KR102238515B1 - Wideband Antenna for Vehicle - Google Patents

Wideband Antenna for Vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR102238515B1
KR102238515B1 KR1020190151069A KR20190151069A KR102238515B1 KR 102238515 B1 KR102238515 B1 KR 102238515B1 KR 1020190151069 A KR1020190151069 A KR 1020190151069A KR 20190151069 A KR20190151069 A KR 20190151069A KR 102238515 B1 KR102238515 B1 KR 102238515B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
coupled
metal patch
cone radiator
vehicle
Prior art date
Application number
KR1020190151069A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이선근
김희영
강상필
진기남
Original Assignee
주식회사 에이스테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이스테크놀로지 filed Critical 주식회사 에이스테크놀로지
Priority to KR1020190151069A priority Critical patent/KR102238515B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102238515B1 publication Critical patent/KR102238515B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
    • H01Q5/55—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation for horn or waveguide antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

A broadband antenna for a vehicle is disclosed. The disclosed antenna comprises: a main board; a cone radiator vertically coupled to the main board; a board coupled to an upper portion of the cone radiator and having a first slot corresponding to an opening surface of the cone radiator; a metal patch formed on the upper portion of the board; and a ground connection member electrically connecting a first ground plane formed on the main board and the metal patch. According to the disclosed vehicle antenna, appropriate impedance matching can be provided in a wide band.

Description

차량용 광대역 안테나{Wideband Antenna for Vehicle}Broadband Antenna for Vehicle {Wideband Antenna for Vehicle}

본 발명은 차량용 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광대역에 대한 임피던스 매칭을 지원하는 차량용 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a vehicle antenna, and more particularly, to a vehicle antenna that supports impedance matching for a broadband.

차량의 루프에 장착하는 차량용 안테나는 상어 지느러미 형상을 가진 샤크 안테나가 널리 사용되고 있다. 샤크 핀 안테나 장치에는 텔레매틱스 대역을 송수신하기 위한 안테나가 내장되며, 텔레매틱스 대역을 위한 안테나는 기판에 금속 패턴이 형성되는 모노폴 타입의 안테나이다.As a vehicle antenna mounted on the roof of a vehicle, a shark antenna having a shark fin shape is widely used. The shark pin antenna device includes an antenna for transmitting and receiving a telematics band, and the antenna for the telematics band is a monopole type antenna in which a metal pattern is formed on a substrate.

도 1은 종래의 샤크 핀 안테나의 내부 구조를 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing the internal structure of a conventional shark pin antenna.

도 1은 종래의 샤크 핀 안테나의 내부 구조를 확인하기 위한 투시 사시도이며, 텔레매틱스 대역 안테나(100)가 샤크 핀 안테나의 메인 기판에 결합되어 있다. 1 is a perspective view for confirming the internal structure of a conventional shark pin antenna, and a telematics band antenna 100 is coupled to a main substrate of the shark pin antenna.

도 1에 도시되 바와 같이, 텔레매틱스 대역 안테나는 기판 구조이며, 도 1에 도시되어 있지는 않으나 기판에 미리 설정된 구조의 금속 패턴이 형성되어 방사체로 기능한다. As shown in FIG. 1, the telematics band antenna has a substrate structure, and although not shown in FIG. 1, a metal pattern having a predetermined structure is formed on the substrate to function as a radiator.

근래에 들어 차량의 디자인으로 인해 샤크 핀 안테나의 높이가 점차 낮아지는 추세이고, 텔레매틱스 대역 역시 그 주파수가 확장되는 추세여서 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 텔레매틱스 대역 안테나(100)의 한계가 지적되고 있다. In recent years, due to the design of the vehicle, the height of the shark pin antenna is gradually lowered, and the frequency of the telematics band is also increased, so that the limitation of the telematics band antenna 100 having the structure as shown in FIG. 1 is pointed out. have.

