KR20200120543A - 인쇄회로기판을 포함하는 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈을 포함하는 기지국 - Google Patents

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KR20200120543A
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이준석
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금준식
김기준
이영주
이정엽
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Abstract

본 발명은 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.
본 개시는 적어도 하나의 레이어가 적층되어 있는 상기 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 급전부 및 상기 급전부와 기설정된 제1 길이만큼 이격되어 배치되는 제1 안테나를 포함하는 안테나 모듈을 제공한다.

Description

인쇄회로기판을 포함하는 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈을 포함하는 기지국{AN ANTENNA MODULE INCLUDING A PRINTED CIRCUIT BOARD AND A BASE STATION INCLUDING THE ANTENNA MODULE}
본 개시는 인쇄회로기판을 포함하는 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈을 포함하는 기지국을 제공한다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
인쇄회로기판을 포함하는 안테나 모듈의 경우, 인쇄회로기판의 제작 공정에 안테나 모듈의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판 제작 시 요구되는 레이어의 적층 횟수가 증가할수록 안테나 모듈의 성능이 하락될 수 있으며 안테나 모듈 제작시 안테나 모듈의 불량률이 높아질 수 있다. 따라서 본 개시에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 안테나 모듈 구조를 제공한다.
본 개시는 적어도 하나의 레이어가 적층되어 있는 상기 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 급전부 및 상기 급전부와 기설정된 제1 길이만큼 이격되어 배치되는 제1 안테나를 포함하는 안테나 모듈을 제공한다.
본 개시는 적어도 하나의 레이어가 적층되어 있는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 급전부 및 상기 급전부와 기설정된 제1 길이만큼 이격되어 배치되는 제1 안테나를 포함하는 안테나 모듈을 포함하는 기지국을 제공한다.
본 개시에서 개시하고 있는 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈을 구성하는 인쇄회로기판 제작 공정에서 레이어의 적층횟수를 감소시킴으로써 안테나 모듈의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 안테나 모듈의 불량률을 감소시키고 안테나 모듈 제작에 소요되는 시간 및 비용을 감소시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 본 개시에서 개시하고 있는 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈을 구성하는 안테나에 커플링 방식과 같이 간접적으로 전기적 신호를 공급함으로써 안테나 모듈의 설계 자유도가 향상될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 안테나 모듈 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 안테나 모듈 구조의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 제1 안테나와 제2 안테나간의 이격 길이에 대한 도면이다.
도 5b는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 제1 안테나의 크기에 대한 도면이다.
도 5c는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 제2 안테나의 크기에 대한 도면이다.
도 5d는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 급전부와 제1 안테나간의 이격 길이에 대한 도면이다.
도 5e는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 급전부 안티 패드의 길이에 대한 도면이다.
도 5f는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 안테나 중심과 급전부의 중심간 거리에 대한 도면이다.
도 5g는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 급전부의 길이에 대한 도면이다.
도 6a는 본 개시에서 개시하고 있는 제1 실시예에 따른 안테나 모듈 제작 공정을 나타낸 도면이다.
도 6b는 본 개시에서 개시하고 잇는 제2 실시예에 따른 안테나 모듈 제작 공정을 나타낸 도면이다.
도 6c는 본 개시에서 개시하고 있는 제3 실시예에 따른 안테나 모듈 제작 공정을 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 개시의 일 실시예에 따라 16개의 안테나 어레이를 포함하는 안테나 모듈의 게인값을 나타낸 그래프이다.
도 7b는 본 개시의 일 실시예에 따라 256개의 안테나 어레이를 포함하는 안테나 모듈의 게인값을 나타낸 그래프이다.
도 8은 일 실시예에 따른 안테나 모듈 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 안테나 모듈 구조를 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 안테나 모듈 구조를 나타낸 구체화한 도면이다.
도 11 은 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈의 파생 구조를 도시한 도면이다.
도 12 는 일 실시예에 따른 안테나 구조를 나타내는 도면이다.
도 13 은 일 실시예에 따른 이득 값의 변화를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시 예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 안테나 모듈 구조를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 적어도 하나의 기판이 적층되어 있는 제1 기판층(101), 상기 제1 기판층(101)의 상단면에 배치되는 적어도 하나의 제1 안테나(131), 상단면이 상기 제1 기판층(101)의 하단면에 결합되며, 적어도 하나의 기판이 적층되어 있는 제2 기판층(111) 및 상기 제2 기판층(111)의 하단면에 결합되는 무선통신칩(121)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 기판층(101) 및 상기 제2 기판층(111)은 회로가 형성되어 있는 기판을 의미하는 것으로 일반적으로 PCB(Printed Circuit Board) 및 PWB(Printed Wiring Board)가 이에 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 기판층(101) 및 상기 제2 기판층(111)은 설계된 회로에 기반하여 각 회로부품을 접속하기 위한 회로를 기판의 표면 또는 내부에 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제1 안테나(131)가 결합되는 제1 기판층(101)이 본 발명에 따른 안테나 모듈의 메인보드가 될 수 있다. 상기 제1 기판층(101)에 형성되는 배선을 통해서 적어도 하나의 제1 안테나(131)와 다른 회로부품(앞선 예를 들어 무선통신칩)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 기판층(101)의 상단면에는 적어도 하나의 제1 안테나(101)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 도시한 바와 같이 4개의 제1 안테나(131)가 일정한 간격으로 이격되어 제1 기판층(101)의 상단면에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 기판층(101)의 상단면에는 커버(191)가 배치될 수 있다. 