KR102607538B1 - 안테나 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 그라운드 플레인과, 그라운드 플레인보다 상위에 배열되고 각각 제1 주파수의 제1 RF 신호가 급전되는 복수의 제1 패치 안테나 패턴과, 그라운드 플레인보다 상위에 배열되고 각각 복수의 제1 패치 안테나 패턴 각각보다 더 작은 복수의 제2 패치 안테나 패턴을 포함하고, 복수의 제2 패치 안테나 패턴은 제1 주파수와 다른 제2 주파수의 제2 RF 신호가 급전되는 적어도 하나의 급전 패치 안테나 패턴과, 제1 및 제2 RF 신호가 급전되지 않는 적어도 하나의 더미 패치 안테나 패턴을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 안테나 장치에 관한 것이다.
이동통신의 데이터 트래픽(Data Traffic)은 매년 비약적으로 증가하는 추세이다. 이러한 비약적인 데이터를 무선망에서 실시간으로 지원해 주고자 활발한 기술 개발이 진행 중에 있다. 예를 들어, IoT(Internet of Thing) 기반 데이터의 컨텐츠화, AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), SNS와 결합한 라이브 VR/AR, 자율 주행, 싱크뷰 (Sync View, 초소형 카메라 이용해 사용자 시점 실시간 영상 전송) 등의 애플리케이션(Application)들은 대용량의 데이터를 주고 받을 수 있게 지원하는 통신(예: 5G 통신, mmWave 통신, IEEE 802.11ad 통신 등)을 필요로 한다.
따라서, 최근 5세대(5G) 통신과 IEEE 802.11ad 통신을 포함하는 밀리미터웨이브(mmWave) 통신이 활발하게 연구되고 있으며, 이를 원활히 구현하는 안테나 장치의 상용화/표준화를 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.
높은 주파수 대역(예: 28GHz, 39GHz, 60GHz, 77GHz 등)의 RF 신호는 전달되는 과정에서 쉽게 흡수되고 손실로 이어지므로, 통신의 품질은 급격하게 떨어질 수 있다. 따라서, 높은 주파수 대역의 통신을 위한 안테나는 기존 안테나 기술과는 다른 기술적 접근법이 필요하게 되며, 안테나 이득(Gain) 확보, 안테나와 RFIC의 일체화, EIRP(Effective Isotropic Radiated Power) 확보 등을 위한 별도의 전력 증폭기 등 특수한 기술 개발을 요구할 수 있다.
본 발명은 안테나 성능(예: 이득, 대역폭, 지향성(directivity) 등)을 향상시키거나 서로 다른 복수의 대역에 각각 대응되는 복수의 통신을 효율적으로 제공하거나 소형화에 유리한 구조를 가질 수 있는 안테나 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 그라운드 플레인; 상기 그라운드 플레인보다 상위에 배열되고 각각 제1 주파수의 제1 RF 신호가 급전되는 복수의 제1 패치 안테나 패턴; 및 상기 그라운드 플레인보다 상위에 배열되고 각각 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 각각보다 더 작은 복수의 제2 패치 안테나 패턴; 을 포함하고, 상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴은 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수의 제2 RF 신호가 급전되는 적어도 하나의 급전 패치 안테나 패턴과, 상기 제1 및 제2 RF 신호가 급전되지 않는 적어도 하나의 더미 패치 안테나 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 그라운드 플레인; 상기 그라운드 플레인보다 상위에서 배열되고 각각 급전되는 복수의 제1 패치 안테나 패턴; 및 각각 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 각각보다 더 작고, 상기 그라운드 플레인보다 상위에 배열된 복수의 제2 패치 안테나 패턴; 을 포함하고, 상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴은 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴과 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 사이의 복수의 영역을 각각 둘러싸도록 배열되고, 상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 일부는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴의 사이에서 상기 복수의 영역을 둘러싸는 것과 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 것에 함께 사용되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 안테나 성능(예: 이득, 대역폭, 지향성(directivity) 등)을 향상시키거나 서로 다른 복수의 대역에 각각 대응되는 복수의 통신을 효율적으로 제공하거나 소형화에 유리한 구조를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴의 조합을 나타낸 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴이 서로 오버랩되지 않는 배열 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제3 패치 안테나 패턴이 추가 배열된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴에 절개부가 형성된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴이 복수의 방향으로 각각 연장된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴이 서로 오버랩되지 않는 배열 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴이 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 제2 패치 안테나 패턴이 둘러싸는 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴의 일부가 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 둘러싸는 것과 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 것에 함께 사용되는 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 급전/더미 패치 안테나 패턴의 위치 교체를 나타낸 사시도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴의 일부가 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 둘러싸는 것과 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 것에 함께 사용되는 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴이 서로 오버랩되지 않는 배열 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 피드비아의 급전방식을 예시한 사시도이다.
도 4f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 피드비아의 급전방식을 예시한 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 급전/더미 패치 안테나 패턴의 위치 교체를 나타낸 측면도이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 제2 패치 안테나 패턴이 둘러싸는 구조를 나타낸 측면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 그라운드 플레인의 하측의 피드라인을 나타낸 평면도이다.
도 6c는 도 6b의 피드라인의 하측의 배선비아와 제2 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이다.
