패드(115)를 통하여 안테나 유닛(100) 및 회로 기판(200)이 연결될 수 있다. 예를 들면, 회로 기판(200)은 리지드(rigid) 기판 등을 포함하는 PCB(Printed Circuit Board) 기판을 포함할 수 있다.
예를 들면, 이방성 도전 필름(ACF)과 같은 도전성 접합 구조물을 접속 패드(115) 및/또는 그라운드 패드(125, 135) 상에 부착시킬 수 있다. 안테나 케이스(90)의 하부로 삽입된 회로 기판(200)의 본딩 영역을 상기 도전성 접합 구조물 상에 배치시킬 수 있다. 이후, 열 처리/가압 공정을 통해 회로 기판(200)을 안테나 유닛(100)에 연결시킬 수 있다.
안테나 케이블이 상기 도전성 접합 구조물에 전기적으로 연결되어 안테나 유닛(100)의 접속 패드(115)로 전력을 공급할 수 있다. 안테나 케이블은 예를 들면, 안테나 케이스(90) 내부 또는 버스, 지하철 등의 대중 교통, 건물 내벽 또는 외벽, 윈도우, 표지판 등의 대상체에 매설되어 외부 전원, 집적 회로 칩 또는 집적 회로 기판과 결합될 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(100)으로 급전이 수행되어 안테나 방사가 수행될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 오목부(116)의 최소 너비(W3)에 대한 제1 방사부(112)의 너비(W1)의 비(W1/W3)는 1.5 내지 2.0일 수 있다. 상기 범위에서, 전계가 충분히 집중되면서 신호 효율의 저하가 방지될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 오목부(116)의 최소 너비(W3)에 대한 제2 방사부(114)의 너비(W2)의 비(W2/W3)는 1.5 내지 2.0일 수 있다. 상기 범위에서, 전계가 충분히 집중되면서 신호 효율의 저하가 방지될 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 제1 방사체(110)로부터 LTE1 및 2 밴드/2.4 GHz 와이-파이(wi-fi) 대역에 해당하는 방사 대역이 획득될 수 있다. 예를 들면, 제1 방사체(110)의 공진 주파수는 약 2 GHz 내지 3 GHz, 또는 약 2.2 GHz 내지 2.7 GHz 범위일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 그라운드 패턴(120, 130)의 길이는 제2 방사부(114)의 길이(L2) 및 제2 경사부(119)의 길이의 합 이하일 수 있다.
예를 들면, 그라운드 패턴(120, 130)의 길이는 제2 방사부(114)의 길이(L2) 이상이고, 제2 방사부(114)의 길이(L2) 및 제2 경사부(119)의 길이의 합 이하일 수 있다. 상기 범위에서, 제1 방사체(110)로 송수신되는 신호의 교란 및 노이즈를 방지할 수 있다.
그라운드 패턴(120, 130)은 보조 방사체로 제공될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 그라운드 패턴(120, 130)은 제1 방사체(110)를 사이에 두고 배치되는 제1 그라운드 패턴(120) 및 제2 그라운드 패턴(130)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 그라운드 패턴(120)의 길이(L3)는 제2 그라운드 패턴(130)의 길이(L4)보다 클 수 있다. 이에 따라, 제1 그라운드 패턴(120) 및 제2 그라운드 패턴(130)의 공진 주파수 대역이 상이할 수 있다. 따라서, 안테나 유닛(100)의 공진 주파수 대역이 확장될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 그라운드 패턴(120)은 안테나 유닛(100)의 고주파 방사 영역으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제1 그라운드 패턴(120)의 공진 주파수는 약 5.0 GHz 내지 6.0 GHz, 또는 약 5.2 GHz 내지 5.9 GHz 범위일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 그라운드 패턴(130)은 안테나 유닛(100)의 초고주파 방사 영역으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제2 그라운드 패턴(130)의 공진 주파수는 약 6.8 GHz 내지 8.0 GHz, 또는 약 7.0 GHz 내지 7.8 GHz 범위일 수 있다.
제1 방사체(110), 제1 그라운드 패턴(120) 및 제2 그라운드 패턴(130)이 서로 다른 공진 주파수 대역을 가지므로, 안테나 유닛(100)은 약 2.0 GHz 내지 8.0 GHz 범위의 넓은 공진 주파수 대역에서 구동될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 그라운드 패드(125, 135)는 제1 그라운드 패턴(120)의 말단부와 연결되는 제1 그라운드 패드(125) 및 제2 그라운드 패턴(130)의 말단부와 연결되는 제2 그라운드 패드(135)를 포함할 수 있다. 접속 패드(115)를 사이에 두고 제1 및 제2 그라운드 패드(125, 135)가 배치되어 안테나 유닛(100) 및 회로 기판(200)의 연결 안정성이 개선될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(100)은 제1 방사체(110)와 평면 상에서 이격되고, 복수개의 홀들(hole)(142, 145)을 포함하는 제2 방사체(140)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 방사체(140)는 제1 방사체(110) 및 그라운드 패턴(120, 130)과 평면 상에서 이격될 수 있다.