예를 들어 상기 커버(191)는 플라스틱으로 구성될 수 있으며, 상기 제1 기판층(101)의 상단면에 배치된 적어도 하나의 제1 안테나를 둘러쌀 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 커버(191)에서 상기 적어도 하나의 제1 안테나(131)와 마주하는 일면에는 적어도 하나의 제2 안테나(141)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 제2 안테나(141)는 상기 적어도 하나의 제1 안테나(131)와 대응되도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 패치(patch) 안테나로 상기 적어도 하나의 제1 안테나(131) 및 상기 적어도 하나의 제2 안테나(141)를 구성할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈에 상기 적어도 하나의 제1 안테나(131) 및 상기 적어도 하나의 제2 안테나(141)을 포함시킴으로써 안테나 모듈을 게인값 또는 커버리지를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 기판층(111)은 상기 무선통신칩(121)과 다른 회로부품간의 회로 배선을 위한 기판층이다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 기판층(111)도 복수개의 기판이 적층될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제2 기판층(240)에 적층되는 기판의 개수는 상기 제1 기판층(200)에 적층되는 기판의 개수보다 적을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 기판층(101)의 하단면에는 그리드 어레이(grid array)를 형성될 수 있으며, 상기 그리드 어레이를 통해 상기 제1 기판층(101)과 상기 제2 기판층(111)이 전기적으로 연결될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 그리드 어레이는 LGA(Land Grid Array) 또는 BGA(Ball Grid Array)가 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 기판층(111)의 하단면에는 적어도 하나의 커패시터(151)가 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 커패시터(151)를 통해 제2 기판층(111)에 배치된 회로에서 발생하는 노이즈가 제거됨으로써 안테나 모듈의 안정성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 적어도 하나의 커패시터(151)는 SMD(Surface Mount Device) 타입의 커패시터 일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 상기 제1 기판층(101)의 하단면에 결합되어 상기 제2 기판층(111)과 상기 무선통신칩(121)를 감싸는 쉴드캔(shield can, 171)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 쉴드캔은 상기 제2 기판층(111) 및 상기 무선통신칩(121)으로부터 발생되는 전자파를 차폐시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 쉴드캔(171)은 쉴드캔 클립(shield can clip)을 통해 제1 기판층(200)의 하단면과 결합할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선통신칩(121)은 능동 소자와 수동 소자를 사용해 하나의 반도체 칩 위에 무선통신 회로가 구현된 무선통신칩일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 무선통신칩(121)의 동작으로 인해 열이 발생할 수 있으며, 상기 발열에 의하여 무선통신칩(121)의 성능 열화가 발생할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 무선통신칩(121)과 상기 쉴드캔(171) 사이에 열전달물질(161, TIM, Thermal Interface Material)을 배치하여 상기 무선통신칩(121)으로부터 발생하는 열을 안테나 모듈 외부로 방출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 열전달물질(161)을 통해 무선통신칩(121)에서 발생되는 열이 쉴드캔(171)로 전달될 수 있으며, 상기 쉴드캔(171)로 전달된 열은 상기 제1 기판층(101)의 하단면과 상기 쉴드캔(171)의 하단면에 겹합되어 있는 방열체(181)로 전달되어 안테나 모듈 외부로 방출될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 안테나 모듈 구조의 측면도를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면 안테나 모듈은 복수개의 레이어가 적층된 인쇄회로기판(201)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판(201)은 18개의 레이어가 적층되어 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(201)의 각 레이어는 비아홀(via hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 인쇄회로기판(201)는 레이저 공정에 의한 비아홀 및 PTH 공정에 의한 비아홀(241)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(201)의 일면에는 전파를 방사하기 위한 제1 안테나(211)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(201)의 상단면에 적층되어 있는 제1 레이어에 상기 제1 안테나(211)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 레이어에는 레이저 공정에 의한 비아홀이 형성될 수 있으며, 상기 비아홀을 통해 상기 제1 안테나(211)는 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급받을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄회로기판(201)의 상단면에 배치되는 제1 레이어의 아래(적층방향에서)에 배치되는 제2 레이어 및 제3 레이어에도 레이저 공정에 의한 비아홀이 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제3 레이어의 일면에는 그라운드가 배치될 수 있다
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(201)의 타면에는 무선 주파수를 생성하기 위한 전기적 신호가 공급될 수 있다. 예를 들어 무선 주파수를 생성하기 위해서는 무선 주파수를 생성하기 위한 기초 신호, 기초 신호의 주파수를 변경하기 위한 중간 주파수 신호 및 로컬 주파수 신호가 필요할 수 있으며, 상기 기초 신호, 중간 주파수 신호 및 로컬 주파수 신호는 상기 인쇄회로기판(201)의 타면으로 공급될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(201)의 타면에 배치되는 A를 통해서는 상기 기초 신호가 공급될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 A를 통해 공급되는 기초 신호는 상기 인쇄회로기판에 형성된 비아홀을 통해 상기 인쇄회로기판(201)의 일면에 배치된 제1 안테나(211)로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(201)의 타면에 배치되는 B를 통해서는 상기 중간 주파수 신호가 공급될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 B를 통해 공급되는 중간 주파수 신호는 상기 인쇄회로기판에 형성된 비아홀을 통해 상기 인쇄회로기판으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 중간 주파수 신호는 상기 인쇄회로기판의 타면에 배치되는 제2 레이어와 상기 제2 레이어의 위에 배치되는 제3 레이어에 형성된 비아홀을 통해 상기 제3 레이어의 일면으로 전송될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 A를 통해 공급되는 기초 신호도 상기 제2 레이어와 상기 제3 레이어에 형성된 비아홀을 통해 상기 제3 레이어의 일면으로 전송될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제3 레이어의 일면에는 PTH 공정에 의해 형성되는 비아홀(241)과 레이저 공정에 의해 형성되는 비아홀을 전기적으로 연결시키기 위한 급전라인이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(201)의 타면에 배치되는 C를 통해서는 상기 로컬 주파수 신호가 공급될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 C를 통해 공급되는 로컬 주파수 신호는 상기 인쇄회로기판에 형성된 비아홀을 통해 상기 인쇄회로기판으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 로컬 주파수 신호는 상기 제3 레이어의 위에 배치되는 제4 레이어와 제5 레이어에 형성된 비아홀을 통해 상기 제5 레이어의 일면으로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 중간 주파수 신호에 대한 피드라인과 로컬 주파수 신호에 대한 피드라인은 서로 다른 레이어에서 형성될 수 있다. 앞선 예를 인용하면, 중간 주파수 신호에 대한 피드라인은 제3 레이어의 일면에 형성되고, 로컬 주파수 신호에 대한 피드라인은 제5 레이어의 일면에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄회로기판(201)의 일면에는 제1 안테나(211)를 외부의 충격으로부터 보호하기 위한 커버(231)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 커버(231)는 플라스틱일 수 있으며, 상기 제1 안테나(211)를 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 커버(231)에서 상기 제1 안테나(211)와 마주하는 일면에는 제2 안테나(221)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(211)와 제2 안테나(221)의 이격거리를 제어하여 안테나 모듈의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조의 측면도를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면 안테나 모듈은 복수개의 레이어가 적층된 인쇄회로기판(301)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판(301)은 18개의 레이어가 적층되어 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(301)의 각 레이어는 비아홀(via hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 인쇄회로기판(301)은 레이저 공정에 의한 비아홀 및 PTH 공정에 의한 비아홀(351)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(301)의 일면에는 전파를 방사하기 위한 전기적 신호가 공급되는 급전부(341)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(301)의 상단면에 적층되어 있는 제1 레이어에 상기 급전부(341)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 레이어에는 레이저 공정에 의한 비아홀이 형성될 수 있으며, 상기 비아홀을 통해 상기 급전부(341)는 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급받을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄회로기판(301)의 상단면에 배치되는 제1 레이어의 아래(적층방향에서)에 배치되는 제2 레이어 및 제3 레이어에도 레이저 공정에 의한 비아홀이 형성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제3 레이어의 일면에는 그라운드가 배치될 수 있다