도 6d는 도 6c의 제2 그라운드 플레인의 하측의 IC 배치 영역과 엔드-파이어 안테나를 나타낸 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6a 내지 도 6d가 도시하는 부분과 그 하측의 구조를 예시한 측면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴이 서로 오버랩되지 않는 배열 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제3 패치 안테나 패턴이 추가 배열된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴에 절개부가 형성된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴이 복수의 방향으로 각각 연장된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴이 서로 오버랩되지 않는 배열 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴이 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 제2 패치 안테나 패턴이 둘러싸는 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴의 일부가 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 둘러싸는 것과 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 것에 함께 사용되는 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 급전/더미 패치 안테나 패턴의 위치 교체를 나타낸 사시도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴의 일부가 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 둘러싸는 것과 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 것에 함께 사용되는 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴이 서로 오버랩되지 않는 배열 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 피드비아의 급전방식을 예시한 사시도이다.
도 4f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 피드비아의 급전방식을 예시한 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 급전/더미 패치 안테나 패턴의 위치 교체를 나타낸 측면도이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 제2 패치 안테나 패턴이 둘러싸는 구조를 나타낸 측면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 그라운드 플레인의 하측의 피드라인을 나타낸 평면도이다.
도 6c는 도 6b의 피드라인의 하측의 배선비아와 제2 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이다.
도 6d는 도 6c의 제2 그라운드 플레인의 하측의 IC 배치 영역과 엔드-파이어 안테나를 나타낸 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6a 내지 도 6d가 도시하는 부분과 그 하측의 구조를 예시한 측면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴의 조합을 나타낸 평면도이고, 도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 그라운드 플레인(201a)과, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)과, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)을 포함한다.
그라운드 플레인(201a)은 연결 부재(200)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(200)는 인쇄회로기판(PCB)와 같이 복수의 배선층과 복수의 절연층이 교대로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 그라운드 플레인(201a)은 상기 복수의 배선층 중 적어도 하나에 속할 수 있다.
그라운드 플레인(201a)은 복수의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a, 112b)의 하측으로 이격 배치될 수 있으며, 복수의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a, 112b)에 상하방향(예: z방향)으로 오버랩(overlap)되도록 소정의 넓이로 설계된 상면을 가질 수 있다.
그라운드 플레인(201a)의 상면은 복수의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a, 112b)에 대해 전자기적 리플렉터(reflector)로 작용할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a, 112b)에서 하측으로 방사되는 제1 및 제2 RF 신호는 그라운드 플레인(201a)에서 상측으로 반사될 수 있다. 그라운드 플레인(201a)에서 반사된 제1 및 제2 RF 신호는 복수의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a, 112b)에서 상측으로 방사되는 제1 및 제2 RF 신호에 중첩될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a, 112b)은 제1 및 제2 RF 신호의 송수신 방향을 상측으로 더욱 집중시킬 수 있다.
또한, 그라운드 플레인(201a)은 연결 부재(200)에서 그라운드 플레인(201a)보다 하위에 배치된 구조와 복수의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a, 112b) 사이를 전자기적으로 차폐할 수 있으므로, 연결 부재(200)와 복수의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a, 112b) 사이의 전자기적 간섭을 줄일 수 있다.
복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 그라운드 플레인(201a)보다 상위에 배열될 수 있으며, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 각각은 제1 주파수(예: 28GHz, 39GHz)의 제1 RF(Radio Frequency) 신호가 급전될 수 있으며, 제1 RF 신호를 z방향으로 원격 송신 및/또는 수신할 수 있다.
복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 각각의 방사패턴은 서로 중첩될 수 있으므로, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득(gain)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 개수가 많을수록 높아질 수 있다.
복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 각각의 방사패턴의 중첩은 보강간섭에 의해 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득을 향상시킬 수 있으며, 상쇄간섭에 의해 상기 이득을 열화시킬 수 있다.
따라서, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 각각의 방사패턴의 중첩에서 보강간섭의 상쇄간섭 대비 비율이 높을수록 높을 수 있다. 상기 비율은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 사이의 제1 이격거리(D1)에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 제1 이격거리(D1)는 제1 RF 신호의 제1 파장의 절반으로 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)은 그라운드 플레인(201a)보다 상위에 배열될 수 있으며, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 적어도 일부는 제1 주파수와 다른 제2 주파수(예: 60GHz, 77GHz)의 제2 RF 신호가 급전될 수 있으며, 제2 RF 신호를 z방향으로 원격 송신 및/또는 수신할 수 있다.
복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 각각의 제1 길이(L1)는 제1 RF 신호의 제1 파장에 대응될 수 있으며, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 각각의 제2 길이(L2)는 제2 RF 신호의 제2 파장에 대응될 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 각각의 제2 길이(L2)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 각각의 제1 길이(L1)보다 더 작을 수 있다.
이에 따라, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 상대적으로 긴 제1 파장을 가지는 제1 RF 신호를 원격 송수신할 수 있으며, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 적어도 일부는 상대적으로 짧은 제2 파장을 가지는 제2 RF 신호를 원격 송수신할 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 적어도 일부의 방사패턴 각각은 서로 중첩될 수 있으므로, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 이득(gain)은 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 개수가 많을수록 높아질 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 적어도 일부의 방사패턴의 중첩은 보강간섭에 의해 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 이득을 향상시킬 수 있으며, 상쇄간섭에 의해 상기 이득을 열화시킬 수 있다.
따라서, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 이득은 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 적어도 일부의 방사패턴의 중첩에서 보강간섭의 상쇄간섭 대비 비율이 높을수록 높을 수 있다. 상기 비율은 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 사이의 제2 이격거리(D2)에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 제2 이격거리(D2)는 제2 RF 신호의 제2 파장의 절반으로 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 RF 신호의 제2 파장이 제1 RF 신호의 제1 파장보다 더 짧으므로, 제2 이격거리(D2)는 제1 이격거리(D1)보다 더 짧을 수 있다. 이에 따라, 그라운드 플레인(201a)의 단위 면적 당 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 개수는 상기 단위 면적 당 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 개수보다 많을 수 있다.
