CN113196566B - 搭载于车辆的天线系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的搭载于车辆的天线系统,其包括:第一天线系统,配置在搭载于车辆的结构物(structure)内部的复数个第一天线元件执行多输入多输出(MIMO:Multi Input Multi Output);以及第二天线系统,附着在配置于所述结构物内部的多面体的侧面的复数个第二天线元件执行波束成形,被配置的复数个所述第一天线元件在所述多面体的前方和后方形成于以一定角度立在所述结构物的基板(substrate)上,从而可以提供一种在包括LTE天线系统和5G天线系统的平面型(flat)车载天线中,使天线元件之间的隔离度特性最优化了的天线配置结构。

Description

搭载于车辆的天线系统
技术领域
本发明涉及搭载于车辆的天线系统。更详细地说,涉及一种搭载于车辆并通过发送和接收复数个通信信号来提供通信服务的天线系统。
背景技术
终端机可以根据可移动与否而划分为移动终端(mobile/portable terminal)和固定终端(stationary terminal)。并且,移动终端可以根据用户能够直接携带与否而划分为携带(型)终端(handheld terminal)和车载终端(vehicle mounted terminal)。
移动终端的功能正呈现出多样化。例如,具有数据和语音通信、基于摄像头的照片拍摄和视频拍摄、录制音频、基于扬声器系统的音乐文件播放以及在显示部上显示图像或视频的功能。一些终端机中附加有电子游戏功能,或者执行多媒体播放功能。尤其,最近的移动终端可以接收提供视觉内容的多媒体信号,例如广播、录像或电视节目。
如上所述的终端机(terminal),随着功能的多样化以多媒体设备(Multimediaplayer)形式实现,具有例如拍摄照片或视频、播放音乐或视频文件、玩游戏、接收广播等复合功能。
为了支持和增加这种终端机的功能,可以考虑改进终端机的结构部分和/或软件部分。
最近,对通过将这种移动终端搭载在车辆来提供通信服务和多媒体服务的需求日益增加。另一方面,与通信服务相关地,不仅对LTE(Long Term Evolution:长期演进)等现有的通信服务,而且还对作为下一代通信服务的第五代通信服务(5G communicationservice)的需求也已经出现。
与此相关地,存在有不仅仅是尚未完成关于第五代通信服务标准的讨论,而且关于用于在车辆上实现第五代通信服务的天线系统和通信系统的讨论也未进行的问题。另外,与将车辆用天线系统搭载于车辆的方法相关地,存在有针对实现平面型(flat)天线的方法也未提出具体方法的问题。
另一方面,在将天线系统配置于这种平面型天线的情况下,存在有难以配置除了窄带天线诸如贴片天线之外的其他类型天线的问题。另外,当将包括天线的构成以垂直竖立的方式配置于天线罩内部时,存在有无法以平面型(flat)天线形状提供的限制。
然而,如上所述,在为了使用其他类型的天线而直接利用现有的结构诸如鲨鱼型天线的情况下,存在增加高度的问题。
在上述的复数个通信系统和复数个天线系统中,当配置有诸如LTE的4G通信系统的天线和5G通信系统的天线时,考虑这些之间的相互干扰的隔离度(isolation)也很重要。与此相关地,在5G通信系统的天线以6GHz以下的Sub 6频段进行动作,或者使用4G通信系统的一部分频段的LTE重配置(re-farming)的情况下,尤其如此。因此,存在有未具体提出在能够搭载于车辆内部的大小的前提下,在复数个通信系统的天线之间确保充分的隔离度的方案的问题。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的一目的在于,在不仅能够提供现有的移动通信服务,而且还能提供下一代通信服务的平面型车载天线中,提供一种相互干扰特性减少且配置大小最优化了的天线配置结构。
另外,本发明的一目的在于,在包括提供复数个通信服务的复数个天线的车载天线系统中,提供一种鲨鱼鳍形状的结构物和远程信息处理形式的结构物中的天线配置结构。
用于解决问题的手段
本发明的搭载于车辆的天线系统,其包括:第一天线系统,配置在搭载于车辆的结构物(structure)内部的复数个第一天线元件执行多输入多输出(MIMO:Multi InputMulti Output);以及第二天线系统,附着在配置于所述结构物内部的多面体的侧面的复数个第二天线元件执行波束成形(beamforming),配置的复数个所述第一天线元件在所述多面体的前方和后方形成于以规定角度立在所述结构物的基板(substrate)上,从而可以提供一种在包括LTE天线系统和5G天线系统的平面型(flat)车载天线中,使天线元件之间的隔离度特性最优化了的天线配置结构。
根据一实施例,所述结构物可以形成为鲨鱼鳍(shark fin)形状的天线罩(radome)。
根据一实施例,复数个所述第二天线元件可以包括附着于所述多面体的四个侧面的第一阵列天线、第二阵列天线、第三阵列天线以及第四阵列天线。此时,所述第一阵列天线、所述第二阵列天线、所述第三阵列天线以及所述第四阵列天线可以在第五代(5G)通信系统中进行动作,以发送或接收第二信号。
根据一实施例,所述多面体的第一侧面和第二侧面可以以所述结构物的底面(bottom surface)的对称线的一点为基准,向左侧和右侧隔开并形成作为规定角度的第一角度。与此相反,所述多面体的第三侧面和第四侧面可以以所述对称线的另一点为基准,向左侧和右侧隔开并形成作为规定角度的第二角度。此时,在所述第一侧面、所述第二侧面、所述第三侧面以及所述第四侧面,可以分别配置有所述第一阵列天线、所述第二阵列天线、所述第三阵列天线以及第四阵列天线。
根据一实施例,在所述第一侧面和所述第二侧面之间可以形成有第一边界面,在所述第三侧面和所述第四侧面之间可以形成有第二边界面。此时,所述第一边界面的宽度可以设置成,比在所述多面体的前方垂直立在所述结构物的第一基板的宽度更宽;所述第二边界面的宽度可以设置成,比在所述多面体的后方垂直立在所述结构物的第二基板的宽度更宽。
根据一实施例,可以通过考虑与附着在第一基板的第一LTE天线的干扰来确定所述第一角度,可以通过考虑与附着在第二基板的第二LTE天线的干扰来确定所述第二角度。
根据一实施例,还可以包括卫星广播(DMB)天线,其在所述第一LTE天线和所述多面体之间附着于垂直立在所述结构物的第三基板。
根据一实施例,还可以包括FM接收天线,其在所述第二LTE天线和所述多面体之间附着于垂直立在所述结构物的第四基板。
根据一实施例,在所述卫星广播(DMB)天线的前方可以配置有GPS天线。此时,所述GPS天线可以是,印刷于在所述结构物的底面配置的基板的贴片天线(patch antenna)。
根据一实施例,还可以包括复数个第三天线元件,其与所述多面体的四个侧面隔开规定距离,并且分别配置于垂直立在所述结构物的复数个基板。
根据一实施例,复数个所述第二天线元件是,在毫米波(mmWave)频段(frequencyband)上进行动作的第一阵列天线、第二阵列天线、第三阵列天线以及第四阵列天线。另一方面,复数个所述第三天线元件可以由在6GHz频段以下的Sub 6频段上进行动作的第一Sub6天线、第二Sub 6天线、第三Sub 6天线以及第四Sub 6天线构成。
