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KR102529334B1 - MIMO antenna and MIMO antenna apparatus having the same - Google Patents

MIMO antenna and MIMO antenna apparatus having the same Download PDF

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KR102529334B1
KR102529334B1 KR1020220075719A KR20220075719A KR102529334B1 KR 102529334 B1 KR102529334 B1 KR 102529334B1 KR 1020220075719 A KR1020220075719 A KR 1020220075719A KR 20220075719 A KR20220075719 A KR 20220075719A KR 102529334 B1 KR102529334 B1 KR 102529334B1
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KR
South Korea
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shield
antenna elements
pair
antenna
mimo
Prior art date
Application number
KR1020220075719A
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Korean (ko)
Inventor
조병훈
김영달
김경섭
김병열
정희석
Original Assignee
주식회사 기가레인
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Publication date
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Abstract

According to the present invention, an MIMO antenna is provided on a shield can to perform grounding and shielding and spaced apart from each other on the shield can, each operates in multiple frequency bands, and includes a plurality of antenna elements having a power feeder and a ground portion. The shield can has a plurality of step portions provided in a downward direction from an upper surface of the shield can, and the lower ends of each of the plurality of antenna elements are mounted on the plurality of step portions. Accordingly, isolation between the plurality of antenna elements is improved without changing a structure of the plurality of antenna elements used in the MIMO antenna.

Description

MIMO 안테나 및 이를 포함하는 MIMO 안테나 장치{MIMO antenna and MIMO antenna apparatus having the same}MIMO antenna and MIMO antenna apparatus including the same {MIMO antenna and MIMO antenna apparatus having the same}

본 발명은 MIMO 안테나 및 이를 포함하는 MIMO 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a MIMO antenna and a MIMO antenna device including the same.

좀 더 구체적으로, 본 발명은 복수개의 안테나 간의 각각의 격리도가 개선된 MIMO 안테나 및 이를 포함하는 MIMO 안테나 장치에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a MIMO antenna with improved isolation between a plurality of antennas and a MIMO antenna device including the same.

최근 무선 이동통신 기술을 이용한 고품질의 멀티미디어 서비스에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 따라, 더 많은 데이터를 더 빨리, 더 낮은 오류 확률로 전송하기 위한 차세대 무선 전송 기술이 요구되고 있다.Recently, demand for high-quality multimedia services using wireless mobile communication technology is increasing. Accordingly, a next-generation wireless transmission technology for transmitting more data more quickly and with a lower error probability is required.

이러한 요구에 따라 제안된 것이 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 안테나이다. MIMO 안테나는, 복수개의 안테나 소자를 특수한 구조로 배열하여 다중 입출력 동작을 수행한다. 이 다수의 안테나 소자들은 서로 다른 신호를 수신함으로써 고속의 데이터 전송을 가능하게 한다.In response to this demand, a multiple-input multiple-output (MIMO) antenna has been proposed. A MIMO antenna performs multiple input/output operations by arranging a plurality of antenna elements in a special structure. These multiple antenna elements enable high-speed data transmission by receiving different signals.

이에 따라, 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다. 이러한 MIMO 안테나는, 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있는 차세대 이동통신 기술로서, 데이터 통신 확대 등으로 인해 한계 상황에 다다른 이동통신의 전송량 한계를 극복할 수 있는 기술이라고 할 수 있다.Accordingly, the data transmission rate can be improved within a specific range. Such a MIMO antenna is a next-generation mobile communication technology that can be widely used in mobile communication terminals and repeaters, and can be said to be a technology that can overcome the transmission limit of mobile communication, which has reached its limit due to the expansion of data communication.

한편, 무선 단말기에 MIMO 안테나를 구현하는 경우, 작은 공간 내에 두 개 이상의 복수개의 안테나 소자가 배치되어야 하기 때문에 복수개의 안테나 소자 간의 격리도(Isolation) 특성의 향상이 어렵다는 문제점이 발생한다.On the other hand, when a MIMO antenna is implemented in a wireless terminal, since two or more antenna elements must be disposed in a small space, it is difficult to improve isolation characteristics between the plurality of antenna elements.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 서로 다른 방향의 원편파 안테나 소자를 사용하는 방식이 제안되었으나, 지향성을 갖는 원편파 안테나 소자는 경로 손실이 높다는 또 다른 문제점이 발생하였다.As a solution to this problem, a method of using circular polarization antenna elements in different directions has been proposed, but another problem arises in that the path loss of the circular polarization antenna element having directivity is high.

따라서, MIMO 안테나에 사용되는 복수개의 안테나 소자 간의 격리도가 향상되면서도 MIMO 안테나 및 이를 포함하는 MIMO 안테나 장치의 동작 성능이 유지될 수 있는 새로운 방안이 요구된다.Therefore, there is a need for a new method capable of maintaining the operation performance of a MIMO antenna and a MIMO antenna device including the MIMO antenna while improving isolation between a plurality of antenna elements used in the MIMO antenna.

대한민국 등록특허공보 제10-0910526호(등록일: 2009.07.27.)Republic of Korea Patent Registration No. 10-0910526 (registration date: 2009.07.27.)

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 쉴드캔 상에 복수개의 단차부를 형성하여 복수개의 안테나 소자를 장착 시킴으로써, MIMO 안테나에 사용되는 복수개의 안테나 소자의 구조를 변경하지 않고도, 복수개의 안테나 소자 간의 격리도가 개선되는 MIMO 안테나 및 이를 포함하는 MIMO 안테나 장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to form a plurality of stepped portions on a shield can and mount a plurality of antenna elements, thereby improving the structure of a plurality of antenna elements used in a MIMO antenna. It is to provide a MIMO antenna with improved isolation between a plurality of antenna elements without modification and a MIMO antenna device including the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나는 접지 및 차폐를 위해 제공되는 쉴드캔 및 상기 쉴드캔 상에 서로 이격되어 제공되고, 각각이 다중주파수대역에서 동작하며, 급전부, 및 접지부를 갖는 복수개의 안테나 소자를 포함하고, 상기 쉴드캔은 상기 쉴드캔의 상면에서 하측방향으로 제공되는 복수개의 단차부를 구비하여, 상기 복수개의 안테나 소자 각각의 하단부가 상기 복수개의 단차부에 장착되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention is provided spaced apart from each other on a shield can and the shield can provided for grounding and shielding, each operating in a multi-frequency band, It includes a plurality of antenna elements having a power feeding part and a grounding part, and the shield can has a plurality of stepped parts provided in a downward direction from an upper surface of the shield can, so that the lower end of each of the plurality of antenna elements is the plurality of stepped parts. It is characterized in that it is mounted on the part.

본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 및 이를 포함하는 MIMO 안테나 장치는 쉴드캔 상에 복수개의 단차부를 형성하고, 복수개의 단차부의 상면에 복수개의 안테나 소자를 장착 시킴으로써, 복수개의 안테나 소자의 구조를 변경하지 않고도, 복수개의 안테나 소자 간의 격리도가 개선됨과 동시에 MIMO 안테나 장치의 전체 부피를 최대한 줄일 수 있다.A MIMO antenna and a MIMO antenna device including the same according to an embodiment of the present invention form a plurality of stepped portions on a shield can and mount a plurality of antenna elements on the upper surface of the plurality of stepped portions, thereby improving the structure of the plurality of antenna elements. Without modification, isolation between a plurality of antenna elements can be improved and the overall volume of the MIMO antenna device can be reduced as much as possible.

