원천기술을 활용한 고성능 안테나 및 RF 필터 기술

유전체 원료와 고성능 기판이라는 두 가지 핵심 원천기술은 차세대 고성능 안테나 및 RF(Radio Frequency) 필터 기술 개발에 필수적인 요소입니다. 이 기술들은 5G, 6G를 넘어선 미래 통신 시스템과 자율주행, 위성 통신 등 다양한 첨단 분야에서 요구되는 초고속, 초저지연, 고신뢰성 통신을 가능하게 합니다.

유전체 원료의 중요성

유전체는 전기장이 가해졌을 때 전기 분극이 발생하는 물질로, 안테나 및 RF 필터에서는 전기적 특성을 조절하여 성능을 최적화하는데 사용됩니다. 특히, 유전 손실(Dielectric Loss : tanδ)과 높은 유전율(High Dielectric Constant)을 가진 유전체 원료는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

  • 안테나의 소형화 및 고효율 구현
  • RF 필터의 성능 향상
  • 주파수 선택 및 대역폭 제어를 통한 다양한 통신 표준과 서비스 요구 사항에 유연하게 대응
  • 안테나 및 RF 필터의 성능 향상을 위한 핵심 동력

고성능 기판의 중요성

안테나 및 RF 필터 제작에 사용되는 기판은 이들의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 특히 고주파 환경에서 안정적인 동작을 위해서는 다음과 같은 특성을 가진 고성능 기판이 필수적입니다.

  • 신호의 감쇠를 최소화하여 전송 효율을 높이고 신호의 왜곡을 줄여 통신 품질을 유지 시킬 수 있는 저손실 저분산 기판
  • 열에 강하고 변형이 적으며, 물리적인 충격에도 견딜 수 있는 기계적 강도를 가진 기판
  • 복잡한 안테나 및 필터 구조를 구현하기 위한 미세 패턴 형성, 다층 구조 구현 등이 용이한 기판

유전체 원료 및 고성능 기판을 활용한 기술 시너지

  • 고유전율 유전체 원료를 고성능 저손실 기판에 적용 및 초소형 고효율 안테나를 개발하여 RFID, IoT 기기 등 협소한 공간에 고성능 안테나를 탑재하는 데 기여
  • 유전 손실을 가진 유전체 원료와 우수한 열 안정성을 가진 기판을 결합하여 고출력 RF 필터 구현 가능 (기지국, 위성 통신 시스템 등 고출력을 요구하는 분야에 적용)

유전체 원료와 고성능 기판은 고성능 안테나 및 RF 필터 기술의 발전을 위한 핵심 기반 기술입니다.

유전체 원료와 고성능 기판을 활용한 안테나 및 RF 필터 기술 class="b_rad_15" >
세라믹 패치 안테나 정합 기술

세라믹 패치 안테나 정합 기술

세라믹 패치 안테나는 주변 환경에 따라 특성이 크게 변하므로, 실제 제품에 적용할 때는 정밀한 튜닝이 필수적입니다.

세라믹 패치 안테나의 특성 변화 요인

세라믹 패치 안테나는 다양한 요인에 의해 입력 임피던스와 공진 주파수가 달라집니다.

  • 패치 자체의 특성: 유전 소체에 인쇄된 패치의 크기와 모양에 따라 고유한 임피던스 값과 공진 주파수를 가짐
  • 그라운드 접지면: 안테나가 놓이는 그라운드 접지면의 두께, 넓이, 재질 등도 안테나의 임피던스와 공진 주파수에 영향을 줌
  • 경계 조건: 공기 중에서의 측정 조건과 실제 제품 기구에 실장 될 때의 경계 조건이 달라지면서 안테나 특성이 변함. 특히, 제품 케이스의 도료 성분이나 기구적 특성에 따라 각기 다른 영향을 받음

공진 주파수 변화의 예시

일반적으로, 그라운드 접지면의 크기가 작아지거나 제품 기구에 실장 될수록 공진 주파수는 낮아지는 경향을 보입니다.

대상 조건 공진 주파수 변화
25x25 mm 세라믹 패치 안테나 70x70 mm 그라운드 접지면 1575.42 MHz
28x28 mm 크기의 LNA용 PCB 1565~1570 MHz
세트 기구 실장 1555~1565 MHz

최적의 성능을 위한 튜닝의 필요성

  • 목표 주파수(예: 1575.42MHz)에서 정확한 공진 및 최소 반사 손실을 위해 튜닝이 필요함
  • 공진 주파수를 높이기 위한 구조 조정과 함께, 임피던스를 다시 정합(Matching)하는 작업을 포함함

RFID 리더 안테나의 매칭 기술

  • RFID 리더 안테나 또한 위와 같은 정합 과정이 중요
  • 송수신 단일 포트로 사용되는 RFID 안테나의 경우, 고유의 이득값에 따른 인식 거리 극대화 구현이 바로 이 매칭 기술의 핵심

원천재료의 기술을 바탕으로 다양한 RFID ANTENNA를 보유하고 있으며 최근 RFID 안테나의 소형화 경량화에 맞추어 보다 작고 가벼운 고성능 안테나를 개발, 상품화하였습니다.

안테나 설계 기술 및 측정 시스템 보유

안테나 최적화 설계는 급변하는 현대 무선 통신 환경에서의 필수 요소이며, 효율적인 안테나 개발은 곧 무선 통신 시스템의 핵심 경쟁력으로 작용합니다.
과거에는 실제 제작 및 측정을 통한 안테나 설계로 많은 시간과 비용이 소모되었지만, 최근에는 설계 툴의 발전으로 더욱 빠르고 정확하며 효율적인 안테나 설계가 가능해졌습니다.

안테나 설계 기술 보유

  • 실 제작 전 다양한 설계 파라미터(크기, 모양, 재료 등)를 안테나 설계 툴에서 변경하며 그 특성을 빠르게 예측하고, 축적된 설계 Know-how를 통해 분석
  • 설계 시간 및 비용 절감, 성능 예측 및 최적화, 복잡한 환경 분석, 문제점 사전 파악 및 해결을 통해 고객사에 최적화된 결과값을 신속하게 제공 가능

안테나 측정 시스템(전파무반사실) 보유

설계 툴을 활용한 최적화된 설계는 안테나 개발의 첫 시작이며, 실 제작 후 측정 시스템을 통해 성능을 검증하는 과정이 필수적입니다. 이 과정을 통해 시뮬레이션 결과와 실제 환경 사이의 차이를 명확히 확인하고, 최종 제품의 성능을 확실하게 보장할 수 있습니다.

설계 툴을 통한 안테나 설계 기술과 정밀한 측정 시스템의 결합은 안테나 개발에 필수적입니다.
이 두 요소가 시너지 효과를 내며 고성능 안테나를 효율적으로 개발하고, 더 나아가 다양한 무선 통신 시스템에 신뢰할 수 있는 안테나 솔루션을 제공하게 됩니다.

안테나 설계 및 측정 시스템