KR102553982B1 - 차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치 - Google Patents

차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치 Download PDF

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KR102553982B1 KR1020180112063A KR20180112063A KR102553982B1 KR 102553982 B1 KR102553982 B1 KR 102553982B1 KR 1020180112063 A KR1020180112063 A KR 1020180112063A KR 20180112063 A KR20180112063 A KR 20180112063A KR 102553982 B1 KR102553982 B1 KR 102553982B1
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Abstract

차량은 서로 다른 동작 주파수 대역들에서 서로 다른 이득 특성을 가지는 안테나; 동일한 컨텐츠를 반송하는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하고, 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 안테나의 이득 특성을 변경하고, 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 중에 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치 {VEHICLE, CONTROL METHOD THEREOF AND ANTENNA FOR VEHICLE}
차량, 그 제어 방법 및 차량용 수신 장치에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 신호의 수신 주파수를 변경할 수 있는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단 또는 운송 수단을 의미한다.
차량은 단순한 이동 수단 또는 운송 수단을 넘어서 운전자에게 휴식을 제공하는 생활 공간으로서 자리잡고 있다. 또한, 운전자에게 안락함과 휴식을 제공하기 위하여 차량에는 다양한 차량용 전자 장치들이 설치되고 있다.
또한, 차량에는 라디오 방송 수신 등을 위해 전파를 수신하는 안테나가 설치된다. 차량용 안테나는 공진 주파수에서 이득이 높으나, 공진 주파수에서 멀어질수록 이득이 낮아지며, 종래에는 이러한 성능적인 문제를 보완하기 위해 공진 주파수에 대한 양 옆 주파수 대역의 신호 세기를 증폭시키는 증폭기를 안테나에 설치하였다.
그러나, 증폭기가 마련되는 경우 양 옆 주파수 대역의 신호의 세기 뿐만 아니라, 잡음의 세기 또한 증폭되어 신호 대 잡음비가 여전히 개선되기 어려웠다.
또한, 전력 효율을 최적화하기 위해 안테나에 대한 임피던스 매칭이 기존에 고려되었으나, 종래의 증폭기는 안테나의 높은 임피던스를 고려한 임피던스 매칭을 구현하기 어려워서 전력이 대체적으로 낭비되었다.
이상의 이유로, 개시된 발명의 일 측면은 주파수 대역에 관계없이 우수한 신호 대 잡음비 특성을 갖는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치를 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면은 주파수에 따라 안테나에 대해 최적의 임피던스 매칭을 구현할 수 있는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치를 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면은 지역에 따라 자동 주파수 변경이 가능한 차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치를 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 서로 다른 동작 주파수 대역들에서 서로 다른 이득 특성을 가지는 안테나; 동일한 컨텐츠를 반송하는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하고, 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 안테나의 이득 특성을 변경하고, 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 중에 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 서로 다른 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 함수들을 이용하여 복수의 신호들의 수신 세기를 보정할 수 있다.
상기 제어부는 제1 동작 주파수 대역의 제1 특성 함수와 제2 동작 주파수 대역의 제2 특성 함수를 포함하고, 제1 주파수에 대한 상기 제1 특성 함수의 출력값이 제2 주파수에 대한 상기 제2 특성 함수의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득할 수 있다.
상기 제어부는 상기 서로 다른 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 테이블들을 이용하여 복수의 신호들의 수신 세기를 보정할 수 있다.
상기 제어부는 제1 동작 주파수 대역의 제1 특성 테이블과 제2 동작 주파수 대역의 제2 특성 테이블을 포함하고, 제1 주파수에 대한 상기 제1 특성 테이블의 출력값이 제2 주파수에 대한 상기 제2 특성 테이블의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득할 수 있다.
상기 안테나는 무선 신호를 수신하는 코일 및 상기 코일의 동작 주파수 대역을 조절하는 스위치를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 스위치를 제어함으로써 상기 코일의 동작 주파수 대역을 변경할 수 있다.
상기 스위치는 상기 코일과 복수개의 연결 지점에서 연결 가능하고, 상기 코일은 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 스위치의 연결 지점이 변경됨으로써 동작 주파수 대역이 조절될 수 있다.
상기 제어부는 사용자로부터 선택된 주파수에 기초하여 상기 코일의 동작 주파수 대역을 판단할 수 있다.
상기 차량은 상기 안테나로부터 수신된 무선 신호를 증폭시키는 증폭부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 증폭부의 임피던스 변동 범위를 제어할 수 있다.
상기 증폭부는 스위치, 복수의 인덕터들, 및 증폭 회로를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 스위치를 상기 복수의 인덕터들 중 어느 하나에 연결할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른, 서로 다른 동작 주파수 대역들에서 서로 다른 이득 특성을 가지는 안테나를 포함하는 차량의 제어 방법은 동일한 컨텐츠를 반송하는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하고; 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 안테나의 이득 특성을 변경하고; 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 중에 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
상기 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 것은, 상기 서로 다른 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 함수를 이용하여 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 것은, 제1 주파수에 대한 제1 특성 함수의 출력값이 제2 주파수에 대한 제2 특성 함수의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
상기 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 것은, 상기 서로 다른 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 테이블들을 이용하여 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 것은, 제1 주파수에 대한 제1 특성 테이블의 출력값이 제2 주파수에 대한 제2 특성 테이블의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 안테나 장치는 무선 신호를 수신하는 코일; 상기 코일의 동작 주파수 대역을 조절하는 스위치; 동일한 컨텐츠를 반송하는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하고, 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 스위치를 제어함으로써 상기 코일의 동작 주파수 대역을 변경하고, 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 중에 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 동작 주파수 대역의 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 함수들을 이용하여 복수의 신호들의 수신 세기를 보정할 수 있다.
