KR102235726B1 - 차량 내장형 통합 안테나 장치 - Google Patents

차량 내장형 통합 안테나 장치 Download PDF

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Abstract

차량의 외관에 노출되지 않으면서 다중 주파수 대역 특성을 갖는 차량 내장형 통합 안테나 장치로서, 차량의 전면 유리의 블랙 보더 영역을 향하여 설치되고 복수의 주파수 대역에서 공진하는 도전성 안테나 패턴이 형성된 안테나 모듈; 및 상기 안테나 모듈의 상기 도전성 안테나 패턴에 연결되어 신호를 증폭하고 필터링하는 신호 처리부를 포함한다.

Description

차량 내장형 통합 안테나 장치{INTERNAL INTERGRATED ANTENNA APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 안테나 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 차량 내부에 장착되는 안테나 장치에 관한 것이다.
최근의 차량용 안테나는 라디오 신호, 방송 신호의 수신 기능뿐만 아니라 통신 신호 수신 기능까지도 요구된다. 즉, AM/FM 라디오 신호의 수신, DMB, DAB, SXM 등 방송 신호의 수신, 3G/4G(LTE) 등 통신 신호의 수신 기능이 요구되고 있다.
최근의 차량용 안테나의 트렌드는 차량의 고급화에 따라 차량의 디자인을 저해하지 않는 형태로 발전하고 있다. 그러므로 차량용 안테나는 소형화, 집적화의 형태로 진화되고 있다. 소형화의 가장 발전된 형태는 내장형이다. 차량 제조사들은 차량 내장형 안테나에 대한 연구 개발을 지속적으로 하고 있다.
그런데, 차량 제조사들은 하나의 차량 내장형 안테나에 다양한 주파수 대역 특성을 갖도록 하지 않고, 각 주파수 대역마다 개별적으로 안테나를 제조하여 차량에 설치하고 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 차량의 안테나를 개략적으로 나타낸 도면으로, 도 1에 도시된 바와 같이, DMB 신호의 수신을 위한 안테나(110)는 차량의 루프에 노출되도록 설치하고, 라디오 신호의 수신을 위한 안테나(130)는 차량의 후면 유리에 설치하며, LTE 신호의 수신을 위한 안테나는 센터페이아(120)에 설치하고 있다. 차량의 차량 구매시 옵션에 따라 구매자들이 안테나를 선택할 수 있도록 한다.
이와 같이 개별 주파수 대역마다 각각의 안테나를 차량에 설치하는 경우 안테나를 차량의 AVN(Audio Video Navigation) 시스템에 연결하기 위한 RF 케이블이 많이 필요하고 이는 차량의 양산성을 악화시키고 RF 케이블의 증가에 따라 차량 무게가 증가하는 등의 문제점이 있다. 아울러 일부 안테나는 차량의 외관에 노출되어 차량의 디자인을 훼손하기도 한다.
본 발명은 차량의 외관에 노출되지 않으면서 다중 주파수 대역 특성을 갖는 차량 내장형 통합 안테나 장치를 제공하는데 목적이 있다.
일 측면에 따른 차량 내장형 통합 안테나 장치는, 차량의 전면 유리의 블랙 보더 영역을 향하여 설치되고 복수의 주파수 대역에서 공진하는 도전성 안테나 패턴이 형성된 안테나 모듈; 및 상기 안테나 모듈의 상기 도전성 안테나 패턴에 연결되어 신호를 증폭하고 필터링하는 신호 처리부를 포함한다.
상기 안테나 모듈은, 일면이 상기 블랙 보더 영역을 향하는 유전체; 및 상기 유전체의 상기 일면의 반대 면에 형성된 복수의 주파수 대역에서 공진하는 도전성 안테나 패턴을 포함할 수 있다.
상기 도전성 안테나 패턴은, 제 1 주파수 대역에서 공진하는 일직선으로 연장된 제 1 패턴; 제 2 주파수 대역에서 공진하는 ㄷ자 형상의 제 2 패턴; 및 제 3 주파수 대역에서 공진하는 상기 제 2 패턴의 길이보다 더 길게 형성된 ㄷ자 형상의 제 3 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제 2 패턴 및 상기 제 3 패턴은, 전기적으로 연결되어 상기 제 3 주파수 대역에서 함께 공진할 수 있다.
상기 유전체로부터 연장되어 상기 차량의 루프에 고정되는 고정 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 안테나 모듈 및 상기 신호 처리부는, 상기 차량의 루프와 내장재 사이에 설치되어 외부로 노출되지 않는다.
본 발명의 안테나 장치의 안테나 모듈은 차량의 전면 유리에서 블랙 보더 영역에 설치되고, 차량의 내장재로 덮혀 차량의 외부로 노출되지 않아 차량의 미관을 훼손하지 않는다.
또한 본 발명의 안테나 장치는 하나의 안테나 모듈로 라디오 신호, DMB 신호, LTE 신호 등의 여러 주파수 대역의 신호를 수신하여 차량의 AVN 시스템에 연결하기 위한 RF 케이블의 길이를 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량의 안테나를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내장형 통합 안테나 장치가 장착된 차량의 부분 측단면도이다.
도 3은 도 2의 차량 내장형 통합 안테나 장치의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 유전체의 저면에 형성된 안테나 패턴을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내장형 통합 안테나 장치가 장착된 차량의 부분 측단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량(200)은 전면 유리(210)의 바깥쪽 상단에 검은색의 블랙 보더 영역(230)이 존재한다. 이 블랙 보더 영역(230)은 어두운 색으로 코팅된 필름으로 차량의 전면 유리(210)와 차량의 루프(220)의 연결시 사용되는 몰딩을 가리기 위해 차량의 전면 유리(210)에 부착된다. 일반적으로 블랙 보더 영역(230)은 전면 유리(210)의 바깥쪽에 형성된다. 차량으로 들어오는 전자파의 입사 환경을 분석하면, 차량의 전면 유리(210) 부분에서 전자파가 가장 강하게 입사된다. 따라서 차량의 전면 유리(210) 부분에 안테나를 설치할 경우 가장 신호를 원활하게 송수신할 수 있고, 본 발명의 실시예에서는 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)를 전면 유리(210), 특히 전면 유리(210)의 블랙 보더 영역(230)에 설치한다. 전면 유리(210)의 블랙 보더 영역(230)에 안테나 장치를 설치함으로써 신호를 원활하게 송수신하면서 안테나 장치가 외부로 노출되지 않도록 한다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)는, 전면 유리(210)의 블랙 보더 영역(230)에 설치된다. 구체적으로, 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)는 도전성 안테나 패턴이 형성된 안테나 모듈(241)과 신호 처리부(242)를 포함하는데, 이 중 안테나 모듈(241)이 전면 유리(210)의 블랙 보더 영역(230)에 설치된다. 바람직하게, 전면 유리(210)의 바깥쪽 상단에 블랙 보더 영역(230)이 형성되고 전면 유리(210)의 블랙 보더 영역(230)의 반대측 면에 안테나 모듈(241)이 설치된다. 따라서 블랙 보더 영역(230)과 안테나 모듈(241)은 전면 유리(210)를 중심으로 서로 대향한다.
