KR20100092366A - 안테나 장치 - Google Patents

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KR20100092366A
KR20100092366A KR1020097016852A KR20097016852A KR20100092366A KR 20100092366 A KR20100092366 A KR 20100092366A KR 1020097016852 A KR1020097016852 A KR 1020097016852A KR 20097016852 A KR20097016852 A KR 20097016852A KR 20100092366 A KR20100092366 A KR 20100092366A
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모토키 오시마
지니치 이노우에
마사시 와쿠이
노부오 아라야마
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니폰안테나컴파니리미티드
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Abstract

한정된 공간만을 가지는 안테나 케이스를 구비한 안테나 장치에 더욱 안테나를 편입시켜도 양호한 전기적 특성을 얻는다. 안테나 베이스(20)에 세워서 장착된 안테나 기판(30)에 안테나 소자(31)가 형성되어 있다. 이 안테나 소자(31)의 바로 아래로 평면 안테나 유닛(35)이 위치하도록 안테나 베이스(20)에 고착되어 있다. 평면 안테나 유닛(35)의 동작 주파수대의 중심 주파수의 파장을 λ로 하였을 때에, 평면 안테나 유닛(35)의 상면과 안테나 소자(31)의 하단과의 간격이 약 0.25λ 이상으로 되어 있다. 이에 따라, 안테나 소자(31)의 영향을 받지 않고 평면 안테나 유닛(35)의 수평면 내의 방사 지향 특성을 무-지향 특성으로 할 수 있는 한편, 양호한 이득 특성을 얻을 수 있게 된다.

Description

안테나 장치{ANTENNA DEVICE}
본 발명은, 적어도 FM 방송을 수신할 수 있는 차량에 장착되는 저자세(低姿勢)의 안테나 장치에 관한 것이다.
차량에 장착되는 종래의 안테나 장치는, 일반적으로 AM 방송과 FM 방송을 수신할 수 있는 안테나 장치로 되어 있다. 종래의 안테나 장치에서는, AM 방송 및 FM 방송을 수신하기 위해서 1 m 정도 길이의 로드 안테나가 이용되고 있었다. 이 로드 안테나의 길이는, FM 파대에 있어서는 대략 1／4 파장이 되지만, AM 파대에 있어서는 파장에 대하여 훨씬 짧은 길이로 되기 때문에 그 감도가 현저하게 저하된다. 이 때문에, 종래에는 하이 임피던스 케이블을 이용하여 AM 파대에 대하여 로드 안테나를 하이 임피던스화하거나, AM 파대의 증폭기를 이용하여 증폭함으로써 감도를 확보하고 있었다. 또, 안테나의 로드부를 나선상으로 감은 헬리컬 안테나로 함으로써, 안테나의 길이를 약 180 ㎜ ~ 400 ㎜로 짧게 한 차량 탑재용의 안테나 장치도 이용되고 있다. 그러나 로드부를 축소화한 것에 의한 성능 저하를 보충하기 위해서 안테나의 바로 아래에 증폭기를 넣도록 하고 있다.
로드부를 짧게 한 종래의 안테나 장치(101)를 차량(102)에 장착한 구성을 도 23에 도시한다. 도 23에 도시된 것과 같이, 종래의 안테나 장치(101)는 차량(102)의 루프에 장착되어 있고, 차량(102)으로부터 돌출되어 있는 안테나 장치(101)의 높이(h10)는 약 200 ㎜로 되어 있다. 안테나 장치(101)의 로드부는 헬리컬 형상으로 감겨진 헬리컬 안테나로 되어 있다. 안테나 장치(101)는, 상기한 것과 같이 차량(102)으로부터 돌출되어 있어서 차고로 들어가거나 세차하는 경우에 로드부가 충돌하여 구부러져 파손될 우려가 있다. 따라서 안테나 장치(101)의 로드부를 차량(102)의 루프를 따르도록 쓰러질 수 있도록 한 안테나 장치도 알려져 있다.
특허문헌 1 : 일본공개특허공보 2005-223957
특허문헌 2 : 일본공개특허공보 2003－188619
이러한 종래의 이러한 종래의 안테나 장치(101)에서는, 로드부가 차체로부터 크게 돌출되어 있어서 차량의 미관ㅇ디자인을 해치는 한편, 차고에 들어갈 때나 세차 시 등에 쓰러진 로드부를 일으키는 것을 잊었을 경우, 안테나 성능이 손실된 채로 있다고 하는 문제점이 있었다. 또, 안테나 장치(101)는 차량의 밖에 노출되어 있으므로, 로브부가 도난당하는 염려가 생긴다. 따라서 안테나 케이스 내에 안테나를 수납한 차량 탑재용의 안테나 장치를 생각해 볼 수 있다. 이 경우, 차량으로부터 돌출된 안테나 장치의 높이는 차량의 외부 돌기 규제에 의해 소정의 높이로 제한되는 한편, 차량의 미관을 해치지 않도록 장축 방향의 길이도 160 ~ 220 ㎜ 정도가 적합하게 된다. 그러면, 이러한 소형 안테나의 방사 저항(Rrad)은, 600 ~ 800 ×(높이／파장)2로서 표시되듯이 높이의 2승에 비례하여 대략 결정된다. 예를 들면, 안테나의 높이를 180 ㎜에서 60 ㎜로 축소하면 약 10 dB나 감도가 떨어지게 된다. 이에 따라, 단순히 기존의 로드 안테나를 단축하면 성능이 크게 떨어져서 실용화가 곤란해진다. 게다가 안테나를 70 ㎜ 이하의 저자세로 하면 방사 저항(Rrad)이 작아져 버리기 때문에, 안테나 그 자체의 도체 손실의 영향에 의하여 방사 효율이 저하되기 쉽고 한층 더 감도 저하의 원인이 된다.
따라서 출원인은 일본특허출원 2006-315927호에 있어서, 70 ㎜ 이하의 저자세에서도 감도 저하를 최대한 억제할 수 있는 차량에 장착되는 안테나 장치를 제안하였다. 하지만, 차량에는 지상파 라디오 방송, 위성 라디오 방송이나 GPS 등의 다양한 용도에 적합한 안테나가 탑재되어 있는 경우가 있다. 그러나 각종 미디어에 대응하는 각각의 안테나가 증가함에 따라, 차량에 탑재하는 안테나의 수가 증가하여, 차량의 미관은 손상되는 동시에, 장착을 위한 작업 시간도 증대한다. 따라서 안테나 장치에 복수의 안테나를 편입하는 것을 생각해 볼 수 있다. 일례로서, 상기에서 제안한 안테나 장치에, 예를 들면 SDARS(Satellite Digital Audio Radio Service, 위성디지털라디오서비스)를 수신하는 안테나를 편입한 안테나 장치의 구성예를 도시한 평면도를 도 24에 도시하고, 그 안테나 장치의 구성예를 도시한 측면도를 도 25에 도시한다.
