KR102602294B1 - 차량용 안테나 장치 - Google Patents
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Abstract
다양한 종류의 신호를 수신하면서도 소형화를 달성할 수 있는 차량용 안테나 장치로서, 서로 다른 동작 주파수에서 동작하는 복수의 내장형 안테나; 및 상기 복수의 내장형 안테나 각각에 전기적으로 연결되고 케이스의 적어도 일부 외관을 형성하는 복수의 전도성 프레임을 포함하는 상기 케이스를 포함한다.
Description
본 출원은 차량용 안테나 장치에 관한 것으로서, 소형화가 가능한 차량용 안테나 장치에 관한 것이다.
최근의 차량용 안테나 장치는 라디오 신호, 방송 신호의 수신 기능뿐만 아니라 통신 신호 수신 기능까지도 요구된다. 즉, AM/FM 라디오 신호의 수신, DMB, DAB, SXM 등 방송 신호의 수신, 3G/4G(LTE) 등 통신 신호의 수신 기능이 요구되고 있다. 향후에는 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems) 기능 및 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기능도 요구될 것으로 예상된다. 따라서 다양한 신호의 수신을 위한 여러 안테나가 차량용 안테나 장치에 추가되면서 차량용 안테나 장치의 크기가 커지고 있고, 업계에서는 차량의 공간 제약 등의 이유로 안테나를 소형화하는 것을 주요 기술적 과제로 삼고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 안테나 장치는, 베이스(110), 신호 처리 기판(120), 내장형 안테나 모듈(130:130-1, 130-2, 130-3) 및 케이스(150)를 포함한다.
베이스(110)는, 전체적으로 플레이트(plate) 형상을 가지는 부재로서, 하부면이 차량의 외부 패널에 결합되고 상부에 상기 신호 처리 기판(120) 및 내장형 안테나 모듈(130)이 설치된다.
신호 처리 기판(120)은 상기 내장형 안테나 모듈(130)을 통해 수신되는 신호를 처리한다. 예컨대, 원하는 주파수 대역의 신호를 대역 통과 필터로 필터링하여 노이즈 등을 제거하고 필요한 수준으로 증폭한다. 이러한 신호 처리 기판(120)은 예를 들어 PCB(Printed Circuit Board) 형태로 구성될 수 있다.
내장형 안테나 모듈(130)은 복수 개의 안테나를 포함한다. 제 1 안테나(130-1)는, LTE(Long Term Evolution) 등의 이동 통신 서비스를 위한 신호를 수신하고, 제 2 안테나(130-2)는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 수신하며, 제 3 안테나(130-3)는 AM/FM 라디오 신호를 수신한다. 이외에도 텔레메틱스 신호를 수신하기 위한 안테나 등이 더 포함될 수도 있다. 내장형 안테나 모듈(130)은 신호를 수신하여 상기 신호 처리 기판(120)으로 전달한다.
케이스(150)는, 베이스(110)와 결합하여 내부 수용 공간에 상기 신호 처리 기판(120) 및 내장형 안테나 모듈(130)을 수용한다. 케이스(150)는 샤크 핀 형태로 구현되어 차량 이동시 발생하는 공기 저항과 풍절음을 감소시킬 수 있다.
