KR102636403B1 - Antenna structure - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들은 안테나 구조체를 제공한다. 안테나 구조체는 제1 방사부, 제1 방사부와 대향하는 제2 방사부, 및 제1 방사부 및 제2 방사부 사이에 배치되며 제1 방사부의 너비 및 제2 방사부의 너비 각각보다 작은 너비를 갖는 오목부를 포함하는 방사체, 및 방사체의 주변에서 방사체와 이격되어 배치된 그라운드 패턴을 포함한다. Sub-6 5G 대역의 신호 송수신 성능이 개선될 수 있다.Embodiments of the present invention provide an antenna structure. The antenna structure is disposed between a first radiating portion, a second radiating portion facing the first radiating portion, and the first radiating portion and the second radiating portion, and has a width smaller than the width of the first radiating portion and the width of the second radiating portion, respectively. It includes a radiator including a concave portion, and a ground pattern disposed around the radiator and spaced apart from the radiator. Signal transmission and reception performance in the Sub-6 5G band can be improved.
Description
본 발명은 안테나 구조체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 안테나 유닛을 포함하는 안테나 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to antenna structures. More specifically, the present invention relates to an antenna structure comprising an antenna unit.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 기술이 화상 표시 장치, 전자 기기, 건축물 등에 적용 혹은 내장되고 있다.Recently, as the information society has developed, wireless communication technologies such as Wi-Fi and Bluetooth are being applied or embedded in image display devices, electronic devices, buildings, etc.
또한, 최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 고주파 혹은 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 버스, 지하철 등의 대중 교통, 건축 구조물, 각종 모바일 기기 등에 적용되고 있다.In addition, as mobile communication technology has recently evolved, for example, antennas for performing high-frequency or ultra-high frequency band communication are being applied to public transportation such as buses and subways, building structures, and various mobile devices.
공공장소, 대중 교통, 건축물 등에 설치되는 안테나는 예를 들면, Sub-6 5G 주파수 대역의 신호를 송수신할 필요가 있다.Antennas installed in public places, public transportation, buildings, etc. need to transmit and receive signals in the Sub-6 5G frequency band, for example.
예를 들면, 한국공개특허 제2019-0009232호는 디스플레이 패널에 일체화된 안테나 모듈을 개시하고 있다. 그러나, 방사 신뢰성이 향상된 Sub-6 5G 광대역 안테나에 대해서는 개시하고 있지 않다.For example, Korea Patent Publication No. 2019-0009232 discloses an antenna module integrated into a display panel. However, the Sub-6 5G broadband antenna with improved radiation reliability is not disclosed.
본 발명의 일 과제는 향상된 방사 특성 및 방사 신뢰성을 갖는 안테나 구조체를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an antenna structure with improved radiation characteristics and radiation reliability.
1. 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 방사체, 및 상기 방사체의 주변에서 상기 방사체와 이격되어 배치된 그라운드 패턴을 포함하는, 안테나 구조체.1. A first radiating portion, a second radiating portion facing the first radiating portion, and disposed between the first radiating portion and the second radiating portion and having a width of the first radiating portion and a width of the second radiating portion, respectively. An antenna structure comprising a radiator including a concave portion having a smaller width, and a ground pattern disposed around the radiator and spaced apart from the radiator.
2. 위 1에 있어서, 상기 오목부는 상기 제1 방사부로부터 상기 제2 방사부 측으로 연장할수록 너비가 감소하는 제1 경사부, 및 상기 제2 방사부로부터 상기 제1 방사부 측으로 연장할수록 너비가 감소하는 제2 경사부를 포함하는, 안테나 구조체.2. In 1 above, the concave portion has a first inclined portion whose width decreases as it extends from the first radiating portion toward the second radiating portion, and whose width decreases as it extends from the second radiating portion toward the first radiating portion. An antenna structure comprising a second decreasing slope.
3. 위 2에 있어서, 상기 오목부의 너비는 상기 제1 경사부 및 상기 제2 경사부가 접촉하는 부분에서 가장 좁은, 안테나 구조체.3. The antenna structure of 2 above, wherein the width of the concave portion is narrowest at a portion where the first inclined portion and the second inclined portion contact.
4. 위 2에 있어서, 상기 그라운드 패턴의 길이는 상기 제2 방사부의 길이 및 상기 제2 경사부의 길이의 합 이하인, 안테나 구조체.4. The antenna structure of 2 above, wherein the length of the ground pattern is less than or equal to the sum of the length of the second radiating part and the length of the second inclined part.
5. 위 1에 있어서, 상기 제1 방사부의 너비 및 상기 제2 방사부의 너비는 동일한, 안테나 구조체.5. The antenna structure of 1 above, wherein the width of the first radiating part and the width of the second radiating part are the same.
6. 위 1에 있어서, 상기 제1 방사부의 길이는 상기 제2 방사부의 길이 이하인, 안테나 구조체.6. The antenna structure of 1 above, wherein the length of the first radiating part is less than or equal to the length of the second radiating part.
7. 위 1에 있어서, 상기 오목부의 최소 너비에 대한 상기 제1 방사부의 너비의 비는 1.5 내지 2.0인, 안테나 구조체.7. The antenna structure of 1 above, wherein the ratio of the width of the first radiating portion to the minimum width of the concave portion is 1.5 to 2.0.
8. 위 1에 있어서, 상기 그라운드 패턴 및 상기 방사체 사이의 거리가 일정한, 안테나 구조체.8. The antenna structure of 1 above, wherein the distance between the ground pattern and the radiator is constant.
9. 위 1에 있어서, 상기 그라운드 패턴은 상기 방사체의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장하는 연장부, 및 상기 연장부로부터 연장되며, 상기 연장부에서 상기 제1 방사부 측으로 연장할수록 너비가 넓어지는 확장부를 포함하는, 안테나 구조체.9. The method of 1 above, wherein the ground pattern has an extension part extending in the same direction as the extension direction of the radiator, and an extension extending from the extension part, the width of which increases as it extends from the extension part toward the first radiating part. An antenna structure, including parts.
10. 위 1에 있어서, 상기 그라운드 패턴은 하나의 그라운드 패턴만을 포함하는, 안테나 구조체.10. The antenna structure of 1 above, wherein the ground pattern includes only one ground pattern.
11. 위 10에 있어서, 상기 방사체 및 상기 그라운드 패턴과 동일 평면 상에서 상기 방사체 및 상기 그라운드 패턴과 이격되어 배치되는 저주파 안테나 유닛을 더 포함하고, 상기 그라운드 패턴은 상기 저주파 안테나 유닛과 상기 방사체를 사이에 두고 이격되어 배치되는, 안테나 구조체.11. The method of 10 above, further comprising a low-frequency antenna unit disposed on the same plane as the radiator and the ground pattern and spaced apart from the radiator and the ground pattern, and the ground pattern is between the low-frequency antenna unit and the radiator. An antenna structure that is arranged and spaced apart from each other.
