KR101135606B1 - 차량용 소형 안테나 - Google Patents

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KR101135606B1
KR101135606B1 KR1020110011473A KR20110011473A KR101135606B1 KR 101135606 B1 KR101135606 B1 KR 101135606B1 KR 1020110011473 A KR1020110011473 A KR 1020110011473A KR 20110011473 A KR20110011473 A KR 20110011473A KR 101135606 B1 KR101135606 B1 KR 101135606B1
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conductor
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김우진
양태훈
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인팩일렉스 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 소형 안테나에 관한 것으로서, 다수의 코일이 형성된 헤리컬안테나 구조로 마련되는 코일부재와; 상기 코일부재의 일단부에 배치되는 커넥터와; 상기 커넥터와 접촉되는 시그널 핀과; 상기 코일부재의 타단부에 결합되며, 금속재질로 마련되는 원통부재와; 상기 코일부재와 원통부재의 내부에 삽입되되 상기 커넥터 및 시그널 핀에 근접 배치되는 유전체와; 상기 코일부재와 원통부재의 내부에 삽입되되 상기 유전체의 단부에 배치되는 전도체와; 상기 유전체와 전도체가 삽입된 코일부재 및 원통부재를 감싸는 커버부재;를 포함하며, 상기 커버부재의 길이는 110~130(mm)로 마련되며, 상기 유전체와 상기 코일부재 및 원통부재를 통해 라디오 대역의 주파수를 수신하며, 상기 유전체 및 전도체의 커플링 현상에 의한 공진으로 TDMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 또는 DABⅢ(Digital Audio Brodcasting Band Ⅲ) 대역의 주파수를 수신하며, 상기 시그널 핀은 이동통신 대역의 주파수를 수신하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 헤리컬안테나 구조를 구비한 코일부재의 내부에 유전체 및 전도체를 삽입시킴과 동시에 코일부재의 단부에 금속재질로 마련되는 원통부재를 배치시킴으로써, 안테나의 길이를 소형으로 마련하면서도 안테나의 전기적 특성(이득, 지향성 등)이 향상되어 일정 이상의 수신 성능을 구비할 수 있다.
또한, 커넥터와 접촉되는 시그널 핀과 유전체 및 전도체의 커플링 현상에 의한 공진으로 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수를 수신할 수 있다.
또한, 안테나의 길이를 감소시킴으로써, 안테나 제조원가를 절감시킴과 동시에 차량 디자인에 부합되는 컴팩트한 외관을 구비하고, 라디오 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수 신호를 다중으로 수신할 수 있다.

Description

차량용 소형 안테나{SMALL ANTENNA FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 소형 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 코일부재의 내부에 유전체 및 전도체를 삽입시킴과 동시에 코일부재의 단부에 금속재질로 마련되는 원통부재를 배치시킴으로써, 안테나의 길이를 소형으로 마련하면서도 안테나의 전기적 특성(이득, 지향성 등)이 향상되어 일정 이상의 수신 성능을 구비할 수 있는 차량용 소형 안테나에 관한 것이다.
차량에는 차량 내부에 구성된 라디오를 수신할 수 있는 폴형 헤리컬안테나가 일반적으로 쓰이고 있었다.
여기서, 종래의 폴형 헤리컬안테나는 안테나의 길이(λ/4)보다 짧은 길이에서 공진이 발생할 수 있도록 나선 코일 형태의 구조를 가진 안테나로서, 이러한 헤리컬안테나는 길이 및 피치 등에 따라 특정 주파수에서 공진이 일어난다.
일반적으로, 종래의 차량용 폴형 헤리컬안테나는, AM/FM 대역의 주파수 신호를 원활히 수신하기 위하여 대략 180~220(mm)의 길이로 구성되었다.
그러나, 상기 종래의 폴형 헤리컬안테나의 길이는 현재 출시되는 차량 디자인에 부합되기에는 너무 길다는 단점이 있었으며, 상기 폴형 헤리컬안테나의 길이를 짧게 구성할 경우, 원활한 주파수 신호의 수신이 불가능하다는 문제점이 있었다.
