KR102215658B1 - Integrated antenna module and smart antenna devicee for vehicle comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통합형 안테나 모듈 및 이를 포함하는 차량용 스마트 안테나 디바이스 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미리 정해진 주파수 대역을 차단하는 필터가 복수의 안테나 중 적어도 어느 하나에 제공되어, 상기 복수의 안테나 간 개선된 격리도를 제공하는 통합형 안테나 모듈 및 이를 포함하는 차량용 스마트 안테나 디바이스에 관련 된 기술이다. The present invention relates to an integrated antenna module and a smart antenna device for a vehicle including the same, and more particularly, a filter for blocking a predetermined frequency band is provided on at least one of a plurality of antennas, and improved isolation between the plurality of antennas It is a technology related to an integrated antenna module and a smart antenna device for a vehicle including the same.
차량 어플리케이션에 관한 다양한 서비스가 개발 및 제공됨에 따라 차량에 요구되는 안테나의 개수가 증가되고 있다. 특히, 5 세대(5 Generation, 5G) 주파수 대역에 관한 무선 통신의 경우, 원활한 통신 환경을 확보하기 위해 적어도 둘 이상의 안테나를 구비할 필요성이 있다. As various services related to vehicle applications are developed and provided, the number of antennas required for vehicles is increasing. In particular, in the case of wireless communication in the 5th generation (5G) frequency band, it is necessary to provide at least two or more antennas in order to secure a smooth communication environment.
이에 따라, 복수의 안테나를 구비하는 통합형 안테나에 관한 기술이 공개 되었다. 하지만 협소한 공간의 내부에 복수의 안테나를 구비하는 경우, 상기 복수의 안테나 간 전자기적 상호 간섭이 발생하여 안테나 성능이 충분히 발휘되지 않을 수 있다. Accordingly, a technology related to an integrated antenna having a plurality of antennas has been disclosed. However, when a plurality of antennas are provided inside a narrow space, electromagnetic interference may occur between the plurality of antennas, and the antenna performance may not be sufficiently exhibited.
본 발명의 일 과제는 적어도 둘 이상의 주파수 대역에 동작할 수 있는 멀티 밴드 안테나를 구비한 통합형 안테나 모듈 및 이를 포함하는 차량용 스마트 안테나 디바이스를 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide an integrated antenna module including a multi-band antenna capable of operating in at least two or more frequency bands, and a smart antenna device for a vehicle including the same.
본 발명의 또 다른 과제는, 복수의 안테나 중 적어도 어느 하나에 미리 정해진 주파수 대역을 차단하는 필터가 구비되어, 상기 복수의 안테나 간 격리도가 개선된 통합형 안테나 모듈 및 이를 포함하는 차량용 스마트 안테나 디바이스를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an integrated antenna module in which a filter for blocking a predetermined frequency band is provided on at least one of a plurality of antennas, and an isolation degree between the plurality of antennas is improved, and a smart antenna device for a vehicle including the same Is to do.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-described problems, and problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings. .
본 발명의 일 양상에 따르면, 베이스, 상기 베이스에 설치되고 적어도 제1 주파수 대역 및 상기 제1 주파수 대역보다 작은 주파수 대역인 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제1 피드 포인트(Feed point)에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-1 안테나 세그먼트, 상기 제1-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하는 제1 필터 및 상기 제1 필터를 통해 상기 제1-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제1-1 안테나 세그먼트 및 상기 제1 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제1 안테나, 상기 베이스에 설치되고 적어도 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지고 상기 제1 안테나와 미모(MIMO: Multi-In Multi-Out) 기능을 수행하는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제2 피드 포인트에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-1 안테나 세그먼트, 상기 제2-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하고 상기 제1 안테나에 대한 격리도를 향상시키는 제2 필터 및 상기 제2 필터를 통해 상기 제2-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제2-1 안테나 세그먼트 및 상기 제2 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제2 안테나를 포함하는 통합형 안테나 모듈이 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-band antenna having a base, a first frequency band and a second frequency band, which is a frequency band smaller than the first frequency band, as an operating frequency band. 1 A 1-1 antenna segment connected to a feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, physically connected to the other end of the 1-1 antenna segment, and connected to the first frequency band A frequency corresponding to the second frequency band integrally with the 1-1 antenna segment and the 1-1 antenna segment and the first filter through the first filter and the first filter to block the flow of electricity to A first antenna including a 1-2 antenna segment having a characteristic length, installed on the base and having at least the first frequency band and the second frequency band as an operating frequency band, the first antenna and the MIMO: Multi -In Multi-Out) function of a multi-band antenna, one end connected to a second feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band 2-1 antenna segment, the 2-1 The second filter is physically connected to the other end of the antenna segment and blocks the flow of electricity in the first frequency band and is connected to the 2-1 antenna segment through the second filter and the second filter. And an integrated antenna module including a second antenna including a second antenna segment having a frequency characteristic length corresponding to the second frequency band integrally with the 2-1 antenna segment and the second filter. I can.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 베이스, 상기 베이스에 설치되고 적어도 제1 주파수 대역 및 상기 제1 주파수 대역보다 작은 주파수 대역인 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제1 피드 포인트(Feed point)에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-1 안테나 세그먼트, 상기 제1-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하는 제1 필터 및 상기 제1 필터를 통해 상기 제1-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제1-1 안테나 세그먼트 및 상기 제1 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제1 안테나 및 상기 베이스에 설치되고 적어도 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지고 상기 제1 안테나와 미모(MIMO: Multi-In Multi-Out) 기능을 수행하는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제2 피드 포인트에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-1 안테나 세그먼트, 상기 제2-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하고 상기 제1 안테나에 대한 격리도를 향상시키는 제2 필터 및 상기 제2 필터를 통해 상기 제2-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제2-1 안테나 세그먼트 및 상기 제2 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제2 안테나를 포함하는 안테나 모듈 및 상기 베이스에 설치되고, 상기 안테나 모듈로부터 제공된 상기 제1 주파수 대역 또는 상기 제2 주파수 대역 중 적어도 어느 하나에 대한 전기 신호를 기초로 디지털 신호를 출력하는 프로세서 모듈;을 포함하는 차량용 스마트 안테나 디바이스가 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a multi-band antenna having a base, a first frequency band and a second frequency band, which is a frequency band smaller than the first frequency band, as an operating frequency band. A 1-1 antenna segment connected to a first feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, physically connected to the other end of the 1-1 antenna segment, and the first frequency band Connected to the first-first antenna segment through the first filter and the first filter to block the flow of electricity to and correspond to the second frequency band integrally with the first-first antenna segment and the first filter A first antenna including a 1-2 antenna segment having a frequency characteristic length and installed on the base and having at least the first frequency band and the second frequency band as an operating frequency band, the first antenna and the MIMO: A multi-band antenna performing a Multi-In Multi-Out) function, the second antenna segment having one end connected to a second feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, and the second The 2-1 antenna segment and the second filter are physically connected to the other end of the first antenna segment, block the electric flow in the first frequency band, and improve the isolation degree for the first antenna. The antenna module and the base including a second antenna connected to the 2-1 antenna segment and including a 2-2 antenna segment having a frequency characteristic length corresponding to the second frequency band integrally with the second filter A smart antenna device for a vehicle comprising a; a processor module installed in and outputting a digital signal based on an electrical signal for at least one of the first frequency band and the second frequency band provided from the antenna module may be provided. have.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The solution means of the subject of the present invention is not limited to the above-described solution means, and solutions not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings. I will be able to.
본 발명에 의하면, 통합형 안테나 모듈을 구성하는 개별 안테나가 둘 이상의 주파수 대역에 대해 동작하는 멀티 밴드 안테나로 제공됨으로써 차량 어플리케이션에 관한 서비스를 제공하기 위해 필요한 안테나의 개수를 줄일 수 있다.According to the present invention, since the individual antennas constituting the integrated antenna module are provided as multi-band antennas operating for two or more frequency bands, the number of antennas required to provide services related to vehicle applications can be reduced.
본 발명에 의하면, 특정 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하는 필터가 복수의 안테나 간의 전자기적 간섭을 저감시킴으로써, 상기 복수의 안테나 간에 개선된 격리도를 제공할 수 있다, According to the present invention, a filter that blocks the flow of electricity in a specific frequency band can reduce electromagnetic interference between a plurality of antennas, thereby providing an improved degree of isolation between the plurality of antennas.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 안테나 어셈블리의 설치 위치의 예시에 관한 도면이다
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 모듈 통합형 스마트 안테나 모듈에 관한 구성도이다.
도 3는 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 안테나 어셈블리의 외부 구조에 대한 사시도이다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 안테나 어셈블리의 내부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 멀티 밴드 안테나의 구성도이다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 멀티 밴드 안테나의 상면도이다.
도 7 내지 도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 안테나 세그먼트 및 필터의 도전성 패턴을 나타낸 도면이다.
도 12은 본 명세서의 실시예에 따른 멀티 밴드 안테나의 측면도이다.
도 13는 본 명세서의 실시예에 따른 제1 주파수 대역에 대한 안테나 세그먼트 및 필터의 동작 범위를 도시한 도면이다.
도 14은 본 명세서의 실시예에 따른 제2 주파수 대역에 대한 안테나 세그먼트 및 필터의 동작 범위를 도시한 도면이다.
도 15은 본 명세서의 실시예에 따른 제3 주파수 대역에 대한 안테나 세그먼트 및 필터의 동작 범위를 도시한 도면이다.
도 16및 도 17은 본 명세서의 실시예에 따른 복수의 안테나 세그먼트와 필터의 길이를 나타낸 멀티 밴드 안테나의 측면도이다.
도 18는 본 명세서의 실시예에 따른 공통 접지면과 각 안테나 세그먼트와의 거리 관계를 나타낸 멀티 밴드 안테나의 측면도이다. 1 is a diagram illustrating an example of an installation position of an antenna assembly for a vehicle according to an embodiment of the present specification
2 is a configuration diagram of a module-integrated smart antenna module according to an embodiment of the present specification.
3 is a perspective view of an external structure of an antenna assembly for a vehicle according to an embodiment of the present specification.
4 is a view showing the interior of the vehicle antenna assembly according to the embodiment of the present specification.
5 is a configuration diagram of a multi-band antenna according to an embodiment of the present specification.
6 is a top view of a multi-band antenna according to an embodiment of the present specification.
7 to 11 are views showing conductive patterns of an antenna segment and a filter according to an embodiment of the present specification.
12 is a side view of a multi-band antenna according to an embodiment of the present specification.
13 is a diagram illustrating an operation range of an antenna segment and a filter for a first frequency band according to an embodiment of the present specification.
14 is a diagram illustrating an operation range of an antenna segment and a filter for a second frequency band according to an embodiment of the present specification.
15 is a diagram illustrating an operation range of an antenna segment and a filter for a third frequency band according to an embodiment of the present specification.
16 and 17 are side views of a multi-band antenna showing lengths of a plurality of antenna segments and filters according to an embodiment of the present specification.
18 is a side view of a multi-band antenna showing a distance relationship between a common ground plane and each antenna segment according to an embodiment of the present specification.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. Since the embodiments described in the present specification are intended to clearly explain the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, the present invention is not limited by the embodiments described herein, and the present invention The scope of should be construed as including modifications or variations that do not depart from the spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.The terms used in the present specification have been selected as general terms that are currently widely used in consideration of functions in the present invention, but this varies depending on the intention, custom, or the emergence of new technologies of those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. I can. However, if a specific term is defined and used in an arbitrary meaning unlike this, the meaning of the term will be separately described. Therefore, terms used in the present specification should be interpreted based on the actual meaning of the term and the entire contents of the present specification, rather than a simple name of the term.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The drawings attached to the present specification are for easy explanation of the present invention, and the shapes shown in the drawings may be exaggerated and displayed as needed to aid understanding of the present invention, so the present invention is not limited by the drawings.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.In the present specification, when it is determined that a detailed description of a known configuration or function related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted as necessary.
본 출원의 일 양상에 따르면, 베이스, 상기 베이스에 설치되고 적어도 제1 주파수 대역 및 상기 제1 주파수 대역보다 작은 주파수 대역인 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제1 피드 포인트(Feed point)에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-1 안테나 세그먼트, 상기 제1-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하는 제1 필터 및 상기 제1 필터를 통해 상기 제1-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제1-1 안테나 세그먼트 및 상기 제1 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제1 안테나, 상기 베이스에 설치되고 적어도 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지고 상기 제1 안테나와 미모(MIMO: Multi-In Multi-Out) 기능을 수행하는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제2 피드 포인트에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-1 안테나 세그먼트, 상기 제2-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하고 상기 제1 안테나에 대한 격리도를 향상시키는 제2 필터 및 상기 제2 필터를 통해 상기 제2-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제2-1 안테나 세그먼트 및 상기 제2 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제2 안테나를 포함하는 통합형 안테나 모듈이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present application, a multi-band antenna having a base, a second frequency band, which is installed on the base and is at least a first frequency band and a frequency band smaller than the first frequency band, as an operating frequency band, one end of which is 1 A 1-1 antenna segment connected to a feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, physically connected to the other end of the 1-1 antenna segment, and connected to the first frequency band A frequency corresponding to the second frequency band integrally with the 1-1 antenna segment and the 1-1 antenna segment and the first filter through the first filter and the first filter to block the flow of electricity to A first antenna including a 1-2 antenna segment having a characteristic length, installed on the base and having at least the first frequency band and the second frequency band as an operating frequency band, the first antenna and the MIMO: Multi -In Multi-Out) function of a multi-band antenna, one end connected to a second feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band 2-1 antenna segment, the 2-1 The second filter is physically connected to the other end of the antenna segment and blocks the flow of electricity in the first frequency band and is connected to the 2-1 antenna segment through the second filter and the second filter. And an integrated antenna module including a second antenna including a second antenna segment having a frequency characteristic length corresponding to the second frequency band integrally with the 2-1 antenna segment and the second filter. I can.
상기 제1 안테나의 말단부와 상기 제2 안테나의 말단부는 서로 상이한 방향을 향하는 것을 특징으로 하는 통합형 안테나 모듈이 제공될 수 있다. An integrated antenna module may be provided, characterized in that the distal ends of the first antenna and the distal ends of the second antenna face different directions.
상기 통합형 안테나 모듈의 상부에서 볼 때, 상기 제1 안테나는 상기 제1 피드 포인트로부터 상기 제1 안테나의 말단부를 향하는 제1 축을 가지며, 상기 제2 안테나는 상기 제2 피드 포인트로부터 상기 제2 안테나의 말단부를 향하는 제2 축을 가지고, 상기 제1 축의 연장선과 상기 제2 축의 연장선은 직교(Orthogonal)하는 통합형 안테나 모듈이 제공될 수 있다. When viewed from the top of the integrated antenna module, the first antenna has a first axis toward the distal end of the first antenna from the first feed point, and the second antenna is from the second feed point. An integrated antenna module may be provided that has a second axis facing the distal end, and an extension line of the first axis and an extension line of the second axis are orthogonal.