도 24 및 도 25에 도시한 안테나 장치(200)는 안테나 케이스(210)와, 이 안테나 케이스(210) 내에 수납되어 있는 안테나 베이스(220)와, 안테나 베이스(220) 장착되어 있는 안테나 기판(230) 및 앰프 기판(234)으로 구성되어 있다. 안테나 케이스(210)는 선단으로 갈수록 가늘어지는 유선형의 외형 형상으로 되어 있다. 안테나 케이스(210)의 하면에는 금속제의 안테나 베이스(220)가 장착되어 있다. 안테나 케이스(210) 내에 세워서 수납할 수 있는 크기의 안테나 기판(230)에는, 안테나 소자(231) 패턴이 형성되어 있다. 이 안테나 소자(231)의 하연(下緣)과 안테나 베이스(220) 사이의 간격은 약 10 ㎜ 이상으로 되어 있다. 이 안테나 기판(230)은, 안테나 베이스(220)에 세워서 고착되어 있는 한편, 안테나 기판(230)의 전방으로 앰프 기판(234)이 고착되어 있다. 그리고 앰프 기판(234) 위에 평면 안테나 유닛(235)이 고착되어 있다. 평면 안테나 유닛(235)은, 섭동소자(攝動素子)를 구비한 원편파(圓偏波)를 수신할 수 있는 패치 소자를 가지고 있다. 평면 안테나 유닛(235)을 앰프 기판(234) 상에 고착하고 있는 것은, 안테나 소자(231)의 아래로는, 평면 안테나 유닛(235)의 높이가 높기 때문에 배치할 수 없고, 한정된 공간밖에 가지지 않은 안테나 케이스(210) 내에 있어서, 평면 안테나 유닛(235)을 배치할 수 있는 것은 앰프 기판(234) 상부밖에 없기 때문이다.
안테나 베이스(220)의 하면으로부터는, 안테나 장치(200)를 차량에 장착하기 위한 볼트부(221)와 안테나 장치(200)로부터의 수신신호를 차량 내로 전달하기 위한 케이블을 인출하는 케이블 인출구(222)가 돌출 형성되어 있다. 이 경우, 볼트부(221) 및 케이블 인출구(222)가 삽입, 통과하는 구멍이 차량의 루프에 형성되어 이러한 구멍으로 볼트부(221) 및 케이블 인출구(222)가 삽입, 통과되도록 루프 상에 케이블 장치(200)를 배치한다. 그리고 차량 내로 돌출한 볼트부(221)에 너트를 체결, 부착함으로써 안테나 장치(200)를 차량의 루프에 고착할 수 있다. 이때에, 케이블 인출구(222)로부터 인출된 케이블이 차량 내로 안내된다. 또, 안테나 케이스(210) 내에 수납되어 있는 앰프 기판(234)으로의 급전 케이블은, 차량 내에서부터 케이블 인출구(222)를 통하여 안테나 케이스(210)로 내로 안내된다. 덧붙여 안테나 케이스(210)의 장축 방향의 길이는 약 200 ㎜로 되고, 횡폭은 약 75 ㎜로 된다. 또, 차량으로부터 돌출되어 있는 높이는 약 70 ㎜로 되어 저자세로 되어 있다.
안테나 장치(200)의 수평면 내의 방사지향(放射指向) 특성을 도 26에 도시한다. 다만, 앙각(仰角)은 20ㅀ로 되어 있다. 도 26에 도시한 방사지향 특성을 참조하면, 무지향성은 되지 않고, 특히, 안테나 소자(231)가 존재하고 있는 방향(180ㅀ)에 있어서 방사지향 특성이 급격하게 떨어진 것을 알 수 있다. 이것은, 앰프 기판(234) 상에 설치한 평면 안테나 유닛(235)의 설치 높이가 높아지고, 접지면과 평면 안테나 유닛(235)의 패치 소자 사이의 간격이 커지게 되어, 평면 안테나 유닛의 전기적 특성, 특히 방사지향 특성에 영향을 미치게 되기 때문이다. 게다가 평면 안테나 유닛(235)의 방사계(放射界에) 있어서, 저앙각 방사 범위에 평면 안테나 유닛(235)의 동작 주파수의 1／2 파장 정도의 큰 금속체인 안테나 소자(231)가 존재하고 있어, 이 안테나 소자(231)에 의한 반사·회절 등의 영향으로, 평면 안테나 유닛(235)의 방사지향 특성이 크게 열화하는 경향에 있기 때문이다. 이와 같이, 한정된 공간밖에 가지지 않은 안테나 케이스를 구비한 안테나 장치에 또 다른 안테나를 더욱 편입시키면 기존에 설치된 안테나의 영향을 받아서 양호한 전기적 특성을 얻을 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 한정된 공간 밖에 가지지 않은 안테나 케이스를 구비한 안테나 장치에 또 안테나를 편입하더라도 양호한 전기적 특성을 얻을 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 세워져서 배치되는 면 형상의 안테나 소자가 형성되어 있는 안테나 기판과, 안테나 기판과 겹치지 않도록 배치되어 있는 앰프 기판과, 안테나 소자의 바로 아래에 있으며 상기 안테나 소자의 면과 거의 직교하도록 배치되어 있는 평면 안테나 유닛을 구비하고, 평면 안테나 유닛의 동작 주파수대의 중심 주파수 파장을 λ로 하였을 때에, 평면 안테나 유닛의 상면과 안테나 소자의 하단 사이의 간격이 약 0.25 λ 이상으로 되어 있는 것을 가장 주요한 특징으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 장착한 차량의 구성을 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치의 구성을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치의 구성을 도시한 평면도 이다.