따라서, 종래의 폴형 헤리컬안테나의 길이를 감소시키면서도, 원활한 주파수 신호의 수신이 가능하며, 안테나 제조원가를 절감시킴과 동시에 차량 디자인을 고려한 컴팩트한 구조를 구비한 차량용 소형 안테나의 개발이 대두되고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 헤리컬안테나 구조를 구비한 코일부재의 내부에 유전체 및 전도체를 삽입시킴과 동시에 코일부재의 단부에 금속재질로 마련되는 원통부재를 배치시킴으로써, 안테나의 길이를 소형으로 마련하면서도 안테나의 전기적 특성(이득, 지향성 등)이 향상되어 일정 이상의 수신 성능을 구비할 수 있는 차량용 소형 안테나를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 커넥터와 접촉되는 시그널 핀과 유전체 및 전도체의 커플링 현상에 의한 공진으로 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수를 수신할 수 있는 차량용 소형 안테나를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 안테나의 길이를 감소시킴으로써, 안테나 제조원가를 절감시킴과 동시에 차량 디자인에 부합되는 컴팩트한 외관을 구비하고, 라디오 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수 신호를 다중으로 수신할 수 있는 차량용 소형 안테나를 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 다수의 코일이 형성된 헤리컬안테나 구조로 마련되는 코일부재와; 상기 코일부재의 일단부에 배치되는 커넥터와; 상기 커넥터와 접촉되는 시그널 핀과; 상기 코일부재의 타단부에 결합되며, 금속재질로 마련되는 원통부재와; 상기 코일부재와 원통부재의 내부에 삽입되되 상기 커넥터 및 시그널 핀에 근접 배치되는 유전체와; 상기 코일부재와 원통부재의 내부에 삽입되되 상기 유전체의 단부에 배치되는 전도체와; 상기 유전체와 전도체가 삽입된 코일부재 및 원통부재를 감싸는 커버부재;를 포함하며, 상기 커버부재의 길이는 110~130(mm)로 마련되며, 상기 유전체와 상기 코일부재 및 원통부재를 통해 라디오 대역의 주파수를 수신하며, 상기 유전체 및 전도체의 커플링 현상에 의한 공진으로 TDMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 또는 DABⅢ(Digital Audio Brodcasting Band Ⅲ) 대역의 주파수를 수신하며, 상기 시그널 핀은 이동통신 대역의 주파수를 수신하는 차량용 소형 안테나에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 코일부재의 길이는 60~80(mm)로 마련되며, 상기 원통부재의 길이는 20~40(mm)로 마련되며, 상기 코일부재와 원통부재의 길이는 6:4 내지 8:2 의 비율로 마련될 수 있다.
또한, 상기 원통부재는 전기적 특성을 구비하는 도통성 금속재질로 마련되며, 구리 또는 알루미늄 재질로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 전도체는 동축 케이블 또는 구리 또는 서스(SUS:Steel Use Stainless) 중 어느 하나로 마련되며, 상기 유전체는 폴리옥시메틸렌(POM:Poly Oxy Methylene) 또는 아세탈 중합체(Poly Acetal)로 마련될 수 있다.
한편, 상기 차량용 소형 안테나는 상기 유전체와 전도체의 길이에 따라 수신 대역의 동조값이 조절되며, 상기 유전체와 전도체의 길이는 5:5 내지 7:3 의 비율로 마련될 수 있다.
본 발명에 의해, 헤리컬안테나 구조를 구비한 코일부재의 내부에 유전체 및 전도체를 삽입시킴과 동시에 코일부재의 단부에 금속재질로 마련되는 원통부재를 배치시킴으로써, 안테나의 길이를 소형으로 마련하면서도 안테나의 전기적 특성(이득, 지향성 등)이 향상되어 일정 이상의 수신 성능을 구비할 수 있다.
