(19) 대한민국특허청(kr) (12)...

(19) 한민 특허청(KR)

(12) 등 특허공보(B1)

(45) 공고 2014 12월17

(11) 등 10-1472894

(24) 등 2014 12월09

(51) 특허 (Int. Cl.)

H01Q 1/46 (2006.01) H01Q 1/24 (2006.01)(21) 원 10-2013-0028901

(22) 원 2013 03월19

심사청 2013 03월19

(65) 공개 10-2014-0115417

(43) 공개 2014 10월01

(56) 행 사 헌

KR101128872 B1

JP2007221185 A

KR100672967 B1

KR1020010109600 A

(73) 특허

(주)맥 크 러지

청원 창 연 단지 40, 301 (크 크 타 업 )

학 산학 단

청 도 청주시 원 내 동 52 (개신동)

고

청원 창 창 앙 65, 617동 102(우림필 2차아 트)

(72)

안병철

청주시 체 68, 116동 702 (사직동, 청주 지 슬아 트)

재훈

청주시 가경 193, 102동 902 (가경동, 림아 트)

(뒷 에 계 )

(74) 리

복,

체 청 항 : 6 항 심사 : 나병

(54) 다 안 나

(57) 약

본 상 에 다 사 가 고 하 에 사 망 는 다 안 나

에 한 것 , 다 사 가 는 상 과, 상 각 사 에 크 상 갖는

공 하 한 망 어 는 하 과, 상 하 망과 상 사

(뒷 에 계 )

도 - 도3

등록특허 10-1472894

- 1 -

연결함과 함께 상 사 피 합 해 상 하 에 는 도 과, 상

도 감싸 상 과 하 간격 하게 지하고 상 도 과 함께 사 어 상 과 하

계 견고하게 고 하 한 체 과, 상 사 피 합 해 하 망과

체 단락도 , 상 도 상 과 하 에 연결하 한 드 비아 과, 상

드 비아 통해 상 사 연결하는 사 연결 망 연결 포함하여 는

것 특징 한다.

(72)

래

청 도 진천 진천 리 사 359

고

청원 창 창 앙 65, 617동 102(우림필 2차아 트)

등록특허 10-1472894

- 2 -

특허청

청 항 1

다 사 가 는 상 과,

상 각 사 에 크 상 갖는 공 하 한 망 어 는 하 과,

상 하 망과 상 사 연결함과 함께 상 사 피 합

해 상 하 에 는 도 과,

상 도 감싸 상 과 하 간격 하게 지하고 상 도 과 함께 사 어 상 과

하 계 견고하게 고 하 한 체 과,

상 사 피 합 해 하 망과 체 단락도 , 상 도

상 과 하 에 연결하 한 드 비아 과,

상 드 비아 통해 상 사 연결하는 사 연결 망 연결 포함하여

는 것 특징 하는 다 안 나 .

청 항 2

1 항에 어 , 상 도 상 상 과 하 에 납 연결하는 것 특징 하는 다 안

나 .

청 항 3

삭

청 항 4

삭

청 항 5

1 항에 어 , 상 사 피 합 한 단락도 그 단 비아 상 하

망과 체 는 것 특징 하는 다 안 나 .

청 항 6

1 항에 어 , 상 도 도도가 우 한 재료 고, 도 처리 어 는

것 특징 하는 다 안 나 .

청 항 7

1 항에 어 , 상 도 상 상 과 하 에 연결하 해 상 도 상

보다 게 하고 상 도 아랫 하 아랫 보다 낮게 는 것 특징 하는 다 안 나

.

청 항 8

1 항에 어 , 상 체 플 과 폴리 보 트 같 실 재료 고, 상

체 내 직경 상 도 직경보다 크게 는 것 특징 하는 다 안 나

.

야

본 사 가 상 과 망 하 다 안 나에 어 , 사[0001]

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- 3 -

도 과 단락도 공하 동시에 상 과 하 견고하게 지지하도 한 다 안 나

에 한 것 다.