12. 위 1에 있어서, 상기 그라운드 패턴은 상기 방사체를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 그라운드 패턴을 포함하는, 안테나 구조체.12. The antenna structure of 1 above, wherein the ground pattern includes a pair of ground patterns arranged to face each other with the radiator interposed therebetween.
13. 위 1에 있어서, 상기 방사체는 메쉬 구조를 포함하는, 안테나 구조체.13. The antenna structure of 1 above, wherein the radiator includes a mesh structure.
14. 위 13에 있어서, 상기 방사체의 주변에 상기 방사체와 이격되어 배치된 더미 메쉬 패턴을 더 포함하는, 안테나 구조체.14. The antenna structure of 13 above, further comprising a dummy mesh pattern disposed around the radiator and spaced apart from the radiator.
15. 위 1에 있어서, 상기 그라운드 패턴은 상기 방사체의 측면에 인접하여 상기 방사체의 상기 측면과 이격되어 배치된, 안테나 구조체.15. The antenna structure of 1 above, wherein the ground pattern is disposed adjacent to the side of the radiator and spaced apart from the side of the radiator.
16. 위 1에 있어서, 중계 안테나로 제공되는, 안테나 구조체.16. The antenna structure according to 1 above, provided as a relay antenna.
예시적인 실시예들에 있어서, 방사체는 제1 방사부, 제2 방사부 및 제1 방사부 및 제2 방사부 사이에 배치된 오목부를 포함할 수 있다. In example embodiments, the radiator may include a first radiator, a second radiator, and a concave portion disposed between the first radiator and the second radiator.
오목부의 너비는 제1 방사부의 너비 및 제2 방사부의 너비 각각보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제2 방사부를 통해 전달된 전기 신호가 오목부에서 집중된 후 제1 방사부를 통해 방사되어 전계(electric field) 집중성 및 신호의 직진성이 향상될 수 있다.The width of the concave portion may be smaller than the width of the first radiating portion and the width of the second radiating portion, respectively. Accordingly, the electric signal transmitted through the second radiating part is concentrated in the concave part and then radiated through the first radiating part, thereby improving the concentration of the electric field and the straightness of the signal.
일부 실시예들에 있어서, 그라운드 패턴 및 방사체 사이의 거리는 일정할 수 있다. 이에 따라, 방사체로 송수신되는 신호의 임피던스 매칭을 개선하고 노이즈를 차폐할 수 있다.In some embodiments, the distance between the ground pattern and the radiator may be constant. Accordingly, impedance matching of signals transmitted and received through the radiator can be improved and noise can be shielded.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4 및 도 5는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도들이다.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체가 중계 안테나로 적용된 예를 설명하는 도면이다.
도 9는 비교예 1에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 10은 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 안테나 구조체들의 주파수에 따른 전압 정재파비(voltage standing wave ratio, VSWR)를 나타내는 그래프이다.1 and 2 are schematic plan and cross-sectional views, respectively, showing antenna structures according to example embodiments.
3 is a schematic plan view showing an antenna structure according to example embodiments.
4 and 5 are schematic plan views showing antenna structures according to example embodiments, respectively.
Figure 6 is a schematic plan view showing an antenna structure according to example embodiments.
Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing an antenna structure according to example embodiments.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which an antenna structure according to example embodiments is applied as a relay antenna.
Figure 9 is a schematic plan view showing the antenna structure according to Comparative Example 1.
Figure 10 is a graph showing the voltage standing wave ratio (VSWR) according to frequency of the antenna structures of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1.
본 발명의 실시예들은 오목부를 포함하는 방사체를 포함하는 안테나 구조체를 제공한다.Embodiments of the present invention provide an antenna structure including an radiator including a recess.
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.With reference to the drawings below, embodiments of the present invention will be described in more detail. However, the following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention along with the contents of the above-described invention, so the present invention is described in such drawings. It should not be interpreted as limited to the specifics.
도 1 및 도 2는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도 및 단면도이다. 설명의 편의를 위해, 도 2에서는 안테나 유닛(110)의 상세 구성/구조는 생략되었다.1 and 2 are schematic plan and cross-sectional views, respectively, showing antenna structures according to example embodiments. For convenience of explanation, the detailed configuration/structure of the antenna unit 110 is omitted in FIG. 2.
상기 안테나 구조체는 유전층(105) 및 유전층(105) 상에 형성된 안테나 유닛(110)을 포함할 수 있다.The antenna structure may include a dielectric layer 105 and an antenna unit 110 formed on the dielectric layer 105.
유전층(105)은 예를 들면, 투명 수지 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 유전층(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. The dielectric layer 105 may include, for example, a transparent resin material. For example, the dielectric layer 105 is made of polyester resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; Cellulose-based resins such as diacetylcellulose and triacetylcellulose; polycarbonate-based resin; Acrylic resins such as polymethyl (meth)acrylate and polyethyl (meth)acrylate; Styrene-based resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer; Polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polyolefins with cyclo- or norbornene structures, and ethylene-propylene copolymers; Vinyl chloride-based resin; Amide resins such as nylon and aromatic polyamide; imide-based resin; polyethersulfone-based resin; Sulfone-based resin; polyetheretherketone-based resin; Sulfated polyphenylene-based resin; Vinyl alcohol-based resin; Vinylidene chloride-based resin; Vinyl butyral resin; Allylate resin; polyoxymethylene-based resin; Epoxy resin; Urethane-based or acrylic urethane-based resin; It may include silicone-based resin, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
일부 실시예들에 있어서, 또한, 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착 필름이 유전층(105)에 포함될 수 있다.In some embodiments, an adhesive film such as an optically clear adhesive (OCA), an optically clear resin (OCR), etc. may be included in the dielectric layer 105 .
일부 실시예들에 있어서, 유전층(105)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. In some embodiments, dielectric layer 105 may include an inorganic insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, glass, etc.
일 실시예에 있어서, 유전층(105)은 실질적으로 단일 층으로 제공될 수 있다. In one embodiment, dielectric layer 105 may be provided as a substantially single layer.
일 실시예에 있어서, 유전층(105)은 적어도 2층 이상의 복층 구조를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 유전층(105)은 기재층 및 안테나 유전층을 포함할 수 있으며, 상기 기재층 및 상기 안테나 유전층 사이의 점접착층을 포함할 수도 있다.In one embodiment, the dielectric layer 105 may include a multi-layer structure of at least two layers. For example, the dielectric layer 105 may include a base layer and an antenna dielectric layer, and may also include a point adhesive layer between the base layer and the antenna dielectric layer.
유전층(105)에 의해 안테나 유닛(110)에 대한 임피던스(impedance) 또는 인덕턴스(inductance)가 형성되어, 상기 안테나 구조체가 구동 혹은 센싱할 수 있는 주파수 대역이 조절될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 유전층(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.Impedance or inductance for the antenna unit 110 is formed by the dielectric layer 105, so that the frequency band in which the antenna structure can be driven or sensed can be adjusted. In some embodiments, the dielectric constant of the dielectric layer 105 may be adjusted to a range of about 1.5 to 12. If the dielectric constant exceeds about 12, the driving frequency may be excessively reduced and driving in a high frequency band may not be implemented.