예를 들어, 제1 이격거리(D1)가 제2 이격거리(D2)의 약 2배일 경우, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 절반은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상대적으로 더 가까이 배치될 수 있으며, 나머지는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)로부터 상대적으로 더 멀리 배치될 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상대적으로 더 가까이 배치된 제2 패치 안테나 패턴의 제1 전자기적 경계조건(boundary condition)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로부터 상대적으로 더 멀리 배치된 제2 패치 안테나 패턴의 제2 전자기적 경계조건과 다를 수 있다.
상기 제1 전자기적 경계조건과 상기 제2 전자기적 경계조건 간의 차이는 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 적어도 일부의 방사패턴의 중첩을 왜곡시킬 수 있으므로, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 이득 향상을 방해할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)은 적어도 하나의 급전 패치 안테나 패턴(112a)과, 적어도 하나의 더미 패치 안테나 패턴(112b)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 급전 패치 안테나 패턴(112a)은 제1 주파수와 다른 제2 주파수(예: 60GHz, 77GHz)의 제2 RF 신호가 급전될 수 있으며, 제2 RF 신호를 z방향으로 원격 송신 및/또는 수신할 수 있다.
적어도 하나의 더미 패치 안테나 패턴(112b)은 제1 및 제2 RF 신호가 급전되지 않도록 구성될 수 있다.
만약 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 모두가 급전 패치 안테나 패턴(112a)인 상태에서 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 하나가 더미 패치 안테나 패턴(112b)으로 변경될 경우, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 통합적인 방사패턴 중 더미 패치 안테나 패턴(112b)에 대응되는 부분은 제거될 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 더미 패치 안테나 패턴(112b)의 전자기적 경계조건과 나머지의 전자기적 경계조건이 서로 다르므로, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 통합적인 방사패턴의 왜곡 정도는 더미 패치 안테나 패턴(112b)에 대응되는 방사패턴의 제거에 따라 감소할 수 있으며, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 방사패턴 중첩 효율은 더미 패치 안테나 패턴(112b)에 대응되는 방사패턴의 제거에 따라 향상될 수 있다.
따라서, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 일부가 더미 패치 안테나 패턴(112b)일 경우의 이득은 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 모두가 급전 패치 안테나 패턴(112a)일 경우의 이득보다 더 높을 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중에서 더미 패치 안테나 패턴(112b)의 개수/위치의 조합은 다양할 수 있으며, 적어도 하나의 더미 패치 안테나 패턴(112b)의 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)에서의 개수/위치는 복수의 조합 중 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 이득이 가장 높은 조합에 대응될 수 있다.
한편, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중에서 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상하방향(예: z방향)으로 오버랩되는 제2 패치 안테나 패턴은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)을 전자기적 리플렉터로 사용할 수 있으므로, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 이득을 더욱 효율적으로 향상시킬 수 있다.
따라서, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중에서 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상하방향(예: z방향)으로 오버랩되는 제2 패치 안테나 패턴은 급전 패치 안테나 패턴(112a)이고, 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중에서 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상하방향으로 오버랩되지 않는 제2 패치 안테나 패턴 중 적어도 일부는 더미 패치 안테나 패턴(112b)일 수 있다. 이에 따라, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 이득은 더욱 향상될 수 있다.
또한, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)보다 상위에 배치될 수 있다. 즉, 급전 패치 안테나 패턴(112a)뿐만 아니라 더미 패치 안테나 패턴(112b)도 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)보다 상위에 배치될 수 있다.
이에 따라, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)을 전자기적 리플렉터로 사용하면서도 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 통합적인 방사패턴의 왜곡 정도를 줄일 수 있으므로, 이득을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴이 서로 오버랩되지 않는 배열 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2b를 참조하면, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)과 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)은 서로 평행하게 제1 방향(예: y방향)으로 배열될 수 있으며, 서로 상하방향(예: z방향)으로 오버랩되지 않도록 배열될 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상대적으로 더 가까이 배치된 제2 패치 안테나 패턴의 제1 전자기적 경계조건은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로부터 상대적으로 더 멀리 배치된 제2 패치 안테나 패턴의 제2 전자기적 경계조건과 다를 수 있다.
상기 제1 전자기적 경계조건과 상기 제2 전자기적 경계조건 간의 차이는 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 적어도 일부의 방사패턴의 중첩을 왜곡시킬 수 있으므로, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 이득 향상을 방해할 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)은 적어도 하나의 더미 패치 안테나 패턴(112b)을 포함함으로써 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)의 통합적인 방사패턴의 왜곡 정도를 줄일 수 있으며, 더욱 개선된 이득을 가질 수 있다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제3 패치 안테나 패턴이 추가 배열된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a)을 더 포함할 수 있다.
복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a)은 그라운드 플레인(201a)보다 상위에서 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상하방향(예: z방향)으로 오버랩되도록 배치되고, 각각 제1 및 제2 주파수(예: 28GHz, 60GHz)와 다른 제3 주파수(예: 39GHz)의 제3 RF 신호가 급전될 수 있다.
복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)을 전자기적 리플렉터로 사용할 수 있으므로, 제3 RF 신호의 원격 송수신 방향을 z방향으로 더욱 집중시킬 수 있다.
예를 들어, 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a) 각각의 제3 길이(L3)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 각각의 제1 길이보다 작고 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 각각의 제2 길이보다 클 수 있다.
이에 따라, 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)이 송수신하는 제1 RF 신호의 주파수보다 높고 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)이 송수신하는 제2 RF 신호의 주파수보다 낮은 주파수에 대응되는 제3 RF 신호를 원격 송수신할 수 있다.
