KR100878631B1

KR100878631B1 - 다중 대역 통합 안테나

Info

Publication number: KR100878631B1
Application number: KR1020070072933A
Authority: KR
Inventors: 김정호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2009-01-15

Abstract

구조가 단순한 다중 대역 통합 안테나를 제공하기 위하여, 본 발명은, 제1안테나폴과, 상기 제1안테나폴 내에 삽입 가능하도록 이동되는 제2안테나폴과, 상기 제2안테나폴 내에 삽입 가능하도록 이동되는 제3안테나폴과, 상기 제2안테나폴 및 상기 제3안테나폴을 독립적으로 이동시키는 이동모듈을 포함하는 차량용 다중 대역 통합 안테나를 제공한다.

Description

다중 대역 통합 안테나 {Multi-band integrated antenna}

본 발명은 차량용 다중 대역 통합 안테나에 관한 것으로서, 더 상세하게는 구조가 단순한 다중 대역 통합 안테나에 관한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 차량용 안테나 시스템들의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 안테나 시스템은, AM, FM, DMB, GPS, CDMA 대역용으로 이용되며 RV형 차량이 장착된다. 또한, 도 2에 도시된 안테나 시스템은, DMB, GPS, CDMA 대역용으로 이용되며 세단형 차량에 장착된다.

그런데, 상기 안테나 시스템들은 각 서비스 대역별 개별 안테나를 구현하는 시스템으로서, 복잡하고 안테나간 간섭으로 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 구조가 단순한 다중 대역 통합 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 제1안테나폴과, 상기 제1안테나폴 내에 삽입 가능하도록 이동되 는 제2안테나폴과, 상기 제2안테나폴 내에 삽입 가능하도록 이동되는 제3안테나폴과, 상기 제2안테나폴 및 상기 제3안테나폴을 독립적으로 이동시키는 이동모듈을 포함하는 차량용 다중 대역 통합 안테나를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 이동모듈은, 제1주파수대역에서 상기 제2안테나폴을 상기 제1안테나폴 내로 삽입시키고. 상기 제3안테나폴을 상기 제2안테나폴 내로 삽입시키고, 제2주파수대역에서 상기 제2안테나폴이 상기 제1안테나폴의 외부에 노출되도록 고정시키고, 상기 제3안테나폴을 상기 제2안테나폴 내로 삽입시키고, 제3주파수대역에서 상기 제2안테나폴이 상기 제1안테나폴의 외부에 노출되도록 고정시키고, 상기 제3안테나폴이 상기 제2안테나폴의 외부에 노출되도록 고정시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 이동모듈은, 이동수단과, 일 단부가 상기 제2안테나폴의 단부에 고정되며, 타 단부가 상기 이동수단에 연결되어 상기 제2안테나폴을 이동시키는 제1이동부와, 일 단부가 상기 제3안테나폴의 단부에 고정되며, 타 단부가 상기 이동수단에 연결되어 상기 제3안테나폴을 이동시키는 제2이동부을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 이동수단은, 제1모터와, 상기 제1모터에 의하여 회전하는 제1피니언기어와, 상기 제1피니언 기어에 치합되어, 상기 제1피니언기어의 회전 시 직선 이동하는 제1랙기어와, 상기 제1랙기어에 의하여 회전되어, 상기 제1이동부를 움직이는 제2피니언기어와, 제2모터와, 상기 제2모터에 의하여 회전하는 제3피니언기어와, 상기 제3피니언 기어에 치합되어, 상기 제3피니언기어의 회전 시 직선 이동하는 제2랙기어와, 상기 제2랙기어에 의하여 회전되어, 상기 제2이동부를 움직이는 제4피니언기어를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 이동수단은, 모터와, 상기 모터에 의하여 회전하는 피니언기어와, 상기 피니언기어에 치합되어, 상기 피니언기어의 회전 시 직선 이동하는 랙기어와, 상기 랙기어 상에 고정되며, 상기 랙기어의 이동방향에 대응하도록 제1돌출부 및 제2돌출부가 형성되어 있는 선택부를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부에는 각각 상기 제1돌출부 및 상기 제2돌출부에 걸리는 제1걸림부 및 제2걸림부가 형성되고, 상기 차량용 다중 대역 통합 안테나는, 상기 랙기어가 직선 이동함에 따라, 상기 제2돌출부는 상기 제2걸림부에 걸려서 상기 제2이동부를 이동시키는 제1작동모드, 상기 제2돌출부는 상기 제1걸림부에 걸리고 상기 제1돌출부는 상기 제2걸림부에 걸려서 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부를 이동시키는 제2작동모드로 작동될 수 있다.