도 2를 참조하면, 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)는 전면 유리(210)의 블랙 보더 영역(230)에 설치되면서 차량 내장재(250)로 덮혀 차량 내외부로 노출되지 않는다. 즉, 차량 내장형 통합 안테나(240)는 차량의 루프(220)와 내장재(250) 사이에 설치되어 차량 내부에서 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)를 볼 수 없다. 바람직하게, 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)의 신호 처리부(242)는 차량의 룸 램프 내에 설치될 수 있다.
도 3은 도 2의 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)의 구체적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 유전체(241a)의 저면에 형성된 안테나 패턴(241b, 241c, 241d)을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)는, 안테나 모듈(241) 및 신호 처리부(242)를 포함한다. 안테나 모듈(241)은 유전체(241a), 그 유전체(241a)의 일면에 형성된 안테나 패턴(241b, 241c, 241d), 및 고정 부재(241e)를 포함한다.
유전체(241a)는 안테나 패턴(241b, 241c, 241d)을 지지하면서 안테나 패턴(241b, 241c, 241d)의 사이즈를 작게 만들 수 있도록 하고 아울러 차량의 금속체들, 예를 들어 차량의 루프(220)와 안테나 패턴(241b, 241c, 241d) 간을 이격시키는 기능을 수행한다. 유전체(241a)의 유전율이 높아질수록 안테나 패턴(241b, 241c, 241d)의 전기적 길이를 줄일 수 있으나 유전율이 너무 높아지면 방사 효율이 낮아지므로 적절한 유전율을 적용한다. 유전체(241a)에서 안테나 패턴(241b, 241c, 241d)이 형성된 면의 반대측의 면이 차량의 전면 유리(210)를 향하게 된다. 유전체(241a)는 플라스틱, 테프론, 세라믹, 유리, 에폭시, 합성수지 등과 같은 다양한 재질의 유전체를 적용하는 것이 가능하다.
안테나 패턴(241b, 241c, 241d)은 금속 박막의 패턴으로서 복수의 서로 다른 종류의 신호를 수신한다. 안테나 패턴(241b, 241c, 241d)은 신호 처리부(242)의 급전선(243)에 연결된다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 안테나 패턴(241b)은 일직선으로 연장된 패턴으로서 LTE 신호를 수신한다. 제 2 안테나 패턴(241c)은 ㄷ자 형상의 패턴으로 DMB 신호를 수신한다. 제 3 안테나 패턴(241d)는 역시 ㄷ자 형상의 패턴으로 라디오 신호(AM/FM 신호)를 수신한다. 일반적으로 안테나의 전기적 길이는 신호의 주파수에 반비례한다. 따라서 주파수 대역이 가장 높은 LTE 신호를 수신하기 위한 제 1 안테나 패턴(241b)의 전기적 길이가 가장 짧다. 그리고 주파수 대역이 가장 낮은 라디오 신호를 수신하기 위한 제 3 안테나 패턴(241d)의 전기적 길이가 가장 길다. 제 3 안테나 패턴(241d)과 제 2 안테나 패턴(241c)은 전기적으로 연결되어 함께 라디오 신호를 수신하기 위한 전기적 길이를 형성한다. 따라서 단독으로 제 3 안테나 패턴(241d)이 라디오 신호를 수신할 때보다 제 3 안테나 패턴(241d)의 길이를 줄일 수 있다.
고정 부재(241e)는 유전체(241a)로부터 연장되어 차량의 루프(220)에 연결되어 안테나 장치(240)를 고정하는 수단이다. 고정 부재(241e)는 볼트/너트 등의 체결 수단으로 차량의 루프(220)에 고정될 수 있고, 또는 접착식으로 또는 조립식으로 차량의 루프(220)에 고정될 수 있다. 그러나 반드시 여기에 제한되는 것은 아니며 다양한 고정 방식이 적용될 수 있다.
신호 처리부(242)는 안테나 패턴(241b, 241c, 241d)으로부터 수신되는 신호를 증폭하고 필터링하여 RF 케이블을 통해 차량의 AVN(Audio Video Navigation) 시스템으로 전달한다. 증폭을 위한 수단은 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)가 사용될 수 있고, 필터링을 위한 수단으로는 밴드패스필터(Band Pass Filter)가 사용될 수 있다. 또한 신호 처리부(242)의 상면에는 GPS 신호를 수신하기 위한 안테나 패치가 설치될 수 있다. 이러한 신호 처리부(242)는 차량의 룸 램프의 내부에 설치될 수 있다.
이상의 실시예에 따르면 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)는, 차량의 루프(220)와 내장재(250) 사이에 설치되면서, 차량의 전면 유리(230)의 블랙 보더 영역(230)에 설치됨으로써, 외부로 노출되지 않는다. 따라서 차체 디자인을 훼손하지 않고 자체 디자인을 유지할 수 있다.
또한, 차량 내장형 통합 안테나 장치(240)의 안테나 모듈(241)은 라디오 신호, DMB 신호, LTE 신호를 모두 수신할 수 있어, 차량에 설치되는 RF 케이블의 수량 및 길이를 줄일 수 있다. 기존에 3 종류의 신호를 수신하기 위해 각각 개별적으로 안테나를 차량의 다른 위치 설치할 경우, 3개의 RF 케이블이 필요하나, 본 발명에서는 1개의 RF 케이블만 있으면 된다. 아울러 기존 차량의 외부로 노출되는 샤크 안테나의 경우 샤크 안테나와 차량의 AVN 시스템을 연결하기 위해 5m의 RF 케이블이 필요하나, 본 발명에서는 3m의 RF 케이블만 사용하면 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
200 : 차량
210 : 전면 유리
220 : 루프
230 : 블랙 보더 영역
240 : 차량 내장형 통합 안테나 장치
241 : 안테나 모듈
242 : 신호 처리부
250 : 내장재