상기 제어부는 제1 동작 주파수 대역의 제1 특성 함수와 제2 동작 주파수 대역의 제2 특성 함수를 포함하고, 제1 주파수에 대한 상기 제1 특성 함수의 출력값이 제2 주파수에 대한 상기 제2 특성 함수의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득할 수 있다.
상기 제어부는 상기 동작 주파수 대역의 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 테이블들을 이용하여 복수의 신호들의 수신 세기를 보정할 수 있다.
상기 제어부는 제1 동작 주파수 대역의 제1 특성 테이블과 제2 동작 주파수 대역의 제2 특성 테이블을 포함하고, 제1 주파수에 대한 상기 제1 특성 테이블의 출력값이 제2 주파수에 대한 상기 제2 특성 테이블의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 주파수 대역에 관계없이 우수한 신호 대 잡음비 특성을 갖는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치를 제공할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 주파수에 따라 안테나에 대해 최적의 임피던스 매칭을 구현할 수 있는 차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치를 제공할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 지역에 따라 자동 주파수 변경이 가능한 차량, 그 제어 방법 및 차량용 안테나 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 안테나 장치의 구조를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 구성을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 안테나 장치의 세부 구성 및 코일의 가용 범위에 따른 동작 주파수를 도시한다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 안테나 장치를 이용하는 경우 주파수 대 신호 세기를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 안테나 장치를 이용하는 경우 강전계에서 얻을 수 있는 효과를 도시한다.
도 8은 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성을 도시한다.
도 9는 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 증폭부의 세부 회로를 도시한다.
도 10a, 도 10b, 도 10c, 도 10d 및 도 10e은 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 임피던스에 대한 복소수 평면 스미스 차트(Smith Chart)를 도시한다.
도 11은 또 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성을 도시한다.
도 12는 또 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 동작을 설명하기 위한 주파수 이득을 도시한다.
도 13 및 도 14는 또 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 이득 보정 값을 도시한다.
도 15는 또 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 동작을 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다. 도 2는 일 실시예에 의한 안테나 장치의 구조를 도시한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하고 운전자 및/또는 수화물을 수용하는 차체(body)와, 차체 이외의 차량(1)의 구성 부품을 포함하는 차대(chassis)와, 운전자를 보호하거나 운전자에게 편의를 제공하는 전장 부품들을 포함할 수 있다. 차체는 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간, 엔진을 수용하는 엔진 룸 및 화물을 수용하기 위한 트렁크 룸을 형성할 수 있다. 차대는 운전자의 제어에 따라 차량(1)이 주행할 수 있도록 동력을 생성하고, 동력을 이용하여 차량(1)을 주행/제동/조향하는 장치들을 포함할 수 있다. 전장 부품들은 차량(1)의 제어, 운전자 및 동승자의 안전과 편의를 제공할 수 있다.
차량(1)의 루프 패널에는 라디오 신호, 방송 신호, 위성 신호 등의 무선 신호를 수신하고, 다른 차량, 서버, 기지국과 신호를 송수신하기 위한 안테나 장치(100)가 마련된다.
안테나 장치(100)는 차량(1)의 루프 패널에 장착되는 바닥 부재(101a)와, 바닥 부재(101a)에 결합되고 내부의 구성부들을 커버링하는 커버 부재(101b)를 포함하는 하우징(101)을 포함한다.
바닥 부재(101a)는 합성수지를 포함하여 이루어지며 차체에 부착되어, 커버 부재(101b)와의 사이로 이물질이 투입되는 것을 방지하고, 차체로부터 전달되는 충격을 완화한다.
바닥 부재(101a)는 주변 부품과의 간섭 우려가 적어 무선 신호의 수신율이 양호하도록, 차량의 상부 후방에 설치된다.
또한, 바닥 부재(101a)는 후방으로 갈수록 단면이 넓어지도록 형성되어, 차체의 이동 시 발생되는 바람의 저항 및 소음의 발생을 줄인다.
이러한 하우징(101)은 샤크 핀 타입으로 마련될 수 있다.
안테나 장치(100)는 바닥 부재(101a)에 배치되는 베이스 부재(102)와, 베이스 부재(102)에 배치되는 수신 모듈(110)을 포함한다.
베이스 부재(102)는 바닥 부재(101a)에 본딩 또는 볼팅 등의 방식으로 결합될 수 있고 수신 모듈(110)과 볼팅 방식으로 결합될 수 있다.
베이스 부재(102)는 수신 모듈(110) 및 안테나(120)들을 실장하기 위한 공간을 제공한다.
수신 모듈(110)은 기판 상에 구리 등을 에칭하여 형성된 배선을 갖는 인쇄회로기판(PCB)으로 마련될 수 있다.
이러한 수신 모듈(110)은 전선이 관통되는 홀을 포함할 수 있다.
수신 모듈(110)은 안테나(120)에서 수신된 신호를 증폭하거나 필터링하는 방식으로 신호 처리하기 위한 신호 처리 회로를 포함할 수 있다.
수신 모듈(110)은 차체 내부에 장착된 전자 제어 유닛(ECU) 또는 단말기 등으로 신호를 전송한다.
수신 모듈(110)은 미리 설정된 주파수 대역의 신호, 예를 들어, FM 신호, AM 신호, 또는 DAB(Digital Audio Broadcasting), 또는 DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 신호 등의 방송 신호를 추출하여 최적화시킨다.
이러한 수신 모듈(110)은 대역 통과 필터(Band Pass Filter, BPF), 스위치, 튜너, 버퍼(Buffer) 및 DSP(Digital Signal Processor) 등의 구성들을 회로 기판에 실장하여 하나의 통합 수신 모듈로 구현될 수 있다.
안테나(120)는 하나 이상 마련될 수 있고, 수신 모듈(110)에 안착될 수 있다.