도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치의 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치의 내부 구성을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 안테나 장치에 따른 안테나 케이스를 생략하고 도시한 내부 구성을 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 안테나 장치에 있어서 평면 안테나 유닛의 앙각이 20°인 때의 이득 특성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예의 안테나 장치에 있어서 평면 안테나 유닛의 앙각이 30°인 때의 이득 특성을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예의 안테나 장치에 있어서 평면 안테나 유닛의 앙각이 40°인 때의 이득 특성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예의 안테나 장치에 있어서 평면 안테나 유닛의 앙각이 50°인 때의 이득 특성을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예의 안테나 장치에 있어서 평면 안테나 유닛의 앙각이 60°인 때의 이득 특성을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예의 안테나 장치에 있어서 평면 안테나 유닛의 앙각이 20°인 때의 방사지향 특성을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치에 대하여 안테나 소자의 높이를 60 ㎜로 하였을 때의 내부 구성을 도시한 측면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치에 대하여 안테나 소자의 높이를 70 ㎜로 하였을 때의 내부 구성을 도시한 측면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치에 대하여 안테나 소자의 높이를 바꾸었을 때의 평면 안테나 유닛의 이득 특성을 나타내는 도이다.
도 16은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치에 대하여 안테나 소자의 높이를 60 ㎜로 하여 평면 안테나 유닛의 유/무에 따른 VSWR의 주파수 특성을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치에 대하여 안테나 소자의 높이를 60 ㎜로 하여 평면 안테나 유닛의 유/무에 따른 이득 주파수 특성을 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치에 대하여 안테나 소자의 높이를 70 ㎜로 하여 평면 안테나 유닛의 유/무에 따른 VSWR의 주파수 특성을 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치에 대하여 안테나 소자의 높이를 70 ㎜로 하여 평면 안테나 유닛의 유/무에 따른 이득 주파수 특성을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 안테나 장치의 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도 21은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 안테나 장치의 내부 구성을 도시한 측면도이다.
도 22는 본 발명의 제 2 실시예의 안테나 장치에 따른 안테나 케이스를 생략하여 도시한 내부 구성을 도시한 정면도이다.
도 23은 종래의 안테나 장치를 차량에 장착한 구성을 도시한 도면이다.
도 24는 종래의 안테나 장치의 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도 25는 종래의 안테나 장치의 내부 구성을 도시한 측면도이다.
도 26은 종래의 안테나 장치에 있어서 평면 안테나 유닛의 앙각이 20°인 때의 방사지향 특성을 도시한 도면이다.
<부호의 설명>
1 : 안테나 장치 2 : 차량
3 : 안테나 장치 10 : 안테나 케이스
20 : 안테나 베이스 21 : 볼트부
22 : 케이블 인출구 23 : 기판 고정부
24 : 보스 25 : 장착공
30 : 안테나 기판 30a : 관통홀(切穴)
31 : 안테나 소자 32 : 안테나 코일
34 : 앰프 기판 35 : 평면 안테나 유닛
40 : 안테나부 41 : 안테나 소자
42 : 절연 스페이서 42a : 관통홀
43 : 장착 나사 101 : 안테나 장치
102 : 차량 200 : 안테나 장치
210 : 안테나 케이스 220 : 안테나 베이스
221 : 볼트부 222 : 케이블 인출구
230 : 안테나 기판 231 : 안테나 소자
234 : 앰프 기판 235 : 평면 안테나 유닛
본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 장착한 차량의 구성을 도 1에 도시한다. 도 1에 도시한 것처럼, 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치(1)는 차량(2)의 루프에 장착되어 있고, 차량(2)에서부터 돌출되어 있는 높이(h)는 약 75 ㎜ 이하로, 바람직하게는 약 70 ㎜ 이하로 되어 있다. 제 1 실시예의 안테나 장치(1)는 후술하는 안테나 케이스를 구비하여 극단적으로 저자세로 되어 있으나, AM 방송, FM 방송 및 위성라디오방송을 수신할 수 있도록 되어 있다. 이 안테나 장치(1)의 형상은 선단으로 갈수록 가늘어지는 한편, 측면도 내측으로 좁아지는 곡면으로 된 유선형으로 되어 있어, 차량의 미관·디자인을 해치지 않는 형상으로 되어 있다. 그리고 안테나 장치(1)의 하면은, 차량(2)의 장착면 형상에 맞춘 형상으로 되어 있어서 차량(2)으로 물이 새지 않도록 밀착 장착되어 있다.
이어서, 본 발명의 차량 탑재용에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치(1)의 구 성을 도 2 내지 도 6에 도시한다. 다만, 도 2는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치(1)의 구성을 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 안테나 장치(1)의 구성을 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치(1)의 내부 구성을 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치(1)의 내부 구성을 도시한 측면도이며, 도 6은 안테나 케이스를 생하여 도시한 제 1 실시예의 안테나 장치(1)의 내부 구성을 도시한 정면도이다. 이러한 도면에 도시한 것처럼, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치(1)는 안테나 케이스(10)와, 이 안테나 케이스(10) 내에 수납되어 있는 안테나 베이스(20)와, 안테나 베이스(20)에 장착되어 있는 안테나 기판(30)과, 앰프 기판(34)과, 평면 안테나 유닛(35)으로 구성되어 있다. 안테나 케이스(10)의 장축 방향의 길이는 약 200 ㎜로 되어 있으며, 횡폭은 약 75 ㎜로 되어 있다.
안테나 케이스(10)는 전파 투과성의 합성 수지제로 되어 있어, 선단으로 갈수록 가늘어지는 동시에, 측면도 내측으로 좁아지는 곡면으로 된 유선형의 외형 형상으로 되어 있다. 안테나 케이스(10)의 하면은 장착되는 차량(2)의 장착면 형상에 맞춘 형상으로 되어 있다. 안테나 케이스(10) 내에는, 안테나 기판(30)을 세워서 수납할 수 있는 공간과, 앰프 기판(34)을 안테나 베이스(20)에 대략 평행하게 수납하는 공간이 형성되어 있다. 안테나 케이스(10)의 하면에는 금속제의 안테나 베이스(20)가 장착되어 있다. 그리고 안테나 베이스(20)에 안테나 기판(30)이 세워져 고착되어 있는 것과 동시에, 안테나 기판(30)의 전방에 위치하도록 앰프 기판(34)이 안테나 베이스(20)에 고착되어 있다. 또, 안테나 기판(30)의 하연 중앙부에 직 사각형 형상의 관통홀(30a)이 형성되어 있어, 이 관통홀(30a) 내에 위치하도록 평면 안테나 유닛(35)이 안테나 베이스(20)에 장착되어 있다. 이 안테나 베이스(20)를 안테나 케이스(10)의 하면에 장착함으로써, 안테나 케이스(10)의 내부 공간에 안테나 기판(30)과 앰프 기판(34)과 평면 안테나 유닛(35)을 수납할 수 있다. 아울러, 세워져 고착되는 안테나 기판(30) 상연을 안테나 케이스(10)의 내부 공간의 형상으로 맞춘 형상으로 하여, 안테나 기판(30)의 높이를 가능한 한 높게 하는 것이 바람직하게 된다.