복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a)의 제3 RF 신호의 제3 파장의 길이는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 제1 RF 신호의 제1 파장의 길이보다 짧을 수 있다. 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a)이 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 오버랩되므로, 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a) 사이의 제3 이격거리는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 사이의 제1 이격거리와 유사할 수 있다. 즉, 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a)의 방사패턴의 중첩 효율은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 방사패턴의 중첩 효율에 비해 낮을 수 있다.
복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)보다 상위에 배치되고 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)보다 하위에 배치될 수 있다.
이에 따라, 복수의 제3 패치 안테나 패턴(113a)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)을 전자기적 리플렉터로 사용하면서 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 일부를 전자기적 디렉터(director)로 사용할 수 있으므로, 방사패턴의 중첩 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 제1, 제2 및 제3 RF 신호에 대한 전반적인 이득을 균형적으로 향상시킬 수 있다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴에 절개부가 형성된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2d를 참조하면, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 적어도 하나는 일변에서 타변까지 이어지도록 형성된 적어도 하나의 절개부를 포함할 수 있다. 상기 절개부의 제2 폭(G2)을 가질 수 있다.
제2 폭(G2)을 가지는 절개부의 형성에 따라, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)를 더욱 효율적으로 회피하여 방사패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득은 더욱 향상될 수 있다.
또한, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 각각은 제2 길이보다 더 짧은 제4 길이(L4)를 가지는 복수의 조각으로 분할될 수 있으므로, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 제2 RF 신호에 대한 반사 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 더욱 개선된 이득을 가질 수 있다.
도 2e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴이 복수의 방향으로 각각 연장된 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2e를 참조하면, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 중 적어도 하나는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 중 대응되는 제1 패치 안테나 패턴의 일 지점(예: 제1 패치 안테나 패턴의 중심)에서부터 복수의 방향으로 각각 연장된 형태를 가질 수 있다.
이에 따라, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)를 더욱 효율적으로 회피하여 방사패턴을 형성할 수 있다. 이에 따라, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득은 더욱 향상될 수 있다.
또한, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b) 각각은 복수의 조각으로 분할될 수 있으므로, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 제2 RF 신호에 대한 반사 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 더욱 개선된 이득을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 조각의 형태는 마름모일 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴이 서로 오버랩되지 않는 배열 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3a를 참조하면, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d) 중 적어도 일부는 제2-2 이격거리(D22)만큼 서로 이격되어 제1 방향(예: y방향)으로 배열되고, 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 일부는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)이 제2 방향(예: x방향) 사이에 위치하도록 제2-1 이격거리(D21)만큼 서로 이격되어 배치될 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상대적으로 더 가까이 배치된 제2 패치 안테나 패턴(112c)의 제1 전자기적 경계조건은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로부터 상대적으로 더 멀리 배치된 제2 패치 안테나 패턴(112d)의 제2 전자기적 경계조건과 다를 수 있다.
상기 제1 전자기적 경계조건과 상기 제2 전자기적 경계조건 간의 차이는 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d) 중 적어도 일부의 방사패턴의 중첩을 왜곡시킬 수 있으므로, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d)의 이득 향상을 방해할 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d)은 적어도 하나의 더미 패치 안테나 패턴(112d)을 포함함으로써 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d)의 통합적인 방사패턴의 왜곡 정도를 줄일 수 있으며, 더욱 개선된 이득을 가질 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d)의 제1 방향 길이(L22)는 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d)의 제2 방향 길이(L21)보다 더 길 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 방향(예: x방향) 길이는 짧아질 수 있다.
예를 들어, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d)은 서로 다른 제1 방향 길이(L22) 및 제2 방향 길이(L21)에 적합한 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조나 모노폴(monopole) 안테나 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 복수의 제3 패치 안테나 패턴(115a)은 그라운드 플레인(201a)보다 상위에서 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 오버랩되도록 배치되고 각각 제1 및 제2 주파수와 다른 제3 주파수의 제3 RF 신호가 급전될 수 있다. 복수의 제3 패치 안테나 패턴(115a)은 각각 제5 길이(L5)를 가질 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴이 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3b를 참조하면, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112e)는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 각각을 둘러싸도록 배열될 수 있다.
따라서, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112e) 중 일부는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)이 제2 방향(예: x방향) 사이에 위치하도록 배치되고, 다른 일부는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)이 제1 방향(예: y방향) 사이에 위치하도록 배치될 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112e) 사이의 최소 이격거리(D23)는 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112e)이 송수신하는 제2 RF 신호의 제2 파장에 대응될 수 있다.
또한, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112e) 중 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로부터 제1 방향(예: y방향)으로 이격된 제2 패치 안테나 패턴(112e)은 제2 방향(예: x방향)으로 연장된 형태를 가지고, 제2 방향(예: x방향)으로 이격된 제2 패치 안테나 패턴(112c)은 제1 방향(예: y방향)으로 연장된 형태를 가질 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 방향(예: x방향) 길이는 짧아질 수 있다.
다만, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112e) 중 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로부터 제1 방향(예: y방향)으로 이격된 제2 패치 안테나 패턴(112e)의 제1 전자기적 경계조건과 제2 방향(예: x방향)으로 이격된 제2 패치 안테나 패턴(112c)의 제2 전자기적 경계조건은 서로 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 일부가 더미 패치 안테나 패턴인 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112e)을 포함함으로써, 상기 제1 전자기적 경계조건과 상기 제2 전자기적 경계조건이 다름에 기인한 방사패턴 왜곡 현상을 억제할 수 있으며, 제2 RF 신호에 대한 이득을 향상시킬 수 있다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 제2 패치 안테나 패턴이 둘러싸는 구조를 나타낸 평면도이고, 도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴의 일부가 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 둘러싸는 것과 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 것에 함께 사용되는 구조를 나타낸 평면도이다.