경

식, , 지그비(ZigBee) 같 망 등 도 는 편 합 실 [0002]

원편 안 나 하는 것 람직하다.

또한, 통신 단말 안 나에 어 공간 한 안 나 , 주변 체 향 [0003]

한 단 향 사 , 단말 향상 한 안 나 경량 등 다.

러한 안 나 경량 해 쇄 (patch), 라믹 , 나 (helix) (spiral) 등 하여[0004]

원편 안 나 할 다. 그러나 들 는 상 통신 단말 안 나 사항 만

하지는 못한다.

상 쇄 경우 한계 해 에 약 , 단 향 사 해 큰[0005]

지 사 해야 한다. 상 라믹 경우 고 재료 사 는 가능하지만 역폭

겁다는 단 다. 상 나 안 나는 에 한계가 다.

한 통신 단말 안 나 사항 만 하는 다 안 나가 다. 다 안 나는 2개 또[0006]

는 4개 사 (radiator)가 상 과 사 한 망 하

포함하여 2 또는 그 상 다 다. 사 망 별개 에 안

나 감 고 에 라 안 나 가 가능하게 다.

하 망 사 하여 상 각 사 에 한 상(phase) 차 가지는 공 함[0007]

는 편 사 특 가지 고 가벼운 통신 단말 안 나 할 다. 하

아랫 에는 망과 사 에 지(ground) 공하는 지 다. 경우 한 역폭

특 과 득 특 얻 해 상 과 하 사 에 한 간격 필 가 다.

한 다 안 나 는 ·경량 원편 안 나 에 합하 약 10dB 후 비 가지는 단[0008]

향 사 공한다.

다 안 나에 어 상 과 하 쇄 공 또는 어 계가공 하여 튼튼하고 하[0009]

게 할 다. 경우 상 사 하 망 연결하 한 '다 안 나

'가 한 과 가 다. 다 안 나 는 사 망 연결하는

능, 상 과 하 계 견고하게 립하는 능, 사 피 합 단락 (short-

circuited line) 공하는 능 등 3가지 능 동시에 행해야 한다.

다 안 나 역 F (inverted-F) 안 나 사 에 할 다. 다[0010]

안 나에는 역 F 폴 사 다. 역 F 안 나(100)는 도 1에 도시 것과 같 평도 (110),

도 (120), 단락도 (130) 지 (150) 다.

상 같 역 F 안 나(100) 여 (excitation)는 도 하단과 지 사 공극(gap)(140)[0011]

에 원 또는 압원 가하여 루어진다.

상 평도 (110)과 도 (120) 합해 다 폴(dipole) 안 나 양극도 역할 하 지 (15[0012]

0) 극도 역할 한다. 상 평도 (110)과 도 (120)에 는 지 (150)에 는

합에 해 가 공간 다.

역 F 안 나(100)에 지 (150) 안 나 지 없 는 안 나가 동 하지 않 지[0013]

(150) 크 에 라 안 나 사 과 피 가 달라진다.

상 단락도 (130) 아래에 한 것과 같 역 F 안 나(100) 피 합 해 사 다. [0014]

단 지 연결 었 '단락 었다(short-circuited)'고 하 단락 단락 또는 단락

도 라 한다.

상 평도 (110)과 도 (120) 합 동 주 에 약 1/4 가 는 공진 주 에[0015]

역 F 안 나(100)는 고 폴(monopole) 안 나 동 한다.

역 F 안 나(100) 평도 (110) 한 가지 지 (150)에 직 경우 안 나 [0016]

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피 는 30~40Ω 실 값 다. 그러나 도 1에 같 평도 (110) 지 (150)에 평행하게

는 경우에는 도체 지 (150) 안 나 단락시키 에, 안 나 피 가 3~4Ω

실 큰 값( : -500Ω에 -200Ω) 허 가지게 다. 피 값 안 나

특 피 50~100Ω 변 하 해 단락도 (130) 사 다.