안테나 베이스(20)의 하면으로부터는, 안테나 장치(1)를 차량(2) 장착하기 위한 볼트부(21)와, 안테나 장치(1)로부터의 수신신호를 차량(2) 내에 안내하기 위한 케이블을 인출하는 케이블 인출구(22)가 돌출하여 형성되어 있다. 이 경우, 볼트부(21) 및 케이블 인출구(22)가 삽입, 통과하는 구멍이 차량(2)의 루프에 형성되어, 이러한 구멍에 볼트부(21) 및 케이블 인출구(22)가 삽입, 통과하도록 루프 상에 안테나 장치(1)를 재치한다. 그리고 차량(2) 내로 돌출한 볼트부(21)에 너트를 체결, 결착함으로써 안테나 장치(1)를 차량(2)의 루프에 고착할 수 있다. 이때에, 위치 결정용의 돌기로서도 작용하는 케이블 인출구(22)로부터 인출된 케이블이 차량(2) 내로 안내된다. 또, 안테나 케이스(10) 내에 수납되어 있는 앰프 기판(34)으로의 급전 케이블은, 차량(2) 내로부터 케이블 인출구(22)를 통하여 안테나 케이스(10) 내로 안내된다.
안테나 베이스(20)는, 일측이 반원 형상으로 된 대략 직사각형 형상의 가늘고 긴 평판으로 구성되며, 표면에는 안테나 기판(30)의 외연부를 협지하여 안테나 기판(30)을 세워서 유지하는 한 쌍의 기판 고정부(23)가 형성되어 있다. 게다가 앰프 기판(34)을 나사 고정에 의해 지지하는 한 쌍의 보스(24)가 돌출 형성되어 있다. 또, 안테나 베이스(20)의 주변에는, 안테나 베이스(20)를 안테나 케이스(10)에 장착할 때에 나사가 삽입, 통과되는 5개의 장착공(25)이 형성되어 있다. 아울러, 안테나 베이스(20)의 이면에는 상기한 주변 측면으로 나사가 끼워져 있는 볼트부(21)와, 단면이 대략 직사각형으로 된 케이블 인출구(22)가 돌출 형성되어 있다. 이에 따라, 도 4 및 도 5에 도시한 것과 같이, 한 쌍의 기판 고정부(23)에 안테나 기판(30)이 세워져 고착됨과 동시에, 한 쌍의 보스(24)에 앰프 기판(34)이 고착된다. 또, 세워서 고착된 안테나 기판(30)의 관통홀(30a) 내에, 안테나 베이스(20)의 표면으로 평면 안테나 유닛(35)이 나사 고정이나 접착제에 의해 고착된다. 그리고 앰프 기판(34)의 출력에 접속된 케이블 및 평면 안테나 유닛(35)으로부터 인출된 케이블이 케이블 인출구(22)로부터 하향 돌출된다.
안테나 기판(30)은, 고주파 특성의 양호한 유리 에폭시 기판 등의 프린트 기판으로 되어 있으며, AM 방송과 FM 방송을 수신할 수 있는 안테나를 구성하는 안테나 소자(31)의 패턴이 상부에 형성되어 있다. 안테나 기판(30)의 안테나 베이스(20)로부터의 높이는 H, 길이는 L로 되어 있다. 또, 안테나 소자(31)의 길이는 안테나 기판(30)과 동일한 L로 되어 있고 폭(높이)은 h로 되어 있다. 게다가, 안테나 소자(31)의 하연과 평면 안테나 유닛(35)의 상면 사이의 간격은 D로 되어 있다. 이 안테나 소자(31)의 크기는, 안테나 케이스(10)의 내부 공간의 제약 때문에 높이(H)는 약 75 ㎜ 정도까지의 높이, 길이(L)는 약 90 ㎜ 정도까지로 되어 있다. 여기서, FM 파대의 주파수 100 MHz의 파장을 λ로 하면, 약 75 ㎜의 치수는 약 0.025λ, 약 90 ㎜의 치수는 약 0.03λ가 되어, 안테나 소자(31)는 파장 λ에 대해서 초소형의 안테나가 된다.
하지만, 이러한 초소형의 안테나 소자(31)로 되면, 인덕터 성분이 작아지기 때문에 FM 파대에 안테나 소자(31)를 공진(共振)시키는 것이 곤란해진다. 그런 이유로, 1 μH ~ 3 μH 정도의 안테나 코일(32)을 안테나 소자(31)의 급전점(給電点)과 앰프 기판(34)에 있어서의 앰프 입력 사이에 직렬로 삽입함으로써, 안테나 소자(31)와 안테나 코일(32)로 이루어진 안테나부를 FM 파대 부근에서 공진시킬 수 있게 된다. 이 안테나 코일(32)이 도 6에 도시되어 있다. 이에 따라, 안테나 소자(31)와 안테나 코일(32)로 이루어진 안테나부가 FM 파대에 있어서 양호하게 동작할 수 있게 된다. 아울러, 이 FM 파대에서 공진하는 안테나 소자(31)를 AM 파대에서는 전압 수신 소자로서 이용함으로써, AM 파대를 수신할 수 있도록 하고 있다. 또, 길이가 L에서 폭이 h인 면 형상의 안테나 소자(31)로 되어 있으므로 도체 손실이 작아져서, 도체 손실에 의한 전기적 특성의 저하를 방지할 수 있다. 또, 앰프 기판(34)에 설치되어 있는 앰프는, 안테나 소자(31)에 의해 수신된 FM 방송 신호와 AM 방송 신호를 증폭 출력하고 있다.