이상의 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 종래의 차량용 안테나 장치는, 다양한 종류의 신호를 수신하기 위한 여러 내장형 안테나가 내부에 장착된다. 따라서 차량용 안테나 장치의 크기, 특히 높이가 커지는 문제점이 있다. 특히, AM/FM 신호를 수신하는 안테나의 경우 모노폴로 제작할 때 이론상 진공 상태에서 약 75cm의 전기적 길이를 가져야 한다. 이외 DMB 신호의 경우에도 동작 주파수 대역은 180MHz ~ 210MHz로 이론상 진공 상태에서 약 37.5cm의 전기적 길이를 가져야 한다. 이와 같이 차량용 안테나 장치에 다양한 종류의 신호, 특히 저주파수 대역의 신호를 수신하기 위한 내장형 안테나를 장착하기 위해서는 넓은 공간이 필요하여 차량용 안테나 장치의 소형화를 어렵게 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 다양한 종류의 신호를 수신하면서도 소형화를 달성할 수 있는 차량용 안테나 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
일 측면에 따른 차량용 안테나 장치는, 서로 다른 동작 주파수에서 동작하는 복수의 내장형 안테나; 및 상기 복수의 내장형 안테나 각각에 전기적으로 연결되고 케이스의 적어도 일부 외관을 형성하는 복수의 전도성 프레임을 포함하는 상기 케이스를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 복수의 전도성 프레임은, 서로 다른 유전율을 갖고, 전기적으로 연결된 내장형 안테나의 전기적 길이를 보상한다.
일 실시예에서, 상기 케이스는, 상기 복수의 전도성 프레임을 인서트 사출하여 제조된다.
일 실시예에서, 상기 복수의 전도성 프레임은, 비전도성의 상기 케이스에 의해 서로 이격되어 절연된다.
일 실시예에서, 상기 복수의 전도성 프레임이 결합되어 상기 케이스의 전체 외관을 형성하고, 상기 복수의 전도성 프레임 간에는 절연된다.
일 실시예에서, 상기 복수의 전도성 프레임은, 접착 테이프 형합, 열융착, 초음파 융착, 본딩 중 어느 하나에 의해 서로 절연되어 결합된다.
일 실시예에서, 상기 복수의 전도성 프레임 사이에는 절연 부재가 삽입되어 서로 절연되어 조립된다.
일 실시예에서, 상기 복수의 전도성 프레임 중 적어도 하나의 전도성 프레임은, 일부 영역의 유전율이 나머지 영역의 유전율보다 높다.
일 실시예에서, 상기 복수의 전도성 프레임 각각의 면적은, 전기적으로 연결된 내장형 안테나의 전기적 길이, 동작 주파수 및 전도성 프레임의 유전율에 의해 결정된다.
일 실시예에 따르면, 케이스에 복수의 전도성 프레임을 결합하여 복수의 내장형 안테나의 전기적 길이를 보상함으로써 내장형 안테나들의 크기를 줄여 차량용 안테나 장치의 크기를 줄일 수 있고 각 내장형 안테나 간의 격리도를 향상시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 내장형 안테나의 크기를 줄임으로써 차량용 안테나 장치의 공간 활용을 극대화할 수 있고, 케이스에 금속 재질의 전도성 프레임을 결합함으로써 차량용 안테나 장치의 구조적 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 전도성 프레임의 일부 영역을 나머지 영역보다 유전율을 높게 함으로써 방사 효율을 높일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 차량용 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 차량용 안테나 장치와 도 3의 차량용 안테나 장치의 크기를 비교한 도면이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 차량용 안테나 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 차량용 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 차량용 안테나 장치와 도 3의 차량용 안테나 장치의 크기를 비교한 도면이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 차량용 안테나 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치는, 베이스(210), 신호 처리 기판(220), 내장형 안테나 모듈(230 : 230-1, 230-2, 230-3), 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3) 및 케이스(150)를 포함한다.
베이스(210)는, 전체적으로 플레이트(plate) 형상을 가지는 부재로서, 하부면이 차량의 외부 패널에 결합되고 상부에 상기 신호 처리 기판(220) 및 내장형 안테나 모듈(230)이 설치된다.
신호 처리 기판(220)은 상기 내장형 안테나 모듈(230)을 통해 수신되는 신호를 처리한다. 예컨대, 원하는 주파수 대역의 신호를 대역 통과 필터로 필터링하여 노이즈 등을 제거하고 필요한 수준으로 증폭한다. 이러한 신호 처리 기판(220)은 예를 들어 PCB(Printed Circuit Board) 형태로 구성될 수 있다.
