KR101981976B1 - Dual band antenna of PCB type - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a PCB type dual antenna capable of operating in two different frequency bands. The PCB type dual antenna includes a dielectric layer, a feed layer, a ground layer, a via hole, and a conductive gasket. The dielectric layer has a first emitter and a second emitter that resonate at different frequency bands in upper and lower portions thereof, respectively. The feed layer is disposed on top of the dielectric layer and supplies current to the first emitter and the second emitter. The ground layer is disposed below the dielectric layer and formed as a conductor. At least one via hole is provided to penetrate the feed layer and the ground layer in the vertical direction and electrically connect the feed layer and the ground layer. The conductive gasket is disposed below the ground layer and electrically connected to the ground layer.

Description

PCB형 듀얼 안테나{Dual band antenna of PCB type}[0001] The present invention relates to a dual-

본 발명은 서로 다른 주파수 대역에서 공진하는 두 개의 방사체를 구비하여 서로 다른 두개의 주파수 대역에서 동작할 수 있는 PCB형 듀얼 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a PCB type dual antenna having two radiators resonating in different frequency bands and operating in two different frequency bands.

오늘날 통신기기의 사용 주파수대가 높아지고 다양한 통신 서비스가 제공됨에 따라, 안테나의 소형화 및 다기능화가 요구되고 있다. As the frequency band of communication devices is increased and various communication services are provided today, miniaturization and versatility of antennas are required.

그러나 현재 사용되는 대부분의 안테나는 단일 주파수 대역에서만 사용되고 있다. 이는 무선 통신 장치를 이용하여 빌딩 내부 지역들간, 빌딩과 다른 빌딩간 또는 빌딩과 외부 지역간에 디지털 데이터(digitally-formatted data)를 무선으로 송·수신하는 데에 사용되는 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Networks)이 제공되는 환경에서는 적합하지 않기 때문이다. 이에 따라 다중 주파수 대역에서 동작하는 안테나가 무선 랜 시스템 환경하에서 무선 통신 장치용으로 필요하게 된다. However, most currently used antennas are used only in a single frequency band. This is a wireless local area network (WLAN), which is used for wirelessly transmitting and receiving digitally-formatted data between areas inside a building, between buildings and other buildings, or between buildings and outside areas using a wireless communication device. Networks are not available. Accordingly, an antenna operating in multiple frequency bands is required for a wireless communication device in a wireless LAN system environment.

상기 무선 랜은 사용 주파수에 관한 국제 표준에 의거하여 그 사용 주파수가 2.4GHz로 대표되는 IEEE802.11b 시스템과 사용 주파수가 5GHz로 대표되는 IEEE802.11a 시스템으로 분리되어 있다. The wireless LAN is divided into an IEEE802.11b system whose use frequency is represented by 2.4 GHz and an IEEE802.11a system whose use frequency is represented by 5 GHz based on the international standard on the use frequency.

이에 현재 무선 랜 시스템에서 사용되고 있는 장치에는 두 개의 안테나가 제공된다. 즉, 2GHz 대의 주파수 대역에서 동작하는 안테나와 5GHz대의 주파수 대역에서 동작하는 안테나가 별도로 제공되는 것이다. Currently, two antennas are provided in the devices used in the wireless LAN system. That is, an antenna that operates in a frequency band of 2 GHz and an antenna that operates in a frequency band of 5 GHz are separately provided.

한편, 안테나 설계에 있어서, 안테나의 성능과 안테나의 소형화는 트레이드 오프(Trade Off) 관계에 있다. 높은 효율, 넓은 대역폭, 큰 이득, 다중 주파수 대역 지원, 작은 전자파 흡수율 등으로 안테나의 성능을 향상되도록 설계하려면 안테나의 소형화가 어려워진다. 따라서, 안테나의 사용 목적에 따라 요구되는 성능을 만족시키면서 최대한 작게 안테나를 설계할 필요가 있다. On the other hand, in the antenna design, the performance of the antenna and the downsizing of the antenna are in a trade off relationship. Designing to improve antenna performance with high efficiency, wide bandwidth, large gain, support for multiple frequency bands, and low absorption of electromagnetic waves makes it difficult to miniaturize the antenna. Therefore, it is necessary to design the antenna as small as possible while satisfying the required performance according to the purpose of use of the antenna.

그러나, 상기한 두개의 안테나 체계는 무선 랜 장치를 양 시스템에 호환적으로 사용할 수 있도록 하는 것이지만, 구조적 및 경제적으로 매우 불리한 구조를 가지고 있다. 따라서, 양 시스템에서 공용될 수 있는 안테나 즉 양 시스템에서 각각 사용되는 서로 다른 주파수 대역에서 모두 동작할 수 있는 듀얼 밴드 안테나의 개발이 절실히 요구되고 있다. However, although the above two antenna schemes allow the wireless LAN device to be used interchangeably in both systems, they are structurally and economically disadvantageous in structure. Accordingly, it is urgently required to develop a dual band antenna capable of operating in different frequency bands used in both systems, that is, an antenna that can be used in both systems.