所述第一Sub 6天线、所述第二Sub 6天线、所述第三Sub 6天线以及所述第四Sub6天线,可以在第一频段上发送或接收作为LTE通信系统的第一通信系统的第一信号。另外,所述第一Sub 6天线、所述第二Sub 6天线、所述第三Sub 6天线以及所述第四Sub 6天线,可以在与所述第一频段不同的第二频段上发送或接收作为5G通信系统的第二通信系统的第二信号。
根据一实施例,配置有所述第一Sub 6天线、所述第二Sub 6天线、所述第三Sub 6天线以及所述第四Sub 6天线的复数个所述基板,其最外围可以配置于所述结构物的底面内,并且可以配置于鲨鱼鳍形状的所述结构物的内部。
本发明另一方面的搭载于车辆的天线系统,包括:第一天线系统,构成为配置在搭载于车辆的第一结构物(structure)的内部的第一天线元件发送或接收第一信号;以及第二天线系统,构成为配置在与所述第一结构物不同的第二结构物的内部的复数个第二天线元件发送或接收第二信号,配置的复数个所述第一天线元件形成于以规定角度立在所述第一结构物的内部的基板(substrate)上。
根据一实施例,所述第一结构物可以形成为鲨鱼鳍(shark fin)形状的天线罩(radome),所述第二结构物可以具备紧固部,所述鲨鱼鳍形状的天线罩可附着于所述紧固部。
根据一实施例,在所述第二结构物的平面型结构物(flat structure)内部,可以配置有作为复数个所述第二天线元件的第一阵列天线、第二阵列天线、第三阵列天线以及第四阵列天线。此时,所述第一阵列天线、所述第二阵列天线、所述第三阵列天线以及所述第四阵列天线,可以在第五代(5G)通信系统中进行动作,以通过波束成形发送或接收所述第二信号。
根据一实施例,印刷有所述第一天线元件和所述第二天线元件的第一基板和第二基板,可以在所述第一结构物的内部垂直配置于所述第一结构物的底面。此时,所述第一基板和所述第二基板沿着所述结构物的长度方向配置,从而能够使所述第一结构物的宽度最小化。
根据一实施例,还可以包括:卫星广播(DMB)天线,在所述第一天线元件的后方附着于垂直立在所述第一结构物的第三基板;以及FM接收天线,在所述卫星广播(DMB)天线的后方附着于垂直立在所述第一结构物的第四基板。
根据一实施例,在所述卫星广播(DMB)天线的前方可以配置有GPS天线。此时,所述GPS天线可以是,印刷于在所述第一结构物的底面配置的基板的贴片天线(patchantenna)。
根据一实施例,所述鲨鱼鳍形状的天线罩可以包括:底座天线罩(base radome),与所述第一结构物的底面紧固;以及上部天线罩,与所述底座天线罩形成为一体并具有弯曲形状(curved shape),以能够容纳多面体结构物。另外,所述上部天线罩在中央附近还可以包括构成为平面(flat)形态的平面部,以在所述上部天线罩的所述中央附近防止电波的散射。
发明效果
对本发明的搭载于车辆的天线系统及其控制方法的效果的说明如下。
根据本发明的至少一个实施例,具有能够在复数个天线系统的鲨鱼鳍形状的结构物的内部提供最优化了的天线配置结构的优点。
另外,根据本发明的至少一个实施例,具有能够提供一种在具有LTE天线系统和5G天线系统的平面型(flat)车载天线中,切实地应用鲨鱼鳍形状的结构物和远程信息处理形式的结构物的最优化了的天线配置结构的优点。
通过以下的详细说明,可以进一步明确本发明的可应用范围。但是,由于本领域普通技术人员可以明确理解在本发明的思想和范围内进行的各种变更和修正,因此应该理解为如详细的说明和本发明的优选实施例那样的特定的实施例仅为示例。
附图说明
图1示出了在与本发明相关的包括搭载于车辆的天线系统的移动终端中,所述天线系统可搭载于车辆内部的结构。
图2是用于说明本发明的实施例的车辆的框图。
图3示出了本发明的包括通信模块和天线模块的天线系统的详细构成。
图4a至图4c示出了本发明的搭载于车辆的天线系统的内部结构图。
图5a至图5c示出了本发明的各种实施例的天线系统和天线罩结构。
图6示出了本发明的另一实施例的包括复数个结构物的搭载于车辆的天线系统。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本说明书中公开的实施例,另外,与图号无关地,对相同或相似的构成要素赋予相同的附图标记,并省略了对其的重复说明。在以下的说明中所使用的构成要素的后缀“模块”和“部”是为了便于说明书的撰写而赋予或混用的,其自身并不具有相互区别的含义或作用。另外,在说明本说明书中公开的实施例时,如果判断为对相关的公知技术的具体说明可能会混淆本说明书中公开的实施例的主旨,则省略对其的详细描述。此外,应当理解的是,附图仅用于帮助理解本书明书中公开的实施例,本说明书中公开的技术思想并不限定于附图,本发明的范围包括本发明的精神及技术范围内的所有变更、等同物以及替代物。
包括第一、第二等序数的术语可以用于描述各种构成要素,但是这些构成要素不应受限于所述术语。这些术语仅为了区别一个构成要素与另一个构成要素而使用。
如果提及某个构成要素“连接”或“接触”于另一构成要素,其可能是直接连接于或接触于另一构成要素,但也可被理解为是他们中间存在有其他构成要素。反之,如果提及某个构成要素“直接连接”或“直接接触”于另一构成要素,则应当被理解为是他们之间不存在有其他构成要素。
除非上下文另外明确指出,否则单数的表达包括复数的表达。
本申请中使用的术语“包括”或“具备”应被理解为旨在指示存在本说明书中公开的特征、数量、步骤、动作、构成要素、部件或其组合,还应该理解为,没有预先排除一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
在本说明书中描述的移动终端可以包括搭载于车辆的移动终端。不仅如此,所述移动终端根据情况可以包括能够在车辆内使用的手机、智能电话(smart phone)、笔记本电脑(laptop computer)、数字广播终端、个人数字助理(PDA:personal digitalassistants)、便携式多媒体播放器(PMP:portable multimedia player)、导航仪、触屏平板PC(slate PC)、平板PC(tablet PC)、超极本(ultrabook)、可穿戴装置(wearabledevice,例如,智能手表(smartwatch)、智能眼镜(smart glass)、头戴式显示器(HMD:head mounteddisplay))等。
另一方面,在本说明书中提及的移动终端主要是指通过搭载于车辆的天线系统来实现的车载终端,但是可以包括配置于车辆内部或乘坐车辆的用户所持有的移动终端(电子设备)。
图1示出了在与本发明相关的包括搭载于车辆的天线系统的移动终端中,所述天线系统可搭载于车辆内部的结构。与此相关地,图1的(a)示出了所述天线系统1000搭载于车顶(roof)上的状况。另一方面,图1的(b)示出了所述天线系统1000搭载于车顶内部的结构。