상기 제1 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴(Radiation pattern)과 상기 제2 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴은 서로 직교하는 통합형 안테나 모듈이 제공될 수 있다.An integrated antenna module in which a radiation pattern corresponding to the first frequency band by the first antenna and a radiation pattern corresponding to the first frequency band by the second antenna are orthogonal to each other may be provided.
상기 제2 필터는 상기 제1 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴과 상기 제2 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴 간의 간섭을 저감시키는 통합형 안테나 모듈이 제공될 수 있다.The second filter may be provided with an integrated antenna module for reducing interference between the radiation pattern corresponding to the first frequency band by the first antenna and the radiation pattern corresponding to the first frequency band by the second antenna. have.
상기 제1 및 제2 필터는 제1 주파수 대역에 대한 밴드 스탑 필터(Band-stop filter) 또는 로 패스 필터(Low-pass filter)의 기능을 수행하는 통합형 안테나 모듈이 제공될 수 있다.The first and second filters may be provided with an integrated antenna module that functions as a band-stop filter or a low-pass filter for a first frequency band.
상기 통합형 안테나 모듈은 제3 주파수 대역에 동작하는 제3 안테나, 그 동작 주파수는 상기 제3 주파수 대역으로서 상기 제3 안테나와 미모 동작을 수행하는 제4 안테나를 더 포함하고, 상기 제3 안테나의 상기 제3 주파수 대역에 관한 방사 패턴은 상기 제4 안테나의 상기 제3 주파수 대역에 관한 방사 패턴과 직교하는 통합형 안테나 모듈이 제공될 수 있다. The integrated antenna module further comprises a third antenna operating in a third frequency band, the operating frequency of which is the third frequency band, and a fourth antenna performing a good-looking operation with the third antenna, and the third antenna An integrated antenna module may be provided in which the radiation pattern for the third frequency band is orthogonal to the radiation pattern for the third frequency band of the fourth antenna.
본 출원의 또 다른 양상에 따르면, 베이스, 상기 베이스에 설치되고 적어도 제1 주파수 대역 및 상기 제1 주파수 대역보다 작은 주파수 대역인 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제1 피드 포인트(Feed point)에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-1 안테나 세그먼트, 상기 제1-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하는 제1 필터 및 상기 제1 필터를 통해 상기 제1-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제1-1 안테나 세그먼트 및 상기 제1 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제1 안테나 및 상기 베이스에 설치되고 적어도 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지고 상기 제1 안테나와 미모(MIMO: Multi-In Multi-Out) 기능을 수행하는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제2 피드 포인트에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-1 안테나 세그먼트, 상기 제2-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하고 상기 제1 안테나에 대한 격리도를 향상시키는 제2 필터 및 상기 제2 필터를 통해 상기 제2-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제2-1 안테나 세그먼트 및 상기 제2 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제2 안테나를 포함하는 안테나 모듈 및 상기 베이스에 설치되고, 상기 안테나 모듈로부터 제공된 상기 제1 주파수 대역 또는 상기 제2 주파수 대역 중 적어도 어느 하나에 대한 전기 신호를 기초로 디지털 신호를 출력하는 프로세서 모듈을 포함하는 차량용 스마트 안테나 디바이스가 제공될 수 있다. According to another aspect of the present application, there is provided a base, a multi-band antenna installed on the base and having at least a first frequency band and a second frequency band, which is a frequency band smaller than the first frequency band, as an operating frequency band, one end of which is A 1-1 antenna segment connected to a first feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, physically connected to the other end of the 1-1 antenna segment, and the first frequency band Connected to the first-first antenna segment through the first filter and the first filter to block the flow of electricity to and correspond to the second frequency band integrally with the first-first antenna segment and the first filter A first antenna including a 1-2 antenna segment having a frequency characteristic length and installed on the base and having at least the first frequency band and the second frequency band as an operating frequency band, the first antenna and the MIMO: A multi-band antenna performing a Multi-In Multi-Out) function, the second antenna segment having one end connected to a second feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, and the second The 2-1 antenna segment and the second filter are physically connected to the other end of the first antenna segment, block the electric flow in the first frequency band, and improve the isolation degree for the first antenna. The antenna module and the base including a second antenna connected to the 2-1 antenna segment and including a 2-2 antenna segment having a frequency characteristic length corresponding to the second frequency band integrally with the second filter A smart antenna device for a vehicle including a processor module installed in and outputting a digital signal based on an electrical signal for at least one of the first frequency band and the second frequency band provided from the antenna module may be provided. .
상기 제1 안테나의 말단부와 상기 제2 안테나의 말단부는 상이한 방향을 향하고, 상기 통합형 안테나 모듈의 상부에서 볼 때, 상기 제1 안테나는 상기 제1 피드 포인트로부터 상기 제1 안테나의 말단부를 향하는 제1 축을 가지며, 상기 제2 안테나는 상기 제2 피드 포인트로부터 상기 제2 안테나의 말단부를 향하는 제2 축을 가지고, 상기 제1 축의 연장선과 상기 제2 축의 연장선은 직교(Orthogonal)하는 차량용 스마트 안테나 디바이스가 제공될 수 있다. The distal end of the first antenna and the distal end of the second antenna face different directions, and when viewed from the top of the integrated antenna module, the first antenna is a first antenna toward the distal end of the first antenna from the first feed point. A smart antenna device for a vehicle having an axis, wherein the second antenna has a second axis toward the distal end of the second antenna from the second feed point, and an extension line of the first axis and an extension line of the second axis are orthogonal. Can be.
상기 제2 필터는 상기 제1 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴과 상기 제2 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴 간의 간섭을 저감시키는 차량용 스마트 안테나 디바이스가 제공될 수 있다. The second filter is a smart antenna device for a vehicle that reduces interference between a radiation pattern corresponding to the first frequency band by the first antenna and a radiation pattern corresponding to the first frequency band by the second antenna. I can.
이하에서는 본 명세서의 일 실시예에 따른 통합형 안테나 모듈 및 이를 포함하는 스마트 안테나 디바이스에 관해 설명한다. Hereinafter, an integrated antenna module and a smart antenna device including the same according to an embodiment of the present specification will be described.
본 발명은 통합형 안테나 모듈 및 이를 포함하는 스마트 안테나 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미리 정해진 주파수 대역을 차단하는 필터가 복수의 안테나 중 적어도 어느 하나에 제공되어, 상기 복수의 안테나 간 개선된 격리도를 제공하는 통합형 안테나 모듈 및 이를 포함하는 차량용 스마트 안테나 디바이스에 관련 된 기술이다. The present invention relates to an integrated antenna module and a smart antenna device including the same, and more particularly, a filter for blocking a predetermined frequency band is provided on at least one of a plurality of antennas, thereby providing improved isolation between the plurality of antennas. It is a technology related to the provided integrated antenna module and a smart antenna device for a vehicle including the same.
1. 차량용 안테나 어셈블리의 설치 위치1. Installation location of the vehicle antenna assembly
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 안테나 어셈블리의 설치 위치의 예시에 관한 도면이다 1 is a diagram illustrating an example of an installation position of an antenna assembly for a vehicle according to an embodiment of the present specification
종래 차량용 안테나는 외부와의 통신을 용이하도록 차량의 외부영역에 돌출되어 설치되었다. 하지만, 최근 차량에 대한 심미적 요소가 중요시 됨에 따라, 차량의 내부에 설치되는 히든형 안테나 또한 널리 이용되고 있다. Conventional vehicle antennas have been installed to protrude from the external area of the vehicle to facilitate communication with the outside. However, in recent years, as an aesthetic factor for a vehicle has become important, a hidden antenna installed inside a vehicle is also widely used.
도 1을 참조하면, 차량용 안테나 어셈블리는 차량 루프 후측면(100)에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 1, the vehicle antenna assembly may be installed on the
예를 들어, 차량 루프 후측면(100)의 내부에 인입되어 차량용 안테나 어셈블리가 설치될 수 있다. 여기서, 차량 루프 후측면(100)의 내부에 인입되어 설치되는 차량용 안테나 어셈블리는 적어도 일부분이 비금속으로 구성된 외부 커버에 의해 외부 영역과 물리적으로 구분되되, 전파 신호가 투과될 수 있기 때문에 외부 영역과 전기적으로는 연결되어 있을 수 있다. For example, the vehicle antenna assembly may be installed by being inserted into the interior of the vehicle roof
상술한 바와 같이, 차량 루프 후측면(100)의 내부에 인입되어 설치되는 형태의 차량용 안테나 어셈블리는 히든형 안테나로 지칭될 수 있다.As described above, an antenna assembly for a vehicle that is inserted and installed inside the
혹은, 차량용 안테나 어셈블리가 상어 지느러미 형상의 하우징의 내부에 포함된 샤크핀(Shark-fin) 안테나가 차량 루프 후측면(100) 상에 설치될 수 있다. 샤크핀 안테나는 이용자로 하여금 심미감을 줄 수 있도록 외부 하우징의 디자인적 요소가 고려된 안테나로서, 외부 통신을 효과적으로 수행할 수 있도록 차량 루프 후측면(100)에 돌출되어 배치될 수 있다. Alternatively, a shark-fin antenna in which the vehicle antenna assembly is included in the shark fin-shaped housing may be installed on the
상술한 내용은 본 발명에 의한 차량용 안테나 어셈블리의 설치 위치에 관한 일 실시예로서, 상술된 내용에 한정되지 않고 차량용 안테나 어셈블리는 스포일러의 내부, 차량 범퍼, 백미러 등 다양한 위치에 설치될 수 있고, 본 명세서에서 차량용 안테나 어셈블리의 설치 위치는 상술한 위치에 한정되는 것은 아님을 유의해야 한다. The above description is an embodiment of the installation position of the vehicle antenna assembly according to the present invention, and is not limited to the above description, and the vehicle antenna assembly may be installed in various locations such as the inside of the spoiler, the vehicle bumper, and the rear view mirror. It should be noted that the installation position of the vehicle antenna assembly in the specification is not limited to the above-described position.
2. 스마트 안테나 모듈 구성 2. Smart antenna module configuration
2-1 개괄 2-1 Overview
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 모듈 통합형 스마트 안테나 모듈에 관한 구성도이다. 2 is a configuration diagram of a module-integrated smart antenna module according to an embodiment of the present specification.
도 2를 참조할 때, 모듈 통합형 스마트 안테나 모듈(200)은 안테나 모듈(220), 제어 모듈(240) 및 격리 모듈(260)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the module-integrated
안테나 모듈(220)은 각각의 동작 주파수에 관한 무선 주파수 신호를 송수신할 수 있는 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 상기 안테나 모듈(220)은 각 안테나의 동작 주파수 대역의 전기 신호를 획득할 수 있고, 상기 전기 신호를 상기 안테나 모듈(220)과 소정의 연결 수단에 의해 연결 된 제어 모듈(240)에 제공할 수 있다. 상기 안테나 모듈(220)의 구체적인 세부 구성에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.The
제어 모듈(240)은 무선 주파수 신호의 처리나 정보의 처리, 연산을 수행할 수 있다. 무선 주파수 신호는 전기 신호인 아날로그 신호로서, 상기 제어 모듈(240)은 상기 무선 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 상기 제어 모듈(240)은 변환한 디지털 신호를 헤드 유닛에 제공할 수 있다. The
상기 헤드 유닛은 라디오 수신기, 터치 스크린 디스플레이, 네비게이션, 모바일 기기 등 사용자 인터페이스에 의해 제어되는 구성일 수 있다. The head unit may be a component controlled by a user interface such as a radio receiver, a touch screen display, a navigation device, and a mobile device.
혹은 제어 모듈(240)은 상기 헤드 유닛으로부터 제공된 명령 신호를 프로세싱하여 상기 안테나 모듈에 제공할 수 있다. 여기서 상기 제어 모듈(240)은 디지털 신호인 상기 명령 신호를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. Alternatively, the
상기 제어 모듈(240)은 하드웨어나 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 CPU나 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. 혹은 상기 제어 모듈(240)은 하드웨어 적으로는 전기적인 신호를 처리하여 제어하는 기능을 수행하는 전자 회로 형태로 제공될 수 있다. 상기 제어 모듈(240)에 포함 된 개별 구성 모듈은 상술한 상기 제어 모듈(240)의 기능을 수행할 수 있으며, 중복될 수 있는 내용에 대해서는 생략하도록 한다. The
제어 모듈(240)은 텔레매틱스 컨트롤 유닛(Telematics Control Unit, TCM)또는 튜너 모듈(Tuner Module)로 지칭될 수 있다. The
제어 모듈(240)은 동축 케이블을 통해 안테나 모듈(220)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 상기 동축 케이블의 길이는 상기 안테나 모듈(220)과 상기 제어 모듈(240)의 설치 위치에 따라 달라질 수 있다. 상기 안테나 모듈(220)과 상기 제어 모듈(240)이 멀리 이격되어 설치되는 경우 상기 동축 케이블에 대한 제조 원가가 증가될 수 있다. The
안테나 모듈(220)로부터 제어 모듈(240) 혹은 제어 모듈(240)로부터 안테나 모듈(220)로 제공되는 전기 신호는 아날로그 신호로서 전달되는 과정에서 전달되는 과정에서 전기 신호에 대한 감쇄 손실이 발생할 수 있다. The electric signal provided from the
이를 방지하기 위해 안테나 모듈(220)과 제어 모듈(240)은 서로 소정의 거리 이하에 위치되도록 서로 인접하여 설치될 수 있다. To prevent this, the
예를 들어, 안테나 모듈(220)이 루프 상부에 장착된 샤크핀 안테나이면서 제어 모듈(240)은 상기 안테나 모듈(220)이 장착된 루프의 하부에 설치 될 수 있다. 이 경우 상기 안테나 모듈(220)과 상기 제어 모듈(240)은 루프의 두께를 포함한 소정의 거리만큼 이격되어 있을 수 있고, 상기 안테나 모듈(220)과 상기 제어 모듈(240)은 상기 소정의 거리에 대하여 커넥터(connector) 또는 케이블(coaxial cable)로 연결될 수 있다.For example, while the
혹은 안테나 모듈(220)과 제어 모듈(240)은 동일한 하우징 내부에 위치할 수 있다. 이 경우, 상기 안테나 모듈(220)과 상기 제어 모듈(240)은 인쇄 회로 기판 상에 형성 된 도전성 패턴 또는 신호 연결선에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. Alternatively, the
안테나 모듈(220)과 제어 모듈(240)이 인접하여 설치됨에 따라 서로 소정의 거리 이상 이격되어 배치되는 경우와 비교할 때 동축 케이블에 대한 제조 비용은 감소될 수 있고, 상기 안테나 모듈(220)과 상기 제어 모듈(240) 간 전달되는 과정에서 발생할 수 있는 무선 신호에 관한 감쇄 손실이 줄어들 수 있다. As the
격리 모듈(260)은 안테나 모듈(220)에 포함되는 복수의 안테나 간의 격리도(Isolation)를 개선시키고, 상기 복수의 안테나 사이의 상호 간섭(Mutual Coupling)을 최소화할 수 있다. The
여기서 상기 격리 모듈(260)은 주파수 적응형 격리도를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 격리 모듈(260)은 급전점을 통해 특정한 주파수 특성을 대응시킬 수 있는 매칭회로와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 매칭 회로에 의해 미리 정해진 기준에 따라 상이한 주파수 격리도 특성을 가질 수 있다. Here, the
2-2 구성2-2 composition
2-2-1 안테나 모듈의 구성 2-2-1 Antenna module configuration
안테나 모듈(220)은 5G 안테나, V2X 안테나, 4G 안테나, 위성 안테나 및 방송 안테나를 포함할 수 있다. The
5G(5 Generation) 안테나는 5세대 통신을 위한 주파수 대역에 대해 동작하는 안테나일 수 있다.The 5G (5 Generation) antenna may be an antenna operating in a frequency band for 5G communication.