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(301)의 타면에는 무선 주파수를 생성하기 위한 전기적 신호가 공급될 수 있다. 예를 들어 무선 주파수를 생성하기 위해서는 무선 주파수를 생성하기 위한 기초 신호, 기초 신호의 주파수를 변경하기 위한 중간 주파수 신호 및 로컬 주파수 신호가 필요할 수 있으며, 상기 기초 신호, 중간 주파수 신호 및 로컬 주파수 신호는 상기 인쇄회로기판(301)의 타면으로 공급될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(301)의 타면에 배치되는 A를 통해서는 상기 기초 신호가 공급될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 A를 통해 공급되는 기초 신호는 상기 인쇄회로기판(301)에 형성된 비아홀을 통해 상기 인쇄회로기판(301)의 일면에 배치된 급전부(311)로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(301)의 타면에 배치되는 B를 통해서는 상기 중간 주파수 신호가 공급될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 B를 통해 공급되는 중간 주파수 신호는 상기 인쇄회로기판(301)에 형성된 비아홀을 통해 상기 인쇄회로기판(301)으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 중간 주파수 신호는 상기 인쇄회로기판(301)의 타면에 배치되는 제2 레이어와 상기 제2 레이어의 위에 배치되는 제3 레이어에 형성된 비아홀을 통해 상기 제3 레이어의 일면으로 전송될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 A를 통해 공급되는 기초 신호도 상기 제2 레이어와 상기 제3 레이어에 형성된 비아홀을 통해 상기 제3 레이어의 일면으로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(301)의 타면에 배치되는 C를 통해서는 상기 로컬 주파수 신호가 공급될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 C를 통해 공급되는 로컬 주파수 신호는 상기 인쇄회로기판(301)에 형성된 비아홀을 통해 상기 인쇄회로기판(301)으로 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 로컬 주파수 신호는 상기 중간 주파수 신호와 동일하게 상기 제2 레이어와 상기 제3 레이어에 형성된 비아홀을 통해 상기 제3 레이어의 일면으로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 중간 주파수 신호에 대한 피드라인과 로컬 주파수 신호에 대한 피드라인은 서로 동일한 레이어에서 형성될 수 있다. 앞선 예를 인용하면, 중간 주파수 신호에 대한 피드라인과 로컬 주파수에 대한 피드라인은 제3 레이어의 일면에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 3에서 도시하고 있는 안테나 모듈 구조에 따를 경우, 인쇄회로기판(301) 제작 시 레이어의 적층 횟수는 3번이 될 수 있다. 예를 들어 도 3에서 도시하고 있는 안테나 모듈 구조의 경우 인쇄회로기판의 상단면 방향에서 세 번째 레이어에서 열 여섯번째 레이어까지 레이어를 한 번 적층하고, 인쇄회로기판의 상단면 방향에서 두 번째 레이어와 열일곱번째 레이어를 한 번 적층하며, 인쇄회로기판의 상단면 방향에서 첫 번째 레이어와 열여덟번째 레이어를 적층하여 인쇄회로기판(301)을 제작할 수 있다. 반면 앞서 언급한 도 2에서 도시하고 있는 안테나 모듈 구조에 따를 경우, 인쇄회로기판(301) 제작 시 레이어의 적층 횟수는 5번이 될 수 있다. 따라서 본 개시에 따를 경우, 안테나 모듈을 구성하는 인쇄회로기판의 제작 공정이 간소화될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄회로기판(301)의 일면에는 안테나를 배치하기 위한 커버(331)가 결합될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 커버(331)에서 상기 급전부(341)와 마주하는 일면에는 상기 급전부(341)로부터 전기적 신호를 공급받아 전파를 방사하기 위한 제1 안테나(311)가 배치될 수 있다. 즉, 본 개시에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조에 따를 경우, 제1 안테나(311)와 급전부(341)는 직접적으로 연결되지 않는 커플링 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전부(341)와 상기 제1 안테나(311)가 직접적으로 연결되지 않음으로써 안테나 모듈 내에서 안테나 배치를 자유롭게 할 수 있다. 즉, 본 개시에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조에 따를 경우, 안테나 모듈의 설계 자유도가 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버(331)의 타면에는 제2 안테나(321)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(311)와 상기 제2 안테나(321)는 비금속성 물질로 구성된 상기 커버(331)에 의해 기설정된 길이만큼 이격될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(311)와 제2 안테나(321)의 이격거리에 기반하여 상기 안테나 모듈의 성능이 결정될 수 있다.
도 4는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조를 분해하여 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 적어도 하나의 레이어가 적층되어 있는 제1 인쇄회로기판(401)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 상기 제1 인쇄회로기판(401)의 상단면에는 적어도 하나의 급전부(461, 463)가 배치될 수 있다. 도 4에서는 제1 인쇄회로기판(401)의 상단면에 제1 급전부(461)와 제2 급전부(463)가 배치된 경우를 도시하였다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 급전부(461) 및 상기 제2 급전부(463)는 상기 제1 인쇄회로기판(401)의 각 레이어에 형성된 비아홀을 통해 상기 제1 인쇄회로기판(401)의 하단면에 배치되는 무선통신칩(미도시)로부터 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급받을 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 전기적 신호는 5G 이동 통신에서 이용되는 mmWave 대역의 전파를 방사하기 위한 전기적 신호일 수 있다. 예를 들어 상기 전기적 신호는 28GHz 또는 39GHz의 주파수를 가지는 전파를 방사하기 위한 전기적 신호일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 인쇄회로기판(401)의 상단면에는 제1 안테나(441)를 포함하는 제2 인쇄회로기판(411)이 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 상기 제2 인쇄회로기판(411)은 연성인쇄회로기판(FPCB, flexible printed circuit board)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 제1 안테나(441)는 상기 제2 인쇄회로기판(411)의 상단면에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(441)는 상기 제2 인쇄회로기판(411)에 의해 상기 제1 급전부(461) 및 상기 제2 급전부(463)와 이격될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 인쇄회로기판(411)의 상단면에는 특정한 형상을 가지는 구조물(421)이 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 구조물(421)는 배리어(barrier) 형상을 가질 수 있으며, 비금속성 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어 상기 구조물(421)을 플라스틱으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 구조물(421)의 상단면에는 제2 안테나(451)를 포함하는 제3 인쇄회로기판(431)이 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제3 인쇄회로기판(431)은 연성인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제3 인쇄회로기판(431)은 상기 구조물(421)을 통해 상기 제2 인쇄회로기판(411)과 이격될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 구조물(421)과 상기 제2 인쇄회로기판(411) 및 상기 제3 인쇄회로기판(431)는 접착제를 통해 서로 결합될 수 있다.