상 단락도 (130) 역 F 안 나뿐만 아니라 피 가 실 값 가지 큰 허 값 가[0017]

지는 안 나 피 합에 리 사 다. 안 나 피 합 해 평도 (110) ,

지 (150)과 평도 (110) 사 간격 등에 라 단락도 (130) 해야 한다. 그러므 단락도 (130)

안 나 한 취 안 나 계과 에 단락도 (130) 상 결 다.

도 1 역 F 안 나에 어 평도 (110) 복 는 'ㄹ' 상( 미앤 (meander) 상 라 함) 또[0018]

는 나 상 하여 그 크게 감 시킬 다. 도 (120) 근 한 에 단락도 (130)

연결할 경우 안 나 동 주 가 크게 감 어 결 안 나가 욱 는 과 얻 다.

다 안 나 태 '동 '( 한민 등 특허 10-1128872) ' 쇄 '(W.-I.[0019]

Son, H.-L. Lee, M.-Q. Lee, S.-B. Min and J.-W. Yu, "Compact square quadrifilar spiral antenna with

circular polarization for UHF mobile reader," Proc. Asia-Pacific Microw. Conf., 2010, pp. 2271-2274)가

다.

'동 '(200)는 본 원 포함한 들에 한 한민 특허 10-1128872 ‘원편[0020]

안 나’에 어 , 는 도 2 같다. 도 2 는 상 사 (도 2에는 시 지 않

) 하 망 연결하 한 내 도체(210), 내 도체 러싸는 도체(220), 내 도체

도체 사 간격 지시켜 주는 연체(230), 사 피 합 상 에 단락도 (도

2에 시 지 않 ) 단 도체에 연결하 한 핀(260), 도체 하 아랫 지 (도 2

에 미 시)에 연결하 한 3개 핀(271, 272, 273), 상 지지 (240), 하 지지 (250) 등

다. 사 피 합 단락도 단 도체(220) 통해 지 에 연결 다.

도 2 에 어 내 도체(210) 상단과 하단, 단락도 단과 도체 연결하 한 핀(260), [0021]

도체 하 지 에 연결하 한 3개 핀(271, 272, 273) 등 6개 납 ,

또한 상 에 사 만큼 가공 (동 특 피 한 리 해 필 함) '

동 '(200)가 므 , 도 2 는 안 나 비 크게 상승시키는

한다.

한편 ' 쇄 '는 '동 ' 내 도체(210) 쇄 도 체한 것 다. 상 과 하 사[0022]

에 직 쇄 태 도 에 해 사 망 연결 다. 도 간에

병 사 피 합 단락도 하 향 그 단 하 지 과

연결 다.

상 ' 쇄 '에 어 , 사 가 망에 연결 는 에는 가 없 나, 쇄[0023]

만 는 한 계 강도 얻지 못하므 , 상 과 하 견고하게 고 하 한 별도 지지

가 필 하다는 단 다.

또한, 상 ' 쇄 '에 어 납 도 상 과 하 에 연결하고 단락도 하 에[0024]

연결할 , 납 가 한 강도 가지게 하 , 상 , 하 , 도 납 에

하여 납 는 크게 해야 하 에 가 복 해 진다는 단 다.

내

해결하 는 과

본 상 같 래 해결하 한 것 , 상 과 하 다 안 나에 어[0025]

, 하 망 하여 상 에 다 사 에 공 하 , 사 피

합 단락도 공하 한 다 안 나 공하는 그 다.

또한, 본 '동 ' ' 쇄 ' 등 에 어 복 , 계 강도 취약[0026]

, 하지 않 가공비 립비 등과 같 해결하 해, 하 망과 상 사

연결하 동시에 상 과 하 계 견고 립하 한 도 과

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러싼 체 , 망과 체 어 사 피 합하 한 단락도 , 상

도 안 나 상 과 하 에 연결하 한 드(pad) 비아 (via hole), 그리고 사 연결

망 연결 등 다 안 나 공하는 또 다 다.