여기서 5세대 통신 방식은 밀리미터파(millimeter waver) 대역을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 5세대 통신을 위한 주파수 대역은 중간 대역으로 3.5GHz 혹은 초고주파 대역으로 28GHz일 수 있다.Here, the 5G communication method may use a millimeter waver band. For example, the frequency band for the fifth generation communication may be 3.5 GHz as an intermediate band or 28 GHz as an ultra-high frequency band.
5G 안테나의 동작 주파수는 고주파수로서, 직진성이 강하고 신호 전달 과정에서 손실이 발생하기 쉽다. 이를 보완하여 개선된 주파수 성능을 가지기 위해, 5G 안테나는 미모(Multi-in-Multi-out, MIMO) 안테나 어레이로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 5G 안테나는 별개의 안테나 구성으로 설치된 제1 안테나 및 제2 안테나에 각각 구현될 수 있다. The operating frequency of the 5G antenna is a high frequency, has strong straightness, and is liable to cause loss in the signal transmission process. In order to compensate for this and have improved frequency performance, the 5G antenna may be configured with a multi-in-multi-out (MIMO) antenna array. For example, the 5G antenna may be implemented on a first antenna and a second antenna respectively installed in separate antenna configurations.
V2X 안테나는 V2X 통신을 위한 주파수 대역에 대해 동작하는 안테나일 수 있다. The V2X antenna may be an antenna operating in a frequency band for V2X communication.
V2X는 Vehicle-to-Everything의 약자로 유무선 신호를 통하여 사물 또는 인프라 간 도로 위에 존재할 수 있는 정보를 교환할 수 있는 기술을 의미한다. 이 때, V2X는 차량 대 차량 간(Vehicle-to-Vehicle, V2V), 차량 대 인프라 간(Vehicle-to-Infra, V2I), 차량 대 보행자 간(Vehicle to Pedestrian, V2P) 및 차량 대 개인 단말 간(Vehicle to Nomadic Devices, V2N)의 통신을 모두 포함할 수 있다.V2X stands for Vehicle-to-Everything and refers to a technology that can exchange information that may exist on the road between objects or infrastructure through wired and wireless signals. At this time, V2X is a vehicle-to-vehicle (V2V), vehicle-to-infra (V2I), vehicle-to-pedestrian (V2P), and vehicle-to-personal terminal. (Vehicle to Nomadic Devices, V2N) can include all communications.
상기 V2X 안테나는 V2X IEEE802.11p 규격에 대응되도록 운용되며, 5.9GHz 대역의 전파에 동작하는 안테나일 수 있다. 혹은 상기 V2X 안테나는 C-V2X(Cellular-V2X) 통신을 위한 안테나일 수 있다. The V2X antenna is operated to comply with the V2X IEEE802.11p standard, and may be an antenna operating on radio waves in a 5.9 GHz band. Alternatively, the V2X antenna may be an antenna for C-V2X (Cellular-V2X) communication.
V2X 안테나는 적어도 둘 이상의 안테나로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면 상기 V2X 안테나는 별도로 마련 된 두 개의 안테나로 구성될 수 있다. 예를 들어 V2X 안테나에 관한 주파수 대역은 각각 별도로 마련된 제1 및 제2 안테나에 의해 동작되는 주파수 대역일 수 있다. The V2X antenna may be composed of at least two or more antennas. According to an embodiment, the V2X antenna may be configured with two separate antennas. For example, the frequency band for the V2X antenna may be a frequency band operated by separate first and second antennas, respectively.
V2X 통신을 위한 주파수 대역의 무선 신호는 강한 직진성을 가지고 있어 전 방향성(Omni-Directional)의 특성이 다소 부족할 수 있다. The radio signal of the frequency band for V2X communication has strong linearity, so omni-directional characteristics may be somewhat insufficient.
이를 보완하고자 다방향(Multidirectional)으로 향하고 있는 복수의 안테나를 통해 무선 신호를 송수신함으로써 외부와 원활한 통신을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 안테나 각각은 서로 격리도를 확보하기 위해 충분한 거리 이격되어 설치될 수 있다. In order to compensate for this, it is possible to perform smooth communication with the outside by transmitting and receiving wireless signals through a plurality of antennas directed in multidirectional directions. In this case, each of the plurality of antennas may be installed at a sufficient distance apart to ensure isolation from each other.
4G 안테나는 셀룰러 안테나 또는 텔레매틱스 안테나로서, 엘티이(Long-Term Evolution, LTE) 안테나 또는 와이브로(Mobile WiMAX, Wibro) 안테나를 포함하는 4세대(4G) 통신 방식에 관한 안테나일 수 있다.The 4G antenna is a cellular antenna or a telematics antenna, and may be an antenna for a fourth generation (4G) communication scheme including a Long-Term Evolution (LTE) antenna or a Mobile WiMAX (Wibro) antenna.
여기서 상기 엘티이 안테나는 미모 안테나 어레이로 구성될 수 있다. 상기 4G 안테나의 경우 전송 속도의 향상을 위하여 미모 안테나 모드를 지원할 수 있다. 상기 미모 안테나 모드를 지원하기 위해서는 상기 4G 안테나 간의 격리도가 확보되어야 하고, 이는 본 발명의 일 실시예에 따른 격리 모듈에 의해 달성될 수 있다. Here, the LT antenna may be configured as a mimo antenna array. In the case of the 4G antenna, a mimo antenna mode may be supported to improve transmission speed. In order to support the mimo antenna mode, the degree of isolation between the 4G antennas must be secured, and this can be achieved by the isolation module according to an embodiment of the present invention.
4G 안테나는 LTE 주파수 대역에 대해 동작할 수 있으며, 상기 LTE 주파수 대역은 저 주파수 대역 및 고 주파수 대역 주파수를 포함할 수 있다.The 4G antenna may operate on an LTE frequency band, and the LTE frequency band may include a low frequency band and a high frequency band.
상기 저 주파수 대역은 800~900Mhz, 상기 고 주파수 대역은 1.7~2.3GHz일 수 있다. The low frequency band may be 800 to 900 Mhz, and the high frequency band may be 1.7 to 2.3 GHz.
5G 안테나와 4G 안테나는 각각의 동작 주파수에 대해 모두 동작할 수 있는 멀티 밴드 안테나를 통해 구현 될 수 있다.The 5G antenna and the 4G antenna can be implemented through a multi-band antenna capable of operating both for each operating frequency.
예를 들어, 5G 주파수 대역, LTE의 저 주파수 대역 및 LTE의 고 주파수 대역 각각의 주파수 대역에 동작할 수 있는 안테나가 하나의 멀티 밴드 안테나를 통해 구현될 수 있다. 즉 상기 멀티 밴드 안테나는 하나의 안테나 구성으로서 세 개의 주파수 대역에 대해 동작할 수 있는 멀티 밴드 안테나일 수 있다. For example, an antenna capable of operating in each frequency band of a 5G frequency band, a low frequency band of LTE, and a high frequency band of LTE may be implemented through one multi-band antenna. That is, the multi-band antenna may be a multi-band antenna capable of operating for three frequency bands as one antenna configuration.
위성 안테나는 특정 시간대에서의 원하는 지점에 대한 위치 정보를 획득할 수 있는 위성 정보 수신용 안테나를 포함할 수 있다. 상기 위성 안테나는 GNSS(Global Navigation Satellite System), SDARS(Satellite Digital Audio Radio Service), GPS(Global Positioning System), GALILEO 또는 GLONASS(Global Orbiting Navigational System)일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다.The satellite antenna may include an antenna for receiving satellite information capable of obtaining location information on a desired point in a specific time zone. The satellite antenna may be a Global Navigation Satellite System (GNSS), a Satellite Digital Audio Radio Service (SDARS), a Global Positioning System (GPS), a GALILEO, or a Global Orbiting Navigational System (GLONASS), but is not limited to the above-described example.
방송 안테나은 위성 주파수 대역을 가지는 방송 신호에 대한 브로드캐스팅(Broadcasting) 동작을 수행할 수 있는 위성 방송 수신용 안테나일 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 위성 방송 수신용 안테나는 SXM(SiriusXM) 통신을 위한 안테나일 수 있다. The broadcast antenna may be an antenna for satellite broadcast reception capable of performing a broadcasting operation on a broadcast signal having a satellite frequency band. According to an example, the antenna for receiving satellite broadcasting may be an antenna for SXM (SiriusXM) communication.
혹은 방송 안테나는 라디오 방송에 관한 신호를 수신하기 위한 안테나로서, AM/FM 주파수 대역에 동작하는 AM/FM 안테나 혹은 지상파 방송에 관한 신호를 수신하기 위한 주파수인 DAB(Digital Audio Broadcasting)주파수 대역에 동작하는 DAB 안테나일 수 있다. Alternatively, the broadcast antenna is an antenna for receiving signals related to radio broadcasting, and operates in the AM/FM antenna operating in the AM/FM frequency band or in the DAB (Digital Audio Broadcasting) frequency band, which is a frequency for receiving signals related to terrestrial broadcasting. It may be a DAB antenna.
2-2-2 제어 모듈의 구성2-2-2 Control module configuration
제어 모듈(240)은 V2X 통신 모듈, LTE 통신 모듈, Bluetooth/Wifi 통신 모듈 및 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. The
상기 V2X 통신모듈은 V2X 주파수 대역에 동작하는 안테나로부터 제공 된 무선 주파수 신호를 기초로 V2X 주파수 신호에 관한 정보를 획득할 수 있다. The V2X communication module may acquire information on a V2X frequency signal based on a radio frequency signal provided from an antenna operating in the V2X frequency band.
상기 V2X 통신모듈은 위성정보 리시버(Receiver)를 포함할 수 있고, 상기 안테나 모듈에 포함 된 위성 정보 수신용 안테나가 획득한 신호를 기초로 차량 또는 특정 대상에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다. The V2X communication module may include a satellite information receiver, and position information on a vehicle or a specific target may be acquired based on a signal obtained by an antenna for receiving satellite information included in the antenna module.
예를 들어, 상기 V2X 통신모듈은 차량 대 인프라 구조, 차량과 다른 차량 사이의 통신을 가능하도록 구성되어 차량의 승객에게 실시간 교통 정보에 관한 서비스를 제공할 수 있다. For example, the V2X communication module may be configured to enable vehicle-to-infrastructure and communication between a vehicle and another vehicle, thereby providing a service regarding real-time traffic information to passengers of the vehicle.
상기 LTE 통신 모듈은 LTE 주파수 대역에 동작하는 안테나로부터 제공 된 무선 신호를 프로세싱 할 수 있다. 그리고 상기 LTE 통신 모듈은 LTE 주파수 대역에 동작하는 안테나로부터 제공된 무선 신호를 기초로 한 정보를 디지털 케이블을 통해 헤드 유닛에 제공할 수 있다.The LTE communication module may process a radio signal provided from an antenna operating in an LTE frequency band. In addition, the LTE communication module may provide information based on a radio signal provided from an antenna operating in the LTE frequency band to the head unit through a digital cable.
Bluetooth/Wifi 통신 모듈은 외부 또는 차량의 내부로부터 제공 된 WI-FI 신호 및 Bluetooth 신호를 획득하여, 헤드 유닛에 제공할 수 있도록 디지털 신호로 프로세싱할 수 있다. Wifi 신호 및 Bluetooth 신호의 경우, 상기 안테나 모듈로부터 제공될 수도 있으며, 상기 안테나 모듈과는 별개의 위치에 설치된 외부의 영역으로부터 제공될 수 있다.The Bluetooth/Wifi communication module may obtain a WI-FI signal and a Bluetooth signal provided from the outside or from the inside of the vehicle and process it into a digital signal so that it can be provided to the head unit. In the case of a Wifi signal and a Bluetooth signal, it may be provided from the antenna module, and may be provided from an external area installed at a location separate from the antenna module.
상기 통신 인터페이스는 헤드 유닛과 제어 모듈을 원활히 연결하기 위한 통신 환경을 제공할 수 있다. 상기 제어 모듈과 상기 헤드 유닛은 디지털 신호를 통해 통신되기 때문에, 상기 통신 인터페이스는 디지털 신호를 송수신할 수 있도록 구성될 수 있다.The communication interface may provide a communication environment for smoothly connecting the head unit and the control module. Since the control module and the head unit communicate through digital signals, the communication interface may be configured to transmit and receive digital signals.
일 예에 따르면 상기 통신 인터페이스는 이더넷 인터페이스를 포함할 수일 있다. 유선상 연결되는 경우 디지털 케이블을 통해 정보를 송수신할 수 있다. 상기 디지털 케이블로는 이더넷 케이블, B2B 소켓(Socket) 등이 있을 수 있다. According to an example, the communication interface may include an Ethernet interface. In the case of wired connection, information can be transmitted and received through a digital cable. The digital cable may include an Ethernet cable, a B2B socket, or the like.
혹은, 상기 통신 인터페이스는 WLAN(Wireless local area network), 셀룰러(Cellular) 인터페이스, Bluetooth 인터페이스 또는 기타 RF 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 다만, 경우에 따라 상기 제어 모듈과 상기 헤드 유닛은 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 연결되어 데이터 통신에 관한 동작을 수행할 수 있으며, 상술된 예시적인 방법 및 수단에 한정되지 않는다. Alternatively, the communication interface may include a wireless local area network (WLAN), a cellular interface, a Bluetooth interface, or other RF communication interface. However, in some cases, the control module and the head unit may be connected through controller area network (CAN) communication to perform an operation related to data communication, and the exemplary method and means are not limited thereto.