예를 들면, 제2 방사체(140)는 외부 회로 기판 또는 외부 급전선과 직접 연결되지 않을 수 있다. 예를 들면, 제2 방사체(140)는 안테나 유닛(100)의 기생 방사체 또는 플로팅(floating) 방사체로 제공될 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(100)의 방사 성능이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 방사체(140)는 내부에 형성된 홀들(142, 145)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제2 방사체(140)가 복수의 안테나 유닛들(100) 사이의 분리 패턴으로 제공될 수 있다. 따라서, 인접한 안테나 유닛들(100) 사이의 신호 간섭 및 신호 교란이 방지되고 각 안테나 유닛(100)이 독립적으로 구동될 수 있다.
예를 들면, 인접한 제1 방사체들(110) 사이에 제2 방사체(140)가 배치되어 신호 간섭/교란을 방지할 수 있다.
예를 들면, 복수개의 홀들 각각에 공진 루프(loop)가 형성되고, 제2 방사체(140) 전체에 걸쳐 공진 루프가 형성될 수 있다. 이에 따라, 신호 간섭/교란이 방지될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 방사체(140)는 내부에 제1 홀(142)을 포함하는 제3 방사부(141), 및 내부에 제2 홀(145)을 포함하는 제4 방사부(144)를 포함할 수 있다. 제2 방사체(140)는 제3 방사부(141) 및 제4 방사부(144)를 연결하는 연결부(148)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제3 방사부(141), 연결부(148) 및 제4 방사부(144)는 일체로 형성될 수 있다.
예를 들면, 제1 홀(142) 및 제2 홀(145)에 각각 공진 루프가 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 연결부(148)의 너비는 제3 방사부(141)의 너비 및 제4 방사부(144)의 너비 각각보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제3 방사부(141)에서 제4 방사부(144)로 전달되는 신호 또는 제4 방사부(144)에서 제3 방사부(141)로 전달되는 신호가 연결부(148)에서 집중되고, 집중된 신호가 전달되어 전계 집중성 및 신호의 직진성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제3 방사부(141)는 제2 방사체(140)의 길이 방향과 수직한 방향으로 연장하는 제1 보조 패턴(143)을 포함하고, 제4 방사부(144)는 제2 방사체(140)의 상기 길이 방향과 수직한 방향으로 연장하는 제2 보조 패턴(146)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 보조 패턴(143) 및 제2 보조 패턴(146)을 통해 제2 방사체(140)의 금속 면적이 증가하고, 이에 따라 상술한 신호 간섭 방지 효과가 개선될 수 있다.
일부 실시예들에 따르면, 제2 방사체(140)의 길이는 제1 방사체(110)의 길이보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제1 방사체(110)로 송수신되는 신호의 교란/간섭이 억제될 수 있다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 유닛을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6을 참조하면, 하나의 안테나 기재층(105) 상에 복수개의 안테나 유닛들(100)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 및 하나의 안테나 기재층(105) 상에 복수개의 안테나 유닛들(100)이 적층된 구조가 필름 형태로 안테나 케이스(90)의 내벽 또는 외벽 상에 배치될 수 있다. 따라서, 안테나 패키지의 공간 효율성 및 방사 성능이 개선될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 기재층(105) 상에 2개의 안테나 유닛(100)이 배치될 수 있다.
예를 들면, 안테나 유닛(100)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca), 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(100)은 저저항 구현 및 미세 선폭 패터닝을 위해 은(Ag) 또는 은 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC) 합금), 혹은 구리(Cu) 또는 구리 합금(예를 들면, 구리-칼슘(CuCa) 합금)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(100)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(100)은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 적층 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들면, 투명 도전성 산화물 층-금속층의 2층 구조, 또는 투명 도전성 산화물 층-금속층-투명 도전성 산화물 층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 상기 금속층에 의해 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있으며, 상기 투명 도전성 산화물 층에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.