예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 유닛(110)은 방사체(120), 및 방사체(120) 주변에서 방사체(120)와 물리적으로 이격된 그라운드 패턴(130)을 포함할 수 있다.According to example embodiments, the antenna unit 110 may include a radiator 120 and a ground pattern 130 around the radiator 120 that is physically spaced apart from the radiator 120 .
예시적인 실시예들에 있어서, 방사체(120)는 제1 방사부(122), 제2 방사부(124), 및 제1 방사부(122) 및 제2 방사부(124) 사이에 배치되는 오목부(126)를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the radiator 120 includes a first radiator 122, a second radiator 124, and a recess disposed between the first radiator 122 and the second radiator 124. It may include unit 126.
예를 들면, 제1 방사부(122), 오목부(126) 및 제2 방사부(124)가 일체로 연결되어 방사체(120)로 제공될 수 있다.For example, the first radiating part 122, the concave part 126, and the second radiating part 124 may be integrally connected to provide the radiating body 120.
예를 들면, 제1 방사부(122) 및 제2 방사부(124)는 바(bar) 형태로 연장하는 직사각형 형태를 포함할 수 있다.For example, the first radiating portion 122 and the second radiating portion 124 may have a rectangular shape extending in a bar shape.
예를 들면, 제1 방사부(122) 및 제2 방사부(124)는 각각 균일한 너비를 가질 수 있다.For example, the first radiating portion 122 and the second radiating portion 124 may each have a uniform width.
본 출원에서 사용되는 용어 "너비"는 도 1, 도 3 내지 도 6, 및 도 8에서 방사체(120) 또는 그라운드 패턴(130)의 가로 방향 길이를 의미할 수 있다.The term “width” used in the present application may refer to the horizontal length of the radiator 120 or the ground pattern 130 in FIGS. 1, 3 to 6, and 8.
일 실시예에 따르면, 제1 방사부(122)의 너비(W1) 및 제2 방사부(124)의 너비(W2)는 동일할 수 있다.According to one embodiment, the width W1 of the first radiating part 122 and the width W2 of the second radiating part 124 may be the same.
예를 들면, 제1 방사부(122)의 너비(W1) 및 제2 방사부(124)의 너비(W2)는 각각 4 내지 6 mm일 수 있다. 상기 범위에서, 구조적 안정성을 유지하면서 목표 주파수 영역에서의 방사 특성이 개선될 수 있다.For example, the width W1 of the first radiating portion 122 and the width W2 of the second radiating portion 124 may each be 4 to 6 mm. Within this range, radiation characteristics in the target frequency range can be improved while maintaining structural stability.
일부 실시예들에 있어서, 제1 방사부(122)의 길이(L1)는 제2 방사부(124)의 길이(L2) 이하일 수 있다. 이에 따라, 목표 주파수 대역에서의 임피던스 정합성이 개선될 수 있다.In some embodiments, the length L1 of the first radiating part 122 may be less than or equal to the length L2 of the second radiating part 124. Accordingly, impedance consistency in the target frequency band can be improved.
본 출원에서 사용되는 용어 "길이"는 도 1, 도 3 내지 도 6, 및 도 8에서 방사체(120) 또는 그라운드 패턴(130)의 상기 가로 방향 길이와 평면 상에서 수직한 세로 방향 길이를 의미할 수 있다.The term "length" used in the present application may refer to the horizontal length of the radiator 120 or the ground pattern 130 in FIGS. 1, 3 to 6, and 8 and the vertical length perpendicular to the plane. there is.
예를 들면, 제1 방사부(122)의 길이(L1)는 20 내지 25 mm일 수 있고, 제2 방사부(124)의 길이(L2)는 20 내지 30 mm일 수 있다.For example, the length L1 of the first radiating part 122 may be 20 to 25 mm, and the length L2 of the second radiating part 124 may be 20 to 30 mm.
일부 실시예들에 있어서, 오목부(126)의 너비(W3)는 제1 방사부(122)의 너비(W1) 및 제2 방사부(124)의 너비(W2) 각각보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제2 방사부(124)를 통해 전달된 전기 신호가 오목부(126)에서 집중된 후 제1 방사부(122)를 통해 방사되어 전계(electric field) 집중성 및 신호의 직진성이 향상될 수 있다.In some embodiments, the width W3 of the concave portion 126 may be smaller than the width W1 of the first radiating portion 122 and the width W2 of the second radiating portion 124, respectively. Accordingly, the electric signal transmitted through the second radiating part 124 is concentrated in the concave part 126 and then radiated through the first radiating part 122, thereby improving the electric field concentration and the straightness of the signal. You can.
일부 실시예들에 있어서, 오목부(126)는 제1 방사부(122)로부터 제2 방사부(124) 측으로 연장할수록 너비가 감소하는 제1 경사부(127) 및 제2 방사부(124)로부터 제1 방사부(122) 측으로 연장할수록 너비가 감소하는 제2 경사부(129)를 포함할 수 있다.In some embodiments, the concave portion 126 includes a first inclined portion 127 and a second radiating portion 124 whose width decreases as it extends from the first radiating portion 122 toward the second radiating portion 124. It may include a second inclined portion 129 whose width decreases as it extends toward the first radiating portion 122.
예를 들면, 오목부(126)의 너비(W3)는 제1 경사부(127) 및 제2 경사부(129)가 접촉하는 부분에서 최소가 될 수 있다.For example, the width W3 of the concave portion 126 may be minimized at a portion where the first inclined portion 127 and the second inclined portion 129 contact.
예를 들면, 제1 경사부(127)의 일단부는 제1 방사부(122)와 직접 연결되고, 제1 경사부(127)의 타단부는 제2 경사부(129)의 일단부와 직접 연결될 수 있다.For example, one end of the first inclined portion 127 may be directly connected to the first radiating portion 122, and the other end of the first inclined portion 127 may be directly connected to one end of the second inclined portion 129. You can.
예를 들면, 제2 경사부(129)의 상기 일단부는 제1 경사부(127)의 상기 타단부와 직접 연결되고, 제2 경사부(129)의 타단부는 제2 방사부(124)와 직접 연결될 수 있다.For example, the one end of the second inclined portion 129 is directly connected to the other end of the first inclined portion 127, and the other end of the second inclined portion 129 is connected to the second radiating portion 124. Can be connected directly.
일부 실시예들에 있어서, 제2 경사부(129)의 타단부는 외부 회로(예를 들면, 안테나 케이블 등)와 전기적으로 연결되는 접속 패드(미도시)를 포함할 수 있다.In some embodiments, the other end of the second inclined portion 129 may include a connection pad (not shown) that is electrically connected to an external circuit (eg, an antenna cable, etc.).
