KR20090010548U - 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나 - Google Patents

이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나

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KR20090010548U
KR20090010548U KR2020090011719U KR20090011719U KR20090010548U KR 20090010548 U KR20090010548 U KR 20090010548U KR 2020090011719 U KR2020090011719 U KR 2020090011719U KR 20090011719 U KR20090011719 U KR 20090011719U KR 20090010548 U KR20090010548 U KR 20090010548U
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Abstract

본 고안은 지상파 DMB(VHF : 174MHz~216MHz, 8번~13번 채널) 및 DTV(UHF : 470MHz~698MHz, 14번~51번 채널) 대역의 방송신호를 수신하기 위한 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유전체케이스 내부에 두 개의 헬리컬 모노폴 타입으로 구성된 제1안테나소자 및 제1능동회로블록을 설치하고, 상기 제1안테나소자의 역방향에 제2안테나소자 및 제2능동회로블록이 설치되며, 상기 제1능동회로블록의 출력단과 상기 제2능동회로블록의 출력단을 전력결합기(Power Combiner)로 결합하는 것을 포함하는 안테나부로 구성된다.
또한, 상기 전력결합기의 출력신호는 바이어스티(Bias Tee)블록으로 전송되고, 상기 바이어스티(Bias Tee)블록은 AC성분만을 추출하여 지상파 DMB(VHF) 및 DTV(UHF) 신호를 수신기로 전송한다.
이때, 상기 안테나부에 DC전원을 공급하기 위하여 상기 바이어스티(Bias Tee)블록의 DC전원 입력포트에 USB콘넥터를 결합한 USB케이블을 접속하고, 상기 USB콘넥터는 상기 수신기의 USB콘넥터와 체결되도록 함으로써, 본 고안의 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나는 상기 수신기의 USB전원을 사용하게 되므로, 차량에 설치의 용이함과 지상파 DMB(VHF) 및 DTV(UHF)의 광대역 주파수를 수신할 수 있다.

Description

이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나 {Vehicle Antenna of Terrestrial Broadcasting Reception for Dual-band}
본 고안은 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나에 관한 것으로, 제1안테나소자 및 제2안테나소자를 포함하는 제1능동회로블록과 제2능동회로블록이 형성되며, 두 개의 각각 다른 주파수 대역의 신호를 전력결합기로 결합하는 것을 포함하는 안테나부로 구성된다. 상기 안테나부에서 출력된 신호는 바이어스티블록에서 AC성분만을 추출하여 수신기로 출력하고, 상기 바이어스티블록에는 DC전원 공급을 위한 USB콘넥터가 결합된 USB케이블이 접속되어 상기 수신기의 USB콘넥터와 체결되도록 하는 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나에 관한 것이다.
최근에 지상파 DMB 방송서비스의 활성화로 인한 가입자는 휴대폰 가입자를 포함하여 약 2,100만대를 돌파하였고, 그 중 차량용 가입자는 600만대를 넘어서고 있으며, 지상파 DMB는 SFN(Single-frequency network)이 불가능하여 MFN(Multi Frequency Network)으로 방송서비스를 하고 있으며, 현재 VHF 대역의 비어있는 8번, 9번, 10번, 12번, 13번 채널인 174MHz~216MHz의 42MHz 대역을 권역별로 분할하여 방송서비스를 하고 있다.
현재 아날로그방송과 일부 디지털방송이 공존하고 있으나, 아날로그방송은 2012년 말에 송출이 중단된다. 또한, 지상파 TV방송의 디지털 송출 방식은 아날로그 송출 방식에 비해 더 적은 주파수 자원으로 더 많은 용량의 신호를 전달할 수 있는 장점이 있다. 디지털방송이 아날로그방송보다 대폭 향상된 HD급 화질의 고품질 방송서비스를 제공하는 것은 이러한 이유에서다. 또한, 지상파 채널에 배정된 주파수 대역의 여유분을 이용하여 데이터방송 등을 추가 제공하는 멀티모드서비스도 가능해질 전망이며, 주파수 자원확보 및 디지털 전환으로 2013년부터는 DTV방송서비스가 실시될 것으로 전망되며, 이에 따른 DTV(UHF : 470MHz~698MHz, 14번~51번 채널)주파수 대역이 확정된바 있다.