상기한 것처럼, 본 발명의 제 1 실시예의 안테나 장치(1)에 있어서는 AM/FM 수신용의 안테나 소자(31)의 바로 아래에 위성 라디오 방송을 수신하는 평면 안테나 유닛(35)이 배치되어 있다. 평면 안테나 유닛(35)은, 섭동소자를 구비하여 원편파를 수신할 수 있는 패치 소자를 구비하고 있다. 일반적으로는, 2개의 안테나를 근접 배치하면 이득 특성이 열화하거나 방사지향 특성이 흐트러지게 된다. 그런데 본 발명에 따른 안테나 장치(1)에 있어서 안테나 소자(31)의 하연과 평면 안테나 유닛(35)의 표면 사이의 간격(D)를 파라미터로 하여, 앙각을 위성 디지털 라디오의 위성 수신측 앙각 범위의 사양인 20°~ 60°로 설정하였을 때의 평면 안테나 유닛(35)의 이득 특성을 도 7 내지 도 11에 도시한다. 이 경우의 안테나 소자(31)는, 길이(L)가 약 60 ㎜, 종방향의 폭(h)이 약 28 ㎜의 치수로 되어 있다. 도 7에는, 주파수가 위성 디지털 라디오 방송(SDARS)의 중심 주파수인 2338.75 MHz, 앙각을 20°로 하고, 간격(D)이 33 ㎜~ 7 ㎜까지 변화했을 때의 평면 안테나 유닛(35)의 이득 특성이 도시되어 있는데, 횡축이 간격 D(㎜)로 되고, 종축이 평균 이득 [dBic]으로 되어 있다.
도 7에 도시한 이득 특성을 참조하면, 간격(D)이 33 ㎜로 되었을 때에 평균 이득은 최대가 되어 약 2.0［dBic]의 이득을 얻을 수 있지만, 간격(D)이 7 ㎜까지 좁아지도록 나아감에 따라 평균 이득은 계속 감쇠하여, 간격(D)이 7 ㎜가 되면 최소로 되어 약 0 [dBic]까지 이득이 감쇠하는 것을 알 수 있다. 여기서, dBic라고 하는 단위는, 원편파(circular polarization)의 등방성(isotropic) 안테나 (모든 방향으로 일정하게 전력을 방사하는 가상적인 안테나)에 대한 절대 이득을 나타내 고 있다.
또 도 8에는, 주파수가 2338.75 MHz, 앙각을 30°로 하고, 간격(D)이 33 ㎜ ~ 7 ㎜까지 변화했을 때의 평면 안테나 유닛(35)의 이득 특성이 도시되어 있다. 도 8에 도시된 이득 특성을 참조하면, 간격(D)이 33 ㎜로 되었을 때에 평균 이득은 최대가 되어 약 1.0 [dBic]의 이득을 얻을 수 있지만, 간격(D)이 7 ㎜까지 좁아지도록 나아가면 점차로 평균 이득은 계속 감쇠하여, 간격(D)이 7 ㎜가 되면 최소로 되어 약 -5.5 [dBic]까지 이득이 감쇠하는 것을 알 수 있다.
더욱이 도 9에는, 주파수가 2338.75 MHz, 앙각을 40°로 하고, 간격(D)이 33 ㎜ ~ 7 ㎜까지 변화했을 때의 평면 안테나 유닛(35)의 이득 특성이 도시되어 있다. 도 9에 도시된 이득 특성을 참조하면, 간격(D)이 33 ㎜로 되었을 때에 평균 이득은 최대가 되어 약 1.8 [dBic]의 이들을 얻을 수 있지만, 간격(D)이 7 ㎜까지 좁아지도록 나아가면 점차 평균 이득은 계속 감쇠하여, 간격(D)이 7 ㎜가 되면 최소로 되어 약 -4.0 [dBic]까지 이득이 감쇠하는 것을 알 수 있다.
아울러, 도 10에는, 주파수가 2338.75 MHz, 앙각을 50°로 하고, 간격(D)이 33 ㎜ ~ 7 ㎜까지 변화했을 때의 평면 안테나 유닛(35)의 이득 특성이 도시되어 있다. 도 10에 도시된 이득 특성을 참조하면, 간격(D)이 33 ㎜로 되었을 때에 평균 이득은 최대가 되어 약 2.0 [dBic]의 이득을 얻을 수 있지만, 간격(D)이 7 ㎜까지 좁아지도록 나아가면 점차 평균 이득은 계속 감쇠하여, 간격(D)이 7 ㎜가 되면 최소로 되어 약 -7.9 [dBic]까지 이득이 감쇠하는 것을 알 수 있다.
한층 더 도 11에는, 주파수가 2338.75 MHz, 앙각을 60°로 하고, 간격(D)이 33 ㎜ ~ 7 ㎜까지 변화했을 때의 평면 안테나 유닛(35)의 이득 특성이 도시되어 있다. 도 11에 도시된 이득 특성을 참조하면, 간격(D)이 33 ㎜로 되었을 때에 평균 이득은 최대가 되어 약 2.1 [dBic]의 이득을 얻을 수 있지만, 간격(D)이 7 ㎜까지 좁아지도록 나아가면 점차 평균 이득은 계속 감쇠하여, 간격(D)이 7 ㎜가 되면 최소로 되어 약 -4.5 [dBic]까지 이득이 감쇠하는 것을 알 수 있다.
도 7 내지 도 11에 도시된 이득 특성을 참조하면, 간격 D는 크게 할수록 양호한 이득 특성을 나타내게 되어, 간격(D)을 약 33 ㎜ 이상으로 하면, 위성디지털라디오의 위성 수신측 앙각 범위의 사양인 20°내지 60°의 앙각 범위에 있어서 양호한 이득 특성을 얻을 수 있다. 이 경우의 안테나 소자(31)의 폭(h)은 약 28 ㎜로 되어 있다. 또, 안테나 소자(31)의 이득 특성 및 방사지향 특성에 평면 안테나 유닛(35)은 영향을 주지 않고, 안테나 소자(31)의 하연과 평면 안테나 유닛(35)의 표면 사이의 간격(D)을 약 33 ㎜, 안테나 소자(31)의 폭(h)을 약 28 ㎜로 설계함으로써, 안테나 소자(31)의 바로 아래에 평면 안테나 유닛(35)을 편입하여 통합할 수 있다.
