KR20210117639A - 커버형 안테나 - Google Patents

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KR20210117639A
KR20210117639A KR1020200034101A KR20200034101A KR20210117639A KR 20210117639 A KR20210117639 A KR 20210117639A KR 1020200034101 A KR1020200034101 A KR 1020200034101A KR 20200034101 A KR20200034101 A KR 20200034101A KR 20210117639 A KR20210117639 A KR 20210117639A
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노호진
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 인쇄회로기판의 제1면 상에 커버 형태로 형성되는 제1 방사부 및 제1 방사부의 일단으로부터 인쇄회로기판을 관통하여 인쇄회로기판의 제2면으로 연장되는 제2 방사부를 포함하고, 제2 방사부는 인쇄회로기판의 제2면 상에 방사패턴을 포함하되, 방사패턴은, 인쇄회로기판의 제1면 또는 인쇄회로기판의 내부에 형성되는 접지패턴과 소정의 거리만큼 이격되어 형성된다.

Description

커버형 안테나{Cover Antenna}
본 발명은 안테나에 관한 것으로, 보다 구체적으로 커패시턴스 보조패턴을 포함하는 커버형 안테나에 관한 발명이다.
일반적 안테나 구성시 파장의 1/4 길이 만큼 설계가 되어야 한다. 예를 들어, 2.4GHz 주파수 경우 안테나 길이는 파장을 고려하여 대략 32mm 라인 길이가 있어야 한다. 또한 그라운드(GND) 와의 간격도 일정 부분 필요하다. 근거리 소형 통신 모듈에 필요한 소형 안테나의 경우, 소형화에 따른 안테나도 소형으로 구성되어야 한다.
종래의 제품들은 PCB 패턴으로 라인길이를 맞추거나, 샤시형으로 크기가 큰 안테나를 적용하거나 칩(Chip) 안테나를 사용하였다. 각기의 문제점은 소형화에 적합 하지 않고 특히 칩 안테나 경우 비용 측면에서 불리한 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 구체적으로 커패시턴스 보조패턴을 포함하는 커버형 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는, 인쇄회로기판의 제1면 상에 커버 형태로 형성되는 제1 방사부; 및 상기 제1 방사부의 일단으로부터 상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 인쇄회로기판의 타면으로 연장되는 제2 방사부를 포함하고, 상기 제2 방사부는, 상기 인쇄회로기판의 제2면 상에 방사패턴을 포함하되, 상기 방사패턴은, 상기 인쇄회로기판의 제1면 또는 상기 인쇄회로기판의 내부에 형성되는 접지패턴과 소정의 거리만큼 이격된다.
또한, 상기 인쇄회로기판은 복수의 층을 포함하되, 상기 접지패턴은 상기 복수의 층 중 하나의 층에 형성될 수 있다.
또한, 상기 인쇄회로기판은 복수의 층을 포함하되, 상기 방사패턴과 상기 접지패턴 사이에는 그라운드가 형성되지 않을 수 있다.
또한, 상기 방사패턴은 상기 접지패턴과 커패시턴스 결합될 수 있다.
또한, 상기 방사패턴과 상기 접지패턴 사이의 거리에 따라 방사 신호의 주파수가 달라질 수 있다.
또한, 상기 방사패턴의 길이에 따라 방사 신호의 주파수가 달라질 수 있다.
또한, 상기 제2 방사부는, 상기 안테나가 실장되는 다른 보드의 방사부와 연결되는 연결부를 포함할 수 있다.
또한,
상기 안테나가 실장되는 다른 보드는 상기 방사패턴의 방사방향으로 그라운드가 형성되지 않을 수 있다.
또한, 상기 제1 방사부는, 상기 인쇄회로기판으로부터 신호를 입력받는 피드부; 및 상기 인쇄회로기판의 그라운드와 연결되는 접지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 방사부는, 상기 인쇄회로기판 상에 솔더링되어 상기 제1 방사부를 지지하는 하나 이상의 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부의 하부 및 상기 인쇄회로기판의 제2면 사이에는 그라운드가 형성되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 통상 사용되는 쉴드 캔(Shield can) 부분을 안테나로 설계 하여 별도의 안테나 설계에 대한 면적을 줄이고 소형화 할 수 있고, 비용 절감이 가능하다. 또한, 공진점 설계에서의 미세 튜닝 및 방사 효과를 극대화 하기 위해 커패시턴스 패터닝 신호 라인을 통해 안테나 최적화가 가능하다. 나아가, 추가적으로 모듈을 사용하는 어플리케이션(Application) 보드에 추가 보조 패턴 삽입이 가능하여, 다양한 종류의 application PCB의 다양한 적층 및 유전율 환경에서도 미세 튜닝을 할 수 있는 구조가 된다.