본 발명의 다중 대역 통합 안테나는 구조가 간단할 뿐만 아니라, 복수 개의 대역의 신호를 수신할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 다중 대역 통합 안테나(100)의 개략적인 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 차량용 다중 대역 통합 안테나(100)의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 차량용 다중 대역 통합 안테나(100)의 작동 원리를 보여주는 구성도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 다중 대역 통합 안테나(100)는, 제1안테나폴(121)과, 상기 제1안테나폴(121) 내에 삽입 가능하도록 이동되는 제2안테나폴(122)과, 상기 제2안테나폴(122) 내에 삽입 가능하도록 이동되는 제3안테나폴(123)과, 상기 제2안테나폴(122) 및 상기 제3안테나폴(123)을 독립적으로 이동시키는 이동모듈과, 상기 제1,2,3안테나폴들(121, 122, 123)을 둘러싸는 외형부(110)를 포함한다. 외형부(110)는 형상이 변형되지 않으며, 약 200 밀리미터의 길이를 가진다. 제1,2,3안테나폴들(121, 122, 123)은 도전성 소재로 형성된다.

상기 이동모듈은, 제1주파수대역에서 상기 제2안테나폴(122)을 상기 제1안테나폴(121) 내로 삽입시키고. 상기 제3안테나폴(123)을 상기 제2안테나폴(122) 내로 삽입시킨다. 제1주파수대역에서 상기 다중 대역 통합 안테나는 제1길이(L1)를 가진다. 또한, 제2주파수대역에서 상기 제2안테나폴(122)이 상기 제1안테나폴(121)의 외부에 노출되도록 고정시키고, 상기 제3안테나폴(123)을 상기 제2안테나폴(122) 내로 삽입시킨다. 제2주파수대역에서 상기 다중 대역 통합 안테나(100)는 제2길이(L2)를 가진다. 또한, 상기 이동모듈은, 제3주파수대역에서 상기 제2안테나폴(122)이 상기 제1안테나폴(121)의 외부에 노출되도록 고정시키고, 상기 제3안테나폴(123)이 상기 제2안테나폴(122)의 외부에 노출되도록 고정시킨다. 제3주파수대역에서 상기 다중 대역 통합 안테나는 제3길이(L3)를 가진다. 제1주파수대역 내지 제3주파수대역의 상세한 사항이 표 1에 설명되어 있다. 여기서 RKE(remote keyless entry) 시스템은 자동 문잠금 등의 기능을 수행하기 위한 시스템이다.

	제1주파수대역	제2주파수대역	제3주파수대역
주파수	447 ㎒	174-216 ㎒	88-108 ㎒
서비스	RKE 시스템	지상파 DMB	AM/FM 라디오

상기 이동모듈은, 이동수단과, 일 단부가 상기 제2안테나폴(122)의 단부에 고정되며, 타 단부가 상기 이동수단에 연결되어 상기 제2안테나폴(122)을 이동시키는 제1이동부(141)와, 일 단부가 상기 제3안테나폴(123)의 단부에 고정되며, 타 단부가 상기 이동수단에 연결되어 상기 제3안테나폴(123)을 이동시키는 제2이동부(142)를 포함한다.

또한, 상기 이동수단은, 제1모터(151)와, 상기 제1모터(151)에 직결되어 회전하는 제1피니언기어(161)와, 상기 제1피니언기어(161)에 치합되어, 상기 제1피니언기어(161)의 회전 시 직선 이동하는 제1랙기어(171)와, 상기 제1랙기어(171)에 의하여 회전되어, 상기 제1이동부(141)를 움직이는 제2피니언기어(162)와, 제2모터(152)와, 상기 제2모터(152)에 직결되어 회전하는 제3피니언기어(163)와, 상기 제3피니언기어(163)에 치합되어, 상기 제3피니언기어(163)의 회전 시 직선 이동하는 제2랙기어(172)와, 상기 제2랙기어(172)에 의하여 회전되어, 상기 제2이동부(142)를 움직이는 제4피니언기어(164)를 포함한다. 제1모터(151) 및 제2모터(152)는 다양한 종류가 이용될 수 있으며, 그 예로서 스텝 모터가 이용될 수 있다.

제1이동부(141)의 일 부분은 제1베이스부(181) 내의 회전축에 감겨 있으며, 상기 제1베이스부(181)의 회전축은 상기 제2피니언기어(162)에 직결되어 회전된다. 제2이동부(142)의 일 부분은 제2베이스부(182) 내의 회전축에 감겨 있으며, 상기 제2베이스부(182)의 회전축은 상기 제4피니언기어(164)에 직결되어 회전된다. 제1이동부(141) 및 제2이동부(142)는 FRP와 같은 강화플라스틱을 이용하여 형성될 수 있다.