내장형 안테나 모듈(230)은 복수 개의 안테나를 포함한다. 제 1 안테나(230-1)는, LTE(Long Term Evolution) 등의 이동 통신 서비스를 위한 신호를 수신하고, 제 2 안테나(230-2)는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 수신하고, 제 3 안테나(230-3)는 AM/FM 라디오 신호를 수신한다. 이외에도 텔레메틱스 신호를 수신하기 위한 안테나 등이 더 포함될 수도 있다. 내장형 안테나 모듈(230)은 신호를 수신하여 상기 신호 처리 기판(220)으로 전달한다.
케이스(250)는, 베이스(210)와 결합하여 내부 수용 공간에 상기 신호 처리 기판(220) 및 내장형 안테나 모듈(230)을 수용한다. 케이스(250)는 샤크 핀 형태로 구현되어 차량 이동시 발생하는 공기 저항과 풍절음을 감소시킬 수 있다. 케이스(250)는 금속 성분이 들어 있지 않은 레진 예컨대, PC(Polycarbonate), PA(PolyAcetal), POM(Polyoxymethylene), PET(Polyethylene Terephthalate), PBT(Polybutyleneterephthalate), PEEK(Polyetheretherketone), LCP(Liquid Crystal Polymer), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PPS(Polyphenylenesulfide) 등의 전도성을 갖는 재료로 사출 성형으로 제조한다.
케이스(250)는 상기 내장형 안테나 모듈(230)에 포함된 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3) 각각에 전기적으로 연결되는 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)을 포함한다. 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 케이스(250)의 일부 영역에 결합됨으로써 케이스(250)와 함께 차량용 안테나 장치의 외관을 형성한다. 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 구리(Cu), 알루미늄(Aluminum), 스테인레스(Stainless), 금(Au), 은(Ag) 등의 전도성을 갖는 재료로 다이캐스팅, 가공 프레스, 주조 등을 이용하여 제조될 수 있다. 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 전도성 재료로 제조되면서 서로 다른 유전율을 가질 수 있고 또는 동일한 재료로 제조되어 동일한 유전율을 가질 수 있다.
케이스(250)와 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 인서트 사출(insert injection)을 통해 결합될 수 있다. 케이스(250)를 사출 성형하기 위한 금형에 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)을 삽입(insert)한 후 해당 금형에 수지를 주입하여 사출함으로써 케이스(250)와 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)을 일체화한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 서로 일정한 거리 이격되어 케이스(250)에 결합됨으로써 비전도성인 케이스(250)에 의해 서로 절연되어 주파수 간섭을 방지한다.
복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3) 각각은 신호 처리 기판(220) 위에 설치되는 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3) 각각에 전기적으로 연결된다. 여기서 전기적 연결은 물리적으로 직접 접촉되는 물리적 연결과, 일정한 간격을 유지하면서 전기적인 커플링으로 연결되는 전기적 연결을 포함한다. 물리적 연결은 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)과 안테나(230-1, 230-2, 230-3)를 직접 접촉시키거나 납땜, 커넥터, 컨택핀 등의 중간 매개체를 이용하여 연결시키는 것을 포함한다.
복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 전도성을 가져 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3)로부터 전달되는 신호를 외부로 방사하는 방사체의 역할을 수행한다. 이와 같이 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3) 각각에 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)을 각각 전기적으로 연결하여 각 안테나(230-1, 230-2, 230-3)의 전기적 길이를 보상함으로써 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3)의 크기, 특히 높이를 줄일 수 있다. 따라서 차량용 안테나 장치의 전체적인 크기를 줄일 수 있다. 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3)의 크기를 줄임으로써 케이스(250)와 각 안테나(230-1, 230-2, 230-3)의 이격 거리를 짧게 형성하여 결국 차량용 안테나 장치의 크기를 축소할 수 있다. 또한 안테나(230-1, 230-2, 230-3)의 크기를 줄임으로써 차량용 안테나 장치에서 내장되는 복수의 안테나(230-1, 230-2, 23-3) 간에 이격 거리를 증가시킬 수 있어 격리도(isolation)을 향상시켜 신호 간섭을 방지할 수 있다.