参照图1,在本发明中,为了改善汽车(车辆)的外观以及发生碰撞时保全远程信息处理性能,将现有的鲨鱼鳍(Shark Fin)天线替代为非凸出形状的平面型(Flat)天线。另外,本发明提出了由LTE天线和5G毫米波(mmWave)天线集成的天线,其在提供现有的移动通信服务(LTE)的同时考虑到了2020年以后的第五代(5G)通信。与此相关地,所述LTE天线可以是LTE4 x 4MIMO(Multi-Input Multi-Output:多输入多输出)天线。另外,本发明提出了封装(package)型天线,以提高安装于其内部的贴片(patch)天线的抗冲击耐久性。
参照图1的(a),所述天线系统1000构成为由六面体构成的结构物,并且配置在车辆的车顶(roof)上。在图1的(a)中,用于从外部环境和车辆行驶时的外部冲击中保护所述天线系统1000的天线罩(radome)2000a可以包围所述天线系统1000。所述天线罩2000a可以由能够使在所述天线系统1000和基站之间发送/接收的无线信号透射的介电(dielectric)材料构成。
参照图1的(b),所述天线系统1000可以配置于车辆的车顶结构物的内部,所述车顶结构物的至少一部分可以构成为由非金属构成。此时,所述车辆的车顶结构物2000b的至少一部分可以由非金属构成,并且可以由能够使在所述天线系统1000和基站之间发送/接收的无线信号透射的介电(dielectric)材料构成。
另一方面,除了车辆的车顶结构物之外,所述天线系统1000还可以根据应用而设置在车辆的正面或背面上。
图2是用于说明本发明的实施例的车辆的框图。
参照图1和图2,车辆100可以包括:车轮,其通过动力源进行旋转;以及转向输入装置510,其用于调节车辆100的行进方向。
车辆100可以是自动驾驶车辆。
车辆100可以基于用户的输入而切换到自动驾驶模式或手动模式(手动驾驶模式)。
例如,车辆100可以基于经由用户界面装置200而接收到的用户输入,从手动模式切换到自动驾驶模式,或者从自动驾驶模式切换到手动模式。
车辆100可以基于驾驶状况信息而切换到自动驾驶模式或手动模式。驾驶状况信息可以基于从对象(object)检测装置300提供的对象信息而生成。
例如,车辆100可以基于由对象检测装置300所生成的驾驶状况信息,从手动模式切换到自动驾驶模式,或者从自动驾驶模式切换到手动模式。
例如,车辆100可以基于经由通信装置400而接收到的驾驶状况信息,从手动模式切换到自动驾驶模式,或者从自动驾驶模式切换到手动模式。
车辆100可以基于由外部设备所提供的信息、数据、信号,从手动模式切换到自动驾驶模式,或者从自动驾驶模式切换到手动模式。
在车辆100以自动驾驶模式行驶的情况下,自动驾驶车辆100可以基于运行系统700行驶。
例如,自动驾驶车辆100可以基于由驾驶系统710、出车系统740、驻车系统750而生成的信息、数据或信号行驶。
在车辆100以手动模式行驶的情况下,自动驾驶车辆100可以通过驾驶操作装置500接收到用于驾驶的用户输入。车辆100可以基于经由驾驶操作装置500接收到的用户输入实现行驶。
总长度(overall length)是指,从车辆100的前部分到后部分的长度;全宽(width)是指车辆100的宽度;全高(height)是指,从车轮底部到车顶的长度。在下面的说明中,全长方向L可以是指,作为车辆100的全测量长的基准的方向,全宽方向W可以是指,作为车辆100的测量全宽的基准的方向,全高方向H可以是指,作为车辆100的测量全高的基准的方向。
如图2所示,车辆100可以包括用户界面装置200、对象检测装置300、通信装置400、驾驶操作装置500、车辆驱动装置600、运行系统700、导航系统770、检测部120、接口部130、存储器140、控制部170以及供电部190。
根据实施例,车辆100还可以包括除了本说明书中描述的构成要素之外的其他构成要素,或者不包括所描述的构成要素中的一部分。
用户界面装置200是用于车辆100和用户之间进行交流的装置。用户界面装置200可以接收用户输入,并且可以向用户提供由车辆100中生成的信息。车辆100可以通过用户界面装置200来实现UI(User Interfaces:用户界面)或UX(User Experience:用户体验)。
对象检测装置300是用于检测位于车辆100外部的对象的装置。
对象可以是与车辆100的行驶相关的各种物体。
另一方面,对象可以被划分为移动对象和固定对象。例如,移动对象可以是包括其他车辆、行人的概念。例如,固定对象可以是包括交通信号、道路、结构物的概念。
对象检测装置300可以包括摄像机310、雷达320、激光雷达330、超声波传感器340、红外线传感器350以及处理器370。
根据实施例,对象检测装置300还可以包括除了所描述的构成要素之外的其他构成要素,或者不包括所描述的构成要素中的一部分。
摄像机310可以位于车辆外部的适当位置,以获取车辆外部的影像。摄像机310可以是单色摄像机、双色立体摄像机310a、AVM(Around View Monitoring:环视监控)摄像机310b或360度摄像机。
例如,摄像机310可以在车辆的室内接近前挡风玻璃而配置,以获取车辆前方的影像。或者,摄像机310可以配置于前保险杠或者散热器格栅周围。
例如,摄像机310可以在车辆的室内靠近后窗玻璃而配置,以获取车辆后方的影像。或者,摄像机310可以配置于后保险杠、后备箱或尾门周围。
例如,摄像机310可以在车辆的室内靠近侧窗中的至少任意一个而配置,以获取车辆侧方的影像。或者,摄像机310可以配置于后视镜、挡泥板或门周围。
摄像机310可以将获取到的影像提供给处理器370。
雷达320可以包括电磁波发送部和接收部。根据电波发射原理,雷达320可以以脉冲雷达(Pulse Radar)方式或连续波雷达(Continuous Wave Radar)方式实现。雷达320在连续波雷达方式中根据信号波形,可以以FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave:调频连续波)方式或FSK(Frequency Shift Keyong:频移键控)方式实现。
雷达320以电磁波为媒介,基于TOF(Time of Flight:飞行时间)方式或相移(phase-shift)方式而检测出对象,并且可以检测被检测到的对象的位置、与检测到的对象之间的距离以及相对速度。
雷达320可以配置于车辆外部的适当位置,以检测位于车辆的前方、后方或侧方的对象。
激光雷达330可以包括激光发送部和接收部。激光雷达330可以以TOF(Time ofFlight:飞行时间)方式或相移(phase-shift)方式实现。
激光雷达330可以以驱动式或非驱动式实现。
在以驱动式实现的情况下,激光雷达330可以通过马达进行旋转,并且可以检测车辆100周围的对象。
在以非驱动式实现的情况下,激光雷达330可以通过光偏转(light steering),检测以车辆100基准位于规定范围内的对象。车辆100可以包括复数个非驱动式激光雷达330。
激光雷达330可以以激光为媒介基于TOF(Time of Flight:飞行时间)方式或相移(phase-shift)方式检测对象,并且可以检测出检测到的对象的位置、与检测到的对象之间的距离和相对速度。