따라서, 지상파 DMB와 DTV 방송서비스가 공존하는 2013년부터는 기존의 차량용 지상파 DMB 안테나에 DTV 안테나를 포함하여 두 개의 차량용 안테나를 차량의 루프패널에 설치하게 되는 문제점이 발생하고, 또한, 차량용 안테나에 전원을 공급하기 위하여 별도의 전원케이블 및 동축케이블이 또다시 추가 설치될 수밖에 없으므로, 따라서 차량의 외관상 미려하지 못함과 차량용 안테나 설치시의 복잡한 문제점이 발생하게 된다.
도 1은 종래 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 회로도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 안테나는, 지상파 DMB(VHF)만을 수신하기 위하여 안테나소자(101)와 능동회로블록(102)을 포함하는 안테나부(100)에 AC와 DC성분이 공존하는 동축케이블(103)이 체결되고, 상기 안테나부(100)에 DC전원 공급 및 AC성분의 수신신호를 수신기(107)로 출력하기 위한 바이어스티블록(104)이 구성되며, 상기 바이어스티블록(104)의 출력단에는 동축케이블(105)이 구비되고, 상기 동축케이블의 한쪽 끝은 동축콘넥터(106)가 구비되어 AC성분만을 상기 수신기(107)로 전송되도록 하였으며, 상기 바이어스티블록(104)에 DC전원을 공급하기 위한 전원케이블(108)이 접속되어 차량의 베터리(109)에 접속된다.
도 2는 종래 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 안테나(200)는 상기 안테나부(100)에서 수신된 신호를 2M 길이의 동축케이블(201)을 통하여 바이어스티블록(202)으로 전송되며, 상기 바이어스티블록(202)에서는 AC성분만을 추출하여 5M 길이의 동축케이블(203)을 통하여 수신기(205)로 전송하고, 상기 수신기(205)와 동축케이블(203)은 동축콘넥터(204)로 체결되며, 상기 수신기(205)의 DC전원은 차량의 베터리(207)에서 공급되고, 또한, 상기 바이어스티블록(202)을 통하여 상기 차량용 안테나(200)로 DC전원을 공급하기 위하여 상기 바이어스티블록(202)의 한쪽 DC전원 단에 5M 길이의 전원케이블(206)이 차량의 베터리(207)와 연결된다.
도 3은 종래 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 바이어스티블록 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바이어스티블록(301)은 한 개의 DC 입력단과 두 개의 AC출력단을 가지고 있으며, 5M 길이의 전원케이블(304)을 통하여 DC12V의 전압이 상기 바이어스티블록(301)으로 공급되고, 상기 바이어스티블록(301)에서 DC5V로 전압을 낮추어 동축콘넥터(300)로 출력한다. 상기 동축콘넥터(300)에서 입력된 AC 신호는 상기 바이어스티블록(301)의 AC 출력단을 통한 동축케이블(302) 및 동축콘넥터(303)로 출력하도록 구성된다.
도 4는 종래 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 안테나는 유전체케이스(400) 내부에 헬리컬 모노폴 안테나소자(401)를 구비하고 있으며, 상기 안테나소자의 급전점에 능동회로블록(402)이 접속되는 구조로 구성되어 있다.
이와 같이, 종래의 차량용 안테나는 동축케이블 및 전원케이블의 설치의 복잡함과 지상파 DMB(VHF) 주파수 대역만을 수신할 수 있도록 하고 있기에, 2013년부터 DTV(UHF)가 공존하는 주파수 대역을 수신하기에는 본 고안의 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나가 요구된다.