일부 실시예들에 있어서, 오목부(126)의 최소 너비(W3)에 대한 제1 방사부(122)의 너비(W1)의 비(W1/W3)는 1.5 내지 2.0일 수 있다. 상기 범위에서, 전계 집중 효과가 충분히 구현되면서 신호 효율의 저하를 방지할 수 있다.In some embodiments, the ratio (W1/W3) of the width (W1) of the first radiating portion (122) to the minimum width (W3) of the concave portion (126) may be 1.5 to 2.0. In the above range, the electric field concentration effect can be sufficiently implemented and a decrease in signal efficiency can be prevented.
일부 실시예들에 있어서, 오목부(126)의 최소 너비(W3)에 대한 제2 방사부(124)의 너비(W2)의 비(W2/W3)는 1.5 내지 2.0일 수 있다. 상기 범위에서, 전계 집중 효과가 충분히 구현되면서 신호 효율의 저하를 방지할 수 있다.In some embodiments, the ratio (W2/W3) of the width (W2) of the second radiating portion (124) to the minimum width (W3) of the concave portion (126) may be 1.5 to 2.0. In the above range, the electric field concentration effect can be sufficiently implemented and a decrease in signal efficiency can be prevented.
예시적인 실시예에 있어서, 방사체(120)로부터 Sub-6 5G에 해당하는 방사 대역이 획득될 수 있다. 예를 들면, 방사체(120)의 공진 주파수는 약 3 GHz 내지 4 GHz, 또는 약 3.1 GHz 내지 3.8 GHz 범위일 수 있다.In an exemplary embodiment, a radiation band corresponding to Sub-6 5G may be obtained from the radiator 120. For example, the resonant frequency of radiator 120 may range from about 3 GHz to 4 GHz, or from about 3.1 GHz to 3.8 GHz.
예시적인 실시예들에 있어서, 그라운드 패턴(130)의 길이는 제2 방사부(124)의 길이(L2) 및 제2 경사부(129)의 길이의 합 이하일 수 있다.In example embodiments, the length of the ground pattern 130 may be less than or equal to the sum of the length L2 of the second radiating portion 124 and the length of the second inclined portion 129.
예를 들면, 그라운드 패턴(130)의 길이는 제2 방사부(124)의 길이(L2) 이상이고, 제2 방사부(124)의 길이(L2) 및 제2 경사부(129)의 길이의 합 이하일 수 있다. 상기 범위에서, 방사체(120)로 송수신되는 신호의 교란 및 노이즈를 방지할 수 있다.For example, the length of the ground pattern 130 is longer than the length L2 of the second radiating part 124, and is equal to or longer than the length L2 of the second radiating part 124 and the length of the second inclined part 129. It may be less than the sum. Within the above range, disturbance and noise in signals transmitted and received by the radiator 120 can be prevented.
일부 실시예들에 있어서, 그라운드 패턴(130)은 방사체(120)의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장하는 연장부(132) 및 연장부(132)로부터 연장되는 확장부(134)를 포함할 수 있다.In some embodiments, the ground pattern 130 may include an extension part 132 extending in the same direction as the extension direction of the radiator 120 and an extension part 134 extending from the extension part 132. .
예를 들면, 확장부(134)는 연장부(132)에서 제1 방사부(122) 측으로 연장할수록 너비가 넓어질 수 있다. 예를 들면, 확장부(134)의 방사체(120)와 인접한 측변은 경사 측변일 수 있다.For example, the width of the extension portion 134 may become wider as it extends from the extension portion 132 toward the first radiating portion 122. For example, the side of the extension 134 adjacent to the radiator 120 may be an inclined side.
예를 들면, 연장부(132)의 일단부는 확장부(134)와 직접 연결될 수 있다. 예를 들면, 연장부(132)의 타단부는 그라운드 패드(미도시)로 제공될 수 있다. 그라운드 패드는 예를 들면, 상기 접속 패드를 통한 방사 송수신시 발생되는 노이즈를 효율적으로 필터링 혹은 감소시킬 수 있다.For example, one end of the extension part 132 may be directly connected to the extension part 134. For example, the other end of the extension part 132 may be provided as a ground pad (not shown). For example, the ground pad can effectively filter or reduce noise generated during transmission and reception of radiation through the connection pad.
접속 패드 및 그라운드 패드는 예를 들면, 속이 찬(solid) 구조를 포함할 수 있다. 이에 따라, 신호 효율이 개선되고 노이즈 필터링/감소 효과가 향상될 수 있다.The connection pad and ground pad may include solid structures, for example. Accordingly, signal efficiency can be improved and noise filtering/reduction effects can be improved.
일부 실시예들에 있어서, 그라운드 패턴(130) 및 방사체(120) 사이의 거리는 일정할 수 있다. 이에 따라, 방사체(120)로 송수신되는 신호의 임피던스 매칭을 개선하고 노이즈를 차폐할 수 있다.In some embodiments, the distance between the ground pattern 130 and the radiator 120 may be constant. Accordingly, impedance matching of signals transmitted and received through the radiator 120 can be improved and noise can be shielded.
예를 들면, 연장부(132) 및 제2 방사부(124) 사이의 거리, 및 확장부(134) 및 제2 경사부(129) 사이의 거리는 동일할 수 있다.For example, the distance between the extension portion 132 and the second radiating portion 124 and the distance between the extension portion 134 and the second inclined portion 129 may be the same.
예를 들면, 확장부(134)의 경사 측변의 경사각 및 제2 경사부(129)의 경사 측변의 경사각은 서로 동일할 수 있다.For example, the inclination angle of the inclined side of the expansion part 134 and the inclination angle of the inclined side of the second inclined part 129 may be the same.
예시적인 실시예들에 있어서, 그라운드 패턴(130)은 하나의 그라운드 패턴만을 포함할 수 있다. 예를 들면, 그라운드 패턴(130)은 방사체(120)와 방사체(120)의 너비 방향으로 이격되어 방사체(120)의 어느 한 측변 주변에 배치될 수 있다. 이 경우, Sub-6 5G 대역의 신호 송수신 성능이 개선될 수 있다.In example embodiments, the ground pattern 130 may include only one ground pattern. For example, the ground pattern 130 may be spaced apart from the radiator 120 in the width direction of the radiator 120 and disposed around one side of the radiator 120 . In this case, signal transmission and reception performance in the Sub-6 5G band can be improved.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도이다.3 is a schematic plan view showing an antenna structure according to example embodiments.
도 3을 참조하면, 그라운드 패턴(130)은 방사체(120)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 그라운드 패턴을 포함할 수 있다. 이 경우, Sub-6 5G 대역의 방사 성능은 일부 저하될 수 있으나, 노이즈 차폐 성능이 추가로 개선될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the ground pattern 130 may include a pair of ground patterns arranged to face each other with the radiator 120 in between. In this case, the radiation performance of the Sub-6 5G band may be partially reduced, but noise shielding performance may be further improved.
