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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-129532(P2019-129532A)
(43)【公開日】2019年8月1日
(54)【発明の名称】アンテナ装置及びアンテナモジュール
(51)【国際特許分類】
H01Q 15/14 20060101AFI20190708BHJP
H01Q 13/08 20060101ALI20190708BHJP
H01Q 19/02 20060101ALI20190708BHJP
H01Q 23/00 20060101ALI20190708BHJP
H01Q 21/06 20060101ALI20190708BHJP
【ＦＩ】
H01Q15/14 Z
H01Q13/08
H01Q19/02
H01Q23/00
H01Q21/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2018-206835(P2018-206835)
(22)【出願日】2018年11月1日
(31)【優先権主張番号】10-2018-0008942
(32)【優先日】2018年1月24日
(33)【優先権主張国】KR
(31)【優先権主張番号】10-2018-0058866
(32)【優先日】2018年5月24日
(33)【優先権主張国】KR
(71)【出願人】
【識別番号】594023722
【氏名又は名称】サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド．
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】リョー、ジョン キ
(72)【発明者】
【氏名】キム、ホン イン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ナム キ
【テーマコード（参考）】
5J020
5J021
5J045
【Ｆターム（参考）】
5J020AA03
5J020BA01
5J020BC13
5J020CA04
5J020DA02
5J021AA05
5J021AA09
5J021AB06
5J021BA01
5J021CA03
5J021FA26
5J021HA10
5J021JA07
5J021JA08
5J045AA05
5J045AB05
5J045DA10
5J045MA07
5J045NA03
(57)【要約】
【課題】アンテナ性能を向上させるとともに、小型化に有利な構造を有することができるアンテナ装置及びアンテナモジュールを提供する。【解決手段】本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、貫通孔を有するグランドパターンと、グランドパターンの上側に配置され、ＲＦ信号を送信及び／又は受信するように構成されたアンテナパターンと、貫通孔を貫通するように配置され、一端がアンテナパターンと電気的に連結される給電ビアと、複数の導電性パターン、及び複数の導電性パターンを電気的に連結する少なくとも一つの導電性ビアをそれぞれ含む複数のセルが離隔して繰り返し配置された構造を有するメタ部材と、を含み、メタ部材は、グランドパターンの上側でアンテナパターンの側境界の少なくとも一部に沿って配置され、且つアンテナパターンよりも上位まで拡張して配置されることができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
貫通孔を有するグランドパターンと、
前記グランドパターンの上側に配置され、ＲＦ信号を送信及び／又は受信するように構成されたアンテナパターンと、
前記貫通孔を貫通するように配置され、一端が前記アンテナパターンと電気的に連結される給電ビアと、
複数の導電性パターン、及び前記複数の導電性パターンを電気的に連結する少なくとも一つの導電性ビアをそれぞれ含む複数のセルが離隔して繰り返し配置された構造を有するメタ部材と、を含み、
前記メタ部材は、グランドパターンの上側で前記アンテナパターンの側境界の少なくとも一部に沿って配置され、且つ前記アンテナパターンよりも上位まで拡張して配置される、アンテナ装置。
前記グランドパターンの上側に配置され、ＲＦ信号を送信及び／又は受信するように構成されたアンテナパターンと、
前記貫通孔を貫通するように配置され、一端が前記アンテナパターンと電気的に連結される給電ビアと、
複数の導電性パターン、及び前記複数の導電性パターンを電気的に連結する少なくとも一つの導電性ビアをそれぞれ含む複数のセルが離隔して繰り返し配置された構造を有するメタ部材と、を含み、
前記メタ部材は、グランドパターンの上側で前記アンテナパターンの側境界の少なくとも一部に沿って配置され、且つ前記アンテナパターンよりも上位まで拡張して配置される、アンテナ装置。
【請求項2】
上下方向から見たとき、少なくとも一部が前記アンテナパターンと重なるように、前記アンテナパターンの上側に配置される上部結合パターンをさらに含む、請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項3】
前記メタ部材は、上下方向から見たとき、前記アンテナパターンにおいて第１側面方向に離隔して配置される複数の第１セルと、上下方向から見たとき、前記アンテナパターンにおいて前記第１側面方向と反対方向に離隔して配置される複数の第２セルと、を含み、
前記給電ビアの一端は、前記アンテナパターンの中心から前記第１側面方向と異なる第２側面方向に偏った地点に電気的に連結される、請求項２に記載のアンテナ装置。
前記給電ビアの一端は、前記アンテナパターンの中心から前記第１側面方向と異なる第２側面方向に偏った地点に電気的に連結される、請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項4】
一端が前記アンテナパターンの中心から前記第１側面方向に偏った地点に電気的に連結される第２給電ビアをさらに含み、
前記メタ部材は、上下方向から見たとき、前記アンテナパターンにおいて前記第２側面方向に離隔して配置される複数の第３セルと、上下方向から見たとき、前記アンテナパターンにおいて前記第２側面方向と反対方向に離隔して配置される複数の第４セルと、をさらに含む、請求項３に記載のアンテナ装置。
前記メタ部材は、上下方向から見たとき、前記アンテナパターンにおいて前記第２側面方向に離隔して配置される複数の第３セルと、上下方向から見たとき、前記アンテナパターンにおいて前記第２側面方向と反対方向に離隔して配置される複数の第４セルと、をさらに含む、請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項5】
前記複数の第１セルはａ×ｎ構造で配列され、
前記複数の第２セルはｂ×ｎ構造で配列され、
前記複数の第３セルはｃ×ｎ構造で配列され、
前記複数の第４セルはｄ×ｎ構造で配列され、
前記ｎは自然数であり、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄはｎよりも大きい自然数である、請求項４に記載のアンテナ装置。
前記複数の第２セルはｂ×ｎ構造で配列され、
前記複数の第３セルはｃ×ｎ構造で配列され、
前記複数の第４セルはｄ×ｎ構造で配列され、
前記ｎは自然数であり、前記ａ、ｂ、ｃ、ｄはｎよりも大きい自然数である、請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項6】
前記メタ部材は、前記複数の第１セルの一端と前記複数の第３セルの一端の間に配置された複数の第１ダミーセルと、前記複数の第１セルの他端と前記複数の第４セルの一端の間に配置された複数の第２ダミーセルと、前記複数の第２セルの一端と前記複数の第３セルの他端の間に配置された複数の第３ダミーセルと、前記複数の第２セルの他端と前記複数の第４セルの他端の間に配置された複数の第４ダミーセルと、を含み、
前記複数の第１ダミーセル、前記複数の第２ダミーセル、前記複数の第３ダミーセル及び前記複数の第４ダミーセルはそれぞれ、前記複数の第１セル、前記複数の第２セル、前記複数の第３セル及び前記複数の第４セルのそれぞれよりも大きい、請求項５に記載のアンテナ装置。
前記複数の第１ダミーセル、前記複数の第２ダミーセル、前記複数の第３ダミーセル及び前記複数の第４ダミーセルはそれぞれ、前記複数の第１セル、前記複数の第２セル、前記複数の第３セル及び前記複数の第４セルのそれぞれよりも大きい、請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項7】
前記メタ部材は、前記アンテナパターンの側境界の少なくとも一部に沿って配置され、且つ前記上部結合パターンの同位まで拡張して配置される、請求項２から６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項8】
前記メタ部材は、前記複数の導電性パターンのうち最上位の導電性パターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離が、前記上部結合パターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離と同一となるように配置され、
前記メタ部材は、前記複数の導電性パターンのうち最下位の導電性パターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離が、前記アンテナパターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離と同一となるように配置される、請求項２から７のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記メタ部材は、前記複数の導電性パターンのうち最下位の導電性パターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離が、前記アンテナパターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離と同一となるように配置される、請求項２から７のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項9】