이를 통해, 초소형 샤시 안테나 일체형 모듈의 구현이 가능하고, 안테나 길이 및 성능을 위한 추가 보조 패턴으로 효율 상승 그리고 다양하게 적용될 어플리케이션의 환경, 즉 기구, 금속, 신체, PCB 적층, 유전율 등에 의해 변하는 공진점을 쉽게 디버깅 하여 보완할 수 있다.
발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나가 다른 보드에 실장된 것을 도시한 것이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나에 대해 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 제1 방사부(110) 및 제2 방사부(120)로 구성된다.
제1 방사부(110)는 인쇄회로기판(130)의 제1면(131) 상에 커버 형태로 형성된다.
보다 구체적으로, 제1 방사부(110)는 인쇄회로기판(130) 상부에 인쇄회로기판(130)을 커버하는 형태로 형성되어 신호를 외부로 방사한다. 여기서, 인쇄회로기판(130)은 SIP(System In Package) 통신모듈일 수 있고, BT(블루투스), BLE(저전력 블루투스), WiFi(와이파이) 등의 근거리 무선 통신 모듈일 수 있다. 이외에 다양한 통신모듈일 수 있음은 당연하다. 근거리 무선 통신을 수행하는 모듈로, 소형 통신 모듈일 수 있다. 제1 방사부(110)는 인쇄회로기판(130)을 보호하는 쉴드 커버(Shield Cover) 역할을 함과 동시에 신호를 방사하는 역할을 한다. 이를 위하여, 제1 방사부(110)는 메탈로 형성될 수 있다. 메탈로 형성됨으로써 인쇄회로기판(130)을 보호함과 동시에 신호를 방사할 수 있다.
제1 방사부(110)는 커버 형태로 형성되기 위하여, 인쇄회로기판(130)의 제1면(131)과 소정의 간격으로 이격되어 인쇄회로기판(130)의 제1면(131)을 커버하는 형태로 형성된다. 제1 방사부(110)는 신호의 방사를 위하여, 인쇄회로기판(130)으로부터 신호를 입력받는 피드부(111) 및 인쇄회로기판(130)의 그라운드와 연결되는 접지부(112)를 포함할 수 있다. 피드부(111)를 통해 전류가 인가됨으로써 신호가 입력되고, 접지부(112)로 인가된 전류가 빠져나가되, 도 2와 같이, 미앤더(Meander) 형상 등으로 형성되는 제1 방사부(110)를 통해 신호가 방사된다.
제1 방사부(110)는 커버의 형태를 유지하기 위하여, 인쇄회로기판(130) 상에 솔더링되어 제1 방사부(110)를 지지하는 하나 이상의 지지부(113, 114, 115)를 포함할 수 있다. 지지부(113, 114, 115) 중 하나(113)의 지지부는 이후 설명할 제2 방사부(120)와 연결되고, 다른 지지부(114, 115)는 인쇄회로기판(130)와 솔더링되어 연결되며, 그라운드나 다른 구성과 연결되지 않고 절연되도록 형성될 수 있다.
제1 방사부(110)는 인쇄회로기판(130)의 커버 형태로 형성됨으로써 인쇄회로기판의 커버의 역할 및 방사의 역할을 동시에 수행할 수 있고, 이를 통해, 신호 방사를 위한 별도의 방사를 위하나 구조가 필요하지 않은바, 소형화에 유리하다. 또한, 방사부를 형성시, 다른 구성들이 방사에 영향을 미치지 않도록 소정의 간격 이내에 다른 구성들이 배치되지 않아야 하는 공간적 제약이 발생하는데, 인쇄회로기판(130)의 커버 형태로 방사부를 구현함으로써 공간적 제약을 줄일 수 있어, 설계의 자유도를 높일 수 있다.
제2 방사부(120)는 제1 방사부(110)의 일단(113)으로부터 인쇄회로기판(130)을 관통하여 인쇄회로기판(130)의 제2면(132)으로 연장된다.