본 발명에 의해 달성되는 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Effects achieved by the present invention are not limited to the above-described effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 장치의 구성을 분리해서 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 형성된 복수개의 단차부에 복수개의 안테나 소자가 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 안테나 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단차부의 높이 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 소자가 쉴드캔의 제1 단차부에 장착된 상태에서, 제1 급전부와 급전라인 간에 접합된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 복수개의 단차부가 생략된 상태를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 단차부가 생략된 상태에서의 한쌍이 제1 안테나 소자 간의 격리도 및 한쌍의 제2 안테나 소자 간의 격리도를 각각 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 단차부가 형성된 상태에서의 한쌍의 제1 안테나 소자 간의 격리도 및 한쌍의 제2 안테나 소자간 격리도를 각각 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 단차부가 생략된 상태에서의 한쌍이 제1 안테나 소자 간의 전압 정재파비 및 한쌍의 제2 안테나 소자 간의 전압 정재파비를 각각 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 단차부가 형성된 상태에서의 한쌍이 제1 안테나 소자 간의 전압 정재파비 및 한쌍의 제2 안테나 소자 간의 전압 정재파비를 각각 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
1 is an exploded perspective view showing a separated configuration of a MIMO antenna device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view schematically illustrating a state in which a plurality of antenna elements are mounted on a plurality of stepped portions formed on a shield-can according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of the plane of FIG. 2 .
4 is a perspective view schematically showing the structure of a first antenna element according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view schematically showing the structure of a second antenna element according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram for explaining a height range of a stepped portion according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram schematically illustrating a cross section of a MIMO antenna device according to an embodiment of the present invention.
8 is a perspective view schematically illustrating a state in which a first power supply unit and a power supply line are joined in a state in which a first antenna element according to an embodiment of the present invention is mounted on a first step portion of a shield-can.
9 is a perspective view illustratively illustrating a state in which a plurality of stepped portions are omitted on a shield-can according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing the results of measuring isolation between a pair of first antenna elements and isolation between a pair of second antenna elements in a state in which a stepped portion is omitted on a shield-can according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing the results of measuring isolation between a pair of first antenna elements and isolation between a pair of second antenna elements in a state where a stepped portion is formed on a shield-can according to an embodiment of the present invention.
12 shows the results of measuring the voltage standing-wave ratio between a pair of first antenna elements and the voltage standing-wave ratio between a pair of second antenna elements in a state in which a stepped portion is omitted on a shield-can according to an embodiment of the present invention. it's a graph
13 is a graph showing results of measuring a voltage standing wave ratio between a pair of first antenna elements and a voltage standing wave ratio between a pair of second antenna elements in a state in which a stepped portion is formed on a shield can according to an embodiment of the present invention. am.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the accompanying drawings, the same components are indicated by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 장치의 구성을 분리해서 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 형성된 복수개의 단차부에 복수개의 안테나 소자가 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 평면을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is an exploded perspective view showing the configuration of a MIMO antenna device according to an embodiment of the present invention in isolation, and FIG. 2 is a plurality of antenna elements formed on a plurality of steps formed on a shield can according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view schematically showing the mounted state, and FIG. 3 is a view schematically showing the plane of FIG. 2 .

또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 안테나 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단차부의 높이 범위를 설명하기 위한 도면이다.4 is a perspective view schematically showing the structure of a first antenna element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view schematically showing the structure of a second antenna element according to an embodiment of the present invention, 6 is a diagram for explaining a height range of a stepped portion according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나 소자가 쉴드캔의 제1 단차부에 장착된 상태에서, 제1 급전부와 급전라인 간에 접합된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 7 is a diagram schematically showing a cross section of a MIMO antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a first antenna element according to an embodiment of the present invention mounted on a first stepped portion of a shield-can. In the state, it is a perspective view schematically showing a joined state between the first power supply and the power supply line.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나(100)는 접지 및 차폐를 위해 제공되는 쉴드캔(110) 및 상기 쉴드캔(110) 상에 서로 이격되어 제공되고, 각각이 다중주파수대역에서 동작하며, 급전부, 및 접지부를 갖는 복수개의 안테나 소자(120,130)를 포함하고, 상기 쉴드캔(110)은 상기 쉴드캔(110)의 상면에서 하측방향으로 제공되는 복수개의 단차부(111,112)를 구비하여, 상기 복수개의 안테나 소자(120,130) 각각의 하단부가 상기 복수개의 단차부(111,112)에 장착되는 것을 특징으로 한다. 이때, 단차부(111,112)는 쉴드캔(110)의 중심축(CP)의 높이보다 낮은 높이에 위치할 수 있다.1 to 8, the MIMO antenna 100 according to an embodiment of the present invention is provided spaced apart from each other on a shield can 110 provided for grounding and shielding and the shield can 110, Each operates in a multi-frequency band, includes a plurality of antenna elements 120 and 130 having a power supply part and a ground part, and the shield can 110 includes a plurality of antenna elements provided in a downward direction from the upper surface of the shield can 110. It is characterized in that the stepped portions 111 and 112 are provided, and the lower ends of each of the plurality of antenna elements 120 and 130 are mounted on the plurality of stepped portions 111 and 112. At this time, the stepped parts 111 and 112 may be located at a height lower than the height of the central axis CP of the shield can 110 .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 장치(200)는 앞서 상술한 MIMO 안테나(100) 및 인쇄회로기판(210)을 포함할 수 있다.In addition, the MIMO antenna device 200 according to an embodiment of the present invention may include the above-described MIMO antenna 100 and the printed circuit board 210.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나(100)의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.Hereinafter, a specific configuration and operation of the MIMO antenna 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나(100)는 접지 및 차폐를 위해 제공되는 쉴드캔(110) 및 쉴드캔(110) 상에 서로 이격되어 제공되고, 각각이 다중주파수대역에서 동작하는 복수개의 안테나 소자(120,130)를 포함할 수 있다.2 to 5, the MIMO antenna 100 according to an embodiment of the present invention is provided spaced apart from each other on a shield can 110 and a shield can 110 provided for grounding and shielding, respectively. A plurality of antenna elements 120 and 130 operating in this multi-frequency band may be included.

쉴드캔(110)은 복수개의 안테나 소자(120,130)를 접지시킬 수 있는 것과 동시에 쉴드캔(110)의 하부에 배치되는 인쇄회로기판(210) 상의 전자부품에서 발생하는 EMI를 전자기적으로 차폐할 수 있다.The shield can 110 can ground the plurality of antenna elements 120 and 130 and at the same time electromagnetically shield EMI generated from electronic components on the printed circuit board 210 disposed under the shield can 110. there is.

쉴드캔(110)은 복수개의 안테나 소자(120,130)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 쉴드캔(110)의 평면상 형상이 사각인 경우를 예시하고 있으나, 이에 제한하지 안는다는 점에 유의해야 한다.The shield can 110 may provide a space in which the plurality of antenna elements 120 and 130 are disposed. As shown in FIG. 2 , a case in which the planar shape of the shield can 110 is a square is exemplified, but it should be noted that the present invention is not limited thereto.

쉴드캔(110)은 복수개의 안테나 소자(120,130)의 접지가 가능하도록 금속성 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 쉴드캔(110)은 알루미늄, 몰리브덴, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금 등으로 이루어질 수 있다. 후술할 복수개의 안테나 소자(120,130)는 쉴드캔(110) 상에 직접 배치될 수 있다.The shield can 110 may be made of a metallic material so that the plurality of antenna elements 120 and 130 can be grounded. For example, the shield can 110 may be made of aluminum, molybdenum, copper, titanium or an alloy thereof. A plurality of antenna elements 120 and 130 to be described later may be directly disposed on the shield can 110.

