KR101246855B1 - 차량용 듀얼 밴드 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 듀얼 밴드 안테나에 관한 것으로서, 중공이 형성된 원통부재와; 상기 원통부재의 외면을 따라 권회되는 코일부재와; 상기 원통부재의 중공에 삽입되는 커플링부재와; 상기 코일부재의 일단부에 배치되는 커넥터와; 상기 코일부재가 권회되고 커플링부재가 삽입된 원통부재와 커넥터를 감싸는 커버부재;를 포함하며, 상기 코일부재는 라디오 대역의 주파수 신호를 수신하며, 상기 커플링부재와 상기 코일부재의 커플링 현상에 의한 2차 공진으로 TDMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 또는 DABⅢ(Digital Audio Brodcasting Band Ⅲ) 대역의 주파수를 수신하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 라디오 대역의 주파수 신호를 수신하는 코일부재가 권회된 원통부재의 내부에 커플링부재를 삽입시켜 상기 코일부재와 커플링부재 간의 커플링 현상에 의한 2차 공진을 구현함으로써, 단일의 안테나로써 라디오 주파수 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역의 신호를 복합적으로 수신할 수 있다.
또한, 단일의 안테나에 라디오 주파수 대역 및 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역에 해당하는 신호를 복합적으로 수신할 수 있도록 구성하여 제작 및 설치효율을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 듀얼 밴드 안테나{DUAL BAND ANTENNA FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 듀얼 밴드 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 라디오 대역의 주파수 신호를 수신하는 코일부재가 권회된 원통부재의 내부에 커플링부재를 삽입시켜 상기 코일부재와 커플링부재 간의 커플링 현상에 의한 2차 공진을 구현함으로써, 단일의 안테나로써 라디오 주파수 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역의 신호를 복합적으로 수신할 수 있는 차량용 듀얼 밴드 안테나에 관한 것이다.

차량에는 차량 내부에 구성된 라디오를 수신할 수 있는 폴형 헬리컬안테나가 일반적으로 쓰이고 있었다.

여기서, 종래의 헬리컬안테나는 안테나의 길이(λ/4)보다 짧은 길이에서 공진이 발생할 수 있도록 나선 코일 형태의 구조를 가진 안테나로서, 이러한 헬리컬안테나는 길이 및 피치 등에 따라 특정 주파수에서 공진이 일어난다.

그러나, 상기 헬리컬안테나는 단일 대역의 특정 주파수에서 공진이 발생함에 따라 사용자가 원하는 또 다른 공진 주파수에서의 공진을 가지기 매우 어렵다.

즉, 종래의 헬리컬안테나의 경우, 1차 공진은 가능하나 원하는 주파수에서의 2차 공진을 유발하기가 어려워 두개의 주파수를 선택 수신할 수 없다는 문제점이 있었다.

또한, 튜닝(tuning)하기가 힘들며 오차가 크게 발생하며, 공진 주파수의 리턴값에 로스가 많고, 코일을 인서트 사출방법에 의해 사출을 행할 시 튜닝 상태가 변형이 있어 원하는 공진 주파수가 나오지 않는 문제점도 있었다.

한편, 최근 들어, 이동통신 등의 다양한 서비스가 상용화됨에 따라 차량에서도 이러한 새로운 전자제품의 개발과 그에 따른 이동통신 기술이 적용된 장비들이 구비되고 있다.

이와 더불어, 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위하여 차량용 인터넷, TV 수신, 네비게이션 시스템, DMB(Digital Multimedia Broadcasting), DAB 등과 같은 새로운 용도의 전자제품이 개발되고 있다.

즉, 종래에는 차량의 기능이 소비자에게 단순히 이동성만을 제공하는 것이 전부였으나, 최근에는 안전하고 편안하고 효율적인 운송수단 제공의 개념으로 발전해 가고 있다.

따라서, 상기와 같은 차량용 인터넷, TV 수신, 네비게이션 시스템, DMB, DAB 등과 같은 차량에서 제공되는 다양한 무선 서비스를 위한 새로운 용도의 차량용 안테나 시스템이 요구되고 있으며, 정보통신 기술의 발달로 인해 점차 복잡 다양화되고 있는 실정이다.