본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하나의 차량용 안테나에서 지상파 DMB(VHF) 대역 및 DTV(UHF) 대역의 신호를 동시에 수신하는 이중대역 특성을 포함하고, DC전원 공급의 용이함으로 인한 간편한 설치가 요구되는 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 유전체케이스 내부에 헬리컬 모노폴 타입으로 구현되는 제1안테나소자와 상기 제1안테나소자의 급전점에 제1능동회로블록을 연결하여 VHF 대역인 174MHz~216MHz의 지상파 DMB 주파수를 수신하며, 상기 제1안테나소자의 역방향에 헬리컬 모노폴 타입으로 구현되는 제2안테나소자와 상기 제2안테나소자의 급전점에 제2능동회로블록이 연결되어 UHF 대역인 470MHz~698MHz의 DTV 주파수를 수신하도록 하며, 상기 제1능동회로블록 및 상기 제2능동회로블록의 출력단에 각각 다른 두 개의 주파수를 결합하여 하나의 전송선로를 이용하여 전송하기 위해 마이크로스트립라인으로 구현되는 전력결합기를 포함하는 안테나부를 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 상기 전력결합기의 출력단에 동축케이블을 포함하는 바이어스티블록을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 상기 바이어스티블록에 DC전원을 공급하는 USB콘넥터를 결합한 USB케이블을 접속하고, 상기 바이어스티블록에 각각 연결된 상기 USB케이블 및 RF출력 동축케이블은 수신기에 각각 연결되도록 하는 것을 포함하는 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나를 제공한다.
본 고안은, 종래의 차량용 안테나에서 해결하지 못하는 근본적인 기술적 사상인 지상파 DMB(VHF) 단일 주파수 대역 수신의 단점과 DC전원 공급용 전원케이블 설치의 복잡하고 불편함이 내포되어 있기에, 본 고안의 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나를 제공함으로써, 지상파 DMB(VHF) 및 DTV(UHF) 대역의 이중대역 주파수를 하나의 차량용 안테나에서 수신이 가능하고, 바이어스티블록이 수신기의 근접한 위치에 형성되도록 하기 때문에, DC전원 공급용 USB케이블과 RF출력 동축케이블의 길이가 단축되어 수신기에 접속되도록 구현함에 따라 간편한 설치 및 이중대역 주파수를 수신할 수 있는 효과 등이 있다.
도 1은 종래 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 회로도.
도 2는 종래 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 구성도.
도 3은 종래 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 바이어스티블록의 구성도.
도 4는 종래 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 단면도.
도 5는 본 고안에 따른 이중대역 지상파 방송수신 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 회로도.
도 6은 본 고안에 따른 이중대역 지상파 방송수신 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 구성도.
도 7은 본 고안에 따른 이중대역 지상파 방송수신 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 바이어스티블록 구성도.
도 8은 본 고안에 따른 이중대역 지상파 방송수신 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 단면도.
상술한 목적, 효과 및 장점들은 본 고안의 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 일실시 예를 상세히 설명한다.
도 5는 본 고안에 따른, 이중대역 지상파 방송수신 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 회로도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안은 유전체케이스(800) 내부에 두 개의 모노폴 타입으로 구성된 제1안테나소자(501) 및 제2안테나소자(503)를 설치하며, 상기 제1안테나소자(501)의 길이를 지상파 DMB 주파수의 1/4 파장이 되게 하고, 1/4 파장이 되는 주파수가 공진주파수이며, 상기 공진주파수에서 제1안테나소자(501) 내부에 높은 전류가 발생하고, 높은 전류에 의한 전기장 및 자기장이 유도되어 안테나의 역할이 가능해진다. 상기 제1안테나소자(501)의 급전점에 제1능동회로블록(502)이 설치되며, 상기 제1능동회로블록(502)은 FET로 구성된 LNA(저잡음 증폭기 : Low-Noise Amplifier) 회로에서 신호 증폭하고, BPF(대역통과 필터 : Band-Pass Filter) 회로에서 지상파 DMB 주파수 대역만을 통과시켜 전력결합기(505)(Power Combiner)로 보내진다.