예를 들면, 안테나 유닛(110)의 설계 목적에 따라 그라운드 패턴(130)을 선택적으로 1개 또는 2개 배치할 수 있다.For example, one or two ground patterns 130 may be selectively placed depending on the design purpose of the antenna unit 110.
예를 들면, 안테나 유닛(110)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. For example, the antenna unit 110 is made of 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), It may include 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.
일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(110)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.In one embodiment, the antenna unit 110 is made of silver (Ag) or a silver alloy (e.g., silver-palladium-copper (APC) alloy), copper (Cu), or copper (Cu) for low resistance implementation and fine linewidth patterning. It may include a copper alloy (e.g., copper-calcium (CuCa) alloy).
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(110)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다. In some embodiments, the antenna unit 110 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). .
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(110)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.In some embodiments, the antenna unit 110 may include a stacked structure of a transparent conductive oxide layer and a metal layer, for example, a two-layer structure of a transparent conductive oxide layer and a metal layer, or a transparent conductive oxide layer and a metal layer. -It may have a three-layer structure of transparent conductive oxide layers. In this case, as flexible characteristics are improved by the metal layer, signal transmission speed can be improved by lowering resistance, and corrosion resistance and transparency can be improved by the transparent conductive oxide layer.
안테나 유닛(110)은 흑화 처리부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(110) 표면에서의 반사율을 감소시켜, 광반사에 따른 패턴 시인을 감소시킬 수 있다.The antenna unit 110 may include a blackening processing unit. Accordingly, the reflectivity on the surface of the antenna unit 110 can be reduced, thereby reducing pattern visibility due to light reflection.
일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(110)에 포함된 금속층의 표면을 금속 산화물 또는 금속 황화물로 변환시켜, 흑화층을 형성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(110) 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.In one embodiment, the surface of the metal layer included in the antenna unit 110 may be converted to metal oxide or metal sulfide to form a blackening layer. In one embodiment, a blackening layer, such as a black material coating layer or a plating layer, may be formed on the antenna unit 110 or the metal layer. The black material or plating layer may include silicon, carbon, copper, molybdenum, tin, chromium, molybdenum, nickel, cobalt, or an oxide, sulfide, or alloy containing at least one of these.
흑화층의 조성 및 두께는 반사율 저감 효과, 안테나 방사 특성을 고려하여 조절될 수 있다.The composition and thickness of the blackening layer can be adjusted considering the reflectance reduction effect and antenna radiation characteristics.
도 4 및 도 5는 각각 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도들이다.4 and 5 are schematic plan views showing antenna structures according to example embodiments, respectively.
도 4 및 도 5를 참조하면, 안테나 구조체는 유전층(105) 상에서 안테나 유닛(110)과 이격하여 배치되는 저주파 안테나 유닛(150)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the antenna structure may further include a low-frequency antenna unit 150 disposed on the dielectric layer 105 to be spaced apart from the antenna unit 110 .
예를 들면, 저주파 안테나 유닛(150)은 저주파 방사체(160), 전송 선로(170) 및 저주파 그라운드 패턴(180)을 포함할 수 있다.For example, the low-frequency antenna unit 150 may include a low-frequency radiator 160, a transmission line 170, and a low-frequency ground pattern 180.
예를 들면, 저주파 방사체(160)는 순차적으로 너비가 감소하는 복수개의 방사부들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 하나의 저주파 방사체에서 다중 대역의 신호 송수신이 수행되는 멀티 밴드(multi-band) 안테나가 구현될 수 있다.For example, the low-frequency radiator 160 may include a plurality of radiating parts whose widths sequentially decrease. Accordingly, a multi-band antenna that transmits and receives signals in multiple bands from a single low-frequency radiator can be implemented.
예를 들면, 저주파 안테나 유닛(150)은 LTE 및/또는 와이-파이(wi-fi) 대역의 공진 주파수 범위를 갖는 안테나 유닛으로 제공될 수 있다. For example, the low-frequency antenna unit 150 may be provided as an antenna unit having a resonance frequency range in the LTE and/or Wi-Fi bands.
예를 들면, 저주파 방사체(160)의 평균 공진 주파수는 약 0.1 GHz 내지 3.0 GHz 범위일 수 있다.For example, the average resonant frequency of the low-frequency radiator 160 may range from about 0.1 GHz to 3.0 GHz.
일 실시예에 있어서, 저주파 방사체(160)로부터 LTE1 밴드(band), LTE2 밴드 및 와이-파이 대역에 해당하는 방사 대역이 획득될 수 있다. 예를 들면, 저주파 방사체(160)의 공진 주파수는 약 0.5 GHz 내지 1 GHz, 약 1.7 GHz 내지 2.0 GHz, 및/또는 약 2.2 GHz 내지 2.7 GHz 범위를 포함할 수 있다.In one embodiment, radiation bands corresponding to the LTE1 band, LTE2 band, and Wi-Fi band may be obtained from the low-frequency radiator 160. For example, the resonant frequency of low frequency radiator 160 may include a range of about 0.5 GHz to 1 GHz, about 1.7 GHz to 2.0 GHz, and/or about 2.2 GHz to 2.7 GHz.
일부 실시예들에 있어서, 전송 선로(170)의 일단부는 저주파 방사체(160)와 직접 연결되어 저주파 방사체(160)에 신호 및 전력을 전달할 수 있다. 전송 선로(170)의 타단부는 안테나 케이블을 통해 구동 집적 회로(IC) 칩과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 구동 IC 칩으로부터 저주파 방사체(160)로의 신호 송수신 및 전력 공급이 수행될 수 있다.In some embodiments, one end of the transmission line 170 may be directly connected to the low-frequency radiator 160 to transmit signals and power to the low-frequency radiator 160. The other end of the transmission line 170 may be electrically connected to a driving integrated circuit (IC) chip through an antenna cable. Accordingly, signal transmission and reception and power supply from the driving IC chip to the low-frequency radiator 160 can be performed.
일부 실시예들에 있어서, 저주파 그라운드 패턴(180)은 저주파 방사체(160) 및 전송 선로(170)와 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 전송 선로(170)를 통해 저주파 방사체(160)로 전달되는 신호의 손실을 억제하고 노이즈를 차폐할 수 있다.In some embodiments, the low-frequency ground pattern 180 may be formed to be spaced apart from the low-frequency radiator 160 and the transmission line 170. Accordingly, loss of a signal transmitted to the low-frequency radiator 160 through the transmission line 170 can be suppressed and noise can be shielded.
예시적인 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(110)의 그라운드 패턴(130)은 방사체(120)의 측변 중 저주파 안테나 유닛(150)과 인접한 측변에 인접하여 배치되지 않을 수 있다. 예를 들면, 안테나 유닛(110)의 방사체(120) 및 저주파 안테나 유닛(150) 사이에는 그라운드 패턴(130)이 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(110) 및 저주파 안테나 유닛(150) 사이의 신호 교란을 억제할 수 있다.In example embodiments, the ground pattern 130 of the antenna unit 110 may not be disposed adjacent to the side adjacent to the low-frequency antenna unit 150 among the sides of the radiator 120. For example, the ground pattern 130 may not be disposed between the radiator 120 of the antenna unit 110 and the low-frequency antenna unit 150. Accordingly, signal disturbance between the antenna unit 110 and the low-frequency antenna unit 150 can be suppressed.