보다 구체적으로, 제2 방사부(120)는 제1 방사부(110)로부터 연장되되, 인쇄회로기판(130)을 관통하여 인쇄회로기판(130)의 제2면(132)까지 연장되어 형성된다. 제2 방사부(120)는 상기 설명한 제1 방사부(110)의 지지부(113, 114, 115) 중 하나의 지지부(113)로부터 연장되어 형성될 수 있다.
제2 방사부(120)는 인쇄회로기판(130)을 관통하는 관통부(122)와 인쇄회로기판(130)의 제2면 상에 형성되는 방사패턴(121)을 포함할 수 있다. 제2 방사부(120)는 제1 방사부(110)와 전기적으로 연결되어, 제1 방사부(110)로 인가되는 전류가 제2 방사부(120)에도 흐르고, 그에 따라 신호를 방사하는 역할을 한다. 이를 통해, 제1 방사부(110) 및 제2 방사부(120) 모두에서 방사가 이루어진다. 제1 방사부(110)는 인쇄회로기판(130)의 제1면(131)에 형성되고, 제2 방사부(120)는 인쇄회로기판(130)의 제2면(132)에 형성되는바, 제1 방사부(110) 및 제2 방사부(120)의 양방향 방사가 이루어진다. 양방향 방사를 통해, 방사효율을 높일 수 있고, 방사의 방향성을 높일 수 있어, 방사공간의 제약이 있는 환경에서도 방사효율을 높일 수 있다.
제1 방사부(110)는 인쇄회로기판(130)의 커버의 형태로 형성되는바, 인쇄회로기판(130)의 크기에 따라 제1 방사부(110)로 구현할 수 있는 방사부의 길이에 제약이 있다. 도 2와 같이, 미앤더 형상으로 패턴을 형성하더라도 면적의 한계에 따라 방사부의 총 길이에 제약이 있다. 제2 방사부(120)는 제1 방사부(110)와 연결되어 인쇄회로기판(130)의 관통하여 연장됨으로써 방사부의 총 길이를 연장시킬 수 있어, 길이 제약을 해결할 수 있다. 제2 방사부(120)는 인쇄회로기판(130)을 관통하는 관통부(122)의 길이 즉, 인쇄회로기판(130)의 두께 및 인쇄회로기판(130)의 제2면(132)에 형성되는 방사패턴(121)의 길이로 구현되어, 제2 방사부(120)의 길이만큼 전체 방사부의 길이를 확보할 수 있다. 방사패턴(121)의 길이에 따라 방사 신호의 주파수가 달라질 수 있다. 방사 신호의 주파수는 방사부의 총 길이에 영향을 받는다. 제1 방사부(110)는 공간적 제약에 의해 길이 조절이 어렵고, 방사패턴(121)은 길이 조절이 용이한 바, 방사하고자 하는 신호의 주파수에 따라 설계에 따라 길이를 조절할 수 있는 방사패턴(121)의 길이를 조절할 수 있다.
또한, 방사패턴(121)은 인쇄회로기판(130)의 제2면(132)에 형성되되, 인쇄회로기판(130)의 제1면(131) 또는 인쇄회로기판(130)의 내부에 형성되는 접지패턴(133)과 소정의 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다. 방사패턴(121)은 접지패턴(133)과 소정의 거리만큼 이격되어 형성됨으로써 방사패턴(121)과 접지패턴(133)은 커패시턴스(capacitance) 결합을 형성할 수 있다. 방사 신호의 주파수는 방사부의 공진점에 따라 달라지며, 방사부의 공진점은 방사부에 형성되는 인덕턴스 성분와 커패시턴스 성분에 의해 영향을 받는다. 방사패턴(121)은 접지패턴(133)과 커패시턴스 결합을 형성함으로써 공진점에 대한 조절이 가능하다. 커패시턴스는 두 패턴의 거리 및 면적에 영향을 받는바, 방사패턴(121)과 접지패턴(133) 사이의 거리에 따라 방사 신호의 주파수가 달라질 수 있다.
접지패턴(133)은 인쇄회로기판(130)의 제1면(131) 또는 내부에 형성될 수 있다. 여기서, 접지패턴(133)은 방사패턴(121)에 대응되도록 형성되는 그라운드와 연결되는 패턴일 수 있다. 접지패턴(133)은 방사패턴(121)의 형상에 대응되도록 형성되거나, 넓은 판의 형태로 형성될 수 있으며, 이외에 다양한 형태로 형성될 수 있음은 당연하다.