복수개의 안테나 소자(120,130)는 쉴드캔(110)의 중심축(CP)을 기준으로 각 모서리 부분에서 시계방향으로 90도의 회전된 간격을 가지고 배치될 수 있다.The plurality of antenna elements 120 and 130 may be disposed at intervals rotated by 90 degrees in a clockwise direction at each corner with respect to the central axis CP of the shield-can 110 .

도 2를 참조하면, 복수개의 안테나 소자(120,130)는 제1 주파수 대역에서 공진하는 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 및 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역에서 공진하는 한쌍의 제2 안테나 소자(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the plurality of antenna elements 120 and 130 include a pair of first antenna elements 120 resonating in a first frequency band and a pair of second antenna elements resonating in a second frequency band different from the first frequency band. (130).

좀 더 구체적으로, 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 각각은 쉴드캔(110)의 중심축(CP)을 기준으로 180도 회전된 간격을 가지고 대칭되도록 배치될 수 있으며, 무선 통신 신호를 수신하거나 송신할 수 있다. 예를 들어, 한쌍의 제1 안테나 소자(120)는 공기 등의 자유 공간(free space)를 통해 전달되는 무선 통신 신호를 포착할 수 있다. More specifically, each of the pair of first antenna elements 120 may be arranged symmetrically with an interval rotated by 180 degrees with respect to the central axis CP of the shield can 110, and may receive a wireless communication signal or can be sent For example, the pair of first antenna elements 120 may capture a wireless communication signal transmitted through a free space such as air.

도 4를 도 2 및 도 3과 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 각각은 제1 방사체(121), 제1 방사체(121)로부터 돌출된 제1 급전부(122), 제1 방사체(121)로부터 돌출된 제1 접지부(123)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 together with FIGS. 2 and 3 , each of the pair of first antenna elements 120 according to an embodiment of the present invention includes a first radiator 121 and a first protruding from the first radiator 121 . The power supply unit 122 and the first ground unit 123 protruding from the first radiator 121 may be included.

제1 방사체(121)는 고주파를 방사하거나 및/또는 공진할 수 있다. 즉, 제1 방사체(121)는 무선 통신 신호를 수신하거나 및/또는 발신할 수 있다. 제1 방사체(121)에는 제1 급전부(122)를 통해 급전 신호가 인가될 수 있다. 제1 방사체(121)는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 방사체(121)는 알루미늄, 몰리브덴, 구리, 티타늄 또는 이들의 합금 등으로 이루어질 수 있다.The first radiator 121 may radiate and/or resonate with high frequency. That is, the first radiator 121 may receive and/or transmit a wireless communication signal. A power supply signal may be applied to the first radiator 121 through the first power supply unit 122 . The first radiator 121 may be formed of a conductive material. For example, the first radiator 121 may be made of aluminum, molybdenum, copper, titanium, or an alloy thereof.

본 실시예에서는 제1 방사체(121)의 형상이 평면상 대략 사각 형상인 것을 제시하고 있으나, 이에 제한하지 않는다는 점에 유의해야 한다.In this embodiment, it is suggested that the first radiator 121 has a substantially rectangular shape on a plane, but it should be noted that the present embodiment is not limited thereto.

한편, 몇몇 실시예에서 제1 방사체(121)에는 소정의 패턴 또는 슬릿이 형성될 수도 있다. 또는 제1 방사체(121)의 꼭지점 부근은 모따기된 상태일 수도 있다. Meanwhile, in some embodiments, a predetermined pattern or slit may be formed in the first radiator 121 . Alternatively, the vicinity of the vertex of the first radiator 121 may be in a chamfered state.

제1 급전부(122)는 제1 방사체(121)로부터 돌출되어 연장된 형상일 수 있다. 후술하는 급전라인(140)을 통해 제공된 급전 신호는 제1 급전부(122)를 통해 전송 받을 수 있다.The first power supply unit 122 may protrude and extend from the first radiator 121 . A power supply signal provided through a power supply line 140 described later may be transmitted and received through the first power supply unit 122 .

제1 급전부(122)는 제1 방사체(121)로부터 연장되되, 대략 하측으로 절곡된 형상일 수 있다. 이때, 제1 급전부(122)는 쉴드캔(110)에 형성되는 제1 단차부(111)의 상면으로부터 일정간격 이격되도록 형성될 수 있다.The first power supply unit 122 may extend from the first radiator 121 and may have a shape bent substantially downward. At this time, the first power supply unit 122 may be formed to be spaced apart from the upper surface of the first stepped unit 111 formed on the shield can 110 by a predetermined interval.

제1 접지부(123)는 제1 급전부(122)와 동일한 측면에 배치될 수 있다. 제1 접지부(123)는 제1 방사체(121)로부터 돌출되어 연장된 형상일 수 있다. 제1 접지부(123)는 소정의 접지 예들 들어, 쉴드캔(110)의 제1 단차부(111)의 상면과 전기적으로 연결될 수 있다.The first ground unit 123 may be disposed on the same side as the first power supply unit 122 . The first ground portion 123 may protrude and extend from the first radiator 121 . The first ground portion 123 may be electrically connected to a predetermined ground, for example, an upper surface of the first stepped portion 111 of the shield can 110 .

제1 접지부(123)는 제1 방사체(121)로부터 연장되되, 대략 하측으로 절곡된 형상일 수 있다. 이때, 제1 접지부(123)의 하부에는 제1 안테나 소자(120)를 쉴드캔(110)의 제1 단차부(111)에 장착시키기 위한 제1 접지 장착부(123a)가 마련될 수 있다.The first ground portion 123 may extend from the first radiator 121 and may be substantially bent downward. At this time, a first ground mounting portion 123a for mounting the first antenna element 120 to the first stepped portion 111 of the shield-can 110 may be provided below the first ground portion 123 .

본 발명의 일 실시예에 따른 한쌍의 제2 안테나 소자(130) 각각은 쉴드캔(110)의 중심축(CP)을 기준으로 180도 회전된 간격을 가지고 대칭되도록 배치되되, 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 사이에 각각 배치될 수 있다. 한쌍의 제2 안테나 소자(130)는 무선 통신 신호를 수신하거나 송신할 수 있다. 이때, 제2 안테나 소자(130)는 한쌍의 제1 안테나 소자(120)와 상이한 주파수 대역의 무선 통신 신호를 수신하거나 송신할 수 있다. Each of the pair of second antenna elements 130 according to an embodiment of the present invention is disposed symmetrically with an interval rotated by 180 degrees with respect to the central axis CP of the shield can 110, and the pair of first antenna elements 130 are arranged symmetrically. Each may be disposed between the elements 120 . The pair of second antenna elements 130 may receive or transmit wireless communication signals. In this case, the second antenna element 130 may receive or transmit a wireless communication signal of a different frequency band from the pair of first antenna elements 120 .

즉, 한쌍의 제2 안테나 소자(130)는 한쌍의 제1 안테나 소자(120)와 상이한 주파수 대역에 공진할 수 있다. 예를 들어, 한쌍의 제1 안테나 소자(120)는 제1 주파수 대역인 700MHz 내지 900MHz의 낮은 주파수 대역에 공진하는 로우밴드(Low Band) 안테나 소자일 수 있고, 한쌍의 제2 안테나 소자(130)는 제2 주파수 대역인 1700MHz 내지 2100MHz의 높은 주파수 대역에 공진하는 하이밴드(High Band) 안테나 소자일 수 있다.That is, the pair of second antenna elements 130 may resonate in a different frequency band from the pair of first antenna elements 120 . For example, the pair of first antenna elements 120 may be low band antenna elements that resonate in a low frequency band of 700 MHz to 900 MHz, which is the first frequency band, and the pair of second antenna elements 130 may be a high band antenna element that resonates in a high frequency band of 1700 MHz to 2100 MHz, which is the second frequency band.