도 3c 및 도 3d를 참조하면, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e) 중 적어도 일부는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 사이의 복수의 영역을 각각 둘러싸도록 배열될 수 있다.
복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e) 중 일부가 둘러싸는 상기 복수의 영역의 제2 방향(예: x방향) 길이는 상기 복수의 영역의 제1 방향(예: y방향) 길이보다 길 수 있다.
이에 따라, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e) 사이의 최단 이격거리들은 제2 RF 신호의 제2 파장에 대응되면서도 더욱 균형적일 수 있으므로, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e)의 이득은 더욱 향상될 수 있다.
도 3d를 참조하면, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e) 중 일부 제2 패치 안테나 패턴(112e)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 사이에서 복수의 영역을 둘러싸는 것과 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)을 둘러싸는 것에 함께 사용되도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 사이의 제1 이격거리의 실질적 변경 없더라도, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e) 사이의 최단 이격거리들은 제2 RF 신호의 제2 파장에 대응되고 더욱 균형적일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 제1 및 제2 RF 신호 모두에 대해 개선된 이득을 가질 수 있다.
또한, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e) 중 상기 복수의 영역을 둘러싸는 제2 패치 안테나 패턴(112d, 112e)의 제1 구조와, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)을 둘러싸는 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112e)의 제2 구조의 조합은 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e) 각각의 전자기적 경계조건의 차이에 따른 방사패턴 왜곡을 상쇄시킬 수 있다. 따라서, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e)의 통합적인 방사패턴의 중첩 효율은 향상될 수 있으며, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e)의 이득은 향상될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 사시도이고, 도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치를 나타낸 측면도이다.
도 4a 및 도 5a를 참조하면, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112a, 112b)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)보다 제1 높이(H1)만큼 더 상위에 배치될 수 있으며, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 그라운드 플레인(201a)보다 제2 높이(H2)만큼 더 상위에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는 복수의 피드비아(120a)를 포함할 수 있으며, 복수의 피드비아(120a)는 복수의 제2 피드비아(122a)를 포함하며, 복수의 제1 피드비아(121a)를 더 포함할 수 있다.
복수의 제2 피드비아(122a)는 복수의 제2 패치 안테나 패턴의 적어도 하나의 급전 패치 안테나 패턴(112a)에 대한 급전경로를 제공하며, 그라운드 플레인(201a)을 관통하도록 배치될 수 있다. 여기서, 더미 패치 안테나 패턴(112b)은 복수의 제2 피드비아(122a)로부터 급전경로를 제공받지 않는다.
복수의 제1 피드비아(121a)는 각각 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a) 중 대응되는 제1 패치 안테나 패턴에 대한 급전경로를 제공하며, 그라운드 플레인(201a)을 관통하도록 배치될 수 있다.
복수의 제1 및 제2 피드비아(121a, 122a)는 IC(Integrated Circuit)와 패치 안테나 패턴 사이의 전기적 연결경로를 제공할 수 있으며, 제1, 제2 및 제3 RF 신호의 전송경로로 작용할 수 있다.
복수의 제1 및 제2 피드비아(121a, 122a)는 상하방향(예: z방향)으로 연장된 형태를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)에 전기적으로 연결된 IC(Integrated Circuit)과 패치 안테나 패턴 사이의 전기적 거리(electrical length)를 쉽게 줄일 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 급전/더미 패치 안테나 패턴의 위치 교체를 나타낸 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 급전/더미 패치 안테나 패턴의 위치 교체를 나타낸 측면도이다.
도 4b 및 도 5b를 참조하면, 급전 패치 안테나 패턴(112a)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상하방향(예: z방향)으로 오버랩되지 않도록 배치될 수 있으며, 더미 패치 안테나 패턴(112b)은 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 상하방향(예: z방향)으로 오버랩되도록 배치될 수 있다.
즉, 급전 패치 안테나 패턴(112a) 및 더미 패치 안테나 패턴(112b) 각각의 위치는 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 대한 오버랩 여부로 제한되지 않는다.
도 4c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제2 패치 안테나 패턴의 일부가 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 둘러싸는 것과 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 것에 함께 사용되는 구조를 나타낸 사시도이고, 도 4d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 및 제2 패치 안테나 패턴이 서로 오버랩되지 않는 배열 구조를 나타낸 사시도이고, 도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 제1 패치 안테나 패턴 사이의 영역을 제2 패치 안테나 패턴이 둘러싸는 구조를 나타낸 측면도이다.
도 4c, 도 4d 및 도 5c를 참조하면, 복수의 제2 패치 안테나 패턴(112c, 112d, 112e) 중 적어도 일부는 복수의 제2 피드비아(122a)로부터 급전경로를 제공받을 수 있다.
도 4e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 피드비아의 급전방식을 예시한 사시도이다.
도 4e를 참조하면, 급전 패치 안테나 패턴(112a)은 복수의 피드비아(120a)에 접촉함에 따라 복수의 피드비아(120a)으로부터 직접적으로 급전될 수 있으며, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 피드패턴(119a)을 통해 간접적으로 급전될 수 있다. 즉, 복수의 피드비아(120a)는 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 급전경로와 급전 패치 안테나 패턴(112a)의 급전경로를 함께 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치에서의 급전 방식은 특별히 한정되지 않는다.
도 4f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 피드비아의 급전방식을 예시한 사시도이다.
도 4f를 참조하면, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)는 각각 복수의 피드비아(120a) 중 2개 이상에 전기적으로 연결될 수 있다.