이외 차량용 안테나의 제어 모듈은 AM/FM 안테나에 대한 통신 모듈, DSRC(Dedicated Short Range Communication)에 대한 통신 모듈 등 다양한 구성이 포함될 수 있고, 상술한 구성에 한정되는 것은 아님을 유의해야 한다. In addition, it should be noted that the control module of the vehicle antenna may include various configurations such as a communication module for AM/FM antenna and a communication module for Dedicated Short Range Communication (DSRC), and is not limited to the above configuration.
3. 안테나 어셈블리3. Antenna assembly
3-1 외부 구조 3-1 External structure
도 3는 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 안테나 어셈블리의 외부 구조에 대한 사시도이다. 3 is a perspective view of an external structure of an antenna assembly for a vehicle according to an embodiment of the present specification.
본 실시예는 차량용 안테나 어셈블리(1000)가 차량의 후면 루프 내부에 인베디드되는 경우에 있어서, 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)를 둘러싼 외부 구조를 나타내는 예시도이다.This embodiment is an exemplary view showing an external structure surrounding the
차량용 안테나 어셈블리(1000)의 내부에는 회로 요소가 구현된 인쇄회로기판 및 안테나 구성 등 외부 영향에 민감한 구성이 포함될 수 있다. 따라서, 상기 차량용 안테나 어세블리(1000)는 내부에 포함된 구성을 보호하기 위한 외부 하우징이 필요할 수 있다. The interior of the
차량용 안테나 어셈블리는 연결부(1020), 커버부(1040), 및 장착부(1060) 및 체결부(1080)를 포함할 수 있다.The vehicle antenna assembly may include a
연결부(1020)는 차량용 안테나 어셈블리(1000)의 내부에 포함된 안테나와 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)의 외부 구성이 네트워킹하기 위한 통신 환경을 제공할 수 있다. 상기 연결부(1020)는 안테나 내외부 간 통신 방법에 따라 다양한 형태의 연결 형태를 가질 수 있다.The
예를 들어, 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)의 제어 모듈이 상기 차량용 안테나 어셈블리의 외부에 설치된 경우, 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)로부터 출력되는 신호는 전기 신호인 아날로그 신호로서, 상기 연결부(1020)에는 동축 케이블 등 아날로그 신호를 전달하기 위한 연결 수단이 설치될 수 있다. For example, when the control module of the
혹은, 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)에 대한 제어 모듈이 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)의 내부에 설치된 경우, 상기 제어 모듈은 안테나로부터 제공된 전기 신호를 프로세싱하여 상기 전기 신호를 기초로 한 정보가 포함된 디지털 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)로부터 외부로 제공되는 신호는 디지털 신호로서, 상기 연결부(1020)에는 디지털 신호를 송수신하기 위한 환경이 제공될 수 있다. 이 경우, 도 2를 참조하여 상술한 제어 모듈과 헤드 유닛 간 연결 수단에 관한 내용이 동일하게 적용될 수 있고, 중복될 수 있는 내용에 대해서는 설명을 생략하도록 한다. Alternatively, when a control module for the
커버부(1040)는 차량용 안테나 어셈블리의 내부 구성을 외부 영향으로부터 안테나의 내부 구성을 보호하기 위한 구성으로서, 상기 장착부(1060)를 통해 차량의 내부에 인베디드되어 설치될 수 있다. The
상기 커버부(1040)는 하부 커버(1042)와 상부 커버(1044)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 하부 커버(1042)는 안테나 내부 구성이 설치될 베이스부가 설치되는 위치 일 수 있다. 상기 베이스부에 관한 상세한 내용은 도 5를 참조하여 상세하게 후술하도록 한다. The
상기 커버부(1040)는 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)가 외부와 통신 및 네트워킹 성능을 충분히 확보하기 위하여, 그 적어도 일부가 부도체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 커버의 구성 물질은 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)일 수 있다. In order for the
장착부(1060)는 볼트-너트 결합 방식 혹은 접착 수단 등을 이용하여, 본 발명에 따른 차량용 안테나 어셈블리(1000)를 차량의 일 면에 장착되도록 할 수 있다. 상기 장착부(1060)는 일 측면이 상기 하부 커버(1042)와 일체로 형성되되, 상기 장착부(1060)의 일 중간에는 관통형 홀이 형성될 수 있다. 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)가 차량의 내부에 장착되는 경우 상기 관통홀의 전면 홀을 통해서 장착을 위한 볼트가 통과하고 상기 관통홀의 후면 홀을 통해 나온 상기 볼트를 너트 혹은 차량에 미리 마련된 결합용 홀에 결합시킴으로써, 상기 차량용 안테나 어셈블리(1000)를 차량의 내부에 결합시킬 수 있다. The mounting
체결부(1080)는 상기 상부 커버(1044)와 상기 하부 커버(1042)를 결합시킬 수 있다. 상기 체결부(1080)는 그 일부가 갈고리 형상을 가지면서, 다른 일부는 상기 갈고리 형상과 억지끼움될 수 있는 구조를 가질 수 있다. 상기 체결부(1080)가 억지 끼움을 구현할 수 있는 구조를 가짐으로써, 상부 커버(1044)와 상기 하부 커버(1042)는 특별한 공구가 없는 경우에도, 서로 간편하게 결합될 수 있다. 다만, 상기 체결부(1080)에 대한 구조는 볼트-너트 결합 방식 등 공지된 기술이 이용될 수 있으며, 상술한 예시적인 수단에 한정되지 않는다. The fastening part 1080 may couple the
3-2 내부 구성 3-2 internal configuration
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 차량용 안테나 어셈블리의 내부를 도시한 도면이다.4 is a view showing the interior of the vehicle antenna assembly according to the embodiment of the present specification.
도 4를 참조할 때, 차량용 안테나 어셈블리는 베이스부(1030), 제1 안테나(1100), 제2 안테나(1102), 제3 안테나(1104), 제4 안테나(1106), 및 위성 정보 수신용 안테나(1103), 위성 방송 정보 수신용 안테나(1105) 및 격리 요소(1107)를 포함할 수 있다. 4, the vehicle antenna assembly includes a
베이스부(1030)는 차량용 안테나 어셈블리의 내부 구성이 실장되는 공간을 제공할 수 있다. 도 4를 참조할 때, 상기 베이스부(1030)는 상기 차량용 안테나 어셈블리의 외부 형상을 지지하는 커버부(1042, 1044)의 일 측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 하부 커버(1042)와 소정의 연결 수단을 통해 결합될 수 있다. 상기 소정의 연결 수단은 볼트-너트 결합방식, 접착 수단 등 공지된 조립 방법이 이용될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The
상기 베이스부(1030)는 안테나 동작에 관한 전기 신호를 전달하거나 기타 동작 명령에 관한 정보를 제공할 수 있는 회로 요소를 구현할 수 있는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)이 실장될 영역을 제공할 수 있다. 여기서 상기 회로 요소는 상기 인쇄회로기판의 적어도 일부에 프린팅된 도전성 패턴을 통해 구현될 수 있다. The
상기 제1 내지 제4 안테나(1100, 1102, 1104, 1106)는 둘 이상의 주파수 대역에 대해 동작할 수 있는 멀티 밴드 안테나일 수 있다. The first to
제1 안테나(1100)는 상이한 3 개의 주파수 대역에 대해 동작할 수 있는 멀티 밴드 안테나로서, 5G의 중간 주파수 대역, 4G 고주파수 및 4G 저주파수 대역에 대해 동작할 수 있는 멀티 밴드 안테나일 수 있다. The
제2 안테나(1102)는 상기 제1 안테나(1100)와 실질적으로 동일한 주파수 대역에 동작할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 제2 안테나(1102)는 상기 제1 안테나(1100)와 마찬가지로 5G의 중간 주파수 대역, 4G 고주파수 및 4G 저주파수 대역에 동작할 수 있는 멀티 밴드 안테나일 수 있다. The
제3 안테나(1104)는 상이한 2 개의 주파수 대역에 대해 동작할 수 있는 멀티 밴드 안테나로서, V2X 통신을 위한 안테나 이면서 5G 중간 주파수 대역의 안테나일 수 있다. The
제4 안테나(1106)는 상기 제3 안테나(1104)와 실질적으로 동일한 주파수 대역에 동작할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 제4 안테나(1106)는 상기 제3 안테나(1104)와 마찬가지로 V2X 통신을 위한 안테나 이면서 5G 중간 주파수 대역의 안테나일 수 있다. The
여기서, 상기 5G의 중간 주파수 대역은 3.5GHz 대역, 상기 4G 고주파수 대역은 2.3GHz 대역, 상기 4G 저주파수 대역은 800MHz 대역, 상기 V2X 통신을 위한 주파수는 5.9GHz 대역일 수 있다. 혹은 상기 5G의 중간 주파수 대역은 3.6GHz 대역, 상기 4G 고주파수 대역은 1.7~2.4GHz 대역, 상기 4G 저주파수 대역은 0.67~0.96GHz 대역일 수 있다.Here, the intermediate frequency band of the 5G may be a 3.5 GHz band, the 4G high frequency band may be a 2.3 GHz band, the 4G low frequency band may be an 800 MHz band, and a frequency for the V2X communication may be a 5.9 GHz band. Alternatively, the 5G intermediate frequency band may be a 3.6 GHz band, the 4G high frequency band may be a 1.7 to 2.4 GHz band, and the 4G low frequency band may be a 0.67 to 0.96 GHz band.
제1 내지 제4 안테나(1100, 1102, 1104, 1106)는 상호 간섭(Mutual Coupling)을 저감시키고, 각 안테나 간 개선된 격리도를 제공하기 위해, 서로 충분한 거리를 이격될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 안테나(1102)는 상기 제1 안테나(1100)에 의한 상호 간섭을 줄이기 위해 서로 상이한 방향을 지시하는 외부로 향하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 안테나(1100)가 향하는 방향은 상기 제1 안테나(1100)의 피드 포인트를 기준으로 가장 멀리 이격된 상기 제1 안테나(1100)의 안테나 요소를 향하는 방향일 수 있다. 상기 제2 안테나(1102)의 방향도 이와 유사하게 정의할 수 있다. The first to
도 4를 참조할 때, 상기 제1 안테나(1100)의 말단부와 상기 제2 안테나(1102)의 말단부는 서로 상이한 방향을 향하도록 구성될 수 있다. 여기서, 말단부는 각 안테나의 피드 포인트로부터 가장 멀리 이격된 지점으로 정의될 수 있다. 상세하게는, 상기 제1 안테나(1100)는 차량용 안테나 어셈블리의 좌측 상부에 위치하되 상기 제1 안테나(1100)가 좌측을상부를 향하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 제2 안테나(1102)는 상기 차량용 안테나 어셈블리의 우측 하부에 위치하되 상기 제2 안테나(1102)는 하부를우측을 향하도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, an end portion of the
상기 제1 안테나(1100)가 향하는 방향과 상기 제2 안테나(1102)가 향하는 방향은 서로 직교(Orthogonal)할 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조할 때, 상기 제1 안테나(1100)은 9시12시 방향을 향하도록 구성되되, 상기 제2 안테나(1102)는 6시3시 방향을 향하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 안테나(1100)의 피드 포인트로부터 상기 제1 안테나(1100)의 말단부를 향하는 축과 상기 제2 안테나(1102)의 피드 포인트로부터 상기 제2 안테나(1102)의 말단부를 향하는 축은 서로 직교할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 안테나(1100)에 의한 특정 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴(Radiation pattern)은 상기 제2 안테나(1102)에 의한 상기 특정 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴과 서로 직교할 수 있고, 이로 인해 상기 특정 주파수 대역에 대한 상기 제1 안테나(1100)와 상기 제2 안테나(1102) 간의 격리도가 확보될 수 있다.A direction toward the
상기 제1 내지 제4 안테나(1100, 1102, 1104, 1106)는 각각 적어도 하나 이상의 필터를 포함할 수 있다. 각 안테나에 포함된 필터는 특정 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단할 수 있고, 상기 특정 주파수 대역에 대하여 동작하는 안테나에 대해 개선된 격리도를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 안테나(1100) 및 상기 제2 안테나(1102)는 제1 주파수 대역에 대해 동작할 수 있다. 상기 제1 안테나(1100)은 제1 주파수 대역을 차단할 수 있는 제1 필터를 구비함으로써, 상기 제2 안테나(1102)와의 관계에서 상기 제1 주파수 대역에 관한 격리도를 확보할 수 있다. 혹은, 상기 제1 안테나(1100)은 제2 주파수 대역을 차단할 수 있는 제2 필터를 구비함으로써, 상기 제2 안테나(1102)와의 관계에서 상기 제2 주파수 대역에 관한 격리도를 확보할 수 있다.Each of the first to
각 안테나에 포함된 필터에 관한 상세한 내용은 도 5 내지 도 11을 참조하여 후술하도록 한다. Details of the filters included in each antenna will be described later with reference to FIGS. 5 to 11.
상기 제1 안테나(1100)와 상기 제2 안테나(1102)의 관계와 마찬가지로, 상기 제3 안테나(1104)가 향하는 방향과 상기 제4 안테나(1106)가 향하는 방향은 서로 직교할 수 있다. 각 안테나가 배치되어 향하는 방향과 관련된 내용은 상술한 내용과 중복될 수 있으므로 생략하도록 한다. Similar to the relationship between the
상기 제3 안테나(1104)와 상기 제4 안테나(1106) 또한 서로 상호 간섭을 저감시키도록, 충분한 거리를 이격되어 배치될 수 있다. The
도 4를 참조할 때, 상기 제3 안테나(1104)는 상기 차량용 안테나 어셈블리의 좌측 하부에단부에 위치하고, 상기 제4 안테나(1106)는 상기 차량용 안테나 어셈블리의 우측 상부단부에 위치할 수 있다. 4, the
상술한 상기 제1 내지 제4 안테나(1100, 1102, 1104, 1106)의 상기 차량용 안테나 어셈블리의 내부에서의 설치 위치는 일 실시예 중 하나로서, 상술된 배치 위치에 한정되지 않는다.The installation positions of the first to
위성 정보 수신용 안테나(1103)는 위성 주파수 대역에 동작할 수 있는 안테나로서, 특정 지점에 관한 위치 정보를 적어도 포함하는 전기 신호를 획득할 수 있다. 상기 특정 지점에 관한 위치 정보를 적어도 포함하는 전기 신호는 차량용 안테나 어셈블리에 대한 제어 모듈에 제공되어, 상기 제어 모듈은 상기 특정 지점에 관한 위치 정보를 포함하는 디지털 신호를 출력할 수 있다. The satellite
상기 위성 정보 수신용 안테나(1103)는 로우 프로파일을 가지는 패치(Patch) 안테나 일 수 있다. 상기 위성 정보 수신용 안테나(1103)는 상기 베이스(1030)부의 소정의 위치에 설치될 수 있다. 도 4를 참조할 때, 상기 위성 정보 수신용 안테나(1103)는 연결부(1020)와 제2 안테나(1102) 사이의 위치에 대응되는 위치에 설치될 수 있다.상기 베이스부의 중앙 부분에 대응되는 위치에 설치될 수 있다. The satellite
여기서, 상기 위성 정보 수신용 안테나(1103)는 도 3을 참조하여 상술한 위성 안테나에 관한 것일 수 있으며, 상술한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 생략하도록 한다. Here, the satellite
본 발명에 따른 차량용 안테나 어셈블리는 위성 방송 정보 수신용 안테나를 더 포함할 수 있다. 상기 위성 방송 정보 수신용 안테나는 그 동작 주파수가 위성 방송 주파수 대역으로서, 방송 신호를 수신할 수 있다. 일 예에 따르면, 상기 위성 방송 정보 수신용 안테나는 SXM 통신을 위한 안테나일 수 있다. The vehicle antenna assembly according to the present invention may further include an antenna for receiving satellite broadcasting information. The satellite broadcasting information reception antenna has an operating frequency of a satellite broadcasting frequency band, and can receive a broadcasting signal. According to an example, the antenna for receiving satellite broadcast information may be an antenna for SXM communication.