도 5를 도 2 및 도 3과 함께 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 한쌍의 제2 안테나 소자(130) 각각은 한쌍의 제1 안테나 소자(120)와 마찬가지로 제2 방사체(131), 제2 방사체(131)로부터 돌출된 제2 급전부(132), 및 제2 방사체(131)로부터 돌출된 제2 접지부(133)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 together with FIGS. 2 and 3 , each of the pair of second antenna elements 130 according to an embodiment of the present invention, like the pair of first antenna elements 120, includes a second radiator 131 and a second antenna element 130. 2 may include a second power supply unit 132 protruding from the radiator 131 and a second ground unit 133 protruding from the second radiator 131 .

본 발명의 일 실시예에 따른 한쌍의 제2 안테나 소자(130)의 제2 방사체(131), 제2 급전부(132), 및 제2 접지부(133)의 각각의 구성은 한쌍의 제1 안테나 소자(120)의 제1 방사체(121), 제1 접지부(123), 및 제2 급전부(132)의 각각의 구성과 구조적 형상만 다를 뿐, 동일한 기능을 수행하여 상세한 설명은 생략한다.Each configuration of the second radiator 131, the second feeding part 132, and the second grounding part 133 of the pair of second antenna elements 130 according to an embodiment of the present invention is Only the respective configurations and structural shapes of the first radiator 121, the first grounding unit 123, and the second feeding unit 132 of the antenna element 120 are different, and the same functions are performed, so detailed descriptions are omitted. .

한편, 제1 접지부(123) 또한 제1 접지부(123)와 마찬가지로, 제2 접치부의 하부에는 제2 안테나 소자(130)를 쉴드캔(110)의 제2 단차부(112)에 장착시키기 위한 제2 접지 장착부(133a)가 마련될 수 있다.Meanwhile, similarly to the first grounding portion 123, the second antenna element 130 is mounted on the second stepped portion 112 of the shield-can 110 at the bottom of the second contacting portion. A second ground mounting portion 133a may be provided for this.

따라서, 복수개의 안테나 소자(120,130)가 서로 상이한 주파수 대역에 공진하는 한쌍의 제1 안테나 소자(120)와 한쌍의 제2 안테나 소자(130)를 포함함으로써 다중 대역에 사용되는 무선 통신망을 구축할 수 있다.Therefore, a wireless communication network used in multiple bands can be constructed by including a pair of first antenna elements 120 and a pair of second antenna elements 130 in which the plurality of antenna elements 120 and 130 resonate in different frequency bands. there is.

한편, 복수개의 안테나 소자(120,130)는 공중으로 신호를 방사하게 되는데, 어느 하나의 안테나 소자로부터 방사되는 신호가 다른 안테나 소자에 유입될 수 있다. 즉, 각 안테나 소자의 동작 시 상호 간 간섭이 발생할 수 있으며, 이러한 현상은 신호의 수신 시에도 동일하게 발생할 수 있다.Meanwhile, the plurality of antenna elements 120 and 130 radiate signals into the air, and a signal radiated from one antenna element may flow into another antenna element. That is, mutual interference may occur during operation of each antenna element, and this phenomenon may equally occur during signal reception.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이러한 복수의 안테나(120,130) 소자 간의 간섭 현상을 개선하기 위해, 쉴드캔(110) 상에는 복수의 단차부(111,112)가 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a plurality of stepped portions 111 and 112 may be formed on the shield can 110 in order to improve interference between elements of the plurality of antennas 120 and 130 .

좀 더 구체적으로, 쉴드캔(110)은 쉴드캔(110)의 상면에서 하측방향으로 제공되는 복수개의 단차부(111,112)를 구비함으로써, 복수개의 안테나 소자(120,130)로부터의 방사되는 신호의 일부를 근접해 있는 복수개의 안테나 소자(120,130)로 향하지 않도록 할 수 있다.More specifically, the shield can 110 includes a plurality of stepped portions 111 and 112 provided from the upper surface of the shield can 110 in a downward direction, so that some of the signals radiated from the plurality of antenna elements 120 and 130 are transmitted. It can be prevented from being directed to a plurality of antenna elements 120 and 130 that are close to each other.

복수개의 안테나 소자(120,130) 각각의 하단부는 복수개의 단차부(111,112)에 각각 장착될 수 있다.Lower ends of each of the plurality of antenna elements 120 and 130 may be mounted on the plurality of step portions 111 and 112, respectively.

본 실시예에서는 복수개의 단차부(111,112)가 쉴드캔(110)의 모서리 부분에 각각 형성된 것을 제시하고 있지만, 이에 제한하지 않는다는 점에 유의해야 한다.In this embodiment, it is suggested that the plurality of step portions 111 and 112 are respectively formed at the corners of the shield-can 110, but it should be noted that the present embodiment is not limited thereto.

본 실시예에서의 복수개의 단차부(111,112)는 제1 접지 장착부(123a) 및 제2 접지 장착부(133a)가 장착될 수 있도록 대략 'ㄴ' 형상으로 형성한 것을 제시하고 있지만, 이에 제한하지 않는다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 복수개의 안테나 소자(120,130)에 구비된 각 접지부(123,133)의 접지 장착부(123a,133a)의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있을 것이다. In this embodiment, the plurality of stepped portions 111 and 112 are suggested to be formed in an approximate 'B' shape so that the first ground mounting portion 123a and the second ground mounting portion 133a can be mounted, but is not limited thereto. point should be noted. For example, it may be formed in various shapes according to the shape of the ground mounting parts 123a and 133a of the respective ground parts 123 and 133 provided in the plurality of antenna elements 120 and 130 .

본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 단차부(111,112)는 쉴드캔(110)의 전체 높이 1에 대해 쉴드캔(110)의 상면으로부터 0.25 내지 0.83의 높이 범위 내에서 형성하는 것이 바람직하다.The plurality of stepped portions 111 and 112 according to an embodiment of the present invention are preferably formed within a height range of 0.25 to 0.83 from the upper surface of the shield-can 110 with respect to the total height 1 of the shield-can 110 .

도 6을 참조하여, 후술할 제1 단차부(111)에 제1 안테나 소자(120)가 장착된 예를 가지고 좀 더 구체적으로 설명하면, 쉴드캔(110)의 전체 높이(H1)가 12mm인 경우(도 8 참조), 쉴드캔(110) 상의 제1 단차부(111) 상에 제1 안테나 소자(120)를 별도의 체결부재인 스크류(S)에 의해 장착시킬 수 있는 최소의 높이 2mm를 확보해야 한다. 이러한 장착 높이를 고려하면, 쉴드캔(110) 상에 제1 단차부(111)를 형성할 수 있는 높이(H2) 범위는 3mm 내지 10mm까지 가능하다.Referring to FIG. 6, an example in which the first antenna element 120 is mounted on the first stepped portion 111 to be described later will be described in more detail. In this case (see FIG. 8), the minimum height of 2 mm that can mount the first antenna element 120 on the first stepped portion 111 on the shield can 110 by the screw S, which is a separate fastening member, have to secure Considering the mounting height, the range of the height H2 at which the first stepped portion 111 can be formed on the shield can 110 is 3 mm to 10 mm.