또한, 커넥터와 접촉되는 시그널 핀과 유전체 및 전도체의 커플링 현상에 의한 공진으로 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수를 수신할 수 있다.
또한, 안테나의 길이를 감소시킴으로써, 안테나 제조원가를 절감시킴과 동시에 차량 디자인에 부합되는 컴팩트한 외관을 구비하고, 라디오 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수 신호를 다중으로 수신할 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나의 분해 사시도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나와 종래의 200mm 길이를 구비하는 폴형 안테나의 수신 성능을 비교한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나의 분해 사시도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나(100)는, 다수의 코일이 형성된 헤리컬안테나 구조로 마련되는 코일부재(10)와; 상기 코일부재(10)의 일단부에 배치되는 커넥터(20)와; 상기 커넥터(20)와 접촉되는 시그널 핀(70)과; 상기 코일부재(10)의 타단부에 결합되며, 금속재질로 마련되는 원통부재(40)와; 상기 코일부재(10)와 원통부재(40)의 내부에 삽입되되 상기 커넥터(20) 및 시그널 핀(70)에 근접 배치되는 유전체(30)와; 상기 코일부재(10)와 원통부재(40)의 내부에 삽입되되 상기 유전체(30)의 단부에 배치되는 전도체(60)와; 상기 유전체(30)와 전도체(60)가 삽입된 코일부재(10) 및 원통부재(40)를 감싸는 커버부재(50);를 포함하며, 상기 커버부재(50)의 길이는 110~130(mm)로 마련되며, 상기 유전체(30)와 상기 코일부재(10) 및 원통부재(40)를 통해 라디오 대역의 주파수를 수신하며, 상기 유전체(30) 및 전도체(60)의 커플링 현상에 의한 공진으로 TDMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 또는 DABⅢ(Digital Audio Brodcasting Band Ⅲ) 대역의 주파수를 수신하며, 상기 시그널 핀(70)은 이동통신 대역의 주파수를 수신하도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 코일부재(10)는 상기 원통부재(40) 및 유전체(30)를 통한 공진으로 라디오 대역의 주파수를 수신하는 역할을 수행하는 구성요소로써, 도 1 에서와 같이, 코일 피치가 권선된 형태로 마련되는 스프링으로 마련될 수 있다.
또한, 상기 코일부재(10)는 상기 커넥터(20)와 접촉되어 수신된 주파수 신호를 전달하는 역할을 수행한다.
여기서, 상기 커넥터(20)는 상기 코일부재(10)로부터 전달된 주파수 신호를 후단의 각종 기기와 연결시키기 위한 역할을 수행하는 구성요소이다.
여기서, 상기 시그널 핀(70)은 이동통신 대역의 주파수를 수신하는 안테나 역할을 수행하는 구성요소이며, 상기 유전체(30) 및 전도체(60)는 커플링 공전에 의해 TDMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 또는 DABⅢ(Digital Audio Brodcasting Band Ⅲ) 대역의 주파수를 수신하는 구성요소이다.
여기서, 상기 시그널 핀(70)은, 도 1 에서와 같이, 상기 커넥터(20)의 일단에 접촉되며, 상기 시그널 핀(70)의 일부분이 상기 코일부재(10)의 내부로 종입되는 형태로 마련될 수 있다.
또한, 상기 유전체(30) 및 전도체(60)는 상기 코일부재(10) 및 원통부재(40)가 형성하는 내부 공간에 삽입되는 구성요소로써, 공진에 의해 수신된 주파수 신호를 상기 커넥터(20)에 전달함과 동시에 상기 코일부재(10)를 지지하여 유동을 방지함으로써 안테나의 수신률을 향상시키는 역할을 수행한다.
여기서, 상기 유전체(30)는, 도 1 에서와 같이, 상기 코일부재(10)의 내부 공간에 삽입되되, 상기 커넥터(20)에 근접 배치되도록 마련되며, 상기 전도체(60)는 상기 유전체(30)의 단부에 배치되며, 상기 코일부재(10)의 길이는 60~80(mm)로 마련된다.