안테나 유닛(100)은 흑화 처리부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(100) 표면에서의 반사율을 감소시켜, 광반사에 따른 패턴 시인을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(100)에 포함된 금속층의 표면을 금속 산화물 또는 금속 황화물로 변환시켜, 흑화층을 형성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(100) 또는 상기 금속 층 상에 흑색 재료 코팅층, 또는 도금층과 같은 흑화층을 형성할 수 있다. 상기 흑색 재료 또는 도금층은 규소, 탄소, 구리, 몰리브덴, 주석, 크롬, 몰리브덴, 니켈, 코발트 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 산화물, 황화물, 합금 등을 포함할 수 있다.
흑화층의 조성 및 두께는 반사율 저감 효과, 안테나 방사 특성을 고려하여 조절될 수 있다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 유닛을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7을 참조하면, 안테나 패키지는 안테나 유닛(100) 주변에 배치된 더미 메쉬 패턴(150)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 더미 메쉬 패턴(150)은 분리 영역(155)을 통해 안테나 유닛(100)과 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다.
예를 들면, 안테나 기재층(105) 상에 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 도전층을 형성할 수 있다. 상기 도전층을 상술한 안테나 유닛(100)의 직선 둘레 영역 및 곡선 둘레 영역을 포함하는 프로파일을 따라 식각하면서 메쉬 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 분리 영역(155)에 의해 서로 이격된 안테나 유닛(100) 및 더미 메쉬 패턴(150)이 형성될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(100) 역시 메쉬 구조를 공유할 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(100)의 투과도가 향상되며, 더미 메쉬 패턴(150)이 분포함에 따라 안테나 유닛(100) 주변의 광학 특성이 균일화될 수 있다. 따라서, 안테나 유닛(100)이 시각적으로 인식되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제1 방사체(110), 그라운드 패턴(120, 130) 및 제2 방사체(140)는 전체적으로 상기 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 급전 효율성을 위해 접속 패드(115) 및 그라운드 패드(125, 135)는 속이 찬(solid) 구조를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 패키지는 다양한 대상체에 적용될 수 있으며, 방사체들(110, 140) 및 그라운드 패턴(120, 130)이 대상체 중 사용자에게 시인되지 않는 영역에 배치되는 경우 방사체들(110, 140) 및 그라운드 패턴(120, 130)은 속이 찬 구조를 가질 수 있다.
예를 들면, 안테나 패키지가 적용되는 대상체에서 안테나 유닛(100)이 사용자에게 시인되지 않는 영역에 배치되는 경우, 안테나 유닛(100)은 속이 찬 구조를 포함할 수 있다.
더미 메쉬 패턴(150)은 내부에 메시 구조를 형성하는 교차하는 도전 라인들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 더미 메쉬 패턴(150)은 상기 도전 라인들이 절단된 분절 영역들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 더미 메쉬 패턴(150)에 의해 안테나 유닛(100)에서의 방사 특성이 교란되는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(100)은 안테나 케이스(90)의 내벽 상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(100)이 외부 충격으로부터 더욱 보호되어 안테나 패키지의 내구성 및 신뢰성이 개선될 수 있다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 모식도이다.
도 8을 참조하면, 안테나 케이스(90)의 내부에 빈 공간이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 빈 공간에 기능 소자(300)가 배치될 수 있다.
기능 소자(300)는 투명 소재를 포함하는 안테나 케이스(90) 내부에 배치되어 조명, 시계, 알람, 스피커 등으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 안테나 패키지가 신호 공유기로 제공되면서 심미감 및/또는 실용성이 개선될 수 있다.
기능 소자(300)의 구성/구조는 안테나 패키지의 설치 장소, 사용자의 수요 등을 고려하여 선택될 수 있다.
안테나 패키지는 안테나 케이스(90) 내벽 또는 외벽 상에 안테나 유닛(100)이 배치되고, 안테나 케이스(90) 하부에 회로 기판(200)이 삽입 및 연결되어 공간 효율성 및 방사 특성이 개선될 수 있다.

Claims (20)

  1. 안테나 케이스;
    상기 안테나 케이스의 내벽 또는 외벽 상에 배치되고 제1 방사체를 포함하는 안테나 유닛; 및
    상기 안테나 케이스와 결합되고 상기 제1 방사체와 연결되는 회로 기판을 포함하는, 안테나 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 안테나 케이스의 상기 내벽의 측면들 또는 상기 외벽의 측면들 중 적어도 한 측면 상에 배치되는, 안테나 패키지.