마찬가지로, 복수의 급전 패치 안테나 패턴(112a)는 각각 복수의 제2 피드비아(120a) 중 2개 이상에 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도 5a, 도 5b 및 도 5c를 참조하면, 연결 부재(200)는 그라운드 플레인(201a), 배선 그라운드 플레인(202a), 제2 그라운드 플레인(203a) 및 IC 그라운드 플레인(204a)을 포함할 수 있으며, 복수의 전기연결구조체(330)가 접속되는 하면을 가질 수 있다.
복수의 전기연결구조체(330)는 IC(310)와 연결 부재(200) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land), 패드(pad)과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이고, 도 6b는 도 6a의 그라운드 플레인의 하측의 피드라인을 나타낸 평면도이고, 도 6c는 도 6b의 피드라인의 하측의 배선비아와 제2 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이고, 도 6d는 도 6c의 제2 그라운드 플레인의 하측의 IC 배치 영역과 엔드-파이어 안테나를 나타낸 평면도이다.
도 6a 내지 도 6d에서, 패치 안테나 패턴(110a)은 전술한 제1 및 제2 패치 안테나 패턴을 포괄적으로 나타낸다.
도 6a를 참조하면, 그라운드 플레인(201a)은 피드비아(120a)가 통과하는 관통홀을 가질 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110a)과 피드라인 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다. 제2 차폐 비아(185a)는 하측(예: -z방향)을 향하여 연장될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 배선 그라운드 플레인(202a)은 엔드-파이어 안테나 피드라인(220a)의 적어도 일부분과 피드라인(221a)을 각각 둘러쌀 수 있다. 엔드-파이어 안테나 피드라인(220a)은 제2 배선비아(232a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 피드라인(221a)은 제1 배선비아(231a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 배선 그라운드 플레인(202a)은 엔드-파이어 안테나 피드라인(220a)과 피드라인(221a) 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다. 엔드-파이어 안테나 피드라인(220a)의 일단은 제2 피드비아(211a)에 연결될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제2 그라운드 플레인(203a)은 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있으며, 커플링 그라운드 패턴(235a)을 가질 수 있다. 제2 그라운드 플레인(203a)은 피드라인과 IC 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다.
도 6d를 참조하면, IC 그라운드 플레인(204a)은 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있다. IC(310a)는 IC 그라운드 플레인(204a)의 하측에 배치될 수 있으며, 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)과 디렉터 패턴(215a)은 IC 그라운드 플레인(225)과 실질적으로 동일한 높이에 배치될 수 있다.
IC 그라운드 플레인(204a)은 IC(310a)의 회로 및/또는 수동부품에서 사용되는 그라운드를 IC(310a) 및/또는 수동부품으로 제공할 수 있다. 설계에 따라, IC 그라운드 플레인(204a)은 IC(310a) 및/또는 수동부품에서 사용되는 전원 및 신호의 전달경로를 제공할 수 있다. 따라서, IC 그라운드 플레인(204a)은 IC 및/또는 수동부품에 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 배선 그라운드 플레인(202a), 제2 그라운드 플레인(203a) 및 IC 그라운드 플레인(204a)은 캐비티(cavity)를 제공하도록 함몰된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 엔드-파이어 안테나 패턴(210a)은 더욱 IC 그라운드 플레인(204a)에 가까이 배치될 수 있다.
한편, 그라운드 플레인(201a), 배선 그라운드 플레인(202a), 제2 그라운드 플레인(203a) 및 IC 그라운드 플레인(204a)의 상하관계와 형태는 설계에 따라 달라질 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 도 6a 내지 도 6d가 도시하는 부분과 그 하측의 구조를 예시한 측면도이다.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 연결 부재(200), IC(310), 접착 부재(320), 전기연결구조체(330), 봉합재(340), 수동부품(350) 및 코어 부재(410) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
연결 부재(200)는 인쇄회로기판(PCB)과 같이 기 설계된 패턴을 가지는 복수의 금속층과 복수의 절연층이 적층된 구조를 가질 수 있다.
IC(310)는 전술한 IC와 동일하며, 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 IC(310)는 연결 부재(200)의 배선에 전기적으로 연결되어 RF 신호를 전달하거나 전달받을 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드 플레인에 전기적으로 연결되어 그라운드를 제공받을 수 있다. 예를 들어, IC(310)는 주파수 변환, 증폭, 필터링, 위상제어 및 전원생성 중 적어도 일부를 수행하여 변환된 신호를 생성할 수 있다.
접착 부재(320)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 서로 접착시킬 수 있다.
전기연결구조체(330)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 전기연결구조체(330)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land), 패드(pad)과 같은 구조를 가질 수 있다. 전기연결구조체(330)는 연결 부재(200)의 배선과 그라운드 플레인보다 낮은 용융점을 가져서 상기 낮은 용융점을 이용한 소정의 공정을 통해 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
봉합재(340)는 IC(310)의 적어도 일부를 봉합할 수 있으며, IC(310)의 방열성능과 충격 보호성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 봉합재(340)는 PIE(Photo Imageable Encapsulant), ABF (Ajinomoto Build-up Film), 에폭시몰딩컴파운드(epoxy molding compound, EMC) 등으로 구현될 수 있다.
수동부품(350)은 연결 부재(200)의 하면 상에 배치될 수 있으며, 전기연결구조체(330)를 통해 연결 부재(200)의 배선 및/또는 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 수동부품(350)은 캐패시터(예: Multi Layer Ceramic Capacitor(MLCC))나 인덕터, 칩저항기 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
코어 부재(410)는 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있으며, 외부로부터 IF(intermediate frequency) 신호 또는 기저대역(base band) 신호를 전달받아 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 IF 신호 또는 기저대역 신호를 전달받아 외부로 전달하도록 연결 부재(200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, RF 신호의 주파수(예: 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz)는 IF 신호(예: 2GHz, 5GHz, 10GHz 등)의 주파수보다 크다.