한층 더 또, 도 12에 평면 안테나 유닛(35)의 수평면 내의 방사지향 특성을 도시하고 있다. 다만, 간격(D)은 약 33 ㎜, 앙각은 20°로 되어 있다. 도 12에 도시한 방사지향 특성을 참조하면, 거의 무지향성을 얻을 수 있고, 평면 안테나 유닛(35)의 바로 위쪽에 안테나 소자(31)가 존재하고 있어도, 방사지향 특성은 그 영향을 받지 않는 것을 알 수 있다. 즉, 안테나 베이스(20) 상에 고착된 평면 안테나 유닛(35)의 높이가 낮아지기 때문에 접지면과 평면 안테나 유닛(35)의 패치 소자의 간격이 작아지고, 평면 안테나 유닛(35)의 전기적 특성, 특히 방사지향 특성에 영향을 미치지 않게 된다. 또, 안테나 소자(31)의 바로 아래에 평면 안테나 유닛(35)을 편입함에 따라, 안테나 소자(31)의 바로 아래에 설치한 평면 안테나 유닛(35)의 방사지향 특성은 그 영향이 경감되어 등방(等方) 등사(等射)의 양상을 나타내게 된다. 이와 같이, 한정된 공간 밖에 가지지 않은 안테나 케이스(10)를 구비한 안테나 장치(1)에 있어서, 안테나 소자(31)의 바로 아래에 평면 안테나 유닛(35)을 편입하더라도, 그 사이의 간격(D)을 약 33 ㎜로 하면 안테나 소자(31)의 영향을 받지 않고 무지향성을 얻을 수 있게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 제 1 실시예의 안테나 장치(1)에 있어서의 설계 수법에 대해 설명한다. 다만, 평면 안테나 유닛(35)은, SDARS(Satellite Digital Audio Radio Service：위성디지털라디오서비스) 수신용의 안테나로 하고, 그 중심 주파수는 2338.75 MHz로 되어 있다. 이 경우, 위성디지털라디오의 중심 주파수의 파장 λ은 약 128 ㎜이며, 파장 λ로 환산한 설계값으로서 이하에 표현하는 것으로 한다.
(1) 안테나 소자(31)의 하연과 평면 안테나 유닛(35)의 표면 사이의 간격(D)을 약 0.25 λ이상으로 한다.
(2) 안테나 소자(31)의 길이(L)를 대략 0.5 λ정도, 혹은 그 이하로 한다.
(3) 안테나 소자(31)의 종방향 폭(h)을 대략 0.2 λ~ 0.25 λ정도, 혹은 0.2 λ 이하로 한다.
(4) 안테나 소자(31)는 두께보다 종방향 폭이 크게 된 안테나 기판(30)에 프린트 하거나, 또는, 두께가 1 ~ 2 ㎜의 판상으로 한다.
이와 같은 안테나 소자(31)의 치수·위치 관계를 하는 것에 의하여, 안테나 소자(31)와 평면 안테나 유닛(35)이 상호 영향을 미치는 것이 저감되어, 각각 단독으로 존재하는 경우의 각 안테나와 동등한 전기적 특성을 나타내는 것이 가능해진다.
이어서, 안테나 소자(31)의 접지로부터 높이(H)를 약 60 ㎜ (안테나 장치(1)의 높이는 약 65 ㎜로 된다.)로 설계한 안테나 장치(1)의 구성을 도 13에 도시하고, 안테나 소자(31)의 접지로부터의 높이(H)를 약 70 ㎜ (안테나 장치(1)의 높이는 약 75 ㎜로 된다.)로 설계한 안테나 장치(1)의 구성을 도 14에 도시하며, 안테나 소자(31)의 높이(H)를 약 60 ㎜와 약 70 ㎜로 했을 경우에 있어서, 앙각을 변화시켰을 때의 평면 안테나 유닛(35)의 평균 이득을 도 15에 도시한다. 도 15를 참조하면, 안테나 소자(31)의 높이(H)를 약 60 ㎜로 하였을 경우는, 앙각이 20°인 때에 약 0.5 [dBic]의 평균 이득이 얻어지고, 앙각이 30°인 때에는 감쇠하여 약 -2.0 [dBic]의 평균 이득으로 되며, 앙각이 40°인 때에 약 -0.2 [dBic]의 평균 이득이 얻어지고, 앙각이 50°인 때에 약 -0.5 [dBic]의 평균 이득이 얻어지며, 앙각이 60°인 때에 약 0.6 [dBic]의 평균 이득이 얻어지고 있다. 또, 안테나 소자(31)의 높이(H)를 약 70 ㎜로 했을 경우는, 앙각이 20°인 때에 약 2.0 [dBic]의 평균 이득이 얻어지고, 앙각이 30°인 때에는 감쇠하지만 약 1.0 [dBic]의 평균 이득이 얻어지며, 앙각이 40°인 때에 약 1.8 [dBic]의 평균 이득이 얻어지고, 앙각이 50°인 때에 약 2.0 [dBic]을 넘는 평균 이득이 얻어지며, 앙각이 60°인 때에 약 2.1 [dBic]의 평균 이득이 얻어지고 있다. 이와 같이, 안테나 소자(31)의 높이(H)가 높아지면 평면 안테나 유닛(35)의 이득이 향상되는 경향이 된다는 것을 알 수 있다.
계속해서, 도 13에 도시한 것과 같이 안테나 소자(31)의 접지로부터의 높이(H)를 약 60 ㎜( 안테나 장치(1)의 높이는 약 65 ㎜로 된다.)로 설계했을 경우와 도 14에 도시한 것과 같이 안테나 소자(31)의 접지로부터 높이(H)를 약 70 ㎜ (안테나 장치(1)의 높이는 약 75 ㎜로 된다.)로 설계하고, 평면 안테나 유닛(35)이 「있는」 경우와 「없는」 경우에 안테나 소자(31)의 전압정재파비(VSWR)의 주파수 특성을 도 16에 도시하고, 평면 안테나 유닛(35)이 「있는」 경우와 「없는」 경우의 안테나 소자(31)의 평균 이득의 주파수 특성을 도 17에 도시한다.
도 16의 횡축은 FM 파대의 주파수 범위의 주파수로 되며, 종축은 VSWR로 되어 있다. 도 16을 참조하면, 평면 안테나 유닛(35)이 「없는」 경우와 「있는」 경우에서는 공진점(共振点)은 변하지 않지만, 평면 안테나 유닛(35)이 「있는」 경우는 FM 파대에 있어서의 VSWR는 대략 1~2 저하되어 있다. 이것은, 평면 안테나 유닛(35)의 상호 간섭에 의한 영향이라고 생각된다. 또, 도 17을 참조하면 평면 안테나 유닛(35)이 「없는」 경우와 「있는」 경우에서, FM 파대에 있어서의 평균 이득 은 거의 같은 이득값을 얻을 수 있어, 평면 안테나 유닛(35)을 배치한 것에 의한 영향은 거의 볼 수 없다.