예를 들면, 저주파 안테나 유닛(150)은 유전층(105) 상에서 방사체(120) 및 그라운드 패턴(130)과 이격되어 배치될 수 있다. 그라운드 패턴(130)은 저주파 안테나 유닛(150)과 방사체(120)를 사이에 두고 이격되어 배치될 수 있다.For example, the low-frequency antenna unit 150 may be disposed on the dielectric layer 105 to be spaced apart from the radiator 120 and the ground pattern 130. The ground pattern 130 may be arranged to be spaced apart from the low-frequency antenna unit 150 and the radiator 120.
예를 들면, 저주파 안테나 유닛(150)은 방사체(120) 및 그라운드 패턴(130)과 동일 평면 상에서 이격되어 배치될 수 있다.For example, the low-frequency antenna unit 150 may be arranged to be spaced apart from the radiator 120 and the ground pattern 130 on the same plane.
도 6은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도이다.Figure 6 is a schematic plan view showing an antenna structure according to example embodiments.
도 6을 참조하면, 상기 안테나 구조체는 안테나 유닛(110) 주변에 배치된 더미 메쉬 패턴(190)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 더미 메쉬 패턴(190)은 분리 영역(195)을 통해 안테나 유닛(110)과 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다.Referring to FIG. 6, the antenna structure may further include a dummy mesh pattern 190 disposed around the antenna unit 110. For example, the dummy mesh pattern 190 may be electrically and physically separated from the antenna unit 110 through the separation area 195.
예를 들면, 유전층(105) 상에 상술한 금속 또는 합금을 포함하는 도전층을 형성할 수 있다. 상기 도전층을 상술한 안테나 유닛(110)의 직선 둘레 영역 및 곡선 둘레 영역을 포함하는 프로파일을 따라 식각하면서 메쉬 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라, 분리 영역(195)에 의해 서로 이격된 안테나 유닛(110) 및 더미 메쉬 패턴(190)이 형성될 수 있다.For example, a conductive layer containing the metal or alloy described above may be formed on the dielectric layer 105. A mesh structure may be formed by etching the conductive layer along a profile including the straight and curved perimeter areas of the antenna unit 110 described above. Accordingly, the antenna unit 110 and the dummy mesh pattern 190 may be formed spaced apart from each other by the separation area 195.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(110) 역시 메쉬 구조를 공유할 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(110)의 투과도가 향상되며, 더미 메쉬 패턴(190)이 분포함에 따라 안테나 유닛(110) 주변의 광학 특성이 균일화될 수 있다. 따라서, 안테나 유닛(110)이 시각적으로 인식되는 것을 방지할 수 있다.In some embodiments, antenna units 110 may also share a mesh structure. Accordingly, the transmittance of the antenna unit 110 is improved, and as the dummy mesh pattern 190 is distributed, optical characteristics around the antenna unit 110 can be uniformized. Accordingly, the antenna unit 110 can be prevented from being visually recognized.
일 실시예에 있어서, 안테나 유닛(110)은 전체적으로 상기 메쉬 구조를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 급전 효율성을 위해 그라운드 패턴(130)의 적어도 일부(예를 들면, 그라운드 패드)는 속이 찬(solid) 구조를 포함할 수 있다.In one embodiment, the antenna unit 110 may entirely include the mesh structure. In one embodiment, for power supply efficiency, at least a portion (eg, ground pad) of the ground pattern 130 may include a solid structure.
일 실시예에 있어서, 안테나 구조체는 후술하는 다양한 대상체에 적용될 수 있으며, 그라운드 패턴(130)이 대상체 중 사용자에게 시인되지 않는 영역에 배치되는 경우 그라운드 패턴(130)은 속이 찬 구조를 가질 수 있다.In one embodiment, the antenna structure can be applied to various objects that will be described later, and when the ground pattern 130 is placed in an area of the object that is not visible to the user, the ground pattern 130 may have a solid structure.
예를 들면, 안테나 구조체가 적용되는 대상체에서 안테나 유닛(110)이 사용자에게 시인되지 않는 영역에 배치되는 경우, 안테나 유닛(110)은 속이 찬 구조를 포함할 수 있다.For example, when the antenna unit 110 is placed in an area that is not visible to the user in an object to which the antenna structure is applied, the antenna unit 110 may include a solid structure.
더미 메쉬 패턴(190)은 내부에 메시 구조를 형성하는 교차하는 도전 라인들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 더미 메쉬 패턴(190)은 상기 도전 라인들이 절단된 분절 영역들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 더미 메쉬 패턴(190)에 의해 안테나 유닛(110)에서의 방사 특성이 교란되는 것을 방지할 수 있다.The dummy mesh pattern 190 may include intersecting conductive lines forming a mesh structure therein. In some embodiments, the dummy mesh pattern 190 may include segmental regions where the conductive lines are cut. Accordingly, it is possible to prevent the radiation characteristics of the antenna unit 110 from being disturbed by the dummy mesh pattern 190.
도 7은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 단면도이다.Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing an antenna structure according to example embodiments.
도 7을 참조하면, 안테나 유닛(110)은 제1 유전층(105a) 및 제2 유전층(105b) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들면, 안테나 유닛(110)은 제1 및 제2 유전층들(105a, 105b) 사이에 샌드위치되거나 매립될 수 있다.Referring to FIG. 7, the antenna unit 110 may be disposed between the first dielectric layer 105a and the second dielectric layer 105b. For example, the antenna unit 110 may be sandwiched or embedded between the first and second dielectric layers 105a and 105b.
제1 및 제2 유전층들(105a, 105b)이 안테나 유닛(110)의 상부 및 하부에 배치됨에 따라, 안테나 유닛(110) 주변의 유전 및 방사 환경이 균일화될 수 있다. As the first and second dielectric layers 105a and 105b are disposed on the top and bottom of the antenna unit 110, the dielectric and radiation environments around the antenna unit 110 can be uniformized.
일부 실시예들에 있어서, 제2 유전층(105b)은 안테나 유닛(110) 또는 안테나 구조체의 코팅층, 절연층 및/또는 보호필름으로 제공될 수도 있다.In some embodiments, the second dielectric layer 105b may be provided as a coating layer, an insulating layer, and/or a protective film of the antenna unit 110 or the antenna structure.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 구조체는 2 이상의 안테나 유닛들(110)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 유닛들(110)이 배열되어 어레이를 형성할 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 유닛들(110)이 어레이를 형성하지 않고 배열될 수 있다. 이에 따라, 안테나 구조체의 전체적인 게인이 증가될 수 있고, 다중 대역 방사를 충분히 구현할 수 있다.In some embodiments, the antenna structure may include two or more antenna units 110. For example, a plurality of antenna units 110 may be arranged to form an array. For example, the plurality of antenna units 110 may be arranged without forming an array. Accordingly, the overall gain of the antenna structure can be increased, and multi-band radiation can be sufficiently implemented.