안테나(120)는 어느 한 주파수 대역의 신호를 기본 주파수 대역의 신호로서 수신하는 안테나를 나타낸다. 어느 한 주파수 대역은 일례로 FM 대역, AM 대역, DAB 대역, 또는 DMB 대역 등 다양한 방송 신호의 주파수 대역일 수 있다.
안테나(120)는 수신 모듈(110)에 안착되어 수신된 신호를 수신 모듈(110)에 전달한다.
안테나(120)로서 코일 안테나가 사용될 수 있으나, 이외에도 칩 안테나, 마이크로스트립 패치 안테나 등 다양한 다른 안테나가 사용될 수도 있다.
도 3은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 구성을 도시한다.
안테나 장치(100)는 수신 모듈(110)과 안테나(120)를 포함한다.
수신 모듈(110)은 증폭부(111), 튜너(112), 및 제어부(113)를 포함할 수 있고, 도시 되진 않았으나, 안테나(120)로부터 수신된 신호 중 일정한 주파수 대역의 신호만을 추출하는 필터를 더 포함할 수 있다.
증폭부(111)는 안테나(120)로부터 수신된 신호를 증폭시키는 구성으로서, 미리 설정된 주파수 대역의 신호를 증폭시키는 증폭기를 포함할 수 있다.
튜너(112)는 사용자가 선택한 주파수에 동조(同調)하여 선택된 주파수의 신호를 추출한다.
튜너(112)는 사용자로부터 선택된 주파수의 신호를 음향 신호로서 차량(1)의 오디오에 제공할 수 있다. 튜너는 차량(1)의 오디오를 통해 선택된 주파수에 동조할 수 있다.
튜너(112)로부터 추출된 신호는 차량(1)의 오디오에 전달될 수 있고, 오디오는 전달된 신호를 음향으로 송출할 수 있다.
제어부(113)는 안테나(120)가 수신 가능한 주파수 대역을 제어하거나, 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 제어한다.
제어부(113)는 안테나(120)가 포함하는 코일의 동작 범위를 조절함으로써 안테나(120)가 수신 가능한 주파수 대역(이하, 동작 주파수 대역)을 제어할 수 있다. 코일의 길이가 길수록 안테나(120)가 동작 주파수 대역은 낮아진다.
제어부(113)는 증폭부(111)의 소자값을 변경함으로써 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 변경시킬 수 있다. 이 경우, 제어부(113)는 안테나(120)에 대해 임피던스 매칭이 수행될 수 있도록 증폭부(111)의 소자값을 선택할 수 있다.
제어부(113)는 전술한 바와 같이 안테나(120)가 포함하는 코일의 동작 범위를 조절하고, 증폭부(111)의 소자값을 변경시킬 수 있다.
안테나 장치(100)의 제어부(113)의 제어 과정에 대한 자세한 설명은 후술한다.
제어부(113)는 안테나 장치(100) 내 구성요소들을 제어하기 위한 다양한 제어 신호들을 생성할 수 있다.
제어부(113)는 수신 모듈(110)과 별도의 모듈로서 구현되거나 차량(1)의 전자 제어 유닛(ECU)와 통합된 모듈로서 구현될 수 있다.
제어부(113)는 안테나 장치(100) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
제어부(113)는 전자 제어 유닛(ECU) 또는 단말기 등으로 신호를 전송할 수 있다. 이 경우, CAN(Controller Area Network) 통신 방식이 이용되어 신호가 전송될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 안테나 장치의 세부 구성 및 코일의 가용 범위에 따른 동작 주파수를 도시한다. 도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 안테나 장치를 이용하는 경우 주파수 대 신호 세기를 도시한다. 도 7은 일 실시예에 따른 안테나 장치를 이용하는 경우 강전계에서 얻을 수 있는 효과를 도시한다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 안테나(120)는 코일(121)과 전환부(122)를 포함할 수 있다.
코일(121)은 전환부(122)를 통해 수신된 전류에 의해 작동된다. 작동되는 코일(121)의 길이가 길수록, 즉, 전류가 흐르는 코일(121)의 길이가 길수록 안테나(120)가 수신 가능한 주파수 대역은 낮아진다.
전환부(122)는 스위치를 포함할 수 있고, 제어부(113)의 제어 신호에 의해 코일(121)과의 연결 지점을 변경시킴에 따라 작동되는 코일(121)의 길이(즉, 코일(121)의 동작 범위)를 조절할 수 있다. 또한, 코일(121)의 동작 범위가 변경됨에 따라 동작 주파수 대역 또한 변경될 수 있다.
일례로 도 4에 도시된 바와 같이 제어부(113)가 전환부(122)의 스위치를 SW1 지점에 위치시키면 동작 주파수 대역은 88MHz 이상 93MHz 미만이 될 수 있고, 스위치를 SW2 지점에 위치시키면 코일(121)의 동작 범위가 줄어듦에 따라 동작 주파수 대역은 93MHz 이상 98MHz 미만이 될 수 있고, 스위치를 SW3 지점에 위치시키면 코일(121)의 동작 범위가 더 줄어듦에 따라 동작 주파수 대역은 98MHz 이상 103MHz 미만이 될 수 있고, 스위치를 SW4 지점에 위치시키면 동작 범위가 더 줄어듦에 따라 동작 주파수 대역은 103MHz 이상 108MHz 미만이 될 수 있다.
도 5를, 참조하면 이와 같이 제어부(113)가 안테나(120)의 동작 주파수를 유동적으로 조절함으로써 기존의 안테나 장치(상단 그래프)와 비교하여 신호(S) 대 잡음(N) 비를 개선할 수 있게 되었다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 스위치가 SW1 지점에 위치하면 동작 주파수 대역은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이88MHz 이상 93MHz 미만의 일부 주파수 대역이 될 수 있고, 사용자가 선택한 주파수(90MHz)에서 기존의 안테나 장치(100)에 비해 높은 신호(S) 대 잡음(N) 비를 획득할 수 있게 된다.