激光雷达330可以配置在车辆外部的适当位置,以检测位于车辆的前方、后方或侧方的对象。
超声波传感器340可以包括超声波发送部和接收部。超声波传感器340可以基于超声波检测对象,并且可以检测出被检测到的对象的位置、与检测到的对象之间的距离和相对速度。
超声波传感器340可以配置在车辆外部的适当位置,以检测位于车辆的前方、后方或侧方的对象。
红外线传感器350可以包括红外线发送部和接收部。红外线传感器340可以基于红外线检测对象,并且可以检测出被检测到的对象的位置、与检测到的对象之间的距离和相对速度。
红外线传感器350可以配置在车辆外部的适当位置,以检测位于车辆的前方、后方或侧方的对象。
处理器370可以控制对象检测装置300的各个单元的整体动作。
处理器370可以基于获取到的影像而检测对象并进行跟踪。处理器370可以通过影像处理算法,执行与对象之间的距离计算、与对象之间的相对速度计算等动作。
处理器370可以基于发送的电磁波被对象反射而返回的反射电磁波,检测对象并进行跟踪。处理器370可以基于电磁波,执行与对象之间的距离计算、与对象之间的相对速度计算等动作。
处理器370可以基于发送的激光被对象反射而返回的反射激光,检测对象并进行跟踪。处理器370可以基于激光,执行与对象之间的距离计算、与对象之间的相对速度计算等动作。
处理器370可以基于发送的超声波被对象反射而返回的反射超声波,检测对象并进行跟踪。处理器370可以基于超声波,执行与对象之间的距离计算、与对象之间的相对速度计算等动作。
处理器370可以基于发送的红外线被对象反射而返回的反射红外线,检测对象并进行跟踪。处理器370可以基于红外线,执行与对象之间的距离计算、与对象之间的相对速度计算等动作。
根据实施例,对象检测装置300可以包括复数个处理器370,或者也可以不包括处理器370。例如,摄像机310、雷达320、激光雷达330、超声波传感器340以及红外线传感器350可以分别单独包括处理器。
如果对象检测装置300不包括处理器370,则对象检测装置300可以在车辆100内部的装置的处理器或控制部170的控制下进行动作。
对象检测装置400可以在控制部170的控制下进行动作。
通信装置400是用于与外部设备进行通信的装置。其中,外部设备可以是其他车辆、移动终端或服务器。
为了进行通信,通信装置400可以包括发送天线、接收天线、能够实现各种通信协议的RF(Radio Frequency:射频)电路以及RF元件中的至少任意一个。
通信装置400可以包括近距离通信部410、位置信息部420、V2X通信部430、光通信部440、广播收发部450以及处理器470。
根据实施例,通信装置400还可以包括除所描述的构成要素之外的其他构成要素,或者不包括所描述的构成要素中的一部分。
近距离通信部410是用于进行近距离通信(Short range communication)的单元。近距离通信部410可以利用蓝牙(BluetoothTM)、无线射频识别(Radio FrequencyIdentification:RFID)、红外线通信(Infrared Data Association:IrDA)、超宽带(UltraWideband:UWB)、紫蜂(ZigBee)、近场通信(Near Field Communication:NFC)、无线高保真(Wireless-Fidelity:Wi-Fi)、无线高保真直连(Wi-Fi Direct)、无线通用串行总线(Wireless Universal Serial Bus:Wireless USB)技术中的至少一个来支持近距离通信。
近距离通信部410可以形成近距离无线通信网(Wireless Area Networks),由此执行车辆100和至少一个的外部设备之间的近距离通信。
位置信息部420是用于获取车辆100的位置信息的单元。例如,位置信息部420可以包括GPS(Global Positioning System:全球定位系统)模块或DGPS(Differential GlobalPositioning System:差分全球定位系统)模块。
V2X通信部430是用于与服务器(V2I:Vehicle to Infra:车和基础设施之间的连接)、其他车辆(V2V:Vehicle to Vehicle:车辆和车辆之间的连接)或行人(V2P:Vehicleto Pedestrian:车辆和行人之间的连接)执行无线通信的单元。V2X通信部430可以包括能够实现与基础设施的通信(V2I)、车辆间通信(V2V)、与行人的通信(V2P)协议的RF电路。
光通信部440是用于以光为媒介与外部设备进行通信的单元。光通信部440可以包括:光发送部,将电信号转换为光信号并向外部发送;以及光接收部,将接收到的光信号转换为电信号。
根据实施例,光发送部可以与包括于车辆100的灯一体地形成。
广播收发部450是通过广播信道从外部的广播管理服务器接收广播信号,或者向广播管理服务器发送广播信号的单元。广播信道可以包括卫星频道和地面波频道。广播信号可以包括TV广播信号、无线广播信号以及数据广播信号。
无线通信部460是通过一个以上的天线系统来与一个以上的通信系统进行无线通信的单元。无线通信部460可以通过第一天线系统来向第一通信系统内的设备发送和/或接收信号。另外,无线通信部460可以通过第二天线系统来向第二通信系统内的设备发送和/或接收信号。
处理器470可以控制通信装置400的各个单元的整体动作。
根据实施例,通信装置400可以包括复数个处理器470,或者也可以不包括处理器470。
如果通信装置400不包括处理器470,则通信装置400可以在车辆100内部的其他装置的处理器或控制部170的控制下进行动作。
另一方面,通信装置400可以与用户界面装置200一起实现车辆用显示装置。在该情况下,可以将车辆用显示装置称为远程信息处理(telematics)装置或AVN(Audio VideoNavigation:影音导航)装置。
通信装置400可以在控制部170的控制下进行动作。
检测部120可以检测车辆的状态。检测部120可以包括姿势传感器(例如,横摆传感器(yaw sensor)、滚动传感器(roll sensor)、斜角传感器(pitch sensor))、碰撞传感器、车轮传感器(wheel sensor)、速度传感器、倾斜传感器、重量检测传感器、航向传感器(heading sensor)、陀螺仪传感器(gyro sensor)、定位模块(position module)、车辆前进/倒车传感器、电池传感器、燃料传感器、轮胎传感器、基于方向盘旋转的转向传感器、车辆内部温度传感器、车辆内部湿度传感器、超声波传感器、照度传感器、加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器等。
检测部120可以获取到关于车辆姿势信息、车辆碰撞信息、车辆方向信息、车辆位置信息(GPS信息)、车辆角度信息、车辆速度信息、车辆加速度信息、车辆斜率信息、车辆前进/倒车信息、电池信息、燃料信息、轮胎信息、车灯信息、车辆内部温度信息、车辆内部湿度信息、关于方向盘旋转角度、车辆外部照度、施加给加速踏板的压力、施加给制动踏板的压力等的检测信号。