근래의 차량 디자인에 요구되는 안테나의 체적과 높이는 매우 제한적이기 때문에 새로운 구조의 차량용 텔레매틱스 대역 안테나가 요구되고 있는 실정이며, LTE, 5G, C-V2x 대역을 모두 포괄하는 광대역 특성 역시 요구되고 있다. Since the volume and height of antennas required for modern vehicle designs are very limited, a new structure of a vehicle telematics band antenna is required, and a broadband characteristic covering all of the LTE, 5G, and C-V2x bands is also required.

본 발명은 광대역에서 적절한 임피던스 매칭을 제공하고 제한된 높이 및 체적에서 적절히 기능할 수 있는 차량용 안테나를 제안한다. The present invention proposes a vehicle antenna that can provide adequate impedance matching in a broadband and function properly in a limited height and volume.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 메인 기판; 상기 메인 기판에 수직으로 결합되는 콘 방사체; 상기 콘 방사체 상부에 결합되며 상기 콘 방사체의 개구면에 대응하는 제1 슬롯이 형성된 기판; 상기 기판 상부에 형성되는 금속 패치; 및 상기 메인 기판에 형성된 제1 접지면과 상기 금속 패치를 전기적으로 연결시키는 접지 연결 부재를 포함하는 차량용 광대역 안테나가 제공된다. In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, the main substrate; A cone radiator vertically coupled to the main substrate; A substrate coupled to an upper portion of the cone radiator and having a first slot corresponding to an opening surface of the cone radiator; A metal patch formed on the substrate; And a ground connection member electrically connecting the metal patch to the first ground plane formed on the main substrate.

상기 금속 패치에는 상기 제1 슬롯에 대응하거나 상기 제1 슬롯에 비해 큰 사이즈를 가지는 제2 슬롯이 형성된다. A second slot corresponding to the first slot or having a size larger than that of the first slot is formed in the metal patch.

상기 메인 기판에는 급전면이 형성되고, 상기 콘 방사체의 바닥부는 상기 급전면에 결합된다. A power supply surface is formed on the main substrate, and a bottom portion of the cone radiator is coupled to the power supply surface.

상기 급전면은 급전 선로와 결합된다. The feed surface is coupled to the feed line.

상기 접지 연결 부재는 'ㄷ'자 형상을 가지며, 상기 'ㄷ'자 형상의 양단이 상기 금속 패치에 결합되고, 상기 'ㄷ'자 형상의 수평부는 상기 접지면에 결합된다. The ground connection member has a'c' shape, both ends of the'c' shape are coupled to the metal patch, and the horizontal portion of the'c' shape is coupled to the ground plane.

상기 금속 패치에 결합되는 상기 접지 연결 부재의 양단은 상기 금속 패치의 중심으로부터 서로 대칭적 위치에 결합된다. Both ends of the ground connection member coupled to the metal patch are coupled to each other at a symmetrical position from the center of the metal patch.

본 발명에 의한 차량용 안테나에 의하면, 광대역에서 적절한 임피던스 매칭을 제공하고 제한된 높이 및 체적에서 적절히 기능할 수 있는 장점이 있다. According to the vehicle antenna according to the present invention, there is an advantage of providing an appropriate impedance matching in a broadband and functioning properly in a limited height and volume.

도 1은 종래의 샤크 핀 안테나의 내부 구조를 도시한 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 안테나를 포함하는 차량 루프 안테나 장치를 나타낸 도면.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 안테나의 분해 사시도를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 안테나의 사시도를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 안테나의 정면도를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 차량용 안테나의 반사 손실을 나타낸 그래프.1 is a view showing the internal structure of a conventional shark pin antenna.
2 is a view showing a vehicle loop antenna device including a vehicle broadband antenna according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a broadband antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a perspective view of a broadband antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a front view of a broadband antenna for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the return loss of a broadband vehicle antenna according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member interposed therebetween. .

또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, not excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 안테나를 포함하는 차량 루프 안테나 장치를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a vehicle loop antenna device including a vehicle broadband antenna according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 안테나가 적용되는 차량 루프 안테나 장치는 GPS 안테나(200), 텔레매틱스 안테나(210) 및 FM/AM 안테나(220)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, a vehicle roof antenna device to which the antenna of the present invention is applied may include a GPS antenna 200, a telematics antenna 210, and an FM/AM antenna 220.