접지패턴(133)이 인쇄회로기판(130)의 제1면(131)에 형성되는 경우, 인쇄회로기판(130)은 소정의 두께로 형성될 수 있고, 방사패턴(121)은 인쇄회로기판(130)의 제2면(132)에 형성되는바, 방사패턴(121)과 접지패턴(133)은 인쇄회로기판(130)의 두께만큼 이격되어 형성될 수 있다. 즉, 인쇄회로기판(130)의 두께에 따라 방사 신호의 주파수가 달라질 수 있다.
접지패턴(133)은 인쇄회로기판(130)의 제1면(131)이 아닌 인쇄회로기판(130)의 내부에 형성될 수 있다. 이때, 인쇄회로기판(130)은 복수의 층을 포함하되, 접지패턴은 상기 복수의 층 중 하나의 층에 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(130)이 하나의 인쇄회로기판이 아닌 복수의 층을 이루는 복수의 인쇄회로기판을 적층하여 형성될 수 있고, 접지패턴(133)은 복수의 층 중 하나의 층 상에 형성될 수 있다. 접지패턴(133)이 인쇄회로기판(130)의 최상층에 형성되는 경우, 인쇄회로기판(130)의 최상층이 인쇄회로기판(130)의 제1면에 해당하는바, 접지패턴(133)이 인쇄회로기판(130)의 제1면(131)에 형성된다고 할 수 있다.
인쇄회로기판(130)이 복수의 층으로 형성되는 경우, 방사패턴(121)과 접지패턴(133) 사이에는 그라운드가 형성되지 않을 수 있다. 방사패턴(121)과 접지패턴(133)은 서로 이격되어 커패시턴스 결합되는데, 방사패턴(121)과 접지패턴(133) 사이에 그라운드가 형성되는 경우, 방사패턴(121)과 접지패턴(133)의 커패시턴스 결합에 영향을 미치게 되는바, 공진점 설계의 정확성 및 방사효율을 높이기 위하여, 방사패턴(121)과 접지패턴(133) 사이에 위치하는 층에는 해당 영역에 그라운드를 형성하지 않을 수 있다. 그라운드 이외에 신호라인 등 다른 구성들도 형성하지 않고 해당 공간을 오픈시킬 수 있다. 예를 들어, 도 1과 같이 인쇄회로기판(130)이 4층으로 형성되고, 방사패턴(121)은 인쇄회로기판(130)의 제2면(132)에 형성되고, 접지패턴(133)은 인쇄회로기판(130)의 제1면(131), 즉 4층에 형성되는 경우, 2층 및 3층의 해당 영역에는 그라운드가 형성되지 않을 수 있다.
상기와 같이, 형성되는 제1 방사부(110) 및 제1 방사부(110)로부터 연장되는 제2 방사부(120)는 도 3과 같이, 등가회로로 표현될 수 있다. 전체 방사부는 피드부(111) 및 접지부(112)와 연결된다. 제1 방사부(110)만 형성되는 경우, 제1 방사부(110)의 총 길이 L1에 물리적으로 구현할 수 있는 길이의 한계가 있다. 예를 들어, 신호의 방사를 위하여, L1에 필요한 길이가 32mm 인 경우, 인쇄회로기판(130)의 커버의 면적인 6 x 4 mm 모듈 공간 내에 미앤더 형상으로 설계하여도 절반 길이인 약 18mm 수준의 길이만을 구현할 수 있어, 원하는 방사 신호의 주파수를 구현하기 어렵다. 하지만, 제2 방사부(120)를 연결함으로써 L1의 길이를 연장하여 원하는 방사 신호의 주파수를 구현할 수 있고, 또한, 접지패턴(133)과 커패시턴스 결합하는 방사패턴(121)을 포함함으로써 방사부 길이 연장과 함께, 커패시턴스 성분으로 인해 공진점 설계가 가능하며 방사 효율 성능 향상을 기대할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 방사부(110)는 하나 이상의 지지부(113, 114, 115)가 형성되는데, 제2 방사부(120)와 연결되지 않는 지지부(114, 115) 하부에 그라운드가 형성되는 경우, 지지부(114, 115)와 하부의 그라운드에 의해 커패시턴스 결합이 이루어질 수 있다. 지지부(114, 115)에 의해 이루어지는 커패시턴스 결합을 이용하여 공진점을 조절할 수 있고, 또는 반대로, 커패시턴스 결합을 이용한 공진점 조절은 방사패턴(121)에서 구현하고, 지지부(114, 115)에서는 커패시턴스 결합에 따른 영향을 최소화시킬 수도 있다. 이를 위하여, 지지부(114, 115)의 하부 및 인쇄회로기판(130)의 제2면(132) 사이에는 그라운드가 형성되지 않을 수 있다. 지지부(114, 115)의 하부 및 인쇄회로기판(130)의 제2면(132) 사이에 그라운드를 형성하지 않음으로써, 지지부(114, 115)에 의해 생성되는 커패시턴스 결합을 고정시킬 수 있고, 방사패턴(121)을 이용하여 공진점을 조절하는데 용이할 수 있다.