본 발명의 과제는 1 방사체 및 제2 방사체를 통해 2.4GHz 주파수 대역 및 5GHz의 주파수 대역을 형성함에 따라 서로 다른 대역의 주파수를 사용하는 무선 랜 시스템들에 대하여 공용될 수 있으며, 도전성 개스킷을 통해 안테나의 연결 위치 및 주변의 금속물 등의 영향이 줄어들게 되어 방사 및 정재파비(VSWR)의 효율이 향상된 PCB형 듀얼 안테나를 제공함에 있다. The object of the present invention is to provide a wireless communication system that can be used for wireless LAN systems using frequencies of different bands by forming a 2.4 GHz frequency band and a 5 GHz frequency band through one radiator and a second radiator, And the efficiency of radiation and standing wave ratio (VSWR) is improved.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 PCB형 듀얼 안테나는 유전체층과, 급전층과, 접지층과, 비아홀, 및 도전성 개스킷을 포함한다. 유전체층은 상부 및 하부에 각각 서로 다른 주파수 대역에서 공진하는 제1 방사체 및 제2 방사체가 구비된다. 급전층은 유전체층의 상부에 배치되며, 제1 방사체 및 제2 방사체로 전류를 공급한다. 접지층은 유전체층의 하부에 배치되며, 도전체로 형성된다. 비아홀은 적어도 하나 구비되어 급전층 및 접지층을 상하 방향으로 관통하며, 급전층 및 접지층을 전기적으로 연결시킨다. 도전성 개스킷은 접지층의 하부에 배치되며, 접지층과 전기적으로 연결된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a PCB-type dual antenna including a dielectric layer, a feed layer, a ground layer, a via hole, and a conductive gasket. The dielectric layer is provided with a first radiator and a second radiator that resonate at different frequencies in the upper and lower portions, respectively. The feed layer is disposed on top of the dielectric layer and supplies current to the first radiator and the second radiator. The ground layer is disposed below the dielectric layer and is formed of a conductor. At least one via hole is provided to penetrate the feed layer and the ground layer in the up and down direction, and to electrically connect the feed layer and the ground layer. The conductive gasket is disposed under the ground layer and is electrically connected to the ground layer.

일 실시예에 따르면, 유전체층의 높이는 4mm ~ 6mm의 크기로 형성된다. According to one embodiment, the height of the dielectric layer is formed to a size of 4 mm to 6 mm.

일 실시예에 따르면, 비아홀의 지름은 0.3mm ~ 0.6mm의 크기로 형성된다. According to one embodiment, the diameter of the via hole is formed to a size of 0.3 mm to 0.6 mm.

일 실시예에 따르면, 접지층과 도전성 개스킷 사이에 형성된 도전성 수지 접착층을 더 포함한다.According to one embodiment, it further includes a conductive resin adhesive layer formed between the ground layer and the conductive gasket.

일 실시예에 따르면, 도전성 수지 접착층은 실버 페이스트(Silver Paste)로 형성된다.According to one embodiment, the conductive resin adhesive layer is formed of silver paste.

일 실시예에 따르면, 급전층은 외부회로에 연결하기 위한 단락 핀과, 단락 핀과 접지층을 전기적으로 연결하는 급전선을 포함한다. According to one embodiment, the feed layer includes a shorting pin for connecting to an external circuit and a feed line for electrically connecting the shorting pin and the grounding layer.

일 실시예에 따르면, 제1 방사체 및 제2 방사체는 유전체층의 표면에 도전성 패턴으로 형성된다. According to one embodiment, the first radiator and the second radiator are formed in a conductive pattern on the surface of the dielectric layer.

일 실시예에 따르면, 제1 방사체 및 제2 방사체는 ISM 대역(Industrial Scientific Medical band)의 주파수를 송수신하도록 형성된다. According to one embodiment, the first radiator and the second radiator are configured to transmit and receive frequencies of the Industrial Scientific Medical (ISM) band.

일 실시예에 따르면, 제1 방사체와 제2 방사체 중 하나는 2.4GHz 주파수 대역을 형성하고, 나머지 하나는 5GHz 주파수 대역을 형성한다. According to one embodiment, one of the first and second radiators forms a 2.4 GHz frequency band and the other forms a 5 GHz frequency band.

본 발명에 따른 PCB형 듀얼 안테나는 PCB와, 비아홀, 및 도전성 개스킷을 포함한다. PCB는 상부 및 하부에 각각 서로 다른 주파수 대역에서 공진하는 제1 방사체 및 제2 방사체가 구비된 유전체층과, 유전체층의 상부에 배치되며, 제1 방사체 및 제2 방사체로 전류를 공급하는 급전층, 및 유전체층의 하부에 배치된 접지층을 포함한다. 비아홀은 PCB의 일측에 배치되어 상하 방향으로 관통하며, 급전층 및 접지층을 전기적으로 연결시킨다. 도전성 개스킷은 PCB의 하부에 배치되며, 접지층과 전기적으로 연결된다. A PCB-type dual antenna according to the present invention includes a PCB, a via hole, and a conductive gasket. The PCB includes a dielectric layer having a first radiator and a second radiator which resonate in different frequency bands at upper and lower portions, a feed layer disposed on the dielectric layer and supplying current to the first and second radiators, And a ground layer disposed under the dielectric layer. The via hole is disposed on one side of the PCB and vertically penetrates to electrically connect the feed layer and the ground layer. The conductive gasket is disposed at the bottom of the PCB and is electrically connected to the ground layer.

일 실시예에 따르면, 유전체층의 높이는 4mm ~ 6mm의 크기로 형성된다. According to one embodiment, the height of the dielectric layer is formed to a size of 4 mm to 6 mm.

일 실시예에 따르면, 비아홀의 지름은 0.3mm ~ 0.6mm의 크기로 형성된다. According to one embodiment, the diameter of the via hole is formed to a size of 0.3 mm to 0.6 mm.