도 2에 도시된 차량 루프 안테나 장치는 차량 루프 안테나의 커버를 제거한 상태의 도면이며, 도2에 도시된 안테나 장치에 커버가 장착된 형태로 차량 루프에 고정된다. The vehicle roof antenna device shown in FIG. 2 is a view in which the cover of the vehicle roof antenna is removed, and the cover is mounted on the antenna device shown in FIG. 2 and is fixed to the vehicle roof.

도 2에 도시된 바와 같이, 차량 루프 안테나 장치에는 다수의 안테나가 장착되며, 도 2에 도시된 안테나들은 예시적인 것일 뿐 보다 다양한 안테나들의 차량 루프 안테나 장치에 장착될 수 있을 것이다. 본 발명의 광대역 안테나는 텔레매틱스 안테나(210)이며, 일례로 LTE 대역, C-V2X 대역 및 5G 대역에 대한 방사가 가능한 안테나이다. 물론, 후술할 본 발명의 광대역 안테나가 텔레매틱스 대역에 제한되는 것은 아니며 다양한 대역에서 다양한 용도로 사용될 수 있을 것이다. As shown in FIG. 2, a plurality of antennas are mounted on the vehicle roof antenna device, and the antennas shown in FIG. 2 are exemplary, and may be mounted on the vehicle roof antenna device of various antennas. The broadband antenna of the present invention is a telematics antenna 210, for example, an antenna capable of radiating for an LTE band, a C-V2X band, and a 5G band. Of course, the broadband antenna of the present invention, which will be described later, is not limited to the telematics band, and may be used in various bands for various purposes.

기존의 차량 루프 안테나 장치의 텔레매틱스 안테나는 기판에 방사 패턴이 결합된 구조를 가지고 있었다. 그러나, 배경 기술에서 살펴본 바와 같이, 종래의 차량용 텔레매틱스 안테나는 현재의 텔레매틱스 안테나가 요구하는 모든 대역을 커버하기 어려우며 특히 현재의 차량 루프 안테나 장치가 제공하는 체적과 높이로는 광대역 특성을 달성하기 어려운 문제가 있었다. The telematics antenna of the existing vehicle roof antenna device has a structure in which a radiation pattern is coupled to a substrate. However, as discussed in the background art, the conventional vehicle telematics antenna is difficult to cover all the bands required by the current telematics antenna, and in particular, it is difficult to achieve broadband characteristics with the volume and height provided by the current vehicle loop antenna device. There was.

본 발명의 텔레매틱스용 광대역 안테나는 기판 구조를 이용하지 않으며, 도 2에 도시된 바와 같이 원뿔 형상의 콘 방사체(300)를 이용한다. The broadband antenna for telematics of the present invention does not use a substrate structure, and uses a cone radiator 300 having a conical shape as shown in FIG. 2.

차량 루프 안테나 장치의 베이스에는 메인 기판(250)이 구비되고, 안테나들(200, 210, 220)은 메인 기판(250)상에 결합된다. A main substrate 250 is provided on the base of the vehicle roof antenna device, and the antennas 200, 210 and 220 are coupled to the main substrate 250.

메인 기판(250)에는 급전 선로 및 접지면이 형성되며, 메인 기판상에 형성된 급전 선로 및 접지면을 통해 급전 신호 및 접지전위를 제공받게 된다. 물론, 급전 신호는 메인 기판상에 형성된 급전 선로가 아닌 별도의 케이블로부터 제공받을 수도 있다. A power supply line and a ground plane are formed on the main substrate 250, and a power supply signal and a ground potential are provided through the power supply line and a ground plane formed on the main substrate. Of course, the feed signal may be provided from a separate cable other than the feed line formed on the main board.