도 5a는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 제1 안테나와 제2 안테나간의 이격 길이에 대한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 급전부(511)를 포함하는 제1 인쇄회로기판(501)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 인쇄회로기판(501)의 상단면에는 제1 안테나(521)를 포함하는 제2 인쇄회로기판(541)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 안테나(531)를 포함하는 제3 인쇄회로기판(551)은 비금속성 물질로 구성된 구조물(561)에 의해 제2 인쇄회로기판(541)과 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(521)와 상기 제2 안테나(531) 사이의 이격길이(d)에 기반하여 상기 안테나 모듈의 임피던스값이 변경될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(521)와 상기 제2 안테나(531) 사이의 이격길이(d)는 상기 안테나 모듈을 통해 방사하고자 하는 전파의 파장에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 안테나(521)와 상기 제2 안테나(531) 사이의 이격길이(d)는 0.05λ내지 0.08λ 값을 가질 수 있다. (λ는 안테나 모듈을 통해 방사되는 전파의 파장이다.)
도 5b는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 제1 안테나의 크기에 대한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 급전부(511)를 포함하는 제1 인쇄회로기판(501)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 인쇄회로기판(501)의 상단면에는 제1 안테나(521)를 포함하는 제2 인쇄회로기판(541)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 안테나(531)를 포함하는 제3 인쇄회로기판(551)은 비금속성 물질로 구성된 구조물(561)에 의해 제2 인쇄회로기판(541)과 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(521)의 크기(w1)에 기반하여 상기 안테나 모듈의 임피던스값이 변경될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(521)의 크기(w1)는 상기 안테나 모듈을 통해 방사하고자 하는 전파의 파장에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 안테나(521) 및 상기 제2 안테나(531)가 원의 형상을 가지고 상기 제2 안테나(531)의 지름이 0.273 λ인 경우, 상기 제1 안테나(521)의 지름(w1)은 0.23λ내지 0.34λ 값을 가질 수 있다. (λ는 안테나 모듈을 통해 방사되는 전파의 파장이다.)
도 5c는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 제2 안테나의 크기에 대한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 급전부(511)를 포함하는 제1 인쇄회로기판(501)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 인쇄회로기판(501)의 상단면에는 제1 안테나(521)를 포함하는 제2 인쇄회로기판(541)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 안테나(531)를 포함하는 제3 인쇄회로기판(551)은 비금속성 물질로 구성된 구조물(561)에 의해 제2 인쇄회로기판(541)과 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 안테나(531)의 크기(w2)에 기반하여 상기 안테나 모듈의 임피던스값이 변경될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 안테나(531)의 크기(w2)는 상기 안테나 모듈을 통해 방사하고자 하는 전파의 파장에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 안테나(521) 및 상기 제2 안테나(531)가 원의 형상을 가지고 상기 제1 안테나(521)의 지름이 0.273 λ인 경우, 상기 제2 안테나(531)의 지름(w2)은 0.2λ내지 0.32λ 값을 가질 수 있다. (λ는 안테나 모듈을 통해 방사되는 전파의 파장이다.)
도 5d는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 급전부와 제1 안테나간의 이격 길이에 대한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 급전부(511)를 포함하는 제1 인쇄회로기판(501)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 인쇄회로기판(501)의 상단면에는 제1 안테나(521)를 포함하는 제2 인쇄회로기판(541)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 안테나(531)를 포함하는 제3 인쇄회로기판(551)은 비금속성 물질로 구성된 구조물(561)에 의해 제2 인쇄회로기판(541)과 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(521)와 상기 급전부(511) 사이의 이격길이(h)에 기반하여 상기 안테나 모듈의 임피던스값이 변경될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(521)와 상기 급전부(511) 사이의 이격길이(h)는 상기 안테나 모듈을 통해 방사하고자 하는 전파의 파장에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 안테나(521)와 상기 급전부(511) 사이의 이격길이(h)는 0.2λ내지 0.32λ 값을 가질 수 있다. (λ는 안테나 모듈을 통해 방사되는 전파의 파장이다.)
도 5e는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 급전부 안티 패드의 길이에 대한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 급전부(511)를 포함하는 제1 인쇄회로기판(501)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 인쇄회로기판(501)의 상단면에는 제1 안테나(521)를 포함하는 제2 인쇄회로기판(541)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 안테나(531)를 포함하는 제3 인쇄회로기판(551)은 비금속성 물질로 구성된 구조물(561)에 의해 제2 인쇄회로기판(541)과 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전부(511)의 안티 패드의 크기(r1)에 기반하여 상기 안테나 모듈의 임피던스값이 변경될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 급전부(511)의 안티 패드의 크기(r1)는 상기 안테나 모듈을 통해 방사하고자 하는 전파의 파장에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 급전부(511)의 안티 패드가 원의 형상을 가지는 경우, 상기 급전부(511)의 안티 패드의 반지름(r1)은 0.02λ내지 0.08λ 값을 가질 수 있다. (λ는 안테나 모듈을 통해 방사되는 전파의 파장이다.)