前記メタ部材は、前記複数の導電性パターンのうち少なくとも一つの前記グランドパターンからの垂直離隔距離が、前記上部結合パターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離よりも短く、前記アンテナパターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離よりも長くなるように配置される、請求項８に記載のアンテナ装置。
【請求項10】
前記メタ部材は、上下方向から見たとき、前記複数のセルのアンテナパターンの水平離隔距離が、前記複数の導電性パターンのうち最上位の導電性パターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離よりも短く、前記複数の導電性パターンのうち最下位の導電性パターンの前記グランドパターンからの垂直離隔距離よりも長くなるように配置される、請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項11】
前記メタ部材は、上下方向から見たとき、前記複数のセルのアンテナパターンに対する水平離隔距離が互いに均一であり、且つ前記複数のセル間の間隔よりも長くなるように配置される、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項12】
前記アンテナパターンは多角形のパッチ（ｐａｔｃｈ）形態を有し、
前記複数の導電性パターンはそれぞれ、前記アンテナパターンに対応する多角形の形状を有しており、
前記複数の導電性パターンのそれぞれの一辺の長さは、前記複数の導電性パターンのうち最上位の導電性パターンの前記グランドパターンからの離隔距離よりも短く、前記複数の導電性パターンのうち最下位の導電性パターンの前記グランドパターンからの離隔距離よりも長い、請求項１から１１のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記複数の導電性パターンはそれぞれ、前記アンテナパターンに対応する多角形の形状を有しており、
前記複数の導電性パターンのそれぞれの一辺の長さは、前記複数の導電性パターンのうち最上位の導電性パターンの前記グランドパターンからの離隔距離よりも短く、前記複数の導電性パターンのうち最下位の導電性パターンの前記グランドパターンからの離隔距離よりも長い、請求項１から１１のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項13】
前記メタ部材は、最下位の導電性パターンから前記グランドパターンまでの離隔距離が、前記複数の導電性パターンのうち最上位の導電性パターンから前記最下位の導電性パターンまでの離隔距離よりも長くなるように配置される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項14】
前記グランドパターンと電気的に連結されるように配置され、上下方向から見たとき、前記メタ部材の少なくとも一部を囲むように配置される複数の第１遮蔽ビアをさらに含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項15】
前記グランドパターンと電気的に連結されるように配置され、上下方向から見たとき、前記貫通孔を囲むように配置される複数の第２遮蔽ビアをさらに含む、請求項１４に記載のアンテナ装置。
【請求項16】
前記グランドパターンは、上下方向から見たとき、前記メタ部材と前記アンテナパターンの間、前記アンテナパターン、及び前記メタ部材の少なくとも一部とすべて重なる、請求項１から１５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項17】
前記複数のセルは、ＲＦ信号に対する負の屈折率を有するように配列される、請求項１から１６のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【請求項18】
複数の配線、前記複数の配線の上側に配置されたグランドパターン、及び前記複数の配線の下側で前記複数の配線と電気的に連結される複数の配線ビアを含む連結部材と、
前記複数の配線ビアのうちの少なくとも１つと電気的に連結され、前記連結部材の下側に配置されたＩＣと、
前記複数の配線と電気的に連結され、前記連結部材の上側に配置された複数のアンテナ装置と、を含み、
前記複数のアンテナ装置のうち少なくとも一つは、ＲＦ信号を送信及び／又は受信するように構成されたアンテナパターンと、上下方向から見たとき、少なくとも一部が前記アンテナパターンと重なるように前記アンテナパターンの上側に配置される上部結合パターンと、一端が前記アンテナパターンの中心から第２側面方向に偏った地点に電気的に連結される第１給電ビアと、一端が前記アンテナパターンの中心から第１側面方向に偏った地点に電気的に連結される第２給電ビアと、ＲＦ信号に対する負の屈折率を有するように配列された複数の導電性パターンを含み、上下方向から見たとき、前記アンテナパターンを囲むメタ部材と、を含む、アンテナモジュール。
前記複数の配線ビアのうちの少なくとも１つと電気的に連結され、前記連結部材の下側に配置されたＩＣと、
前記複数の配線と電気的に連結され、前記連結部材の上側に配置された複数のアンテナ装置と、を含み、
前記複数のアンテナ装置のうち少なくとも一つは、ＲＦ信号を送信及び／又は受信するように構成されたアンテナパターンと、上下方向から見たとき、少なくとも一部が前記アンテナパターンと重なるように前記アンテナパターンの上側に配置される上部結合パターンと、一端が前記アンテナパターンの中心から第２側面方向に偏った地点に電気的に連結される第１給電ビアと、一端が前記アンテナパターンの中心から第１側面方向に偏った地点に電気的に連結される第２給電ビアと、ＲＦ信号に対する負の屈折率を有するように配列された複数の導電性パターンを含み、上下方向から見たとき、前記アンテナパターンを囲むメタ部材と、を含む、アンテナモジュール。
【請求項19】
前記連結部材は、前記複数の配線と電気的に連結され、前記アンテナパターンと異なる方向にＲＦ信号を送信及び／又は受信するように構成された第２アンテナパターンをさらに含む、請求項１８に記載のアンテナモジュール。
【請求項20】
前記連結部材の下側に配置され、前記ＩＣよりも長い高さを有し、前記複数の配線のうち前記複数のアンテナ装置と電気的に連結されていない配線と電気的に連結されるコアビアを含む支持部材と、
前記コアビアと電気的に連結されるように前記支持部材の下側に配置される電気連結構造体と、をさらに含む、請求項１８または１９に記載のアンテナモジュール。
前記コアビアと電気的に連結されるように前記支持部材の下側に配置される電気連結構造体と、をさらに含む、請求項１８または１９に記載のアンテナモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナ装置及びアンテナモジュールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
移動通信のデータトラフィック（Ｄａｔａ Ｔｒａｆｆｉｃ）は、毎年飛躍的に増加する傾向にある。かかる飛躍的に増加するデータを無線網でリアルタイムに支援するための活発な技術開発が行われつつある。例えば、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇ）ベースのデータコンテンツ化、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）、ＳＮＳと結合したライブＶＲ／ＡＲ、自律走行、シンクビュー（Ｓｙｎｃ Ｖｉｅｗ、超小型カメラを用いたユーザー視点からのリアルタイム映像伝送）などのアプリケーション（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）は、大容量のデータを送受信できるようにサポートする通信（例えば、５Ｇ通信、ミリ波（ｍｍＷａｖｅ）通信など）を必要とする。
【0003】
これにより、最近、５世代（５Ｇ）通信を含むミリ波（ｍｍＷａｖｅ）通信が活発に研究されており、これを円滑に実現するアンテナモジュールの商品化／標準化向けの研究も盛んに行われている。
【0004】
高周波数帯域（例えば、２４ＧＨｚ、２８ＧＨｚ、３６ＧＨｚ、３９ＧＨｚ、６０ＧＨｚなど）のＲＦ信号は、伝達される過程で容易に吸収されて損失につながるため、通信品質が急激に低下する可能性がある。そのため、高周波数帯域の通信向けのアンテナには、従来のアンテナ技術と異なる技術的アプローチが必要とされ、アンテナ利得（Ｇａｉｎ）の確保、アンテナとＲＦＩＣの一体化、ＥＩＲＰ（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｒａｄｉａｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ）の確保などのための別の電力増幅器などの特殊な技術の開発が要求される。
【0005】
伝統的に、ミリ波通信環境を提供するアンテナモジュールは、高周波数に応じた高いレベルのアンテナ性能（例えば、送受信率、利得、直進性（ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）など）を満足させるために、ＩＣとアンテナを基板上に配置させて同軸ケーブルを介して連結する構造を用いてきた。しかし、かかる構造は、アンテナの配置空間の不足、アンテナ形状の自由度の制限、アンテナとＩＣの間の干渉の増加、アンテナモジュールのサイズ／コストの増加を誘発することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許第９，０３０，３６０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、アンテナ性能（例えば、送受信率、利得、帯域幅、直進性（ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）など）を向上させるとともに、小型化に有利な構造を有することができるアンテナ装置及びアンテナモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、貫通孔を有するグランドパターンと、上記グランドパターンの上側に配置され、ＲＦ信号を送信又は受信するように構成されたアンテナパターンと、上記貫通孔を貫通するように配置され、一端が上記アンテナパターンと電気的に連結される給電ビアと、複数の導電性パターン、及び上記複数の導電性パターンを電気的に連結する少なくとも一つの導電性ビアをそれぞれ含む複数のセルが離隔して繰り返し配置された構造を有するメタ部材と、を含み、上記メタ部材は、グランドパターンの上側で上記アンテナパターンの側境界の少なくとも一部に沿って配置され、且つ上記アンテナパターンよりも上位まで拡張して配置されることができる。
