KR101054210B1 - 자동차용 통합 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 지붕에 설치되어 라디오 방송과 DMB 방송 및 RKE 신호를 수신할 수 있는 자동차용 통합 안테나에 관한 것으로, 라디오 신호와 지상파 DMB 신호 및 RKE 신호를 수신하여 전기적 제어 신호로 변환할 수 있는 멀티 밴드 안테나와, 상기 멀티 밴드 안테나가 빗면 형태를 갖도록 상기 멀티 밴드 안테나의 일단을 고정해줌과 더불어 멀티 밴드 안테나로부터 라디오 신호를 수신할 수 있는 라디오 수신 모듈과 멀티 밴드 안테나로부터 지상파 DMB 신호를 수신할 수 있는 지상파 DMB 수신 모듈 및 멀티 밴드 안테나로부터 RKE 신호를 수신할 수 있는 RKE 수신 모듈을 포함한 수신 회로부, 상기 수신 회로부의 하단면을 떠받쳐줌과 더불어 수신 회로부를 접지시켜 줄 수 있고, 일측면이 차체와 마주 접할 수 있는 접지 플레이트, 및 차체 바깥으로 노출된 멀티 밴드 안테나와 수신 회로부 및 접지 플레이트의 둘레면을 감쌀 수 있는 상어 지느러미 형태의 케이스로 이루어진다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나는 라디오 방송과 DMB 방송 및 RKE 신호를 동시에 수신할 수 있는 통합 안테나를 차량 지붕에 설치함으로써, 기존에 복수 개로 이루어진 안테나와 안테나의 크기를 최소화시킬 수 있고, 안테나 특성을 최대로 높일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 갖추어진 케이스는 차량 곡선에 적합하도록 디자인되어 차량 외면에 장착하기 용이할 뿐 아니라 차량 미관을 해치지 않는다는 장점이 있다.

멀티 밴드 헬리컬 안테나, 샤크형, AM, FM, DMB, RKE

Description

자동차용 통합 안테나{AUTOMOBILE UNITY ANTENNA}

본 발명은 자동차용 통합 안테나에 관한 것으로, 특히 차량 지붕에 설치되어 라디오 방송과 DMB 방송 및 RKE 신호를 수신할 수 있는 자동차용 통합 안테나에 관한 것이다.

최근, 통신 기기가 발달함에 따라 자동차의 내외부에는 FM/AM 라디오의 주파수와 T-DMB 주파수 및 RKE 시스템(Remote Keyless Entry System) 주파수를 수신하기 위한 별도의 안테나가 복수 개 설치되고 있는 추세이다.

상기 FM/AM 라디오 주파수를 수신하기 위한 안테나는 통상적으로 몇 개의 단으로 이루어진 신축 파이프를 상하로 조절할 수 있도록 한 폴형 안테나로서, 차량 외부로 돌출되어 자동차의 외관을 조잡하게 할 뿐만 아니라, 외부 환경에 손상되기 쉽고, 고속 주행 중 풍절음을 발생시킨다는 문제점이 있었다.

한편, 상기 T-DMB 주파수를 수신하기 하기 위한 안테나는 통상적으로 차량 외부에 장착되는 1/4 파장의 모노폴 안테나로 이루어질 수 있는바, 상기 모노폴 안 테나 역시 차체 바깥으로 돌출되어 있으므로 안테나 본체의 파손 우려가 크다는 문제점이 있었고, 안테나와 T-DMB 시스템을 연결하는 동축선의 길이가 길고 감쇄가 심해 수신 감도를 저해한다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 T-DMB 주파수를 수신하기 위한 안테나는 자동차의 외형 디자인을 중요시하는 소비자들의 동향과 맞지 않아 그 수요가 점차 줄어들고 있는 추세이다.