도 5f는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 안테나 중심과 급전부의 중심간 거리에 대한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 급전부(511)를 포함하는 제1 인쇄회로기판(501)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 인쇄회로기판(501)의 상단면에는 제1 안테나(521)를 포함하는 제2 인쇄회로기판(541)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 안테나(531)를 포함하는 제3 인쇄회로기판(551)은 비금속성 물질로 구성된 구조물(561)에 의해 제2 인쇄회로기판(541)과 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(521)의 중심과 상기 급전부(511) 사이의 이격길이(i)에 기반하여 상기 안테나 모듈의 임피던스값이 변경될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(521)의 중심과 상기 급전부(511) 사이의 이격길이(i)는 상기 안테나 모듈을 통해 방사하고자 하는 전파의 파장에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 안테나(521)의 중심과 상기 급전부(511) 사이의 이격길이(i)는 0.07λ내지 1.7λ 값을 가질 수 있다. (λ는 안테나 모듈을 통해 방사되는 전파의 파장이다.)
도 5g는 본 개시에 따른 안테나 모듈 구조에서 급전부의 길이에 대한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 급전부(511)를 포함하는 제1 인쇄회로기판(501)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 인쇄회로기판(501)의 상단면에는 제1 안테나(521)를 포함하는 제2 인쇄회로기판(541)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 안테나(531)를 포함하는 제3 인쇄회로기판(551)은 비금속성 물질로 구성된 구조물(561)에 의해 제2 인쇄회로기판(541)과 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 급전부(511)의 길이(r2)에 기반하여 상기 안테나 모듈의 임피던스값이 변경될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 급전부(511)의 길이(r2)는 상기 안테나 모듈을 통해 방사하고자 하는 전파의 파장에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 급전부(511)가 원의 형상을 가지는 경우, 상기 급전부(511)의 반지름(r2)은 0.01λ내지 0.08λ 값을 가질 수 있다. (λ는 안테나 모듈을 통해 방사되는 전파의 파장이다.)
도 6a는 본 개시에서 개시하고 있는 제1 실시예에 따른 안테나 모듈 제작 공정을 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 인쇄회로기판(601)을 포함하는 제1 영역과 제1 안테나(641) 및 제2 안테나(691)를 포함하는 제2 영역으로 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 영역은 인쇄회로기판(601)과 인쇄회로기판(601)의 상단면에 배치되는 급전 패드(611)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 영역은 상기 제2 영역의 하단면에 배치된 제1 접착층(621)을 통해 상기 제2 영역과 결합될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 영역의 하단면에는 제1 접착층(621)이 배치될 수 있으며, 상기 제1 접착층(621)의 위에는 상기 제1 안테나(641)를 포함하는 제1 레이어 층(631)을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 제1 레이어 층(631)은 유전체로 구성된 레이어를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 레이어 층(631)의 상단면에는 기설정된 형상으로 제작된 구조물(661)이 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 상기 구조물(661)의 상단면에는 상기 제2 안테나(691)를 포함하는 제2 레이어 층(681)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 구조물(661)에 의해 상기 제1 레이어 층(631)에 포함된 제1 안테나(641)와 상기 제2 레이어 층(681)에 포함된 제2 안테나(691)간의 이격거리가 유지될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 구조물(661)과 상기 제1 레이어 층(631)은 상기 제1 레이어 층(631)의 상단면에 배치된 제2 접착층(651)을 통해 결합될 수 있고, 상기 구조물(661)과 상기 제2 레이어 층(681)은 상기 제2 레이어 층(681)의 하단면에 배치된 제3 접착층(671)을 통해 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 별도로 제작되고 상기 제2 영역의 하단면에 배치된 제1 접착층(621)에 의해 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 결합하는 방식으로 안테나 모듈 제작 공정이 수행될 수 있다.
도 6b는 본 개시에서 개시하고 잇는 제2 실시예에 따른 안테나 모듈 제작 공정을 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 제1 안테나(641)를 포함하는 제1 영역과 제2 안테나(691)를 포함하는 제2 영역으로 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 영역은 인쇄회로기판(601), 인쇄회로기판(601)의 상단면에 배치되는 급전 패드(611) 및 상기 급인쇄회로기판(601)의 상단면에 배치되는 제1 레이어 층(631)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(601)과 상기 제1 레이어 층(631)은 상기 제1 레이어 층(631)의 하단면에 배치된 제1 접착층(621)을 통해 결합될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 레이어 층(631)은 유전체로 구성된 레이어를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 영역은 구조물(661) 및 상기 구조물(661)의 상단면에 배치되고 상기 제2 안테나(691)를 포함하는 제2 레이어 층(681)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 구조물(661)은 비금속성 물질로 구성될 수 있으며, 상기 구조물(661)과 상기 제2 레이어 층(681)은 상기 제2 레이어 층(681)의 하단면에 배치된 제3 접착층(671)을 통해 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 제1 레이어 층(631)의 상단면에 배치된 제2 접착층(651)을 통해 결합될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 결합되는 경우 상기 구조물(661)에 의해 상기 제1 레이어 층(631)에 포함된 제1 안테나(641)와 상기 제2 레이어 층(681)에 포함된 제2 안테나(691)간의 이격거리가 유지될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 별도로 제작되고 상기 제1 영역의 상단면에 배치된 제2 접착층(651)에 의해 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 결합하는 방식으로 안테나 모듈 제작 공정이 수행될 수 있다.
도 6c는 본 개시에서 개시하고 있는 제3 실시예에 따른 안테나 모듈 제작 공정을 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 인쇄회로기판(601)을 포함하는 제1 영역과 제1 안테나(641) 및 제2 안테나(691)를 포함하는 제2 영역으로 구성될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 영역은 인쇄회로기판(601)과 인쇄회로기판(601)의 상단면에 배치되는 급전 패드(611)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 영역의 하단면에 배치된 제1 레이어 층(631)은상기 제1 영역을 구성하는 인쇄회로기판(601)의 상단면에 적층될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 레이어 층(631)은 제1 안테나(641)를 포함할 수 있으며, 상기 제1 레이어 층(631)은 유전체로 구성된 레이어를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 레이어 층(631)의 상단면에는 기설정된 형상으로 제작된 구조물(661)이 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 상기 구조물(661)의 상단면에는 상기 제2 안테나(691)를 포함하는 제2 레이어 층(681)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 구조물(661)에 의해 상기 제1 레이어 층(631)에 포함된 제1 안테나(641)와 상기 제2 레이어 층(681)에 포함된 제2 안테나(691)간의 이격거리가 유지될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 구조물(661)과 상기 제1 레이어 층(631)은 상기 제1 레이어 층(631)의 상단면에 배치된 제1 접착층(651)을 통해 결합될 수 있고, 상기 구조물(661)과 상기 제2 레이어 층(681)은 상기 제2 레이어 층(681)의 하단면에 배치된 제2 접착층(671)을 통해 결합될 수 있다.