【0009】
本発明の他の実施形態によるアンテナモジュールは、複数の配線、上記複数の配線の上側に配置されたグランドパターン、及び上記複数の配線の下側で上記複数の配線と電気的に連結される複数の配線ビアを含む連結部材と、上記配線ビアと電気的に連結され、上記連結部材の下側に配置されたＩＣと、上記複数の配線と電気的に連結され、上記連結部材の上側に配置された複数のアンテナ装置と、を含み、上記複数のアンテナ装置のうち少なくとも一つは、ＲＦ信号を送信又は受信するように構成されたアンテナパターンと、上下方向から見たとき、少なくとも一部が上記アンテナパターンと重なるように上記アンテナパターンの上側に配置される上部結合パターンと、一端が上記アンテナパターンの中心から第２側面方向に偏った地点に電気的に連結される第１給電ビアと、一端が上記アンテナパターンの中心から第１側面方向に偏った地点に電気的に連結される第２給電ビアと、ＲＦ信号に対する負の屈折率を有するように配列された複数の導電性パターンを含み、上下方向から見たとき、上記アンテナパターンを囲むメタ部材と、を含むことができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一実施形態によるアンテナ装置及びアンテナモジュールは、アンテナパターンの放射パターンをさらに集中させることにより、アンテナの性能（例えば、送受信率、利得、帯域幅、直進性（ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）など）を向上させるとともに、小型化に有利な構造を有することができる。
【0011】
本発明の一実施形態によるアンテナ装置及びアンテナモジュールは、アンテナパターンの内在的要因による周波数帯域を拡張させることにより、広帯域幅を有することができるとともに、デュアルバンド（ｄｕａｌ−ｂａｎｄ）送受信を行うことができる。
【0012】
本発明の一実施形態によるアンテナ装置及びアンテナモジュールは、デュアルフィード（ｄｕａｌ ｆｅｅｄｉｎｇ）方式のアンテナパターンの複数の表面電流のそれぞれを集中させることにより、アンテナの性能をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態によるアンテナ装置を示す斜視図である。
【図2a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の様々な構造を示す平面図である。
【図2b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の様々な構造を示す平面図である。
【図2c】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の様々な構造を示す平面図である。
【図2d】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の様々な構造を示す平面図である。
【図2e】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の様々な構造を示す平面図である。
【図3a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の表面電流の流れに対応するメタ部材を示す平面図である。
【図3b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の表面電流の流れに対応するメタ部材を示す平面図である。
【図4a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の様々な構造を示す側面図である。
【図4b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の様々な構造を示す側面図である。
【図5a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の断面を示す斜視図である。
【図5b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置のメタ部材の断面を示す斜視図である。
【図6a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置のメタ部材の様々な構造を示す側面図である。
【図6b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置のメタ部材の様々な構造を示す側面図である。
【図7】本発明の一実施形態によるアンテナ装置のＲＦ信号の透過経路を示す側面図である。
【図8a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置の等価回路を示す回路図である。
【図8b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置のＳパラメータを示すグラフである。
【図9a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置において円形のアンテナパターン、及び円形に囲まれるメタ部材を示す斜視図である。
【図9b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置において円形のアンテナパターン、及び円形に囲まれるメタ部材を示す平面図である。
【図10a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置が配列されたアンテナモジュールを示す平面図である。
【図10b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置が配列されたアンテナモジュールを示す平面図である。
【図10c】本発明の一実施形態によるアンテナ装置が配列されたアンテナモジュールを示す平面図である。
【図11】本発明の一実施形態によるアンテナ装置を含むアンテナモジュールの概略的な構造を示す側面図である。
【図12a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置を含むアンテナモジュールの様々な構造を示す側面図である。
【図12b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置を含むアンテナモジュールの様々な構造を示す側面図である。
【図13a】本発明の一実施形態によるアンテナ装置を含むアンテナモジュールの連結部材の下側の構造を例示した図である。
【図13b】本発明の一実施形態によるアンテナ装置を含むアンテナモジュールの連結部材の下側の構造を例示した図である。
【図14a】本発明の一実施形態によるアンテナモジュールの電子機器における配置を例示した平面図である。
【図14b】本発明の一実施形態によるアンテナモジュールの電子機器における配置を例示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために拡大縮小表示（又は強調表示や簡略化表示）がされることがあり、図面上の同一の符号で示される要素は同一の要素である。
【0015】
図１は本発明の一実施形態によるアンテナ装置を示す斜視図である。
【0016】
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナ装置１００ａは、アンテナパターン１１０ａ、給電ビア１２０ａ、グランドパターン１２５ａ、及びメタ部材１３０ａを含むことができる。本明細書において、上下方向とは、グランドパターン１２５ａの上面及び／又は下面と垂直する方向を意味し、上位（ｕｐｐｅｒ ｌｅｖｅｌ）及び下位（ｌｏｗｅｒ ｌｅｖｅｌ）は、上記上下方向を基準として定義される。
【0017】
アンテナパターン１１０ａは、ＲＦ信号を遠隔受信して給電ビア１２０ａに伝達するか、又は給電ビア１２０ａからＲＦ信号の伝達を受けて遠隔送信するように構成されることができる。上記アンテナパターン１１０ａは、内在的要因（例えば、形状、サイズ、高さ、絶縁層の誘電率など）による内在周波数帯域（例えば、２８ＧＨｚ）を有することができる。
【0018】
例えば、上記アンテナパターン１１０ａは、円形又は多角形の両面を有するパッチアンテナの構造を有することができる。上記パッチアンテナの両面は、ＲＦ信号が導電体と非導電体の間を透過する境界として作用することができる。
【0019】
給電ビア１２０ａは、アンテナパターン１１０ａから受信したＲＦ信号をＩＣに伝達することができ、ＩＣから伝達されたＲＦ信号をアンテナパターン１１０ａに伝達することができる。
【0020】
例えば、１つのアンテナパターンと電気的に連結される給電ビア１２０ａの数は２つ以上であってもよい。給電ビア１２０ａの数が複数である場合、給電ビア１２０ａは、異なる位相（例えば、９０度位相差、１８０度位相差）のＲＦ信号がそれぞれ通過するように構成されることができ、互いに異なる時点でＲＦ信号がそれぞれ通過するように構成されることができ、送信されるＲＦ信号及び受信したＲＦ信号がそれぞれ通過するように構成されることができる。ここで、ＲＦ信号の位相差は、ＩＣの位相変換器（ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ）を介して実現されるか、又は配線の電気的長さ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）の違いを介して実現されることができる。
【0021】
グランドパターン１２５ａは、アンテナパターン１１０ａの下側に配置されることができ、少なくとも一つの貫通孔を有することができる。給電ビア１２０ａは、上記少なくとも一つの貫通孔を貫通するように配置されることができる。
【0022】
グランドパターン１２５ａは、上側のアンテナパターン１１０ａと下側の連結部材１２００ａの間を遮断するように配置される。これにより、アンテナパターン１１０ａと連結部材１２００ａの間の隔離度を向上させることができる。また、グランドパターン１２５ａは、アンテナパターン１１０ａとの電磁結合によるキャパシタンスをアンテナパターン１１０ａに提供することができる。尚、グランドパターン１２５ａは、アンテナパターン１１０ａのＲＦ信号を反射してＲＦ信号を上面方向にさらに集中させることができるため、アンテナパターン１１０ａのアンテナ性能を向上させることができる。
【0023】