예를 들어, 코어 부재(410)는 연결 부재(200)의 IC 그라운드 플레인에 포함될 수 있는 배선을 통해 IF 신호 또는 기저대역 신호를 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 전달받을 수 있다. 연결 부재(200)의 제1 그라운드 플레인이 IC 그라운드 플레인과 배선의 사이에 배치되므로, 안테나 장치 내에서 IF 신호 또는 기저대역 신호와 RF 신호는 전기적으로 격리될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 차폐 부재(360), 커넥터(420) 및 엔드-파이어 칩 안테나(430) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
차폐 부재(360)는 연결 부재(200)의 하측에 배치되어 연결 부재(200)와 함께 IC(310)를 가두도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)을 함께 커버(예: conformal shield)하거나 각각 커버(예: compartment shield)하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 일면이 개방된 육면체의 형태를 가지고, 연결 부재(200)와의 결합을 통해 육면체의 수용공간을 가질 수 있다. 차폐 부재(360)는 구리와 같이 높은 전도도의 물질로 구현되어 짧은 스킨뎁스(skin depth)를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)이 받을 수 있는 전자기적 노이즈를 줄일 수 있다.
커넥터(420)는 케이블(예: 동축케이블, 연성PCB)의 접속구조를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 IC 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있으며, 전술한 서브기판과 유사한 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 커넥터(420)는 케이블로부터 IF 신호, 기저대역 신호 및/또는 전원을 제공받거나 IF 신호 및/또는 기저대역 신호를 케이블로 제공할 수 있다.
엔드-파이어 칩 안테나(430)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치에 보조하여 RF 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 엔드-파이어 칩 안테나(430)는 절연층보다 큰 유전율을 가지는 유전체 블록과, 상기 유전체 블록의 양면에 배치되는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 상기 복수의 전극 중 하나는 연결 부재(200)의 배선에 전기적으로 연결될 수 있으며, 다른 하나는 연결 부재(200)의 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.
도 8a를 참조하면, 패치 안테나 패턴(100g)을 포함하는 안테나 장치는 전자기기(700g)의 세트 기판(600g) 상에서 전자기기(700g)의 측면 경계에 인접하여 배치될 수 있다.
전자기기(700g)는 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 세트 기판(600g) 상에는 통신모듈(610g) 및 기저대역 회로(620g)가 더 배치될 수 있다. 상기 안테나 장치는 동축케이블(630g)을 통해 통신모듈(610g) 및/또는 기저대역 회로(620g)에 전기적으로 연결될 수 있다.
통신모듈(610g)은 디지털 신호처리를 수행하도록 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
기저대역 회로(620g)는 아날로그-디지털 변환, 아날로그 신호에 대한 증폭, 필터링 및 주파수 변환을 수행하여 베이스 신호를 생성할 수 있다. 상기 기저대역 회로(620g)로부터 입출력되는 베이스 신호는 케이블을 통해 안테나 장치로 전달될 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 신호는 전기연결구조체와 코어 비아와 배선을 통해 IC로 전달될 수 있다. 상기 IC는 상기 베이스 신호를 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 패치 안테나 패턴(100i)을 각각 포함하는 복수의 안테나 장치는 전자기기(700i)의 세트 기판(600i) 상에서 다각형의 전자기기(700i)의 변의 중심에 각각 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 세트 기판(600i) 상에는 통신모듈(610i) 및 기저대역 회로(620i)가 더 배치될 수 있다. 상기 안테나 장치 및 안테나 모듈은 동축케이블(630i)을 통해 통신모듈(610i) 및/또는 기저대역 회로(620i)에 전기적으로 연결될 수 있다.
유전층(1140g, 1140h)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치 내에서 패턴, 비아, 플레인, 라인, 전기연결구조체가 배치되지 않은 영역에 채워질 수 있다.
예를 들어, 유전층(1140g, 1140h)은 FR4, LCP(Liquid Crystal Polymer), LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic), 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine), 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지, 일반 동박 적층판(Copper Clad Laminate, CCL) 또는 글래스나 세라믹 (ceramic) 계열의 절연재 등으로 구현될 수 있다.
