KR100962132B1 - 차량의 위성 방송 시스템 및 장치 - Google Patents

차량의 위성 방송 시스템 및 장치 Download PDF

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Abstract

차량의 위성 방송 시스템 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 차량의 위성 방송 시스템은, 구비된 안테나를 통해 위성으로부터 무선으로 RF 신호를 수신하고, RF 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환하는 안테나부; 및 안테나부와 케이블로 연결되어 수신된 디지털 신호를 디코딩하는 오디오/영상 처리부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 위성 방송 시스템은 차종에 상관없이 동일한 이득 값을 갖는 안테나를 사용할 수 있어 다양한 종류의 차량에 위성 방송 시스템을 적용하는데 용이하다.
차량, 방송 시스템, 피더케이블, 안테나

Description

차량의 위성 방송 시스템 및 장치{Satellite broadcasting system and device for car}
본 발명은 차량의 방송 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 안테나에 A/D 변환기능이 부가된 차량 위성 방송 시스템 및 장치에 관한 것이다.
최근 양산되는 거의 모든 차량에는 위성 안테나를 포함하는 위성 방송 시스템이 장착되고 있다.
도 1은 차량에 적용되는 종래의 위성 방송 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 안테나와 수신모듈이 RF 피더케이블로 연결됨을 예시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량의 위성 방송 시스템(1)은 기본적으로 안테나(10), 수신모듈(30) 및 오디오(50, 또는 셋톱박스(set-top box) 등)로 구성된다. 수신모듈(30)은 안테나(10)로부터 수신된 아날로그인 위성 신호를 디지털신호로 변환하여 오디오(50)로 전송하도록 기능한다. 수신모듈(30)은 도면에 도시된 바와 같이 별도의 장치로 구현되거나, 오디오(50)에 내장된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량에 적용되는 위성 방송 시스템(1)에서는 안 테나(10)와 수신모듈(30)이 RF 피더케이블(feeder cable, 70)로 연결된다. 그런데 안테나(10)로부터 수신된 위성 신호는 수신모듈(30)로 전달되기까지 RF 피더케이블(70) 내에서 신호 손실이 발생된다. RF 피더케이블(70)은 그 길이 1m당 약 1.2dB 의 신호 손실을 발생시킨다.
따라서, 안테나(10)는 상기한 신호 손실을 보상하기 위해 RF 피더케이블(70) 길이에 따른 이득을 적용한 이후 RF 피더케이블(70)을 통해 수신모듈(30)로 위성 신호를 전달한다. 이득이 규정치 보다 높으면 포화(saturation)가 일어나고, 규정치 보다 낮으면 신호가 제대로 전달되지 못한다. 즉, 신호 손실에 따른 안테나(10)에서의 이득 값의 설정이 중요하다.
일반적으로 양산되는 각 차량의 종류마다 각기 안테나(10)가 장착되는 위치가 상이한 편이다. 따라서, 안테나(10)와 수신모듈(30)간의 거리는 각 차종마다 상이하여 각 안테나(10)는 그 거리에 상응하는 신호 손실에 대한 이득이 적용된다. 즉, 각 차종마다 서로 상이한 이득 값이 적용된 안테나(10)가 사용됨으로 인해, 방송 시스템의 안테나(10) 적용에 따른 비용이 증가하게 되는 문제가 있다.
또한, RF 피더케이블(70)이 사용됨으로써 그에 따른 비용 증가뿐만 아니라, RF 피더케이블(70)이 차지하는 무게로 인해 차량의 중량이 증가하게 되며 미세하지만 이에 따른 연비 증가 등의 문제점도 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차종 에 상관없이 동일한 이득 값을 갖는 안테나를 사용할 수 있는 차량의 위성 방송 시스템 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 RF 피더케이블의 사용을 없앰으로써 구현 비용을 절감할 수 있는 차량의 위성 방송 시스템 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 구비된 안테나를 통해 위성으로부터 무선으로 RF 신호를 수신하고, 상기 RF 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환하는 안테나부; 및 상기 안테나부와 케이블로 연결되어 수신된 상기 디지털 신호를 디코딩하는 오디오/영상 처리부를 포함하는 차량의 위성 방송 시스템이 제공된다.
여기서, 상기 안테나부는, 상기 안테나; 상기 안테나로부터 수신된 상기 RF 신호를 특정 신호대역으로 변환하는 RF 처리모듈; 및 상기 RF 처리모듈에 의해 처리된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안테나는 패치 안테나로 구현되고, 상기 RF 처리모듈 및 상기 A/D 변환기는 상기 패치 안테나의 그라운드(ground)에 구현될 수 있다.
또한, 상기 오디오/영상 처리부는, 상기 수신된 디지털 신호의 에러를 교정하는 에러 교정기 및 상기 에러가 교정된 신호를 디코딩하는 디코더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이블은 광출력 케이블(SPDIF)일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 위성으로부터 무선으로 RF 신호를 수신하기 위한 안테나; 상기 안테나로부터 수신된 상기 RF 신호를 특정 신호대역으로 변환하는 RF 처리모듈; 및 상기 RF 처리모듈에 의해 처리된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기를 포함하되, 상기 디지털 신호는 케이블로 연결된 상기 차량의 오디오/영상 처리 장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 차량 위성 방송 시스템의 안테나 장치가 제공된다.
여기서, 상기 안테나는 패치 안테나로 구현되고, 상기 RF 처리모듈 및 상기 A/D 변환기는 상기 패치 안테나의 그라운드에 구현될 수 있다.