이하에서는 다중 대역 통합 안테나(100)의 작동에 대하여 살펴보도록 한다.

RKE 시스템의 작동 원리는 다음과 같다. 차량의 오디오의 파워를 오프하면, 제1모터(151) 및 제2모터(152)가 작동한다. 제1모터(151)는 제1피니언기어(161)를 회전시키고, 제1피니언기어(161)는 제1랙기어(171)를 직선 이동시킨다. 제1랙기어(171)는 제2피니언기어(162)를 회전시키고, 제2피니언기어(162)는 제1베이스부(181)의 회전축을 회전시켜서 제1이동부(141)를 잡아당겨서, 제2안테나폴(122)을 제1안테나폴(121) 내로 구속시킨다. 제1이동부(141)의 움직임 메커니즘과 유사하게, 제2모터(152)는 긍국적으로 제2이동부(142)를 잡아당겨서 제3안테나폴(123)을 제2안테나폴(122) 내로 구속시킨다. 따라서, 다중 대역 통합 안테나(100)의 길이가 제1길이(L1)가 되어서, RKE 시스템에 대응하는 신호를 수신받게 된다.

또한, 지상파 DMB를 시청하고자 하면, 제2모터(152)만 작동되어 제3안테나폴(123)을 제2안테나폴(122) 내로 구속시키고, 제2안테나폴(122)은 외부로 노출된 상태를 유지시킨다. 따라서, 다중 대역 통합 안테나(100)의 길이가 제2길이(L2)가 되어서, 지상파 DMB 신호를 수신받게 된다.

또한, AM/FM 라디오를 청취하고자 하면, 제2안테나폴(122) 및 제3안테나폴(123)은 외부로 노출된 상태를 유지시킨다. 따라서, 다중 대역 통합 안테나(100)의 길이가 제3길이(L3)가 되어서, AM/FM 라디오 신호를 수신받게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 다중 대역 통합 안테나(200)의 개략적인 구성도가 도 6에 도시되어 있다. 도 7은 도 6에 도시된 선택부(290)의 구조를 나타내는 개략적인 평면도이다. 이하에서는 전술한 다중 대역 통합 안테나(100)와 상이한 점을 중심으로 설명한다.

제1이동부(241) 및 제2이동부(242)를 이동시킴으로써 제2안테나폴(미도시) 및 제3안테나폴(미도시)를 이동시키는 이동수단은, 모터(250)와, 상기 모터(250)에 의하여 직결 회전하는 피니언기어(260)와, 상기 피니언기어(260)에 치합되어, 상기 피니언기어(260)의 회전 시 직선 이동하는 랙기어(270)와, 상기 랙기어(270) 상에 고정되며, 상기 랙기어(270)의 이동방향에 대응하도록 제1돌출부(291) 및 제2돌출부가(292) 형성되어 있는 선택부(290)를 포함한다. 여기에서, 모터(250)는 스텝 모터가 이용될 수 있다.

상기 제1이동부(241) 및 상기 제2이동부(242)에는 각각 상기 제1돌출부(291) 및 상기 제2돌출부(292)에 걸리는 제1걸림부(281) 및 제2걸림부(282)가 형성되어 있다.

이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 다중 대역 통합 안테나(200)의 작동에 대하여 설명한다.

먼저, 모터(250)가 작동되기 전의 상태가 도 8에 도시되어 있다.

모터(250)의 작동에 의하여 피니언기어(260)가 회전된다. 피니언기어(260)에 치합되는 랙기어(270)가 선택부(290)를 직선 이동시킨다. 이 때, 제2걸림부(282)가 제2돌출부(292)의 상단으로 밀려 오르면서, 제2걸림부(282)가 제2돌출부(292)에 걸리게 되고, 선택부(290)의 이동에 의하여 제2이동부(242)만 이동하게 된다. 따라서, 제2이동부(242)의 이동에 의하여, 제3안테나폴(미도시)이 이동하게 된다.

만일, 모터(250)가 더 회전하게 되면, 선택부(290)가 이동하여, 제2돌출부(292)는 상기 제1걸림부(281)에 걸리고 상기 제1돌출부(291)는 상기 제2걸림부(282)에 걸리게 된다. 따라서, 선택부(290)의 이동에 의하여, 제2안테나폴(미도시) 및 제3안테나폴(미도시)이 이동하게 된다.