일 실시예에 따르면, PCB와 상기 도전성 개스킷 사이에 형성된 도전성 수지 접착층을 더 포함하며, 도전성 수지 접착층은 실버 페이스트(Silver Paste)로 형성된다. According to one embodiment, the conductive resin adhesive layer further includes a conductive resin adhesive layer formed between the PCB and the conductive gasket, and the conductive resin adhesive layer is formed of silver paste.

일 실시예에 따르면, 제1 방사체와 상기 제2 방사체 중 하나는 2.4GHz 주파수 대역을 형성하고, 나머지 하나는 5GHz 주파수 대역을 형성한다. According to one embodiment, one of the first and second radiators forms a 2.4 GHz frequency band and the other forms a 5 GHz frequency band.

본 발명에 따르면, PCB형 듀얼 안테나는 제1 방사체 및 제2 방사체를 구비하여 서로 다른 주파수 대역의 신호를 동시에 수신할 수 있게 된다. 특히, 제1 방사체 및 제2 방사체를 통해 2.4GHz 주파수 대역 및 5GHz의 주파수 대역을 형성함에 따라, 서로 다른 대역의 주파수를 사용하는 무선 랜 시스템들에 대하여 공용될 수 있다. 이에 따라, 종래에는 무선 랜 시스템의 수신을 위하여 2.4GHz 주파수 대역의 안테나와 5GHz의 주파수 대역의 안테나를 각각 구비하여야만 했는데, 본 발명에 따르면 하나의 안테나만으로도 무선 랜 시스템의 신호를 모두 수신할 수 있으므로, 안테나의 경량화 및 소형화를 이룰 수 있게 된다. According to the present invention, the PCB-type dual antenna includes a first radiator and a second radiator, so that signals of different frequency bands can be simultaneously received. Particularly, since the 2.4 GHz frequency band and the 5 GHz frequency band are formed through the first and second radiators, they can be shared for WLAN systems using frequencies of different bands. Therefore, conventionally, in order to receive the wireless LAN system, the antenna of 2.4 GHz frequency band and the antenna of 5 GHz frequency band have to be provided. However, according to the present invention, all the signals of the wireless LAN system can be received by only one antenna , The weight and size of the antenna can be reduced.

또한, 급전층과 접지층을 전기적으로 연결하는 비아홀이 형성됨에 따라 단일한 전기적 패스를 형성할 수 있으며, 급전층과 접지층을 접속시키기 위한 별도의 소자를 필요로 하지 않으므로 안테나의 경량화 및 소형화를 이룰 수 있게 된다.In addition, since a via hole for electrically connecting the feed layer and the ground layer is formed, a single electrical path can be formed and a separate element for connecting the feed layer and the ground layer is not required. .

아울러, 접지층의 하부에 도전성 개스킷을 구비함에 따라 안테나의 연결 위치 및 주변의 금속물 등의 영향이 줄어들게 되어, 방사 및 정재파비(VSWR)의 효율이 향상하게 된다. 이에 따라 PCB형 듀얼 안테나의 송수신 효율을 향상시킬 수 있게 된다. In addition, since the conductive gasket is provided in the lower part of the ground layer, the influence of the connection position of the antenna and the surrounding metal or the like is reduced, and the efficiency of radiation and standing wave ratio (VSWR) is improved. Accordingly, the transmission / reception efficiency of the PCB type dual antenna can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB형 듀얼 안테나의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 PCB형 듀얼 안테나의 평면도.
도 3은 본 발명의 PCB형 듀얼 안테나의 정재파비(VSWER)에 대한 실측 결과를 나타낸 도면.
도 4 내지 도 7은 도전성 개스킷이 적용된 본 발명의 PCB형 듀얼 안테나와 도전성 개스킷이 적용되지 않은 PCB형 듀얼 안테나의 방향성 별 이득 측정을 나타낸 도면.1 is a sectional view of a PCB-type dual antenna according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan view of the PCB type dual antenna shown in Fig.
Fig. 3 is a view showing the measured results of the standing wave ratio (VSWER) of the PCB type dual antenna of the present invention. Fig.
FIGS. 4 to 7 illustrate measurement of the directional gain of a PCB-type dual antenna of the present invention to which a conductive gasket is applied and a PCB-type dual antenna to which a conductive gasket is not applied.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 PCB형 듀얼 안테나에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. Hereinafter, a PCB type dual antenna according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will not be described in detail. Embodiments of the invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB형 듀얼 안테나의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 PCB형 듀얼 안테나의 평면도이다. FIG. 1 is a cross-sectional view of a PCB-type dual antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the PCB-type dual antenna shown in FIG.

본 실시예에서는, PCB형 듀얼 안테나가 평판형 역 에프 안테나(PIFA: Planner Inverter F Antenna)로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지는 않으며 평판 안테나(MPA), 칩 안테나(chip antenna) 등과 같이 다양한 형태로 구현 가능하다. 이러한 PCB형 듀얼 안테나는 휴대기기, 컴퓨터, 자동차 등에 적용되어 서로 다른 두개의 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. In the present embodiment, the PCB type dual antenna is formed of a planar inverted F antenna (PIFA). However, the present invention is not limited thereto, and various shapes such as a planar antenna MPA, a chip antenna, . Such a PCB type dual antenna can be applied to portable devices, computers, automobiles, and the like, and can transmit and receive signals of two different frequency bands.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, PCB형 듀얼 안테나(100)는 유전체층(110)과, 급전층(120)과, 접지층(130)과, 비아홀(140), 및 도전성 개스킷(150)을 포함한다. 본 발명에서, PCB라 함은 유전체층(110)과, 급전층(120)과, 접지층(130)을 포함하는 구성을 의미한다. 1 and 2, the PCB type dual antenna 100 includes a dielectric layer 110, a feed layer 120, a ground layer 130, a via hole 140, and a conductive gasket 150, . In the present invention, PCB refers to a structure including a dielectric layer 110, a feed layer 120, and a ground layer 130.