メタ部材１３０ａは、アンテナパターン１１０ａよりも小さい複数の導電性パターンと、上記複数の導電性パターンを電気的に連結する少なくとも一つのビアと、をそれぞれ含む複数のセルが離隔して繰り返し配列された構造を有することができる。これにより、メタ部材１３０ａは、電磁バンドギャップ（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｂａｎｄｇａｐ）構造を有することができるため、ＲＦ信号に対する負の屈折率を有することができる。
【0024】
メタ部材１３０ａは、上下方向から見たとき、アンテナパターン１１０ａと重ならないようにグランドパターン１２５ａの上面上に離隔して配置され、メタ部材１３０ａの中間高さからグランドパターン１２５ａまでの離隔距離が、アンテナパターン１１０ａとグランドパターン１２５ａの間の離隔距離よりも長くなるように配置されることができる。すなわち、上記メタ部材１３０ａは、グランドパターン１２５ａの上側でアンテナパターン１１０ａの側境界の少なくとも一部に沿って配置され、且つアンテナパターン１１０ａよりも上位まで拡張して配置されることができる。
【0025】
これにより、メタ部材１３０ａは、負の屈折率をより効率的に活用して、アンテナパターン１１０ａのＲＦ信号を上面方向にさらに集中させることができるため、アンテナパターン１１０ａのアンテナ性能をさらに向上させることができる。
【0026】
図７を参照すると、グランドパターン１２５ａは、アンテナパターン１１０ａから入射するＲＦ信号を反射することができる。反射されたＲＦ信号は、メタ部材１３０ａに透過することができる。メタ部材１３０ａを透過するＲＦ信号の側面ベクトル方向は、メタ部材１３０ａの負の屈折率によって反対方向に変更されることができる。これにより、メタ部材１３０ａを透過するＲＦ信号は上面方向に集中することができる。
【0027】
一方、メタ部材１３０ａは、アンテナパターン１１０ａと電磁結合することができる。ここで、メタ部材１３０ａの要素（例えば、高さ、金属板の形態、金属板のサイズ、金属板の数、複数の金属板間の間隔、アンテナパターンに対する離隔距離など）に依存してアンテナパターン１１０ａの周波数特性に影響を与えることができる。
【0028】
これにより、アンテナパターン１１０ａは、拡張周波数帯域（例えば、２６ＧＨｚ、３８ＧＨｚ）を有することができる。上記拡張周波数帯域が上記内在周波数帯域に隣接する場合、アンテナパターン１１０ａは、広帯域幅を有することができる。上記拡張周波数帯域が上記内在周波数帯域に隣接していない場合、アンテナパターン１１０ａは、デュアルバンド（ｄｕａｌ−ｂａｎｄ）送受信を行うことができる。
【0029】
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナ装置１００ａは、アンテナパターン１１０ａの上面上に離隔して配置された上部結合部材１１５ａをさらに含むことができる。上記上部結合部材１１５ａは、アンテナパターン１１０ａとの電磁結合によるキャパシタンスをアンテナパターン１１０ａに提供することができ、アンテナパターン１１０ａのＲＦ信号の送受信面積を拡大させることができる。これにより、アンテナパターン１１０ａの利得や帯域幅が向上することができる。
【0030】
上記上部結合部材１１５ａの配置により、アンテナパターン１１０ａにおける給電ビア１２０ａの連結のための最適位置は、アンテナパターン１１０ａの中心から離れることができる。
【0031】
図３ａを参照すると、上記最適位置がアンテナパターン１１０ａの第２側面方向（例えば、２７０度方向）のエッジに近い場合、アンテナパターン１１０ａのＲＦ信号の送受信により、アンテナパターン１１０ａを流れる表面電流は、アンテナパターン１１０ａの第４側面方向（例えば、９０度方向）に向かって流れることができる。この際、表面電流が第１側面方向（例えば、０度方向）及び第３側面方向（例えば、１８０度方向）に分散することがあるが、メタ部材１３０ａにより、表面電流のうち第１及び第３側面方向に分散する成分によってＲＦ信号が第１及び第３側面方向に漏れることを抑制することができる。
【0032】
また、図３ｂを参照すると、上記最適位置がアンテナパターン１１０ａの第１側面方向（例えば、０度方向）のエッジに近い場合、アンテナパターン１１０ａのＲＦ信号の送受信により、アンテナパターン１１０ａを流れる表面電流は、アンテナパターン１１０ａの第３側面方向（例えば、１８０度方向）に向かって流れることができる。この際、表面電流が第２側面方向（例えば、２７０度方向）及び第４側面方向（例えば、９０度方向）に分散することがあるが、メタ部材１３０ａにより、表面電流が第２及び第４側面方向に分散する成分によってＲＦ信号が第２及び第４側面方向に漏れることを抑制することができる。
【0033】
したがって、アンテナパターン１１０ａ及び／又は上部結合部材１１５ａを囲むメタ部材１３０ａにより、アンテナパターン１１０ａのＲＦ信号が側面に漏れることを抑制することができるため、アンテナパターン１１０ａのアンテナ性能をさらに向上させることができる。
【0035】
図２ａを参照すると、メタ部材１３０ａは、上下方向から見たとき、アンテナパターン１１０ａを囲むように配置されることができ、アンテナパターン１１０ａに対する離隔距離が均一となるように配置されることができる。これにより、メタ部材１３０ａは、アンテナパターン１１０ａのＲＦ信号が側面に漏れることを効率的に抑制するとともに、グランドパターンから反射したＲＦ信号を効率的に上面方向に集中させることができる。
【0036】
図２ｂ及び図２ｃを参照すると、メタ部材１３０ａは、アンテナパターン１１０ａの一部だけを囲むことができる。これにより、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、メタ部材１３０ａの負の屈折率を活用することにより、アンテナの性能を向上させるとともに、メタ部材１３０ａの使用によるサイズの増加を抑制することができる。
【0037】
図２ｄを参照すると、メタ部材１３０ａは、多角形の頂点に隣接して配置された複数のダミーセルをさらに含むことができる。また、上記複数のダミーセルの各導電性パターンのサイズは、メタ部材の導電性パターンのサイズよりも大きくてもよい。これにより、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、メタ部材１３０ａの負の屈折率特性に殆ど影響を与えることなく、アンテナモジュール内の隣接アンテナ装置のメタ部材と容易に結合することができる。これにより、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、アレイ（ａｒｒａｙ）の側面からアンテナ性能を向上させることができる。
【0038】
一方、図２ａ〜図２ｄを参照すると、アンテナパターン１１０ａは、給電ビアが連結される地点に隣接して形成されたスリット１２２ａを含むことができる。スリット１２２ａは、アンテナパターン１１０ａのインピーダンスに影響を与えることができ、アンテナパターン１１０ａを流れる表面電流が一側のスリットから他側のスリットに流れるように誘導することができる。これにより、アンテナパターン１１０ａから側面に漏れるＲＦ信号は減少することができる。
【0039】
一方、図２ｅを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、アンテナパターン１１０ｄ、グランドパターン１２５ｄ、及びメタ部材１３０ｄを含むことができる。ここで、メタ部材１３０ｄに含まれた複数のセルは、ｎ×１の構造で配列されることができる。ここで、ｎは２以上の自然数である。すなわち、複数のセルは、１つの紐状（ｓｔｒｉｎｇ）に配列されることができる。これにより、本発明の一実施形態によるアンテナ装置のサイズは減少することができる。
【0041】
図４ａを参照すると、メタ部材１３０ａの下位の導電性パターンは、アンテナパターンと同一の高さに配置されることができる。これにより、メタ部材１３０ａの中間高さからグランドパターン１２５ａまでの離隔距離は、アンテナパターンからグランドパターン１２５ａまでの離隔距離よりも長くてもよい。
【0042】
また、図４ｂを参照すると、メタ部材１３０ａの導電性パターン全体は、アンテナパターン１１０ａよりも高い位置に配置されることができる。メタ部材１３０ａの高さは、ＲＦ信号の周波数、アンテナの性能の設計条件、又はアンテナモジュールに含まれるアンテナ装置の数／間隔／サイズによって変わり得る。
【0043】
図５ａは本発明の一実施形態によるアンテナ装置の断面を示す斜視図である。
【0044】
図５ａを参照すると、グランドパターン１２５ａは、上下方向から見たとき、メタ部材１３０ａとアンテナパターン１１０ａの間をカバーするように、メタ部材１３０ａの少なくとも一部と、アンテナパターン１１０ａの少なくとも一部とがともに重なるようにすることができる。これにより、グランドパターン１２５ａは、アンテナパターン１１０ａのＲＦ信号をさらに集中的にメタ部材１３０ａに反射させることができるため、本発明の一実施形態によるアンテナ装置のアンテナの性能を向上させることができる。
【0045】
図５ａを参照すると、メタ部材１３０ａに含まれた複数の導電性パターンのグランドパターン１２５ａからの平均離隔距離ｄ２が、アンテナパターン１１０ａのグランドパターン１２５ａからの離隔距離ｄ３よりも長く、上部結合パターン１１５ａのグランドパターン１２５ａからの離隔距離ｄ４よりも短くなるようにメタ部材１３０ａを配置することができる。これにより、グランドパターン１２５ａから反射されるＲＦ信号は、メタ部材１３０ａから上面方向に集中する適切な角度でメタ部材１３０ａに透過することができる。したがって、本発明の一実施形態によるアンテナ装置のアンテナの性能を向上させることができる。
【0046】
図５ａを参照すると、メタ部材１３０ａに含まれた複数の導電性パターンのうち最上位の導電性パターンのグランドパターン１２５ａからの離隔距離が、上部結合パターン１１５ａのグランドパターン１２５ａからの離隔距離ｄ４と実質的に同一となるようにメタ部材１３０ａを配置することができ、メタ部材１３０ａに含まれた複数の導電性パターンのうち最下位の導電性パターンのグランドパターン１２５ａからの離隔距離が、アンテナパターン１１０ａのグランドパターン１２５ａからの離隔距離ｄ３と実質的に同一となるようにメタ部材１３０ａを配置することができる。すなわち、メタ部材１３０ａは、アンテナパターン１１０ａの側境界の少なくとも一部に沿って配置され、且つ上部結合パターン１１５ａの同位（ｓａｍｅ ｌｅｖｅｌ）まで拡張して配置されることができる。これにより、メタ部材１３０ａは、アンテナパターン１１０ａ及び上部結合パターン１１５ａから側面に漏れるＲＦ信号をより効率的に上面方向に誘導することができる。