또한, 스위치가 SW2 지점에 위치하면 동작 주파수 대역은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이93MHz 이상 98MHz 미만의 일부 주파수 대역이 될 수 있고, 사용자가 선택한 주파수(97MHz)에서 기존의 안테나 장치(100)에 비해 높은 신호(S) 대 잡음(N) 비를 획득할 수 있게 된다.
또한, 스위치가 SW3 지점에 위치하면 동작 주파수 대역은 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이98MHz 이상 108MHz 미만의 일부 주파수 대역이 될 수 있고, 사용자가 선택한 주파수(100MHz)에서 기존의 안테나 장치(100)에 비해 높은 신호(S) 대 잡음(N) 비를 획득할 수 있게 된다.
또한, 스위치가 SW4 지점에 위치하면 동작 주파수 대역은 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이98MHz 이상 108MHz 미만의 일부 주파수 대역이 될 수 있고, 사용자가 선택한 주파수(105MHz)에서 기존의 안테나 장치(100)에 비해 높은 신호(S) 대 잡음(N) 비를 획득할 수 있게 된다.
이와 같이 동작 주파수 대역을 분할하여 안테나(120)를 구동하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 기존에 비하여 사용자가 선택한 주파수(90MHz, 97MHz, 100MHz, 105MHz)에서 기존에 비해 높은 신호(S) 대 잡음(N) 비를 획득할 수 있게 된다.
전술한 실시예는 주파수 대역이 제어부(113)와 전환부(122)에 의해 4개의 동작 주파수 대역으로 나뉘는 것으로서 기술되었으나, 동작 주파수 대역의 개수는 이에 한정되지 아니한다.
또한, 도 7을 참조하면, 강전계 조건에서는 강전계 신호(E1a, E2a)에 의한 인터모듈레이션 신호(Eb)가 발생하고 인터모듈레이션 신호(Eb)에 의해 신호 간섭이 증가할 수 있다. 그러나, 안테나(140)가 일부 주파수 대역에서만 동작하므로, 인터모듈레이션 신호(Eb)가 감소할 수 있고, 이에 따라 수신 성능이 개선될 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 구성을 도시한다. 도 9는 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 증폭부의 세부 회로를 도시한다. 도 10a, 도 10b, 도 10c, 도 10d 및 도 10e은 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 임피던스에 대한 복소수 평면 스미스 차트(Smith Chart)를 도시한다.
안테나 장치(100)는 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 조절함으로써 안테나(120)에 대한 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
안테나 장치(100)의 증폭부(111)는 내부 증폭 회로(111c)의 임피던스 변동 범위를 조절하는 선택부(111a) 및 매칭부(111b)를 포함한다.
선택부(111a)는 스위치를 포함할 수 있고, 제어부(113)의 제어 신호에 의해 매칭부(111b)와의 연결 지점을 선택함으로써 증폭 회로(111c)의 임피던스 변동 범위를 조절할 수 있다.
매칭부(111b)는 증폭 회로(111c)와 병렬 연결된 서로 다른 용량을 갖는 복수의 인덕터를 포함할 수 있고, 선택부(111a)에 의해 어느 한 인덕터가 선택됨으로써 증폭 회로(111c)의 임피던스 변동 범위를 조절할 수 있다.
증폭 회로(111c)는 일반적인 신호 세기를 증폭시키는 회로가 될 수 있고, 이는 공지된 기술인 바 자세한 설명을 생략한다.
도 9를 참조하면, 제어부(113)는 증폭 회로(111c)가 매칭부(111b)의 복수의 인덕터 중 어느 한 인덕터와 연결되도록 선택부(111a)를 제어할 수 있고, 이에 따라 어느 한 인덕터가 선택되어 증폭 회로(111c)의 임피던스 변동 범위가 제어될 수 있다.
이 경우, 제어부(113)는 사용자가 선택한 주파수에 기초하여 증폭 회로(111c)의 임피던스 변동 범위를 변경시킬 수 있다.
구체적으로, 도 10a를 참조하면, 안테나(120)가 동작 가능한 전체 주파수 대역인 500kHz이상 1700kHz에서 안테나(120)의 임피던스(AI)가 R+jX인 경우, 임피던스 매칭이 되기 위한 이상적인 증폭부(111)의 임피던스(이하, 임피던스 매칭 영역; op)는 켤레 복소수 값인 R-jX가 되어야 한다.
선택된 인덕터의 용량(즉, 인덕턴스)이 작을수록 증폭부(111)의 500kHz이상 1700kHz 에서의 임피던스 변동 범위는 안테나(120)의 임피던스(AI)로부터 도 10a의 상단 궤적 상에서 멀어지게 된다. 또한, 임피던스 매칭 영역(op)에 대응하는 주파수 대역은 증가한다(도 10a에서 4mH의 인덕터 선택 시 500kHz~800kHz, 3mH의 인덕터 선택 시 800kHz~1100kHz, 2mH의 인덕터 선택 시 1100kHz~1400kHz 로 임피던스 매칭 영역(op)에 대응하는 주파수 대역 증가).
따라서, 안테나 장치(100)의 제어부(113)는 사용자가 선택한 주파수가 임피던스 매칭 영역(op)에 존재하도록 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 조절할 수 있다. 즉, 제어부(113)는 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위 내에서 사용자가 선택한 주파수에 대응하는 영역이 임피던스 매칭 영역(op)이 되도록 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 조절할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 선택한 주파수가 500kHz이상 800kHz미만인 것으로 판단된 경우, 제어부(113)는 500kHz 이상 1700kHz미만(즉, 안테나(120)가 수신 가능한 전체 주파수 대역)에서의 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 도 10b에 상단에 도시된 바와 같이 변경시킬 수 있고, 이에 따라 500kHz이상 800kHz 미만에서 증폭부(111)의 임피던스는 임피던스 매칭 영역(op)에 존재할 수 있게 된다.