여기서, 상기 코일부재(10)의 길이가 60mm 미만으로 형성될 경우, 주파수 수신 성능이 저하되며, 상기 코일부재(10)의 길이가 80mm 를 초과하여 형성될 경우, 안테나 전체길이가 증대된다.
또한, 상기 유전체(30)는 폴리옥시메틸렌 또는 아세탈 중합체 중 어느 하나의 재질로 마련되어 일정한 길이를 구비하는 바(Bar) 형태로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 폴리옥시메틸렌과 아세탈 중합체는 내피로성, 강인성, 내마모성 등 다른 재료에서는 볼 수 없는 기계적 성질이 우수한 특징을 지니고 있는 엔지니어링 플라스틱으로써, 일정 이상의 유전율을 구비한다.
또한, 상기 전도체(60)는 동축 케이블 또는 구리 또는 서스(SUS:Steel Use Stainless) 중 어느 하나로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 동축 케이블로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 동축 케이블은 긴 원통 모양의 외부도체와 그 중심축에 놓인 1개의 내부도체로 이루어진 전송선로로서 단면을 기준으로 외부도체와 내부도체가 동심원을 이루는 형태로 마련되며, 상기 내부도체와 외부도체 사이의 공간에 수지가 충진되고, 상기 외부도체를 피복하는 시스로 구성된다.
여기서, 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나는 상기 유전체(30)와 전도체(60)의 길이에 따라 수신 대역의 동조값이 조절되며, 상기 유전체(30)와 전도체(60)의 길이는 5:5 내지 7:3 의 비율로 마련되며, 바람직하게는, 상기 유전체(30)와 전도체(60)의 길이는 6:4 의 비율로 마련될 수 있다.
한편, 상기 원통부재(40)는 도 1 에서와 같이, 상기 코일부재(10)의 타단부에 결합되는 구성요소로써, 전기적 특성을 구비하는 도통성 금속재질의 원통 형태로 마련되며, 상기 유전체(30) 및 전도체(60)가 상기 코일부재(10) 및 원통부재(40)의 내부에 삽입되어 상기 유전체(30) 및 전도체(60)와 상기 코일부재(10) 및 원통부재(40)가 공진됨으로써, 라디오 주파수 대역의 신호를 수신하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 코일부재(10) 및 원통부재(40) 내부에 유전체(30) 및 전도체(60)가 배치됨으로써, 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나(100)는 전기적 특성(이득, 지향성)이 향상되어, 안테나의 길이를 감소시키면서도 원활한 신호 수신이 구현될 수 있다.
여기서, 상기 원통부재(40)의 길이(D2)는 20~40(mm)로 마련될 수 있으며, 상기 원통부재(40)의 길이가 20mm 미만으로 형성될 경우, 주파수 수신 성능이 저하되며, 상기 원통부재(40)의 길이가 40mm 를 초과하여 형성될 경우, 안테나 전체길이가 증대된다.
즉, 상기 코일부재(10)와 원통부재(40)의 길이는 6:4 내지 8:2 의 비율로 마련될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 코일부재(10)의 길이와 원통부재(40)의 길이의 합(D1)이 80~120(mm)의 범위로 마련되어 종래의 대략 200(mm)로 마련되는 폴형 안테나의 길이를 획기적으로 감소시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나(100)는 상기 코일부재(10)의 일단부에 커넥터(20) 및 시그널 핀(70)이 배치되고, 상기 코일부재(10)의 타단부에 원통부재(40)가 결합되며, 상기 코일부재(10) 및 원통부재(40) 내부로 상기 유전체(30)와 전도체(60)가 삽입되며, 커버부재(50) 내부에 상기 구성요소들이 결합됨으로써 구현될 수 있다.
또한, 상기 차량용 소형 안테나(100)는 상기 유전체(30)와 전도체(60)의 커플링 현상에 의한 2차 공진 및 튜닝으로 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수를 동시에 수신하도록 마련될 수도 있다.