  3. 청구항 2에 있어서, 복수의 상기 안테나 유닛들을 포함하고, 상기 안테나 유닛들은 각각 상기 안테나 케이스의 상기 측면들 중 하나 상에 배치되는, 안테나 패키지.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 제1 방사체의 주변에서 상기 제1 방사체와 이격되어 배치된 그라운드 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 방사체는
    제1 방사부;
    상기 제1 방사부와 대향하는 제2 방사부; 및
    상기 제1 방사부 및 상기 제2 방사부 사이에 배치되며 상기 제1 방사부의 너비 및 상기 제2 방사부의 너비 각각보다 작은 너비를 갖는 오목부를 포함하는, 안테나 패키지.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 제2 방사부의 일단부는 상기 오목부와 직접 연결되고,
    상기 안테나 유닛은 상기 제2 방사부의 타단부와 연결되는 접속 패드, 및 상기 접속 패드 주변에 배치되고 상기 그라운드 패턴의 말단부와 연결되는 그라운드 패드를 더 포함하는, 안테나 패키지.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 회로 기판은 상기 접속 패드를 통해 상기 제1 방사체와 전기적으로 연결되는, 안테나 패키지.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 오목부는 상기 제1 방사부로부터 상기 제2 방사부로의 방향으로 너비가 감소하는 제1 경사부, 및 상기 제2 방사부로부터 상기 제1 방사부로의 방향으로 너비가 감소하는 제2 경사부를 포함하는, 안테나 패키지.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 그라운드 패턴은 상기 제2 방사부의 길이 및 상기 제2 경사부의 길이의 합 이하인, 안테나 패키지.
  10. 청구항 4에 있어서, 상기 그라운드 패턴은 상기 제1 방사체를 사이에 두고 배치되는 제1 그라운드 패턴 및 제2 그라운드 패턴을 포함하는, 안테나 패키지.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 그라운드 패턴의 길이는 상기 제2 그라운드 패턴의 길이보다 큰, 안테나 패키지.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 제1 방사체와 평면 상에서 이격되고, 복수개의 홀들(hole)을 포함하는 제2 방사체를 포함하는, 안테나 패키지.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제2 방사체는
    내부에 제1 홀을 포함하는 제3 방사부; 및
    상기 제3 방사부와 대향하며 내부에 제2 홀을 포함하는 제4 방사부; 및
    상기 제3 방사부 및 상기 제4 방사부를 연결하는 연결부를 포함하는, 안테나 패키지.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 제3 방사부는 상기 제2 방사체의 길이 방향과 수직한 방향으로 연장하는 제1 보조 패턴을 포함하고, 상기 제4 방사부는 상기 제2 방사체의 상기 길이 방향과 수직한 방향으로 연장하는 제2 보조 패턴을 포함하는, 안테나 패키지.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 제2 방사체의 길이는 상기 제1 방사체의 길이보다 작은, 안테나 패키지.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 메쉬 구조를 포함하는, 안테나 패키지.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 안테나 유닛의 주변에 상기 안테나 유닛과 이격되어 배치된 더미 메쉬 패턴을 더 포함하는, 안테나 패키지.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 케이스는 투명 소재를 포함하는, 안테나 패키지.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 유닛은 상기 안테나 케이스의 상기 내벽 상에 배치되는, 안테나 패키지.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 케이스의 내부에 기능 소자가 배치되고, 상기 기능 소자는 조명, 시계, 알람 또는 스피커로 제공되는, 안테나 패키지.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100905858B1 (ko) * 2007-08-21 2009-07-02 삼성전기주식회사 케이스 일체형 안테나 및 그 제조방법
US20110084882A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 Tiao-Hsing Tsai Dual-band antenna and antenna device having the same
KR101165919B1 (ko) * 2011-01-11 2012-07-19 주식회사 에이스테크놀로지 단말기 하우징에 결합되는 광대역 내장형 안테나
US20170279192A1 (en) * 2015-06-16 2017-09-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic apparatus and antenna device
KR20210127760A (ko) * 2019-08-22 2021-10-22 엘지전자 주식회사 투명 안테나를 구비하는 전자 기기

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102019952B1 (ko) 2017-07-18 2019-09-11 삼성전기주식회사 안테나 모듈 및 안테나 모듈 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100905858B1 (ko) * 2007-08-21 2009-07-02 삼성전기주식회사 케이스 일체형 안테나 및 그 제조방법
US20110084882A1 (en) * 2009-10-08 2011-04-14 Tiao-Hsing Tsai Dual-band antenna and antenna device having the same
KR101165919B1 (ko) * 2011-01-11 2012-07-19 주식회사 에이스테크놀로지 단말기 하우징에 결합되는 광대역 내장형 안테나
US20170279192A1 (en) * 2015-06-16 2017-09-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic apparatus and antenna device
KR20210127760A (ko) * 2019-08-22 2021-10-22 엘지전자 주식회사 투명 안테나를 구비하는 전자 기기

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