전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 전도성의 금속 재료로 제조되어 플라스틱 등의 강성이 약한 재질로만 케이스(250)를 제조할 때보다 차량용 안테나 장치가 외부 충격에 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다. 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3) 중 케이스(250)의 외부로 노출된 부분은 물리적인 보호를 위해 크롬(Cr), 니켈(Ni), 금(Ag) 등의 도금 물질을 이용하여 도금을 하거나, 스프레이(Spray) 방식으로 UV 코팅이나 도료 코팅을 하여 보호층을 형성할 수 있다. 또는 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)을 포함한 케이스(250) 전체에 보호층을 형성할 수도 있다.
일반적으로 물체의 유전율이 높으면 해당 물체 내에서 진행하는 전자기파의 유효 파장(λ)은 짧아진다. 즉 유전율은 전자기파의 전송 회로 구조의 크기에 결정적인 영향을 미치게 된다. 일반적으로 전자기파의 전송 회로의 크기를 줄이는 방법 중 하나는 기판이나 공진기로 사용되는 유전체를 보다 고유전율의 재료로 교체하는 방법이다. 마찬가지로 전자기파를 방사하는 안테나에서도 고유전율의 방사체를 사용하게 되면 안테나의 크기를 줄일 수 있다. 이론상 유전율이 1인 자유 공간에서의 모노폴 안테나는 송수신 신호의 파장(λ)의 1/4의 전기적 길이를 가져야 한다. 그런데 모노폴 안테나에 고유전율의 방사체를 사용하게 되면 모노폴 안테나의 유효 파장(λ)이 아래와 같이 방사체의 유전율(정확히는 비유전율, εr)에 반비례하여 짧아지게 되므로 모노폴 안테나의 크기를 줄일 수 있다.
, 여기서 λ0는 자유 공간에서의 파장, μ0는 자유 간의 투자율, ε0는 자유 공간의 유전율, μr는 비투자율, εr는 비유전율이다.
이와 같이 안테나에서 유전율이 높은 방사체 등을 사용하게 되면 유효 파장(λ)이 줄어들게 되고 따라서 안테나의 전기적 길이를 짧게 할 수 있다. 일 실시예에서 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3)에 전기적으로 연결되므로, 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)과 안테나(230-1, 230-2, 230-3)는 하나의 방사체로서 기능을 하게 되고, 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 높은 유전율을 가져, 결국 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3)의 전기적 길이를 짧게 할 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3) 각각의 면적은 안테나의 전기적 길이에 대응하고, 따라서 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)의 면적이 커질수록 안테나의 전기적 길이가 커진다. 일 실시예에서 고주파수 대역에서 동작하는 안테나(230-1, 230-2, 230-3)에 대응하는 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)의 면적은, 저주파수 대역에서 동작하는 안테나(230-1, 230-2, 230-3)에 대응하는 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)의 면적보다는 작을 수 있다.