한편, 제1 단차부(111)의 높이(H2)가 3mm로 형성한 경우에는 복수개의 안테나 소자(120,130) 간의 격리도를 개선시킬 수 있는 최소 높이가 될 수 있으며, 제1 단차부(111)의 높이가 10mm로 형성한 경우에는 복수개의 안테나 소자(120,130) 간의 격리도 성능을 최대한 개선시킬 수 있는 높이가 될 수 있다.On the other hand, when the height H2 of the first stepped portion 111 is formed to be 3 mm, it may be a minimum height capable of improving isolation between the plurality of antenna elements 120 and 130, and the height of the first stepped portion 111 When the height is 10 mm, it may be a height capable of maximally improving isolation performance between the plurality of antenna elements 120 and 130.

또한, 도 6의 점선으로 도시된 부분을 참조하여, 제1 단차부(111)에 제1 안테나 소자(120)가 장착될 경우와, 제1 안테나 소자(120)가 쉴드캔(110)의 상면에 장착된 경우와 비교하면, 제1 안테나 소자(120)의 높이가 3mm 내지 10mm만큼 낮아지게 됨에 따라, 다른 부품의 실장 공간을 확보할 수 있고, 나아가 MIMO 안테나 장치의 전체 높이를 줄일 수 있게 된다. In addition, referring to the portion shown by the dotted line in FIG. 6 , the case where the first antenna element 120 is mounted on the first stepped portion 111 and the upper surface of the shield-can 110 when the first antenna element 120 is As the height of the first antenna element 120 is lowered by 3 mm to 10 mm compared to the case where it is mounted on, it is possible to secure a mounting space for other components and further reduce the overall height of the MIMO antenna device. .

본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 단차부(111,112)는 한쌍의 제1 안테나 소자(120)가 장착되는 한쌍의 제1 단차부(111) 및 한쌍의 제2 안테나 소자(130)가 장착되는 한쌍의 제2 단차부(112)를 포함할 수 있다.The plurality of stepped portions 111 and 112 according to an embodiment of the present invention include a pair of first stepped portions 111 to which a pair of first antenna elements 120 are mounted and a pair of second antenna elements 130 to which they are mounted. A pair of second stepped portions 112 may be included.

한쌍의 제1 단차부(111)는 쉴드캔(110)의 중심축(CP)을 기준으로 서로 대칭인 위치에 배치될 수 있으며, 한쌍의 제2 단차부(112)는 쉴드캔(110)의 중심축(CP)을 기준으로 서로 대칭인 위치에 배치될 수 있다.The pair of first stepped parts 111 may be disposed at symmetrical positions with respect to the central axis CP of the shield can 110, and the pair of second stepped parts 112 are They may be disposed at symmetrical positions with respect to the central axis CP.

이때, 한쌍의 제2 단차부(112)는 쉴드캔(110)의 중심축(CP)으로부터 시계방향에서 한쌍의 제1 단차부(111) 사이에 각각 배치될 수 있다.In this case, the pair of second stepped portions 112 may be respectively disposed between the pair of first stepped portions 111 in a clockwise direction from the central axis CP of the shield-can 110 .

결과적으로, 한쌍의 제1 단차부(111) 및 한쌍의 제2 단차부(112)는 쉴드캔(110)의 중심축(CP)을 기준으로 시계방향으로 90도 회전된 간격을 가지고 번갈아 가며 배치되며, 이러한 배치 구조에 의해 쉴드캔(110) 상에서 한쌍의 제1 단차부(111)가 쉴드캔(110)의 중심축(CP)을 기준으로 180도 회전된 간격을 가지고 서로 대칭인 위치에 배치되며, 한쌍의 제2 단차부(112)가 쉴드캔(110)의 중심축(CP)을 기준으로 180도 회전된 간격을 가지고 서로 대칭인 위치에 배치된다. As a result, the pair of first step portions 111 and the pair of second step portions 112 are alternately arranged at intervals rotated by 90 degrees clockwise with respect to the central axis CP of the shield can 110 With this arrangement structure, the pair of first stepped portions 111 on the shield can 110 are disposed at symmetrical positions at intervals rotated by 180 degrees with respect to the central axis CP of the shield can 110. And, the pair of second stepped parts 112 are disposed at symmetrical positions with an interval rotated by 180 degrees with respect to the central axis CP of the shield can 110.

본 발명의 일 실시예에 따른 한쌍의 제1 안테나 소자(120)는 길이방향의 면(M1, 도 4 참조)이 서로 마주보고 배치될 수 있으며, 한쌍의 제2 안테나 소자(130)는 길이방향의 면(M2, 도 5 참조)이 서로 마주보고 배치될 수 있다. 이 경우, 한쌍의 제1 안테나 소자(120)의 길이방향의 면(M1)은 한쌍의 제2 안테나 소자(130)의 길이방향의 면(M2)과 수직하게 배치된다. The pair of first antenna elements 120 according to an embodiment of the present invention may be arranged so that their longitudinal surfaces (M1, see FIG. 4) face each other, and the pair of second antenna elements 130 may be arranged in the longitudinal direction. The surfaces (M2, see FIG. 5) of may be disposed facing each other. In this case, the longitudinal plane M1 of the pair of first antenna elements 120 is disposed perpendicular to the longitudinal plane M2 of the pair of second antenna elements 130 .

좀 더 구체적으로, 한쌍의 제1 안테나 소자(120)의 상부를 이루는 한쌍의 제1 방사체(121)의 길이방향 면(M1)이 서로 마주보고 배치될 수 있으며, 한쌍의 제2 안테나 소자(130)의 상부를 이루는 한쌍의 제2 방사체(131)의 길이방향 면(M2)이 서로 마주보고 배치될 수 있다. 이때, 한쌍의 제1 방사체(121)의 길이방향의 면(M1)은 한쌍의 제2 방사체(131)의 길이방향의 면(M2)과 수직하게 배치된다. More specifically, the longitudinal surfaces M1 of the pair of first radiators 121 constituting the upper portions of the pair of first antenna elements 120 may be disposed facing each other, and the pair of second antenna elements 130 ) may be disposed facing each other. In this case, the longitudinal surface M1 of the pair of first radiators 121 is disposed perpendicular to the longitudinal surface M2 of the pair of second radiators 131 .

한쌍의 제1 방사체(121)가 앞서 상술한 바와 같이, 대각선 방향으로 마주보고 배치되고, 한쌍의 제2 방사체(131)가 한쌍의 제1 방사체(121) 사이에서 대각선 방향으로 마주보고 배치된 상태에서, 한쌍의 제1 방사체(121)의 길이방향의 면(M1)이 한쌍의 제2 방사체(131)의 길이방향의 면(M2)과 수직하게 배치되면 복수개의 방사체의 길이방향 면이 어느 하나의 방사체의 길이방향 면을 향하고 있지 않기 때문에, 방사에 의한 영향이 감소되어 복수개의 안테나 소자(120,130) 간의 격리도가 더욱 개선될 수 있게 된다.As described above, a state in which the pair of first radiators 121 are disposed facing each other in the diagonal direction and the pair of second radiators 131 are disposed facing each other in the diagonal direction between the pair of first radiators 121 , when the longitudinal planes M1 of the pair of first radiators 121 are perpendicular to the longitudinal planes M2 of the pair of second radiators 131, the longitudinal planes of the plurality of radiators may be any one Since it does not face the longitudinal plane of the radiator, the effect of radiation is reduced, so that isolation between the plurality of antenna elements 120 and 130 can be further improved.