Claims (6)

  1. 차량 내장형 통합 안테나 장치에 있어서,
    차량의 전면 유리의 블랙 보더 영역을 향하여 설치되고 복수의 주파수 대역에서 공진하는 도전성 안테나 패턴이 형성된 안테나 모듈; 및
    상기 안테나 모듈의 상기 도전성 안테나 패턴에 연결되어 신호를 증폭하고 필터링하는 신호 처리부를 포함하고,
    상기 도전성 안테나 패턴은,
    제 1 주파수 대역에서 공진하는 일직선으로 연장된 제 1 패턴;
    제 2 주파수 대역에서 공진하는 ㄷ자 형상의 제 2 패턴;
    제 3 주파수 대역에서 공진하는 상기 제 2 패턴의 길이보다 더 길게 형성된 ㄷ자 형상의 제 3 패턴; 및
    상기 제 2 패턴과 상기 제 3 패턴을 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 제 2 패턴 및 상기 제 3 패턴은,
    상기 연결부를 통해 전기적으로 연결되어 상기 제 3 주파수 대역에서 함께 공진하는 것을 특징으로 하는 차량 내장형 통합 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은,
    일면이 상기 블랙 보더 영역을 향하는 유전체; 및
    상기 유전체의 상기 일면의 반대 면에 형성된 복수의 주파수 대역에서 공진하는 도전성 안테나 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내장형 통합 안테나 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 유전체로부터 연장되어 상기 차량의 루프에 고정되는 고정 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내장형 통합 안테나 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈 및 상기 신호 처리부는,
    상기 차량의 루프와 내장재 사이에 설치되어 외부로 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 차량 내장형 통합 안테나 장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004208208A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Denso Corp アンテナ搭載構造及び給電線取り出し構造

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