KR102155164B1 - Internal antenna device for vehicle - Google Patents

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Abstract

차량용 내장 안테나 장치에 관한 기술이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치는, 일 단이 차량 내부에 고정되고 타 단이 룸미러와 결합되는 룸미러 넥부에 설치되어 차량의 전방 유리 측으로 신호를 방사하는 패치 안테나부; 및 상기 패치 안테나부에서 방사되는 방사 신호를 보상하도록 상기 패치 안테나부와 소정 이격거리를 두고 상기 전방 유리에 설치되는 도전성 필름부를 포함하여,
차량용 내장 안테나의 신호 손실을 보상하고 방사 효율 및 안테나 성능을 개선하며, 실질적으로 내장 안테나의 지향성을 발생 및 변경시키는 효과를 가져올 수 있다.
Disclosed is a technology related to a vehicle internal antenna device.
An internal antenna device for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes: a patch antenna unit installed at a neck of a rearview mirror having one end fixed inside the vehicle and the other end coupled to the rearview mirror to radiate a signal to the front glass side of the vehicle; And a conductive film part installed on the front glass with a predetermined distance from the patch antenna part to compensate for the radiation signal radiated from the patch antenna part,
It is possible to compensate for signal loss of a vehicle internal antenna, improve radiation efficiency and antenna performance, and substantially generate and change the directivity of the internal antenna.

Description

차량용 내장 안테나 장치{Internal antenna device for vehicle}Internal antenna device for vehicle {Internal antenna device for vehicle}

본 발명은 차량용 내장 안테나 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 차량용 내장 안테나의 신호 손실을 보상하여 방사 효율 및 안테나 성능을 개선하는 차량용 내장 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle internal antenna device, and more particularly, to a vehicle internal antenna device that improves radiation efficiency and antenna performance by compensating for signal loss of the vehicle internal antenna.

일반적으로, 차량용 안테나는 차량에서 사용되는 무선 통신 기기들의 통신을 위해 차량의 내·외부에 장착되는 다양한 종류의 안테나를 말한다. 최근, AM/FM 라디오, DMB(Digital Multimedia Broadcast) 수신기, GPS(Global Positioning System), 차량용 이동통신기기 등, 차량에서 사용되는 무선 통신 기기들이 다양화 됨에 따라, 차량용 안테나 기술에 대한 관심과 연구·개발이 급증하고 있는 추세이다.In general, a vehicle antenna refers to various types of antennas mounted inside and outside a vehicle for communication between wireless communication devices used in the vehicle. Recently, as wireless communication devices used in vehicles such as AM/FM radio, Digital Multimedia Broadcast (DMB) receiver, GPS (Global Positioning System), and vehicle mobile communication devices have been diversified, interest and research in vehicle antenna technology Development is increasing rapidly.

이러한 차량용 안테나는, 설치 위치에 따라 차량의 외장 패널에 설치되는 외장 안테나와 차량 내부에 설치되는 내장 안테나로 분류될 수 있다. 이들 중 내장 안테나의 경우, 차체를 구성하는 금속 구조물 등의 영향으로 송·수신 신호에 많은 손실이 발생하게 된다. 특히, 고주파 대역 신호를 이용하는 5.8GHz 대역 V2X(Vehicle to Everything) 신호의 경우, 신호 손실이 40%까지 발생할 수 있다. 따라서, 내장 안테나의 경우, 방사 효율과 안테나 성능을 개선하기 위해 신호 손실을 보상할 수 있는 적절한 수단이 필요하며, 무지향성(omnidirectional)이 중시되는 외장 안테나와는 달리, 오히려 일정한 지향성을 갖도록 할 필요가 있다.The vehicle antenna may be classified into an external antenna installed on an exterior panel of a vehicle and an internal antenna installed inside the vehicle according to an installation location. Among these, in the case of the built-in antenna, a large amount of loss occurs in the transmission and reception signals due to the influence of the metal structures constituting the vehicle body. In particular, in the case of a 5.8GHz band V2X (Vehicle to Everything) signal using a high frequency band signal, signal loss may occur up to 40%. Therefore, in the case of the built-in antenna, it is necessary to have an appropriate means to compensate for signal loss in order to improve the radiation efficiency and antenna performance, and unlike an external antenna in which omnidirectional is important, it is rather necessary to have a certain directivity. There is.