여기서 상기 위성 방송 정보 수신용 안테나는 도 2을 참조하여 상술한 방송 안테나에 관한 것일 수 있으며, 상술한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 생략하도록 한다. Here, the antenna for receiving satellite broadcasting information may be related to the broadcasting antenna described above with reference to FIG. 2, and the contents overlapping with the above description will be omitted.
본 발명에 따른 차량용 안테나 어셈블리는 격리 요소를 더 포함할 수 있다. 상기 격리 요소는 상기 제1 내지 제4 안테나(1100, 1102, 1104, 1106), 상기 위성 정보 수신용 안테나(1103) 간의 개선된 격리도를 제공할 수 있다. The vehicle antenna assembly according to the invention may further comprise an isolation element. The isolation element may provide improved isolation between the first to
상기 격리 요소는 서로 미모 동작을 수행하는 제1 내지 제4 안테나(1100, 1102, 1104, 1106) 간에 개선된 격리도를 제공할 수 있다. 제1 내지 제4 안테나(1100, 1102, 1104, 1106)는 적어도 하나 이상의 동일한 주파수 대역에 대해 동작하는 미모 안테나 어레이로서, 둘 이상의 안테나가 각각 동일한 주파수 대역에 대해 동작하는 경우, 상기 둘 이상의 안테나의 동작 성능이 저하되는 미모 페이딩(MIMO Fading) 현상이 발생할 수 있다. The isolation element may provide an improved degree of isolation between the first to
예를 들어, 상기 제1 및 제2 안테나(1100, 1102)가 동시에 3.5GHz 대역의 주파수에 대해 동작하는 경우, 상기 제1 및 제2 안테나(1100, 1102)의 3.5GHz 대역에 대한 동작 성능은 저감될 수 있다. 상기 격리 요소(1107)는 미모 페이딩 현상을 포함하여, 안테나 구성 간의 상호 간섭을 감소시킬 수 있다. For example, when the first and
본 발명에 따른 차량용 안테나 어셈블리는 상술한 안테나 내부 구성 이외에도 상기 위성 정보 수신용 안테나(1103) 및 상기 위성 방송 정보 수신용 안테나(1105)의 신호에 대한 잡음을 제거하고, 각 안테나에서 제공된 전기 신호를 증폭할 수 있는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifer, LNA)를 더 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 차량용 안테나 어셈블리는 GNSS LNA 및 SXM LNA를 더 포함할 수 있다. The vehicle antenna assembly according to the present invention removes noise from signals of the satellite
이하에서는 둘 이상의 주파수 대역에 대해 동작하도록 구성된 제1 내지 제4 안테나(1100, 1102, 1104, 1106)의 세부 구성에 관한 내용을 서술하도록 한다. Hereinafter, detailed configurations of the first to
4. 멀티 밴드 안테나 4. Multi-band antenna
4-1 구성4-1 configuration
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 멀티 밴드 안테나의 구성도이다.5 is a configuration diagram of a multi-band antenna according to an embodiment of the present specification.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 4를 참조할 때, 제1 및 제2 안테나는 세 개의 주파수 대역에 대해 동작할 수 있으며, 제3 및 제4 안테나는 두 개의 주파수 대역에 대해 동작할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, referring to FIG. 4, the first and second antennas may operate for three frequency bands, and the third and fourth antennas may operate for two frequency bands. have.
이 때, 이하에서는 세 개의 주파수 대역에 대해 동작할 수 있는 상기 제1 및 제2 안테나에 대한 구성을 서술하도록 한다. 이하에서는 상기 제1 및 제2 안테나를 멀티 밴드 안테나(1100)로 지칭하도록 한다. Hereinafter, configurations of the first and second antennas capable of operating in three frequency bands will be described. Hereinafter, the first and second antennas will be referred to as
다만, 멀티 밴드 안테나(1100)로서 기능하기 위한 세부 구성 및 동작 방법은 상기 제3 및 제4 안테나에 대해 동일하게 적용 될 수 있을 것이다. However, the detailed configuration and operation method for functioning as the
도 5을 참조할 때, 멀티 밴드 안테나(1100)는 안테나로서 기능하기 위한 도체를 적어도 일부를 포함하는 상기 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1110, 1130, 1150, 1170)를 포함할 수 있다. 즉 상기 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1110, 1130, 1150, 1170)는 특정 동작 주파수 대역에 대한 안테나 요소의 적어도 일부로서 기능할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
여기서, 상기 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1110, 1130, 1150, 1170)는 단일 도체로 형성된 안테나 요소이거나, 인쇄회로기판의 적어도 그 일 면에 도전성 패턴이 프린팅되어 구현된 안테나 요소일 수 있다. Here, the first to
멀티 밴드 안테나(1100)는 각각 특정 주파수 대역에 대한 전기 신호의 흐름을 차단 혹은 투과시킬 수 있는 제1 내지 제3 필터(1120, 1140, 1160)를 포함할 수 있다.The
여기서, 상기 제1 내지 제3 필터(1120, 1140, 1160)는: 각각 특정 대역 범위에 관한 전기 신호를 차단하도록 구성된 밴드 리젝 필터(Band Reject Filter, BRF)이거나, 특정 대역 범위에 관한 전기 신호를 투과하도록 구성된 밴드 패스 필터(Band Pass Filter, BPF)이거나, 미리 정해진 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역의 전기 신호만을 투과시키는 로패스 필터(Low Pass Filter, LPF)일 수 있다. Here, the first to
여기서, 상기 밴드 리젝 필터는 밴드 스톱 필터 혹은 대역 차단 필터로, 상기 밴드 패스 필터는 대역 통과 필터로, 상기 로-패스 필터는 저역 통과 필터로, 상기 하이-패스 필터는 고역 통과 필터로 지칭될 수 있다. Here, the band reject filter may be referred to as a band stop filter or a band cut filter, the band pass filter as a band pass filter, the low-pass filter as a low pass filter, and the high-pass filter as a high pass filter. have.
상기 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1110, 1130, 1150, 1170) 및 상기 제1 내지 제3 필터(1120, 1140, 1160)에 관한 상세한 멀티 밴드 안테나로서의 동작 방법은 도 11 내지 도 14를 참조하여 후술하도록 한다. A detailed method of operating the first to
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 멀티 밴드 안테나의 상면도이다. 6 is a top view of a multi-band antenna according to an embodiment of the present specification.
도 6을 참조할 때, 멀티 밴드 안테나는 제1 안테나 세그먼트(1110), 제1 필터(1120), 제2 안테나 세그먼트(1130), 제2 필터(1140), 제3 안테나 세그먼트(1150), 제3 필터(1160), 제4 안테나 세그먼트(1170)의 순서로 직렬 연결될 수 있다. 6, the multi-band antenna includes a
여기서 상기 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1110, 1130, 1150, 1170)는 서로 물리적으로 연결되지 않을 수 있다. Here, the first to
예를 들어, 도 6를 참조할 때, 상기 제1 안테나 세그먼트(1110)와 상기 제2 안테나 세그먼트(1130)는 상기 제1 필터(1120)를 통해서 연결될 수 있고, 상기 제2 안테나 세그먼트(1130)와 상기 제3 안테나 세그먼트(1150)는 상기 제2 필터(1140)를 통해서 연결될 수 있으며, 상기 제3 안테나 세그먼트(1150)와 상기 제4 안테나 세그먼트(1170)는 상기 제3 필터(1160)를 통해서 연결될 수 있다. For example, referring to FIG. 6, the
즉, 상기 제1 필터(1120)는 상기 제1 안테나 세그먼트(1110)의 타단에 물리적으로 연결되며, 상기 제2 안테나 세그먼트(1130)의 일단은 상기 제1 필터(1120)에 물리적으로 연결되고, 상기 제2 필터(1140)는 상기 제2 안테나 세그먼트(1130)의 타단에 연결되고, 상기 제3 안테나 세그먼트(1150)의 일단은 상기 제2 필터(1140)에 연결되고, 상기 제3 필터(1160)는 상기 제3 안테나 세그먼트(1150)의 타단에 연결되고, 상기 4 안테나 세그먼트(1170)의 일단은 상기 제3 필터(1160)에 연결될 수 있다. That is, the
도 7 내지 도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 안테나 세그먼트 및 필터의 도전성 패턴을 나타낸 도면이다. 7 to 11 are views showing conductive patterns of an antenna segment and a filter according to an embodiment of the present specification.
도 7 내지 도 10은 인쇄회로기판의 상면 또는 배면 중 적어도 일면에 도전체가 프린팅됨으로써 구현된 안테나 세그먼트 및 필터를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로 도 7은 제1 PCB(1101)의 상면을 나타낸 도면이고, 도 8은 제1 PCB(1101)의 배면을 나타낸 도면이다. 그리고 도 9 및 도 10은 제1 PCB(1101)의 상부에서 볼 때 제1 PCB(1101)의 상면 도전체 패터닝과 이에 대응되는 제1 PCB(1101)의 배면 도전체 패터닝을 겹쳐서 나타내는 도면이되, 상기 상면 도전체 패터닝과 상기 배면 도전체 패터닝이 겹치는 경우에 있어서, 도 9는 상기 상면 도전체 패터닝을 우선적으로 나타낸 도면이고, 도 10은 상기 배면 도전체 패터닝을 우선적으로 나타낸 도면이다. 7 to 10 are views for explaining an antenna segment and a filter implemented by printing a conductor on at least one of an upper or a rear surface of a printed circuit board. Specifically, FIG. 7 is a view showing the top surface of the
도 7 내지 도 10을 참조할 때 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1110, 1130, 1150, 1170)와 제1 내지 제3 필터(1120, 1140, 1160)는 제1 PCB(1101)에 소정의 전기 길이를 가지는 도전성 패턴이 프린팅되어 구현될 수 있다. 상기 도전성 패턴은 구리 박막을 소재로 하여 구현된 것일 수 있다. 상기 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1110, 1130, 1150, 1170)와 제1 내지 제3 필터(1120, 1140, 1160)의 길이는 상기 제1 PCB에 구현 된 상기 도전성 패턴에 관한 전기적 길이를 의미할 수 있다. 7 to 10, the first to
일 실시예에 따르면, 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1110, 1130, 1150, 1170)와 제1 내지 제3 필터(1120, 1140, 1160)는 제1 PCB의 상면 혹은 배면 중 적어도 어느 하나에 도전성 패턴이 프린팅되어 구현될 수 있다. According to an embodiment, the first to
예를 들어, 도 7 내지 도 10을 참조할 때, 제1 필터(1100)는 제1 PCB(1101)의 상면에 도전성 물질이 프린팅 된 제1-1 필터(1122)와 제1 PCB(1101)의 하면에 도전성 물질이 프린팅된 제1-2 필터(1124)를 포함할 수 있다. 상기 제1-1 필터(1122)와 상기 제1-2 필터(1124)가 각각 상기 제1 PCB(1101)의 상면 및 배면에 프린팅되되 적어도 일부가 도전체를 통해 물리적, 전기적으로 연결될 수 있고, 이를 통해 제1 필터가 구현되기 위한 전기적 길이를 가질 수 있다. 그리고 제2 필터(1140)는 제1 PCB(1101)의 상면에 도전성 물질이 프린팅 된 제2-1 필터(1142)와 제1 PCB(1101)의 하면에 도전성 물질이 프린팅된 제2-2 필터(1144)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제2-1 필터(1142)와 상기 제2-2 필터(1144)가 각각 상기 제1 PCB(1101)의 상면 및 하면에 프린팅되되 적어도 일부가 도전체를 통해 물리적, 전기적으로 연결될 수 있고, 이를 통해 제2 필터가 구현되기 위한 전기적 길이를 가질 수 있다. 그리고 제3 필터(1160)는 제1 PCB(1101)의 상면에 도전성 물질이 프린팅 된 제3-1 필터(1162)와 제1 PCB(1101)의 하면에 도전성 물질이 프린팅된 제3-2 필터(1164)를 포함할 수 있다. 상기 제3-1 필터(1162)와 상기 제3-2 필터(1164)가 각각 상기 제1 PCB(1101)의 상면 및 배면에 프린팅되되 적어도 일부가 도전체를 통해 물리적, 전기적으로 연결될 수 있고, 이를 통해 제3 필터가 구현되기 위한 전기적 길이를 가질 수 있다.For example, referring to FIGS. 7 to 10, the
이상에서 인쇄회로기판에 구현된 도전체 패터닝 방법은 제1 내지 제3 필터를 일 예로 설명되었으나, 상술한 기술적인 내용은 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1110, 1130, 1150, 1170)에도 동일하게 적용될 수 있다.In the above, the conductor patterning method implemented on the printed circuit board has been described using the first to third filters as an example, but the technical details described above are the same for the first to
도 11은 안테나 세그먼트에 프린팅(Printing)된 도전성 패턴을 설명하기 위한 도면으로, 도 6에서 도시 된 멀티 밴드 안테나 중 제3 안테나 세그먼트(1150) 및 제2 필터(1140)의 일부를 확대 도시한 도면이다. FIG. 11 is a diagram for explaining a conductive pattern printed on an antenna segment, and an enlarged view of a part of a
도 11에서는 제1 내지 제4 안테나 세그먼트, 제1 내지 제3 필터 중 상기 제3 안테나 세그먼트 및 상기 제2 필터만을 확대하여 도시하였으나, 상기 제3 안테나 세그먼트(1150) 및 상기 제2 필터(1140)의 도전성 패턴 구현 방식에 관한 기술적 내용은 각 안테나 세그먼트 및 각 필터에 대하여 동일하게 적용될 수 있을 것이다. In FIG. 11, only the third antenna segment and the second filter among the first to fourth antenna segments and the first to third filters are enlarged, but the
도 11을 참조할 때, 제3 안테나 세그먼트(1150)는 인쇄회로기판 상에 도전성 패턴(1152)이 프린팅되어 안테나 요소가 구현 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 안테나 세그먼트(1150)는 도전성 패턴(1152)으로서, 미리 정해진 안테나 특성을 가지기 위한 전기적 길이를 가지도록 구성된 미엔더(Meander) 패턴을 가질 수 있다. 다만, 구현된 도전성 패턴은 미엔더 패턴뿐 아니라, 직선, 곡선, 나선 등 그 형상에는 한정되지 않는다. Referring to FIG. 11, in the
상기 미리 정해진 안테나 특성을 가지기 위한 전기적 길이에 관한 내용은 도 13 내지 도 15을 참조하여 후술하도록 한다. Information on the electrical length for having the predetermined antenna characteristic will be described later with reference to FIGS. 13 to 15.