과 해결 단

상 같 달 하 한 본 에 한 다 안 나 는 다 사 가 는 상[0027]

과, 상 각 사 에 크 상 갖는 공 하 한 망 어 는 하

과, 상 하 망과 상 사 연결함과 함께 상 사 피

합 해 상 하 에 는 도 과, 상 도 감싸 상 과 하 간격 하게

지하고 상 도 과 함께 사 어 상 과 하 계 견고하게 고 하 한 체 과, 상

사 피 합 해 하 망과 체 단락도 , 상 도 상

과 하 에 연결하 한 드 비아 과, 상 드 비아 통해 상 사 연결

하는 사 연결 망 연결 포함하여 는 것 특징 한다.

과

본 에 한 다 안 나 는 다 과 같 과가 다.[0028]

첫째, 도 과 러싸는 체 다 안 나에 할 경우 에 비해 그 가 단 하고[0029]

납 가 어들 에 가공비 립비 폭 다.

째, 망 체 단락도 다 안 나에 할 경우 안 나 욱 할 , 다 안[0030]

나 단 할 다. 또한 단락도 단 지 한 납 필 없 므 안 나 에 필

한 업공 다.

째, 다 안 나에 할 경우 안 나 비 고 질 신뢰도 다. [0031]

도 간단한

도 1 본 역 F 안 나 사시도[0032]

도 2는 다 안 나 한 '동 ' 사시도

도 3 본 에 한 다 안 나 사시도

도 4a는 본 는 다 안 나 상 평 도

도 4b는 본 는 다 안 나 상 에 시할 경우 상 아랫 평 도

도 5a는 본 는 다 안 나 하 평 도

도 5b는 본 는 다 안 나 하 에 시할 경우 하 아랫 평 도

도 6a는 시 본 2 원편 안 나 사시도

도 6b는 시 본 2 원편 안 나 하 평 도

실시하 한 체 내

하, 본 실시 에 다 안 나 에 해 첨 도 참고하여 상 한다. 첨[0033]

도 본 시 태 도시한 것 , 는 본 보다 상 하 해 공 는 것

뿐, 에 해 본 가 한 는 것 아니다.

또한, 도 에 계없 동 하거나 는 는 동 한 참 여하고 에 한 복 [0034]

생략하 하 , 편 하여 도시 각 크 상 과 거나 다. 또

한 간결 해, 앞 맥 볼 , 지 하는 엇 지 게 해할 는

경우에는, 다 에 는 생략하 한다.

도 3 본 에 한 다 안 나 (300) 사시도 다. 도 3과 함께 도 6a 도 6b 실시 참[0035]

하여 한다.

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본 도 6a에 나타낸 것과 같 1개 또는 그 상 사 (450)가 는 상 (400)과, 상 사[0036]

(450)에 크 상 공 하 한 망(550) 는 하 (500) 또는 그 상

다 안 나 에 어 , 상 하 (500)에 망(550)과 상 상 (400)에

사 (450) 연결하 사 피 합 단락도 공한다.

도 3에 , 안 나 (300)가 가 지는 것 지하 해 상 (400) 생략하 다. 하 (500) 다[0037]

안 나 (300) 주변 만 시하 다.

본 에 한 다 안 나 는 상 (400) 사 (450) 하 (500) 망(550) 연결[0038]

하 한 도 (310), 상 도 (310) 감싸 상 (400)과 하 (500) 간격 지하고

상 도 (310)과 함께 사 어 상 (400)과 하 (500) 계 견고하게 고 하 한 체

(330)과, 상 사 (450) 피 합 해 하 (500) 망(550)과 체 쇄

공 에 해 단락도 (350)과, 상 도 (310) 상 상 (400)에 연결하 한 드

(321,323) 비아 (322)과, 상 도 (310) 상 하 (500)에 연결하 한 드(341,343)

비아 (342)과, 그리고 사 연결 (329)과 망 연결 (349) 포함하여 다.

상 도 (310) 도도가 우 한 리 또는 알루미늄과 같 재료 만들어지 , 식 지하[0039]

고 납 에 착 도 그 도 ( : 도 ) 처리 다.