한편, 상기 RKE 시스템은 일정 반경 안에 있는 외부 송신기로부터 RKE 신호를 수신하는 RKE 안테나부와, 상기 RKE 안테나로부터 입력된 신호 중 해당 차량의 채널 정보를 가려내는 수신부, 및 상기 수신부로부터 입력된 다수 개의 채널 중 해당 차량의 채널 정보 유무에 따라 차량 도어를 개폐시킬 수 있는 BCM부로 이루어지는바, 상기 RKE 안테나부는 통상적으로 차량 내부에 장착되어 차량 위치에 따른 수신 감도 차가 심화 될 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 제시한 라디오 안테나와 T-DMB 안테나 및 RKE 안테나는 차량 내외부에 별도로 나뉘어져 차량 내외부를 거추장스럽게 만든다는 문제점이 있었다.

한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 특허 등록 번호 "10-0787602"호의 자동차의 송수신용 통합 안테나 모듈이 출원되어 등록되었는바, 상기 자동차의 송수신용 통합 안테나 모듈은 상어 지느러미 형태의 케이스 내부에 GPS 안테나와 CDMA 안테나 및 라디오 주파수와 T-DMB 주파수를 수신할 수 있는 헬리컬 안테나를 장착한 다음, 상기 상어 지느러미 형태의 케이스를 차량 지붕에 부착한 구조이다.

하지만, 상기 제시한 자동차의 송수신용 통합 안테나 모듈에는 RKE 시스템이 장착되지 않아 기존의 문제점을 극복할 수 없다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하여, 케이스 내부에 라디오 방송과 DMB 방송 및 RKE 신호를 수신할 수 있는 통합 안테나를 설치하여 복수 개로 이루어진 안테나 수를 줄이고, 차량 지붕에 통합 안테나를 설치하여 RKE 신호에 대한 수신 감도를 높일 수 있도록 한 자동차용 통합 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 다른 자동차용 통합 안테나는 라디오 신호와 지상파 DMB 신호 및 RKE 신호를 수신하여 전기적 제어 신호로 변환할 수 있는 멀티 밴드 안테나와, 상기 멀티 밴드 안테나가 빗면 형태를 갖도록 상기 멀티 밴드 안테나의 일단을 고정해줌과 더불어 멀티 밴드 안테나로부터 라디오 신호를 수신할 수 있는 라디오 수신 모듈과 멀티 밴드 안테나로부터 지상파 DMB 신호를 수신할 수 있는 지상파 DMB 수신 모듈 및 멀티 밴드 안테나로부터 RKE 신호를 수신할 수 있는 RKE 수신 모듈을 포함한 수신 회로부, 상기 수신 회로부의 하단면을 떠받쳐줌과 더불어 수신 회로부를 접지시켜 줄 수 있고, 일측면이 차체와 마주 접할 수 있는 접지 플레이트, 및 차체 바깥으로 노출된 멀티 밴드 안테나와 수신 회로부 및 접지 플레이트의 둘레면을 감쌀 수 있는 상어 지느러미 형태의 케이스로 이루어진다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나는 라디오 방송과 DMB 방송 및 RKE 신호를 동시에 수신할 수 있는 통합 안테나를 차량 지붕에 설치함으로써, 기존에 복수 개로 이루어진 안테나와 안테나의 크기를 최소화시킬 수 있고, 안테나 특성을 최대로 높일 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 갖추어진 케이스는 차량 곡선에 적합하도록 디자인되어 차량 외면에 장착하기 용이할 뿐 아니라 차량 미관을 해치지 않는다는 장점이 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나는 하나의 케이스 내부에 구비된 통합 안테나를 차량 지붕에 설치함으로써 복수 개의 안테나 또는 안테나의 크기를 최소화할 수 있고, 안테나 특성을 최대로 높일 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 광대역 주파수를 수신할 수 있어 복수 개의 통신 기기에 사용되는 주파수를 모두 수신할 수 있고, 본 발명에 갖추어진 케이스는 차량 곡선에 적합하도록 디자인되어 차량 외면에 장착하기 용이할 뿐 아니라 차량 미관을 해치지 않는다는 장점이 있다.

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있 다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

도면 1은 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나의 투시도이고, 도면 2는 본 발명에 갖추어진 멀티 밴드 헬리컬 안테나의 상태도이며, 도면 3은 본 발명에 갖추어진 수신 회로부의 제어 블록도이다.