【0047】
図５ａを参照すると、メタ部材１３０ａに含まれた複数の導電性パターンのうち少なくとも一つ（例えば、中間高さの導電性パターン）のグランドパターンからの離隔距離が、上部結合パターン１１５ａのグランドパターン１２５ａからの離隔距離ｄ４よりも短く、アンテナパターン１１０ａのグランドパターン１２５ａからの離隔距離ｄ３よりも長くなるようにメタ部材１３０ａを配置することができる。上記メタ部材１３０ａに含まれた複数の導電性パターンのうち少なくとも一つは、アンテナモジュール内の他のアンテナ装置のアンテナパターンと上部結合パターン、及びアンテナパターン１１０ａと上部結合パターン１１５ａを物理的に遮断することができる。これにより、本発明の一実施形態によるアンテナ装置と隣接アンテナ装置の間の隔離度を向上させることができる。
【0048】
また、図５ａを参照すると、メタ部材１３０ａに含まれた複数の導電性パターンのアンテナパターン１１０ａに対する離隔距離ｄ１が、上部結合パターン１１５ａのグランドパターン１２５ａからの離隔距離ｄ４よりも短く、アンテナパターン１１０ａのグランドパターン１２５ａからの離隔距離ｄ３よりも長くなるようにメタ部材１３０ａを配置することができる。これにより、グランドパターン１２５ａから反射されるＲＦ信号は、メタ部材１３０ａから上面方向に集中する適切な角度でメタ部材１３０ａに透過することができる。これにより、本発明の一実施形態によるアンテナ装置のアンテナの性能を向上させることができる。
【0049】
図５ａを参照すると、メタ部材１３０ａに含まれた複数の導電性パターンのそれぞれの一辺の長さは、上記複数の導電性パターンのうち最上位の導電性パターンのグランドパターン１２５ａからの離隔距離よりも短く、上記複数の導電性パターンのうち最下位の導電性パターンのグランドパターン１２５ａからの離隔距離よりも長くてもよい。また、メタ部材１３０ａの最下位の導電性パターンからグランドパターン１２５ａまでの離隔距離は、メタ部材１３０ａに含まれた複数の導電性パターンのうち最上位の導電性パターンから最下位の導電性パターンまでの離隔距離よりも長くてもよい。これにより、メタ部材１３０ａは、メタ部材１３０ａを透過するＲＦ信号が上面方向に集中するように、適切な負の屈折率を有することができる。したがって、本発明の一実施形態によるアンテナ装置のアンテナの性能を向上させることができる。
【0050】
一方、図５ａを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、グランドパターン１２５ａと電気的に連結されるように配置され、上下方向から見たとき、メタ部材１３０ａの少なくとも一部を囲むように配置される複数の第１遮蔽ビア１２６ａをさらに含むことができる。これにより、本発明の一実施形態によるアンテナ装置と隣接アンテナ装置の間の隔離度を向上させるとともに、グランドパターン１２５ａのＲＦ信号の反射性能をさらに向上させることができる。
【0051】
また、図５ａを参照すると、グランドパターン１２５ａと電気的に連結されるように配置され、上下方向から見たとき、給電ビア１２０ａを囲むように配置される複数の第２遮蔽ビア１２１ａをさらに含むことができる。これにより、給電ビア１２０ａを通過するＲＦ信号の電磁ノイズは減少することができる。
【0053】
図５ｂと図６ａ及び図６ｂを参照すると、メタ部材１３０ａに含まれた複数の各セルは、導電性ビア１３１ａ、第１導電性パターン１３２ａ、第２導電性パターン１３３ａ、第３導電性パターン１３４ａ、第４導電性パターン１３５ａ、及び第５導電性パターン１３６ａを含むことができる。
【0054】
図５ｂを参照すると、上記複数のセルは、ｎ×２の構造で配列されることができる。ここで、ｎは２よりも大きい自然数である。すなわち、複数のセルは、２つの紐状（ｓｔｒｉｎｇ）に配列されることができる。アンテナパターンから側面方向に漏れるＲＦ信号は、２つの紐状のうちアンテナパターンに近い紐状とアンテナパターンから遠い紐状の間の狭いギャップにより、まるで負の屈折率の媒質に入射するかのように透過することができる。これにより、ｎ×２の構造で配列された複数のセルは、ＲＦ信号を上面方向にさらに集中させることができる。上記複数のセルの構造は、ｎ×２の構造に限定されず、設計に応じて変わることができる。例えば、上記複数のセルは、図２ｅに示すように、ｎ×１の構造で配列されることができる。
【0055】
導電性ビア１３１ａは、第１〜第５導電性パターン１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａ、１３６ａを互いに電気的に連結させることができ、第１〜第５導電性パターン１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａ、１３６ａの構造的安定性を向上させることができる。
【0056】
また、導電性ビア１３１ａは、アンテナモジュール内の他のアンテナ装置のアンテナパターンと上部結合パターン、及びアンテナパターン１１０ａと上部結合パターン１１５ａを物理的に遮断するように配列される。これにより、本発明の一実施形態によるアンテナ装置と隣接アンテナ装置の間の隔離度を向上させることができる。
【0057】
第１〜第５導電性パターン１３２ａ、１３３ａ、１３４ａ、１３５ａ、１３６ａは互いに実質的に同一の形状とサイズを有し、実質的に同一の間隔で互いに離隔することができるため、メタ部材１３０ａは、電磁バンドギャップ特性（負の屈折率）を有することができる。
【0058】
図８ａは本発明の一実施形態によるアンテナ装置の等価回路を示す回路図である。
【0059】
図８ａを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナ装置のアンテナパターン１１０ｂは、ＩＣなどのソースＳＲＣ２にＲＦ信号を伝達するか、又はＲＦ信号の伝達を受けることができ、抵抗値Ｒ２及びインダクタンスＬ３、Ｌ４を有することができる。
【0060】
メタ部材１３０ｂは、アンテナパターン１１０ｂに対するキャパシタンスＣ５、Ｃ１２と、複数の導電性パターン間のキャパシタンスＣ６、１０と、導電性ビアのインダクタンスＬ５、Ｌ６と、導電性パターンとグランドパターンの間のキャパシタンスＣ７、Ｃ１１と、を有することができる。
【0061】
本発明の一実施形態によるアンテナ装置の周波数帯域及び帯域幅は、上述した抵抗値、キャパシタンス、及びインダクタンスによって決定されることができる。
【0062】
一方、導電性パターンとグランドパターンの間のキャパシタンスＣ７、Ｃ１１は、メタ部材１３０ｂとグランドパターンとが電気的に連結されているか否かに応じて、インダクタンスに置き換えることができる。すなわち、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、メタ部材１３０ｂの導電性パターンとグランドパターンの間を電気的に連結するように配置されたビアをさらに含むことができる。
【0063】
上記ビアを介して上記メタ部材１３０ｂと連結されていない場合、メタ部材１３０ｂは、ＲＦ信号の周波数にさらに順応して作用することができる。これにより、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、帯域幅をさらに広げることができる。
【0064】
図８ｂは本発明の一実施形態によるアンテナ装置のＳパラメータを示すグラフである。
【0065】
図８ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナ装置のＳパラメータ（例えば、給電ビアからアンテナパターンに伝達されるＲＦ信号の第１エネルギーに対するアンテナパターンから給電ビアに伝達されるＲＦ信号の第２エネルギーの割合）は、約２６ＧＨ及び約２８ＧＨｚで低い値を有することができる。すなわち、伝送過程において約２６ＧＨｚのＲＦ信号及び約２８ＧＨｚのＲＦ信号の反射率が低いことから、アンテナパターンは、約２６ＧＨｚのＲＦ信号及び約２８ＧＨｚのＲＦ信号に対して高いアンテナ性能を有することができる。
【0066】
帯域幅の基準を−１０ｄＢのＳパラメータで設定した場合、本発明の一実施形態によるアンテナモジュールは、約４．７ＧＨｚの帯域幅を有することができる。
【0067】
Ｓパラメータが約２８ＧＨｚで低い値を有するという事実はアンテナパターンの内在的要因に基づいて決定され、Ｓパラメータが約２６ＧＨｚで低い値を有するという事実はメタ部材の要素に基づいて決定されることができる。すなわち、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、メタ部材を用いて、帯域幅をさらに広げることができる。
【0068】
図９ａは本発明の一実施形態によるアンテナ装置において円形のアンテナパターン、及び円形に囲まれるメタ部材を示す斜視図であり、図９ｂは本発明の一実施形態によるアンテナ装置において円形のアンテナパターン、及び円形に囲まれるメタ部材を示す平面図である。
【0069】
図９ａ及び図９ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、アンテナパターン１１０ｅ、上部結合パターン１１５ｅ、グランドパターン１２５ｅ、第１遮蔽ビア１２６ｅ、及びメタ部材１３０ｅのうち少なくとも一部を含むことができる。
【0070】
アンテナパターン１１０ｅの形は円形であってもよい。これにより、メタ部材１３０ｅは、上下方向から見たとき、アンテナパターン１１０ｅを円形に囲むように配置されることができる。例えば、メタ部材１３０ｅに含まれた複数の導電性パターンはそれぞれ台形の形を有することができる。これにより、メタ部材１３０ｅは、アンテナパターン１１０ｅから側面に漏れるＲＦ信号をさらに上面方向に集中させることができる。
【0072】
図１０ａ及び図１０ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナモジュールは、アンテナパターン１１０ｃ、グランドパターン１２５ｃ、メタ部材１３０ｃ、第２アンテナパターン２１０ｃ、ディレクターパターン２１５ｃ、給電線２２０ｃのうち少なくとも一部を含むことができる。
【0073】
アンテナパターン１１０ｃは、第１方向（例えば、上面方向）にＲＦ信号を送信又は受信するように、第１方向に放射パターンを形成することができる。
【0074】