또한, 사용자가 선택한 주파수가 800kHz이상 1100kHz미만인 것으로 판단된 경우, 제어부(113)는 500kHz 이상 1700kHz미만에서의 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 도 10c에 상단에 도시된 바와 같이 변경시킬 수 있고, 이에 따라 800kHz이상 1100kHz미만에서 증폭부(111)의 임피던스는 임피던스 매칭 영역(op)에 존재할 수 있게 된다.
또한, 사용자가 선택한 주파수가 1100kHz이상 1400kHz 미만인 것으로 판단된 경우, 제어부(113)는 500kHz 이상 1700kHz미만에서의 증폭부(131)의 임피던스 변동 범위를 도 10d에 상단에 도시된 바와 같이 변경시킬 수 있고, 이에 따라 1100kHz이상 1400kHz미만에서 증폭부(111)의 임피던스는 임피던스 매칭 영역(op)에 존재할 수 있게 된다.
또한, 사용자가 선택한 주파수가 1400kHz이상 1700kHz 미만인 것으로 판단된 경우, 제어부(113)는 500kHz 이상 1700kHz미만에서의 증폭부(131)의 임피던스 변동 범위를 도 10e에 상단에 도시된 바와 같이 변경시킬 수 있고, 이에 따라 1400kHz이상 1700kHz미만에서 증폭부(111)의 임피던스는 임피던스 매칭 영역(op)에 존재할 수 있게 된다.
전술한 실시예는 안테나(120)가 수신 가능한 전체 주파수 대역이 500kHz이상 1700kHz미만인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 안테나(120)가 수신 가능한 전체 주파수 대역은 이에 한정되지 아니한다.
또한, 전술한 실시예는 사용자가 선택한 주파수가 제어부(113)에 의해 500kHz이상 800kHz미만, 800kHz이상 1100kHz미만, 또는 1100kHz이상 1400kHz미만을 구분된 경우를 예로 들어 설명하였으나, 제어부(113)는 이외에도 사용자가 선택한 주파수를 다양한 구간으로 구분할 수 있다.
안테나 장치(100)는 일 실시예에 따른 안테나 장치(100)의 코일(121)과 전환부(122)를 포함하는 안테나(120)를 포함하고, 선택부(111a)와 매칭부(111b)와 증폭 회로(111c)를 포함하는 증폭부(111)를 모두 포함할 수 있다. 증폭부(111), 튜너(112), 제어부(113), 안테나(120)에 대한 설명은 전술한 바 중복된 설명을 생략한다.
도 11은 또 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 구성을 도시한다. 도 12는 또 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 동작을 설명하기 위한 주파수 이득을 도시한다. 도 13 및 도 14는 또 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 보정 값을 도시한다.
도 11을 참조하면, 안테나 장치(100)는 수신 모듈(110)과 안테나(120)를 포함한다.
안테나(120)는 코일(121)과, 전환부(122)를 포함하고, 수신 모듈(110)은 증폭부(111), 튜너(112), 및 제어부(113)를 포함할 수 있다.
코일(121), 전환부(122), 증폭부(111) 및 튜너(112)의 동작은 도 3 및 도 4에 도시된 코일, 전환부, 증폭부 및 튜너와 동일할 수 있다.
제어부(113)는 안테나(120)가 수신 가능한 주파수 대역을 제어하거나, 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 제어한다.
제어부(113)는 안테나(120)가 포함하는 코일의 동작 범위를 조절함으로써 안테나(120)가 수신 가능한 주파수 대역(이하, 동작 주파수 대역)을 제어할 수 있으며, 증폭부(111)의 소자값을 변경함으로써 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 변경시킬 수 있다.
제어부(113)는 차량(1)이 위치하는 지역(또는 행정 구역)의 변경을 감지하거나, 현재 청취 중인 방송 신호의 주파수의 변경을 감지할 수 있다.
제어부(113)는 지역(또는 행정 구역)의 변경 또는 방송 신호의 주파수 변경에 응답하여 코일의 동작 범위를 조절할 수 있다. 그에 따라, 제어부(113)는 안테나(120)가 수신 가능한 주파수 대역(이하, 동작 주파수 대역)을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(113)는 지역(또는 행정 구역)의 변경 또는 방송 신호의 주파수 변경에 응답하여 증폭부(111)의 소자값을 변경할 수 있다. 그에 따라, 제어부(113)는 증폭부(111)의 임피던스 변동 범위를 변경시킬 수 있다.
예를 들어, A 지역에서는 라디오 방송 또는 디지털 미디어의 컨텐츠가 제1 주파수(f1)를 가지는 신호에 의하여 반송(搬送, carry)되며, B 지역에서는 라디오 방송 또는 디지털 미디어의 컨텐츠가 제2 주파수(f2)를 가지는 신호에 의하여 반송(搬送, carry)될 수 있다.
차량(1)이 A 지역을 주행 중에 안테나 장치(100)는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 신호는 라디오 방송 신호 또는 디지털 미디어 신호 등일 수 있으며, 제1 주파수(f1)는 A 지역에서 라디오 방송 또는 디지털 미디어의 컨텐츠가 반송(搬送, carry)되는 주파수를 나타낼 수 있다.
도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 주파수(f1)는 동작 주파수 대역은 93MHz 이상 98MHz 미만일 수 있으며, 스위치를 SW2 지점에 위치시킬 때 안테나 장치(100)의 동작 범위에 포함될 수 있다. 제2 주파수(f2)는 동작 주파수 대역은 98MHz 이상 103MHz 미만일 수 있으며, 스위치를 SW3 지점에 위치시킬 때 안테나 장치(100)의 동작 범위에 포함될 수 있다. 제1 주파수(f1)를 가지는 신호와 제2 주파수(f2)를 가지는 신호는 동일한 방송 컨텐츠를 전달할 수 있다.