이하에서는 콘 방사체를 이용하는 본 발명의 차량용 광대역 안테나의 구조에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the structure of the vehicle broadband antenna of the present invention using a cone radiator will be described in detail.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 안테나의 분해 사시도를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 안테나의 사시도를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 안테나에서 기판과 콘 방사체를 분리해서 도시한 사시도이다. 3 is a view showing an exploded perspective view of a vehicle broadband antenna according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view showing a perspective view of a vehicle broadband antenna according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an embodiment of the present invention It is a perspective view showing the substrate and the cone radiator separated from the broadband antenna for a vehicle according to the embodiment.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 광대역 안테나는 콘 방사체(300), 기판(310), 기판(310)에 형성되는 금속 패치(320) 및 접지 연결 부재(330)를 포함한다. 3 to 5, a vehicle broadband antenna according to an embodiment of the present invention includes a cone radiator 300, a substrate 310, a metal patch 320 formed on the substrate 310, and a ground connection member 330. ).

콘 방사체(300)는 하단에서 상단으로 갈수록 단면적이 점차적으로 증가하는 원뿔 구조를 가지고 있다. 콘 방사체(300)는 메인 기판(250)에 결합되며, 콘 방사체(300)의 하부가 메인 기판(250)에 결합된다. The cone radiator 300 has a conical structure in which a cross-sectional area gradually increases from the bottom to the top. The cone radiator 300 is coupled to the main substrate 250, and the lower portion of the cone radiator 300 is coupled to the main substrate 250.

콘 방사체(300)의 상단에는 개구면이 형성되며, 개구면은 원형의 형상을 가지는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. An opening surface is formed on the upper end of the cone radiator 300, and it is preferable that the opening surface has a circular shape, but is not limited thereto.

콘 방사체(300)의 상단에는 기판(310)이 결합된다. 기판(310)은 유전체 재질로 이루어지며, 예를 들어 PCB 기판일 수 있다. 기판(310)에는 콘 방사체(300)의 개구면이 기판(310)에 의해 차단되지 않도록 제1 슬롯(400)이 형성된다. 제1 슬롯(400)은 콘 방사체(300)의 개구면의 형상에 대응될 수 있다. A substrate 310 is coupled to an upper end of the cone radiator 300. The substrate 310 is made of a dielectric material, and may be, for example, a PCB substrate. A first slot 400 is formed in the substrate 310 so that the opening surface of the cone radiator 300 is not blocked by the substrate 310. The first slot 400 may correspond to the shape of the opening surface of the cone radiator 300.

기판(310)의 상부에는 금속 패치(320)가 형성된다. 금속 패치(320)가 기판 상부에 형성되므로 금속 패치(320)는 콘 방사체(300)와 전기적으로 이격된다. 콘 방사체(300)는 기판에 형성되는 금속 패턴 방사체보다는 광대역 특성을 가질 수 있으나 적절한 매칭 구조가 제공되어야 보다 양호한 광대역 특성을 확보할 수 있게 된다. A metal patch 320 is formed on the substrate 310. Since the metal patch 320 is formed on the substrate, the metal patch 320 is electrically spaced apart from the cone radiator 300. The cone radiator 300 may have broadband characteristics than the metal pattern radiator formed on the substrate, but better broadband characteristics can be secured only when an appropriate matching structure is provided.

기판(310) 상부에 형성되는 금속 패치(320)는 콘 방사체(300)가 보다 양호한 광대역 특성을 제공할 수 있도록 광대역에 대한 매칭 기능을 제공한다. 금속 패치(320)에도 제2 슬롯(500)이 형성되며, 제2 슬롯(500)은 콘 방사체(300)의 개구면을 차단하지 않도록 형성된다. The metal patch 320 formed on the substrate 310 provides a broadband matching function so that the cone radiator 300 can provide better broadband characteristics. A second slot 500 is also formed in the metal patch 320, and the second slot 500 is formed so as not to block the opening surface of the cone radiator 300.