그러나, 한국 공개특허공보 제10-2000-0038062호 등에 개시된 바와 같이, 기존 기술들은, 내장 안테나의 신호 손실을 간단하고 효율적인 방식으로 보상하는 수단을 전혀 제시하지 못하고 있는 문제가 있다. 또한, 기존 기술은, 내장 안테나를 룸미러 본체 내에 설치하여, 룸미러의 앵글 조정 시 안테나 앵글도 함께 변경되며, 그 결과 안테나 성능 변화를 초래하는 문제가 있다.However, as disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2000-0038062 or the like, the existing technologies have a problem in that they do not provide a means for compensating the signal loss of the built-in antenna in a simple and efficient manner. In addition, in the existing technology, when an internal antenna is installed in the main body of the room mirror, the angle of the antenna is also changed when the angle of the room mirror is adjusted, resulting in a problem of changing the antenna performance.

또한, 한국 공개특허공보 제10-2003-0040059호 등에 개시된 바와 같이, 기존 기술들은, 안테나 앵글 유지를 위해 복잡한 구성을 적용하여 제조 및 설치 공정이 복잡하고 생산 효율이 떨어지는 문제가 있다.In addition, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2003-0040059, the existing technologies have a problem in that manufacturing and installation processes are complicated and production efficiency is low by applying a complex configuration to maintain an antenna angle.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 차량용 내장 안테나의 신호 손실을 보상하여 방사 효율 및 안테나 성능을 개선하고, 실질적으로 내장 안테나의 지향성을 발생 및 변경시키는 효과를 가져옴은 물론, 제조 및 설치 비용을 절감하는 차량용 내장 안테나 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to improve radiation efficiency and antenna performance by compensating for signal loss of an internal antenna for a vehicle, and to substantially generate and change the directivity of the internal antenna, as well as reduce manufacturing and installation costs. It is to provide a vehicle built-in antenna device that reduces the cost.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치는, 일 단이 차량 내부에 고정되고 타 단이 룸미러와 결합되는 룸미러 넥부에 설치되어 차량의 전방 유리 측으로 신호를 방사하는 패치 안테나부; 및 상기 패치 안테나부에서 방사되는 방사 신호를 보상하도록 상기 패치 안테나부와 소정 이격거리를 두고 상기 전방 유리에 설치되는 도전성 필름부를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the internal antenna device for a vehicle according to an embodiment of the present invention is installed in the neck of a rearview mirror, in which one end is fixed inside the vehicle and the other end is coupled to the rearview mirror. A patch antenna unit for emitting a signal; And a conductive film part installed on the front glass with a predetermined distance from the patch antenna part to compensate for a radiation signal radiated from the patch antenna part.

일 실시예에 있어서, 상기 패치 안테나부는, 소정 급전홀을 가지는 유전체 기판; 상기 유전체 기판부의 상부면에 배치되는 패치형 방사체; 및 상기 급전홀을 통하여 상기 패치형 방사체에 대한 급전을 수행하는 급전핀을 포함할 수 있다.In an embodiment, the patch antenna unit includes: a dielectric substrate having a predetermined feed hole; A patch-type radiator disposed on an upper surface of the dielectric substrate; And a feeding pin for feeding power to the patch-type radiator through the feeding hole.

일 실시예에 있어서, 상기 패치 안테나부 및 상기 도전성 필름부는, 상기 패치 안테나부의 방사 신호와 상기 도전성 필름부에 의해 반사되는 반사 신호 간에 보강 간섭이 발생하는 이격거리를 두고 설치될 수 있다.In an embodiment, the patch antenna unit and the conductive film unit may be installed at a distance from each other to generate constructive interference between a radiation signal of the patch antenna unit and a reflected signal reflected by the conductive film unit.

일 실시예에 있어서, 상기 패치 안테나부 및 상기 도전성 필름부는, 상기 방사 신호의 반파장 거리의 홀수배에 해당하는 이격거리를 두고 설치될 수 있다.In one embodiment, the patch antenna unit and the conductive film unit may be installed with a separation distance corresponding to an odd multiple of a half-wavelength distance of the radiation signal.

일 실시예에 있어서, 상기 도전성 필름부는, ITO 필름(Indium-Tin Oxide film)으로 구성될 수 있다.In one embodiment, the conductive film part may be formed of an ITO film (Indium-Tin Oxide film).