도 2를 참조하면, 제 1 안테나(230-1)는 LTE 등의 이동 통신 신호를 송수신하는 안테나로서 1.8~2.6GHz 대역에서 동작하고, 제 2 안테나(230-2)는 GNSS 신호를 송수신하는 안테나로서 1575.43MHz 또는 1227.60MHz 대역에서 동작하며, 제 3 안테나(230-3)는 AM/FM 신호를 송수신하는 안테나로서, FM 신호의 경우 88~108MHz 대역에서 동작한다. 따라서, 상대적으로 동작 주파수가 높은 제 1 안테나(230-1)에 연결되는 제 1 전도성 프레임(260-1)의 면적이 가장 작고, 상대적으로 동작 주파수가 가장 낮은 제 3 안테나(230-3)에 연결되는 제 3 전도성 프레임(260-3)의 면적이 가장 크다. 그리고 상대적으로 동작 주파수가 높은 제 1 안테나(230-1)에 연결되는 제 1 전도성 프레임(260-1)의 유전율을 상대적으로 가장 낮게 할 수 있고, 상대적으로 동작 주파수가 가장 낮은 제 3 안테나(230-3)에 연결되는 제 3 전도성 프레임(260-3)의 유전율을 상대적으로 크게 할 수 있다. 그러나 여기에 제한되는 것은 아니며, 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)의 유전율은 서로 동일하게 할 수도 있고, 각 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)의 면적은 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3)의 전기적 길이, 동작 주파수, 각 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)의 유전율에 의해 결정될 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 차량용 안테나 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3에서 도 2와 동일한 참조번호의 구성요소는 도 2를 참조하여 설명한 기능 및 동작을 포함한다. 도 3을 참조한 실시예의 차량용 안테나 장치는, 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)이 차량용 안테나 장치의 케이스를 구성한다. 즉, 차량용 안테나 장치의 케이스가 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)으로 형성된다. 이때 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 본딩, 접착 테이프 형합, 또는 열융착이나 초음파 융착 등의 방식으로 결합되어 서로 절연될 수 있다. 또는 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 조립 방식으로 결합될 수 있는데, 이때 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3) 사이에는 절연 부재가 삽입되어 서로 절연될 수 있다. 절연 부재로서 실리콘이나 러버와 같은 탄성력을 갖는 절연 부재가 사용될 수 있다. 탄성력을 갖는 절연 부재를 사용하여 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)를 조립할 때 틈이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그러나 절연 부재를 특별히 제한하지는 않는다.
도 3을 참조한 실시예와 같이 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)을 차량용 안테나 장치의 케이스로 사용할 경우 도 2를 참조하여 설명한 차량용 안테나 장치보다 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)의 면적을 더욱 크게 할 수 있어 전기적 길이가 늘어나 차량용 안테나 장치의 복수의 안테나(230-1, 230-2, 230-3)의 크기를 더욱 줄일 수 있다. 아울러, 금속 재질의 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)이 케이스를 구성함으로써 도 2를 참조하여 설명한 차량용 안테나 장치보다 구조적 강도를 향상시킬 수 있다. 차량이 전복될 경우 일반적으로 차량의 지붕에 장착되는 차량용 안테나 장치가 가장 먼저 지면과 맞닿게 되는데 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)이 케이스를 형성함으로써 차량 전복 등의 사고시 차량용 안테나 장치의 파손을 억제할 수 있다.
도 4는 도 2의 차량용 안테나 장치와 도 3의 차량용 안테나 장치의 크기를 비교한 도면이다. 도 4의 (a)는 도 2의 차량용 안테나 장치의 측면도이고, 도 4의 (b)는 도 3의 차량용 안테나 장치의 측면도이다. 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 도 2의 차량용 안테나 장치의 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 일정한 간격만큼 이격되어 위치하고 케이스(250)가 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3) 간을 절연하여 신호 간섭을 방지함으로써 격리도(isolation)를 향상시킨다. 다만, 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)이 띠 형상을 갖기 때문에 도 3의 차량용 안테나 장치의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)에 비해 면적이 작고 전기적 길이도 작다. 따라서 도 2의 차량용 안테나 장치는 도 3의 차량용 안테나 장치에 비해 크기가 상대적으로 커질 수 있다. 한편, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 도 3의 차량용 안테나 장치는 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)이 케이스의 형상을 구성하여 케이스를 대신함으로써 도 2의 차량용 안테나 장치에 비해 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)의 면적이 상대적으로 크다. 따라서 도 2의 차량용 안테나 장치보다 전기적 길이를 더 확보할 수 있어 차량용 안테나 장치의 안테나(230-1, 230-2, 230-3)의 크기를 줄일 수 있어, 전체적으로 차량용 안테나 장치의 크기를 줄일 수 있다. 아울러 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)은 전도성의 금속 재료로 제조되므로 도 3의 차량용 안테나 장치는 도 2의 차량용 안테나 장치보다 구조적 강도가 향상된다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 차량용 안테나 장치를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조한 실시예의 차량용 안테나 장치에서 복수의 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3) 각각은 일정 영역의 유전율이 해당 전도성 프레임(260-1, 260-2, 260-3)의 다른 영역의 유전율보다 높을 수 있다. 유전체는 앞서 설명한 바와 같이 안테나의 전기적 길이를 보상하기도 하지만 전류 분포를 집중시켜 임피던스 매칭을 향상시켜 주파수 대역의 특성을 개선함으로써 방사 효율을 높이고 지향성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어 제 3 안테나(230-3) 및 이에 전기적으로 연결된 전도성 프레임(260-3)이 AM/FM 신호를 송수신하는데 있어서 FM 주파수 대역에서 특성이 낮을 때 해당 전도성 프레임(260-3)의 일부 영역을 다른 영역보다 유전율을 높임으로써 FM 주파수 대역에서의 특성을 개선할 수 있다.