그런데, 종래의 차량용 안테나 시스템은 이러한 다양한 무선 서비스를 위한 수신 안테나가 각각의 무선 서비스에 따라 개별적으로 구성되어 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 차량용 안테나 시스템은 각각의 무선 서비스에 따른 개별적인 안테나를 구현하는 것은 차량이라는 한정된 공간상에서의 설치 등에 관련된 구조적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 라디오 대역의 주파수 신호를 수신하는 코일부재가 권회된 원통부재의 내부에 커플링부재를 삽입시켜 상기 코일부재와 커플링부재 간의 커플링 현상에 의한 2차 공진을 구현함으로써, 단일의 안테나로써 라디오 주파수 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역의 신호를 복합적으로 수신할 수 있는 차량용 듀얼 밴드 안테나를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 단일의 안테나에 라디오 주파수 대역 및 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역에 해당하는 신호를 복합적으로 수신할 수 있도록 구성하여 제작 및 설치효율을 향상시킬 수 있는 차량용 듀얼 밴드 안테나를 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 중공이 형성된 원통부재와; 상기 원통부재의 외면을 따라 권회되는 코일부재와; 상기 원통부재의 중공에 삽입되는 커플링부재와; 상기 코일부재의 일단부에 배치되는 커넥터와; 상기 코일부재가 권회되고 커플링부재가 삽입된 원통부재와 커넥터를 감싸는 커버부재;를 포함하며, 상기 코일부재는 라디오 대역의 주파수 신호를 수신하며, 상기 커플링부재와 상기 코일부재의 커플링 현상에 의한 2차 공진으로 TDMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 또는 DABⅢ(Digital Audio Brodcasting Band Ⅲ) 대역의 주파수를 수신하는 차량용 듀얼 밴드 안테나에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 원통부재의 외면에는 길이방향을 따라 상기 코일부재가 안착되기 위한 나선형태의 코일홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 커플링부재는 금속 재질로 마련되는 커플러와 상기 커플러를 감싸는 몰딩부재를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 커플러와 몰딩부재는 인서트 몰딩 방식에 의해 일체로 마련될 수 있다.

또한, 상기 커플러는 안테나의 길이방향을 따라 직선형 구조로 연장되되, 그 단부가 일정 피치를 구비하는 코일 구조로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 직선형 구조의 커플러는 상기 몰딩부재 내부에 삽입되되, 상기 코일 구조의 커플러는 상기 몰딩부재의 외면을 따라 권회되도록 마련될 수 있다.

한편, 상기 몰딩부재는 길이방향을 따라 내부에 몰딩된 커플러를 노출시키는 복수의 절개부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 몰딩부재의 단부에는 상기 커버부재의 단부에 형성된 캡홈과 대응 결합되는 캡이 일체로 형성될 수 있다.

본 발명에 의해, 라디오 대역의 주파수 신호를 수신하는 코일부재가 권회된 원통부재의 내부에 커플링부재를 삽입시켜 상기 코일부재와 커플링부재 간의 커플링 현상에 의한 2차 공진을 구현함으로써, 단일의 안테나로써 라디오 주파수 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역의 신호를 복합적으로 수신할 수 있다.

또한, 단일의 안테나에 라디오 주파수 대역 및 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역에 해당하는 신호를 복합적으로 수신할 수 있도록 구성하여 제작 및 설치효율을 향상시킬 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 듀얼 밴드 안테나의 커플링부재를 나타낸 사시도로써, 도 1 (a) 는 본 발명의 커플러를 도시한 사시도이며, 도 1 (b) 는 인서트 몰딩에 의해 일체로 결합된 커플러와 몰딩부재를 도시한 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나의 커플링부재와 원통부재의 결합을 도시한 측면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나의 커플링부재와 커버부재의 분해 측단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나의 측단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나의 라디오 및 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역에서의 반사손실(Return Loss)을 나타낸 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 듀얼 밴드 안테나의 커플링부재를 나타낸 사시도로써, 도 1 (a) 는 본 발명의 커플러를 도시한 사시도이며, 도 1 (b) 는 인서트 몰딩에 의해 일체로 결합된 커플러와 몰딩부재를 도시한 사시도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나의 커플링부재와 원통부재의 결합을 도시한 측면도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나의 커플링부재와 커버부재의 분해 측단면도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나의 측단면도이며, 도 5 는 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나의 라디오 및 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역에서의 반사손실(Return Loss)을 나타낸 그래프이다.