유전체층(110)은 상부 및 하부에 각각 서로 다른 주파수 대역에서 공진하는 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)가 구비된다. 유전체층(110)은 일정 두께를 갖는 사각의 판 형태로 형성될 수 있으며, 유전상수(εr)가 2 내지 3 범위 내에 있는 유전체 소재로 형성될 수 있다. 구체적으로, 유전체층(110)의 소재로서는 테프론, 에폭시, FR-4, 고저항 실리콘, 유리, 알루미나, LTCC 등이 사용될 수 있다. The dielectric layer 110 includes a first radiator 111 and a second radiator 112 resonating at different frequencies in upper and lower portions. The dielectric layer 110 may be formed in a rectangular plate shape having a predetermined thickness and may be formed of a dielectric material having a dielectric constant? R within a range of 2 to 3. Specifically, Teflon, epoxy, FR-4, high-resistance silicon, glass, alumina, LTCC, or the like may be used as the material of the dielectric layer 110.

유전체층(110)의 상부에 배치된 제1 방사체(111)는 복사소자의 역할을 하는 것으로, ISM 대역(Industrial Scientific Medical band)의 주파수를 송수신하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 방사체(111)는 2.4GHz 주파수 대역 또는 5GHz 주파수 대역에서 공진하도록 형성되어 2.4GHz 주파수 대역 또는 5GHz 주파수 대역을 형성할 수 있다. 이러한 제1 방사체(111)는 유전체층(110)의 상부 표면에 도전성 패턴으로 형성될 수 있으며, 높이와, 너비, 및 위치에 따라 대역폭, 이득, 공진 주파수 등이 결정될 수 있다. 본 실시예에서의 제1 방사체(111)는 소정의 길이 및 폭을 갖는 직사각형 형태로 형성하였으나, 삼각형, 원형, S자 형 등 다향한 형태로 형성될 수 있다. The first radiator 111 disposed at the upper portion of the dielectric layer 110 serves as a radiation device and can be configured to transmit and receive frequencies of the Industrial Scientific Medical (ISM) band. Specifically, the first radiator 111 may be formed to resonate in the 2.4 GHz frequency band or the 5 GHz frequency band to form the 2.4 GHz frequency band or the 5 GHz frequency band. The first radiator 111 may be formed in a conductive pattern on the upper surface of the dielectric layer 110. Bandwidth, gain, resonance frequency, etc. may be determined according to height, width, and position. Although the first radiator 111 in this embodiment is formed in a rectangular shape having a predetermined length and width, it may be formed in a triangular shape, a circular shape, an S shape, or the like.

유전체층(110)의 하부에 배치된 제2 방사체(112)는 복사소자의 역할을 하는 것으로, ISM 대역(Industrial Scientific Medical band)의 주파수를 송수신하도록 형성될 수 있다. 이처럼 제2 방사체(112)가 유전체를 사이에 두고 제1 방사체(111)의 하부에 배치됨에 따라, 상호간 방사 영향 및 간섭을 최소화할 수 있게 된다. The second radiator 112 disposed at the lower portion of the dielectric layer 110 serves as a radiating element and can be formed to transmit and receive frequencies of the ISM band (Industrial Scientific Medical band). As the second radiator 112 is disposed below the first radiator 111 with the dielectric interposed therebetween, radiation effects and interference between the first and second radiators can be minimized.

유전체층(110)의 높이는 4mm ~ 6mm의 크기로 형성될 수 있다. 이는 유전체층(110)의 높이가 4mm 미만이면 PCB형 듀얼 안테나(100)에 접지(Ground)되는 주변의 물체에 의해 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112) 상호간 방사 영향이 증가하여 송수신률이 저하될 수 있기 때문이다. 그리고, 유전체층(110)의 높이가 6mm를 초과할 경우 후술되는 급전층(120)과 접지층(130) 사이의 방사 영역의 형성이 원하는 주파수 대역, 즉 ISM 대역과 다르게 형성되어 안테나 효율의 저하를 야기하고, PCB형 듀얼 안테나(100)의 크기가 증가하여 사용성이 저하될 수 있기 때문이다. The height of the dielectric layer 110 may be about 4 mm to about 6 mm. If the height of the dielectric layer 110 is less than 4 mm, the influence of radiation between the first radiator 111 and the second radiator 112 increases due to surrounding objects grounded to the PCB type dual antenna 100, Is lowered. If the height of the dielectric layer 110 exceeds 6 mm, the formation of the radiation region between the feed layer 120 and the ground layer 130, which will be described later, is formed differently from the desired frequency band, i.e., the ISM band, This is because the size of the PCB type dual antenna 100 may increase and usability may deteriorate.