도 3 내지 도 5에는, 제2 슬롯(500)이 제1 슬롯(400)에 비해 큰 면적을 가지는 경우가 도시되어 있으나, 제2 슬롯(500)이 콘 방사체(300)의 개구면을 차단하지만 않는다면 제1 슬롯(400)에 비해 큰 사이즈를 가지는 것에 한정되는 것은 아니다. 3 to 5, the second slot 500 has a larger area than the first slot 400, but the second slot 500 blocks the opening surface of the cone radiator 300 If not, it is not limited to having a size larger than that of the first slot 400.

제2 슬롯(500)으로 인해 콘 방사체(300)는 금속 패치(320)와 상하로 오버랩되지 않는다. 금속 패치(320)는 콘 방사체(300)와 커플링 가능한 거리에 위치하게 되며, 금속 패치(320)와 콘 방사체(300)의 전자기적 상호작용에 의해 콘 방사체(300)의 광대역에 대한 임피던스 매칭을 향상시키도록 한다. 또한, 금속 패치(320)는 특정 주파수 대역에서는 콘 방사체의 전기적 길이를 증가시키는 기능을 제공할 수도 있을 것이다. Due to the second slot 500, the cone radiator 300 does not vertically overlap the metal patch 320. The metal patch 320 is located at a distance that can be coupled to the cone radiator 300, and impedance matching for the broadband of the cone radiator 300 by electromagnetic interaction between the metal patch 320 and the cone radiator 300 Try to improve. In addition, the metal patch 320 may provide a function of increasing the electrical length of the cone radiator in a specific frequency band.

금속 패치(320)는 콘 방사체(300)를 중심으로 하여 대칭 구조를 가지며, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 사각형 형태를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The metal patch 320 has a symmetrical structure around the cone radiator 300, and may have a quadrangular shape as shown in FIGS. 3 to 5, but is not limited thereto.

기판(310)과 콘 방사체(300)는 결합되며, 기판(310)과 콘 방사체(300)의 결합을 위해 제1 결합홀(550) 및 제2 결합홀(560)이 형성된다. 콘 방사체(300)에는 제1 돌출부(450) 및 제2 돌출부(460)가 형성되며, 제1 돌출부(450) 및 제2 돌출부(460)가 제1 결합홀(550) 및 제2 결합홀(560)에 삽입되어 기판(310)과 콘 방사체(300)의 결합이 이루어진다. The substrate 310 and the cone radiator 300 are coupled, and a first coupling hole 550 and a second coupling hole 560 are formed to couple the substrate 310 and the cone radiator 300. The cone radiator 300 has a first protrusion 450 and a second protrusion 460, and the first protrusion 450 and the second protrusion 460 are provided with a first coupling hole 550 and a second coupling hole. It is inserted into 560 and the substrate 310 and the cone radiator 300 are combined.

제1 결합홀(550) 및 제2 결합홀(560)은 기판(310)에서 금속 패치(320)가 형성되지 않은 영역에 형성되며, 이는 콘 방사체(300)가 금속 패치(320)와 전기적으로 결합되지 않도록 하기 위함이다. The first coupling hole 550 and the second coupling hole 560 are formed in a region of the substrate 310 in which the metal patch 320 is not formed, which means that the cone radiator 300 is electrically connected to the metal patch 320. This is to prevent binding.

접지 연결 부재(330)는 기판(310)상에 형성된 금속 패치(320)와 메인 기판(250)에 형성된 접지면(270)을 전기적으로 연결시킨다. 도 3내지 도 5에 도시된 바와 같이, 접지 연결 부재(330)는 'ㄷ'자 형상을 가질 수 있으며, 'ㄷ'자 형상의 양단부가 금속 패치에 전기적으로 연결되고, 'ㄷ'자 형상의 수평부가 메인 기판(250)에 형성된 접지면(270)에 전기적으로 연결된다. The ground connection member 330 electrically connects the metal patch 320 formed on the substrate 310 and the ground plane 270 formed on the main substrate 250. 3 to 5, the ground connection member 330 may have a'c' shape, and both ends of the'c' shape are electrically connected to the metal patch, and have a'c' shape. The horizontal portion is electrically connected to the ground plane 270 formed on the main substrate 250.