본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나(100)는 복수개의 안테나 소자(120,130) 각각과 연결되는 복수개의 급전라인(140)을 더 포함할 수 있다. 복수개의 급전라인(140)은 복수개의 안테나 소자(120,130)의 급전부(122,132)에 각각 급전 신호를 제공할 수 있다. 복수개의 급전라인(140)은 동축 케이블(coaxial cable)일 수 있다. 복수개의 급전라인(140)은 복수개의 안테나 소자(120,130)의 각 급전부(122,132)와 전기적으로 각각 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 급전라인(140)은 접지 납땜 등의 방법을 통해 각 급전부(122,132)와 전기적으로 접합될 수 있다.The MIMO antenna 100 according to an embodiment of the present invention may further include a plurality of feed lines 140 connected to each of the plurality of antenna elements 120 and 130 . The plurality of feed lines 140 may provide feed signals to the feed parts 122 and 132 of the plurality of antenna elements 120 and 130, respectively. The plurality of power supply lines 140 may be coaxial cables. The plurality of power supply lines 140 may be electrically connected to the power supply units 122 and 132 of the plurality of antenna elements 120 and 130, respectively. For example, the plurality of power supply lines 140 may be electrically connected to each of the power supply units 122 and 132 through a method such as ground soldering.

복수의 안테나 소자(120,130)와 각 급전부(122,123) 간을 접지 납땜에 의해 접합시키는 것은, MIMO 안테나(100)를 이동 통신 장치에 구비되는 피파(Planar Inverted-F Antenna: PIFA) 타입의 안테나로 구현하면서, 복수의 안테나 소자(120,130)의 유효체적 즉, 방사를 위한 공간을 확보하기 위함일 수 있다.Bonding between the plurality of antenna elements 120 and 130 and the power supply units 122 and 123 by ground soldering makes the MIMO antenna 100 a Planar Inverted-F Antenna (PIFA) type antenna provided in a mobile communication device. While implementing, it may be to secure an effective volume of the plurality of antenna elements 120 and 130, that is, a space for radiation.

한편, 자세히 도시되지는 않았지만, 동축 케이블은 중심도체, 외부도체, 중심도체와 외부도체 사이에 배치되는 절연체, 및 외부도체의 외측에 배치되는 피복으로 구성될 수 있다.Meanwhile, although not shown in detail, the coaxial cable may include a center conductor, an outer conductor, an insulator disposed between the center conductor and the outer conductor, and a sheath disposed outside the outer conductor.

도 8을 참조하여, 제1 안테나 소자(120)와 급전라인(140) 간의 납땜에 의해 접합되는 과정의 일 예를 구체적으로 설명하면, 급전라인(140)에서 신호를 전송하는 중심도체는 제1 급전부(122)의 끝단부에 납땜에 의해 접합 고정되고, 급전라인(140)의 절연체 외측에 배치된 외부도체는 제1 접지 장착부(123a)에 납땜에 의해 접합 고정될 수 있다.Referring to FIG. 8, an example of a process in which the first antenna element 120 and the feeding line 140 are joined by soldering is described in detail. The central conductor for transmitting signals in the feeding line 140 is An external conductor bonded to the end of the power supply unit 122 by soldering and disposed outside the insulator of the power supply line 140 may be bonded and fixed to the first ground mounting unit 123a by soldering.

즉, 급전라인(140)은 제1 급전부(122)와 제1 접지 장착부(123a)에 이중으로 접합 고정됨에 따라 제1 안테나 소자(120)와 급전라인(140) 간의 접합 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.That is, as the feed line 140 is double bonded and fixed to the first feed part 122 and the first ground mounting part 123a, the joint stability between the first antenna element 120 and the feed line 140 can be improved. there will be

본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 안테나 소자(120,130)는 별도의 체결부재인 스크류(S)를 통해 복수개의 단차부 상면에 장착될 수 있으나, 이에 제한하지 않는다는 점에 유의해야 한다.The plurality of antenna elements 120 and 130 according to an embodiment of the present invention may be mounted on the upper surface of the plurality of stepped portions through screws S, which are separate fastening members, but it should be noted that the present invention is not limited thereto.

이때, 복수의 안테나 소자(120,130)의 각 접지부(122,132)의 각 접지 장측부(122a,132a) 상에는 스크류(S)가 통과되는 체결홀(S)이 각각 형성될 수 있다.At this time, a fastening hole S through which a screw S passes may be formed on each of the ground long side parts 122a and 132a of each of the ground parts 122 and 132 of the plurality of antenna elements 120 and 130, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 장치(200)는 쉴드캔(110)의 하부측에 제공되는 인쇄회로기판(210)을 더 포함할 수 있다.The MIMO antenna device 200 according to an embodiment of the present invention may further include a printed circuit board 210 provided on the lower side of the shield can 110 .

이때, 인쇄회로기판(210) 상에는 예를 들어, 이동통신 단말기의 각종 기능을 동작시키기 위한 전자부품(211)들이 장착될 수 있다.At this time, on the printed circuit board 210, for example, electronic components 211 for operating various functions of the mobile communication terminal may be mounted.

다시 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔(110)의 하면에는 복수개의 단차부(111,112)보다 인입되어 쉴드캔(110)의 하면과 인쇄회로기판에 장착된 전자부품들 간의 간섭을 피하기 위한 회피홈(113)이 마련될 수 있다.Referring back to FIG. 7 , the lower surface of the shield can 110 according to an embodiment of the present invention is retracted from the plurality of stepped portions 111 and 112, and the electronic components mounted on the lower surface of the shield can 110 and the printed circuit board. An avoidance groove 113 for avoiding interference between the cells may be provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 장치(200)는 인쇄회로기판(210)의 하측에 제공되어 인쇄회로기판(210)을 지지하면서 수용하기 위한 내부공간이 마련된 베이스(220)가 구비될 수 있다. 또한, 쉴드캔(110)의 상부측에는 베이스(220)와 결합되는 커버(230)가 구비될 수 있다.MIMO antenna device 200 according to an embodiment of the present invention is provided on the lower side of the printed circuit board 210 may be provided with a base 220 provided with an internal space for receiving and supporting the printed circuit board 210 there is. In addition, a cover 230 coupled to the base 220 may be provided on the upper side of the shield can 110 .

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 복수개의 단차부가 생략된 상태를 예시적으로 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 단차부가 생략된 상태에서의 한쌍이 제1 안테나 소자 간의 격리도 및 한쌍의 제2 안테나 소자 간의 격리도를 각각 측정한 결과를 나타낸 그래프이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 단차부가 형성된 상태에서의 한쌍의 제1 안테나 소자 간의 격리도 및 한쌍의 제2 안테나 소자간 격리도를 각각 측정한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 단차부가 생략된 상태에서의 한쌍이 제1 안테나 소자 간의 전압 정재파비(VSWR: Voltage Standing Wave Ratio) 및 한쌍의 제2 안테나 소자 간의 전압 정재파비를 각각 측정한 결과를 나타낸 그래프이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드캔 상에 단차부가 형성된 상태에서의 한쌍이 제1 안테나 소자 간의 전압 정재파비 및 한쌍의 제2 안테나 소자 간의 전압 정재파비를 각각 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.9 is a perspective view exemplarily showing a state in which a plurality of stepped portions are omitted on a shield-can according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a state in which a stepped portion is omitted on a shield-can according to an embodiment of the present invention. A pair in is a graph showing the results of measuring the degree of isolation between the first antenna elements and the degree of isolation between the pair of second antenna elements, respectively. is a graph showing the results of measuring the degree of isolation between a pair of first antenna elements and the degree of isolation between a pair of second antenna elements, respectively. is a graph showing the results of measuring a voltage standing wave ratio (VSWR) between a pair of first antenna elements and a voltage standing wave ratio between a pair of second antenna elements, respectively, and FIG. It is a graph showing the results of measuring the voltage standing wave ratio between a pair of first antenna elements and the voltage standing wave ratio between a pair of second antenna elements, respectively, in a state in which a stepped portion is formed on the shield-can according to FIG.