구체적으로, 제2 방사체(112)는 2.4GHz 주파수 대역 또는 5GHz 주파수 대역에서 공진하도록 형성되어 2.4GHz 주파수 대역 또는 5GHz 주파수 대역을 형성할 수 있다. 여기서, 제1 방사체(111)가 2.4GHz 주파수 대역을 형성하면 제2 방사체(112)는 5GHz 주파수 대역을 형성하고, 제1 방사체(111)가 5GHz 주파수 대역을 형성하면 제2 방사체(112)는 2.4GHz 주파수 대역을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 제2 방사체(112)는 유전체층(110)의 하부 표면에 도전성 패턴으로 형성될 수 있으며, 높이와, 너비, 및 위치에 따라 대역폭, 이득, 공진 주파수 등이 결정될 수 있다. Specifically, the second radiator 112 may be formed to resonate in the 2.4 GHz frequency band or the 5 GHz frequency band to form the 2.4 GHz frequency band or the 5 GHz frequency band. When the first radiator 111 forms a frequency band of 2.4 GHz, the second radiator 112 forms a frequency band of 5 GHz. When the first radiator 111 forms a frequency band of 5 GHz, the second radiator 112 It is preferable to form a 2.4 GHz frequency band. The second radiator 112 may be formed as a conductive pattern on the lower surface of the dielectric layer 110. Bandwidth, gain, resonance frequency, etc. may be determined according to height, width, and position.

이와 같이 유전체층(110)의 상부 및 하부에 각각 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)가 형성됨에 따라, PCB형 듀얼 안테나(100)는 서로 다른 주파수 대역의 신호를 동시에 수신할 수 있게 된다. 특히, 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)를 통해 2.4GHz 주파수 대역 및 5GHz의 주파수 대역을 형성함에 따라, 서로 다른 대역의 주파수를 사용하는 무선 랜 시스템들에 대하여 공용될 수 있다. 즉, 무선 랜은 사용 주파수에 관한 국제 표준에 의거하여 그 사용 주파수가 2.4GHz로 대표되는 IEEE802.11b 시스템과 사용 주파수가 5GHz로 대표되는 IEEE802.11a 시스템으로 분리되어 있는데, 2.4GHz 주파수 대역 및 5GHz의 주파수 대역을 형성하는 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)를 구비함에 따라 서로 다른 대역의 주파수를 사용하는 무선 랜 시스템들의 신호를 모두 수신할 수 있게 되는 것이다. Since the first radiator 111 and the second radiator 112 are formed on the upper and lower portions of the dielectric layer 110 as described above, the PCB type dual antenna 100 can simultaneously receive signals of different frequency bands do. In particular, by forming the 2.4 GHz frequency band and the 5 GHz frequency band through the first radiator 111 and the second radiator 112, it can be shared for WLAN systems using frequencies of different bands. In other words, the WLAN is divided into the IEEE802.11b system represented by 2.4 GHz and the IEEE802.11a system represented by 5 GHz in accordance with the international standard on the used frequency. The 2.4 GHz frequency band and the 5 GHz The first radiator 111 and the second radiator 112 that form the frequency bands of the first and second radiators 111 and 112 can receive all the signals of the wireless LAN systems using frequencies of different bands.

급전층(120)은 유전체층(110)의 상부에 배치되며, 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)로 전류를 공급한다. 급전층(120)은 외부회로에 연결하기 위한 단락 핀(10)과, 단락 핀(10)과 접지층(130)을 전기적으로 연결하는 급전선(20)을 포함할 수 있다. The feed layer 120 is disposed on top of the dielectric layer 110 and supplies current to the first radiator 111 and the second radiator 112. The feed layer 120 may include a shorting pin 10 for connecting to an external circuit and a feed line 20 for electrically connecting the shorting pin 10 and the grounding layer 130.

이에 따라, 급전선(20)으로 공급된 전류가 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)를 순환하고 단락 핀(10)을 통하여 접지층(130)으로 공급됨으로써, 하나의 회로 전송 라인이 형성된다. 이와 같은 회로 전송 라인의 형성에 의하여 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)는 전파를 송수신할 수 있게 된다. 이러한 단락 핀(10)과 급전선(20)은 폭과 길이를 적절히 조절함으로써 임피던스 매칭을 용이하게 할 수 있다. The current supplied to the feeder line 20 is circulated through the first radiator 111 and the second radiator 112 and supplied to the ground layer 130 through the shorting pin 10, . The formation of the circuit transmission line enables the first and second radiators 111 and 112 to transmit and receive radio waves. The impedance of the shorting pin 10 and the feed line 20 can be easily adjusted by appropriately adjusting the width and the length.

접지층(130)은 유전체층(110)의 하부에 배치되며, 도전체로 형성될 수 있다. 이러한 접지층(130)은 동판으로 형성되는 것이 바람직하나, 전기 전도가 가능한 소재라면 어느 것이나 가능하다. The ground layer 130 is disposed under the dielectric layer 110 and may be formed of a conductor. It is preferable that the ground layer 130 is formed of a copper plate, but any material capable of conducting electric conduction is possible.

비아홀(140)은 급전층(120) 및 접지층(130)을 상하 방향으로 관통하며, 급전층(120)과 접지층(130)을 전기적으로 연결시킨다. 이러한 비아홀(140)은 내부면에 도전성 금속도체가 도포되어 있어 급전층(120)과 접지층(130)을 전기적으로 연결시킬 수 있게 된다. 여기서, 급전층(120)과 접지층(130) 사이에는 유전체층(110)이 개재되어 있으므로, 비아홀(140)은 유전체층(110)을 관통할 수 있다. 즉 비아홀(140)은 급전층(120)과 접지층(130) 및 유전체층(110)에 형성될 수 있으며, 이러한 구조에 의해 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112) 또한 전기적으로 연결될 수 있다. The via hole 140 penetrates the feed layer 120 and the ground layer 130 in the vertical direction and electrically connects the feed layer 120 and the ground layer 130. The via hole 140 is coated with a conductive metal conductor on the inner surface thereof, so that the feed layer 120 and the ground layer 130 can be electrically connected to each other. Since the dielectric layer 110 is interposed between the feed layer 120 and the ground layer 130, the via hole 140 can penetrate the dielectric layer 110. That is, the via hole 140 may be formed in the feed layer 120, the ground layer 130, and the dielectric layer 110, and the first radiator 111 and the second radiator 112 may also be electrically connected to each other have.