또한, 모노폴 타입으로 구성된 제2안테나소자(503)의 길이를 DTV 주파수의 1/4 파장이 되게 하고, 1/4 파장이 되는 주파수가 공진주파수이며, 상기 공진주파수에서 제2안테나소자(503) 내부에 높은 전류가 발생하고, 높은 전류에 의한 전기장 및 자기장이 유도되어 안테나의 역할이 가능해진다. 상기 제2안테나소자(503)의 급전점에 제2능동회로블록(504)이 설치되며, 상기 제2능동회로블록(504)은 FET로 구성된 LNA(저잡음 증폭기 : Low-Noise Amplifier) 회로에서 신호 증폭하고, BPF(대역통과 필터 : Band-Pass Filter) 회로에서 DTV 주파수 대역만을 통과시켜 전력결합기(505)(Power Combiner)로 보내지게 되고, 각각 다른 두 개의 주파수를 결합하여 하나의 전송선로를 이용하여 전송하기 위해 마이크로스트립라인으로 구현되는 전력결합기(505)를 포함하는 안테나부(500)를 제공한다.
한편, 상기 전력결합기(505)의 출력 포트에는 DC와 AC가 공존하는 50ohm의 동축케이블(506)이 체결되고, 상기 동축케이블(506)의 한쪽 끝은 바이어스티블록(507)(Bias Tee Block)과 연결되며, 상기 바이어스티블록(507)은 DC전원은 차단하고 AC성분만을 출력하게 된다. 상기 바이어스티블록(507)의 AC성분 출력단에는 50ohm의 동축케이블(508)이 체결되고, 상기 동축케이블(508)의 한쪽 끝은 동축콘넥터(509)가 구비되어 수신기(510)와 체결된다.
또한, 상기 바이어스티블록(507)을 통하여 상기 안테나부(500)로 DC전원을 공급하기 위하여 사용되는 DC전원은, 상기 수신기(510)의 USB 단자에서 출력되는 DC5V의 전원을 사용하게 되며, 상기 바이어스티블록(507)의 한쪽 DC전원 단에 USB콘넥터(512)를 결합한 USB케이블(511)을 접속하여 상기 수신기(510)의 전원을 공급받는 것이 바람직하다.
상기 수신기(510)의 구동 전원은 차량의 베터리(513)에서 공급된다.
도 6은 본 고안에 따른, 이중대역 지상파 방송수신 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 차량용 안테나(600)는 상기 안테나부(500)에서 수신된 신호를 동축콘넥터(602)가 구비되어 있는 약 2M 길이의 동축케이블(601)과 5M 길이의 동축케이블(603)을 통하여 바이어스티블록(604)으로 전송하며, 상기 바이어스티블록(603)에서는 AC성분만을 추출하여 약 10Cm 길이의 동축케이블(605)을 통하여 수신기(607)로 전송하고, 상기 수신기(607)와 동축케이블(605)은 동축콘넥터(606)로 체결된다.
또한, 상기 바이어스티블록(604)을 통하여 상기 안테나부(600)로 DC전원을 공급하기 위하여 사용되는 DC전원은, 상기 수신기(607)의 USB 단자에서 출력되는 DC5V의 전원을 사용하게 되며, 상기 바이어스티블록(604)의 한쪽 DC전원 단에 USB콘넥터(609)를 구비한 약 20Cm 길이의 USB케이블(608)을 접속하여 상기 수신기(607)의 전원을 공급받는 것을 포함한다.
상기 수신기(510)의 구동 전원은 차량의 베터리(610)에서 공급된다.
도 7은 본 고안에 따른, 이중대역 지상파 방송수신 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 바이어스티블록 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 바이어스티블록(701)은 한 개의 DC 입력단과 두 개의 AC출력단을 가지고 있으며, 상기 바이어스티블록(701)의 한쪽 DC전원 단에 USB콘넥터(705)를 구비한 약 20Cm 길이의 USB케이블(704)을 접속하여 DC5V의 USB 전원은 상기 바이어스티블록(701)으로 공급되어 동축콘넥터(700)로 출력한다. 상기 동축콘넥터(700)에서 입력된 AC 신호는 상기 바이어스티블록(701)의 AC 출력단을 통한 동축콘넥터(703)가 구비되어 있는 약 10Cm 길이의 동축케이블(702)로 출력하도록 구성된다.