또한, 일 실시예에서 제 2 안테나(230-2) 및 이에 전기적으로 연결된 전도성 프레임(260-2)은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 신호를 송수신하는데 일반적으로 GNSS 신호를 송수신하기 위한 안테나는 Z 방향으로 지향성을 갖는다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 안테나(230-2)에 전기적으로 연결된 전도성 프레임(260-2)의 상부 말단, 즉 Z 방향의 끝단의 유전율을 다른 영역보다 높게 하여 해당 영역으로 전류 분포를 집중하여 Z 방향으로의 지향성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
210 : 베이스
220 : 신호 처리 기판
230-1, 230-2, 230-3 : 내장형 안테나
250 : 케이스
260-1, 260-2, 260-3 : 전도성 프레임
220 : 신호 처리 기판
230-1, 230-2, 230-3 : 내장형 안테나
250 : 케이스
260-1, 260-2, 260-3 : 전도성 프레임
Claims (9)
- 차량용 안테나 장치에 있어서,
이동 통신 신호를 송수신하는 제1 내장형 안테나;
위성신호를 송수신하는 제2 내장형 안테나;
AM/FM 신호를 송수신하는 제3 내장형 안테나; 및
상기 제1 내지 제3 내장형 안테나 각각에 전기적으로 연결되고 케이스의 적어도 일부 외관을 형성하는 제1 내지 제3 전도성 프레임을 포함하는 상기 케이스를 포함하고,
상기 제1 내장형 안테나에 연결되는 제1 전도성 프레임의 유전율을 상대적으로 가장 낮게 하고 상기 제3 내장형 안테나에 연결되는 제3 전도성 프레임의 유전율을 상대적으로 가장 크게 하며,
상기 제2 내장형 안테나에 연결되는 제2 전도성 프레임의 Z방향 상부 말단의 유전율은 상기 제2 전도성 프레임의 다른 영역 보다 높은 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 전도성 프레임은,
전기적으로 연결된 내장형 안테나의 전기적 길이를 보상하는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 케이스는, 상기 제1 내지 제3 전도성 프레임을 인서트 사출하여 제조되는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 전도성 프레임은, 비전도성의 상기 케이스에 의해 서로 이격되어 절연되는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 전도성 프레임이 결합되어 상기 케이스의 전체 외관을 형성하고,
상기 제1 내지 제3 전도성 프레임 간에는 절연되는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 전도성 프레임은, 접착 테이프 형합, 열융착, 초음파 융착, 본딩 중 어느 하나에 의해 서로 절연되어 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 전도성 프레임 사이에는 절연 부재가 삽입되어 서로 절연되어 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치. - 삭제
- 제 2 항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 전도성 프레임 각각의 면적은,
전기적으로 연결된 내장형 안테나의 전기적 길이, 동작 주파수 및 전도성 프레임의 유전율에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치.
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