또한, 도면 4a 내지 도면 4c는 본 발명이 동작 되는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나는 라디오 신호와 지상파 DMB 신호 및 RKE 신호를 수신하여 전기적 제어 신호로 변환할 수 있는 멀티 밴드 안테나(1)와, 상기 멀티 밴드 안테나(1)가 빗면 형태를 갖도록 상기 멀티 밴드 안테나(1)의 일단을 고정해줌과 더불어 멀티 밴드 안테나(1)로부터 라디오 신호를 수신할 수 있는 라디오 수신 모듈(3)과 멀티 밴드 안테나(1)로부터 지상파 DMB 신호를 수신할 수 있는 지상파 DMB 수신 모듈(5) 및 멀티 밴드 안테나(1)로부터 RKE 신호를 수신할 수 있는 RKE 수신 모듈(7)을 포함한 수신 회로부(9), 상기 수신 회로부(9)의 하단면을 떠받쳐줌과 더불어 수신 회로부(9)를 접지시켜 줄 수 있고, 일측면이 차체와 마주 접할 수 있는 접지 플레이트(11), 및 차체 바깥으로 노출된 멀티 밴드 안테나(1)와 수신 회로부(9) 및 접지 플레이트(11)의 둘레면을 감쌀 수 있는 상어 지느러미 형태의 케이스(13)로 이루어진다.

상기 멀티 밴드 안테나(1)는 도면 2에 도시한 바와 같이, 일자 형태로 곧게 뻗어 있으면서, 이중 피치(Pitch)를 갖는 헬리컬(Helical) 안테나로서 공기 중의 전자기파(라디오 신호와, 지상파 DMB 신호, 및 RKE 신호)를 수신하여 도선상에 전기적 제어 신호로 전달해 준다.

상기 라디오 수신 모듈(3)은 AM 신호를 수신할 수 있는 AM 수신부(15)와, FM 신호를 수신할 수 있는 FM 수신부(17)를 구비하고, 상기 AM 수신부(15)는 멀티 밴드 안테나(1)로부터 전달되는 고주파 신호를 제거하고 300KHz 내지 2MHz 대역의 저주파 신호만을 골라낼 수 있는 저역 통과 필터(19)와, 상기 저역 통과 필터(19)를 통해 출력되는 300KHz 내지 2MHz 대역의 신호에 포함된 잡음을 최소화하면서 상기 300KHz 내지 2MHz 대역의 저주파 신호를 증폭할 수 있는 저 잡음 증폭기(21a)를 구비한다.

한편, 상기 FM 수신부(17)는 멀티 밴드 안테나(1)로부터 수신된 전자파 중 70MHz 내지 120MHz의 FM 주파수를 골라낼 수 있는 대역 통과 필터(23a)와, 상기 대역 통과 필터(23a)에 포함된 잡음을 최소화하면서, 상기 70MHz 내지 120MHz 대역의 FM 신호를 증폭할 수 있는 저 잡음 증폭기(21b)를 구비한다.

또한, 상기 지상파 DMB 수신 모듈(5)은 멀티 밴드 안테나(1)로부터 수신된 전자파 중 174MHz 내지 216MHz의 지상파 DMB 주파수를 골라낼 수 있는 대역 통과 필터(23b)와, 상기 지상파 DMB 신호에 포함된 잡음을 최소화하면서, 상기 174MHz 내지 216MHz 대역의 지상파 DMB 신호를 증폭할 수 있는 저 잡음 증폭기(21c)를 구비한다.

한편, 상기 RKE 수신 모듈(7)은 멀티 밴드 안테나(1)로부터 RKE 신호만을 골라낼 수 있는 소우 필터(25)(SAW FILTER)와, 상기 소우 필터(25)를 통해 입력된 RKE 신호 중 잡음을 최소화하면서 RKE 신호를 증폭시킬 수 있는 저 잡음 증폭기(21d), LO 주파수를 공급해주는 국부 발진기(27), 및 상기 국부 발진기(27)로부터 공급되는 LO 주파수를 일정 주파수로 고정시켜 믹서(29)로 전달해 줌과 더불어 상기 LO 주파수를 원하는 주파수로 변환한 다음, 믹서(29)로 전달해 줄 수 있는 위상 고정 루프(31)(PLL)를 포함한다.