除此之外,检测部120还可以包括加速踏板传感器、压力传感器、引擎转速传感器(engine speed sensor)、空气流量传感器(AFS)、吸气温度传感器(ATS)、水温传感器(WTS)、节气门位置传感器(TPS)、TDC传感器、曲轴转角传感器(CAS)等。
接口部130可以执行与和车辆100相连接的多种外部装置的通道作用。例如,接口部130可设置有可与移动终端相连接的端口,通过所述端口能够与移动终端进行连接。在此情况下,接口部130可与移动终端进行数据交换。
另一方面,接口部130可以执行向连接的移动终端供给电能的通道作用。在移动终端与接口部130进行电连接的情况下,根据控制部170的控制,接口部130将供电部190供给的电能提供给移动终端。
存储器140与控制部170电连接。存储器140可以存储关于单元的基本数据、用于单元的动作控制的控制数据、输入输出的数据。存储器140在硬件上可以是ROM、RAM、EPROM、闪存盘、硬盘等多种存储装置。存储器140可以存储用于控制部170的处理或控制的程序等、用于车辆100整体上的动作的多种数据。根据实施例,存储器140可以与控制部170以整体的方式形成,或者作为控制部170的下位结构要素来实现。
根据实施例,存储器140可以与控制部170一体地形成,或者可以构成为控制部170的子构成要素。
控制部170可以控制车辆100内的各个单元的整体动作。可以将控制部170称为ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)。
供电部190可以在控制部170的控制下,向各个构成要素供应动作所需的电源。尤其,供电部190可以从车辆内部的电池等接收电源。
车辆100中包括的一个以上的处理器和控制部170可以利用专用集成电路(application specific integrated circuits,ASICs)、数字信号处理器(digitalsignal processors,DSPs)、数字信号处理设备(digital signal processing devices,DSPDs)、可编程逻辑设备(programmable logic devices,PLDs)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate arrays,FPGAs)、处理器(processors)、控制器(controllers)、微控制器(micro-controllers),微处理器(microprocessors)、用于执行其他功能的电性单元中的一种以上来实现。
与本发明相关的车辆100,可以以手动驾驶模式和自动驾驶模式中的任意一个模式进行动作。即,车辆100的驾驶模式可以包括手动驾驶模式和自动驾驶模式。
另一方面,图3示出了本发明的包括通信模块和天线模块的天线系统的详细构成。
如图3所示,所述天线系统1000包括第一通信系统1100和第二通信系统1200(或者第一天线系统和第二天线系统),这些分别连接于通信系统1300。其中,可以将所述通信系统1300称为远程信息处理模块或通信模块。另一方面,所述通信系统1300可以与图2所示的通信装置400相关,更详细地说,可以与无线通信部460相关。另外,所述通信系统1300可以基于由用户界面装置200输入的信息而进行动作,并且可以通过所述通信系统1300将接收到的信息显示于用户界面装置200。
另外,所述通信系统1300可以控制对象检测装置300执行特定动作,并且可以根据从对象检测装置300接收到的信息进行动作。
另一方面,对所述第一天线系统1100和所述第二天线系统1200之间的链路连接状态的说明如下。根据一实施例,所述第一通信系统1100和所述第二通信系统1200可以构成为,保持双重连接(dual connectivity)状态。此时,在从所述第二通信系统1200无法接收到第二信号的情况下,可以从所述第一通信系统1100接收第一信号。即,在所述第二通信系统1200上与基站之间的链路连接被解除的情况下,所述第一通信系统1100也始终保持连接状态,因此,可以从所述第二通信系统1200接收所述第二信号。根据另一实施例,也可以构成为,在经由所述第二通信系统1200的链路连接被解除的情况下,以激活与所述第一通信系统1100之间的连接的回退(fall back)模式进行动作。其中,所述第一通信系统和所述第二通信系统可以分别是LTE通信系统和5G通信系统,但是不限于此,可以根据应用自由变更。
所述第一天线系统1100构成为与现有的移动通信系统(2G/3G/4G)交换无线信号,并且可以包括复数个天线元件1110。所述第一天线系统1100可以以MIMO模式进行动作,以通过复数个所述天线元件接收来自基站的复数个流信号(stream signal)。与此相关地,复数个所述天线可以设置有两个或四个,所述第一天线系统1100可以分别支持2×2和4×4MIMO模式。此时,在2×2和4×4MIMO模式下,从基站发送的两个流信号和四个流信号由一个终端(车辆)全部接收两个流信号和四个流信号。如上所述,可以将由一个终端(车辆)全部接收来自基站的复数个流(stream)的情况称为SU(Single user:单用户)-MIMO模式。相反,可以将由复数个终端(车辆)分别接收复数个所述流的情况称为MU(Multi-User:多用户)-MIMO模式。为了支持所述SU-MIMO模式,所述第二天线系统1100应当具有复数个天线元件。
所述第二天线系统1200可以包括天线1210、功率放大器(Power Amplifier)1220、低噪声放大器(LNA:Low Noise Amplifier)1230以及移相器(Phase Shifter)1240。另一方面,所述第二天线系统1200可以构成为,在28GHz频段下进行动作,或者在20、30、60GHz的频段或6GHz以下的Sub 6频段下进行动作。
所述天线1210可以以贴片天线形态配置在介电基板上。例如,所述贴片天线110可以以在介电基板的顶面和底面分别配置有辐射元件和接地平面的微带(microstrip)形态来实现。
在所述第二天线系统1200由阵列天线构成的情况下,通过所述移相器1240来控制施加到所述阵列天线的各个元件的相位值,由此执行波束成形(波束扫描)。例如,所述波束成形可以在方位角方向和仰角方向上的特定角度范围内执行。与此相关地,所述第二天线系统1200可以根据由所述移相器1240所引起的相位值的变化,朝向方位角方向和仰角方向上的所期望的方向执行波束成形,并且可以在干扰信号方向上生成波束的空模式(nullpattern)。另一方面,所述天线1210通过仅仅向阵列天线的复数个天线元件中的任意一个施加电力,来能够以单个天线元件进行动作。
即,与所述天线1210相关地,阵列天线和单个天线元件的构成可以通过接通/断开电力以及能够支持其的电路构成来可变地构成。因此,在因与基站或其他通信对象设备之间的距离充分接近而使信号电平(或者信号干扰比)充分的情况下,所述贴片天线110可变地构成为单个天线元件。相反,在信号电平(或者信号干扰比)不充分的情况下,所述天线1210可变地构成为阵列天线。