비아홀(140)의 지름은 0.3mm ~ 0.6mm의 크기, 보다 바람직하게는 0.5mm의 크기로 형성될 수 있다. 이는 원하는 주파수의 대역, 즉 2.4GHz와 5GHz 대역에서 비아홀(140)의 지름이 0.5mm인 경우 유전율 효율이 가장 좋기 때문이다.The diameter of the via hole 140 may be about 0.3 mm to about 0.6 mm, and more preferably about 0.5 mm. This is because the dielectric constant efficiency is best when the diameter of the via hole 140 is 0.5 mm in the 2.4 GHz band and the 5 GHz band.

비아홀(140)은 적어도 하나 이상 형성될 수 있으며, 바람직하게는 한 쌍으로 형성될 수 있다. 이는 하나의 비아홀(140)을 통해 급접층(120)과 접지층(130)을 접지하고, 나머지 하나의 비아홀(140)을 통해 PCB형 듀얼 안테나(100)와 PCB형 듀얼 안테나(100)가 설치되는 본체 사이의 접지를 위함이다. 이러한 구조를 통해 다양한 구조를 갖는 제품에 동일한 형상의 PCB형 듀얼 안테나(100)를 설치할 수 있게 된다. At least one or more via holes 140 may be formed, and preferably, a pair of the via holes 140 may be formed. The PCB type dual antenna 100 and the PCB type dual antenna 100 are installed through the other via hole 140 by grounding the feed layer 120 and the ground layer 130 through one via hole 140, For grounding between the main body. With this structure, a PCB-type dual antenna 100 having the same shape can be installed on products having various structures.

도전성 개스킷(150)은 접지층(130)의 하부에 배치되며, 접지층(130)과 전기적으로 연결된다. 이러한 도전성 개스킷(150)은 수지에 그라파이트나 동분말 등과 같이 전도가 가능한 입자를 도포하여 전류가 흐르도록 형성된 것으로, 이와 같이 접지층(130)의 하부에 도전성 개스킷(150)이 구비됨에 따라 접지(Ground) 면적이 증가하여 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)의 방사 특성 효율이 향상되는 장점이 있다. 이는 접지층(130)의 일면이 노출되어 주변의 금속물과 접촉될 경우 금속물의 재질과 형태에 따라 공진 특성이 변하기 때문이다. The conductive gasket 150 is disposed under the ground layer 130 and is electrically connected to the ground layer 130. The conductive gasket 150 is formed to apply electric current to the resin by applying conductive particles such as graphite or copper powder. The conductive gasket 150 is disposed under the ground layer 130, And the efficiency of radiation characteristics of the first and second radiators 111 and 112 is improved. This is because when one side of the ground layer 130 is exposed and brought into contact with the surrounding metal material, the resonance characteristic changes depending on the material and the shape of the metal material.

도전성 개스킷(150)은 도전성 수지 접착제를 통해 접지층(130)의 하부에 부착될 수 있다. 이에 따라, 접지층(130)과 도전성 개스킷(150) 사이에는 도전성 수지 접착층(160)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 도전성 수지 접착층(160)은 전도성이 우수하고 접착성이 좋은 실버 페이스트(Silver Paste)로 형성될 수 있다. 이러한 실버 페이스트의 소재는 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. The conductive gasket 150 may be attached to the bottom of the ground layer 130 through a conductive resin adhesive. Accordingly, the conductive resin bonding layer 160 may be formed between the ground layer 130 and the conductive gasket 150. Specifically, the conductive resin adhesive layer 160 may be formed of a silver paste having excellent conductivity and good adhesion. Since the material of the silver paste is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 PCB형 듀얼 안테나의 정재파비(VSWER)에 대한 실측 결과를 나타낸 도면이고, 도 4 내지 도 7은 도전성 개스킷이 적용된 본 발명의 PCB형 듀얼 안테나와 도전성 개스킷이 적용되지 않은 PCB형 듀얼 안테나의 방향성 별 이득 측정을 나타낸 도면이다. FIG. 3 is a view showing a result of measurement of a standing wave ratio (VSWER) of a PCB type dual antenna according to the present invention. FIGS. 4 to 7 show a PCB double antenna according to the present invention to which a conductive gasket is applied, Type dual antenna according to the present invention.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, PCB형 듀얼 안테나(100)는 2.4 ~ 2.5GHz 및 5.2 ~ 5.8GHz 범위의 매우 넓은 광대역 특성을 나타내는 정재파비(VSWR)를 갖는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIGS. 3 to 7, it can be seen that the PCB type dual antenna 100 has a standing wave ratio (VSWR) exhibiting a very wide bandwidth characteristic in the range of 2.4 to 2.5 GHz and 5.2 to 5.8 GHz.

그리고 PCB형 듀얼 안테나(100)가 도전성 개스킷(150)을 구비함으로써 사용하고자 하는 전체 주파수 대역에서의 안테나 효율 및 이득이 도전성 개스킷(150)을 구비하지 않은 PCB형 듀얼 안테나에 비하여 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 부착 위치에 따른 해당 주파수 영역별로 측정 및 VSWR의 가감에 의해서 편차가 있지만, PCB형 듀얼 안테나(100)가 도전성 개스킷(150)을 구비함에 따라 안테나 효율 및 이득이 도전성 개스킷을 구비하지 않은 PCB형 듀얼 안테나에 비하여 평균적으로 유사한 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. As the PCB type dual antenna 100 is provided with the conductive gasket 150, it is confirmed that the antenna efficiency and gain in the entire frequency band to be used are increased as compared with the PCB type dual antenna without the conductive gasket 150 have. However, since the PCB type dual antenna 100 includes the conductive gasket 150, the antenna efficiency and the gain can be improved by the PCB (not including the conductive gasket) Type dual antennas, which are similar to each other.