일 실시예에 있어서, 안테나 구조체는 안테나 유닛(110) 및 저주파 안테나 유닛(150)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 유닛(110) 및 저주파 안테나 유닛(150)이 배열되어 어레이를 형성할 수 있다. 예를 들면, 안테나 유닛(110) 및 저주파 안테나 유닛(150)이 어레이를 형성하지 않고 배열될 수 있다. 이에 따라, 하나의 안테나 구조체에서 LTE, Sub-6 5G 및 와이-파이 대역을 포함하는 다중 대역 방사가 구현될 수 있다.In one embodiment, the antenna structure may include an antenna unit 110 and a low-frequency antenna unit 150. For example, the antenna unit 110 and the low-frequency antenna unit 150 may be arranged to form an array. For example, the antenna unit 110 and the low-frequency antenna unit 150 may be arranged without forming an array. Accordingly, multi-band radiation including LTE, Sub-6 5G, and Wi-Fi bands can be implemented in one antenna structure.
상술한 안테나 구조체는 버스, 지하철 등의 대중 교통의 창문, 건축물, 윈도우, 차량, 장식용 조형물, 안내용 표지판(예를 들면, 방향 표시판, 비상구 표시판, 비상등) 등과 같은 다양한 구조체, 대상체에 적용될 수 있으며, 예를 들면 중계 안테나 구조로 제공될 수 있다. 상기 중계 안테나 구조는 예를 들면, 중계기, 라우터, 스몰셀, 인터넷 공유기 등의 AP(Access Point) 등을 포함할 수 있다.The above-described antenna structure can be applied to various structures and objects such as windows, buildings, windows, vehicles, decorative sculptures, and guidance signs (e.g., directional signs, emergency exit signs, emergency lights) of public transportation such as buses and subways. , for example, may be provided as a relay antenna structure. The relay antenna structure may include, for example, an AP (Access Point) such as a repeater, router, small cell, or Internet router.
도 8은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 구조체가 중계 안테나로 적용된 예를 설명하는 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which an antenna structure according to example embodiments is applied as a relay antenna.
예를 들면, 도 8은 안테나 구조체가 대상체(200)(예를 들면, 버스, 지하철 등의 대중 교통)에 부착된 라우터 형태를 나타내는 개략적인 도면이다.For example, FIG. 8 is a schematic diagram showing a router shape in which an antenna structure is attached to an object 200 (eg, public transportation such as a bus or subway).
도 8을 참조하면, 안테나 구조체는 예를 들면, 대중 교통의 창문, 벽면 혹은 천장과 같은 건물 구조, 윈도우, 차량, 표지판 등에 고정될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상술한 안테나 유닛(110)이 기판 내에 삽입되거나 부착될 수 있다.Referring to FIG. 8, the antenna structure may have a structure that can be fixed to, for example, a building structure such as a window, wall or ceiling of public transportation, a window, a vehicle, a sign, etc. For example, the antenna unit 110 described above may be inserted or attached to the substrate.
예를 들면, 기판은 도 1에 도시된 유전층(105)으로 제공되며, 도 7을 참조로 설명한 바와 같이, 제1 유전층(105a) 및 제2 유전층(105b)이 함께 기판으로 제공되며, 기판 내에 안테나 유닛(110)이 매립될 수 있다. 기판은 대중 교통의 창문, 건축물, 다양한 장식용 구조, 지시 표지판, 윈도우 등으로 제공될 수 있다.For example, the substrate is provided with the dielectric layer 105 shown in FIG. 1, and as described with reference to FIG. 7, the first dielectric layer 105a and the second dielectric layer 105b are provided together as a substrate, and within the substrate The antenna unit 110 may be buried. The substrate can be provided for public transportation windows, buildings, various decorative structures, directional signs, windows, etc.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 안테나 구조체는 필름 형태로 기판 상에 부착될 수 있다.In some embodiments, the above-described antenna structure may be attached to a substrate in film form.
일부 실시예들에 있어서, 상술한 바와 같이, 안테나 유닛(110) 주변에는 더미 메쉬 패턴(190)이 형성되어, 안테나 유닛(110)이 시각적으로 인식되는 것을 감소 또는 방지할 수 있다. 안테나 유닛(110)의 적어도 일부 역시 메쉬 패턴 구조를 가질 수 있다.In some embodiments, as described above, a dummy mesh pattern 190 is formed around the antenna unit 110 to reduce or prevent the antenna unit 110 from being visually recognized. At least a portion of the antenna unit 110 may also have a mesh pattern structure.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛(110)은 상기 접속 패드를 통해 외부 회로 기판에 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 외부 회로 기판은 리지드(rigid) 기판 등을 포함하는 PCB(Printed Circuit Board) 기판일 수 있다.In some embodiments, the antenna unit 110 may be connected to an external circuit board through the connection pad. For example, the external circuit board may be a printed circuit board (PCB) including a rigid board.
예를 들면, 이방성 도전 필름(ACF)과 같은 도전성 접합 구조물을 접속 패드 및/또는 그라운드 패턴(143)의 그라운드 패드 상에 부착시킨 후, 상기 외부 회로 기판의 본딩 영역을 상기 도전성 접합 구조물 상에 배치시킬 수 있다. 이후, 열 처리/가압 공정을 통해 외부 회로 기판을 안테나 유닛(110)에 연결시킬 수 있다.For example, after attaching a conductive bonding structure such as an anisotropic conductive film (ACF) to the connection pad and/or the ground pad of the ground pattern 143, the bonding area of the external circuit board is placed on the conductive bonding structure. You can do it. Afterwards, the external circuit board can be connected to the antenna unit 110 through a heat treatment/pressurization process.
안테나 케이블은 상기 도전성 접합 구조물에 전기적으로 연결되어 안테나 유닛(110)의 접속 패드로 전력을 공급할 수 있다.The antenna cable may be electrically connected to the conductive bonding structure to supply power to the connection pad of the antenna unit 110.
안테나 케이블은 예를 들면, 버스, 지하철 등의 대중 교통, 건물 내벽, 윈도우, 표지판 등의 대상체(200)에 매설되어 외부 전원, 집적 회로 칩 또는 집적 회로 기판과 결합될 수 있다. 이에 따라, 안테나 유닛(110)으로 급전이 수행되어 안테나 방사가 수행될 수 있다.For example, the antenna cable may be buried in an object 200 such as public transportation such as a bus or subway, an inner wall of a building, a window, or a sign, 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 110 and antenna radiation may be performed.