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치는, 일 단에 형성되는 개구부 및 상기 개구부와 연결되는 내부 수용 공간을 가지며, 상기 일 단이 차량의 전방 유리에 고정되고 타 단이 룸미러와 결합되는 룸미러 넥부; 상기 룸미러 넥부의 내부 수용 공간에 수용되어 설치되며, 상기 개구부를 통해 상기 전방 유리 측으로 신호를 방사하는 패치 안테나부; 및 상기 패치 안테나부에서 방사되는 방사 신호를 보상하도록 상기 패치 안테나부와 소정 이격거리를 두고 상기 전방 유리에 설치되는 도전성 필름부를 포함한다.In order to solve the above technical problem, a vehicle internal antenna device according to another embodiment of the present invention has an opening formed at one end and an interior receiving space connected to the opening, and the one end is a front glass of the vehicle. A room mirror neck portion fixed to and coupled to the other end of the room mirror; A patch antenna unit received and installed in the interior receiving space of the rearview mirror neck unit and radiating a signal toward the front glass through the opening; And a conductive film part installed on the front glass with a predetermined distance from the patch antenna part to compensate for a radiation signal radiated from the patch antenna part.

일 실시예에 있어서, 상기 도전성 필름부는, 상기 룸미러 넥부의 개구부에 대응하는 상기 전방 유리의 일 면에 설치될 수 있다.In one embodiment, the conductive film part may be installed on one surface of the front glass corresponding to the opening of the rearview mirror neck part.

본 발명에 따르면, 안테나 장치를 차량 내부, 특히 룸미러 구조체의 넥 부분에 설치함으로써, 차량의 고유 미관과 외장 패널의 손상을 방지하고, 룸미러의 앵글 변경시에도 안테나의 앵글을 유지할 수 있다.According to the present invention, by installing the antenna device inside the vehicle, particularly in the neck portion of the rearview mirror structure, it is possible to prevent damage to the vehicle's intrinsic aesthetics and exterior panels, and maintain the angle of the antenna even when the angle of the rearview mirror is changed.

특히, 도전성 필름을 이용하여 안테나 방사 신호를 보상함으로써, 차량 유리의 유전율에 의한 신호 손실을 최소화하고, 방사 효율 및 안테나 성능을 개선할 수 있음은 물론, 실질적으로 안테나 장치의 지향성을 발생 및 변경시키는 효과를 가져올 수 있다.In particular, by compensating the antenna radiation signal using a conductive film, signal loss due to the dielectric constant of the vehicle glass can be minimized, radiation efficiency and antenna performance can be improved, as well as substantially generating and changing the directivity of the antenna device. It can have an effect.

나아가, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명에 따른 다양한 실시예들이 상기 언급되지 않은 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음을 이하의 설명으로부터 자명하게 이해할 수 있을 것이다.Furthermore, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will clearly understand from the following description that various embodiments according to the present invention can solve various technical problems not mentioned above.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치를 나타낸 측면도.
도 3a는 패치 안테나부의 일례를 나타낸 사시도.
도 3b는 패치 안테나부의 일례를 나타낸 분해 사시도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 차량용 내장 안테나 장치의 방사 패턴 조절 방식을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치를 나타낸 수직 단면도.
1 is a perspective view showing a vehicle internal antenna device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side view showing a vehicle internal antenna device according to an embodiment of the present invention.
3A is a perspective view showing an example of a patch antenna unit.
3B is an exploded perspective view showing an example of a patch antenna unit.
4A to 4C are diagrams illustrating a method of adjusting a radiation pattern of a vehicle internal antenna device according to the present invention.
5 is a vertical cross-sectional view showing a vehicle internal antenna device according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 기술적 과제에 관한 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이들은 실시자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to clarify a solution to the technical problem of the present invention. However, in describing the present invention, if the description of the related known technology rather obscure the subject matter of the present invention, a description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and these may vary according to the intention or custom of the practitioner. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치가 사시도로 도시되어 있다.1 is a perspective view showing a vehicle internal antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치(100)는 차량의 룸미러 구조체(110)와 연관되는 것이며, 패치 안테나부(120) 및 도전성 필름부(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the internal antenna device 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention is related to the rearview mirror structure 110 of the vehicle, and the patch antenna unit 120 and the conductive film unit 130 Includes.

패치 안테나부(120)는, 룸미러 구조체(110) 중 룸미러 넥부(112)에 설치된다. 룸미러 넥부(112)는, 일 단이 차량의 내부, 예컨대 전방 유리(10)에 고정되고 타 단이 룸미러(114)와 결합되는 일종의 넥(neck) 부분이다. 이 경우, 룸미러(114)는 룸미러 넥부(112)에 소정 범위에서 회동하도록 결합될 수 있다.The patch antenna unit 120 is installed on the room mirror neck portion 112 of the room mirror structure 110. The rear-view mirror neck part 112 is a kind of neck part in which one end is fixed to the interior of the vehicle, for example, the front glass 10 and the other end is coupled to the rear-view mirror 114. In this case, the room mirror 114 may be coupled to the room mirror neck portion 112 so as to rotate within a predetermined range.