인쇄회로기판(130)이 복수의 층으로 형성되는 경우, 예를 들어 4층으로 형성되는 경우, 각 층은 도 4 내지 도 7과 같이 구현될 수 있다. 제1 방사부(110)가 형성되는 인쇄회로기판(130)의 제1면(131) 즉 4층에는 도 4와 같이, 통신모듈에 필요한 구성들이 형성될 수 있다. 또한, 제1 방사부(110)와 피드부(111)와 연결되는 피드단자(411), 접지부(112)와 연결되는 접지단자(412)가 형성되고, 지지부(114, 115)가 솔더링되는 영역(414, 415)이 형성되며, 제1 방사부(110)와 제2 방사부(120)가 연결되는 영역(413)이 형성될 수 있다. 3층 및 2층에는 도 5 및 도 6과 같이, 층을 관통하는 관통홀들이 형성될수 있다. 1층 즉 인쇄회로기판(130)의 제2면(132)에는 도 7과 같이, 통신모듈에 필요한 구성들이 형성되고, 제2 방사부(120)의 관통부(713) 및 방사패턴(721)이 형성될 수 있다. 방사패턴(121)은 도 5와 같이, 3층에 형성되는 접지패턴(510)과 커패시턴스 결합할 수 있고, 1층 및 3층 사이의 2층에는 도 6과 같이, 그라운드가 형성되지 않을 수 있다.
상기와 같이 형성되는 안테나는 도 2와 같이, 어플리케이션 보드(200) 상에 실장되어, 통신 모듈로 동작할 수 있다. 이때, 제2 방사부(120)는 안테나가 실장되는 다른 보드(200)의 방사부(201, 202)와 연결되는 연결부를 포함할 수 있다. 제2 방사부(120)는 방사부의 총 길이를 자신의 방사패턴(121)에서 끝내지 않고, 안테나가 실장되는 다른 보드(200)에서 방사부의 총 길이를 연장할 수 있도록 해당 보드(200)에 형성되는 방사부(201, 202)와 연결할 수 있는 연결부를 형성할 수 있다. 안테나가 어플리케이션 보드(200)에 실장되는 경우, 어플리케이션 보드(200)의 특성에 따라서 안테나의 방사 특성이 영향을 받을 수 있다. 따라서, 어플리케이션 보드(200)의 특성에 따라 방사 특성을 미세 조절할 수 있도록 연결부를 제공할 수 있다.
어플리케이션 보드의 방사부(201, 202)는 도 8과 같이, 제2 방사부(120)와 연결될 수 있다. 어플리케이션 보드의 방사부는 어플리케이션 보드를 관통하는 관통부(201) 및 방사패턴(202)을 포함할 수 있다. 어플리케이션 보드의 방사패턴(202)는 접지패턴(133)과 커패시턴스 결합될 수 있고, 어플리케이션 보드의 방사패턴(202)의 형상에 따라 방사 특성을 조절할 수 있다.
어플리케이션의 방사부까지 연결된 안테나의 인쇄회로기판의 형상은 도 9와 같이 구현될수 있다. 제1 방사부(110)는 도 9(a)와 같이, 인쇄회로기판(130)을 제1면(131)을 관통하여 제2 방사부(120)와 연결되고, 제2 방사부(120)의 방사패턴(121)은 도 9(b)와 같이, 인쇄회로기판(130)의 제2면에 형성된다. 어플리케이션 보드의 방사부는 도 9(c)와 같이, 제2 방사부(120)의 방사패턴과 연결되며, 어플리케이션 보드의 방사부는 어플리케이션 보드를 관통하여 타면에 도 9(d)와 같이, 방사패턴이 형성될 수 있다. 이를 통해, 방사 특성을 조절하기 용이할 수 있다.