另一方面,所述天线1210可以作为:用于将来自于所述功率放大器1220的发送信号向自由空间(free space)辐射的发送天线;以及用于将接收信号从所述自由空间向所述低噪声放大器1230传递的接收天线;同时进行动作。因此,所述天线1210构成为在发送频段和接收频段下均能够进行动作。
所述功率放大器1220构成为,对来自于5G RF IC的信号进行高功率放大,并且通过所述贴片天线100传输所述信号。与此相关地,所述功率放大器1220可以包括升频转换部(frequency up-converter),其接收来自于所述5G RF IC的中频(IF:IntermediateFrequency)频段信号,并转换为射频(RF:Radio Frequency)频段信号。
所述低噪声放大器1230对经由所述天线1210接收到的信号进行低噪声放大,并且将所述接收到的信号传递给5G RF IC。与此相关地,所述低噪声放大器1230可以包括降频转换部(frequency down-converter),其将所述28GHz的RF信号向下转换为IF(中频)信号。
另一方面,在所述贴片天线1210由阵列天线构成的情况下,所述移相器1240构成为向所述阵列天线的各个元件施加互不相同的相位。与此相关地,所述移相器1240构成为,在发送频段和接收频段下均能进行动作。所述移相器1240能够以模拟或数字方式调节相位。与此相关地,所述移相器1240可以从5G BB IC接收用于进行相位控制的控制信号(Control Signal)。另外,所述移相器1240因内部元件而发生插入损耗(insertion loss),因此可以构成为对从所述低噪声放大器1230接收到的信号进行相位控制。即,所述移相器1240可以通过所述低噪声放大器1230对从所述第二天线系统1200接收到的信号进行低噪声放大,之后再进行相位控制。
所述通信系统1300包括:LTE系统,其与所述第一天线系统200对接;以及5G RFIC,其与所述第二天线系统1200对接。另一方面,所述LTE系统可以包括3G系统,以支持3GWCDMA回退(fallback),或者可以包括2G系统。此时,所述第一天线系统1100可以通过RF电缆或同轴电缆(coaxial cable)来与所述LTE系统对接。
另外,所述通信系统1300还可以包括5G BB(Base Band:基带)IC、USIM(UniversalSubscriber Identity Module:全球用户身份模块)以及LPDDR4(Low Power Double DataRate4:低功耗双倍数据速率4)。其中,所述5G BB IC与所述第一通信系统1100和第二通信系统1200交换基带信号。其中,所述5G BB IC与所述5G RF IC可以通过2x MPHY接口对接,而与所述LTE系统可以通过PCIe 1.0(peripheral component interconnect express1.0:高速串行计算机扩展总线标准1.0)接口对接。另一方面,所述USIM和所述LPDDR4分别对应于移动通信用户识别模块和存储器。
另一方面,由于所述第一天线系统1100在比所述第二天线系统1200更低的频段下进行动作,因此,为了天线元件之间的独立的动作,需要更宽的配置间隔。这是因为,为了使各个天线元件在MIMO模式下进行动作,这些之间的隔离度变得尤为重要。
另一方面,图4a至图4c示出了本发明的搭载于车辆的天线系统的内部结构图。具体而言,图4a示出了本发明的搭载于车辆的天线系统的复数个天线所配置的一侧视图、即左侧视图。相反,图4b示出了本发明的搭载于车辆的天线系统的复数个天线所配置的一侧视图、即主视图。
另一方面,图4c示出了本发明的搭载于车辆的天线系统的5G阵列天线所附着的多面体结构物和阵列天线。
另一方面,参照图3、图4a至图4c,本发明的搭载于车辆的天线系统包括第一天线系统1100和第二天线系统1200。
与此相关地,第一天线系统1100构成为,配置在搭载于车辆的结构物(structure)内部所配置的复数个第一天线元件1110、1120执行多输入多输出(MIMO:Multi InputMulti Output)。另一方面,第二天线系统1200构成为,附着在配置于所述结构物内部的多面体1210a的侧面的复数个第二天线元件1211、1212、1213、1214执行波束成形。
另一方面,被配置的复数个所述第一天线元件1110、1120可以在所述多面体1210a的前方和后方形成于以一定角度立在所述结构物的基板(substrate)上。此时,考虑到与下部结构物的紧固和天线辐射特性,配置有复数个第一天线元件1110、1120的基板可以形成为垂直于下部结构物。
另一方面,图5a至图5c示出了本发明的各种实施例的天线系统和天线罩结构。
另一方面,参照图3、图4a至图4c、图5a至图5c,本发明的搭载于车辆的天线系统的结构物2110a、2120a、2110b、2120b、2110c可以形成为鲨鱼鳍(shark fin)形状的天线罩(radome)。
具体而言,参照图4c,复数个所述第二天线元件包括附着于所述多面体1210a的四个侧面(S1至S4)的第一阵列天线1211、第二阵列天线1212、第三阵列天线1213以及第四阵列天线1214。此时,第一阵列天线1211、第二阵列天线1212、第三阵列天线1213以及第四阵列天线1214可以以在第五代(5G)通信系统中发送或接收第二信号的方式进行动作。另一方面,第一阵列天线1211、第二阵列天线1212、第三阵列天线1213以及第四阵列天线1214可以构成为执行MIMO动作,或者可以构成为在方位角方向上覆盖互不相同的方向。
另一方面,所述多面体1210a的第一侧面和第二侧面可以配置为,以所述结构物的底面(bottom surface)的对称线的一点为基准,朝向左侧和右侧隔开并形成作为规定角度的第一角度α。另外,所述多面体1210a的第三侧面和第四侧面可以配置为,以所述对称线的另一点为基准,朝向左侧和右侧隔开并形成作为规定角度的第二角度β。与此相关地,在所述第一侧面至所述第四侧面可以配置有所述第一阵列天线1211、第二阵列天线1212、第三阵列天线1213以及第四阵列天线1214。
此时,所述第一角度α和所述第二角度β可以根据应用而设定为不同的值。例如,车辆正面上的信号的发送/接收要比车辆背面上的信号的发送/接收更重要,因此可以将所述第一角度α的值设定为比所述第二角度β的值更大的值。由此,所述第一角度α的值越大,第一阵列天线1211和第二阵列天线1212越能相对较多地照向(illuminate)正面,并且可以接收正面的信号。
相反,所述第一角度α的值越小,第一阵列天线1211和第二阵列天线1212各自的波束覆盖范围朝向侧面扩展,从而可以接收正面以外的侧面上的信号。然而,所述第一角度α的值越小,第一阵列天线1211和第二阵列天线1212各自的波束覆盖范围在正面上的重叠区域越减少。
另外,可以考虑与第一LTE天线1110和第二LTE天线1120的干扰,确定所述第一角度α和所述第二角度β。例如,可以考虑与附着于第一基板的第一LTE天线1110的干扰而确定所述第一角度α。另外,可以考虑与附着于第二基板的第二LTE天线1120的干扰而确定所述第二角度β。