도 7a는 본 개시의 일 실시예에 따라 16개의 안테나 어레이를 포함하는 안테나 모듈의 게인값을 나타낸 그래프이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈에 16개의 안테나 어레이가 포함되는 경우 안테나의 게인값(방사각도 0°를 가지는 전파의 게인값)은 약 16.8dB를 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈에 16개의 안테나 어레이가 포함되는 경우, 안테나 모듈의 사이드 로브(lobe) 또는 백 로브 방향으로 방향으로 방사되는 전파의 게인값은 3dB이하인 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 개시에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조(16개의 안테나 어레이를 포함하는 경우)에 따를 경우, 안테나 모듈은 메인 로브 방향으로 충분한 게인값을 확보할 수 있으며, 사이드 로브 또는 백 로브 방향으로 방사되는 전파는 최소화할 수 있다.
도 7b는 본 개시의 일 실시예에 따라 256개의 안테나 어레이를 포함하는 안테나 모듈의 게인값을 나타낸 그래프이다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈에 256개의 안테나 어레이가 포함되는 경우 안테나의 게인값(방사각도 0°를 가지는 전파의 게인값)은 약 28.7dB를 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈에 256개의 안테나 어레이가 포함되는 경우, 안테나 모듈의 사이드 로브(lobe) 또는 백 로브 방향으로 방향으로 방사되는 전파의 게인값은 7dB이하인 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 개시에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조(256개의 안테나 어레이를 포함하는 경우)에 따를 경우, 안테나 모듈은 메인 로브 방향으로 충분한 게인값을 확보할 수 있으며, 사이드 로브 또는 백 로브 방향으로 방사되는 전파는 최소화할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 안테나 모듈 구조를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면 안테나 모듈은 복수개의 레이어가 적층된 인쇄회로기판(801)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(801)의 각 레이어는 비아홀(via hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 인쇄회로기판(801)는 레이저 공정에 의한 비아홀 및 PTH 공정에 의한 비아홀을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(801)의 일면에는 전파를 방사하기 위한 제1 안테나(811)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(801)의 상단면에 적층되어 있는 제1 레이어에 상기 제1 안테나(811)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 레이어에는 레이저 공정에 의한 비아홀이 형성될 수 있으며, 상기 비아홀을 통해 상기 제1 안테나(811)는 전파를 방사하기 위한 전기적 신호를 공급받을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(811)와 마주하는 일면에는 제2 안테나(821)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(811)와 제2 안테나(821)의 이격거리를 제어하여 안테나 모듈의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 안테나 모듈 구조를 나타낸 도면이다.
일 실시예에 따르면 안테나 모듈은 복수개의 레이어가 적층된 인쇄회로기판(901)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(901)의 각 레이어는 비아홀(via hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어 상기 인쇄회로기판(901)는 레이저 공정에 의한 비아홀 및 PTH 공정에 의한 비아홀을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(901)의 일면에는 전파를 방사하기 위해 라미네이션된 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)(910)에 제1 안테나(911)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 라미네이션(lamination)된 연성인쇄회로기판(910)은 제1 안테나(911), 비아홀(912) 및 커플링 패드(913)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄회로기판(901) 과 연성인쇄회로기판(911) 사이에 본딩 시트(Bonding Sheet)(920)를 포함할 수 있다. 상기 본딩 시트(920)는 급전부(921)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 급전부(921)로부터 전기적 신호를 공급받아 전파를 방사하기 위한 커플링 패드(931)가 배치될 수 있다. 즉, 본 개시에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조에 따를 경우, 커플링 패드(913)와 급전부(341)는 직접적으로 연결되지 않는 커플링 구조를 가질 수 있다. 또한 본 개시에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조에 따를 경우, 커플링 패드(913)와 급전부(921)는 직접적으로 연결되지 않는 커플링 구조이나, 연성인쇄회로기판(910)이 인쇄회로기판(901)에 라미네이션되어 커플링 패드(913)와 급전부(921) 사이에 균일한 거리를 유지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 안테나(930)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(911)와 상기 제2 안테나(930)는 비금속성 물질로 구성된 커버에 의해 기설정된 길이만큼 이격될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(911)와 제2 안테나(930)의 이격거리에 기반하여 상기 안테나 모듈의 성능이 결정될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 안테나 모듈 구조를 나타낸 구체화한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판(1001)의 일면에는 전파를 방사하기 위해 라미네이션된 연성인쇄회로기판(FPCB)(1010)에 제1 안테나(1011)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 라미네이션된 연성인쇄회로기판(1010)은 제1 안테나(1011), 비아홀(1012) 및 커플링 패드(1013)을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 비아홀(1012)은 레이저 공정에 의한 비아홀 및 PTH 공정에 의한 비아홀을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 비아홀(1012)은 합지가 아닌 단일 폴리이미드로도 구현할 수 있다. 상기 커플링 패드(1013) 의 유전률은 2 ~ 10 사이의 값일 수 있으며, 고유전률일수록 커플링 성능이 높아질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인쇄회로기판(1001) 과 연성인쇄회로기판 (1011) 사이에 본딩 시트(Bonding Sheet)(1020)를 포함할 수 있다. 상기 본딩 시트는 급전부(1021) 을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 급전부(1021)로부터 전기적 신호를 공급받아 전파를 방사하기 위한 커플링 패드(1031)가 배치될 수 있다. 즉, 본 개시에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조에 따를 경우, 커플링 패드(1013)와 급전부(1021)는 직접적으로 연결되지 않는 커플링 구조를 가질 수 있다. 또한 본 개시에서 개시하고 있는 안테나 모듈 구조에 따를 경우, 커플링 패드(1013)와 급전부(1021)는 직접적으로 연결되지 않는 커플링 구조이나, 연성인쇄회로기판(1010)이 인쇄회로기판에 라미네이션되어 커플링 패드(1013)와 급전부(1021) 사이에 균일한 거리를 유지할 수 있다. 균일한 거리 유지에 기반하여 안테나 모듈의 성능이 향상될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 커플링 성능은 유전율, 본딩 소재의 두께, 커플링 패드의 면적 등에 따라 변화할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 안테나(1030)가 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(1011)와 상기 제2 안테나(1030)는 비금속성 물질로 구성된 커버에 의해 기설정된 길이만큼 이격될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나(1011)와 제2 안테나(1030)의 이격거리에 기반하여 상기 안테나 모듈의 성능이 결정될 수 있다.