차량(1)이 A 지역을 주행하는 중에 제1 주파수(f1)를 가지는 신호 자체의 세가가 제2 주파수(f2)를 가지는 신호 자체의 세기보다 크다. 따라서, 제1 주파수(f1)를 가지는 신호에 대하여 안테나 장치(100)가 최대의 이득을 가지도록 제어부(113)는 스위치를 SW2 지점에 위치시킬 수 있다.
그 결과, 차량(1)이 A 지역을 주행하는 중에 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기는 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기보다 현저히 크다.
차량(1)이 A 지역과 B 지역의 경계를 주행하는 중에 제1 주파수(f1)를 가지는 신호 자체의 세기는 감소하고, 제2 주파수(f2)를 가지는 신호 자체의 세기는 증가한다. 그에 따라, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 안테나 장치(100)에 의하여 수신되는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기는 감소하고, 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기는 증가할 수 있다.
차량(1)이 B 지역을 주행 중에 제1 주파수(f1)를 가지는 신호 자체의 세기는 제2 주파수(f2)를 가지는 신호 자체의 세기보다 작아질 수 있다. 그러나, 스위치를 SW2 지점에 위치하므로 즉 안테나 장치(100)가 93MHz 이상 98MHz 미만의 신호를 수신하는데 최적화되어 있으므로, 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이 안테나 장치(100)에 의하여 수신되는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기는 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기와 유사하거나 클 수 있다.
제어부(113)는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기와 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기를 단순 비교하고, 비교 결과에 따라 제어부(113)는 여전히 스위치를 SW2 지점에 위치시킬 수 있다. 그 결과, B 지역에서의 신호의 수신률은 A 지역에서의 신호의 수신률보다 감소할 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 제어부(113)는 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기를 예측하고, 예측된 신호의 수신 세기에 기초하여 방송 신호를 수신하는 주파수를 변경할 수 있다.
도 12의 (d)에 도시된 바와 같이, 차량(1)이 A 지역을 주행하는 중에 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기는 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기보다 현저히 크다.
차량(1)이 A 지역과 B 지역의 경계를 주행하는 중에는 안테나 장치(100)에 의하여 수신되는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기는 감소하고, 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기는 증가할 수 있다.
제어부(113)는 각 주파수를 가지는 신호들의 최대 이득을 고려하여 주파수 변경 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(113)는 93MHz 이상 98MHz 미만의 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기를 스위치를 SW2 지점에 위치할 때의 수신 세기로 보정하고, 98MHz 이상 103MHz 미만의 제2 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기를 스위치를 SW2 지점에 위치할 때의 수신 세기로 보정할 수 있다. 제어부(113)는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기를 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기와 비교하고, 비교 결과에 따라 주파수 변경 여부를 판단할 수 있다. 도 12의 (e)에 도시된 바와 같이 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기가 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기보다 여전히 클 수 있으며, 제어부(113)는 수신 주파수를 변경하지 아니할 수 있다.
차량(1)이 B 지역을 주행 중에 제1 주파수(f1)를 가지는 신호 자체의 세기는 제2 주파수(f2)를 가지는 신호 자체의 세기보다 작아질 수 있으며, 제어부(113)는 각 주파수를 가지는 신호들의 최대 이득을 고려하여 주파수 변경 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 12의 (f)에 도시된 바와 같이 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기는 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기보다 작아질 수 있으며, 제어부(113)는 수신 주파수를 제1 주파수(f1)에서 제2 주파수(f2)로 변경할 수 있다.
그 결과, 차량(1)은 A 지역에서 신호 자체의 세기가 강한 제1 주파수(f1)를 가지는 신호를 수신하고, B 지역에서 신호 자체의 세기가 강한 제2 주파수(f2)를 가지는 신호를 수신할 수 있다.
제어부(113)는 각 주파수를 가지는 신호들의 세기를 최대 이득의 세기로 보정하기 위하여, 안테나 특성을 반영한 수학식을 이용하거나 안테나 특성을 반영한 룩업 테이블을 이용할 수 있다.
예를 들어, 제어부(113)는 스위치의 위치에 따른 안테나의 이득 곡선과 유사한 함수를 이용하여 각 주파수를 가지는 신호들의 세기를 최대 이득의 세기로 보정할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제어부(113)는 스위치가 SW1 지점에 위치하는 경우 안테나의 이득 곡선과 나타내는 제1 함수(F1)와, 스위치가 SW2 지점에 위치하는 경우 안테나의 이득 곡선과 나타내는 제2 함수(F2)와, 스위치가 SW3 지점에 위치하는 경우 안테나의 이득 곡선과 나타내는 제3 함수(F3)와, 스위치가 SW4 지점에 위치하는 경우 안테나의 이득 곡선과 나타내는 제4 함수(F4)를 저장할 수 있다.
제1 함수(F1)는 88MHz 이상 93MHz 미만의 주파수를 가지는 신호에 대한 안테나의 이득을 나타내며, 제2 함수(F2)는 93MHz 이상 98MHz 미만의 주파수를 가지는 신호에 대한 안테나의 이득을 나타내며, 제3 함수(F3)는 98MHz 이상 103MHz 미만의 주파수를 가지는 신호에 대한 안테나의 이득을 나타내며, 제4 함수(F4)는 103MHz 이상 108MHz 미만의 주파수를 가지는 신호에 대한 안테나의 이득을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 현재 스위치를 SW2 지점에 위치시키고 93MHz 이상 98MHz 미만의 제1 주파수(f1)를 가지는 신호를 수신 중에, 제어부(113)는 제2 함수(F2)와 제3 함수(F3)를 이용하여 98MHz 이상 103MHz 미만의 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기를 보정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(113)는 제2 주파수(f2)가 입력될 때 제2 함수(F2)의 출력과 제2 주파수(f2)가 입력될 때 제3 함수(F3)의 출력 사이의 차이에 기초하여 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기를 보정할 수 있다. 제어부(113)는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기를 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 주파수 변경 여부를 판단할 수 있다.