도 1 내지 도 5 를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나는, 중공(12)이 형성된 원통부재(10)와; 상기 원통부재(10)의 외면을 따라 권회되는 코일부재(20)와; 상기 원통부재(10)의 중공(12)에 삽입되는 커플링부재(30)와; 상기 코일부재(20)의 일단부에 배치되는 커넥터(40)와; 상기 코일부재(20)가 권회되고 커플링부재(30)가 삽입된 원통부재(10)와 커넥터(40)를 감싸는 커버부재(50);를 포함하며, 상기 코일부재(20)는 라디오 대역의 주파수 신호를 수신하며, 상기 커플링부재(30)와 상기 코일부재(20)의 커플링 현상에 의한 2차 공진으로 TDMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 또는 DABⅢ(Digital Audio Brodcasting Band Ⅲ) 대역의 주파수를 수신하도록 마련된다.

여기서, 상기 원통부재(10)는 내부로는 상기 커플링부재(30)가 삽입되는 중공(12)을 형성하며, 외부로는 상기 코일부재(20)가 권회되어 안착되는 공간을 제공하는 구성요소로써, 상기 커버부재(50) 내에 배치되도록 마련될 수 있다.

또한, 상기 원통부재(10)의 외면에는, 도 3 에서와 같이, 길이방향을 따라 상기 코일부재(20)가 안착되기 위한 코일홈(14)이 형성될 수 있으며, 상기 코일홈(14)은 안착될 코일부재(20)의 형상과 대응되는 나선형태로 마련될 수 있다.

여기서, 상기 코일부재(20)는 라디오 대역의 주파수를 수신하는 역할을 수행함과 동시에 후술할 커플링부재(30)와 커플링 현상에 의한 2차 공진으로 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수를 수신하는 구성요소로써, 코일 피치가 권선된 형태의 스프링으로 마련될 수 있다.

또한, 상기 코일부재(10)는 상기 커넥터(40)와 접촉되어 수신된 주파수 신호를 전달하는 역할을 수행하는데, 상기 커넥터(40)는 상기 코일부재(10)로부터 전달된 주파수 신호를 후단의 각종 기기와 연결시키기 위한 역할을 수행하는 구성요소이다.

한편, 상기 커플링부재(30)는 상기 코일부재(20)와의 커플링 현상에 의한 2차 공진으로 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나가 라디오 및 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수 신호를 동시에 수신할 수 있도록 구현하는 특징적 구성요소이다.

여기서, 상기 커플링부재(30)는, 도 1 에서와 같이, 금속 재질로 마련되는 커플러(31)와 상기 커플러(31)를 감싸는 몰딩부재(36)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 도 1 (a) 에서와 같이, 상기 커플러(31)는 안테나의 길이방향을 따라 연장되는 직선형 구조의 커플러(31a)와, 상기 직선형 구조의 커플러(31a) 단부에서 일정 피치를 구비하여 귄회되는 코일 구조의 커플러(31b)로 마련될 수 있다.

여기서, 도 1 (b) 에서와 같이, 직선형 구조의 커플러(31a)는 상기 몰딩부재(36) 내부에 삽입되며, 상기 코일 구조의 커플러(31b)는 상기 몰딩부재(36)의 외면을 따라 권회되도록 마련될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나는, 헬리컬 구조를 구비한 코일부재(20)와 커플링부재(30)가 결합된 공진 안테나로서, 코일부재(20)와 커플링부재(30) 간의 커플링 현상으로 2차 공진이 유도됨으로써, 라디오와 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수 신호를 동시에 수신할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 코일부재(20)의 피치 간격, 길이 및 상기 직선형 구조의 커플러(31a)의 길이, 코일 구조의 커플러(31b)의 귄회 수, 유전체의 재질 등을 적절히 조절하여 튜닝함으로써, 1차(라디오), 2차(TDMB 또는 DABⅢ)의 공진 주파수를 얻을 수 있다.