상기 제1 내지 제4 안테나 세그먼트의 길이는 각 안테나 세그먼트의 도전성 패턴의 길이를 의미할 수 있다. 그리고 상기 제1 내지 제3 필터의 길이는 각 필터에 프린팅 된 도전성 패턴의 길이를 의미할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조 할 때, 제3 안테나 세그먼트의 길이(1150)는 미엔더 패턴을 형성하고 있는 도전성 패턴(1152)의 총 길이를 의미할 수 있다.The length of the first to fourth antenna segments may mean the length of the conductive pattern of each antenna segment. In addition, the length of the first to third filters may mean the length of the conductive pattern printed on each filter. For example, referring to FIG. 7, the
상기 제3 안테나 세그먼트(1150)와 상기 제2 필터(1140) 각각의 도전성 패턴은 서로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조할 때, 제2 필터(1140)와 물리적으로 접하고 있는 제3 안테나 세그먼트(1150)의 일 단부에 대응되는 도전성 패턴(1152)의 일부 영역은 상기 제2 필터(1152)의 도전성 패턴(1142)의 적어도 일부와 전기적으로 연결될 수 있도록 접할 수 있다. 따라서, 상기 제2 필터(1140)에 의해 차단되지 않는 주파수 대역에 있어서, 상기 제3 안테나 세그먼트(1150)와 상기 제2 필터(1140)는 각각의 도전성 패턴(1142, 1152)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. Conductive patterns of each of the
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 멀티 밴드 안테나의 측면도이다.9 is a side view of a multi-band antenna according to an embodiment of the present specification.
도 12를 참조할 때, 멀티 밴드 안테나의 제1 안테나 세그먼트(1210)는 상기 멀티 밴드 안테나의 급전점(1320)에 대응되는 지점을 기준으로 연직 방향을 향하도록 설치될 수 있다. 이에 따라, 제2 안테나 세그먼트(1230), 제3 안테나 세그먼트(1250), 제4 안테나 세그먼트(1270), 제1 필터(1220), 제2 필터(1240) 및 제3 필터(1260)는 수평 방향을 향하도록 설치되되, 상기 제1 안테나 세그먼트(1210)의 종단부의 위치에 대응되는 높이를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제1 안테나 세그먼트(1210)의 종단부는 상기 제1 필터(1220)가 대응되는 상기 제1 안테나 세그먼트(1210)의 일 단부일 수 있다. Referring to FIG. 12, the
상기 제2 내지 제4 안테나(1230, 1250, 1270) 및 제1 내지 제3 필터(1220, 1240, 1260)는 베이스부(1030)로부터 실질적으로 동일한 거리가 이격 된 높이를 가질 수 있다. 여기서, 상기 이격된 높이는 적어도 차량용 안테나 어셈블리의 높이보다 작을 수 있다. The second to
한편, 도 7 내지 도 11을 참조하여 상술한 바와 같이 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1210, 1230, 1250, 1270)는 인쇄회로기판 상에 도전성 패턴이 프린팅되어 안테나 요소가 구현된 것일 수 있다. Meanwhile, as described above with reference to FIGS. 7 to 11, the first to
이에 따라, 상기 제1 안테나 세그먼트(1210)에 대응되는 인쇄회로 기판은 상기 제2 내지 제4 안테나 세그먼트(1230, 1250, 1270) 및 제1 내지 제3 필터(1220, 1240, 1260)가 상기 베이스부로부터 연직 방향으로 소정의 거리가 이격되도록 구성된 연결 부재일 수 있다. Accordingly, the printed circuit board corresponding to the
도 12을 참조할 때, 제1 안테나 세그먼트(1210)는 베이스부 상의 피드 포인트(Feed point)(1320)에 연결될 수 있다. 특정 주파수 대역에 대한 전기 신호가 포함 된 전기 흐름은 이를 인가하는 피드 라인(Feed line)(1340)으로부터 상기 피드 포인트(1320)를 통해 상기 제1 안테나 세그먼트(1210)로 인가될 수 있다. 상기 특정 주파수 대역에 대한 전기 신호가 포함된 전기 흐름은 동축 케이블(1380) 및 신호선(1360)을 통해 상기 피드 라인(1340)으로 인가될 수 있다. Referring to FIG. 12, the
한 편, 상기 제1 안테나 세그먼트(1210)로 인가된 전기 흐름은 상기 제2 내지 제4 안테나 세그먼트(1230, 1250, 1270)로 인가될 수 있다. 여기서 상기 인가 된 전기 흐름은 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1210, 1230, 1250, 1270)를 통해 전파 신호로서 방사될 수 있다. 다만, 상기 인가된 전기 흐름은 상기 제1 내지 제3 필터(1220, 1240, 1260)의 동작 기능에 따라 각 안테나 세그먼트에 인가되지 않을 수 있다. On the other hand, the electric flow applied to the
이하에서는 본 발명에 따른 차량용 안테나 어셈블리의 각 안테나가 멀티 밴드 안테나로서 동작하는 방법에 대해 서술하도록 한다. Hereinafter, a method of operating each antenna of the vehicle antenna assembly according to the present invention as a multi-band antenna will be described.
4-2 주파수 별 동작 범위4-2 Operating range by frequency
안테나는 그 동작 주파수에 대응되는 특성을 가지는 안테나 길이를 가질 수 있다. 여기서, 상기 안테나 길이는 상기 동작 주파수에 대응되는 파장 길이의 절반일 수 있고, 상기 동작 주파수 대역에 동작하도록 설계된 안테나의 최소 길이일 수 있다. The antenna may have an antenna length having characteristics corresponding to its operating frequency. Here, the antenna length may be half of the wavelength length corresponding to the operating frequency, and may be the minimum length of an antenna designed to operate in the operating frequency band.
예를 들어, 5G 통신을 위한 중간 주파수 대역은 3.5GHz로서 이에 대응되는 안테나의 최소 길이는 4.28cm이고, LTE 고주파수 대역은 1.7GHz로서 이에 대응되는 안테나의 최소 길이는 8.82cm이며, LTE 저주파수 대역은 800MHz로서 이에 대응되는 안테나의 최소 길이는 18.735cm일 수 있다.For example, the intermediate frequency band for 5G communication is 3.5GHz, and the minimum length of the corresponding antenna is 4.28cm, the LTE high frequency band is 1.7GHz, and the minimum length of the corresponding antenna is 8.82cm, and the LTE low frequency band is As 800MHz, the minimum length of the antenna corresponding thereto may be 18.735cm.
본 발명에서 특정 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성이란 상술한 안테나 길이에 관한 특성으로서, 상기 특정 주파수 대역에 대응되는 안테나의 최소 길이를 의미할 수 있다. In the present invention, a frequency characteristic corresponding to a specific frequency band is a characteristic related to the above-described antenna length, and may mean a minimum length of an antenna corresponding to the specific frequency band.
도 13은 본 명세서의 실시예에 따른 제1 주파수 대역에 대한 안테나 세그먼트 및 필터의 동작 범위를 도시한 도면이다. 13 is a diagram illustrating an operation range of an antenna segment and a filter for a first frequency band according to an embodiment of the present specification.
도 14은 본 명세서의 실시예에 따른 제2 주파수 대역에 대한 안테나 세그먼트 및 필터의 동작 범위를 도시한 도면이다. 14 is a diagram illustrating an operation range of an antenna segment and a filter for a second frequency band according to an embodiment of the present specification.
도 15는 본 명세서의 실시예에 따른 제3 주파수 대역에 대한 안테나 세그먼트 및 필터의 동작 범위를 도시한 도면이다. 15 is a diagram illustrating an operation range of an antenna segment and a filter for a third frequency band according to an embodiment of the present specification.
도 13 내지 도 15을 참조할 때, 제1 안테나 세그먼트(1310) 제2 안테나 세그먼트(1330), 제3 안테나 세그먼트(1350), 제4 안테나 세그먼트(1370), 제1 필터(1320), 제2 필터(1340) 및 제3 필터(1360)로 구성된 멀티 밴드 안테나는 세 개의 상이한 주파수 대역에 대해 동작할 수 있는 멀티 밴드 안테나일 수 있다. 즉, 도 4를 참조하여 상술한 3 개의 주파수 대역에 동작하는 멀티 밴드 안테나인 제1 및 제2 안테나의 구성일 수 있다. 2 개의 주파수 대역에 동작하는 멀티 밴드 안테나인 제3 및 제4 안테나의 경우, 제1 안테나 세그먼트(1310), 제1 필터(1320) 및 제2 안테나 세그먼트(1330)로 구성된 멀티 밴드 안테나일 수 있다.13 to 15, a
도 13은 멀티 밴드 안테나가 제1 주파수 대역에 대해 동작하는 경우, 상기 제1 주파수 대역에 대해 동작하는 안테나 세그먼트의 동작 범위(1315)를 나타낸 도면이다. 13 is a diagram illustrating an
제1 주파수 대역에 대한 안테나의 동작 범위(1315)는 제1 안테나 세그먼트(1310)에 대응되는 범위로서, 상기 제1 안테나 세그먼트(1310)는 제1 주파수 대역에 동작하는 안테나일 수 있다. The
제1 필터(1320)는 상기 제1 주파수 대역을 가지는 전기 흐름을 차단하는 필터일 수 있다. The
일 예에 따르면, 상기 제1 필터는 상기 제1 주파수 대역을 차단하는 밴드 리젝 필터일 수 있으며, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역의 전기 흐름을 통과시키는 로 패스 필터일 수 있다. According to an example, the first filter may be a band reject filter that blocks the first frequency band, and may be a low pass filter that passes an electric flow in a frequency band lower than that of the first frequency band.
더욱 상세하게는, 상기 제1 필터는 상기 제1 안테나 세그먼트와 상기 제2 안테나 세그먼트를 물리적으로 연결하되, 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름에 대해서는 상기 제1 안테나 세그먼트(1310)와 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)를 전기적으로 차단할 수 있다. In more detail, the first filter physically connects the first antenna segment and the second antenna segment, but the
그리고 상기 제1 필터는 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역의 전기 흐름에 대해서는 상기 제1 안테나 세그먼트(1310)와 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)를 전기적으로 연결할 수 있다. In addition, the first filter may electrically connect the
상기 제1 안테나 세그먼트(1310)는 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 안테나 길이를 가질 수 있다. 상기 제1 주파수 대역의 전기 흐름에 있어서, 상술한 바와 같이 상기 제1 필터(1320)에 의해 상기 제1 안테나 세그먼트(1310)와 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)는 차단되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 제1 안테나 세그먼트(1310)는 상기 제1 필터(1320)와 전기적으로 분리된 것으로서, 상기 제1 주파수 대역에 대한 안테나로 동작할 수 있다. The
도 14은 멀티 밴드 안테나가 제2 주파수 대역에 대해 동작하는 경우, 상기 제2 주파수 대역에 대해 동작하는 안테나 세그먼트의 동작 범위를 나타낸 도면이다. 14 is a diagram illustrating an operating range of an antenna segment operating in the second frequency band when the multi-band antenna operates in the second frequency band.
제2 주파수 대역에 대한 안테나의 동작 범위(1335)는 제1 안테나 세그먼트(1310), 제1 필터(1320) 및 제2 안테나 세그먼트(1330)에 대응되는 범위로서, 상기 제1 안테나 세그먼트(1310), 상기 제1 필터(1320) 및 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)는 제2 주파수 대역에 동작하는 안테나일 수 있다. The
상기 제1 필터(1320)의 필터 동작은 도 13을 참조하여 상술하였으므로 이에 대한 내용은 생략하도록 한다. 제2 필터(1340)는 상기 제2 주파수 대역을 가지는 전기 흐름을 차단하는 필터일 수 있다. Since the filter operation of the
상기 제2 필터(1340)는 상기 제2 주파수 대역을 차단하는 밴드 리젝 필터일 수 있으며, 상기 제2 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역의 전기 흐름을 통과시키는 로 패스 필터일 수 있다. The
더욱 상세하게는, 상기 제2 필터(1340)는 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)와 상기 제3 안테나 세그먼트(1350)를 물리적으로 연결하되, 상기 제2 주파수 대역에 대한 전기 흐름에 대해서는 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)와 상기 제3 안테나 세그먼트(1350)를 전기적으로 차단할 수 있다. In more detail, the
그리고 상기 제2 필터(1340)는 상기 제2 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역의 전기 흐름에 대해서는 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)와 상기 제3 안테나 세그먼트(1350)를 전기적으로 연결할 수 있다.In addition, the
상기 제1 안테나 세그먼트(1310), 상기 제1 필터(1320) 및 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)의 길이의 합은 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 안테나 길이일 수 있다. 상기 제2 주파수 대역의 전기 흐름에 있어서, 상술한 바와 같이 상기 제2 필터(1340)에 의해 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)와 상기 제3 안테나 세그먼트(1350)는 차단되어 있을 수 있다. 따라서, 상기 제1 안테나 세그먼트(1310), 상기 제1 필터(1320) 및 상기 제2 안테나 세그먼트(1330)는 상기 제2 필터(1340)와 전기적으로 분리된 것으로서, 상기 제2 주파수 대역에 대한 안테나로 동작할 수 있다. The sum of the lengths of the
도 15는 멀티 밴드 안테나가 제3 주파수 대역에 대해 동작하는 경우, 상기 제3 주파수 대역에 대해 동작하는 안테나 세그먼트의 동작 범위를 나타낸 도면이다. FIG. 15 is a diagram illustrating an operation range of an antenna segment operating in the third frequency band when a multi-band antenna operates in a third frequency band.