도전성 필름부(130)는, 도전성을 가지는 필름형 부재로서, 패치 안테나부(120)에서 방사되는 방사 신호를 보상하도록 패치 안테나부(120)와 소정 이격거리를 두고 전방 유리(10)에 설치된다.The conductive film part 130 is a film-like member having conductivity and is installed on the front glass 10 with a predetermined distance from the patch antenna part 120 to compensate for the radiation signal radiated from the patch antenna part 120 .

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치가 측면도로 도시되어 있다.2 is a side view showing a vehicle internal antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 패치 안테나부(120)는 룸미러 넥부(112)의 차량 전방 측 외주면(115)에 설치되어, 차량의 전방 유리(10) 측으로 신호를 방사한다. 이 경우, 패치 안테나부(120)는, 실시예에 따라 AM/FM 라디오 신호, 3G 신호, LTE(Long Term Evolution) 신호, V2X(Vehicle to Everything) 신호 등 다양한 신호를 방사할 수 있으며, 특히 5.8GHz 대역의 V2X 신호를 방사할 수 있다.As shown in FIG. 2, the patch antenna unit 120 is installed on the vehicle front outer peripheral surface 115 of the rearview mirror neck 112, and radiates a signal toward the front glass 10 of the vehicle. In this case, the patch antenna unit 120 may emit various signals such as an AM/FM radio signal, a 3G signal, a Long Term Evolution (LTE) signal, and a Vehicle to Everything (V2X) signal, according to an embodiment, and in particular, 5.8 It can emit V2X signals in the GHz band.

도 3a 및 도 3b에는 각각 패치 안테나부의 일례가 사시도 및 분해 사시도로 도시되어 있다.3A and 3B illustrate an example of a patch antenna unit in perspective and exploded perspective views, respectively.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 패치 안테나부(120)는, 저면에 금속 박막 형태의 접지부(122)가 배치된 유전체 기판(124), 패치형 방사체(126), 및 급전핀(128)을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the patch antenna unit 120 includes a dielectric substrate 124 on which a ground portion 122 in the form of a metal thin film is disposed on a bottom surface, a patch type radiator 126, and a power supply pin 128. ) Can be included.

유전체 기판(124)은, 세라믹 재질, 폴리카보네이트(PC: Polycarbonate), 폴리아미드(PA: Polyamide), 폴리아세탈(POM: Polyacetal, 폴리옥시메틸렌(POM:Poly Oxy Methylene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET: Polyethylene terephthalate), ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 등과 같이 특정 유전율을 나타내는 다양한 소재로 구성될 수 있다. 이 경우, 유전체 기판(124)은, 그 구성 소재의 유전율에 따라 크기나 두께가 달라질 수 있다.The dielectric substrate 124 is a ceramic material, polycarbonate (PC: Polycarbonate), polyamide (PA: Polyamide), polyacetal (POM: Polyacetal, polyoxymethylene (POM: Poly Oxy Methylene)), polyethylene terephthalate (PET: Polyethylene terephthalate), ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene), etc. In this case, the dielectric substrate 124 may vary in size or thickness according to the dielectric constant of the constituent material. .

패치형 방사체(126)는, 유전체 기판(124)의 상부면에 배치된다. 패치형 방사체(126)의 사이즈와 형태는, 송·수신 신호의 주파수 대역에 따라 결정될 수 있으며 다양한 변형이 가능하다. 패치 안테나부(120)에서는, 이러한 패치형 방사체(126)의 에지 부분에서 발생하는 프린징 필드(Fringing Field)를 통해 주요한 방사가 이루어진다.The patch-type radiator 126 is disposed on the upper surface of the dielectric substrate 124. The size and shape of the patch-type radiator 126 may be determined according to the frequency band of the transmission/reception signal, and various modifications are possible. In the patch antenna unit 120, major radiation is performed through a fringing field generated at an edge portion of the patch-type radiator 126.

급전핀(128)은, 패치형 방사체(126)에 대한 급전(feeding)을 수행한다. 이를 위해, 도 3b와 같이 접지부(122), 유전체 기판(124), 및 패치형 방사체(126)는 각각 급전홀(123, 125, 127)을 포함할 수 있다. 즉, 급전핀(128)은 급전홀(123, 125, 127)을 통해 소정 급전 회로(미도시)와 패치형 방사체(126)를 전기적으로 연결하여 패치형 방사체(126)에 급전을 수행한다.The feeding pin 128 performs feeding to the patch-type radiator 126. To this end, as shown in FIG. 3B, the ground part 122, the dielectric substrate 124, and the patch-type radiator 126 may include feed holes 123, 125, and 127, respectively. That is, the power supply pin 128 electrically connects a predetermined power supply circuit (not shown) and the patch-type radiator 126 through the feeding holes 123, 125, and 127 to power the patch-type radiator 126.