또, 도 18을 참조하면, 평면 안테나 유닛(35)이 「없는」 경우와 「있는」 경우에서는 공진점은 변하지 않고, 평면 안테나 유닛(35)이 「있는」의 경우 쪽이 FM 파대에 있어 VSWR 값은 향상되어 있다. 게다가 도 19를 참조하면 평면 안테나 유닛(35)이 「없는」 경우와 「있는」 경우에서, FM 파대에 있어서의 평균 이득은 거의 같은 이득값을 얻을 수 있어, 평면 안테나 유닛(35)을 배치한 것에 의한 영향은 거의 볼 수 없다. 한층 더 또, 도 18에 도시한 VSWR의 주파수 특성에서는 도 16에 도시한 VSWR의 주파수 특성보다 훨씬 양호한 VSWR 값이 넓은 주파수 대역에 걸쳐 얻을 수 있고, 도 19에 도시한 이득 특성에서는 도 17에 도시한 이득 특성보다 2~3 dB 이득이 넓은 주파수 대역에 걸쳐 향상하고 있다. 이와 같이, 안테나 소자(31)의 높이(H)를 약 70 ㎜로 함으로써, 안테나 장치(1)의 전기적 특성을 대폭적으로 향상할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 차량 탑재용에 따른 제 2 실시예의 안테나 장치(3)의 구성을 도 20 내지 도 22에 도시한다. 다만, 도 20은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 안테나 장치(3)의 내부 구성을 도시한 평면도이며, 도 21은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 안테나 장치(3)의 내부 구성을 도시한 측면도이며, 도 22는 안테나 케이스를 생략하여 도시한 제 2 실시예의 안테나 장치(3)의 내부 구성을 도시한 정면도이다.
이러한 도면에 도시된 것처럼, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치(3)는 제 1 실시예의 안테나 장치(1)에 있어서의 안테나 기판(30)을 대신하여 안테나부(40)가 구비되어 있다. 제 2 실시예의 안테나 장치(3)는 안테나 케이스(10)와, 이 안테나 케이스(10) 내에 수납되어 있는 안테나 베이스(20)와, 안테나 베이스(20)에 장착되어 있는 안테나부(40)와, 앰프 기판(34)과, 평면 안테나 유닛(35)으로 구성되어 있다. 안테나 케이스(10)의 장축 방향의 길이는 약 200 ㎜로 되며, 횡폭은 약 75 ㎜로 되어 있다.
안테나 케이스(10)는 전파 투과성의 합성 수지제로 되어 있으며, 선단으로 갈수록 가늘어지는 한편, 측면도 내측으로 좁아지는 곡면으로 된 유선형의 외형 형상으로 되어 있다. 안테나 케이스(10)의 하면은 장착되는 차량(2)의 장착면의 형상에 맞춘 형상으로 되어 있다. 안테나 케이스(10) 내에는, 안테나 기판(30)을 세워서 수납할 수 있는 공간과, 앰프 기판(34)을 안테나 베이스(20)에 거의 평행에 수납하는 공간이 형성되어 있다. 안테나 케이스(10)의 하면에는 금속제의 안테나 베이스(20)가 장착되어 있다. 그리고 안테나 베이스(20)에 안테나부(40)가 세워서 고착되어 있는 동시에, 안테나부(40)의 전방에 위치하도록 앰프 기판(34)이 안테나 베이스(20)에 고착되어 있다. 또, 안테나부(40)에 있어서 판상의 절연 스페이서(42)의 하연 중앙부에 직사각형 모양의 관통홀(42a)이 형성되어 있어, 이 관통홀(42a) 내에 위치하도록 평면 안테나 유닛(35)이 안테나 베이스(20)에 장착되어 있다. 이 안테나 베이스(20)를 안테나 케이스(10)의 하면에 장착함으로써, 안테나 케이스(10)의 내부 공간에 안테나부(40)와 앰프 기판(34)과 평면 안테나 유닛(35) 을 수납할 수 있다.
안테나 베이스(20)의 구성은 제 1 실시예의 안테나 장치(1)와 동일하게 되어 있으므로, 그 설명은 생략하지만, 안테나 베이스(20)의 표면에는 안테나부(40)에 있어서의 절연 스페이서(42)의 아래 주변부를 협지함으로써 안테나부(40)를 세워서 유지하는 한 쌍의 기판 고정부(23)가 형성되어 있다.
안테나부(40)는 대략 직사각형 형상으로 된 판상의 절연 스페이서(42)와, 이 절연 스페이서(42)의 상단에 고착된 단면이 가늘고 긴 마름모꼴의 도전성(예를 들면 금속제)의 봉상(棒狀)으로 된 안테나 소자(41)가 구성되어 있다. 절연 스페이서(42)는 고주파 특성의 양호한 절연재로 이루어지며, 하연 중앙부에 직사각형 모양의 관통홀(42a)이 형성되어 있다. 안테나 소자(41)는 AM 방송과 FM 방송을 수신할 수 있게 되고, 두께보다 종방향의 폭이 크게 된 금속 등의 도전체, 혹은, 절연체의 전면에 도전막이 형성되게 구성되어 있다. 이 안테나 소자(41)의 하부가, 절연 스페이서(42)의 상단으로 협지된 한 쌍의 장착 나사(43)가 체결, 부착함으로써, 안테나 소자(41)가 절연 스페이서(42)의 상단에 고착되어 있다. 이와 같이, 안테나 소자(41)를 매우 높은 위치로 배치함으로써, 안테나 장치(3)의 전기적 특성을 제 1 실시예와 같이 향상할 수 있다. 아울러, 안테나 소자(41)의 단면 형상은 마름모꼴에 한정되지 않으며 타원형이나 다각 형상으로 하거나, 판상의 안테나 소자(41)로 할 수 있다. 그런데, 안테나 소자(41)도 초소형으로 하여도 인덕터 성분이 작아지기 때문에 FM 파대에 안테나 소자(41)를 공진시키는 것이 곤란해진다. 그런 이유 로, 1 μH ~ 3 μH 정도의 안테나 코일(32)을 안테나 소자(41)의 급전점과 앰프 기판(34)에 있어서의 앰프 입력 사이에 직렬로 삽입함으로써, 안테나 소자(41)와 안테나 코일(32)로 이루어진 안테나부를 FM 파대 부근에서 공진시키도록 하고 있다. 이 안테나 코일(32)이 도 22에 도시되어 있다. 한층 더 또, 앰프 기판(34)에 설치되어 있는 앰프는, 안테나 소자(41)에 의해 수신된 FM 방송 신호와 AM 방송 신호를 증폭 출력하고 있다.