도 8은 본 고안에 따른, 이중대역 지상파 방송수신 차량용 안테나의 일실시 예를 도시한 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량용 안테나는 유전체케이스(800) 내부에 헬리컬 모노폴 안테나 방사체로 구현된 제1안테나소자(801)를 구비하고 있으며, 상기 제1안테나소자(801)의 반대방향에 제2안테나소자(803)을 설치한다. 상기 제1안테나소자(801) 및 제2안테나소자(803)는 두 개의 각각 다른 주파수 대역을 관장하는 상기 능동회로블록(502, 504)과 상기 전력결합기(505)를 포함하는 기판(802)과 본 고안의 도면에 표시되지않은 구조물로 구성되어, 지상파 DMB 및 DTV의 이중대역 주파수를 수신할 수 있는 효과 등이 있다.
이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
그러므로, 본 고안의 범위는 상술한 바의 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 본 고안의 기재된 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (14)

  1. 차량용 안테나에 있어서,
    헬리컬 모노폴 타입으로 구현되는 제1안테나소자; 및 제2안테나소자;
    상기 제1안테나소자 및 제2안테나소자에서 출력된 신호를 저잡음증폭 및 대역통과필터에서 여과하여 출력하도록 구현되는 제1능동회로블록; 및 제2능동회로블록;
    상기 제1능동회로블록 및 제2능동회로블록의 출력신호를 결합하여 하나의 출력포트로 출력하는 전력결합기;
    상기 제1안테나소자, 제2안테나소자 및 상기 제1능동회로블록, 제2능동회로블록과 전력결합기로 구성된 안테나부;
    상기 안테나부에서 출력된 신호를 AC성분만 추출하여 출력하고, 입력된 DC전원을 상기 안테나부로 공급하는 바이어스티블록;
    을 포함하는 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나소자는
    지상파 DMB(VHF) 주파수대역의 공진주파수를 갖도록, 임의의 전기적 길이를 갖는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2안테나소자는
    DTV(UHF) 주파수대역의 공진주파수를 갖도록, 임의의 전기적 길이를 갖는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나소자 및 제2안테나소자는
    각각의 주파수에서 접지면으로부터 1/4파장 이하의 크기로 구현되는 안테나소자인
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1안테나소자 및 제2안테나소자는
    헬리컬 모노폴 방사체로 구현되는 안테나소자인
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1능동회로블록은
    상기 제1안테나소자에서 수신된 지상파 DMB(VHF) 신호를 저잡음증폭 및 대역통과필터에서 여과하여 출력하도록 구현되는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2능동회로블록은
    상기 제2안테나소자에서 수신된 DTV(UHF) 신호를 저잡음증폭 및 대역통과필터에서 여과하여 출력하도록 구현되는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전력결합기는
    상기 제1능동회로블록 및 제2능동회로블록에서 출력되는 두 개의 각각 다른 주파수의 신호를 입력받아 결합하여 하나의 포트로 출력하도록 구현되는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 안테나부는
    상기 제1안테나소자와 제1능동회로블록 및 상기 제2안테나소자와 제2능동회로블록으로 구성되어 상기 전력결합기를 포함하는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스티블록은
    상기 안테나부에서 전송된 신호를 AC성분만 추출하여 출력하고, 상기 안테나부의 전원공급을 위한 DC전원을 입력받아 상기 안테나부로 출력하도록 하는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  11. 차량용 안테나에 있어서,
    바이어스티블록의 전원공급을 위하여 구현되는 USB케이블;
    을 포함하는 이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 USB케이블은
    한쪽 끝이 USB A타입 콘넥터가 결합되도록 구현되는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 USB케이블은
    한쪽 끝이 USB Mini타입 콘넥터가 결합되도록 구현되는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 바이어스티블록의 전원공급을 위하여 구현되는 상기 USB콘넥터가 결합되는 USB케이블은
    차량 수신기의 USB단자에 연결하여 DC5V의 전원이 공급되도록 구현되는 것을 특징으로 하는
    이중대역 지상파 방송 수신 차량용 안테나.
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