다시 도 2를 참조하면, 도전성 필름부(130)는, 패치 안테나부(120)에서 방사되는 방사 신호를 보상하도록 패치 안테나부(120)와 소정 이격거리(D)를 두고 전방 유리(10)에 설치된다. 이 경우, 패치 안테나부(120)와 도전성 필름부(130)는, 패치 안테나부(120)의 방사 신호와 도전성 필름부(130)에 의해 반사되는 반사 신호 간에 보강 간섭이 발생하는 이격거리(D)를 두고 설치될 수 있다. 예컨대, 패치 안테나부(120)와 도전성 필름부(130)는, 수학식 1과 같이 방사 신호의 반파장 거리(λ/2)에 해당하는 이격거리 또는 반파장 거리(λ/2)의 홀수배에 해당하는 이격거리를 두고 설치될 수 있다.Referring to FIG. 2 again, the conductive film unit 130 is placed on the front glass 10 with a predetermined distance D from the patch antenna unit 120 to compensate for the radiation signal radiated from the patch antenna unit 120. Installed. In this case, the patch antenna unit 120 and the conductive film unit 130 have a separation distance (D) at which constructive interference occurs between the radiation signal of the patch antenna unit 120 and the reflected signal reflected by the conductive film unit 130. ) Can be installed. For example, the patch antenna unit 120 and the conductive film unit 130 are an odd multiple of the separation distance or half wavelength distance (λ/2) corresponding to the half wavelength distance (λ/2) of the radiation signal as shown in Equation 1 It can be installed with a separation distance corresponding to.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015064496425-pat00001
Figure 112015064496425-pat00001

수학식 1에서, D는 패치 안테나부(120)와 도전성 필름부(130) 간 이격거리, λ는 패치 안테나부(120)의 방사 신호 파장, n은 자연수를 나타낸다. 즉, 도전성 필름부(130)에 의한 신호 반사는 고정단 반사로 볼 수 있으며, 고정단 반사의 경우 반파장의 홀수배에 대응하는 위상차가 나면 보강 간섭이 발생할 수 있다.In Equation 1, D is a separation distance between the patch antenna unit 120 and the conductive film unit 130, λ is the wavelength of the radiation signal of the patch antenna unit 120, and n is a natural number. That is, signal reflection by the conductive film unit 130 may be viewed as a fixed end reflection, and in the case of a fixed end reflection, constructive interference may occur when a phase difference corresponding to an odd multiple of a half wavelength occurs.

예컨대, 5.8GHz 대역 V2X 신호의 경우, 중심 주파수가 5.8GHz이므로 λ = c/f = (3*10^8)/(5.8*10^9) = 51.7[mm]이다. 여기서, c는 빛의 속도, f는 중심주파수를 나타낸다. 따라서, V2X 신호의 반파장 거리(λ/2)는, 대략 2.585[cm] 정도가 된다.For example, in the case of a V2X signal in the 5.8GHz band, since the center frequency is 5.8GHz, λ = c/f = (3*10^8)/(5.8*10^9) = 51.7[mm]. Here, c is the speed of light and f is the center frequency. Therefore, the half-wavelength distance (λ/2) of the V2X signal is approximately 2.585 [cm].

이와 같이, 도전성 필름부(130)는, 패치 안테나부(120)에 의해 방사되는 신호와 그 반사 신호 간에 보강 간섭이 일어나도록 함으로써, 전방 유리(10)에 의해 발생하는 신호 손실을 보상할 수 있다.In this way, the conductive film unit 130 may compensate for signal loss caused by the windshield 10 by causing constructive interference between the signal radiated by the patch antenna unit 120 and the reflected signal. .