상기한 것처럼, 본 발명의 제 2 실시예의 안테나 장치(3)에 있어서도 AM/FM 수신용의 안테나 소자(41)의 바로 아래에 위성라디오방송을 수신하는 평면 안테나 유닛(35)이 배치되어 있다. 평면 안테나 유닛(35)은, 섭동소자를 구비하여 원편파를 수신할 수 있는 패치 소자를 가지고 있다. 또, 본 발명의 제 2 실시예의 안테나 장치(3)에 있어서, 평면 안테나 유닛(35)이 동작하는 위성 디지털 라디오의 중심 주파수의 파장을 λ로 하였을 때에, 안테나 소자(41)의 하연과 평면 안테나 유닛(35)의 표면 사이의 간격(D)을 약 0.25 λ이상으로 하고 있다. 아울러, 안테나 소자(41)의 길이(L)를 대략 0.5 λ 정도, 혹은 그 이하로 하고, 안테나 소자(41)의 높이 방향의 폭(h)을 대략 0.2 λ~ 0.25 λ정도, 혹은 약 0.2 λ이하로 하고 있다. 더욱이 또, 안테나 소자(41)는 두께보다 종방향의 폭이 크게 되어, 그 두께는 1 ~ 2 ㎜의 판상, 혹은 1/60~백 수십 λ정도의 봉상으로 하고 있다.
안테나 소자(41)의 치수·위치 관계를 이와 같이 함으로써, 안테나 소자(41)와 평면 안테나 유닛(35)이 상호 영향을 미치는 것이 저감되어, 각각 단독으로 존 재하는 경우의 각 안테나와 동등한 전기적 특성을 나타내는 것이 가능해진다.
본 발명에 따르면, 세워서 배치되는 면 형상의 안테나 소자가 형성되고 있는 안테나 기판과, 안테나 기판과 겹치지 않게 배치되어 있는 앰프 기판과, 안테나 소자의 바로 아래에 있으며 상기 안테나 소자의 면과 거의 직교 하도록 배치되어 있는 평면 안테나 유닛을 구비하여, 평면 안테나 유닛의 동작 주파수대의 중심 주파수의 파장을 λ로 하였을 때에, 평면 안테나 유닛의 상면과 안테나 소자의 하단과의 간격이 약 0.25 λ이상으로 되어 있으므로, 안테나 소자의 영향을 받지 않고 평면 안테나 유닛의 수평면 내의 방사지향 특성을 무지향성으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 양호한 이득 특성을 얻을 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명에 따른 안테나 장치는, 안테나 소자를 접지로부터 가능한 한 이탈시켜 높은 위치로 배치하는 한편, 그 바로 아래에 평면 안테나 유닛을 배치함으로써, 안테나 소자에 의해 FM 방송 및 AM 방송을 양호하게 수신할 수 있음과 동시에, 위성 디지털 라디오 방송을 평면 안테나 유닛에 의해 양호하게 수신할 수 있게 된다. 덧붙여 위성 디지털 라디오 방송은 SDARS에 한정하는 것이 아니고, 다양한 주파수대의 위성 라디오 방송을 수신할 수 있도록 하여도 좋다.
또, 본 발명에 따른 안테나 장치는 차량의 루프나 트렁크에 장착되는 차량 탑재용으로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 적어도 FM 대를 수신하는 안테나 장치이면 적용할 수 있다.

Claims (4)

  1. 세워서 배치되는 면 형상의 안테나 소자가 형성되어 있는 안테나 기판;
    상기 안테나 소자에 의하여 수신된 적어도 FM 파대의 신호를 증폭하는 앰프가 설치되며, 상기 안테나 기판과 겹치지 않게 배치되어 있는 앰프 기판;
    상기 안테나 소자의 바로 아래에 있으며, 상기 안테나 소자의 면과 대략 직교하도록 배치되어 있는 평면 안테나 유닛;
    상기 안테나 소자의 급전점과 상기 앰프 기판에 있어서의 상기 앰프의 입력 사이에 삽입되어 있는 안테나 코일;
    상기 안테나 기판, 상기 앰프 기판, 상기 평면 안테나 유닛 및 상기 안테나 코일이 수납되어, 차량에 장착되는 안테나 케이스를 구비하고,
    상기 평면 안테나 유닛의 동작 주파수대의 중심 주파수 파장을 λ로 하였을 때에, 상기 평면 안테나 유닛의 상면과 상기 안테나 소자의 하단 사이의 간격이 약 0.25 λ 이상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나 기판, 상기 앰프 기판 및 상기 평면 안테나 유닛은 안테나 베이스에 장착되어 있으며, 상기 안테나 베이스에 상기 안테나 케이스가 끼워진 채로 결합되어 있어, 상기 안테나 케이스 내에 상기 안테나 기판, 상기 앰프 기판, 상기 평면 안테나 유닛 및 상기 안테나 코일이 수납되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 두께보다 종방향의 폭이 크게 되어 있는 판상 또는 봉상의 안테나 소자를 지지하는 절연 지지 수단;
    상기 안테나 소자에 의하여 수신된 적어도 FM 파대의 신호를 증폭하는 앰프가 설치되며, 상기 안테나 기판과 겹치지 않게 배치되어 있는 앰프 기판;
    상기 안테나 소자의 바로 아래에 있으며, 상기 안테나 소자의 종방향의 축과 대략 직교하도록 배치되어 있는 평면 안테나 유닛;
    상기 안테나 소자의 급전점과 상기 앰프 기판에 있어서의 상기 앰프의 입력 사이에 삽입되어 있는 안테나 코일;
    상기 안테나 소자를 지지하고 있는 상기 절연 지지 수단, 상기 앰프 기판, 상기 평면 안테나 유닛 및 상기 안테나 코일이 수납되어, 차량에 장착되는 안테나 케이스를 구비하고,
    상기 평면 안테나 유닛의 동작 주파수대의 중심 주파수 파장을 λ로 하였을 때에, 상기 평면 안테나 유닛의 상면과 상기 안테나 소자의 하단 사이의 간격이 약 0.25 λ이상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 안테나 소자를 지지하고 있는 상기 절연 지지 수단, 상기 앰프 기판 및 상기 평면 안테나 유닛은 안테나 베이스에 장착되어 있으며, 상기 안테나 베이스에 상기 안테나 케이스가 끼워진 채로 결합되어 있어, 상기 안테나 케이스 내에 상기 안테나 소자를 지지하고 있는 상기 절연 지지 수단, 상기 앰프 기판, 상기 평면 안테나 유닛 및 상기 안테나 코일이 수납되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
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