또한, 상기 RKE 수신 모듈(7)은 상기 저 잡음 증폭기(21d)를 통해 적당히 증폭된 RKE 신호를 위상 고정 루프(31)로부터 전송된 LO 주파수와 합성하여 IF 대역 주파수로 하향 변환시켜 주는 믹서(29)와, 상기 믹서(29)를 거쳐 IF 주파수로 변환된 여러 채널의 RKE 신호 중 원하는 채널의 RKE 신호를 필터링 할 수 있는 채널 선택 필터(33), 및 상기 채널 선택 필터(33)를 통해 골라진 원하는 채널의 RKE 신호를 증폭할 수 있는 IF 증폭기(35)를 구비한다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나가 동작 되는 일 실시 예를 도면 4a 내지 도면 4c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나는 도면 4a에 도시한 바와 같이, 지상파 DMB 수신 모듈(5)과 라디오 수신 모듈(3)에 공급되는 전원이 차단되었을 때, RKE 수신 모듈(7)을 작동시킨다.

이때, 상기 RKE 수신 모듈(7)은 외부로부터 해당 차량의 RKE 신호가 수신되지 않았을 때, 차량 도어 개폐 기능을 담당할 수 있는 BCM부를 이용하여 차량 도어를 폐쇄할 수 있다.

반면, 상기 RKE 수신 모듈(7)은 일정 반경 내에 해당 차량의 RKE 신호가 감지되었을 때, 상기 BCM부를 이용하여 차량 도어를 개방할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나는 도면 4b와 도면 4c에 도시한 바와 같이, 지상파 DMB 수신 모듈(5)에 전원이 들어왔을 때, 라디오 수신 모듈(3)에 공급되는 전원을 차단할 수 있고, 라디오 수신 모듈(3)에 전원이 들어왔을 때, 지상파 DMB 수신 모듈(5)에 공급되는 전원을 차단할 수 있어, 상기 지상파 DMB와 라디오가 동시에 연동됨을 차단할 수 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나는 라디오 방송과 DMB 방송 및 RKE 신호를 동시에 수신할 수 있는 통합 안테나를 차량 지붕에 설치함으로써, 기존에 복수 개로 이루어진 안테나와 안테나의 크기를 최소화시킬 수 있고, 안테나 특성을 최대로 높일 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 갖추어진 케이스(13)는 차량 곡선에 적합하도록 디자인되어 차량 외면에 장착하기 용이할 뿐 아니라 차량 미관을 해치지 않는다는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 통상의 지식을 가진 자에 의해 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환과 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 도면에 한정되는 것이 아니다.

도면 1은 본 발명에 따른 자동차용 통합 안테나의 투시도,

도면 2는 본 발명에 갖추어진 멀티 밴드 헬리컬 안테나의 상태도,

도면 3은 본 발명에 갖추어진 수신 회로부의 제어 블록도.

도면 4a 내지 도면 4c는 본 발명이 동작 되는 과정을 설명하기 위한 제어 흐름도.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

1. 멀티 밴드 안테나 3. 라디오 수신 모듈

5. 지상파 DMB 수신 모듈 7. RKE 수신 모듈

9. 수신 회로부 11. 접지 플레이트

13. 케이스 15. AM 수신부

17. FM 수신부 19. 저역 통과 필터

21a. 저 잡음 증폭기 23a. 대역 통과 필터

25. 소우 필터 27. 국부 발진기

29. 믹서 31. 위상 고정 루프

33. 채널 선택 필터 35. IF 증폭기

Claims (3)

1. 라디오 신호와 지상파 DMB 신호 및 RKE 신호를 수신하여 전기적 제어 신호로 변환할 수 있는 멀티 밴드 안테나(1)와;

   상기 멀티 밴드 안테나(1)가 빗면 형태를 갖도록 상기 멀티 밴드 안테나(1)의 일단을 고정해줌과 더불어 멀티 밴드 안테나(1)로부터 라디오 신호를 수신할 수 있는 라디오 수신 모듈(3)과 멀티 밴드 안테나(1)로부터 지상파 DMB 신호를 수신할 수 있는 지상파 DMB 수신 모듈(5) 및 멀티 밴드 안테나(1)로부터 RKE 신호를 수신할 수 있는 RKE 수신 모듈(7)을 포함한 수신 회로부(9);