第２アンテナパターン２１０ｃは、第２方向（例えば、側面方向）にＲＦ信号を送信又は受信するように、第２方向に放射パターンを形成することができる。例えば、第２アンテナパターン２１０ｃは、連結部材において連結部材の側面に隣接して配置されることができ、ダイポール（ｄｉｐｏｌｅ）の形態、又は折り返しダイポール（ｆｏｌｄｅｄ ｄｉｐｏｌｅ）の形態を有することができる。ここで、第２アンテナパターン２１０ｃのそれぞれのポールの一端は給電線２２０ｃの第１及び第２ラインと電気的に連結されることができる。第２アンテナパターン２１０ｃの周波数帯域は、アンテナパターン１１０ｃの周波数帯域と実質的に同一となるように設計されることができるが、これに限定されない。
【0075】
第２アンテナパターン２１０ｃは、グランドパターン１２５ｃよりも低い位置に配置されることができる。これにより、グランドパターン１２５ｃは、第２アンテナパターン２１０ｃとアンテナパターン１１０ｃの間の隔離度を向上させることができる。
【0076】
ディレクターパターン２１５ｃは、第２アンテナパターン２１０ｃに電磁結合して、第２アンテナパターン２１０ｃの利得や帯域幅を向上させることができる。ディレクターパターン２１５ｃは、第２アンテナパターン２１０ｃのダイポール全長さよりも短い長さを有してもよい。第２アンテナパターン２１０ｃは、ディレクターパターン２１５ｃの長さが短いほど、電磁結合を集中させることができる。これにより、第２アンテナパターン２１０ｃの利得又は直進性（ｄｉｒｅｃｔｉｖｉｔｙ）をさらに向上させることができる。
【0077】
給電線２２０ｃは、第２アンテナパターン２１０ｃから受信したＲＦ信号をＩＣに伝達することができ、ＩＣから伝達されたＲＦ信号を第２アンテナパターン２１０ｃに伝達することができる。上記給電線２２０ｃは連結部材の配線で実現されることができる。
【0078】
したがって、本発明の一実施形態によるアンテナモジュールは、第１及び第２方向に放射パターンを形成することができるため、ＲＦ信号の送受信方向を全方向（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）に拡大することができる。
【0079】
一方、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、図１０ａに示すようにｎ×ｍの構造で配列されることができ、上記アンテナ装置を含むアンテナモジュールは、電子機器の頂点に隣接して配置されることができる。
【0080】
また、本発明の一実施形態によるアンテナ装置は、図１０ｂに示すようにｎ×１の構造で配列されることができ、上記アンテナ装置を含むアンテナモジュールは、電子機器のエッジの中間地点に隣接して配置されることができる。
【0081】
図１０ｃを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナモジュールは、複数のアンテナパターン１１０ｄ、グランドパターン１２５ｄ、複数のメタ部材１３０ｄ、複数の第２アンテナパターン２１０ｄ、複数のディレクターパターン２１５ｄ、及び複数の給電線２２０ｄのうち少なくとも一部を含むことができる。
【0082】
複数のメタ部材１３０ｄはそれぞれｎ×１の構造で配列された複数のセルを含むことができる。複数のメタ部材１３０ｄはそれぞれ、複数のアンテナパターン１１０ｄを囲むように配置されることができ、互いに離隔して配置されることができる。これにより、複数のアンテナ装置の互いに対する影響は減少することができる。
【0083】
図１１は本発明の一実施形態によるアンテナ装置を含むアンテナモジュールの概略的な構造を示す側面図である。
【0084】
図１１を参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナモジュールは、アンテナ１０ａとＩＣ ２０ａが統合された構造を有することができ、アンテナ１０ａ、第２方向アンテナ１５ａ、チップアンテナ１６ａ、ＩＣ ２０ａ、受動部品４０ａ、基板５０ａ、及びサブ基板６０ａのうち少なくとも一部を含むことができる。
【0087】
第２方向アンテナ１５ａは、図１０ａ及び図１０ｃを参照して上述した第２アンテナパターン及びディレクターパターンに対応することができ、側面方向にＲＦ信号を送受信するように基板５０ａの側面に隣接して配置されることができる。
【0088】
チップアンテナ１６ａは、絶縁層５２ａよりも高い誘電定数を有する誘電体と、上記誘電体の両面上に配置された複数の電極と、を含む立体構造を有することができ、側面方向及び／又は上面方向にＲＦ信号を送受信するように基板５０ａの上面及び側面に隣接して配置されることができる。
【0089】
本発明の一実施形態によるアンテナモジュールは、アンテナ１０ａ、第２方向アンテナ１５ａ、及びチップアンテナ１６ａのうち少なくとも二つを含むことにより、全方向に（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ）放射パターンを形成することができる。
【0090】
ＩＣ ２０ａは、アンテナ１０ａ、第２方向アンテナ１５ａ及び／又はチップアンテナ１６ａから伝達されたＲＦ信号をＩＦ（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号又はベースバンド（ｂａｓｅｂａｎｄ）信号に変換することができ、変換されたＩＦ信号又はベースバンド信号をアンテナモジュールの外部に配置されたＩＦ ＩＣ、ベースバンドＩＣ、又は通信モデムに伝達することができる。また、ＩＣ ２０ａは、アンテナモジュールの外部に配置されたＩＦ ＩＣ、ベースバンドＩＣ、又は通信モデムから伝達されたＩＦ信号又はベースバンド信号をＲＦ信号に変換することができ、変換されたＲＦ信号をアンテナ１０ａ、第２方向アンテナ１５ａ及び／又はチップアンテナ１６ａに伝達することができる。ここで、ＲＦ信号の周波数（例えば、２４ＧＨｚ、２８ＧＨｚ、３６ＧＨｚ、３９ＧＨｚ、６０ＧＨｚ）は、ＩＦ信号（例えば、２ＧＨｚ、５ＧＨｚ、１０ＧＨｚなど）の周波数よりも大きい。一方、ＩＣ ２０ａは、周波数変換、増幅、フィルタリング、位相制御、及び電源生成のうち少なくとも一部を行うことで、変換された信号を生成することができる。一方、設計に応じて、アンテナモジュールは、基板５０ａの下面上に配置されたＩＦ ＩＣ又はベースバンドＩＣをさらに含むことができる。
【0091】
ＩＣ ２０ａ及び受動部品４０ａは、基板５０ａの下面に隣接して配置されることができる。受動部品４０ａは、ＩＣ ２０ａに必要なインピーダンスを提供するようにキャパシタ（例えば、積層セラミックキャパシタ（ＭＬＣＣ））、インダクタ、又はチップ抵抗器を含むことができる。
【0092】
基板５０ａは、少なくとも一つの導電層５１ａと、少なくとも一つの絶縁層５２ａと、を含むことができ、複数の導電層を電気的に連結するように絶縁層を貫通する少なくとも一つのビアを含むことができる。例えば、基板５０ａは、プリント回路基板で実現されることができ、上端のアンテナパッケージと下端の連結部材が結合した構造を有することができる。例えば、アンテナパッケージは、ＲＦ信号の送受信効率の側面から設計されることができ、連結部材は、配線効率の側面から設計されることができる。
【0093】
例えば、少なくとも一つの導電層５１ａのうち基板５０ａの上面に比較的近い導電層はアンテナ１０ａのグランドパターンとして用いられることができ、少なくとも一つの導電層５１ａのうち基板５０ａの下面に比較的近い導電層は、ＲＦ信号、ＩＦ信号、又はベースバンド信号が通過する配線層、上記配線層の電磁隔離のための配線グランド層、及びＩＣ ２０ａにグランドを提供するＩＣグランド層として用いられることができる。
【0094】
サブ基板６０ａは、基板５０ａの下面上に配置されることができ、ＩＦ信号又はベースバンド信号の経路を提供することができる。例えば、上記サブ基板６０ａは、アンテナモジュールの外部に装着されて、アンテナモジュールを支持するように支持部材で実現されることができる。
【0095】
設計に応じて、上記サブ基板６０ａは、同軸ケーブルが連結されるコネクタに置き換えられるか、又は外部のセット基板とＩＣ ２０ａを電気的に連結させる信号伝送線が配置されるフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）絶縁層に置き換えられることができる。
【0097】
図１２ａを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナモジュールは、アンテナパッケージと連結部材が結合した構造を有することができる。
【0098】
連結部材は、少なくとも一つの配線層１２１０ｂと、少なくとも一つの絶縁層１２２０ｂと、を含むことができ、少なくとも一つの配線層１２１０ｂに連結された配線ビア１２３０ｂと、配線ビア１２３０ｂに連結された接続パッド１２４０ｂと、を含むことができ、銅の再配線層（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ、ＲＤＬ）と類似の構造を有することができる。上記連結部材の上面には、アンテナパッケージが配置されることができる。
【0099】
アンテナパッケージは、複数の上部結合部材１１１０ｂ、複数のアンテナパターン１１１５ｂ、複数の給電ビア１１２０ｂ、メタ部材１１３０ｂ、誘電層１１４０ｂ、及び仕上げ部材１１５０ｂのうち少なくとも一部を含むことができ、図１〜図１１を参照して上述したアンテナ装置に対応することができる。
【0100】
誘電層１１４０ｂは、複数の給電ビア１１２０ｂのそれぞれの側面を包囲するように配置されることができる。上記誘電層１１４０ｂは、連結部材の少なくとも一つの絶縁層１２２０ｂの高さよりも高い高さを有することができる。アンテナパッケージは、上記誘電層１１４０ｂの高さ及び／又は幅が大きいほど、アンテナの性能の確保の側面において有利となり得る。また、複数のアンテナパターン１１１５ｂのＲＦ信号の送受信動作に有利な境界条件（例えば、小さい製造公差、短い電気的長さ、滑らかな表面、誘電層の大きいサイズ、誘電定数の調節など）を提供することができる。
【0101】
仕上げ（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）部材１１５０ｂは、誘電層１１４０ｂ上に配置されることができ、複数のアンテナパターン１１１５ｂ及び／又は複数の上部結合部材１１１０ｂの衝撃や酸化に対する耐久性を向上させることができる。例えば、上記仕上げ部材１１５０ｂは、ＰＩＥ（Ｐｈｏｔｏ Ｉｍａｇｅａｂｌｅ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔ）、ＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ−ｕｐ Ｆｉｌｍ）、エポキシモールディングコンパウンド（ｅｐｏｘｙ ｍｏｌｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ、ＥＭＣ）などで実現されることができるが、これに限定されない。