도 8에 도시된 바와 같이, 상술한 안테나 유닛(110)은 대상체(200)(예를 들면, 버스, 지하철 등의 대중 교통의 창문)에 부착되어 예를 들면, 안테나 케이블을 통해 대중 교통 내의 공용 와이-파이 중계기와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 대중 교통 내에서 다중 대역의 무선 통신 네트워크가 구현될 수 있다.As shown in FIG. 8, the above-described antenna unit 110 is attached to the object 200 (e.g., a window of public transportation such as a bus or subway) and is used for public transportation within public transportation through an antenna cable. It can be electrically connected to a Wi-Fi repeater. Accordingly, a multi-band wireless communication network can be implemented within public transportation.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예를 포함하는 실험예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, experimental examples including specific examples and comparative examples are presented to aid understanding of the present invention, but these are only illustrative of the present invention and do not limit the scope of the appended claims, and do not limit the scope and technical idea of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications to the embodiments are possible within the scope, and it is natural that such changes and modifications fall within the scope of the appended patent claims.
실험예Experiment example
실시예 1Example 1
유리 기판 상에 구리층을 형성한 후, 상기 구리층을 식각하여 도 1에 도시된 구조/형상의 안테나 유닛을 형성하였다.After forming a copper layer on a glass substrate, the copper layer was etched to form an antenna unit with the structure/shape shown in FIG. 1.
제1 방사부의 너비(W1) 및 제2 방사부의 너비(W2)는 각각 5 mm, 오목부의 최소 너비(W3)는 3 mm, 제1 방사부의 길이(L1)는 22 mm, 제2 방사부의 길이(L2)는 30 mm로 형성되었다.The width of the first radiating portion (W1) and the width of the second radiating portion (W2) are each 5 mm, the minimum width of the concave portion (W3) is 3 mm, the length of the first radiating portion (L1) is 22 mm, and the length of the second radiating portion is 22 mm. (L2) was formed to be 30 mm.
실시예 2Example 2
그라운드 패턴을 방사체 기준으로 도 1과 대칭이 되는 위치에만 형성한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 안테나 유닛을 형성하였다.An antenna unit was formed in the same manner as in Example 1, except that the ground pattern was formed only in positions symmetrical to those of FIG. 1 with respect to the radiator.
비교예 1Comparative Example 1
도 9는 비교예 1에 따른 안테나 구조체를 나타내는 개략적인 평면도이다.Figure 9 is a schematic plan view showing the antenna structure according to Comparative Example 1.
유리 기판 상에 구리층을 형성한 후, 상기 구리층을 식각하여 도 9에 도시된 구조/형상의 안테나 유닛을 형성하였다.After forming a copper layer on a glass substrate, the copper layer was etched to form an antenna unit with the structure/shape shown in FIG. 9.
제1 방사부의 너비(W1) 및 제2 방사부의 너비(W2)는 각각 5 mm, 오목부의 최소 너비(W3)는 3 mm, 제1 방사부의 길이(L1)는 30 mm, 제2 방사부의 길이(L2)는 37 mm로 형성되었다.The width of the first radiating portion (W1) and the width of the second radiating portion (W2) are each 5 mm, the minimum width of the concave portion (W3) is 3 mm, the length of the first radiating portion (L1) is 30 mm, and the length of the second radiating portion is (L2) was formed to be 37 mm.
평가 결과Evaluation results
상술한 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 안테나 구조체들에 전력을 공급하면서 방사 챔버 내에서 전압 정재파비(voltage standing wave ratio, VSWR)를 측정하였다.While power was supplied to the antenna structures of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 described above, the voltage standing wave ratio (VSWR) was measured within the radiation chamber.
도 10는 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 안테나 구조체들의 주파수에 따른 전압 정재파비(voltage standing wave ratio, VSWR)를 나타내는 그래프이다.Figure 10 is a graph showing the voltage standing wave ratio (VSWR) according to frequency of the antenna structures of Example 1, Example 2, and Comparative Example 1.
도 10을 참조하면, 방사체 주변에 그라운드 패턴이 형성된 실시예들은 Sub-6 5G 대역의 주파수(검은 사각 박스 범위, 3.3 GHz 포함)에서 공진이 형성되었으나, 그라운드 패턴이 없는 비교예 1은 Sub-6 5G 대역에서 공진이 형성되지 않았다.Referring to FIG. 10, the examples in which the ground pattern was formed around the radiator formed resonance at the frequency of the Sub-6 5G band (black square box range, including 3.3 GHz), but Comparative Example 1 without the ground pattern was Sub-6 No resonance was formed in the 5G band.
105: 유전층 110: 안테나 유닛
120: 방사체 122: 제1 방사부
124: 제2 방사부 126: 제3 방사부
127: 제1 경사부 129: 제2 경사부
130: 그라운드 패턴 132: 연장부
134: 확장부 150: 저주파 안테나 유닛
160: 저주파 방사체 170: 전송 선로
180: 저주파 그라운드 패턴 190: 더미 메쉬 패턴
195: 분리 영역 200: 대상체105: dielectric layer 110: antenna unit
120: emitter 122: first emitter
124: second radiating unit 126: third radiating unit
127: first inclined portion 129: second inclined portion
130: Ground pattern 132: Extension part
134: Extension 150: Low frequency antenna unit
160: low frequency emitter 170: transmission line
180: Low frequency ground pattern 190: Dummy mesh pattern
195: separation area 200: object
Claims (16)
상기 유전층 상에 형성되고, 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 방사체; 및
상기 유전층 상에 형성되고, 상기 방사체의 주변에서 상기 방사체와 이격되어 배치된 그라운드 패턴을 포함하고,
상기 그라운드 패턴은
상기 방사체의 연장 방향과 동일한 방향으로 연장하며, 상기 제2 방사부와 인접하여 배치되는 연장부; 및
상기 연장부로부터 연장되며, 상기 연장부에서 상기 제1 방사부 방향으로 연장할수록 너비가 넓어지고, 상기 오목부와 인접하여 배치되는 확장부를 포함하고,
상기 그라운드 패턴 및 상기 방사체 사이의 거리가 일정한, 안테나 구조체.dielectric layer;
It is formed on the dielectric layer, has a first radiating portion, a second radiating portion facing the first radiating portion, and is disposed between the first radiating portion and the second radiating portion and has a width of the first radiating portion and the second radiating portion. 2 radiators including concave portions having a width smaller than each of the widths of the radiating portions; and
A ground pattern formed on the dielectric layer and disposed around the radiator and spaced apart from the radiator,
The ground pattern is
an extension part extending in the same direction as the extension direction of the radiator and disposed adjacent to the second radiating part; and
It extends from the extension part, the width becomes wider as it extends from the extension part in the direction of the first radial part, and includes an extension part disposed adjacent to the concave part,
An antenna structure wherein the distance between the ground pattern and the radiator is constant.
상기 그라운드 패턴은 상기 저주파 안테나 유닛과 상기 방사체를 사이에 두고 이격되어 배치되는, 안테나 구조체.The method according to claim 10, further comprising a low-frequency antenna unit disposed on the same plane as the radiator and the ground pattern and spaced apart from the radiator and the ground pattern,
The ground pattern is arranged to be spaced apart between the low-frequency antenna unit and the radiator.
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