   상기 수신 회로부(9)의 하단면을 떠받쳐줌과 더불어 수신 회로부(9)를 접지시켜 줄 수 있고, 일측면이 차체와 마주 접할 수 있는 접지 플레이트(11);

   및 차체 바깥으로 노출된 멀티 밴드 안테나(1)와 수신 회로부(9) 및 접지 플레이트(11)의 둘레면을 감쌀 수 있는 상어 지느러미 형태의 케이스(13)로 이루어지고,

   상기 라디오 수신 모듈(3)은 AM 신호를 수신할 수 있는 AM 수신부(15)와, FM 신호를 수신할 수 있는 FM 수신부(17)를 구비하며,

   상기 AM 수신부(15)는 멀티 밴드 안테나(1)로부터 전달되는 고주파 신호를 제거하고 300KHz 내지 2MHz 대역의 저주파 신호만을 골라낼 수 있는 저역 통과 필터(19)와,

   상기 저역 통과 필터(19)를 통해 출력되는 300KHz 내지 2MHz 대역의 신호에 포함된 잡음을 최소화하면서 상기 300KHz 내지 2MHz 대역의 저주파 신호를 증폭할 수 있는 저 잡음 증폭기(21a)를 구비하고,

   상기 FM 수신부(17)는 멀티 밴드 안테나(1)로부터 수신된 전자파 중 70MHz 내지 120MHz의 FM 주파수를 골라낼 수 있는 대역 통과 필터(23a)와;

   상기 대역 통과 필터(23a)에 포함된 잡음을 최소화하면서, 상기 70MHz 내지 120MHz 대역의 FM 신호를 증폭할 수 있는 저 잡음 증폭기(21b)를 구비하며,

   상기 지상파 DMB 수신 모듈(5)은 멀티 밴드 안테나(1)로부터 수신된 전자파 중 174MHz 내지 216MHz의 지상파 DMB 주파수를 골라낼 수 있는 대역 통과 필터(23b)와;

   상기 지상파 DMB 신호에 포함된 잡음을 최소화하면서, 상기 174MHz 내지 216MHz 대역의 지상파 DMB 신호를 증폭할 수 있는 저 잡음 증폭기(21c)를 포함하고,

   상기 RKE 수신 모듈(7)은 멀티 밴드 안테나(1)로부터 RKE 신호 주파수대의 신호만을 골라낼 수 있는 소우 필터(25)(SAW FILTER)와;

   상기 소우 필터(25)를 통해 입력된 RKE 신호 중 잡음을 최소화하면서 RKE 신호를 증폭시킬 수 있는 저 잡음 증폭기(21d);

   LO 주파수를 공급해주는 국부 발진기(27);

   상기 국부 발진기(27)로부터 공급되는 LO 주파수를 일정 주파수로 고정시켜 믹서(29)로 전달해 줌과 더불어 상기 LO 주파수를 원하는 주파수로 변환한 다음, 믹서(29)로 전달해 줄 수 있는 위상 고정 루프(31)(PLL);

   상기 저 잡음 증폭기(21d)를 통해 적당히 증폭된 RKE 신호를 위상 고정 루프(31)로부터 전송된 LO 주파수와 합성하여 IF 대역 주파수로 하향 변환해 주는 믹서(29);

   상기 믹서(29)를 거쳐 IF 주파수로 변환된 여러 채널의 RKE 신호 중 원하는 채널의 RKE 신호를 필터링 할 수 있는 채널 선택 필터(33);

   및 상기 채널 선택 필터(33)를 통해 골라진 원하는 채널의 RKE 신호를 증폭할 수 있는 IF 증폭기(35)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 통합 안테나.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 멀티 밴드 안테나(1)는 일자 형태로 곧게 뻗어 있으면서, 이중 피치(Pitch)를 갖는 헬리컬(Helical) 안테나인 것을 특징으로 하는 자동차용 통합 안테나.
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