접지 연결 부재(330)는 금속 패치(320)에 접지 전압을 제공하여 금속 패치(320)가 광대역에 대한 임피던스 매칭이 가능하도록 한다. 금속 패치(320)는 중앙에 제2 슬롯(500)이 형성되고 콘 방사체(330)에 비해 큰 사이즈를 가지기 때문에 균형있는 접지 연결을 위해 양 측면에 접지 연결 부재(330)가 연결되며, 이를 위해 본 발명의 접지 연결 부재(330)는 'ㄷ'자 형상을 가진다. The ground connection member 330 provides a ground voltage to the metal patch 320 so that the metal patch 320 can perform impedance matching with respect to a broadband. Since the metal patch 320 has a second slot 500 formed in the center and has a size larger than that of the cone radiator 330, the ground connection members 330 are connected to both sides for a balanced ground connection. The ground connection member 330 of the present invention has a'C' shape.

접지 연결 부재(330)와 기판(310)과의 결합을 위해, 기판(310)에는 제3 결합홀(570) 및 제4 결합홀(580)이 형성된다. 제3 결합홀(570) 및 제4 결합홀(580)은 금속 패치(320)가 형성된 영역에 형성되어 접지 연결 부재(330)와 금속 패치(320)는 전기적으로 연결된다. In order to couple the ground connection member 330 and the substrate 310, a third coupling hole 570 and a fourth coupling hole 580 are formed in the substrate 310. The third coupling hole 570 and the fourth coupling hole 580 are formed in the region where the metal patch 320 is formed, so that the ground connection member 330 and the metal patch 320 are electrically connected.

제3 결합홀(570) 및 제4 결합홀(580)은 금속 패치의 중심을 기준으로 대칭적 위치에 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the third coupling hole 570 and the fourth coupling hole 580 are formed in a symmetrical position with respect to the center of the metal patch.

앞서 설명한 바와 같이, 금속 패치(320)는 콘 방사체(300)와 커플링 구조를 형성하면서 광대역 특성을 위한 임피던스 매칭을 제공하는데, 특히 1.5GHz ~2.1GHz 대역의 매칭 특성을 향상시키는데 사용될 수 있다. As described above, the metal patch 320 forms a coupling structure with the cone radiator 300 and provides impedance matching for broadband characteristics. In particular, the metal patch 320 may be used to improve matching characteristics in the 1.5GHz to 2.1GHz band.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 콘 방사체(300)는 메인 기판(250)과 결합되며, 콘 방사체(300)와 메인 기판(250)과의 결합 부위에는 급전면(290)이 형성되며, 콘 방사체(300)는 급전면(290)을 통해 급전 신호를 제공받는다. 도 3 내지 도 5에는 도시되어 있지 않으나, 급전면(290)은 동축 케이블과 같은 전송 선로와 결합되어 급전 신호를 제공할 수 있을 것이다. 예를 들어, 동축 케이블의 신호 라인이 급전면(290)과 결합되고, 동축 케이블의 접지 라인이 접지면(270)에 결합될 수 있을 것이다. 3 to 5, the cone radiator 300 is coupled to the main substrate 250, the feed surface 290 is formed at the bonding portion of the cone radiator 300 and the main substrate 250, the cone The radiator 300 receives a feed signal through the feed surface 290. Although not shown in FIGS. 3 to 5, the feed surface 290 may be coupled to a transmission line such as a coaxial cable to provide a feed signal. For example, the signal line of the coaxial cable may be coupled to the feed surface 290, and the ground line of the coaxial cable may be coupled to the ground surface 270.

급전면(290)은 접지면(270)과 전기적으로 이격된다. 급전면(290)은 콘 방사체(300)의 바닥부와 결합되고, 콘 방사체(300)의 바닥부에 비해 큰 사이즈를 가지는 것이 바람직하다. The feed surface 290 is electrically spaced apart from the ground plane 270. The feed surface 290 is coupled to the bottom portion of the cone radiator 300, and preferably has a larger size than the bottom portion of the cone radiator 300.