한편, 본 명세서에 개진된 패턴, 비아, 플레인, 라인, 전기연결구조체는, 금속 재료(예: 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질)를 포함할 수 있으며, CVD(chemical vapor deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering), 서브트랙티브(Subtractive), 애디티브(Additive), SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등의 도금 방법에 따라 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 본 명세서에 개진된 RF 신호는 Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들에 따른 형식을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
111a: 제1 패치 안테나 패턴(patch antenna pattern)
112a: 제2 패치 안테나 패턴의 급전(feed) 패치 안테나 패턴
112b: 제2 패치 안테나 패턴의 더미(dummy) 패치 안테나 패턴
112c, 112d, 112e: 제2 패치 안테나 패턴
113a, 115a: 제3 패치 안테나 패턴
119a: 피드패턴(feed pattern)
120a: 피드비아(feed via)
121a: 제1 피드비아
122a: 제2 피드비아
200: 연결 부재(connection member)
201a: 그라운드 플레인(ground plane)
112a: 제2 패치 안테나 패턴의 급전(feed) 패치 안테나 패턴
112b: 제2 패치 안테나 패턴의 더미(dummy) 패치 안테나 패턴
112c, 112d, 112e: 제2 패치 안테나 패턴
113a, 115a: 제3 패치 안테나 패턴
119a: 피드패턴(feed pattern)
120a: 피드비아(feed via)
121a: 제1 피드비아
122a: 제2 피드비아
200: 연결 부재(connection member)
201a: 그라운드 플레인(ground plane)
Claims (22)
- 그라운드 플레인;
상기 그라운드 플레인보다 상위에 배열되고 각각 제1 주파수의 제1 RF 신호가 급전되는 복수의 제1 패치 안테나 패턴; 및
상기 그라운드 플레인보다 상위에 배열되고 각각 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 각각보다 더 작은 복수의 제2 패치 안테나 패턴; 을 포함하고,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴은 상기 제1 주파수와 다른 제2 주파수의 제2 RF 신호가 급전되는 적어도 하나의 급전 패치 안테나 패턴과, 상기 제1 및 제2 RF 신호가 급전되지 않는 적어도 하나의 더미 패치 안테나 패턴을 포함하고,
상기 적어도 하나의 더미 패치 안테나 패턴은 상기 그라운드 플레인으로부터 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴보다 상위에 위치하는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴은 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴보다 상위에 배치되는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
각각 상기 그라운드 플레인보다 상위에서 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴에 오버랩되도록 배치되고 각각 상기 제1 및 제2 주파수와 다른 제3 주파수의 제3 RF 신호가 급전되는 복수의 제3 패치 안테나 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
각각 상기 그라운드 플레인보다 상위에서 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴에 오버랩되도록 배치되고, 각각 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 각각의 크기보다 작고 상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 각각의 크기보다 큰 복수의 제3 패치 안테나 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
각각 상기 그라운드 플레인보다 상위에서 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴에 오버랩되도록 배치되고, 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴보다 상위에 배치되고 상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴보다 하위에 배치되는 복수의 제3 패치 안테나 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 일부는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴에 오버랩되도록 배치되고,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 다른 일부는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴에 오버랩되지 않도록 배치되는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴은 서로 제1 이격거리만큼 이격되어 제1 방향으로 배열되며,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴은 상기 제1 이격거리보다 짧은 제2 이격거리로 서로 이격되어 상기 제1 방향으로 배열되는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 적어도 일부는 제1 방향으로 배열되고,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 일부는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴이 제2 방향 사이에 위치하도록 배치되는 안테나 장치.
- 제8항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 다른 일부는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴이 제1 방향 사이에 위치하도록 배치되는 안테나 장치.
- 제8항에 있어서,
각각 상기 그라운드 플레인보다 상위에서 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴에 오버랩되도록 배치되고 각각 상기 제1 및 제2 주파수와 다른 제3 주파수의 제3 RF 신호가 급전되는 복수의 제3 패치 안테나 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 적어도 일부는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 사이의 복수의 영역을 각각 둘러싸도록 배열되는 안테나 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 적어도 일부는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴과 상기 복수의 영역을 각각 둘러싸도록 배열되고,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 일부는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴의 사이에서 상기 복수의 영역을 둘러싸는 것과 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 것에 함께 사용되도록 배치된 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 적어도 하나는 일변에서 타변까지 이어지도록 형성된 적어도 하나의 절개부를 포함하고,
상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 중 대응되는 제1 패치 안테나 패턴에 오버랩되도록 배치되는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 적어도 하나는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 중 대응되는 제1 패치 안테나 패턴의 일 지점에서부터 복수의 방향으로 각각 연장된 형태를 가지고, 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 중 대응되는 제1 패치 안테나 패턴에 오버랩되도록 배치되는 안테나 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴의 적어도 하나의 급전 패치 안테나 패턴에 대한 급전경로를 제공하며, 상기 그라운드 플레인을 관통하도록 배치된 복수의 제2 피드비아를 더 포함하는 안테나 장치.
- 제15항에 있어서,
각각 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 중 대응되는 제1 패치 안테나 패턴에 대한 급전경로를 제공하며, 상기 그라운드 플레인을 관통하도록 배치된 복수의 제1 피드비아를 더 포함하는 안테나 장치.
- 제15항에 있어서,
상기 복수의 제2 피드비아 중 적어도 하나는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 중 대응되는 제1 패치 안테나 패턴에 대한 급전경로를 제공하는 안테나 장치.
- 그라운드 플레인;
상기 그라운드 플레인보다 상위에서 배열되고 각각 급전되는 복수의 제1 패치 안테나 패턴; 및
각각 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 각각보다 더 작고, 상기 그라운드 플레인보다 상위에 배열된 복수의 제2 패치 안테나 패턴; 을 포함하고,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴은 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴과 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 사이의 복수의 영역을 각각 둘러싸도록 배열되고,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 일부는 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴의 사이에서 상기 복수의 영역을 둘러싸는 것과 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴을 둘러싸는 것에 함께 사용되도록 배치된 안테나 장치.
- 제18항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 일부는 제1 방향 길이가 제2 방향 길이보다 더 긴 구조를 가지고, 다른 일부는 제1 방향 길이가 제2 방향 길이보다 더 짧은 구조를 가지는 안테나 장치.
- 제18항에 있어서,
상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴은 제1 방향으로 배열되고,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴 중 일부가 둘러싸는 상기 복수의 영역의 제2 방향 길이는 상기 복수의 영역의 제1 방향 길이보다 긴 안테나 장치.
- 제18항에 있어서,
상기 복수의 제2 패치 안테나 패턴은 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴보다 상위에 배치되는 안테나 장치.
- 제18항에 있어서,
각각 상기 그라운드 플레인보다 상위에서 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴에 오버랩되도록 배치되고 급전되는 복수의 제3 패치 안테나 패턴을 더 포함하는 안테나 장치.
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