이때, 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 간의 격리도 및 전압 정재파비는 로우밴드 대역 800MHz에서 측정한 결과이고, 한쌍의 제2 안테나 소자(130) 간의 격리도 및 전압 정재파비는 하이밴드 대역 1850MHz에서 측정한 결과이다.At this time, the isolation and voltage standing wave ratio between the pair of first antenna elements 120 are the results of measurement in the low band band of 800 MHz, and the isolation degree and voltage standing wave ratio between the pair of second antenna elements 130 are measured in the high band band of 1850 MHz. This is the result measured in

먼저, 도 10 및 도 11을 도 2 및 도 9와 함께 참조하되, 특히 도 10의 L1 곡선 및 도 11의 L2 곡선을 참조하면, 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 간의 로우밴드 대역 800MHz에서의 격리도는 쉴드캔(110) 상에 제1 단차부(111)가 생략된 경우가 대략 -24.67dB이고, 쉴드캔(110) 상에 제1 단차부(111)가 형성된 경우가 -30.55dB인 것을 확인할 수 있다.First, referring to FIGS. 10 and 11 together with FIGS. 2 and 9, especially referring to the L1 curve of FIG. 10 and the L2 curve of FIG. 11, in the low band between a pair of first antenna elements 120 at 800 MHz The degree of isolation is approximately -24.67 dB when the first stepped portion 111 is omitted on the shield-can 110, and -30.55 dB when the first stepped portion 111 is formed on the shield-can 110. You can check.

따라서, 제1 단차부(111)에 의해 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 간의 로우밴드 대역 800MHz에서의 격리도가 대략 -5.88dB 개선된 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be confirmed that the isolation between the pair of first antenna elements 120 is improved by approximately -5.88 dB in the low band of 800 MHz by the first stepped portion 111 .

또한, 도 10의 L3 곡선 및 도 11의 L4 곡선을 참조하면, 한쌍의 제2 안테나 소자(130) 간의 하이밴드 대역 1850MHz에서의 격리도는 쉴드캔(110) 상에 제2 단차부(112)가 생략된 경우가 대략 -24.24dB이고, 쉴드캔(110) 상에 제2 단차부(112)가 형성된 경우가 대략 -25.76dB인 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to the L3 curve of FIG. 10 and the L4 curve of FIG. 11 , the degree of isolation between the pair of second antenna elements 130 in the high band band of 1850 MHz is determined by the second stepped portion 112 on the shield-can 110. It can be seen that the omitted case is approximately -24.24dB, and the case where the second stepped portion 112 is formed on the shield can 110 is approximately -25.76dB.

따라서, 제2 단차부(112)에 의해 한쌍의 제2 안테나 소자(130) 간의 하이밴드 대역 1850MHz에서 격리도가 대략 -1.52dB 개선된 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be seen that the isolation between the pair of second antenna elements 130 is improved by approximately -1.52 dB in the high band band of 1850 MHz by the second stepped portion 112 .

도 12 및 도 13을 도 2 및 도 9와 함께 참조하되, 특히 도 12의 L5 곡선 및 도 13의 L6 곡선을 참조하면, 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 간의 로우밴드 대역 800MHz에서의 전압 정재파비(VSWR)는 쉴드캔(110) 상에 제1 단차부(111)가 생략된 경우가 대략 2.49이고, 쉴드캔(110) 상에 제1 단차부(111)가 형성된 경우가 2.52인 것을 확인할 수 있다.12 and 13 together with FIGS. 2 and 9, but particularly referring to the L5 curve of FIG. 12 and the L6 curve of FIG. 13, the voltage standing wave between the pair of first antenna elements 120 at 800 MHz It can be confirmed that the ratio VSWR is approximately 2.49 when the first stepped portion 111 is omitted on the shield can 110 and is 2.52 when the first stepped portion 111 is formed on the shield can 110. can

또한, 도 12의 L7 곡선 및 도 13의 L8 곡선을 참조하면, 한쌍의 제2 안테나 소자(130) 간의 하이밴드 대역 1850MHz에서의 전압 정재파비(VSWR)는 쉴드캔(110) 상에 제2 단차부(112)가 생략된 경우가 대략 1.37이고, 쉴드캔(110) 상에 제2 단차부(112)가 형성된 경우가 대략 1.48인 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to the L7 curve of FIG. 12 and the L8 curve of FIG. 13, the voltage standing wave ratio (VSWR) in the high band band of 1850 MHz between the pair of second antenna elements 130 is the second step on the shield can 110. It can be seen that the case where the portion 112 is omitted is approximately 1.37, and the case where the second stepped portion 112 is formed on the shield-can 110 is approximately 1.48.

따라서, 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 및 한쌍의 제2 안테나 소자(130) 간의 전압 정재파비(VSWR)는 쉴드캔(110) 상에 복수개의 단차부(111,112)가 삭제된 경우와 쉴드캔(110) 상에 복수개의 단차부(111,112)가 형성된 경우가 거의 동등한 성능을 유지하는 것을 알 수 있다.Therefore, the voltage standing wave ratio (VSWR) between the pair of first antenna elements 120 and the pair of second antenna elements 130 is the same as when the plurality of step portions 111 and 112 are removed on the shield-can 110 and the shield-can It can be seen that the case where a plurality of step portions 111 and 112 are formed on (110) maintains almost the same performance.

결과적으로, 본원발명의 일 실시예에 따른 복수개의 안테나 소자(120,130)가 쉴드캔(110) 상의 복수개의 단차부(111,112)에 장착됨에 따라, 전압 정재파비(VSWR)는 동일한 수준을 유지하면서도 한쌍의 제1 안테나 소자(120) 간의 로우밴드의 격리도가 대폭적으로 개선된 것을 알 수 있다.As a result, as the plurality of antenna elements 120 and 130 according to an embodiment of the present invention are mounted on the plurality of step portions 111 and 112 on the shield can 110, the voltage standing wave ratio (VSWR) maintains the same level while maintaining the same level. It can be seen that the isolation of the low band between the first antenna elements 120 of is greatly improved.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 안테나 및 이를 포함하는 MIMO 안테나 장치는 쉴드캔 상에 복수개의 단차부를 형성하고, 복수개의 단차부의 상면에 복수개의 안테나 소자를 장착 시킴으로써, 복수개의 안테나 소자의 구조를 변경하지 않고도, 복수개의 안테나 간의 격리도가 개선됨과 동시에 MIMO 안테나 장치의 전체 부피를 최대한 줄일 수 있다.As described above, the MIMO antenna and the MIMO antenna device including the MIMO antenna according to an embodiment of the present invention form a plurality of stepped portions on a shield-can and mount a plurality of antenna elements on the upper surface of the plurality of stepped portions, thereby providing a plurality of Without changing the structure of the antenna element, isolation between a plurality of antennas can be improved and the overall volume of the MIMO antenna device can be reduced as much as possible.

이상으로 본 발명에 관하여 실시예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서는 얼마든지 수정 및 변형 실시가 가능하다. Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of protection of the present invention is not necessarily limited thereto, and modifications and variations can be made without limitation within the scope of the technical idea of the present invention.