이하, 도 2 를 참조하여, 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나와 종래의 폴형 안테나의 수신 성능을 더욱 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나와 종래의 200mm 길이를 구비하는 폴형 안테나의 수신 성능을 비교한 그래프이다.
도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나(100)는 88MHz부터 108MHz 까지의 주파수 전체 대역에서 종래의 200mm 길이를 구비하는 폴형 안테나와 전기적 특성(이득, 지향성)이 대략적으로 동등하게 나타난다.
따라서, 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나는 FM주파수 대역 범위에서 종래의 폴형 안테나와 비교하여 신호 수신 성능이 떨어지지 않음을 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 소형 안테나는, 헤리컬안테나 구조를 구비한 코일부재의 내부에 유전체 및 전도체를 삽입시킴과 동시에 코일부재의 단부에 금속재질로 마련되는 원통부재를 배치시킴으로써, 안테나의 길이를 소형으로 마련하면서도 안테나의 전기적 특성(이득, 지향성 등)이 향상되어 일정 이상의 수신 성능을 구비할 수 있다.
또한, 커넥터와 접촉되는 시그널 핀과 유전체 및 전도체의 커플링 현상에 의한 공진으로 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수를 수신할 수 있다.
또한, 안테나의 길이를 감소시킴으로써, 안테나 제조원가를 절감시킴과 동시에 차량 디자인에 부합되는 컴팩트한 외관을 구비하고, 라디오 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수 신호를 다중으로 수신할 수 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 코일부재 20 : 커넥터
30 : 유전체 40 : 원통부재
50 : 커버부재 60 : 전도체
70 : 시그널 핀 100 : 차량용 소형 안테나
D1 : 코일부재와 원통부재의 길이의 합
D2 : 원통부재의 길이

Claims (5)

  1. 다수의 코일이 형성된 헤리컬안테나 구조로 마련되는 코일부재와;
    상기 코일부재의 일단부에 배치되는 커넥터와;
    상기 커넥터와 접촉되는 시그널 핀과;
    상기 코일부재의 타단부에 결합되며, 금속재질로 마련되는 원통부재와;
    상기 코일부재와 원통부재의 내부에 삽입되되 상기 커넥터 및 시그널 핀에 근접 배치되는 유전체와;
    상기 코일부재와 원통부재의 내부에 삽입되되 상기 유전체의 단부에 배치되는 전도체와;
    상기 유전체와 전도체가 삽입된 코일부재 및 원통부재를 감싸는 커버부재;를 포함하며,
    상기 커버부재의 길이는 110~130(mm)로 마련되며, 상기 유전체와 상기 코일부재 및 원통부재를 통해 라디오 대역의 주파수를 수신하며, 상기 유전체 및 전도체의 커플링 현상에 의한 공진으로 TDMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 또는 DABⅢ(Digital Audio Brodcasting Band Ⅲ) 대역의 주파수를 수신하며, 상기 시그널 핀은 이동통신 대역의 주파수를 수신하는 것을 특징으로 하는 차량용 소형 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일부재의 길이는 60~80(mm)로 마련되며, 상기 원통부재의 길이는 20~40(mm)로 마련되며, 상기 코일부재와 원통부재의 길이는 6:4 내지 8:2 의 비율로 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 소형 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원통부재는 전기적 특성을 구비하는 도통성 금속재질로 마련되며, 구리 또는 알루미늄 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 소형 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도체는 동축 케이블 또는 구리 또는 서스(SUS:Steel Use Stainless) 중 어느 하나로 마련되며, 상기 유전체는 폴리옥시메틸렌(POM:Poly Oxy Methylene) 또는 아세탈 중합체(Poly Acetal)로 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 소형 안테나.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량용 소형 안테나는 상기 유전체와 전도체의 길이에 따라 수신 대역의 동조값이 조절되며, 상기 유전체와 전도체의 길이는 5:5 내지 7:3 의 비율로 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 소형 안테나.
KR1020110011473A 2011-02-09 2011-02-09 차량용 소형 안테나 KR101135606B1 (ko)

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