具体而言,为了减少与第一LTE天线1110以及第二LTE天线1120的干扰,所述第一角度α和所述第二角度β可以设定为较小的值。由此,具有:所述多面体1210a的侧面上的宽度减小,并且互不相同的天线系统之间的干扰降低的优点。然而,随着所述第一阵列天线1211和第二阵列天线1212的波束覆盖范围与正面相比更加覆盖侧面,从而车辆正面上的信号的发送/接收性能可能会稍微降低。
另一方面,参照图4a和图4b,在所述多面体1210a的侧面之间可以形成有边界面。具体而言,所述多面体1210a的所述第一侧面和所述第二侧面之间可以形成有第一边界面,而在所述第三侧面和所述第四侧面之间可以形成有第二边界面。
此时,在所述第一边界面和第二边界面的区域可以配置有其他天线的基板。具体而言,所述第一边界的宽度可以设定为,比位于所述多面体1210a前方的第一基板(其垂直立在结构物而形成)的宽度更宽。另外,第二边界面的宽度可以设定为,比位于所述多面体1210a后方的第二基板(其垂直立在所述结构物而形成)的宽度更宽。因此,如图4b所示,在所述多面体1210a的正面和背面的可视区域中,所述第一基板和所述第二基板不会被识别为障碍物。由此,能够减少复数个互不相同的天线系统的天线之间的干扰。
另一方面,在本发明的搭载于车辆的天线系统中,除了LTE天线和5G天线之外,还可以配置有用于提供各种功能的复数个天线。重要的是,这种提供各种功能的复数个天线最优地配置,使得与现有已配置的LTE天线以及5G天线之间的干扰最小化。
与此相关地,本发明的搭载于车辆的天线系统可以包括GPS天线1510、卫星广播(DMB)天线1520以及FM接收天线1530等。然而,不限于上述天线,可以根据应用配置各种天线。
具体而言,卫星广播(DMB)天线1520可以附着于,在第一LTE天线1110和多面体1210a之间垂直立在结构物的第三基板。此时,由于卫星广播(DMB)天线1520的动作频段与LTE天线、5G天线的动作频段不同,因此在这些天线之间不会发生干扰。
另一方面,FM接收天线1530可以附着于,在第二LTE天线1120和多面体1210a之间垂直立在结构物的第四基板。此时,由于FM接收天线1530的动作频段与LTE天线、5G天线的动作频段不同,因此在这些天线之间不会发生干扰。
另一方面,GPS天线1510可以配置于卫星广播(DMB)天线1520的前方。与此相关地,由于根据接收到的GPS信号而掌握车辆位置是很重要的,因此需要考虑与其他天线之间的干扰。尤其,在接收GPS信号时,应当实现LTE天线的发射功率回退(back-off)。
另外,GPS天线1510配置在搭载于车辆的结构物的最前方,从而能够使被其他天线或结构物遮挡的现象最小化。另外,与其他天线不同地,通过设置于结构物的底面来能够使与其他天线的干扰最小化。为此,GPS天线可以形成为,印刷在配置于所述结构物底面的基板的贴片天线(patch antenna)。
另一方面,在本发明的搭载于车辆的天线系统中,还可以配置有在5G通信系统中进行动作的其他形态的天线。与此相关地,参照图4a和图4b,复数个第三天线元件1130、1140、1150、1160可以配置于结构物的侧面。具体而言,复数个第三天线元件1130、1140、1150、1160分别可以与多面体1210a的四个侧面隔开规定距离,并且配置于垂直立在结构物底面的复数个基板。
与5G天线相关地,包括在上述的毫米波(mmWave)频段下进行动作的第一阵列天线1211、第二阵列天线1212、第三阵列天线1213以及第四阵列天线1214的复数个第二天线元件1210,在毫米波(mmWave)频段下进行动作。相反,复数个第三天线元件1130、1140、1150、1160可以包括在6GHz频段以下的Sub 6频段下进行动作的第一Sub 6天线1130、第二Sub 6天线1140、第三Sub 6天线1150以及第四Sub 6天线1160。
此时,除了Sub 6频段之外,第一Sub 6天线1130、第二Sub 6天线1140、第三Sub 6天线1150以及第四Sub 6天线1160还可以在LTE频段下进行动作。因此,第一Sub 6天线1130、第二Sub 6天线1140、第三Sub 6天线1150以及第四Sub 6天线1160可以在第一频段下发送或接收作为LTE通信系统的第一通信系统的第一信号。另外,第一Sub 6天线1130、第二Sub 6天线1140、第三Sub 6天线1150、第四Sub 6天线1160可以在与所述第一频段不同的第二频段下发送或接收作为5G通信系统的第二通信系统的第二信号。
另一方面,配置于配置有天线的结构物的外围侧面的第一Sub 6天线1130、第二Sub 6天线1140、第三Sub 6天线1150以及第四Sub 6天线1160,应当配置成使由天线罩所引起的电波损耗特性等影响最小化。因此,用于配置第一Sub 6天线1130、第二Sub 6天线1140、第三Sub 6天线1150以及第四Sub 6天线1160的复数个基板的最外围可以配置于结构物的底面的内侧,配置于鲨鱼鳍形状的结构物内部的内部。
另一方面,对本发明另一方面的搭载于车辆的天线系统进行说明如下。与此相关地,图6示出了本发明的另一实施例的包括复数个结构物的搭载于车辆的天线系统。参照图3和图6,搭载于车辆的天线系统包括第一天线系统1100和第二天线系统1200。
与此相关地,第一天线系统1100构成为,配置在搭载于车辆的第一结构物(structure)2100的内部的第一天线元件发送或接收第一信号。相反,第二天线系统1200构成为,配置于第二结构物2200内部的复数个第二天线元件发送或接收第二信号。此时,第二结构物2200可以与第一结构物2100分开,并且另行附着于搭载于车辆的天线系统。或者,第二结构物2200可以构成为与第一结构物2100分开的模块,并且第一结构物2100和第二结构物2200可以组装成一个天线系统。
另一方面,参照图4a至图4c以及图5a至图5c,被配置的复数个所述第一天线元件1110、1120可以形成于以一定角度立在第一结构物2100内的基板(substrate)上。
此时,所述第一结构物2100形成为鲨鱼鳍(shark fin)形状的天线罩(radome),而所述第二结构物2200可以具备紧固部,所述鲨鱼鳍形状的天线罩可以附着于所述紧固部。
另一方面,在第二结构物2200的平面型结构物(flat structure)的内部,可以配置有作为复数个第二天线元件的第一阵列天线、第二阵列天线、第三阵列天线以及第四阵列天线。所述第一阵列天线、第二阵列天线、第三阵列天线、第四阵列天线可以在第五代(5G)通信系统中进行动作,以通过波束成形来发送或接收所述第二信号。此时,为了配置于平面型结构物的内部,所述第一阵列天线、第二阵列天线、第三阵列天线以及第四阵列天线可以构成为平面型贴片天线(flat patch antenna),而不是附着于如图4c所示的多面体1210a的形态。