납 도 (310) 상 (400)과 하 (500)에 연결하 해 도 (310) 상 (400) [0040]

보다 약간 게 하고 도 (310) 아랫 하 (500) 아랫 보다 약간 낮게 한다.

상 체 (330) 상 (400)과 하 (500) 사 에 약간 압 상태에 빈 틈 없 립 도[0041]

납 도 (310) 상 (400)과 하 (500)에 견고 고 한다.

상 도 (310)과 러싸는 체 (330) 함께 하여 상 (400)과 하 (500) 간격 [0042]

지하 동시에 견고 립한다.

상 도 (310) 직경 상 (400)과 하 (500) 견고하게 립 고, 안 나 사 시 생할 는[0043]

격 해 안 나가 변 거나 상 지 않도 큰 값 한다.

상 도 (310) 러싸는 체 (330) 플 과 폴리 보 트 같 실 ( 실탄[0044]

트 값 ) 재료 사 하여 계가공 또는 한 에 해 하게 다. 상 체

(330) 는 안 나 계 단계에 결 는 상 (400)과 하 (500) 사 간격과 같게 한다.

상 체 (330) 내 직경 상 도 (310) 직경보다 미 하게 크게 하여( 들 , 0.02㎜) [0045]

도 (310) 체 (330)에 끼워 지게 한다. 납 도 (310) 상 (400)과 하 (500)에 견고

하게 연결하고, 상 체 (330) 한 압 상 (400)과 하 (500) 사 에 끼어 게

한다.

상 체 (330) 직경 상 (400)과 하 (500) 견고하게 지지할 도 큰 값[0046]

한다.

상 사 연결 (329) 단 드(321) 상 (400) 아랫 드(323), 상 드[0047]

(321, 323) 심에 에 직 비아 (322) 상 도 (310) 사 (450)에 납

연결하 한 것 다.

상 상 (400) 드(321) 직경 납 에 해 도 (310) 상 (400)에 견고하게 고[0048]

도 한 값 한다.

상 비아 (322, 342) 쇄 하는 본 하나 과 직 한 직경[0049]

그 벽에는 쇄 공 에 해 한 께 착 다.

상 비아 (322, 342) 직경 도 마찰 없 통과 , 도 (310) 과 비아 (322, 342) 벽[0050]

사 빈 틈에 납 들 도 도 (310) 직경보다 미 하게 큰 값( 들 ,

0.05㎜) 한다. 상 아랫 드(323)는 비아 (322) 벽에 착 막 비아 에 지지

함 막 겨짐 지하 한 것 다.

상 도 (310) 상 드(321)에 납 연결함 도 (310) 사[0051]

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(450)에 연결 게 한다. 납 과 에 납 도 (310) 과 비아 (322) 벽 사 공간 채우

게 도 (310) 상 (400)에 견고하게 고 다.

상 도 (310) 아랫 망 연결 (349)과 사 피 합 단락도 (350)에 간[0052]

연결 다. 상 (400) 경우 마찬가지 , 납 도 (310) 하 (500)에 연결하 해, 하

드(343) 하 (500) 통하는 비아 (342) 사 다. 하 드(343)가 하 지

(520)과 연 도 , 상 드(343) 에 한 폭 원 고리(344) 양 지

거 다.

납 도 (310) 아랫 하 (500) 아랫 드(343)에 연결한다. 납 도[0053]

(310) 과 하 비아 (342) 벽 사 빈 공간 채우게 어 도 (310) 하 (500)에 견고하게

고 다. 하 (500) 드(341)는 망 연결 (349), 단락도 (350)과 연결 또한 비아

(342)과 하 아랫 드(343) 도 연결 다. 라 납 상 도 (310) 하 아랫

드(343) 하 비아 (342)에 연결 , 도 (310) 연 망 연결 (349)과 단

락도 (350)에 연결 다.