제3 주파수 대역에 대한 안테나의 동작 범위(1375)는 제1 안테나 세그먼트(1310), 제1 필터(1320), 제2 안테나 세그먼트(1330), 제2 필터(1340), 제3 안테나 세그먼트(1350), 제3 필터(1360) 및 제4 안테나 세그먼트(1370)에 대응되는 범위로서, 제1 안테나 세그먼트(1310), 제1 필터(1320), 제2 안테나 세그먼트(1330), 제2 필터(1340), 제3 안테나 세그먼트(1350), 제3 필터(1360) 및 제4 안테나 세그먼트(1370)는 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역보다 작은 제3 주파수 대역에 동작하는 안테나일 수 있다. The
제1 필터(1320) 및 제2 필터(1340)는 각각 도 13 및 도 14을 참조하여 상술하였으므로, 이에 대한 내용은 생략하도록 한다. 제3 필터(1360)는 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하는 필터일 수 있다. 즉, 상기 제3 필터(1360)는 상기 제3 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 통과시킬 수 있다. 상기 제3 필터(1360)는 상기 제1 주파수 대역에 대한 안테나 세그먼트 간의 간섭을 방지하기 위한 구성으로서, 도 15를 참조하여 후술하도록 한다.The
상기 제3 필터(1360)는 상기 제3 안테나 세그먼트(1350)와 상기 제4 안테나 세그먼트(1370)를 물리적으로 연결하면서, 상기 제3 필터(1360)는 상기 제3 주파수 대역의 전기 흐름에 대해서는 상기 제3 안테나 세그먼트(1350)와 상기 제4 안테나 세그먼트(1370)를 전기적으로 연결할 수 있다. The third filter (1360) physically connects the third antenna segment (1350) and the fourth antenna segment (1370), and the third filter (1360) provides the electric flow in the third frequency band. The
제1 안테나 세그먼트(1310), 제1 필터(1320), 제2 안테나 세그먼트(1330), 제2 필터(1340), 제3 안테나 세그먼트(1350), 제3 필터(1360) 및 제4 안테나 세그먼트(1370)는 상기 제3 주파수 대역에 대응되는 안테나 길이를 가질 수 있다. 따라서, 제1 안테나 세그먼트(1310), 제1 필터(1320), 제2 안테나 세그먼트(1330), 제2 필터(1340), 제3 안테나 세그먼트(1350), 제3 필터(1360) 및 제4 안테나 세그먼트(1370)는 상기 제3 주파수 대역에 대한 안테나로 동작할 수 있다. A
도 10 내지 도 15에서 상술한 상기 제1 주파수 대역은 5G 통신을 위한 중간 주파수 대역으로서 3.5GHz 대역이고, 상기 제2 주파수 대역은 4G 통신을 위한 고주파수대역으로서 1.7GHz 대역이고, 상기 제3 주파수 대역은 4G 통신을 위한 저주파수 대역으로서 800MHz 대역일 수 있다. The first frequency band described above in FIGS. 10 to 15 is a 3.5 GHz band as an intermediate frequency band for 5G communication, the second frequency band is a 1.7 GHz band as a high frequency band for 4G communication, and the third frequency band Is a low frequency band for 4G communication and may be an 800MHz band.
이하 에서는 멀티 밴드 안테나의 특정 주파수 대역에 대한 안테나 세그먼트 간 상호 간섭 방지에 관한 내용을 후술 하도록 한다. Hereinafter, details on preventing mutual interference between antenna segments for a specific frequency band of a multi-band antenna will be described later.
4-3 필터에 의한 간섭 방지4-3 Prevention of interference by filter
4-3-1 제3, 제4 안테나 세그먼트4-3-1 3rd, 4th antenna segment
도 16 및 도 17은 본 명세서의 실시예에 따른 복수의 안테나 세그먼트와 필터의 길이를 나타낸 멀티 밴드 안테나의 측면도이다. 16 and 17 are side views of a multi-band antenna showing lengths of a plurality of antenna segments and filters according to an embodiment of the present specification.
도 16은 제3 안테나 세그먼트(1450), 제4 안테나 세그먼트(1470) 및 제3 필터(1460)와 제1 안테나 세그먼트(1410) 간의 길이 차이를 나타낸 멀티 밴드 안테나의 측면도이다. 도 16을 참조할 때, 상기 제3 안테나 세그먼트의 길이(1455), 상기 제3 필터의 길이(1465) 및 상기 제4 안테나 세그먼트의 길이(1475)의 합은 제1 주파수 대역에 대한 주파수 특성을 가지기 위한 안테나의 최소 길이보다 클 수 있다. 혹은 상기 제3 안테나 세그먼트의 길이(1455), 상기 제3 필터의 길이(1465) 및 상기 제4 안테나 세그먼트의 길이(1475)의 합은 상기 제1 안테나 세그먼트의 길이(1415)보다 클 수 있다. FIG. 16 is a side view of a multi-band antenna showing a difference in length between the
도 16에서, 쌍 방향을 향하도록 지시하는 화살표는 각 화살표에 대응되는 멀티 밴드 안테나의 구성의 길이를 의미하는 것으로서, 상기 각 안테나 구성의 도전성 패턴의 길이 혹은 안테나 요소의 길이일 수 있다. 즉, 도 16에 도시된 화살표의 길이는 각 화살표에 대응되는 구성의 길이와 직접적으로 일치하지는 않을 수 있다. In FIG. 16, arrows indicating bidirectional directions indicate a length of a configuration of a multi-band antenna corresponding to each arrow, and may be a length of a conductive pattern of each antenna configuration or a length of an antenna element. That is, the length of the arrows shown in FIG. 16 may not directly match the length of the configuration corresponding to each arrow.
상기 제3 필터(1460)가 특정 주파수 대역의 전기 흐름을 차단하는 동작을 고려하지 않는 경우, 상기 제3 안테나 세그먼트(1450)와 상기 제3 필터(1460) 그리고 상기 제4 안테나 세그먼트(1470)가 일체로 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성을 가질 수 있다. 이 경우 상기 제3 안테나 세그먼트(1450)와 상기 제3 필터(1460) 그리고 상기 제4 안테나 세그먼트(1470)는 상기 제1 주파수 대역에 대한 전파 신호에 대해서 상호 간섭을 발생시킬 수 있다. When the
상기 제3 필터(1460)는 도 15를 참조하여 상술한 바와 같이 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하는 필터로서 동작할 수 있다. As described above with reference to FIG. 15, the
일 예에 따르면, 상기 제3 필터(1460)는 상기 제1 주파수 대역을 차단하는 밴드 리젝 필터일 수 있으며, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 통과시키는 로 패스 필터일 수 있으며, 상기 제3 주파수 대역에 대한 밴드 패스 필터일 수 있다. According to an example, the
결국, 상기 제3 필터(1460)는 상기 제3 안테나 세그먼트(1450)와 상기 제4 안테나 세그먼트(1470)를 물리적으로 연결하면서, 상기 제3 주파수 대역에 대해서는 전기적으로 연결하되, 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름에 대해서는 상기 제3 안테나 세그먼트(1450)와 상기 제4 안테나 세그먼트(1470)를 전기적으로 차단할 수 있다. As a result, the
상기 제3 안테나 세그먼트(1450), 상기 제4 안테나 세그먼트(1470) 및 상기 제3 필터(1460) 각각의 길이는 상기 제1 주파수 대역의 주파수 특성을 가지기 위한 최소 길이보다 작을 수 있다. 더욱 상세하게는 상기 제3 안테나 세그먼트, 상기 제4 안테나 세그먼트 및 상기 제3 필터 각각의 길이(1455, 1465, 1475)는 상기 제1 안테나 세그먼트의 길이(1415)보다 작을 수 있다. Each length of the
따라서, 상기 제3 안테나 세그먼트(1450), 상기 제3 필터(1460) 및 상기 제4 안테나 세그먼트(1470) 전체로서는 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성을 가질 수 없을 수 있다. 그리고 상기 제3 안테나 세그먼트, 상기 제4 안테나 세그먼트 및 상기 제3 필터 각각의 길이(1455, 1465, 1475)는 상기 제1 주파수 대역의 주파수 특성을 가지기 위한 최소 길이보다 작기 때문에, 상기 제3 안테나 세그먼트(1450), 상기 제4 안테나 세그먼트(1470) 및 상기 제3 필터(1460)에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대한 상호 간섭은 방지될 수 있다. Accordingly, the
4-3-2 제2 안테나 세그먼트 4-3-2 second antenna segment
도 17는 제2 안테나 세그먼트와 제1 안테나 세그먼트 간의 길이 차이를 나타낸 멀티 밴드 안테나의 측면도이다. 17 is a side view of a multi-band antenna showing a difference in length between a second antenna segment and a first antenna segment.
도 14을 참조하여 상술한 바와 같이 제1 주파수 대역의 전기 흐름을 차단하는 제1 필터(1420)를 제1 안테나 세그먼트(1410)와 제2 안테나 세그먼트(1430) 사이에 배치함으로써, 상기 제1 주파수 대역에 대해서는 상기 제1 안테나 세그먼트(1410)가 안테나로서 동작하고, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 제2 주파수 대역에 대해서는 상기 제1 안테나 세그먼트(1410), 상기 제1 필터(1420) 및 상기 제2 안테나 세그먼트(1430)가 상기 제2 주파수 대역에 대한 안테나로서 동작할 수 있다. As described above with reference to FIG. 14, by disposing a
일 예에 따르면, 상기 제2 안테나 세그먼트(1430)는 상기 제2 주파수 대역에 대한 주파수 특성을 가지는 최소 길이에서 상기 제1 안테나 세그먼트(1410) 및 상기 제1 필터(1420)의 길이를 제외한 길이 값을 가질 수 있다. According to an example, the
여기서, 상기 제1 주파수 대역에 대한 주파수 특성을 가지는 최소 길이보다 상기 제2 안테나 세그먼트의 길이(1435)가 더 클 경우, 상기 제1 주파수 대역에 대해 상기 제1 안테나 세그먼트(1410)와 상기 제2 안테나 세그먼트(1430) 간의 상호 간섭이 발생할 수 있다. Here, when the length of the second antenna segment (1435) is greater than the minimum length having a frequency characteristic for the first frequency band, the first antenna segment (1410) and the second antenna segment (1410) for the first frequency band Mutual interference between the
이를 방지하기 위하여, 상기 제2 안테나 세그먼트의 길이(1435)는 상기 제1 주파수 대역의 주파수 특성을 가지기 위한 최소 길이보다 큰 값을 가질 수 있다. 혹은 상기 제2 안테나 세그먼트의 길이(1435)가 상기 제1 안테나 세그먼트의 길이(1415)보다 더 큰 값을 가지도록 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 주파수 대역에 대한 상기 제2 안테나 세그먼트(1430)의 상호 간섭을 방지할 수 있고, 상기 제1 안테나 세그먼트(1410)와 상기 제2 안테나 세그먼트(1430) 간에 개선된 격리도를 제공할 수 있다. To prevent this, the
4-4 공통 접지면과의 거리4-4 Distance from common ground plane
도 18은 본 명세서의 실시예에 따른 공통 접지면과 각 안테나 세그먼트와의 거리 관계를 나타낸 멀티 밴드 안테나의 측면도이다. 18 is a side view of a multi-band antenna showing a distance relationship between a common ground plane and each antenna segment according to an embodiment of the present specification.
도 18를 참조할 때, 제1 안테나 세그먼트(1510), 제2 안테나 세그먼트(1530), 제3 안테나 세그먼트(1550), 제4 안테나 세그먼트(1570) 는 각각 멀티 밴드 안테나의 공통 접지면(Common Ground Plane)(1590)으로부터 이격된 종단부를 가질 수 있다. 18, a
상기 종단부는 상기 제1 내지 제4 안테나 세그먼트(1510, 1530, 1550, 1570) 중 어느 하나에 대해서 피드 포인트로부터 가장 멀리 이격된 영역을 지칭할 수 있다. 상기 종단부는 각 안테나 세그먼트의 오픈 엔드(Open-End) 지점으로 지칭될 수 있다. The end portion may refer to an area farthest from a feed point for any one of the first to
예를 들어, 상기 제1 안테나 세그먼트의 종단부(1514)는 상기 제1 안테나 세그먼트(1510)의 영역 중 제1 필터(1520)와 인접한 상기 제1 안테나 세그먼트(1510)의 단부를 지칭하는 것일 수 있다. 상기 제2 안테나 세그먼트의 종단부(1534)는 상기 제2 안테나 세그먼트(1530)의 영역 중 제2 필터(1520)와 인접한 상기 제2 안테나 세그먼트(1530)의 단부를 지칭하는 것일 수 있다. 상기 제3 안테나 세그먼트의 종단부(1554)는 상기 제3 안테나 세그먼트(1550)의 영역 중 제3 필터(1560)와 인접한 상기 제3 안테나 세그먼트(1550)의 단부를 지칭하는 것일 수 있다. 상기 제4 안테나 세그먼트의 종단부(1574)는 상기 제4 안테나 세그먼트(1570)의 영역 중 상기 제3 필터(1560)와 인접하지 않는 상기 제4 안테나 세그먼트(1570)의 단부를 지칭하는 것일 수 있다. For example, the
도 18를 참조할 때, 상기 공통 접지면(1590)으로부터 상기 제1 안테나 세그먼트의 종단부(1514)까지의 최단 거리는 상기 제2 내지 제4 안테나 세그먼트 중 어느 하나의 종단부(1534, 1554, 1574)까지의 최단 거리보다 작을 수 있다. 18, the shortest distance from the common ground plane 1590 to the
도 13 내지 도 15를 참조하여 상술한 바와 같이, 상기 제1 안테나 세그먼트(1510)는 제1 주파수 대역에 대한 안테나로 동작할 수 있다. 따라서, 상기 제1 주파수 대역에 대한 전파 신호는 상기 제1 안테나 세그먼트(1510)에 대응되는 영역 주변으로 방사 패턴을 형성할 수 있다. As described above with reference to FIGS. 13 to 15, the
그리고, 상기 제1 안테나 세그먼트(1510), 상기 제1 필터(1520) 및 상기 제2 안테나 세그먼트(1530)는 제2 주파수 대역에 대한 안테나로 동작할 수 있다. 따라서, 상기 제2 주파수 대역에 대한 전파 신호는 상기 제1 안테나 세그먼트(1510), 상기 제1 필터(1520) 및 상기 제2 안테나 세그먼트(1530)에 대응되는 영역을 주변으로 방사 패턴을 형성할 수 있다.In addition, the
그리고, 상기 제1 안테나 세그먼트(1510), 상기 제1 필터(1520), 상기 제2 안테나 세그먼트(1530), 상기 제2 필터(1540), 상기 제3 안테나 세그먼트(1550), 상기 제3 필터(1560) 및 상기 제4 안테나 세그먼트(1570)는 제3 주파수 대역에 대한 안테나로 동작할 수 있다. 따라서, 상기 제3 주파수 대역에 대한 전파 신호는 상기 제1 안테나 세그먼트(1510), 상기 제1 필터(1520), 상기 제2 안테나 세그먼트(1530), 상기 제2 필터(1540), 상기 제3 안테나 세그먼트(1550), 상기 제3 필터(1560) 및 상기 제4 안테나 세그먼트(1570)에 대응되는 영역을 주변으로 방사 패턴을 형성할 수 있다.In addition, the first antenna segment (1510), the first filter (1520), the second antenna segment (1530), the second filter (1540), the third antenna segment (1550), the third filter ( 1560) and the
상기 제1 주파수 대역에 대한 안테나에 있어서, 그 동작 주파수에 대한 제1 방사 패턴을 가지는 전파는 상기 제2 주파수에 대한 전파와 비교할 때 작은 파장 길이를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 주파수 대역에 대한 안테나와 접지면과의 거리를 소정의 거리 이하로 이격되도록 하여 상기 제1 방사 패턴의 방향이 하향시킴으로써 상기 제1 주파수 대역에 대한 안테나의 방사 패턴을 개선시킬 수 있다. In the antenna for the first frequency band, a radio wave having a first radiation pattern for the operating frequency may have a smaller wavelength than the radio wave for the second frequency. In this case, the direction of the first radiation pattern is lowered by making the distance between the antenna for the first frequency band and the ground plane separated by a predetermined distance or less, thereby improving the radiation pattern of the antenna for the first frequency band. I can.