안테나가 어플리케이션 보드에 실장될 때, 제2 방사부(120)의 방사 방향에 어플리케이션 보드가 위치하게 되는바, 어플리케이션 보드의 구성에 의해 제2 방사부(120)의 방사에 영향이 미칠 수 있다. 따라서, 제2 방사부(120)의 방사효율을 높이기 위하여, 상기 안테나가 실장되는 다른 보드는 상기 방사패턴의 방사방향으로 그라운드가 형성되지 않을 수 있다.
이를 통해, 어플리케이션 보드에 추가 보조 패턴을 구현할 수 있어, 다양한 종류의 어플리케이션 보드를 구성하는 인쇄회로기판의 다양한 적층 및 유전율 환경에서도 방사 특성의 미세 튜닝이 가능해진다. 따라서, 다양하게 적용될 어플리케이션의 환경, 즉 기구, 금속, 신체, PCB 적층, 유전율 등에 의해 변하는 공진점을 쉽게 디버깅하여 보완할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 위치 측정부 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 제1 방사부
111: 피드부
112: 접지부
113, 114,115: 지지부
120: 제2 방사부
130: 인쇄회로기판
200: 어플리케이션 보드

Claims (11)

  1. 인쇄회로기판의 제1면 상에 커버 형태로 형성되는 제1 방사부; 및
    상기 제1 방사부의 일단으로부터 상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 인쇄회로기판의 제2면으로 연장되는 제2 방사부를 포함하고,
    상기 제2 방사부는,
    상기 인쇄회로기판의 제2면 상에 방사패턴을 포함하되,
    상기 방사패턴은,
    상기 인쇄회로기판의 제1면 또는 상기 인쇄회로기판의 내부에 형성되는 접지패턴과 소정의 거리만큼 이격되는 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 복수의 층을 포함하되,
    상기 접지패턴은 상기 복수의 층 중 하나의 층에 형성되는 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 복수의 층을 포함하되,
    상기 방사패턴과 상기 접지패턴 사이에는 그라운드가 형성되지 않는 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방사패턴은 상기 접지패턴과 커패시턴스 결합되는 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방사패턴과 상기 접지패턴 사이의 거리에 따라 방사 신호의 주파수가 달라지는 안테나.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방사패턴의 길이에 따라 방사 신호의 주파수가 달라지는 안테나.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방사부는,
    상기 안테나가 실장되는 다른 보드의 방사부와 연결되는 연결부를 포함하는 안테나.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안테나가 실장되는 다른 보드는 상기 방사패턴의 방사방향으로 그라운드가 형성되지 않는 안테나.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방사부는,
    상기 인쇄회로기판으로부터 신호를 입력받는 피드부; 및
    상기 인쇄회로기판의 그라운드와 연결되는 접지부를 포함하는 안테나.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방사부는,
    상기 인쇄회로기판 상에 솔더링되어 상기 제1 방사부를 지지하는 하나 이상의 지지부를 포함하는 안테나.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부의 하부 및 상기 인쇄회로기판의 제2면 사이에는 그라운드가 형성되지 않는 안테나.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03263903A (ja) * 1989-04-28 1991-11-25 Misao Haishi 小形アンテナ
JP2004128605A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Murata Mfg Co Ltd アンテナ構造およびそれを備えた通信装置
JP2005005866A (ja) * 2003-06-10 2005-01-06 Alps Electric Co Ltd アンテナ一体型モジュール
JP4217596B2 (ja) * 2003-12-05 2009-02-04 アルプス電気株式会社 アンテナ一体型モジュール
JP2007259412A (ja) * 2006-02-22 2007-10-04 Alps Electric Co Ltd アンテナ一体型モジュール
US20090058731A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-05 Gm Global Technology Operations, Inc. Dual Band Stacked Patch Antenna
KR101041609B1 (ko) * 2008-12-24 2011-06-15 전남대학교산학협력단 소형 적층형 모노폴 칩 안테나
JP5549800B2 (ja) * 2009-12-25 2014-07-16 ミツミ電機株式会社 受信モジュールおよびそれを備えた携帯機器端末
FR2969832B1 (fr) * 2010-12-24 2013-01-18 Commissariat Energie Atomique Cellule rayonnante a deux etats de phase pour reseau transmetteur
KR101535859B1 (ko) * 2013-12-20 2015-07-10 현대오트론 주식회사 차량용 안테나 장치
KR102280159B1 (ko) * 2015-05-19 2021-07-22 엘지이노텍 주식회사 통신모듈 및 이를 포함하는 통신장치

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