본 발명은 텔레매틱스 대역 안테나로 콘 방사체를 사용하기 때문에 기존의 기판에 형성되는 금속 패턴 안테나에 비해 작은 길이를 가질 수 있다. 근래에 들어, 샤크 핀 형태의 차량 루프 안테나의 높이를 줄이기 위한 요구가 계속되고 있으며 기판에 형성되는 금속 패턴으로는 높이를 줄이는데 한계가 있었다. 특히, 금속 패턴의 길이를 감소시켜 높이를 줄이게 될 경우 광대역 매칭에 있어 상당한 성능 저하가 발생하는 문제가 있었다. Since the present invention uses a cone radiator as a telematics band antenna, it can have a smaller length than that of a metal pattern antenna formed on a conventional substrate. In recent years, there is a continuing demand to reduce the height of the vehicle roof antenna in the shape of a shark pin, and there is a limit to reducing the height with a metal pattern formed on a substrate. In particular, when the height of the metal pattern is reduced by reducing the length, there is a problem that significant performance degradation occurs in broadband matching.

그러나, 본 발명은 콘 방사체(300)를 텔레매틱스 안테나로 사용함으로써 보다 낮은 높이로 구현되는 것이 가능하다. 아울러, 본 발명은 금속 패치를 콘 방사체(300)와 커플링 가능하게 설치하고, 'ㄷ'자 형태의 접지 연결 부재(330)를 금속 패치와 연결시킴으로써 광대역에 대한 매칭이 가능하도록 한다. However, the present invention can be implemented at a lower height by using the cone radiator 300 as a telematics antenna. In addition, according to the present invention, a metal patch is installed so as to be coupled to the cone radiator 300, and the ground connection member 330 in the form of a'c' is connected to the metal patch, thereby enabling matching for a broadband.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 차량용 안테나의 반사 손실을 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing the return loss of a broadband vehicle antenna according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 안테나는 1.5GHz ~ 5.9GHz의 광대역에 대해 양호한 광대역 특성을 보이는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the broadband antenna according to an embodiment of the present invention exhibits good broadband characteristics for a broadband of 1.5GHz to 5.9GHz.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and are not limiting.

예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (6)

메인 기판;
상기 메인 기판에 수직으로 결합되는 콘 방사체;
상기 콘 방사체 상부에 결합되며 상기 콘 방사체의 개구면에 대응하는 제1 슬롯이 형성된 기판;
상기 기판 상부에 형성되는 금속 패치; 및
상기 메인 기판에 형성된 접지면과 상기 금속 패치를 전기적으로 연결시키는 접지 연결 부재를 포함하되,
상기 접지 연결 부재는 'ㄷ'자 형상을 가지며, 상기 'ㄷ'자 형상의 양단이 상기 금속 패치에 결합되고, 상기 'ㄷ'자 형상의 수평부는 상기 접지면에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 광대역 안테나.
Main substrate;
A cone radiator vertically coupled to the main substrate;
A substrate coupled to an upper portion of the cone radiator and having a first slot corresponding to an opening surface of the cone radiator;
A metal patch formed on the substrate; And
Including a ground connection member for electrically connecting the ground plane formed on the main substrate and the metal patch,
The ground connection member has a'c' shape, both ends of the'c' shape are coupled to the metal patch, and the horizontal portion of the'c' shape is coupled to the ground plane. antenna.
 제1항에 있어서,
상기 금속 패치에는 상기 제1 슬롯에 대응하거나 상기 제1 슬롯에 비해 큰 사이즈를 가지는 제2 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 광대역 안테나.
The method of claim 1,
And a second slot corresponding to the first slot or having a size larger than that of the first slot is formed in the metal patch.
 제2항에 있어서,
상기 메인 기판에는 급전면이 형성되고, 상기 콘 방사체의 바닥부는 상기 급전면에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 광대역 안테나.
The method of claim 2,
A power supply surface is formed on the main substrate, and a bottom portion of the cone radiator is coupled to the power supply surface.
 제3항에 있어서,
상기 급전면은 급전 선로와 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 광대역 안테나.
The method of claim 3,
The feed surface is a vehicle broadband antenna, characterized in that coupled to the feed line.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 금속 패치에 결합되는 상기 접지 연결 부재의 양단은 상기 금속 패치의 중심으로부터 서로 대칭적 위치에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 광대역 안테나.