도 11 은 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈의 파생 구조를 도시한 도면이다.
도 11을 참고하면, 안테나 모듈의 파생 구조는 두께, 도금 횟수, 비아홀의 종류 등의 조합에 따라 파생될 수 있다. (a) 구조는 기본적인 안테나 구조이며 1번 도금한 구조이다. (b) 구조는 비아홀에 잉크를 삽입하는 방식이고, (b) 구조를 통하여 비아홀의 구조의 변형을 방지할 수 있다. (c) 구조는 잉크뿐만 아니라 금속을 이용하여 비아홀의 변형을 방지할 수 있다. (d) 구조는 (a) 구조를 기본으로 하여 반복적으로 도금한 구조이다.
(e) 구조 및 (f) 구조는 다층구조에서 파생되는 구조이다. 도금 횟수에 따라 구조를 변경할 수 있으며, 레이저 공정에 의한 비아홀을 포함할 수 있으며, 일부 PTH 공정에 의한 비아홀을 포함할 수 있다.
도 12 는 일 실시예에 따른 안테나 구조를 나타내는 도면이다.
도 12 를 참고하면, 연성인쇄회로기판의 커플링 패드(1201)와 본딩 시트의 급전부(1202) 의 미스얼라인먼트(Misalign) 에 따라 안테나 성능에 영향을 미칠 수 있다. 커플링 패드(1201)와 급전부(1202)의 미스얼라인먼트가 발생하는 경우 이득(Gain) 값이 변화할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 미스얼라인먼트가 커질수록 커플링 성능은 감소할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 0.15mm 이상의 경우 이득 값의 열화가 시작될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에서 커플링 패드(1201)와 본딩 시트의 급전부(1202)의 미스얼라인먼트가 2mm 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.
도 13 은 일 실시예에 따른 이득 값의 변화를 나타내는 도면이다.
도 13 을 참고하면, 도 12 에서 설명한 바와 같이 미스얼라인먼트가 발생하는 경우 이득(Gain) 값이 변화할 수 있다. 즉 미스얼라인먼트가 20um 이하 경우에는 성능의 변화는 크게 없으나, 미스얼라인먼트가 150um 인 경우에는 이득 값의 열화가 시작될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈은 적어도 하나의 레이어가 적층되어 있는 상기 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 급전부 및 상기 급전부와 기설정된 제1 길이만큼 이격되어 배치되는 제1 안테나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 급전부가 배치된 상기 인쇄회로기판의 일면에 적층되는 유전체층 및 상기 유전체층의 일면에 적층되는 제1 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)을 더 포함하고, 상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면에는 상기 제1 안테나가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면과 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 연성인쇄회로기판, 상기 제2 연성인쇄회로기판의 일면에 배치되는 제2 안테나 및 상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면에 배치되어 상기 제1 연성인쇄회로기판과 상기 제2 연성인쇄회로기판이 상기 제2 거리만큼 이격되도록 형성된 구조물을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판은 상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 제1 레이어, 상기 제1 레이어 아래에 적층되는 제2 레이어, 상기 인쇄회로기판의 타면에 배치되는 제3레이어, 상기 제3 레이어 위에 적층되는 제4 레이어 및 상기 제2 레이어와 상기 제4 레이어 사이에 배치되는 적어도 하나의 레이어를 포함하고, 상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어, 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에는 레이저 비아홀(laser via hole)이 형성되고, 상기 적어도 하나의 레이어에는 PTH(plated through hole) 공정에 의한 비아홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 인쇄회로기판의 타면에 배치되는 무선통신칩을 더 포함하고, 상기 무선통신칩에서 공급되는 전기적 신호는 상기 급전부로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선통신칩에서 공급되는 전기적 신호는 상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어, 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에 형성된 레이저 비아홀과 상기 PTH 공정에 의한 비아홀을 통해 상기 급전부로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나를 통해 방사되는 무선 주파수를 생성하기 위해 상기 인쇄회로기판의 타면에서 공급되는 중간주파수 신호 및 로컬주파수 신호는 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에 형성된 레이저 비아홀을 통해 상기 제3 레이어의 일면으로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 제2 레이어의 아래의 적층되는 제5 레이어를 더 포함하고, 상기 제5 레이어에는 상기 레이저 비아홀이 형성되며, 상기 제5 레이어의 일면에는 그라운드가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 구조물의 일면과 상기 제1 연성회로기판은 제1 접착층을 통해 결합되고, 상기 구조물의 타면과 상기 제2 연성회로기판은 제2 접착층을 통해 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 길이는 상기 제1 안테나를 통해 방사되는 전파의 파장에 기반하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기지국은 안테나 모듈을 포함하며, 상기 안테나 모듈은 적어도 하나의 레이어가 적층되어 있는 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 급전부 및 상기 급전부와 기설정된 제1 길이만큼 이격되어 배치되는 제1 안테나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 급전부가 배치된 상기 인쇄회로기판의 일면에 적층되는 유전체층 및 상기 유전체층의 일면에 적층되는 제1 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)을 더 포함하고 상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면에는 상기 제1 안테나가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면과 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 연성인쇄회로기판, 상기 제2 연성인쇄회로기판의 일면에 배치되는 제2 안테나 및 상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면에 배치되어 상기 제1 연성인쇄회로기판과 상기 제2 연성인쇄회로기판이 상기 제2 거리만큼 이격되도록 형성된 구조물을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 인쇄회로기판은 상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 제1 레이어, 상기 제1 레이어 아래에 적층되는 제2 레이어, 상기 인쇄회로기판의 타면에 배치되는 제3레이어, 상기 제3 레이어 위에 적층되는 제4 레이어 및 상기 제2 레이어와 상기 제4 레이어 사이에 배치되는 적어도 하나의 레이어를 포함하고, 상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어, 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에는 레이저 비아홀(laser via hole)이 형성되고, 상기 적어도 하나의 레이어에는 PTH(plated through hole) 공정에 의한 비아홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 인쇄회로기판의 타면에 배치되는 무선통신칩을 더 포함하고, 상기 무선통신칩에서 공급되는 전기적 신호는 상기 급전부로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선통신칩에서 공급되는 전기적 신호는 상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어, 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에 형성된 레이저 비아홀과 상기 PTH 공정에 의한 비아홀을 통해 상기 급전부로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나를 통해 방사되는 무선 주파수를 생성하기 위해 상기 인쇄회로기판의 타면에서 공급되는 중간주파수 신호 및 로컬주파수 신호는 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에 형성된 레이저 비아홀을 통해 상기 제3 레이어의 일면으로 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 안테나 모듈은 상기 제2 레이어의 아래의 적층되는 제5 레이어를 더 포함하고, 상기 제5 레이어에는 상기 레이저 비아홀이 형성되며, 상기 제5 레이어의 일면에는 그라운드가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 구조물의 일면과 상기 제1 연성회로기판은 제1 접착층을 통해 결합되고, 상기 구조물의 타면과 상기 제2 연성회로기판은 제2 접착층을 통해 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 길이는 상기 제1 안테나를 통해 방사되는 전파의 파장에 기반하여 결정될 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명에서 제안하는 방법들의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 인쇄회로기판을 포함하는 안테나 모듈에 있어서,