한편, 도전성 필름부(130)는, 도전성을 가짐과 동시에, 운전자의 시야를 방해하지 않도록 투명한 소재로 구성될 수 있다. 예컨대, 도전성 필름부(130)는, ITO 필름(Indium-Tin Oxide film)으로 구성될 수 있다. ITO 필름은, 인-주석 산화물 필름이라고도 하며, 도전성과 투명성을 가진 필름이다. ITO는 도전성을 가진 산화인듐(In2O3)에 산화주석(SnO2)을 첨가하여 도전성을 더욱 높인 것이며, 이러한 ITO를 폴리에틸렌 등의 필름에 피복하여 도전성 투명 필름을 얻을 수 있다. 도전성 필름부(130)의 크기는 패치 안테나부(120)의 1.1 ~ 1.2 배의 크기로 설정될 수 있다. 즉, 도전성 필름부(130)는, 패치 안테나부(120)에서 방사된 신호가 공기 중에서 일부 소실되는 것을 감안하여 패치 안테나부(120)보다 크게 설정될 수 있으며, 그 크기와 형태는 다양한 변형이 가능하다.On the other hand, the conductive film unit 130 may be made of a transparent material so as not to interfere with the driver's view while having conductivity. For example, the conductive film unit 130 may be formed of an ITO film (Indium-Tin Oxide film). The ITO film, also referred to as a phosphorus-tin oxide film, is a film having conductivity and transparency. ITO is made by adding tin oxide (SnO2) to indium oxide (In2O3) having conductivity to further increase the conductivity, and it is possible to obtain a conductive transparent film by coating this ITO on a film such as polyethylene. The size of the conductive film part 130 may be set to 1.1 to 1.2 times the size of the patch antenna part 120. That is, the conductive film unit 130 may be set to be larger than the patch antenna unit 120 in consideration that a signal radiated from the patch antenna unit 120 is partially lost in the air, and the size and shape thereof can be variously modified. It is possible.

도 4a 내지 도 4c에는 본 발명에 따른 차량용 내장 안테나 장치의 방사 패턴 조절 방식이 도시되어 있다.4A to 4C illustrate a method of adjusting a radiation pattern of an internal antenna device for a vehicle according to the present invention.

도 4a에 도시된 바와 같이, 도전성 필름부(130)가 패치 안테나부(120)의 정면에 평행하게 설치되는 경우, 패치 안테나부(120)의 방사 신호 중에 A 방향의 신호가 보상되어, A 방향의 지향성을 발생시키는 효과가 발생한다.As shown in FIG. 4A, when the conductive film part 130 is installed parallel to the front of the patch antenna part 120, a signal in the direction A is compensated for in the radiation signal of the patch antenna part 120, The effect of generating the directivity of

또한, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 도전성 필름부(130)가 패치 안테나부(120)의 정면에서 좌측 또는 우측으로 변경되어 배치되는 경우, 각각 패치 안테나부(120)의 방사 신호 중에 B 또는 C 방향의 신호가 보상되어, B 또는 C 방향의 지향성을 발생시키는 효과가 발생한다. 또한, 도전성 필름부(130) 면과 패치 안테나부(520)의 방사체면 간의 각도가 45도가 되도록 변형 설치하는 경우, 패치 안테나부(520)의 편파를 원형 편파(circular polarization)로 만드는데 기여할 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 4B and 4C, when the conductive film part 130 is changed from the front side of the patch antenna part 120 to the left or right side and disposed, each of the radiation signals of the patch antenna part 120 The signal in the B or C direction is compensated, and the effect of generating directivity in the B or C direction occurs. In addition, if the angle between the surface of the conductive film unit 130 and the surface of the radiator of the patch antenna unit 520 is modified to be 45 degrees, it may contribute to making the polarization of the patch antenna unit 520 into a circular polarization. .

도 5에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차량용 내장 안테나 장치가 수직 단면도로 도시되어 있다. 도 5에 도시된 패치 안테나부(520) 및 도전성 필름부(530)의 기본적 구성과 동작은, 상술한 패치 안테나부(120) 및 도전성 필름부(130)와 동일한 설명이 가능하다.5 is a vertical cross-sectional view of a vehicle internal antenna device according to another embodiment of the present invention. The basic configuration and operation of the patch antenna unit 520 and the conductive film unit 530 shown in FIG. 5 can be described in the same manner as the patch antenna unit 120 and the conductive film unit 130 described above.