또한, 제어부(113)는 제1 주파수(f1)가 입력될 때 제2 함수(F2)의 출력에 기초하여 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 세기를 최대 이득의 세기로 보정하고, 제2 주파수(f2)가 입력될 때 제3 함수(F3)의 출력에 기초하여 제2 주파수(f2)를 가지는 신호를 최대 이득의 세기로 보정할 수 있다. 제어부(113)는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 최대 세기를 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 최대 세기와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 비교 결과에 기초하여 주파수 변경 여부를 판단할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 제어부(113)는 스위치가 SW1 지점에 위치하는 경우 안테나의 이득 곡선 값들을 포함하는 제1 테이블과, 스위치가 SW2 지점에 위치하는 경우 안테나의 이득 곡선 값들을 포함하는 제2 테이블과, 스위치가 SW3 지점에 위치하는 경우 안테나의 이득 곡선 값들을 포함하는 제3 테이블과, 스위치가 SW4 지점에 위치하는 경우 안테나의 이득 곡선 값들을 포함하는 제4 테이블을 저장할 수 있다.
제1 테이블은 88MHz 이상 93MHz 미만의 주파수를 가지는 신호에 대한 안테나의 이득 값들을 포함하고, 제2 테이블은 93MHz 이상 98MHz 미만의 주파수를 가지는 신호에 대한 안테나의 이득 값들을 포함하고, 제3 테이블은 98MHz 이상 103MHz 미만의 주파수를 가지는 신호에 대한 안테나의 이득 값들을 포함하고, 제4 테이블은 103MHz 이상 108MHz 미만의 주파수를 가지는 신호에 대한 안테나의 이득 값들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 현재 스위치를 SW2 지점에 위치시키고 93MHz 이상 98MHz 미만의 제1 주파수(f1)를 가지는 신호를 수신 중에, 제어부(113)는 제2 테이블과 제3 테이블을 이용하여 98MHz 이상 103MHz 미만의 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기를 보정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(113)는 제1 주파수(f1)에 대응하는 제2 테이블의 출력에 기초하여 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 세기를 최대 이득의 세기로 보정하고, 제2 주파수(f2)에 대응하는 제3 테이블의 출력에 기초하여 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 세기를 최대 이득의 세기로 보정할 수 있다. 제어부(113)는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 최대 세기를 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 최대 세기와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 비교 결과에 기초하여 주파수 변경 여부를 판단할 수 있다.
또한, 제어부(113)는 제2 주파수(f2)에 대응하는 제2 테이블의 출력과 제2 주파수(f2)에 대응하는 제3 테이블의 출력 사이의 차이에 기초하여 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기를 보정할 수 있다. 제어부(113)는 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 수신 세기를 여 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 주파수 변경 여부를 판단할 수 있다.
도 15는 또 다른 일 실시예에 따른 안테나 장치의 동작을 도시한다.
차량(1)은 방송 신호를 수신한다(1010).
차량(1)은 안테나 장치(100)를 통하여 방송 컨텐츠를 포함하는 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)은 제1 주파수(f1)를 가지는 신호와 제2 주파수(f2)를 가지는 신호를 수신하고, 제1 주파수(f1)를 가지는 신호로부터 방송 컨텐츠를 출력할 수 있다.
차량(1)은 서로 다른 주파수들의 방송 신호의 수신 세기를 보정한다(1020).
차량(1)은 안테나 장치(100)의 이득 곡선을 나타내는 함수들(F1, F2, F3, F4) 또는 룩업 테이블들(T1, T2, T3, T4)을 이용하여 방송 신호의 주파수들의 수신 세기를 보정할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)은 함수들(F1, F2, F3, F4) 또는 룩업 테이블들(T1, T2, T3, T4)을 이용하여 제1 주파수(f1)를 가지는 신호와 제2 주파수(f2)를 가지는 신호를 보정할 수 있다.
차량(1)은 제2 주파수(f2)가 입력될 때 제2 함수(F2)의 출력과 제2 주파수(f2)가 입력될 때 제3 함수(F3)의 출력 사이의 차이에 기초하여 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 수신 세기를 보정할 수 있다. 또한, 차량(1)은 제1 주파수(f1)가 입력될 때 제2 함수(F2)의 출력에 기초하여 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 세기를 최대 이득의 세기로 보정하고, 제2 주파수(f2)가 입력될 때 제3 함수(F3)의 출력에 기초하여 제2 주파수(f2)를 가지는 신호를 최대 이득의 세기로 보정할 수 있다.
차량(1)은 제1 주파수(f1)에 대응하는 제2 테이블의 출력에 기초하여 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 세기를 최대 이득의 세기로 보정하고, 제2 주파수(f2)에 대응하는 제3 테이블의 출력에 기초하여 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 세기를 최대 이득의 세기로 보정할 수 있다. 또한, 차량(1)은 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 최대 세기를 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 최대 세기와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 비교 결과에 기초하여 주파수 변경 여부를 판단할 수 있다.
차량(1)은 서로 다른 주파수들의 방송 신호의 보정된 수신 세기 사이의 비교 결과에 기초하여 수신 주파수를 판단한다(1030).
차량(1)은 방송 신호의 주파수들의 보정된 수신 세기를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 방송 컨텐츠를 수신하기 위한 수신 주파수를 판단할 수 있다.
예를 들어, 차량(1)은 제1 주파수(f1)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기를 제2 주파수(f2)를 가지는 신호의 보정된 수신 세기와 비교하고, 비교 결과에 기초하여 제1 주파수(f1)를 가지는 신호와 제2 주파수(f2)를 가지는 신호 중 보정된 신호의 세기가 강한 신호로부터 방송 컨텐츠를 추출할 수 있다.