【0102】
ＩＣ １３０１ｂ、ＰＭＩＣ １３０２ｂ、及び複数の受動部品１３５１ｂ、１３５２ｂ、１３５３ｂは、連結部材の下面上に配置されることができる。また、ＩＣ １３０１ｂは、図１０ａ〜図１０ｃに示されたＩＣに対応することができる。
【0103】
ＰＭＩＣ １３０２ｂは、電源を生成し、生成した電源を連結部材の少なくとも一つの配線層１２１０ｂを介してＩＣ １３０１ｂに伝達することができる。
【0104】
上記複数の受動部品１３５１ｂ、１３５２ｂ、１３５３ｂは、ＩＣ １３０１ｂ及び／又はＰＭＩＣ １３０２ｂにインピーダンスを提供することができる。例えば、上記複数の受動部品１３５１ｂ、１３５２ｂ、１３５３ｂは、キャパシタ（例えば、Ｍｕｌｔｉ Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ（ＭＬＣＣ））やインダクタ、チップ抵抗器のうち少なくとも一部を含むことができる。
【0105】
図１２ｂを参照すると、ＩＣパッケージは、ＩＣ １３００ａ、ＩＣ １３００ａの少なくとも一部を封止する封止材１３０５ａ、第１側面がＩＣ １３００ａと対向するように配置される支持部材１３５５ａ、及びＩＣ １３００ａ及び支持部材１３５５ａと電気的に連結される少なくとも一つの配線層１３１０ａ及び絶縁層１２８０ａを含む連結部材を含むことができ、連結部材又はアンテナパッケージに結合することができる。
【0106】
連結部材は、少なくとも一つの配線層１２１０ａ、少なくとも一つの絶縁層１２２０ａ、配線ビア１２３０ａ、接続パッド１２４０ａ、及びパッシベーション層１２５０ａを含むことができる。アンテナパッケージは、複数の上部結合部材１１１０ａ、１１１０ｂ、１１１０ｃ、１１１０ｄ、複数のアンテナパターン１１１５ａ、１１１５ｂ、１１１５ｃ、１１１５ｄ、複数の給電ビア１１２０ａ、１１２０ｂ、１１２０ｃ、１１２０ｄ、複数のメタ部材１１３０ａ、１１３０ｂ、１１３０ｃ、１１３０ｄ、誘電層１１４０ａ、及び仕上げ部材１１５０ａを含むことができる。
【0107】
上記ＩＣパッケージは、上述した連結部材に結合することができる。ＩＣパッケージに含まれているＩＣ １３００ａで生成されたＲＦ信号は、少なくとも一つの配線層１３１０ａを介してアンテナパッケージに伝達されて、アンテナモジュールの上面方向に送信されることができ、アンテナパッケージから受信した第１ＲＦ信号は、少なくとも一つの配線層１３１０ａを介してＩＣ １３００ａに伝達されることができる。
【0108】
上記ＩＣパッケージは、ＩＣ １３００ａの上面及び／又は下面に配置された接続パッド１３３０ａをさらに含むことができる。ＩＣ １３００ａの上面に配置された接続パッドは、少なくとも一つの配線層１３１０ａと電気的に連結されることができ、ＩＣ １３００ａの下面に配置された接続パッドは、下端の配線層１３２０ａを介して支持部材１３５５ａ又はコアメッキ部材１３６５ａと電気的に連結されることができる。ここで、コアメッキ部材１３６５ａは、ＩＣ １３００ａに接地領域を提供することができる。
【0109】
上記支持部材１３５５ａは、上記連結部材に接するコア誘電層１３５６ａ、及びコア誘電層１３５６ａを貫通し、且つ接続パッド１３３０ａと電気的に連結される少なくとも一つのコアビア１３６０ａを含むことができる。上記少なくとも一つのコアビア１３６０ａは、半田ボール（ｓｏｌｄｅｒ ｂａｌｌ）、ピン（ｐｉｎ）、ランド（ｌａｎｄ）のような電気連結構造体１３４０ａと電気的に連結されることができる。
【0110】
これにより、上記支持部材１３５５ａは、下面からベース信号又は電源の供給を受けることで、上記連結部材の少なくとも一つの配線層１３１０ａを介して上記ベース信号及び／又は電源をＩＣ １３００ａに伝達することができる。
【0111】
上記ＩＣ １３００ａは、上記ベース信号及び／又は電源を用いてミリ波（ｍｍＷａｖｅ）帯域のＲＦ信号を生成することができる。例えば、上記ＩＣ １３００ａは、低周波数のベース信号の伝達を受けて、上記ベース信号の周波数変換、増幅、フィルタリング、位相制御、電源生成を行うことができ、高周波特性を考慮して、化合物半導体（例えば、ＧａＡｓ）で実現されてもよく、シリコン半導体で実現されてもよい。
【0112】
一方、上記ＩＣパッケージは、少なくとも一つの配線層１３１０ａに対応する配線と電気的に連結される受動部品１３５０ａをさらに含むことができる。上記受動部品１３５０ａは、支持部材１３５５ａが提供する収容空間１３０６ａ内に配置されることができ、ＩＣ １３００ａにインピーダンスを提供することができる。例えば、上記受動部品１３５０ａは、積層セラミックキャパシタ（Ｍｕｌｔｉ Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ、ＭＬＣＣ）、インダクタ、及びチップ抵抗器のうち少なくとも一部を含むことができる。
【0113】
また、上記ＩＣパッケージは、支持部材１３５５ａの側面に配置されたコアメッキ部材１３６５ａ、１３７０ａを含むことができる。上記コアメッキ部材１３６５ａ、１３７０ａは、ＩＣ １３００ａに接地領域を提供することができ、ＩＣ １３００ａの熱を外部に発散させるか、又はＩＣ １３００ａに対するノイズを除去することができる。
【0114】
一方、ＩＣパッケージ及び連結部材はそれぞれ独立して製造されて結合することもでき、設計に応じて、ともに製造されることもできる。すなわち、複数のパッケージ間の別の結合過程は省略されてもよい。
【0115】
また、上記ＩＣパッケージは、電気連結構造体１２９０ａ及びパッシベーション層１２８５ａを介して上記連結部材に結合することができるが、設計に応じて、上記電気連結構造体１２９０ａ及びパッシベーション層１２８５ａは省略されてもよい。
【0117】
図１３ａを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナモジュールは、連結部材２００、ＩＣ ３１０、接着部材３２０、電気連結構造体３３０、封止材３４０、受動部品３５０、及びサブ基板４１０のうち少なくとも一部を含むことができる。
【0119】
配線層は、ＲＦ信号が流れる配線と、上記配線を囲む配線グランドパターンと、を含むことができる。上記配線は、上述した給電ビアとＩＣ ３１０の間を電気的に連結させるように配置することができる。
【0120】
グランド層は、本発明の一実施形態によるアンテナ装置と配線層の間に配置されることができ、アンテナ装置と配線層を電磁的に隔離させることができる。
【0121】
ＩＣグランド層は、ＩＣ ３１０の回路に必要なグランドを提供し、配線層とＩＣ ３１０の間に配置されて、配線層とＩＣ ３１０の間を電磁的に隔離することができ、ＩＦ信号、ベースバンド信号、又は電源が通過する配線を含むことができる。
【0122】
ＩＣ ３１０は、上述したＩＣと同一であり、連結部材２００の下側に配置されることができる。上記ＩＣ ３１０は、連結部材２００の配線層と電気的に連結されてＲＦ信号を伝達するか、又はＲＦ信号の伝達を受けることができ、連結部材２００のグランド層と電気的に連結されてグランドの提供を受けることができる。例えば、ＩＣ ３１０は、周波数変換、増幅、フィルタリング、位相制御、及び電源生成のうち少なくとも一部を行うことで、変換された信号を生成することができる。
【0123】
接着部材３２０は、ＩＣ ３１０と連結部材２００を互いに接着させることができる。
【0124】
電気連結構造体３３０は、ＩＣ ３１０と連結部材２００を電気的に連結させることができる。例えば、電気連結構造体３３０は、連結部材２００の配線層とグランド層の間を電気的に連結するように配置されることができ、半田ボール（ｓｏｌｄｅｒ ｂａｌｌ）、ピン（ｐｉｎ）、ランド（ｌａｎｄ）、パッド（ｐａｄ）のような構造を有することができる。電気連結構造体３３０は、連結部材２００の配線層及びグランド層よりも低い融点を有するため、上記低融点を用いた所定の工程を経てＩＣ ３１０と連結部材２００を電気的に連結させることができる。
【0125】
封止材３４０は、ＩＣ ３１０の少なくとも一部を封止することができ、ＩＣ ３１０の放熱性能及び衝撃保護性能を向上させることができる。例えば、封止材３４０は、ＰＩＥ（Ｐｈｏｔｏ Ｉｍａｇｅａｂｌｅ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔ）、ＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ−ｕｐ Ｆｉｌｍ）、エポキシモールディングコンパウンド（ｅｐｏｘｙ ｍｏｌｄｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕｎｄ、ＥＭＣ）などで実現されることができる。
【0126】
受動部品３５０は、連結部材２００の下面上に配置されることができ、電気連結構造体３３０を介して連結部材２００の配線層及び／又はグランド層と電気的に連結されることができ、図１１〜図１２ｂに示された受動部品に対応することができる。
【0127】
サブ基板４１０は、連結部材２００の下側に配置されることができ、外部からＩＦ（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号又はベースバンド（ｂａｓｅ ｂａｎｄ）信号の伝達を受けてＩＣ ３１０に伝達するか、又はＩＣ ３１０からＩＦ信号又はベースバンド信号の伝達を受けることで、外部に伝達するように連結部材２００と電気的に連結されることができる。ここで、ＲＦ信号の周波数（例えば、２４ＧＨｚ、２８ＧＨｚ、３６ＧＨｚ、３９ＧＨｚ、６０ＧＨｚ）はＩＦ信号（例えば、２ＧＨｚ、５ＧＨｚ、１０ＧＨｚなど）の周波数よりも大きい。
【0128】
例えば、サブ基板４１０は、連結部材２００のＩＣグランド層に含まれることができる配線を介してＩＦ信号又はベースバンド信号をＩＣ ３１０に伝達するか、又はＩＣ ３１０からの伝達を受けることができる。
【0129】
図１３ｂを参照すると、本発明の一実施形態によるアンテナモジュールは、遮蔽部材３６０、コネクタ４２０、及びチップアンテナ４３０のうち少なくとも一部を含むことができる。
【0130】