즉, PCB형 듀얼 안테나(100)가 도전성 개스킷(150)을 구비함에 따라 연결 위치 및 주변의 금속물 등의 영향이 줄어들어 방사 및 정재파비(VSWR)의 효율이 향상하게 되고, 이는 PCB형 듀얼 안테나(100)의 송수신 효율을 향상시킬 수 있게 된다. That is, since the PCB type dual antenna 100 includes the conductive gasket 150, the influence of the connection position and the surrounding metal or the like is reduced, thereby improving the efficiency of the radiation and standing wave ratio (VSWR) The transmission / reception efficiency of the mobile station 100 can be improved.

전술한 바와 같이, PCB형 듀얼 안테나(100)는 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)를 구비하여 서로 다른 주파수 대역의 신호를 동시에 수신할 수 있게 된다. 특히, 제1 방사체(111) 및 제2 방사체(112)를 통해 2.4GHz 주파수 대역 및 5GHz의 주파수 대역을 형성함에 따라, 서로 다른 대역의 주파수를 사용하는 무선 랜 시스템들에 대하여 공용될 수 있다. 이에 따라, 종래에는 무선 랜 시스템의 수신을 위하여 2.4GHz 주파수 대역의 안테나와 5GHz의 주파수 대역의 안테나를 각각 구비하여야만 했는데, 본 발명에 따르면 하나의 안테나만으로도 무선 랜 시스템의 신호를 모두 수신할 수 있으므로, 안테나의 경량화 및 소형화를 이룰 수 있게 된다. As described above, the PCB-type dual antenna 100 includes the first radiator 111 and the second radiator 112 to simultaneously receive signals of different frequency bands. In particular, by forming the 2.4 GHz frequency band and the 5 GHz frequency band through the first radiator 111 and the second radiator 112, it can be shared for WLAN systems using frequencies of different bands. Therefore, conventionally, in order to receive the wireless LAN system, the antenna of 2.4 GHz frequency band and the antenna of 5 GHz frequency band have to be provided. However, according to the present invention, all the signals of the wireless LAN system can be received by only one antenna , The weight and size of the antenna can be reduced.

또한, 급전층(120)과 접지층(130)을 전기적으로 연결하는 비아홀(140)이 형성됨에 따라 단일한 전기적 패스를 형성할 수 있으며, 급전층(120)과 접지층(130)을 접속시키기 위한 별도의 소자를 필요로 하지 않으므로 안테나의 경량화 및 소형화를 이룰 수 있게 된다.A via hole 140 for electrically connecting the feed layer 120 and the ground layer 130 is formed to form a single electrical path and to connect the feed layer 120 and the ground layer 130 It is possible to achieve weight reduction and miniaturization of the antenna.

아울러, 접지층(130)의 하부에 도전성 개스킷(150)을 구비함에 따라 안테나의 연결 위치 및 주변의 금속물 등의 영향이 줄어들게 되어, 방사 및 정재파비(VSWR)의 효율이 향상하게 된다. 이에 따라 PCB형 듀얼 안테나(100)의 송수신 효율을 향상시킬 수 있게 된다. In addition, since the conductive gasket 150 is provided under the ground layer 130, the influence of the connection position of the antenna and the surrounding metal or the like is reduced, and the efficiency of the radiation and standing wave ratio (VSWR) is improved. Thus, the transmission and reception efficiency of the PCB type dual antenna 100 can be improved.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will recognize that various modifications and equivalent arrangements may be made therein. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

110.. 유전체층
111.. 제1 방사체
112.. 제2 방사체
120.. 급전층
130.. 접지층
140.. 비아홀
150.. 도전성 개스킷
160.. 도전성 수지 접착층110 .. Dielectric layer
111 .. First radiator
112. Second radiator
120. Feed layer
130. Ground layer
140 .. Via hole
150 .. conductive gasket
160. Conductive resin adhesive layer

Claims (14)