100: MIMO 안테나 110: 쉴드캔
111: 제1 단차부 112: 제2 단차부
113: 회피홈 120: 제1 안테나 소자
121: 제1 방사체 122: 제1 급전부
123: 제1 접지부 123a: 제1 접지 장착부
130: 제2 안테나 소자 131: 제2 방사체
132: 제2 급전부 133: 제2 접지부
133a: 제2 접지 장착부 140: 급전라인
200: MIMO 안테나 장치 210: 인쇄회로기판
220: 베이스 230: 커버
100: MIMO antenna 110: shield can
111: first stepped portion 112: second stepped portion
113: avoidance groove 120: first antenna element
121: first radiator 122: first power supply unit
123: first ground portion 123a: first ground mounting portion
130: second antenna element 131: second radiator
132: second feeding part 133: second grounding part
133a: second ground mounting portion 140: power supply line
200: MIMO antenna device 210: printed circuit board
220: base 230: cover

Claims (13)

MIMO 안테나에 있어서,
접지 및 차폐를 위해 제공되는 쉴드캔; 및
상기 쉴드캔 상에 서로 이격되어 제공되고, 각각이 다중주파수대역에서 동작하며, 급전부, 및 접지부를 갖는 복수개의 안테나 소자
를 포함하고,
상기 쉴드캔은 상기 쉴드캔의 상면에서 하측방향으로 제공되는 복수개의 단차부를 구비하여, 상기 복수개의 안테나 소자 각각의 하단부가 상기 복수개의 단차부에 장착되며,
상기 쉴드캔의 하면에는 상기 복수개의 단차부보다 인입되어 상기 쉴드캔의 하면과 MIMO 안테나 장치의 인쇄회로기판에 설치되는 부품들 간의 간섭을 피하기 위한 회피홈이 마련된
MIMO 안테나.
In the MIMO antenna,
Shield can provided for grounding and shielding; and
A plurality of antenna elements provided on the shield can spaced apart from each other, each operating in a multi-frequency band, and having a power feeding unit and a grounding unit.
including,
The shield can includes a plurality of stepped portions provided downwardly from an upper surface of the shield can, and lower ends of each of the plurality of antenna elements are mounted on the plurality of stepped portions;
An avoidance groove is provided on the lower surface of the shield can to avoid interference between components installed on the lower surface of the shield can and the printed circuit board of the MIMO antenna device by being drawn in from the plurality of stepped portions.
MIMO antenna.
제1항에 있어서,
상기 복수의 안테나 소자는 상기 각 접지부의 바닥면이 상기 복수의 단차부 상면에 별도의 체결부재를 통해 상기 복수의 단차부에 고정되는 MIMO 안테나.
According to claim 1,
The plurality of antenna elements are MIMO antennas in which the bottom surface of each grounding part is fixed to the plurality of stepped parts through a separate fastening member to the upper surface of the plurality of stepped parts.
제1항에 있어서,
상기 복수의 안테나 소자의 상기 각 급전부는 상기 복수의 단차부의 상면과 일정 간격 이격되게 배치되는 MIMO 안테나.
According to claim 1,
The MIMO antenna is disposed to be spaced apart from the upper surface of the plurality of stepped portions by a predetermined interval.
제1항에 있어서,
상기 복수의 안테나 소자의 상기 급전부에 급전 신호를 공급하는 복수의 급전라인을 추가로 구비하고, 상기 복수의 급전라인은 상기 복수의 급전부에 각각 연결되는 MIMO 안테나.
According to claim 1,
The MIMO antenna further comprises a plurality of feed lines for supplying feed signals to the feed parts of the plurality of antenna elements, wherein the plurality of feed lines are respectively connected to the plurality of feed parts.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 쉴드캔은 사각 형상을 가지도록 형성되며, 상기 복수의 단차부는 상기 쉴드캔의 모서리 부분에 형성되는 MIMO 안테나.
According to any one of claims 1 to 4,
The shield can is formed to have a rectangular shape, and the plurality of stepped portions are formed at corners of the shield can.
제5항에 있어서,
상기 복수의 단차부는 상기 쉴드캔의 전체높이 1에 대해 상기 쉴드캔의 상기 상면으로부터 0.25 내지 0.83의 높이 범위 내에서 형성되는 MIMO 안테나.
According to claim 5,
The plurality of step portions are formed within a height range of 0.25 to 0.83 from the upper surface of the shield-can with respect to the total height 1 of the shield-can.
제5항에 있어서,
상기 복수의 안테나 소자는 제1 주파수 대역에서 공진하는 한쌍의 제1 안테나 소자 및 상기 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역에서 공진하는 한쌍의 제2 안테나 소자를 포함하고,
상기 복수의 단차부는
상기 한쌍의 제1 안테나 소자가 장착되는 한쌍의 제1 단차부; 및
상기 한쌍의 제2 안테나 소자가 장착되는 한쌍의 제2 단차부
를 포함하는 MIMO 안테나.
According to claim 5,
The plurality of antenna elements include a pair of first antenna elements resonating in a first frequency band and a pair of second antenna elements resonating in a second frequency band different from the first frequency band,
The plurality of stepped portions
a pair of first stepped portions to which the pair of first antenna elements are mounted; and
A pair of second stepped portions to which the pair of second antenna elements are mounted
A MIMO antenna comprising a.
제7항에 있어서,
상기 한쌍의 제2 단차부는 상기 쉴드캔의 중심축으로부터 시계방향에서 상기 한쌍의 제1 단차부 사이에 각각 배치되는 MIMO 안테나.
According to claim 7,
The pair of second stepped portions are respectively disposed between the pair of first stepped portions in a clockwise direction from the central axis of the shield-can.
제8항에 있어서,
상기 한쌍의 제1 단차부는 상기 쉴드캔의 중심축을 기준으로 서로 대칭인 위치에 배치되며, 상기 한쌍의 제2 단차부는 상기 쉴드캔의 중심축을 기준으로 서로 대칭인 위치에 배치되는 MIMO 안테나.
According to claim 8,
The pair of first stepped parts are disposed at symmetrical positions with respect to the central axis of the shield-can, and the pair of second stepped parts are disposed at symmetrical positions with respect to the central axis of the shield-can.
제9항에 있어서,
상기 한쌍의 제1 안테나 소자는 길이방향의 면이 서로 마주보고 배치되며, 상기 한쌍의 제2 안테나 소자는 길이방향의 면이 서로 마주보고 배치되는 MIMO 안테나.
According to claim 9,
The pair of first antenna elements are arranged with longitudinal surfaces facing each other, and the pair of second antenna elements are arranged with longitudinal surfaces facing each other.
제10항에 있어서,
상기 한쌍의 제1 안테나 소자의 길이방향의 면은 상기 한쌍의 제2 안테나 소자의 길이방향으로 면과 수직하게 배치되는 MIMO 안테나.
According to claim 10,
A surface of the pair of first antenna elements in the longitudinal direction is disposed perpendicular to a surface of the pair of second antenna elements in the longitudinal direction.
제1항에 기재된 상기 MIMO 안테나를 포함하는 MIMO 안테나 장치에 있어서,
상기 인쇄회로기판을 더 포함하는 MIMO 안테나 장치.
In the MIMO antenna device including the MIMO antenna according to claim 1,
MIMO antenna device further comprising the printed circuit board.
제12항에 있어서,
상기 인쇄회로기판의 하측에는 상기 인쇄회로기판을 지지하면서 수용하기 위한 내부공간이 마련된 베이스가 구비되고,
상기 쉴드캔의 상부측에는 상기 베이스와 결합되는 커버가 구비되는 MIMO 안테나 장치.
According to claim 12,
A base having an internal space for receiving and supporting the printed circuit board is provided on the lower side of the printed circuit board,
A MIMO antenna device provided with a cover coupled to the base on the upper side of the shield can.
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