遮蔽部材３６０は、連結部材２００の下側に配置されて連結部材２００とともにＩＣ ３１０を囲むように配置されることができる。例えば、遮蔽部材３６０は、ＩＣ ３１０と受動部品３５０をともにカバー（例えば、ｃｏｎｆｏｒｍａｌ ｓｈｉｅｌｄ）するか、又はそれぞれをカバー（例えば、ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ ｓｈｉｅｌｄ）するように配置されることができる。例えば、遮蔽部材３６０は、一面が開放された六面体形状を有し、連結部材２００との結合によって六面体の収容空間を有することができる。遮蔽部材３６０は、銅のように高導電率を有する物質で実現されて浅いスキンデプス（ｓｋｉｎ ｄｅｐｔｈ）を有することができ、連結部材２００のグランド層と電気的に連結されることができる。これにより、遮蔽部材３６０は、ＩＣ ３１０と受動部品３５０が受ける可能性がある電磁ノイズを低減することができる。
【0131】
コネクタ４２０は、ケーブル（例えば、同軸ケーブル、フレキシブルＰＣＢ）の接続構造を有することができ、連結部材２００のＩＣグランド層と電気的に連結されることができる。また、コネクタ４２０は、上述したサブ基板と類似の役割を果たすことができる。すなわち、上記コネクタ４２０は、ケーブルからＩＦ信号、ベースバンド信号、及び／又は電源の提供を受けるか、又はＩＦ信号及び／又はベースバンド信号をケーブルに提供することができる。
【0132】
チップアンテナ４３０は、本発明の一実施形態によるアンテナ装置を補助してＲＦ信号を送信又は受信することができ、図１１に示されたチップアンテナに対応することができる。
【0134】
図１４ａを参照すると、アンテナ装置１００ｇ、アンテナパターン１１１０ｇ、及び誘電層１１４０ｇを含むアンテナモジュールは、電子機器４００ｇのセット基板３００ｇ上において電子機器４００ｇの側境界に隣接して配置されることができる。
【0135】
電子機器４００ｇは、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、携帯情報端末（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルビデオカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｃａｍｅｒａ）、デジタルスチルカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｔｉｌｌ ｃａｍｅｒａ）、ネットワークシステム（ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｙｓｔｅｍ）、コンピューター（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、モニター（ｍｏｎｉｔｏｒ）、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）、ラップトップ（ｌａｐｔｏｐ）、ネットブック（ｎｅｔｂｏｏｋ）、テレビジョン（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）、ビデオゲーム（ｖｉｄｅｏ ｇａｍｅ）、スマートウォッチ（ｓｍａｒｔ ｗａｔｃｈ）、オートモーティブ（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ）などであることができるが、これに限定されない。
【0136】
上記セット基板３００ｇ上には、通信モジュール３１０ｇ及びベースバンド回路３２０ｇがさらに配置されることができる。通信モジュール３１０ｇは、デジタル信号処理を行うように、揮発性メモリ（例えば、ＤＲＡＭ）、不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ）、フラッシュメモリなどのメモリチップと、セントラルプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、グラフィックプロセッサ（例えば、ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ、暗号化プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどのアプリケーションプロセッサチップと、アナログ−デジタルコンバータ、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＣ）などのロジックチップの一部を含むことができる。
【0137】
ベースバンド回路３２０ｇは、アナログ−デジタル変換、アナログ信号に対する増幅、フィルタリング、及び周波数変換を行うことでベース信号を生成することができる。上記ベースバンド回路３２０ｇから入出力されるベース信号は、ケーブルを介してアンテナモジュールに伝達されることができる。
【0138】
例えば、上記ベース信号は、電気連結構造体、コアビア、及び配線層を介してＩＣに伝達されることができる。上記ＩＣは、上記ベース信号をミリ波（ｍｍＷａｖｅ）帯域のＲＦ信号に変換することができる。
【0139】
図１４ｂを参照すると、アンテナ装置１００ｈ、アンテナパターン１１１０ｈ、及び誘電層１１４０ｈをそれぞれ含む複数のアンテナモジュールは、電子機器４００ｈのセット基板３００ｈ上において電子機器４００ｈの一側面の境界と他側面の境界にそれぞれ隣接して配置されることができる。また、上記セット基板３００ｈ上には、通信モジュール３１０ｈ及びベースバンド回路３２０ｈがさらに配置されることができる。
【0140】
一方、本明細書で述べられた導電層、配線層、グランド層、給電線、給電ビア、アンテナパターン、上部結合パターン、第２アンテナパターン、メタ部材、グランドパターン、第１及び第２遮蔽ビア、ディレクターパターン、電気連結構造体は、金属材料（例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉛（Ｐｂ）、チタン（Ｔｉ）、又はそれらの合金などの導電性物質）を含むことができ、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、サブトラクティブ（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）、アディティブ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ）、ＳＡＰ（Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、ＭＳＡＰ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）などのメッキ方法によって形成されることができるが、これに限定されない。
【0141】
一方、本明細書で述べられた誘電層及び／又は絶縁層は、ＦＲ４、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）、ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂、又はこれらの樹脂が無機フィラーとガラス繊維（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ、Ｇｌａｓｓ Ｃｌｏｔｈ、Ｇｌａｓｓ Ｆａｂｒｉｃ）などの芯材に含浸された樹脂、プリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）、ＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ−ｕｐ Ｆｉｌｍ）、ＦＲ−４、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｔｒｉａｚｉｎｅ）、感光性絶縁（Ｐｈｏｔｏ Ｉｍａｇｅａｂｌｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ：ＰＩＤ）樹脂、一般の銅箔積層板（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ、ＣＣＬ）、又はガラスやセラミック（ｃｅｒａｍｉｃ）系の絶縁材などで実現されることもできる。上記絶縁層は、本明細書で述べられたアンテナ装置及びアンテナモジュールで導電層、配線層、グランド層、給電線、給電ビア、アンテナパターン、上部結合パターン、第２アンテナパターン、メタ部材、グランドパターン、第１及び第２遮蔽ビア、ディレクターパターン、電気連結構造体が配置されていない位置の少なくとも一部に満たすことができる。
【0142】
一方、本明細書で述べられたＲＦ信号は、Ｗｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ ８０２．１１ファミリなど）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ ８０２．１６ファミリなど）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｅｖ−ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＳ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、及びそれ以降のものとして指定された任意の他の無線及び有線プロトコルが含まれるが、これらに限定されない。
【0143】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【0144】
１００ アンテナ装置１１０ アンテナパターン
１１５ 上部結合パターン
１２０ 給電ビア（ｆｅｅｄ ｖｉａ）
１２１ 第２遮蔽ビア
１２２ スリット
１２５ グランド（ｇｒｏｕｎｄ）パターン
１２６ 第１遮蔽ビア
１３０ メタ（ｍｅｔａ）部材
１３１ 導電性ビア
１３２、１３３、１３４、１３５、１３６ 導電性パターン
２００、１２００ 連結部材
２１０ 第２アンテナパターン
２１５ ディレクターパターン
２２０ 給電線（ｆｅｅｄ ｌｉｎｅ）
３１０ ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）
３２０ 接着部材
３３０ 電気連結構造体
３４０ 封止材（ｅｎｃａｐｓｕｌａｎｔ）
３５０ 受動部品（ｐａｓｓｉｖｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）
３６０ 遮蔽（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）部材
４１０ サブ基板
４２０ コネクタ（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）