이에 비해, 제2 주파수 대역에 대한 안테나에 있어서, 그 동작 주파수에 대한 제2 방사 패턴을 가지는 전파는 제1 주파수에 대한 전파와 비교할 때 큰 파장 길이를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제2 주파수 대역에 대한 안테나와 접지면과의 거리를 소정의 거리 이상 이격되도록 하여 상기 제2 방사 패턴에 대한 상기 접지면에 의한 영향을 줄임으로써, 상기 제2 주파수 대역에 대한 안테나의 방사 효율의 저감을 방지할 수 있다. In contrast, in the antenna for the second frequency band, the radio wave having the second radiation pattern for the operating frequency may have a larger wavelength length compared to the radio wave for the first frequency. In this case, by reducing the influence of the ground plane on the second radiation pattern by making the distance between the antenna for the second frequency band and the ground plane separated by a predetermined distance or more, the antenna for the second frequency band It can prevent the reduction of the radiation efficiency.
도 18를 참조할 때, 공통 접지면(1590)으로부터 상기 제1 안테나 세그먼트의 종단부(1514)까지의 최단 거리는 상기 공통 접지면(1590)으로부터 상기 제2 안테나 세그먼트의 종단부(1534)까지의 최단 거리보다 작을 수 있다. 즉, 상기 제1 주파수 대역에 대한 안테나가 상기 제1 주파수보다 더 작은 상기 제2 주파수 대역에 대한 안테나보다 공통 접지면에 대하여 더 가까운 거리에 위치함으로써 상기 제1 및 제2 주파수 대역에 대한 안테나 송수신 성능을 각각 개선시킬 수 있다. 18, the shortest distance from the common ground plane 1590 to the terminating
마찬가지로, 공통 접지면(1590)으로부터 상기 제1 안테나 세그먼트의 종단부(1514)까지의 최단 거리는 상기 공통 접지면(1590)으로부터 상기 제4 안테나 세그먼트의 종단부(1574)까지의 최단 거리보다 작을 수 있다. 즉, 상기 제1 주파수 대역에 대한 안테나가 상기 제1 주파수보다 더 작은 상기 제3 주파수 대역에 대한 안테나보다 공통 접지면(1590)에 대하여 더 가까운 거리에 위치함으로써 상기 제1 및 제3 주파수 대역에 대한 안테나 송수신 성능을 각각 개선시킬 수 있다.Similarly, the shortest distance from the common ground plane 1590 to the
혹은, 공통 접지면(1590)으로부터 상기 제2 안테나 세그먼트의 종단부(1534)까지의 최단 거리는 상기 공통 접지면(1590)으로부터 상기 제4 안테나 세그먼트의 종단부(1574)까지의 최단 거리보다 작을 수 있다. 즉, 상기 제2 주파수 대역에 대한 안테나가 상기 제2 주파수보다 더 작은 상기 제3 주파수 대역에 대한 안테나보다 공통 접지면(1590)에 대하여 더 가까운 거리에 위치함으로써 상기 제2 및 제3 주파수 대역에 대한 안테나 송수신 성능을 각각 개선시킬 수 있다.Alternatively, the shortest distance from the common ground plane 1590 to the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments of the present invention described above may be implemented separately or in combination with each other.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (10)
베이스;
상기 베이스에 설치되고 적어도 제1 주파수 대역 및 상기 제1 주파수 대역보다 작은 주파수 대역인 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제1 피드 포인트(Feed point)에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-1 안테나 세그먼트, 상기 제1-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하는 제1 필터 및 상기 제1 필터를 통해 상기 제1-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제1-1 안테나 세그먼트 및 상기 제1 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제1 안테나; 및
상기 베이스에 설치되고 적어도 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지고 상기 제1 안테나와 미모(MIMO: Multi-In Multi-Out) 기능을 수행하는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제2 피드 포인트에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-1 안테나 세그먼트, 상기 제2-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하고 상기 제1 안테나에 대한 격리도를 향상시키는 제2 필터 및 상기 제2 필터를 통해 상기 제2-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제2-1 안테나 세그먼트 및 상기 제2 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제2 안테나;를 포함하되,
상기 제1 안테나의 말단부와 상기 제2 안테나의 말단부는 서로 상이한 방향을 향하며,
상기 통합형 안테나 모듈의 상부에서 볼 때,
상기 제1 안테나는 상기 제1 피드 포인트로부터 상기 제1 안테나의 말단부를 향하는 제1 축을 가지며, 상기 제2 안테나는 상기 제2 피드 포인트로부터 상기 제2 안테나의 말단부를 향하는 제2 축을 가지고,
상기 제1 축의 연장선과 상기 제2 축의 연장선은 직교(Orthogonal)하는
통합형 안테나 모듈.
As an integrated antenna module,
Base;
A multi-band antenna installed on the base and having at least a first frequency band and a second frequency band, which is a frequency band smaller than the first frequency band, as an operating frequency band, one end of which is connected to a first feed point, A first-first antenna segment having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, a first filter physically connected to the other end of the first-first antenna segment and blocking electrical flow in the first frequency band, and A 1-2 antenna segment connected to the 1-1 antenna segment through the first filter and having a frequency characteristic length corresponding to the second frequency band integrally with the 1-1 antenna segment and the first filter A first antenna including a; And
A multi-band antenna installed on the base and performing a multi-in multi-out (MIMO) function with the first antenna having at least the first frequency band and the second frequency band as an operating frequency band, one end of which 2-1 antenna segment connected to the second feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, physically connected to the other end of the 2-1 antenna segment, and electricity for the first frequency band Through the second filter and the second filter for blocking the flow and improving the degree of isolation for the first antenna, the second filter is connected to the 2-1 antenna segment, the 2-1 antenna segment and the second filter integrally Including; a second antenna including a 2-2 antenna segment having a frequency characteristic length corresponding to the second frequency band,
The distal ends of the first antenna and the distal ends of the second antenna face different directions,
When viewed from the top of the integrated antenna module,
The first antenna has a first axis toward the distal end of the first antenna from the first feed point, the second antenna has a second axis toward the distal end of the second antenna from the second feed point,
The extension line of the first axis and the extension line of the second axis are orthogonal
Integrated antenna module.
상기 제1 안테나의 말단부는 상기 제1-1안테나 세그먼트의 말단부 및 상기 제1-2안테나 세그먼트의 말단부 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제2 안테나의 말단부는 상기 제2-1안테나 세그먼트의 말단부 및 상기 제2-2안테나 세그먼트의 말단부 중 적어도 하나를 포함하는
통합형 안테나 모듈.
The method of claim 1,
The distal end of the first antenna includes at least one of the distal end of the 1-1 antenna segment and the distal end of the 1-2 antenna segment, and the distal end of the second antenna is the distal end of the 2-1 antenna segment and Including at least one of the distal ends of the 2-2 antenna segment
Integrated antenna module.
상기 제1 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴(Radiation pattern)과 상기 제2 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴은 서로 직교하는
통합형 안테나 모듈.
The method of claim 1,
A radiation pattern corresponding to the first frequency band by the first antenna and a radiation pattern corresponding to the first frequency band by the second antenna are orthogonal to each other.
Integrated antenna module.
상기 제2 필터는 상기 제1 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴과 상기 제2 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴 간의 간섭을 저감시키는
통합형 안테나 모듈.
The method of claim 1,
The second filter reduces interference between a radiation pattern corresponding to the first frequency band by the first antenna and a radiation pattern corresponding to the first frequency band by the second antenna.
Integrated antenna module.
상기 제1 및 제2 필터는 제1 주파수 대역에 대한 밴드 스탑 필터(Band-stop filter) 또는 로 패스 필터(Low-pass filter)의 기능을 수행하는
통합형 안테나 모듈.
The method of claim 1,
The first and second filters function as a band-stop filter or a low-pass filter for a first frequency band.
Integrated antenna module.
상기 통합형 안테나 모듈은 제3 주파수 대역에 동작하는 제3 안테나, 그 동작 주파수는 상기 제3 주파수 대역으로서 상기 제3 안테나와 미모 동작을 수행하는 제4 안테나를 더 포함하고,
상기 제3 안테나의 상기 제3 주파수 대역에 관한 방사 패턴은 상기 제4 안테나의 상기 제3 주파수 대역에 관한 방사 패턴과 직교하는
통합형 안테나 모듈.
The method of claim 1,
The integrated antenna module further comprises a third antenna operating in a third frequency band, the operating frequency of which is the third frequency band, and a fourth antenna performing a beautiful appearance with the third antenna,
The radiation pattern for the third frequency band of the third antenna is orthogonal to the radiation pattern for the third frequency band of the fourth antenna.
Integrated antenna module.
베이스;
상기 베이스에 설치되고 적어도 제1 주파수 대역 및 상기 제1 주파수 대역보다 작은 주파수 대역인 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제1 피드 포인트(Feed point)에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-1 안테나 세그먼트, 상기 제1-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하는 제1 필터 및 상기 제1 필터를 통해 상기 제1-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제1-1 안테나 세그먼트 및 상기 제1 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제1-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제1 안테나 및 상기 베이스에 설치되고 적어도 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 동작 주파수 대역으로 가지고 상기 제1 안테나와 미모(MIMO: Multi-In Multi-Out) 기능을 수행하는 멀티 밴드 안테나로서, 그 일단이 제2 피드 포인트에 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-1 안테나 세그먼트, 상기 제2-1 안테나 세그먼트의 타단에 물리적으로 연결되고 상기 제1 주파수 대역에 대한 전기 흐름을 차단하고 상기 제1 안테나에 대한 격리도를 향상시키는 제2 필터 및 상기 제2 필터를 통해 상기 제2-1 안테나 세그먼트와 연결되고 상기 제2-1 안테나 세그먼트 및 상기 제2 필터와 일체로 상기 제2 주파수 대역에 대응되는 주파수 특성 길이를 가지는 제2-2 안테나 세그먼트를 포함하는 제2 안테나를 포함하는 안테나 모듈;및
상기 베이스에 설치되고, 상기 안테나 모듈로부터 제공된 상기 제1 주파수 대역 또는 상기 제2 주파수 대역 중 적어도 어느 하나에 대한 전기 신호를 기초로 디지털 신호를 출력하는 프로세서 모듈;을 포함하되,
상기 제1 안테나의 말단부와 상기 제2 안테나의 말단부는 상이한 방향을 향하고,
상기 차량용 스마트 안테나 디바이스의 상부에서 볼 때,
상기 제1 안테나는 상기 제1 피드 포인트로부터 상기 제1 안테나의 말단부를 향하는 제1 축을 가지며, 상기 제2 안테나는 상기 제2 피드 포인트로부터 상기 제2 안테나의 말단부를 향하는 제2 축을 가지고,
상기 제1 축의 연장선과 상기 제2 축의 연장선은 직교(Orthogonal)하는
차량용 스마트 안테나 디바이스.
In the vehicle smart antenna device,
Base;
A multi-band antenna installed on the base and having at least a first frequency band and a second frequency band, which is a frequency band smaller than the first frequency band, as an operating frequency band, one end of which is connected to a first feed point, A first-first antenna segment having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, a first filter physically connected to the other end of the first-first antenna segment and blocking electrical flow in the first frequency band, and 1-2 antenna segment connected to the 1-1 antenna segment through the first filter and having a frequency characteristic length corresponding to the second frequency band integrally with the 1-1 antenna segment and the first filter A first antenna including a and installed on the base, having at least the first frequency band and the second frequency band as an operating frequency band, and performing a multi-in multi-out (MIMO) function with the first antenna As a multi-band antenna, a 2-1 antenna segment having one end connected to a second feed point and having a frequency characteristic length corresponding to the first frequency band, and physically connected to the other end of the 2-1 antenna segment, and the The 2-1 antenna segment and the 2-1 antenna segment are connected to the 2-1 antenna segment through a second filter and the second filter for blocking electric flow in the first frequency band and improving isolation for the first antenna. An antenna module including a second antenna including a second antenna segment having a frequency characteristic length corresponding to the second frequency band integrally with the second filter; And
A processor module installed on the base and outputting a digital signal based on an electrical signal for at least one of the first frequency band and the second frequency band provided from the antenna module;
The distal end of the first antenna and the distal end of the second antenna face different directions,
When viewed from the top of the vehicle smart antenna device,
The first antenna has a first axis toward the distal end of the first antenna from the first feed point, the second antenna has a second axis toward the distal end of the second antenna from the second feed point,
The extension line of the first axis and the extension line of the second axis are orthogonal
Smart antenna device for vehicles.
상기 제1 안테나의 말단부는 상기 제1-1안테나 세그먼트의 말단부 및 상기 제1-2안테나 세그먼트의 말단부 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 제2 안테나의 말단부는 상기 제2-1안테나 세그먼트의 말단부 및 상기 제2-2안테나 세그먼트의 말단부 중 적어도 하나를 포함하는
차량용 스마트 안테나 디바이스.
The method of claim 8,
The distal end of the first antenna includes at least one of the distal end of the 1-1 antenna segment and the distal end of the 1-2 antenna segment, and the distal end of the second antenna is the distal end of the 2-1 antenna segment and Including at least one of the distal ends of the 2-2 antenna segment
Vehicle smart antenna device.
상기 제2 필터는 상기 제1 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴과 상기 제2 안테나에 의한 상기 제1 주파수 대역에 대응되는 방사 패턴 간의 간섭을 저감시키는
차량용 스마트 안테나 디바이스.The method of claim 8,
The second filter reduces interference between a radiation pattern corresponding to the first frequency band by the first antenna and a radiation pattern corresponding to the first frequency band by the second antenna.
Vehicle smart antenna device.
Priority Applications (1)
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KR1020190126039A KR102215658B1 (en) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | Integrated antenna module and smart antenna devicee for vehicle comprising the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2019
- 2019-10-11 KR KR1020190126039A patent/KR102215658B1/en active IP Right Grant
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