또한, 구비된 안테나를 통해 위성으로부터 무선으로 RF 신호를 수신하고, 상기 RF 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환하는 안테나 장치로부터 수신된 상기 디지털 신호의 에러를 교정하는 에러 교정부; 상기 에러 교정부로부터 출력된 신호를 디코딩하는 디코딩부; 및 상기 디코딩부로부터 출력된 신호를 스피커 또는 디스플레이 장치를 통해 출력처리하는 신호 처리부를 포함하는 차량 위성 방송 시스템의 오디오/영상 처리 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 위성 방송 시스템은 차종에 상관없이 동일한 이득 값을 갖는 안테나를 사용할 수 있어 다양한 종류의 차량에 위성 방송 시스템을 적용하는데 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 위성 방송 시스템은 종래에 사용하던 RF 피더케이블을 이용하지 않아 차량에 구현하는데 따른 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것 으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 일반적인 위성 방송 시스템의 수신모듈의 블록 다이어그램을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 위성 방송 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
우선 도 3을 참조하면, 위성 방송 시스템 중 수신모듈(200)은 안테나와 RF 피더케이블을 통해 결합된 RF 처리부(210) 및 베이스밴드(Baseband) 처리부(230)를 포함한다.
RF 처리부(210)는 안테나로부터 수신된 위성 신호를 처리하여 베이스밴드 처리부(230)로 전달한다. 일반적으로 수신모듈(200)의 입력단은 도면에 도시된 바와 같이 LNA(Low Noise Amplifier)를 내장한 패치 안테나를 사용하여 RF 신호를 수신한다.
RF 처리부(210)의 밴드패스필터(BPF)를 통과한 신호는 RF LO(Local Oscillator) 주파수와 합성되어 중간주파수(IF : Intermediate Frequency)로 변환된다. IF 신호는 IF 신호처리를 위해 IF BPF를 거치게 되는데 이 과정에서 사실상 기저대역폭을 필터링하는 과정을 거치게 된다.
IF BPF를 통과한 신호는 IF LO 주파수와 주파수 합성과정을 통해 베이스밴드 처리부(230)에서 처리 가능한 신호대역으로 변환된다. IF LO를 통과한 신호는 베이스밴드 처리부(230)에서 처리 가능한 적절한 신호크기를 가지도록 2차 앰프(Amp)에서 증폭되어 I/Q형태로 베이스밴드 처리부(230)로 전달된다.
베이스밴드 처리부(230)는 RF 처리부(210)로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하여 오디오 신호 및 데이터 신호를 출력하도록 기능한다. 도면에 도시된 바와 같이, 베이스밴드 처리부(230)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기, 에러 교정기(Forward Error Correction) 및 디코더(decorder)를 포함한다. 베이스밴드 처리부(230)의 각 구성부의 기능은 당업자에게는 자명할 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
이하, 종래의 위성 방송 시스템과 비교하여, 본 발명의 일 실시예에 위성 방송 시스템을 도시한 도 4를 참조하면 수신모듈(200)의 일부 기능이 안테나에 포함된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 위성 방송 시스템(400)은 안테나부(410) 및 오디오/영상 처리부(430)를 포함한다. 도면에는 안테나부(410)와 오디오/영상 처리부(430)가 광출력 케이블(SPDIF)로 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 두 장치간 디지털 신호가 송수신되기 때문에 그에 한정되지 않음은 당업자에게는 자명하다 할 것이다.
본 실시예에 따른 위성 방송 시스템(400)의 안테나부(410)는 안테나(412), RF 처리모듈(414) 및 A/D 변환기(converter)(416)를 포함한다.
안테나부(410)에 안테나(412)뿐만 아니라 RF신호를 처리하여 디지털(Digital) 신호로 출력할 수 있는 RF 처리모듈(414) 및 A/D 변환기(416)가 포함됨으로써, 본 실시예에서는 종래의 안테나와 수신모듈(200)을 연결하는 RF 피더케이블이 불필요하게 된다. 즉, 도 3에 따른 종래 수신모듈(200)의 주된 기능(즉, 아날로그 신호인 RF 신호를 디지털 신호로 변환)이 안테나(412)와 함께 안테나부(410)로써 구현되는 것이다.
따라서, 본 실시예에 따른 안테나부(410)에 의해 종래의 안테나와 수신모듈(200)간의 RF 피더케이블이 사용되지 않으므로, 안테나부(410)의 안테나(412)에는 차종에 상관없이 동일한 이득 값이 적용될 수 있다.
물론, 본 실시예와 달리 안테나부(410)에 기존 수신모듈(200)(도 3참조)의 베이스밴드 처리부(230)의 모든 구성부가 포함될 수도 있으나, 안테나 제조의 용이성을 위해 바람직하지 않다.
오디오/영상 처리부(430)은 안테나부(410)로부터 수신된 디지털 신호의 에러를 교정하고, 그 신호를 디코딩하여 구비된 스피커나 디스플레이 장치를 통해 출력하도록 기능한다. 물론, 오디오/영상 처리부(430)는 오디오 데이터만을 처리하는 라디오(radio) 장치일 수 있으며, 또는 오디오 및 영상을 모두 처리하는 멀티미디어 장치일 수 있다.
또한, 오디오/영상 처리부(430)에 도 3에 따른 베이스밴드 처리부(230)의 일부 구성부(에러 교정기 및 디코더(Error Correction & Decoder))가 포함되었으나, 이는 별도의 장치로 구현될 수도 있다. 물론, 별도의 장치로 구현될 경우, 오디오/영상 처리부(430)에 커넥터를 통해 결합될 수 있으며, 또는 케이블을 통해 연결될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패치 안테나를 이용하여 도 4의 안테나부를 구현할 경우의 개념과 그에 따른 회로들을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면 안테나(412)를 패치 안테나로 구현할 경우 RF 처리모듈(414) 및 A/D 변환기(416)는 패치 안테나(412)의 그라운드(530)에 구현될 수 있으며, 그에 따른 RF 처리모듈(414) 및 A/D 변환기(416)의 회로도가 도 6 및 도 7에 각각 도시되어 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
도 1은 차량에 적용되는 종래의 위성 방송 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 안테나와 수신모듈이 RF 피더케이블로 연결됨을 예시한 도면.
도 3은 일반적인 위성 방송 시스템의 수신모듈의 블록 다이어그램을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 위성 방송 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패치 안테나를 이용하여 도 4의 안테나부를 구현할 경우의 개념과 그에 따른 회로들을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
400 : 위성 방송 시스템
410 : 안테나부
412 : 안테나
414 : RF 처리모듈
416 : A/D 변환기
430 : 오디오/영상 처리부