도 5에 도시된 바와 같이, 패치 안테나부(520)는, 룸미러 넥부(512)의 내부에 설치될 수 있다. 이를 위해, 룸미러 넥부(512)는, 일 단에 형성되는 개구부(516) 및 이러한 개구부(516)와 연결되는 내부 수용 공간(518)을 가진다. 이 경우, 룸미러 넥부(512)의 일 단은 차량의 전방 유리(10)에 고정되고 타 단은 룸미러(514)와 결합된다. 또한, 패치 안테나부(520)는, 룸미러 넥부(512)의 내부 수용 공간(518)에 수용되어 설치되며, 개구부(516)를 통해 전방 유리(10) 측으로 신호를 방사한다. 도전성 필름부(530)는, 패치 안테나부(520)에서 방사되는 방사 신호를 보상하도록 패치 안테나부(520)와 소정 이격거리(D)를 두고 전방 유리(10)에 설치된다. 이 경우, 도전성 필름부(530)는, 룸미러 넥부(512)의 개구부(516)에 대응하는 전방 유리(10)의 일 면에 설치된다.As shown in FIG. 5, the patch antenna unit 520 may be installed inside the room mirror neck unit 512. To this end, the room mirror neck part 512 has an opening 516 formed at one end and an internal accommodation space 518 connected to the opening 516. In this case, one end of the rearview mirror neck 512 is fixed to the front glass 10 of the vehicle and the other end is coupled to the rearview mirror 514. In addition, the patch antenna unit 520 is received and installed in the interior accommodation space 518 of the rearview mirror neck unit 512, and radiates a signal toward the front glass 10 through the opening 516. The conductive film part 530 is installed on the front glass 10 with a predetermined separation distance D from the patch antenna part 520 to compensate for a radiation signal radiated from the patch antenna part 520. In this case, the conductive film portion 530 is provided on one surface of the front glass 10 corresponding to the opening portion 516 of the rearview mirror neck portion 512.

한편, 패치 안테나부(520)와 도전성 필름부(530)는, 룸미러 넥부(512)의 내부 수용 공간(518)에서, 도 1 및 도 2의 경우와 마찬가지로 패치 안테나부(520)의 방사 신호와 도전성 필름부(530)에 의해 반사되는 반사 신호 간에 보강 간섭이 발생하는 이격거리(D)를 두고 설치된다. 이 경우, 패치 안테나부(520)와 도전성 필름부(530)는, 방사 신호의 반파장 거리(λ/2)에 해당하는 이격거리 또는 반파장 거리(λ/2)의 홀수 배에 해당하는 이격거리를 두고 설치될 수 있음은 물론이다.On the other hand, the patch antenna unit 520 and the conductive film unit 530, in the interior receiving space 518 of the rear-view mirror neck unit 512, as in the case of FIGS. 1 and 2, the radiation signal of the patch antenna unit 520 And the reflective signal reflected by the conductive film unit 530 is installed with a separation distance D at which constructive interference occurs. In this case, the patch antenna unit 520 and the conductive film unit 530 are separated by a separation distance corresponding to a half wavelength distance (λ/2) of the radiation signal or an odd multiple of the half wavelength distance (λ/2). Of course, it can be installed at a distance.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 안테나 장치를 차량 내부, 특히 룸미러 구조체의 넥 부분에 설치함으로써, 차량의 고유 미관과 외장 패널의 손상을 방지하고, 룸미러의 앵글 변경시에도 안테나의 앵글을 유지할 수 있다. 특히, 도전성 필름을 이용하여 안테나 방사 신호를 보상함으로써, 차량 유리의 유전율에 의한 신호 손실을 최소화하고, 방사 효율 및 안테나 성능을 개선할 수 있음은 물론, 실질적으로 안테나 장치의 지향성을 발생 및 변경시키는 효과를 가져올 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 다양한 실시예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.As described above, according to the present invention, by installing the antenna device inside the vehicle, especially in the neck portion of the rearview mirror structure, the vehicle's intrinsic aesthetics and damage to the exterior panel are prevented, and even when the angle of the rearview mirror is changed, the antenna angle Can keep. In particular, by compensating the antenna radiation signal using a conductive film, signal loss due to the dielectric constant of the vehicle glass can be minimized, radiation efficiency and antenna performance can be improved, as well as substantially generating and changing the directivity of the antenna device. It can have an effect. Furthermore, it goes without saying that various embodiments according to the present invention can solve various technical problems other than those mentioned in the present specification in the related technical field as well as in the relevant technical field.

지금까지 본 발명에 대해 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 기술적 범위에서 다양한 변형 실시예들이 구현될 수 있음을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 앞서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 사상의 범위는 첨부된 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to specific examples. However, those skilled in the art will clearly understand that various modified embodiments may be implemented in the technical scope of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed above should be considered from an illustrative point of view rather than a limiting point of view. That is, the scope of the true technical idea of the present invention is shown in the appended claims, and all differences within the scope of equivalents thereto are to be interpreted as being included in the present invention.