The method of claim 1,
Both ends of the ground connection member coupled to the metal patch are coupled to each other at a symmetrical position from the center of the metal patch.
KR1020190151069A 2019-11-22 2019-11-22 Wideband Antenna for Vehicle KR102238515B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190151069A KR102238515B1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Wideband Antenna for Vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190151069A KR102238515B1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Wideband Antenna for Vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102238515B1 true KR102238515B1 (en) 2021-04-09

Family

ID=75443943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190151069A KR102238515B1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Wideband Antenna for Vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102238515B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004236248A (en) * 2003-02-03 2004-08-19 Tdk Corp Antenna device and wireless communication apparatus employing the same
JP2007201804A (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Kojima Press Co Ltd Discone antenna
KR101155715B1 (en) * 2008-05-23 2012-06-12 해리스 코포레이션 Folded conical antenna and associated methods
KR20140142899A (en) * 2013-06-05 2014-12-15 한국전자통신연구원 Antenna capable of harvesting rf energy
KR101850061B1 (en) * 2016-12-15 2018-06-01 주식회사 에이스테크놀로지 The Wide band Antenna for a Vehicle
JP2018191111A (en) * 2017-05-01 2018-11-29 原田工業株式会社 Antenna device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004236248A (en) * 2003-02-03 2004-08-19 Tdk Corp Antenna device and wireless communication apparatus employing the same
JP2007201804A (en) * 2006-01-26 2007-08-09 Kojima Press Co Ltd Discone antenna
KR101155715B1 (en) * 2008-05-23 2012-06-12 해리스 코포레이션 Folded conical antenna and associated methods
KR20140142899A (en) * 2013-06-05 2014-12-15 한국전자통신연구원 Antenna capable of harvesting rf energy
KR101850061B1 (en) * 2016-12-15 2018-06-01 주식회사 에이스테크놀로지 The Wide band Antenna for a Vehicle
JP2018191111A (en) * 2017-05-01 2018-11-29 原田工業株式会社 Antenna device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7116276B2 (en) Ultra wideband internal antenna
US7102572B2 (en) Antenna and wireless communication card
KR101622170B1 (en) External antenna for vehicle
US8928539B2 (en) Antenna unit and radio communication device
KR101750336B1 (en) Multi Band Base station antenna
US8593354B2 (en) Multi-band antenna
US10965018B2 (en) Antenna device
US6836252B2 (en) Dual-frequency inverted-F antenna
US6844853B2 (en) Dual band antenna for wireless communication
CN103117452A (en) Novel LTE (long-term evolution) terminal antenna
US20140049431A1 (en) Multi-band antenna
US20170170555A1 (en) Decoupled Antennas For Wireless Communication
WO2019223318A1 (en) Indoor base station and pifa antenna thereof
US20130016026A1 (en) Broadband internal antenna using electromagnetic coupling supporting improved impedance matching
US20090195473A1 (en) Multi-band antenna
KR20120068273A (en) Wideband single resonance antenna
KR101144421B1 (en) Multi band internal antenna using mimo
KR101523026B1 (en) Multiband omni-antenna
KR102238515B1 (en) Wideband Antenna for Vehicle
KR102363527B1 (en) Antenna
JP4518514B2 (en) Flat broadband antenna
JP2011066865A (en) Planar antenna
KR20160047783A (en) Multiband 2-port antenna
CN209544618U (en) A kind of external antenna and electronic equipment
KR101547027B1 (en) Internal Antenna for Multi Band

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant