KR102278614B1

KR102278614B1 - Antenna device and vehicle having the same

Info

Publication number: KR102278614B1
Application number: KR1020210002219A
Authority: KR
Inventors: 박상용; 오정한
Original assignee: 주식회사 이엠따블유
Priority date: 2021-01-07
Filing date: 2021-01-07
Publication date: 2021-07-16

Abstract

The present invention relates to an antenna device and vehicle comprising the same, and more specifically, to an antenna device and a vehicle comprising the same, which integrate and arrange a plurality of antennas in a limited space, so that a size of the antenna device can be miniaturized without signal interference between antennas, and also minimize an impact during high-speed operation of the vehicle, so that structural problems such as detachment and deformation of the antenna device can be solved.

Description

Antenna device and vehicle including same

본 발명은 안테나 디바이스 및 이를 포함하는 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제한된 공간에서 복수의 안테나를 집적화하여 배치함으로써 안테나간 신호 간섭 없이 안테나 디바이스의 크기를 소형화 할 수 있을 뿐 아니라, 차량의 고속 운행 중 충격을 최소화시킴으로써 안테나 디바이스의 이탈, 변형 등의 구조적 문제를 해결할 수 있는 안테나 디바이스 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna device and a vehicle including the same, and more particularly, by integrating and disposing a plurality of antennas in a limited space, the size of the antenna device can be miniaturized without signal interference between antennas, and the high-speed operation of the vehicle It relates to an antenna device capable of solving structural problems such as detachment and deformation of the antenna device by minimizing a heavy impact, and a vehicle including the same.

MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나 시스템은 다수의 안테나를 구비하여 서로 다른 신호를 수신함으로써 고속의 데이터 전송이 가능한 안테나 시스템으로서, MIMO 안테나 시스템에서는 복수 개의 안테나를 배열(Array)하여 데이터의 양과 신뢰도를 높일 수 있는 장점이 있다.A MIMO (Multiple Input Multiple Output) antenna system is an antenna system capable of high-speed data transmission by having a plurality of antennas to receive different signals. In the MIMO antenna system, a plurality of antennas are arrayed to improve the amount and reliability of data. There are advantages to increasing it.

한편, 최근 열차에 다양한 주파수대역의 데이터 서비스를 제공하는 필요성이 증가하고 있으며, 이를 위해 복수 개의 안테나가 배치되어 데이터 양 및 전송 속도를 향상시킬 수 있는 MIMO 안테나 시스템이 채택되어 사용되고 있다.Meanwhile, the necessity of providing data services of various frequency bands to trains has recently increased, and for this purpose, a MIMO antenna system capable of improving the amount of data and transmission speed by disposing a plurality of antennas is adopted and used.

열차 등 차량에 사용되는 안테나 시스템의 경우 고속으로 운행하는 열차에서도 영상통화를 비롯한 데이터통신이 가능한 롱텀에벌루션(LTE) 기반 철도 통신망인 LTE-R(LTE based Railway wireless communication system) 안테나 디바이스가 사용되며, 이 외에 GPS(Global Positioning System) 안테나와 VHF(very high frequency) 안테나 등의 복수의 안테나 디바이스를 장착하여 사용자의 다양한 요구를 반영할 수 있도록 하는 시도가 이루어지고 있다.In the case of an antenna system used in vehicles such as trains, LTE-R (LTE based Railway wireless communication system) antenna device is used, which is a long-term evolution (LTE)-based railway communication network that enables data communication including video calls even in high-speed trains. In addition, attempts are being made to reflect the various needs of users by mounting a plurality of antenna devices such as a global positioning system (GPS) antenna and a very high frequency (VHF) antenna.

일반적으로 고속 운행되는 차량의 외부에 장착되는 안테나 디바이스는 공기저항 등을 고려하여 샤크핀이나 돔형의 유선형을 가지도록 형성된다.In general, an antenna device mounted on the outside of a high-speed vehicle is formed to have a shark fin or a dome-shaped streamline in consideration of air resistance.

한편, 열차 등과 같은 고속 운행 차량에 사용되는 안테나 디바이스는 운행 중 충격에 따른 이탈, 변형 등의 구조적 문제에 따른 송수신 성능 저하 문제가 발생할 수 있을 뿐 아니라 제한된 크기내에 다양한 안테나가 배치되어 신호간 간섭으로 안테나 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, antenna devices used in high-speed vehicles such as trains may have a problem of deterioration in transmission/reception performance due to structural problems such as deviation and deformation due to impact during operation, as well as various antennas arranged within a limited size to prevent interference between signals. Antenna characteristics may be degraded.

한국공개특허 제 10-2011-0066639호(2011.06.17)Korean Patent Publication No. 10-2011-0066639 (June 17, 2011)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 제한된 공간에서 복수의 안테나를 집적화하여 배치함으로써 안테나간 신호 간섭 없이 안테나 디바이스의 크기를 소형화 할 수 있는 안테나 디바이스 및 이를 포함하는 차량을 제공한다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to provide an antenna device capable of reducing the size of the antenna device without inter-antenna signal interference by integrating and disposing a plurality of antennas in a limited space, and a vehicle including the same.

또한, 충격 방지 구조를 채택하여 차량의 고속 운행 중 충격을 최소화시킴으로써 안테나 디바이스의 이탈, 변형 등의 구조적 문제를 해결할 수 있는 안테나 디바이스 및 이를 포함하는 차량을 제공한다.In addition, an antenna device capable of solving structural problems such as detachment and deformation of the antenna device by minimizing the impact during high-speed driving of the vehicle by adopting an impact-resistant structure and a vehicle including the same are provided.

또한, 기밀성을 향상시켜 외부로부터 수분 유입을 최소화하여 수분 유입에 따른 안테나 특성 저하 문제를 해결할 수 있는 안테나 디바이스 및 이를 포함하는 차량을 제공한다.In addition, by improving airtightness to minimize the inflow of moisture from the outside, the antenna device capable of solving the problem of deterioration of antenna characteristics due to the inflow of moisture, and a vehicle including the same.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 내부 공간이 형성되는 본체; 상기 본체에 구비되는 PCB 기판; 상기 PCB 기판에 수직하여 구비되는 제1 안테나 유닛; 상기 제1 안테나 유닛과 이격되며, 상기 PCB 기판에 수직하여 구비되는 제2 안테나 유닛; 상기 제1 안테나 유닛 및 상기 제2 안테나 유닛 사이의 이격 공간에 구비되는 제3 안테나 유닛; 및 상기 본체의 상부에 구비되어 상기 제1 안테나 유닛, 상기 제2 안테나 유닛, 상기 제3 안테나 유닛을 밀폐시키는 하우징;를 포함하는, 안테나 디바이스를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, the body in which the inner space is formed; a PCB board provided on the body; a first antenna unit provided perpendicular to the PCB substrate; a second antenna unit spaced apart from the first antenna unit and provided perpendicular to the PCB substrate; a third antenna unit provided in a space between the first antenna unit and the second antenna unit; and a housing provided on the main body to seal the first antenna unit, the second antenna unit, and the third antenna unit.

이때, 상기 제1 안테나 유닛 및 상기 제2 안테나 유닛이 각각 결합되어, 상기 제1 안테나 유닛 및 상기 제2 안테나 유닛을 상기 본체에 고정하기 위한 브라켓을 더 포함할 수 있다.In this case, the first antenna unit and the second antenna unit are coupled to each other, and may further include a bracket for fixing the first antenna unit and the second antenna unit to the main body.

이때, 상기 브라켓은, 기 제1 안테나 유닛 및 상기 제2 안테나 유닛과 결합되는 수직부; 및 상기 수직부에 절곡 연장되어 상기 본체에 결합되는 수평부;를 포함할 수 있다.In this case, the bracket may include: a vertical part coupled to the first antenna unit and the second antenna unit; and a horizontal portion bent and extended to the vertical portion to be coupled to the main body.

이때, 부에 상기 PCB 기판이 위치하도록 수용 공간이 형성되고, 상기 본체의 내부 공간에 안착되어 상기 본체의 측면을 기밀시키는 제1 플레이트;를 더 포함할 수 있다.At this time, the receiving space is formed so that the PCB substrate is located in the portion, the first plate is seated in the inner space of the body to airtight the side of the body; may further include.

이때, 상기 브라켓은 상기 제1 플레이트의 상기 수용 공간을 관통하여 상기 본체에 결합될 수 있다.In this case, the bracket may be coupled to the main body through the receiving space of the first plate.

이때, 상기 제3 안테나 유닛은, 상기 PCB 기판에 고정되는 지지부; 및 상기 지지부의 상부에 결합되는 GPS 안테나 모듈;을 포함할 수 있다.In this case, the third antenna unit may include a support part fixed to the PCB board; and a GPS antenna module coupled to an upper portion of the support.

이때, 상기 지지부의 상면에는, 상기 GPS 안테나 모듈과 접지를 위한 그라운드 기판이 구비될 수 있다.In this case, a ground substrate for grounding with the GPS antenna module may be provided on the upper surface of the support part.

이때, 상기 본체에는 차량의 루프에 상기 본체를 고정하기 위한 고정부재가 구비되며, 상기 고정부재의 내부에는 상기 제1 안테나 유닛, 상기 제2 안테나 유닛, 상기 제3 안테나 유닛의 급전을 위한 급전 라인이 형성될 수 있다.In this case, the main body is provided with a fixing member for fixing the main body to the roof of the vehicle, and a feeding line for feeding the first antenna unit, the second antenna unit, and the third antenna unit is provided inside the fixing member. can be formed.

이때, 상기 고정부재가 관통하기 위한 관통홀이 형성되며, 기 본체의 하면과 상기 차량의 루프 사이에 개재되어 상기 본체 고정시 상기 본체의 하면을 기밀시키는 제2 플레이트;를 더 포함할 수 있다.In this case, a through hole through which the fixing member passes is formed, and a second plate interposed between the lower surface of the main body and the roof of the vehicle to seal the lower surface of the main body when the main body is fixed; may further include.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 안테나 디바이스를 포함하는 차량을 제공한다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention provides a vehicle including the antenna device.

본 발명의 실시예에 따르면, 이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 제한된 공간에서 복수의 안테나를 집적화하여 배치함으로써 안테나간 신호 간섭 없이 안테나 디바이스의 크기를 소형화 할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the technical problem of the present invention was conceived in this regard, and by integrating and arranging a plurality of antennas in a limited space, there is an effect that the size of the antenna device can be miniaturized without signal interference between antennas. .

또한, 충격 방지 구조를 채택하여 차량의 고속 운행 중 충격을 최소화시킴으로써 안테나 디바이스의 이탈, 변형 등의 구조적 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to solve structural problems such as detachment and deformation of the antenna device by minimizing the impact during high-speed driving of the vehicle by adopting the shock-resistant structure.

또한, 기밀성을 향상시켜 외부로부터 수분 유입을 최소화하여 수분 유입에 따른 안테나 특성 저하 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, by improving airtightness, it is possible to minimize the inflow of moisture from the outside, thereby solving the problem of deterioration of antenna characteristics due to the inflow of moisture.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스를 포함하는 차량을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스의 분해 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스를 구성하는 일 구성을 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스가 챠량에 결합된 상태를 설명하기 위한 참고도이다.The summary set forth above as well as the detailed description of the preferred embodiments of the present application set forth below may be better understood when read in conjunction with the accompanying drawings. For the purpose of illustrating the invention, there are shown in the drawings preferred embodiments. It should be understood, however, that the present application is not limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.
1 is a schematic diagram for explaining a vehicle including an antenna device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an antenna device according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view of an antenna device according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are reference diagrams for explaining a configuration of the antenna device according to an embodiment of the present invention.
7 is a reference diagram for explaining a state in which the antenna device according to an embodiment of the present invention is coupled to a vehicle.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only described in order to more easily disclose the contents of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the scope of the accompanying drawings. you will know

그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.And, in describing the embodiment of the present invention, the same name and the same reference numerals are used for the components having the same function, and it is to be clearly stated in advance that the components are not substantially the same as the components of the prior art.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 따른 안테나 디바이스 및 이를 포함하는 차량을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부한 도면을 참조하여 설명함에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an antenna device according to the present invention and a vehicle including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and A duplicate description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)를 포함하는 차량(10)을 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)의 사시도이다.FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a vehicle 10 including an antenna device 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the antenna device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)는 고속으로 운행되는 차량(10, 예를 들어, 고속 열차)에 루프(roof, 11)의 상면에 구비되어, 데이터를 무선 송/수신한다. 이때 안테나 디바이스(100)의 외관은 고속 주행시 공기 저항을 고려하여 유선형의 샤크핀(Shark fin) 형상으로 형성될 수 있다.1 and 2, the antenna device 100 according to the present embodiment is provided on the upper surface of the roof 11 in a vehicle 10 (eg, a high-speed train) running at high speed, and transmits data. It transmits/receives wirelessly. In this case, the appearance of the antenna device 100 may be formed in a streamlined shark fin shape in consideration of air resistance during high-speed driving.

본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)는, 본체(110), PCB 기판(120), 제1 안테나 유닛(131), 제2 안테나 유닛(133), 제3 안테나 유닛(135) 및 하우징(170)을 포함할 수 있다.The antenna device 100 according to an embodiment of the present invention includes a main body 110 , a PCB substrate 120 , a first antenna unit 131 , a second antenna unit 133 , a third antenna unit 135 and A housing 170 may be included.

본체(110)는 후술할 PCB 기판(120), 제1 안테나 유닛(131), 제2 안테나 유닛(133), 제3 안테나 유닛(135)을 수용하기 위한 내부 공간(113)이 형성될 수 있으며, 평면이 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, Polyetherimide(PEI)의 레진(resin) 재질로 형성될 수 있다.The body 110 may have an internal space 113 for accommodating the PCB substrate 120 , the first antenna unit 131 , the second antenna unit 133 , and the third antenna unit 135 to be described later. , the plane may be formed in a polygonal shape, and may be formed of a resin material of Polyetherimide (PEI).

PCB(Printed Circuit Board) 기판(120)은 본체(110)에 구비될 수 있다. PCB 기판(120)은 유전체 기판으로서, 소정의 유전율 및 소정의 두께를 가지는 비도전성 물질로 이루어져 있다. 이때, PCB의 일면에는 일정 두께의 전송로를 가지는 서로 다른 길이를 가지는 도전성 패턴이 형성될 수 있으며, 접지를 위한 그라운드 패턴이 형성될 수 있다.A printed circuit board (PCB) board 120 may be provided in the body 110 . The PCB substrate 120 is a dielectric substrate and is made of a non-conductive material having a predetermined dielectric constant and a predetermined thickness. In this case, conductive patterns having different lengths having a transmission path having a predetermined thickness may be formed on one surface of the PCB, and a ground pattern for grounding may be formed.

제1 안테나 유닛(131)은 PCB 기판(120)에 수직하여 구비될 수 있다. 제1 안테나 유닛(131)은 PCB에 전도성의 안테나 패턴을 형성하거나, 연성이 우수한 인쇄 회로 기판(FPCB)에 안테나 패턴을 형성하거나, 유전체의 기판에 금속 박막의 패치가 부착되어 형성될 수 있다. 이때, 제1 안테나 유닛(131)은 원호(arc) 형상으로 형성될 수 있다.The first antenna unit 131 may be provided perpendicular to the PCB substrate 120 . The first antenna unit 131 may be formed by forming a conductive antenna pattern on a PCB, forming an antenna pattern on a printed circuit board (FPCB) having excellent flexibility, or attaching a metal thin film patch to a dielectric substrate. In this case, the first antenna unit 131 may be formed in an arc shape.

제2 안테나 유닛(133)은 제1 안테나 유닛(131)과 이격되며, PCB 기판(120)에 수직하여 구비될 수 있다. 제2 안테나 유닛(133)은 PCB에 전도성의 안테나 패턴을 형성하거나, 연성이 우수한 인쇄 회로 기판(FPCB)에 안테나 패턴을 형성하거나, 유전체의 기판에 금속 박막의 패치가 부착되어 형성될 수 있다. 이때, 제2 안테나 유닛(133)은 원호(arc) 형상으로 형성되며, 제1 안테나 유닛(131)과 동일 평면상에 일정 거리 이격되어 제1 안테나 유닛(131)과 대칭되도록 형성될 수 있다.The second antenna unit 133 may be spaced apart from the first antenna unit 131 , and may be provided perpendicular to the PCB substrate 120 . The second antenna unit 133 may be formed by forming a conductive antenna pattern on a PCB, forming an antenna pattern on a printed circuit board (FPCB) having excellent flexibility, or attaching a metal thin film patch to a dielectric substrate. In this case, the second antenna unit 133 may be formed in an arc shape, and may be spaced apart from the first antenna unit 131 by a predetermined distance on the same plane to be symmetrical with the first antenna unit 131 .

이때, 제1 안테나 유닛(131) 및 제2 안테나 유닛(133)은 LTE 통신을 위한 안테나 유닛일 수 있다.In this case, the first antenna unit 131 and the second antenna unit 133 may be antenna units for LTE communication.

제3 안테나 유닛(135)은 제1 안테나 유닛(131) 및 제2 안테나 유닛(133) 사이의 이격공간에 구비될 수 있다.The third antenna unit 135 may be provided in a spaced apart space between the first antenna unit 131 and the second antenna unit 133 .

이때, 제1 안테나 유닛(131), 제2 안테나 유닛(133) 및 제3 안테나 유닛(135)은 급전 라인(183)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 관해서는 후술하기로 한다.In this case, the first antenna unit 131 , the second antenna unit 133 , and the third antenna unit 135 may be electrically connected to the feeding line 183 , which will be described later.

한편, 하우징(170)은 본체(110)의 상부에 구비되어 제1 안테나 유닛(131), 제2 안테나 유닛(133), 제3 안테나 유닛(135)을 밀폐시킬 수 있다. 하우징(170)은 본체(110)와 동일한 Polyetherimide(PEI)의 레진(resin) 재질로 형성되며, 내부에 중공의 공간이 형성되어 제1 안테나 유닛(131), 제2 안테나 유닛(133), 제3 안테나 유닛(135)을 커버한다. 이때, 하우징(170)은 공기 저항을 최소화하기 위해 유선형으로 형성되어 차량(10)의 고속 운행시 공기에 의한 충격을 최소화시킬 수 있다.Meanwhile, the housing 170 may be provided on the main body 110 to seal the first antenna unit 131 , the second antenna unit 133 , and the third antenna unit 135 . The housing 170 is made of the same resin material of Polyetherimide (PEI) as the body 110, and a hollow space is formed therein, so that the first antenna unit 131, the second antenna unit 133, the second 3 Cover the antenna unit 135 . In this case, the housing 170 may be formed in a streamlined shape to minimize air resistance, thereby minimizing the impact caused by air when the vehicle 10 is driven at a high speed.

본 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)는 하우징(170)을 유선형으로 형성하여 공기 저항을 최소화시킬 수 있고, 제1 안테나 유닛(131) 및 제2 안테나 유닛(133)을 이격시키고 이격 공간에 제3 안테나 유닛(135)을 배치시킴으로써 복수의 안테나 유닛을 집적화하여 신호 간섭 없이 안테나 성능을 유지하면서 안테나 디바이스(100)를 소형화시킬 수 있는 효과가 있다.The antenna device 100 according to the present embodiment may minimize air resistance by forming the housing 170 in a streamlined shape, and space the first antenna unit 131 and the second antenna unit 133 apart from each other in a spaced apart space. By arranging the three antenna units 135, the antenna device 100 can be miniaturized while maintaining antenna performance without signal interference by integrating a plurality of antenna units.

한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)의 분해 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)를 구성하는 부품을 설명하기 위한 참고도로서, 이하에서는 도 3 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)를 구체적으로 설명하기로 한다.On the other hand, Figure 3 is an exploded perspective view of the antenna device 100 according to an embodiment of the present invention, Figures 4 to 6 are for explaining the components constituting the antenna device 100 according to an embodiment of the present invention As a reference diagram, the antenna device 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 3 to 6 .

도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)는 브라켓(141)을 더 포함할 수 있다. 브라켓(141)은 한 쌍으로 형성되며, 일단부가 제1 안테나 유닛(131) 및 제2 안테나 유닛(133)에 결합되고 타단부가 본체(110)에 고정되어, 제1 안테나 유닛(131) 및 제2 안테나 유닛(133)을 본체(110)에 고정한다.Referring to FIG. 5 , the antenna device 100 according to the present embodiment may further include a bracket 141 . The bracket 141 is formed as a pair, and one end is coupled to the first antenna unit 131 and the second antenna unit 133 and the other end is fixed to the body 110, the first antenna unit 131 and The second antenna unit 133 is fixed to the main body 110 .

이때, 브라켓(141)은 수직부(143) 및 수평부(145)를 포함할 수 있다. 수직부(143)는 판상의 금속 재질로 형성되며, 일단이 제1 안테나 유닛(131) 및 제2 안테나 유닛(133)과 각각 결합된다. 이때 수직부(143)와 제1 안테나 유닛(131) 및 제2 안테나 유닛(133) 결합은 볼트, 리벳 등 결합부재(미도시)에 의해 이루어질 수 있다.In this case, the bracket 141 may include a vertical portion 143 and a horizontal portion 145 . The vertical portion 143 is formed of a plate-shaped metal material, and one end thereof is coupled to the first antenna unit 131 and the second antenna unit 133 , respectively. In this case, the vertical portion 143 and the first antenna unit 131 and the second antenna unit 133 may be coupled by a coupling member (not shown) such as bolts or rivets.

수평부(145)는 일단이 수직부(143)의 타단으로부터 절곡 연장되며, 타단이 본체(110)체에 고정된다. 이때 수평부(145)와 본체(110)의 상면의 결합은 결합부재(미도시)에 의해 이루어 질 수 있다.One end of the horizontal portion 145 is bent and extended from the other end of the vertical portion 143 , and the other end is fixed to the body 110 . In this case, the horizontal portion 145 and the upper surface of the main body 110 may be coupled by a coupling member (not shown).

한편, 도 3 및 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)는 제1 플레이트(151)를 더 포함할 수 있다. 제1 플레이트(151)는 본체(110)의 내부 공간(113)에 대응되도록 다각형 형상으로 형성되어 본체(110)의 내부 공간(113)에 안착되며, 내부에 PCB 기판(120)이 위치하도록 수용 공간(153)이 형성될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 3 and 4 , the antenna device 100 according to the present embodiment may further include a first plate 151 . The first plate 151 is formed in a polygonal shape to correspond to the inner space 113 of the main body 110 and is seated in the inner space 113 of the main body 110, and accommodates the PCB substrate 120 therein. A space 153 may be formed.

제1 플레이트(151)는 판상의 절연 재질로 형성될 수 있으며, 외형이 본체(110)의 내부 공간(113)에 대응되도록 형성되어 본체(110)의 내부 공간(113)이 기밀되도록 안착된다. 또한, 제1 플레이트(151)의 수용 공간(153)은 PCB 기판(120)의 외형에 대응되도록 형성되어 PCB 기판(120) 고정시 제1 플레이트(151)가 PCB 기판(120)을 둘러싸도록 형성된다.The first plate 151 may be formed of a plate-shaped insulating material, and the outer shape is formed to correspond to the inner space 113 of the main body 110 , and is seated so that the inner space 113 of the main body 110 is airtight. In addition, the accommodating space 153 of the first plate 151 is formed to correspond to the outer shape of the PCB substrate 120 so that the first plate 151 surrounds the PCB substrate 120 when the PCB substrate 120 is fixed. do.

제1 플레이트(151)는 외주를 따라 다수의 결합공(미도시)이 형성되고 결합부재(미도시)가 결합공(미도시)을 관통하여 고정됨으로써 제1 플레이트(151)가 본체(110)에 결합될 수 있다.A plurality of coupling holes (not shown) are formed along the outer periphery of the first plate 151, and the coupling member (not shown) is fixed through the coupling hole (not shown) so that the first plate 151 is connected to the body 110 . can be coupled to

이와 같이 제1 플레이트(151) 내부에 PCB 기판(120)이 위치하고 제1 플레이트(151)가 본체(110)의 측면을 기밀함으로써, 안테나 디바이스(100) 외부로부터 수분 유입을 방지하고 유입되는 수분이 PCB 기판(120)에 미치는 영향을 최소화하여 수분 유입에 따른 안테나 특성 저하를 방지할 수 있다.As described above, the PCB substrate 120 is positioned inside the first plate 151 and the first plate 151 seals the side surface of the main body 110, thereby preventing the inflow of moisture from the outside of the antenna device 100 and preventing the inflow of moisture. By minimizing the effect on the PCB substrate 120 , it is possible to prevent deterioration of antenna characteristics due to inflow of moisture.

이때, 브라켓(141)은 제1 플레이트(151)의 수용 공간(153)을 관통하여 본체(110)에 결합될 수 있다.At this time, the bracket 141 may pass through the receiving space 153 of the first plate 151 to be coupled to the main body 110 .

한편, 제3 안테나 유닛(135)은 지지부(137) 및 GPS 안테나 모듈(139)을 포함할 수 있다. 도 6을 참고하면, GPS 안테나 모듈(139)은 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신하고, 지지부(137)는 GPS 안테나 모듈(139)을 상부에 위치시키기 위해 PCB 기판(120) 상측으로 이격되도록 대략 'ㄷ'자 형태로 형성될 수 있으며, 상면에 GPS 안테나 모듈(139)을 수용하기 위해 요홈 형성되는 안착홈(136)이 형성될 수 있다.Meanwhile, the third antenna unit 135 may include a support 137 and a GPS antenna module 139 . Referring to FIG. 6 , the GPS antenna module 139 receives a signal sent from a GPS satellite, and the support unit 137 is approximately 'spaced apart from the PCB board 120 to position the GPS antenna module 139 thereon. It may be formed in a C' shape, and a seating groove 136 in which a recess is formed to accommodate the GPS antenna module 139 may be formed on the upper surface.

GPS 안테나 모듈(139)은 수신 효율 향상을 위해 안테나 디바이스(100)의 상부에 위치하는 것이 바람직한데, 본 실시예의 경우 GPS 안테나 모듈(139)을 LTE 통신을 위한 제1 안테나 유닛(131) 및 제2 안테나 유닛(133) 사이에 구비하여 공간 활용도를 향상시키고 GPS 안테나 모듈(139)을 지지부(137)에 의해 안테나 디바이스(100) 상부에 위치시킴으로써 GPS 수신 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The GPS antenna module 139 is preferably located above the antenna device 100 to improve reception efficiency. In this embodiment, the GPS antenna module 139 is configured with the first antenna unit 131 and the second antenna for LTE communication. It is provided between the two antenna units 133 to improve space utilization and to position the GPS antenna module 139 on the antenna device 100 by the support 137 to improve the GPS reception efficiency.

이때, 지지부(137)의 상면에는 GPS 안테나 모듈(139)과 접지를 위한 그라운드 기판(138)이 구비될 수 있다. 이때 그라운드 기판(138)은 유전체 기판의 일면에 그라운드 패턴이 패터닝되어 형성될 수 있다.In this case, the GPS antenna module 139 and the ground board 138 for grounding may be provided on the upper surface of the support 137 . In this case, the ground substrate 138 may be formed by patterning a ground pattern on one surface of the dielectric substrate.

한편, 본체(110)에는 차량(10)의 루프(11)에 본체(110)를 고정하기 위한 고정부재(181)가 구비될 수 있다. 고정부재(181)는 실린더 형상으로 형성되며, 외주에 나사부가 형성될 수 있다. 고정부재(181)의 일단부가 안테나 디바이스(100)의 본체(110)와 결합되고, 고정부재(181)의 타단부가 차량(10)의 루프(11)에 결합되어 안테나 디바이스(100)가 차량(10)의 루프(11)에 고정된다. 이때, 고정부재(181)는 제1 안테나 유닛(131), 제2 안테나 유닛(133), 제3 안테나 유닛(135) 각각에 구비될 수 있다.Meanwhile, the body 110 may include a fixing member 181 for fixing the body 110 to the roof 11 of the vehicle 10 . The fixing member 181 is formed in a cylindrical shape, and a threaded portion may be formed on the outer periphery. One end of the fixing member 181 is coupled to the main body 110 of the antenna device 100 , and the other end of the fixing member 181 is coupled to the roof 11 of the vehicle 10 so that the antenna device 100 is connected to the vehicle. It is fixed to the loop (11) of (10). In this case, the fixing member 181 may be provided in each of the first antenna unit 131 , the second antenna unit 133 , and the third antenna unit 135 .

한편, 고정부재(181)의 내부에는 급전 라인(183)이 형성될 수 있다. 도 5를 참고하면, 급전 라인(183)은 고정부재(181)의 내부를 관통하도록 복수의 고정부재(181)에 각각 구비되며, 급전 라인(183)의 단부가 제1 안테나 유닛(131), 제2 안테나 유닛(133), 제3 안테나 유닛(135)에 각각 전기적으로 연결되어, 안테나 유닛에 전기적 신호를 공급한다. 이때, 급전 라인(183)의 단부는 안테나 유닛과 납땜 방식에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.Meanwhile, a feeding line 183 may be formed inside the fixing member 181 . 5, the feeding line 183 is provided in each of the plurality of fixing members 181 so as to penetrate the inside of the fixing member 181, the end of the feeding line 183 is the first antenna unit 131, The second antenna unit 133 and the third antenna unit 135 are electrically connected to each other to supply an electrical signal to the antenna unit. In this case, the end of the feed line 183 may be electrically connected to the antenna unit by a soldering method.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 디바이스가 챠량에 결합된 상태를 설명하기 위한 참고도로서, 도 7을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)는 제2 플레이트(191)를 더 포함할 수 있다. 제2 플레이트(191)는 본체(110)의 외주 형상에 대응되도록 형성되며, 본체(110) 고정시 차량(10)의 루프(11)와 본체(110)의 하면 사이에 개재되어 본체(110)의 하면을 기밀시킨다. 이때, 제2 플레이트(191)의 일부에는 고정부재(181)가 관통하기 위한 관통홀(193)이 형성될 수 있으며, 고정부재(181)가 관통홀(193)을 관통하여 차량(10)의 루프(11)와 결합되어 본체(110)를 고정함과 동시에 제2 플레이트(191)에 의해 본체(110)의 하면이 기밀되는 것이다.7 is a reference diagram for explaining a state in which the antenna device is coupled to a vehicle according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7 , the antenna device 100 according to an embodiment of the present invention includes a second plate ( 191) may be further included. The second plate 191 is formed to correspond to the outer circumferential shape of the main body 110 , and is interposed between the roof 11 of the vehicle 10 and the lower surface of the main body 110 when the main body 110 is fixed. keep the underside of In this case, a through hole 193 for the fixing member 181 to pass through may be formed in a portion of the second plate 191 , and the fixing member 181 may pass through the through hole 193 to pass through the vehicle 10 . The lower surface of the main body 110 is airtight by the second plate 191 at the same time as being coupled to the loop 11 to fix the main body 110 .

이때, 본체(110)에는 결합홀(115)이 형성되고, 제1 플레이트(151)에는 결합홀(115)에 대응되는 위치에 결합홈(155)이 형성되고, 제2 플레이트(191)에는 결합홀(115)에 대응되는 위치에 결합홀(195)이 형성될 수 있으며, 결합부재(미도시)가 결합홀(115, 195) 및 결합홈(155)을 관통하여 차량(10)의 루프(11)에 결합됨으로써 안테나 디바이스(100)가 차량(10)에 더욱 견고하게 고정될 수 있다.At this time, a coupling hole 115 is formed in the main body 110 , a coupling groove 155 is formed in a position corresponding to the coupling hole 115 in the first plate 151 , and a coupling hole 155 is formed in the second plate 191 . A coupling hole 195 may be formed at a position corresponding to the hole 115 , and a coupling member (not shown) passes through the coupling holes 115 and 195 and the coupling groove 155 to the roof of the vehicle 10 ( 11 ), the antenna device 100 may be more firmly fixed to the vehicle 10 .

한편, 제2 플레이트(191)는 탄성을 가지는 재질로 형성될 수 있으며, 본체(110)와 차량(10)의 루프(11) 사이에 개재되는 제2 플레이트(191)가 외부의 충격을 흡수하여 차량(10)의 고속 운행에 따른 진동에 의해 발생할 수 있는 안테나 디바이스(100)의 이탈, 변형, 파손 등의 문제를 해결할 수 있다.Meanwhile, the second plate 191 may be formed of a material having elasticity, and the second plate 191 interposed between the body 110 and the roof 11 of the vehicle 10 absorbs an external shock. It is possible to solve problems such as detachment, deformation, and damage of the antenna device 100 that may occur due to vibration caused by high-speed operation of the vehicle 10 .

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상술한 안테나 디바이스(100)를 포함하는 차량(10)을 개시한다. 본 실시예에서 차량(10)은 고속으로 운행되는 것으로서 고속 열차일 수 있으며, 본 실시예에 포함되는 안테나 디바이스(100)는 앞선 실시예에 따른 안테나 디바이스(100)와 동일하므로 구체적인 설명은 앞선 실시예의 설명에 갈음하기로 한다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a vehicle 10 including the above-described antenna device 100 is disclosed. In this embodiment, the vehicle 10 operates at high speed and may be a high-speed train, and since the antenna device 100 included in this embodiment is the same as the antenna device 100 according to the previous embodiment, the detailed description is given in the previous embodiment. Let's substitute the example explanation.

이와 같이 본 발명에 따르면, 제한된 공간에서 복수의 안테나 유닛을 집적화하여 배치함으로써 안테나간 신호 간섭 없이 안테나 디바이스의 크기를 소형화 할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is an effect that the size of the antenna device can be miniaturized without inter-antenna signal interference by integrating and disposing a plurality of antenna units in a limited space.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, preferred embodiments according to the present invention have been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the present invention other than the above-described embodiments is a fact having ordinary skill in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description, but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

10: 차량 11: 루프(roof)
100: 안테나 디바이스 110: 본체
113: 내부 공간 115: 본체 결합홀
120: PCB 기판 131: 제1 안테나 유닛
133: 제2 안테나 유닛 135: 제3 안테나 유닛
136: 안착홈 137: 지지부
138: 그라운드 기판 139: GPS 안테나 모듈
141: 브라켓 143: 수직부
145: 수평부 151: 제1 플레이트
153: 수용 공간 155: 제1 플레이트 결합홈
170: 하우징 171: 하우징 결합홈
181: 고정부재 183: 급전 라인
191: 제2 플레이트 193: 관통홀
195: 제2 플레이트 결합홀10: vehicle 11: roof
100: antenna device 110: body
113: internal space 115: body coupling hole
120: PCB board 131: first antenna unit
133: second antenna unit 135: third antenna unit
136: seating groove 137: support
138: ground board 139: GPS antenna module
141: bracket 143: vertical part
145: horizontal portion 151: first plate
153: receiving space 155: first plate coupling groove
170: housing 171: housing coupling groove
181: fixing member 183: feeding line
191: second plate 193: through hole
195: second plate coupling hole

Claims

a body in which an inner space is formed;
a PCB board provided on the body;
a first antenna unit provided perpendicular to the PCB substrate;
a second antenna unit spaced apart from the first antenna unit and provided perpendicular to the PCB substrate;
a third antenna unit provided in a space between the first antenna unit and the second antenna unit; and
a housing provided on the upper portion of the main body to seal the first antenna unit, the second antenna unit, and the third antenna unit;
The first antenna unit and the second antenna unit are coupled to each other, further comprising a bracket for fixing the first antenna unit and the second antenna unit to the main body,
The bracket is
a vertical portion coupled to the first antenna unit and the second antenna unit; and
The antenna device, characterized in that it comprises a; horizontal portion extending bent to the vertical portion coupled to the main body.

delete

According to claim 1,
An accommodating space is formed therein so that the PCB substrate is located, and the first plate is seated in the inner space of the main body to seal the side surface of the main body; the antenna device further comprising a.

5. The method of claim 4,
The bracket penetrates the receiving space of the first plate, characterized in that coupled to the main body, the antenna device.

According to claim 1,
The third antenna unit,
a support portion fixed to the PCB substrate; and
Antenna device comprising a; GPS antenna module coupled to the upper portion of the support.

7. The method of claim 6,
An antenna device, characterized in that a ground substrate for grounding the GPS antenna module is provided on the upper surface of the support part.

According to claim 1,
The body is provided with a fixing member for fixing the body to the roof of the vehicle,
An antenna device, characterized in that a feeding line for feeding the first antenna unit, the second antenna unit, and the third antenna unit is formed inside the fixing member.

9. The method of claim 8,
A second plate having a through hole through which the fixing member passes and interposed between the lower surface of the main body and the roof of the vehicle to seal the lower surface of the main body when the main body is fixed; characterized in that it further comprises, antenna device.

A vehicle comprising the antenna device according to claim 1 .