구체적으로, 지역 A에서 제1 주파수(f1)를 통하여 방송 컨텐츠가 반송(搬送, carry)되고, 지역 B에서 제2 주파수(f2)를 통하여 동일한 방송 컨텐츠가 반송(搬送, carry)될 수 있다. 차량(1)은 지역 A에서 스위치를 SW2 지점에 위치시키고 제1 주파수(f1)를 가지는 신호를 수신할 수 있으며, 지역 B에서 스위치를 SW3 지점에 위치시키고 제2 주파수(f2)를 가지는 신호를 수신할 수 있다.
차량(1)은 동일한 컨텐츠를 반송(搬送, carry)하는 서로 다른 주파수들을 가지는 복수의 신호들의 수신 세기를 보정할 수 있다. 또한, 차량(1)은 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 최대 수신 세기를 나타내는 신호로부터 컨텐츠를 획득할 수 있다.
이처럼, 차량(1)이 주행 중인 지역이 변경됨에 따라 차량(1)은 자동으로 신호의 수신 주파수를 변경하고, 안테나 장치(100)의 주파수 특성을 변경할 수 있다.
안테나 장치(100)의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
한편, 안테나 장치(100)의 일부 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소일 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 100: 안테나 장치
110: 수신 모듈 111: 증폭부
111a: 선택부 111b: 매칭부
111c: 증폭 회로 112: 튜너
113: 제어부 120: 안테나
121: 코일 122: 전환부

Claims (20)

  1. 서로 다른 동작 주파수 대역들에서 서로 다른 이득 특성을 가지는 안테나;
    동일한 컨텐츠를 반송하는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하고, 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 안테나의 이득 특성을 변경하고, 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들 중에 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 제1 동작 주파수 대역의 제1 특성 함수와 제2 동작 주파수 대역의 제2 특성 함수를 포함하고, 제1 주파수에 대한 상기 제1 특성 함수의 출력값이 제2 주파수에 대한 상기 제2 특성 함수의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 서로 다른 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 함수들을 이용하여 상기 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하되,
    상기 복수의 특성 함수가 상기 제 1 특성 함수와 상기 제 2 특성 함수를 포함하는 차량.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 서로 다른 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 테이블들을 이용하여 상기 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 차량.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 제1 동작 주파수 대역의 제1 특성 테이블과 제2 동작 주파수 대역의 제2 특성 테이블을 포함하고, 제1 주파수에 대한 상기 제1 특성 테이블의 출력값이 제2 주파수에 대한 상기 제2 특성 테이블의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득하는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는 무선 신호를 수신하는 코일 및 상기 코일의 동작 주파수 대역을 조절하는 스위치를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 스위치를 제어함으로써 상기 코일의 동작 주파수 대역을 변경하는 차량.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스위치는 상기 코일과 복수개의 연결 지점에서 연결 가능하고,
    상기 코일은 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 스위치의 연결 지점이 변경됨으로써 동작 주파수 대역이 조절되는 차량.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자로부터 선택된 주파수에 기초하여 상기 코일의 동작 주파수 대역을 판단하는 차량.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 차량은 상기 안테나로부터 수신된 무선 신호를 증폭시키는 증폭부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 증폭부의 임피던스 변동 범위를 제어하는 차량.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 증폭부는 스위치, 복수의 인덕터들, 및 증폭 회로를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 스위치를 상기 복수의 인덕터들 중 어느 하나에 연결하는 차량.
  11. 서로 다른 동작 주파수 대역들에서 서로 다른 이득 특성을 가지는 안테나를 포함하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    동일한 컨텐츠를 반송하는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하고;
    상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 안테나의 이득 특성을 변경하고;
    서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들 중에 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 것을 포함하고,
    상기 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 것은, 제1 주파수에 대한 제1 특성 함수의 출력값이 제2 주파수에 대한 제2 특성 함수의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 것은, 상기 서로 다른 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 함수를 이용하여 상기 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 것을 포함하되,
    상기 복수의 특성 함수가 상기 제 1 특성 함수와 상기 제 2 특성 함수를 포함하는 차량의 제어 방법.
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 것은, 상기 서로 다른 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 테이블들을 이용하여 상기 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 것은, 제1 주파수에 대한 제1 특성 테이블의 출력값이 제2 주파수에 대한 제2 특성 테이블의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 무선 신호를 수신하는 코일;
    상기 코일의 동작 주파수 대역을 조절하는 스위치;
    동일한 컨텐츠를 반송하는 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하고, 상기 복수의 신호들의 보정된 수신 세기에 기초하여 상기 스위치를 제어함으로써 상기 코일의 동작 주파수 대역을 변경하고, 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 신호들 중에 최대 보정된 수신 세기를 가지는 신호로부터 컨텐츠를 획득하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 제1 동작 주파수 대역의 제1 특성 함수와 제2 동작 주파수 대역의 제2 특성 함수를 포함하고, 제1 주파수에 대한 상기 제1 특성 함수의 출력값이 제2 주파수에 대한 상기 제2 특성 함수의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득하는 안테나 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 동작 주파수 대역의 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 함수들을 이용하여 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하되,
    상기 복수의 특성 함수가 상기 제 1 특성 함수와 상기 제 2 특성 함수를 포함하는 안테나 장치.
  18. 삭제
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 동작 주파수 대역의 이득 특성을 나타내는 복수의 특성 테이블들을 이용하여 상기 복수의 신호들의 수신 세기를 보정하는 안테나 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는 제1 동작 주파수 대역의 제1 특성 테이블과 제2 동작 주파수 대역의 제2 특성 테이블을 포함하고, 제1 주파수에 대한 상기 제1 특성 테이블의 출력값이 제2 주파수에 대한 상기 제2 특성 테이블의 출력값보다 큰지 여부에 기초하여 상기 제1 주파수를 가지는 신호로부터 상기 컨텐츠를 획득하는 안테나 장치.
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