    적어도 하나의 레이어가 적층되어 있는 상기 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 급전부; 및
    상기 급전부와 기설정된 제1 길이만큼 이격되어 배치되는 제1 안테나를 포함하는,
    안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 급전부가 배치된 상기 인쇄회로기판의 일면에 적층되는 유전체층; 및
    상기 유전체층의 일면에 적층되는 제1 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)을 더 포함하고,
    상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면에는 상기 제1 안테나가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면과 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 연성인쇄회로기판;
    상기 제2 연성인쇄회로기판의 일면에 배치되는 제2 안테나; 및
    상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면에 배치되어 상기 제1 연성인쇄회로기판과 상기 제2 연성인쇄회로기판이 상기 제2 거리만큼 이격되도록 형성된 구조물을 더 포함하는,
    안테나 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 제1 레이어;
    상기 제1 레이어 아래에 적층되는 제2 레이어;
    상기 인쇄회로기판의 타면에 배치되는 제3레이어;
    상기 제3 레이어 위에 적층되는 제4 레이어; 및
    상기 제2 레이어와 상기 제4 레이어 사이에 배치되는 적어도 하나의 레이어를 포함하고,
    상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어, 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에는 레이저 비아홀(laser via hole)이 형성되고, 상기 적어도 하나의 레이어에는 PTH(plated through hole) 공정에 의한 비아홀이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판의 타면에 배치되는 무선통신칩을 더 포함하고,
    상기 무선통신칩에서 공급되는 전기적 신호는 상기 급전부로 전송되는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무선통신칩에서 공급되는 전기적 신호는 상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어, 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에 형성된 레이저 비아홀과 상기 PTH 공정에 의한 비아홀을 통해 상기 급전부로 전송되는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 안테나를 통해 방사되는 무선 주파수를 생성하기 위해 상기 인쇄회로기판의 타면에서 공급되는 중간주파수 신호 및 로컬주파수 신호는 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에 형성된 레이저 비아홀을 통해 상기 제3 레이어의 일면으로 전송되는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2 레이어의 아래의 적층되는 제5 레이어를 더 포함하고,
    상기 제5 레이어에는 상기 레이저 비아홀이 형성되며, 상기 제5 레이어의 일면에는 그라운드가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 구조물의 일면과 상기 제1 연성회로기판은 제1 접착층을 통해 결합되고, 상기 구조물의 타면과 상기 제2 연성회로기판은 제2 접착층을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 길이는 상기 제1 안테나를 통해 방사되는 전파의 파장에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는,
    안테나 모듈.
  11. 안테나 모듈을 포함하는 기지국에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    적어도 하나의 레이어가 적층되어 있는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 급전부; 및
    상기 급전부와 기설정된 제1 길이만큼 이격되어 배치되는 제1 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    상기 급전부가 배치된 상기 인쇄회로기판의 일면에 적층되는 유전체층; 및
    상기 유전체층의 일면에 적층되는 제1 연성인쇄회로기판(flexible printed circuit board, FPCB)을 더 포함하고,
    상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면에는 상기 제1 안테나가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면과 기설정된 제2 길이만큼 이격되어 배치되는 제2 연성인쇄회로기판;
    상기 제2 연성인쇄회로기판의 일면에 배치되는 제2 안테나; 및
    상기 제1 연성인쇄회로기판의 일면에 배치되어 상기 제1 연성인쇄회로기판과 상기 제2 연성인쇄회로기판이 상기 제2 거리만큼 이격되도록 형성된 구조물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 인쇄회로기판의 일면에 배치되는 제1 레이어;
    상기 제1 레이어 아래에 적층되는 제2 레이어;
    상기 인쇄회로기판의 타면에 배치되는 제3레이어;
    상기 제3 레이어 위에 적층되는 제4 레이어; 및
    상기 제2 레이어와 상기 제4 레이어 사이에 배치되는 적어도 하나의 레이어를 포함하고,
    상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어, 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에는 레이저 비아홀(laser via hole)이 형성되고, 상기 적어도 하나의 레이어에는 PTH(plated through hole) 공정에 의한 비아홀이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    상기 인쇄회로기판의 타면에 배치되는 무선통신칩을 더 포함하고,
    상기 무선통신칩에서 공급되는 전기적 신호는 상기 급전부로 전송되는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 무선통신칩에서 공급되는 전기적 신호는 상기 제1 레이어, 상기 제2 레이어, 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에 형성된 레이저 비아홀과 상기 PTH 공정에 의한 비아홀을 통해 상기 급전부로 전송되는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 안테나를 통해 방사되는 무선 주파수를 생성하기 위해 상기 인쇄회로기판의 타면에서 공급되는 중간주파수 신호 및 로컬주파수 신호는 상기 제3 레이어 및 상기 제4 레이어에 형성된 레이저 비아홀을 통해 상기 제3 레이어의 일면으로 전송되는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    상기 제2 레이어의 아래의 적층되는 제5 레이어를 더 포함하고,
    상기 제5 레이어에는 상기 레이저 비아홀이 형성되며, 상기 제5 레이어의 일면에는 그라운드가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 구조물의 일면과 상기 제1 연성회로기판은 제1 접착층을 통해 결합되고, 상기 구조물의 타면과 상기 제2 연성회로기판은 제2 접착층을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 제1 길이는 상기 제1 안테나를 통해 방사되는 전파의 파장에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는,
    기지국.
KR1020200043532A 2019-04-12 2020-04-09 인쇄회로기판을 포함하는 안테나 모듈 및 상기 안테나 모듈을 포함하는 기지국 KR20200120543A (ko)

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