상부 및 하부에 각각 서로 다른 주파수 대역에서 공진하는 제1 방사체 및 제2 방사체가 구비된 유전체층;
상기 유전체층의 상부에 배치되며, 상기 제1 방사체 및 제2 방사체로 전류를 공급하는 급전층;
상기 유전체층의 하부에 배치되며, 도전체로 형성된 접지층;
상기 급전층 및 상기 접지층을 상하 방향으로 관통하며, 상기 급전층 및 상기 접지층을 전기적으로 연결시키는 적어도 하나의 비아홀; 및
상기 접지층의 하부에 상기 접지층에 대응되는 면적을 가지고 상기 접지층의 하부면을 커버하도록 적층되어 접착되며, 상기 접지층과 전기적으로 연결되는 도전성 개스킷;
을 포함하며,
상기 접지층과 상기 도전성 개스킷 사이에 상기 접지층과 상기 도전성 개스킷 각각의 접착 면적에 대응되는 면적을 가지도록 형성된 도전성 수지 접착층이 마련되는 PCB형 듀얼 안테나.
A dielectric layer having a first radiator and a second radiator which resonate in different frequency bands at upper and lower portions, respectively;
A feed layer disposed on the dielectric layer and supplying current to the first and second radiators;
A ground layer disposed under the dielectric layer and formed of a conductor;
At least one via hole penetrating the feed layer and the ground layer in the vertical direction and electrically connecting the feed layer and the ground layer; And
A conductive gasket laminated and adhered to a lower portion of the ground layer so as to cover the lower surface of the ground layer with an area corresponding to the ground layer and electrically connected to the ground layer;
/ RTI >
Wherein a conductive resin adhesive layer is formed between the ground layer and the conductive gasket, the conductive resin adhesive layer having an area corresponding to an area of the ground layer and an area of the conductive gasket, respectively.
제1항에 있어서,
상기 유전체층의 높이는 4mm ~ 6mm의 크기로 형성된 PCB형 듀얼 안테나.
The method according to claim 1,
And the height of the dielectric layer is 4 mm to 6 mm.
제1항에 있어서,
상기 비아홀의 지름은 0.3mm ~ 0.6mm의 크기로 형성된 PCB형 듀얼 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the diameter of the via hole is 0.3 mm to 0.6 mm.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 도전성 수지 접착층은 실버 페이스트(Silver Paste)로 형성된 PCB형 듀얼 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the conductive resin adhesive layer is formed of silver paste.
제1항에 있어서,
상기 급전층은 외부회로에 연결하기 위한 단락 핀과, 상기 단락 핀과 상기 접지층을 전기적으로 연결하는 급전선을 포함하는 PCB형 듀얼 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the feed layer includes a shorting pin for connecting to an external circuit and a feed line for electrically connecting the shorting pin and the grounding layer.
제1항에 있어서,
상기 제1 방사체 및 제2 방사체는 상기 유전체층의 표면에 도전성 패턴으로 형성되는 PCB형 듀얼 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the first radiator and the second radiator are formed in a conductive pattern on the surface of the dielectric layer.
제1항에 있어서,
상기 제1 방사체 및 제2 방사체는 ISM 대역(Industrial Scientific Medical band)의 주파수를 송수신하도록 형성되는 PCB형 듀얼 안테나.
The method according to claim 1,
Wherein the first radiator and the second radiator are configured to transmit and receive frequencies of an Industrial Scientific Medical (ISM) band.
제1항에 있어서,
상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체 중 하나는 2.4GHz 주파수 대역을 형성하고, 나머지 하나는 5GHz 주파수 대역을 형성하는 PCB형 듀얼 안테나.
The method according to claim 1,
One of the first radiator and the second radiator forms a frequency band of 2.4 GHz and the other forms a frequency band of 5 GHz.
상부 및 하부에 각각 서로 다른 주파수 대역에서 공진하는 제1 방사체 및 제2 방사체가 구비된 유전체층과, 상기 유전체층의 상부에 배치되며, 상기 제1 방사체 및 제2 방사체로 전류를 공급하는 급전층, 및 상기 유전체층의 하부에 배치된 접지층을 포함하는 PCB;
상기 PCB의 일측에 배치되어 상하 방향으로 관통하며, 상기 급전층 및 상기 접지층을 전기적으로 연결시키는 적어도 하나의 비아홀; 및
상기 PCB의 하부에 상기 접지층에 대응되는 면적을 가지고 상기 접지층의 하부면을 커버하도록 적층되어 접착되며, 상기 접지층과 전기적으로 연결되는 도전성 개스킷;
을 포함하며,
상기 PCB와 상기 도전성 개스킷 사이에 상기 접지층과 상기 도전성 개스킷 각각의 접착 면적에 대응되는 면적을 가지도록 형성된 도전성 수지 접착층이 마련되는 PCB형 듀얼 안테나.
A dielectric layer having a first radiator and a second radiator which resonate in different frequency bands at upper and lower portions, a feed layer disposed on the dielectric layer and supplying current to the first and second radiators, A PCB including a ground layer disposed below the dielectric layer;
At least one via hole disposed at one side of the PCB and vertically penetrating the through hole, the at least one via hole electrically connecting the feed layer and the ground layer; And
A conductive gasket laminated and adhered to a lower portion of the PCB so as to cover a lower surface of the ground layer with an area corresponding to the ground layer, the conductive gasket being electrically connected to the ground layer;
/ RTI >
Wherein a conductive resin adhesive layer is formed between the PCB and the conductive gasket so as to have an area corresponding to an area of the ground layer and an area of the conductive gasket, respectively.
제10항에 있어서,
상기 유전체층의 높이는 4mm ~ 6mm의 크기로 형성된 PCB형 듀얼 안테나.
11. The method of claim 10,
And the height of the dielectric layer is 4 mm to 6 mm.
제10항에 있어서,
상기 비아홀의 지름은 0.3mm ~ 0.6mm의 크기로 형성된 PCB형 듀얼 안테나.
11. The method of claim 10,
Wherein the diameter of the via hole is 0.3 mm to 0.6 mm.
제10항에 있어서,
상기 도전성 수지 접착층은 실버 페이스트(Silver Paste)로 형성된 PCB형 듀얼 안테나.
11. The method of claim 10,
Wherein the conductive resin adhesive layer is formed of silver paste.
제10항에 있어서,
상기 제1 방사체와 상기 제2 방사체 중 하나는 2.4GHz 주파수 대역을 형성하고, 나머지 하나는 5GHz 주파수 대역을 형성하는 PCB형 듀얼 안테나. 11. The method of claim 10,
One of the first radiator and the second radiator forms a frequency band of 2.4 GHz and the other forms a frequency band of 5 GHz.
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