사 피 합 한 단락도 (350) 쇄 공 에 해 망(550)과 함께 [0054]

하 에 다. 단락도 (350) 폭 사 (450) 계과 에 결 값 한다.

단락도 (350) 단에는 비아 (352)과 비아 지지 드(351)가 연결 다. 단락도 (350) 단 비아

(352) 쇄 공 에 해 망(550) 과 에 다. 비아 (352) 벽

하 (500) 아랫 지 (520)과 연결 단락도 (350) 단 하 (500) 아랫 지 (520)에

연결 다.

같 사 피 합 단락도 (350) 쇄 공 하여 하 (500) 망[0055]

(550)과 체 동시에 함 다 안 나 (300)가 간단해지 , 단락도 (350) 단 납

필 없게 어 안 나 에 필 한 업공 다. 또한 상 단락도 (350) 망

(550) 주변 빈 공간에 함 보다 안 나 에 합한 얻는다.

도 4a는 다 안 나 상 (400) 나타낸 평 도 다. 도 4a에 시 원편 해 사[0056]

(450) 4개가 차 90도씩 어 경우 보 다. 역 F 미앤 폴 등 다양한 안 나

가 사 가 사 다. 도 4a에 사 (450) 나타내는 사각 사 가 차지하는 공간

나타낸 것 실 사 상 아니다.

한 같 도 (310) 상 드(321)에 납 연결 다. 상 상[0057]

(400)에 4개 사 (450)가 는 경우, 본 에 한 다 안 나 가 4개 사 에 동

하게 다.

도 4b는 다 안 나 상 (400) 향에 시했 상 (400) 아랫 보 것 비아[0058]

(322) 지지 드(323) 한 든 쇄 공 에 해 거 다.

도 5a는 다 안 나 하 (500) 나타낸 평 도 다. 여 망(550) 그것 차지하는 공[0059]

간 시한 것 실 망 상 아니다. 도 5a에 망 가 도시 어 다. 상

(400) 4개 사 (450)에 공 하 해 4개 연결 (349)가 망(550)에 연결 다. 상

망(550) 주변에 망 연결 (349), 단락도 (350), 드(341, 351), 비아 (342, 352)

등 다. 단락도 단에는 비아 (352)과 드(351)가 다.

도 5b는 다 안 나 하 (500) 향에 시하 하 아랫 보 평 도 , 하[0060]

아랫 에는 도 납 한 드(343)가 고, 드 지 (520) 연시키

해 드 지 원 고리(344) 태 거 다. 또한 단락도 (350) 단 하

지 (520)에 연결하 한 비아 (352) 다.

도 6a는 본 2 원편 안 나 보 사시도 다. 안 나는 915MHz 역 [0061]

식 단말 내 안 나 각 는 3.5×3.5×0.6㎤( 915MHz 하

0.107 ×0.107 ×0.021 ) 고도 것 다.

상 하 (500)에 도 6b 망(550) 하여 상 (400)에 4개 역 F 미앤 [0062]

폴 사 (450) 하 해 본 에 한 다 안 나 (300)가 었다. 안 나

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하 해 역 F 폴 평도 미앤 태 하 , 망(550) 직

미앤 태 하여 망(550) 하 다. 본 에 한 다 안 나 는 다

안 나에 특 도 6a 같 다 안 나 그 진가가 다

한편, 상에 한 본 상 한 실시 첨 도 에 한 는 것 아니고, 본 [0063]

사상 어나지 않는 내에 여러 가지 , 변 변경 가능하다는 것 본 하는

야에 래 지식 가진 에게 어 할 것 다.

310 : 도 330 : 체[0064]

350 : 단락도 321, 343 : 도 납 드

322, 342, 352 : 비아 323, 341 : 비아 지지 드

400 : 상 450 : 사

329 : 사 연결 500 : 하

550 : 망 349 : 망 연결

도

도 1

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도 2

도 3

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- 10 -

도 4a

도 4b

등록특허 10-1472894

- 11 -

도 5a

도 5b

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- 12 -

도 6a

도 6b

등록특허 10-1472894

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