100 : 차량용 내장 안테나 장치 110 : 룸미러 구조체
112 : 룸미러 넥부 114 : 룸미러
120 : 패치 안테나부 130 : 도전성 필름부
100: vehicle built-in antenna device 110: room mirror structure
112: room mirror neck part 114: room mirror
120: patch antenna unit 130: conductive film unit

Claims (10)

일 단이 차량 내부에 고정되고 타 단이 룸미러와 결합되는 룸미러 넥부에 설치되어 차량의 전방 유리 측으로 신호를 방사하는 패치 안테나부; 및
상기 패치 안테나부에서 방사되는 방사 신호를 보상하도록 상기 패치 안테나부와 소정 이격거리를 두고 상기 전방 유리에 설치되는 도전성 필름부를 포함하고,
상기 패치 안테나부 및 상기 도전성 필름부는, 상기 패치 안테나부의 방사 신호와 상기 도전성 필름부에 의해 반사되는 반사 신호 간에 보강 간섭이 발생하는 이격거리를 두고 설치되고,
상기 도전성 필름부는, 도전성과 투명성을 가진 ITO 필름(Indium-Tin Oxide film)으로 구성되며,
상기 이격거리는, 상기 방사 신호의 반파장 거리의 홀수배인 것을 특징으로 하는 차량용 내장 안테나 장치.
A patch antenna unit having one end fixed inside the vehicle and the other end installed at a rear-view mirror neck portion coupled to the rear-view mirror to radiate a signal toward the front glass of the vehicle; And
And a conductive film part installed on the front glass with a predetermined distance from the patch antenna part to compensate for the radiation signal radiated from the patch antenna part,
The patch antenna unit and the conductive film unit are installed at a spaced distance from which constructive interference occurs between the radiation signal of the patch antenna unit and the reflected signal reflected by the conductive film unit,
The conductive film part is composed of an ITO film (Indium-Tin Oxide film) having conductivity and transparency,
The spaced distance is an odd multiple of a half-wavelength distance of the radiation signal.
제1항에 있어서,
상기 패치 안테나부는,
소정 급전홀을 가지는 유전체 기판;
상기 유전체 기판의 상부면에 배치되는 패치형 방사체; 및
상기 급전홀을 통하여 상기 패치형 방사체에 대한 급전을 수행하는 급전핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 내장 안테나 장치.
The method of claim 1,
The patch antenna unit,
A dielectric substrate having a predetermined feed hole;
A patch-type radiator disposed on an upper surface of the dielectric substrate; And
And a feed pin for feeding the patch-type radiator through the feed hole.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 일 단에 형성되는 개구부 및 상기 개구부와 연결되는 내부 수용 공간을 가지며, 상기 일 단이 차량의 전방 유리에 고정되고 타 단이 룸미러와 결합되는 룸미러 넥부;
상기 룸미러 넥부의 내부 수용 공간에 수용되어 설치되며, 상기 개구부를 통해 상기 전방 유리 측으로 신호를 방사하는 패치 안테나부; 및
상기 패치 안테나부에서 방사되는 방사 신호를 보상하도록 상기 패치 안테나부와 소정 이격거리를 두고 상기 전방 유리에 설치되는 도전성 필름부를 포함하고,
상기 패치 안테나부 및 상기 도전성 필름부는, 상기 패치 안테나부의 방사 신호와 상기 도전성 필름부에 의해 반사되는 반사 신호 간에 보강 간섭이 발생하는 이격거리를 두고 설치되고,
상기 도전성 필름부는, 도전성과 투명성을 가진 ITO 필름(Indium-Tin Oxide film)으로 구성되며,
상기 이격거리는, 상기 방사 신호의 반파장 거리의 홀수배인 것을 특징으로 하는 차량용 내장 안테나 장치.
A rear-view mirror neck portion having an opening formed at one end and an interior receiving space connected to the opening, wherein the one end is fixed to the front glass of the vehicle and the other end is coupled to the rear view mirror;
A patch antenna unit received and installed in the interior receiving space of the rearview mirror neck unit and radiating a signal toward the front glass through the opening; And
And a conductive film part installed on the front glass with a predetermined distance from the patch antenna part to compensate for the radiation signal radiated from the patch antenna part,
The patch antenna unit and the conductive film unit are installed at a spaced distance from which constructive interference occurs between the radiation signal of the patch antenna unit and the reflected signal reflected by the conductive film unit,
The conductive film part is composed of an ITO film (Indium-Tin Oxide film) having conductivity and transparency,
The spaced distance is an odd multiple of a half-wavelength distance of the radiation signal.
제6항에 있어서,
상기 도전성 필름부는, 상기 룸미러 넥부의 개구부에 대응하는 상기 전방 유리의 일 면에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 내장 안테나 장치.
The method of claim 6,
The conductive film part is installed on one side of the front glass corresponding to the opening of the rear-view mirror neck part.
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