Claims (8)

  1. 구비된 안테나를 통해 위성으로부터 무선으로 위성 방송과 관련되는 RF 신호를 수신하고, 상기 RF 신호를 처리하여 디지털 신호로 변환하는 안테나부; 및
    상기 안테나부와 연결되어 수신된 상기 디지털 신호를 디코딩하는 오디오/영상 처리부를 포함하되,
    상기 안테나부는,
    상기 안테나;
    상기 안테나로부터 수신된 상기 RF 신호를 특정 신호대역으로 변환하는 RF 처리모듈; 및
    상기 RF 처리모듈에 의해 처리된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기를 포함하고 상기 안테나는 패치 안테나로 구현되고, 상기 RF 처리모듈 및 상기 A/D 변환기는 상기 패치 안테나의 그라운드 면에 구현되는 것을 특징으로 하는 차량의 위성 방송 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 오디오/영상 처리부는,
    상기 수신된 디지털 신호의 에러를 교정하는 에러 교정기 및 상기 에러가 교정된 신호를 디코딩하는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 위성 방송 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나부와 상기 오디오/영상 처리부는 광출력 케이블(SPDIF)로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 위성 방송 시스템.
  6. 차량 위성 방송 시스템의 안테나 장치에 있어서,
    위성으로부터 무선으로 위성 방송과 관련되는 RF 신호를 수신하기 위한 안테나;
    상기 안테나로부터 수신된 상기 RF 신호를 특정 신호대역으로 변환하는 RF 처리모듈; 및
    상기 RF 처리모듈에 의해 처리된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기를 포함하되,
    상기 안테나는 패치 안테나로 구현되고, 상기 RF 처리모듈 및 상기 A/D 변환기는 상기 패치 안테나의 그라운드 면에 구현되고, 상기 디지털 신호는 케이블로 연결된 상기 차량의 오디오/영상 처리 장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 차량 위성 방송 시스템의 안테나 장치.
  7. 삭제
  8. 위성으로부터 무선으로 위성 방송과 관련되는 RF 신호를 수신하는 안테나와, 상기 안테나로부터 수신된 RF 신호를 특정 신호대역으로부터 변환하는 RF 처리모듈과, 상기 RF 처리모듈에 의해 처리된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기를 포함하는 안테나 장치로부터 수신된 상기 디지털 신호의 에러를 교정하는 에러 교정부;
    상기 에러 교정부로부터 출력된 신호를 디코딩하는 디코딩부; 및
    상기 디코딩부로부터 출력된 신호를 스피커 또는 디스플레이 장치를 통해 출력처리하는 신호 처리부를 포함하되, 상기 안테나는 패치 안테나로 구현되고, 상기 RF 처리모듈 및 상기 A/D 변환기는 상기 패치 안테나의 그라운드 면에 구현되는 것을 특징으로 하는 차량 위성 방송 시스템의 오디오/영상 처리 장치.
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