여기서, 상기 커플러(31)와 몰딩부재(36)는 인서트 몰딩 방식에 의해 일체로 마련되는데, 상기 몰딩부재(36)는 길이방향을 따라 내부에 몰딩된 커플러(31)를 노출시키는 복수의 절개부(37)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 절개부(37)는 상기 커플러(31)의 일부 또는 전체를 노출시키도록 구성됨으로써, 인서트 몰딩 공정 시, 상기 커플러(31)의 밀림 또는 이탈을 방지하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 몰딩부재(36)의 단부에는, 도 3 에서와 같이, 상기 커버부재(50)의 단부에 형성된 캡홈(52)과 대응 결합되는 캡(38)이 일체로 형성됨으로써, 커플링부재(30)의 조립 및 결함 등의 생산의 용이성이 증대됨과 동시에 제품 원가 절감 효과도 발휘할 수 있다.

도 5 를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나는 88MHz부터 108MHz까지의 주파수 대역(라디오)에서 반사손실(Return Loss)이 다른 대역의 반사손실(Return Loss)보다 감소하고 있으며, 100.25MHz에서 최저값을 나타내고 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나는 174MHz부터 216MHz까지의 주파수 대역에서 반사손실(Return Loss)이 다른 대역의 반사손실(Return Loss)보다 감소하고 있으며, 198.3MHz에서 최저값을 나타내고 있다.

이를 통해, 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나는 라디오 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 대역이 듀얼 공진하는 것을 확인할 수 있으며, 이에 의해, 라디오와 TDMB 또는 DABⅢ 대역의 주파수 신호를 원활하게 수신하는 것을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 듀얼 밴드 안테나는, 라디오 대역의 주파수 신호를 수신하는 코일부재가 권회된 원통부재의 내부에 커플링부재를 삽입시켜 상기 코일부재와 커플링부재 간의 커플링 현상에 의한 2차 공진을 구현함으로써, 단일의 안테나로써 라디오 주파수 대역과 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역의 신호를 복합적으로 수신할 수 있다.

또한, 단일의 안테나에 라디오 주파수 대역 및 TDMB 또는 DABⅢ 주파수 대역에 해당하는 신호를 복합적으로 수신할 수 있도록 구성하여 제작 및 설치효율을 향상시킬 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 : 원통부재 12 : 중공
14 : 코일홈 20 : 코일부재
30 : 커플링부재 31 : 커플러
31a : 직선형 구조의 커플러 31b : 코일 구조의 커플러
36 : 몰딩부재 37 : 절개부
38 : 캡 40 : 커넥터
50 : 커버부재

Claims (8)

1. 중공이 형성된 원통부재와;
   상기 원통부재의 외면을 따라 권회되는 코일부재와;
   상기 원통부재의 중공에 삽입되는 커플링부재와;
   상기 코일부재의 일단부에 배치되는 커넥터와;
   상기 코일부재가 권회되고 커플링부재가 삽입된 원통부재와 커넥터를 감싸는 커버부재;를 포함하며,
   상기 코일부재는 라디오 대역의 주파수 신호를 수신하며, 상기 커플링부재와 상기 코일부재의 커플링 현상에 의한 2차 공진으로 TDMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 또는 DABⅢ(Digital Audio Brodcasting Band Ⅲ) 대역의 주파수를 수신하며,
   상기 커플링부재는 금속 재질로 마련되는 커플러와 상기 커플러를 감싸는 몰딩부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 밴드 안테나.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 원통부재의 외면에는 길이방향을 따라 상기 코일부재가 안착되기 위한 나선형태의 코일홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 밴드 안테나.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 커플러와 몰딩부재는 인서트 몰딩 방식에 의해 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 밴드 안테나.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 커플러는 안테나의 길이방향을 따라 직선형 구조로 연장되되, 그 단부가 일정 피치를 구비하는 코일 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 밴드 안테나.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 직선형 구조의 커플러는 상기 몰딩부재 내부에 삽입되되, 상기 코일 구조의 커플러는 상기 몰딩부재의 외면을 따라 권회되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 밴드 안테나.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 몰딩부재는 길이방향을 따라 내부에 몰딩된 커플러를 노출시키는 복수의 절개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 밴드 안테나.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 몰딩부재의 단부에는 상기 커버부재의 단부에 형성된 캡홈과 대응 결합되는 캡이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 밴드 안테나.
   
   
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