제2안테나폴(미도시) 및 제3안테나폴(미도시)의 이동에 따른 대역 주파수의 수신 구조는 전술한 실시예와 유사한 바, 이하 생략한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

본 발명의 다중 대역 통합 안테나는 구조가 간단할 뿐만 아니라, 복수 개의 대역의 신호를 수신할 수 있기 때문에, 차량용 안테나에 이용될 수 있다.

도 1 및 도 2는, 종래기술에 따른 차량용 안테나 시스템들의 개략적인 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 다중 대역 통합 안테나의 개략적인 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 차량용 다중 대역 통합 안테나의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 5는 도 3에 도시된 차량용 다중 대역 통합 안테나의 작동 원리를 보여주는 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>

100: 다중 대역 통합 안테나

110: 외형부

121, 122, 123: 제1,2,3안테나폴

141, 142: 제1,2이동부 151, 152: 제1,2모터

161, 162, 163, 164: 제1,2,3,4피니언기어

171, 172: 제1,2랙기어 181, 182: 제1,2베이스부

Claims

제1안테나폴;

상기 제1안테나폴 내에 삽입 가능하도록 이동되는 제2안테나폴;

상기 제2안테나폴 내에 삽입 가능하도록 이동되는 제3안테나폴; 및

상기 제2안테나폴 및 상기 제3안테나폴을 독립적으로 이동시키는 이동모듈을 포함하고,

상기 이동모듈은 제1주파수대역에서 상기 제2안테나폴을 상기 제1안테나폴 내로 삽입시키고. 상기 제3안테나폴을 상기 제2안테나폴 내로 삽입시키고,

제2주파수대역에서 상기 제2안테나폴이 상기 제1안테나폴의 외부에 노출되도록 고정시키고, 상기 제3안테나폴을 상기 제2안테나폴 내로 삽입시키고,

제3주파수대역에서 상기 제2안테나폴이 상기 제1안테나폴의 외부에 노출되도록 고정시키고, 상기 제3안테나폴이 상기 제2안테나폴의 외부에 노출되도록 고정시키는 차량용 다중 대역 통합 안테나.
삭제
제1안테나폴;

상기 제1안테나폴 내에 삽입 가능하도록 이동되는 제2안테나폴;

상기 제2안테나폴 내에 삽입 가능하도록 이동되는 제3안테나폴; 및

상기 제2안테나폴 및 상기 제3안테나폴을 독립적으로 이동시키는 이동모듈을 포함하고,

상기 이동모듈은 이동수단;

일 단부가 상기 제2안테나폴의 단부에 고정되며, 타 단부가 상기 이동수단에 연결되어 상기 제2안테나폴을 이동시키는 제1이동부; 및

일 단부가 상기 제3안테나폴의 단부에 고정되며, 타 단부가 상기 이동수단에 연결되어 상기 제3안테나폴을 이동시키는 제2이동부을 포함하는 차량용 다중 대역 통합 안테나.
제3항에 있어서,

상기 이동수단은,

제1모터;

상기 제1모터에 의하여 회전하는 제1피니언기어;

상기 제1피니언 기어에 치합되어, 상기 제1피니언기어의 회전 시 직선 이동하는 제1랙기어;

상기 제1랙기어에 의하여 회전되어, 상기 제1이동부를 움직이는 제2피니언기어;

제2모터;

상기 제2모터에 의하여 회전하는 제3피니언기어;

상기 제3피니언 기어에 치합되어, 상기 제3피니언기어의 회전 시 직선 이동하는 제2랙기어; 및

상기 제2랙기어에 의하여 회전되어, 상기 제2이동부를 움직이는 제4피니언기 어를 포함하는 차량용 다중 대역 통합 안테나.
제3항에 있어서,

상기 이동수단은,

모터;

상기 모터에 의하여 회전하는 피니언기어;

상기 피니언기어에 치합되어, 상기 피니언기어의 회전 시 직선 이동하는 랙기어;

상기 랙기어 상에 고정되며, 상기 랙기어의 이동방향에 대응하도록 제1돌출부 및 제2돌출부가 형성되어 있는 선택부를 포함하고,

상기 제1이동부 및 상기 제2이동부에는 각각 상기 제1돌출부 및 상기 제2돌출부에 걸리는 제1걸림부 및 제2걸림부가 형성되고,

상기 차량용 다중 대역 통합 안테나는,

상기 랙기어가 직선 이동함에 따라, 상기 제2돌출부는 상기 제2걸림부에 걸려서 상기 제2이동부를 이동시키는 제1작동모드, 상기 제2돌출부는 상기 제1걸림부에 걸리고 상기 제1돌출부는 상기 제2걸림부에 걸려서 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부를 이동시키는 제2작동모드로 작동되는 차량용 다중 대역 통합 안테나.