另一方面,除了所述第一阵列天线、第二阵列天线、第三阵列天线以及第四阵列天线之外,在第二结构物2200的内部可以设置有第二天线系统1200。另外,对应于通信系统1300的远程信息处理模块或通信模块,可以设置于第二结构物2200的内部。可以使用这种通信系统1300和控制所述通信系统1300的控制部(处理器),通过第一天线系统1100和第二天线系统1200,在车辆执行采用异构通信系统(heterogeneous communication system)的通信。
另一方面,参照图4a、图4b以及图6,印刷有第一天线元件1110和第二天线元件1210的第一基板和第二基板,可以在第一结构物2100的内部垂直配置于所述第一结构物2100的底面。由此,所述第一基板和所述第二基板可以沿着所述第一结构物2100的长度方向配置,从而能够使所述第一结构物2100的宽度(width)最小化。因此,随着5G阵列天线配置于另行的第二结构物2200,也能降低具有最小化了的宽度的所述第一结构物2100的长度。因此,具有能够降低凸出于车辆外部的鲨鱼鳍形状的第一结构物2100的体积的优点。
另一方面,如上所述,执行各种不同功能的复数个天线可以配置于第一结构物的内部。与此相关地,在第一结构物2100的内部,在第一天线元件1110的后方可以配置有卫星广播(DMB)天线1520,所述卫星广播(DMB)天线1520附着于垂直立在第一结构物2100的第三基板。
另外,在第一结构物2100的内部,在卫星广播(DMB)天线1520的后方还可以配置有FM接收天线1530,所述FM接收天线1530附着于垂直立在第一结构物2100的第四基板。另外,在卫星广播(DMB)天线1520和第一天线元件1110的前方还可以配置有GPS天线1510。此时,如上所述,GPS天线1510可以形成为,印刷在配置于第一结构物2100的底面的基板的贴片天线(patch antenna)。
另一方面,参照图5a、图5b以及图6,与鲨鱼鳍形状的天线罩相对应的第一结构物2100,可以由底座天线罩2110a、2110b和上部天线罩2120a、2120b构成。
具体而言,底座天线罩2110a、2110b构成为与第一结构物2200的底面紧固。另外,上部天线罩2120a、2120b可以与底座天线罩2110a、2110b形成为一体。
另外,参照图5b,上部天线罩2120b可以构成为弯曲形状(curved shape),以容纳多面体1210a和结构物。相反,参照图5a,未配置有多面体1210a和结构物。因此,上部天线罩2120b可以构成为弯曲形状,所述弯曲形状与在相应位置上能够容纳卫星广播(DMB)天线1520的形状相对应。
另外,第一结构物2100的上部还可以包括平面部2130a、2130b、2130c。此时,平面部2130a、2130b、2130c在上部天线罩2110a、2110b、2110c的上部中央附近构成为平面(flat)形态,以防止电波在中央附近发生散射。
另一方面,参照图5c和图6,第一结构物2100可以由具有一个弯曲形状的一个天线罩2110c构成,而不是由诸如底座天线罩和上部天线罩那样的互不相同的弯曲形状构成。
在上文中,对本发明的包括第一天线系统和第二天线系统的搭载于车辆的天线系统,尤其设置于鲨鱼鳍形状的天线罩的天线系统进行了说明。
通过这种构成和天线配置结构,本发明可以提供一种平面型车载天线和其设计以及控制方法,其不仅能够提供现有的移动通信服务,而且还能提供下一代通信服务。
对本发明的搭载于车辆的天线系统及其控制方法的效果的说明如下。
根据本发明的至少一个实施例,能够提供一种在具有LTE天线系统和5G天线系统的平面型(flat)车载天线中,天线元件之间的隔离度特性最优化了的天线配置结构。
另外,根据本发明的至少一个实施例,可提供一种能够将平面型车载天线系统的各种基本结构扩展为扩展结构的模块形态的平面型车载天线系统。
通过以下的详细说明,可以进一步明确本发明的可应用范围。但是,由于本领域技术人员可以明确理解在本发明的思想和范围内进行的各种变更和修正,因此应该理解为如详细的说明和本发明的优选实施例那样的特定的实施例仅为示例。
上述的本发明的天线系统和控制所述天线系统的控制部(调制解调器或应用处理器)可以在记录有程序的介质中由计算机可读取的代码来实现。计算机可读取的介质包括存储有可由计算机系统读取的数据的所有种类的记录装置。计算机可读取的介质的例有硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、固态盘(Solid State Disk,SSD)、硅盘驱动器(SiliconDisk Drive,SDD)、ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储装置等,并且也可以载波(例如,基于因特网的传输)的形态实现。另外,所述计算机还可以包括终端机的控制部。因此,在上述的详细说明在所有方面不应该被限制性地解释,而应考虑为示例性的。本发明的范围应根据附加的权利范围的合理解释而决定,在本发明等价范围内的所有变更应包括在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种天线系统,其设置在车辆的内部或车辆的上部,包括:
第一天线系统,配置在搭载于所述车辆的结构物的内部,所述第一天线系统配置成在第一通信系统中发送和接收无线信号;以及
第二天线系统,具备复数个第二天线元件,复数个所述第二天线元件附着于设置在所述结构物的内部的多面体的侧面,复数个所述第二天线元件是阵列天线,复数个所述第二天线元件配置成在第二通信系统中执行波束成形,
所述第一天线系统设置于所述车辆的车顶的内部,
所述车顶的至少一部分形成由非金属材料构成的非金属区域,所述第一天线系统通过所述非金属区域发送和接收无线信号,
所述第一天线系统包括设置在所述结构物的内部的所述多面体的前方的至少一个天线,
所述多面体的两个侧面之间的边界区域配置成面向所述多面体的前侧或后侧。
2.根据权利要求1所述的天线系统,其中,
所述车顶的至少一部分由用于使所述第一天线系统发送和接收无线信号的介电材料构成,所述车顶的其他部分由金属材料构成。
3.根据权利要求1所述的天线系统,其中,
所述第二天线系统设置于所述车顶的非金属区域的内部。
4.根据权利要求1所述的天线系统,其中,
所述车顶的另一部分形成由金属材料构成的金属区域。
5.根据权利要求1所述的天线系统,其特征在于,
所述第二天线系统设置于形成为鲨鱼鳍形状的天线罩的结构物的内部。
6.根据权利要求1所述的天线系统,其中,
在毫米波频段中进行动作的复数个所述第二天线元件附着于所述多面体的侧面。
7.根据权利要求1所述的天线系统,其中,
所述多面体的侧面配置成在仰角方向上与所述结构物的底面形成规定角度。
8.根据权利要求6所述的天线系统,其中,
所述多面体的两个侧面配置成在方位角方向上形成第一角度和第二角度,
所述第一角度和所述第二角度根据分别与附着于第一基板和第二基板的第一天线和第二天线的干扰而确定。
9.根据权利要求8所述的天线系统,其中,
所述多面体的宽度大于附着有所述第一天线和所述第二天线的所述第一基板和所述第二基板的宽度。
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