KR20110051023A - 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나 - Google Patents

차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나가 개시된다. 일 실시 예, 기준 주파수 변환신호가 수신되면 안테나의 기준 주파수와 수신 주파수 대역을 조절하여 해당 주파수 대역의 무선 신호를 수신하여 헤드 유닛으로 제공하는 마이크로 안테나 모듈; 및 수신하기 위한 신호의 주파수 대역을 선택하기 위한 기준 주파수 변환신호를 상기 마이크로 안테나 모듈로 제공하는 헤드 유닛을 포함하는 것으로, 종래 안테나보다 높은 주파수 선택 특성으로 인해 약전계에서도 수신감도를 개선할 수 있을 뿐만 아니라 강전계 지역에서 발생할 수 있는 상호변조 왜곡(intermodulation) 등의 문제점을 보완할 수 있는 것입니다.

Description

차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나{Reception frequency variable type integration antenna for cars}
본 발명은 차량용 수신 통합 안테나에 관한 것으로, 차량에서 라디오와 DMB 신호를 수신하기 위한 안테나에 관한 것이다.
종래 차량용 수신 통합 안테나는 도 1에 도시된 바와 같이 안테나(11), 매칭회로(12), AGC(130) 및 LNA(14)를 포함하는 안테나부(10)와, 튜너(21) 및 DSP(22)를 포함하는 헤드 유닛(20)으로 구성되어 있다.
이러한 종래 차량용 수신 통합 안테나는 차량용 라디오와 DMB 통합 안테나는 라디오 대역(88MHz ~ 108MHz)과 DMB 대역(174MHz ~ 216MHz)의 수신범위를 가지며, 각각 20MHz 정도의 범위의 밴드 폭으로 설계되어 있다.
따라서, 안테나 자체 매칭을 대역의 중간주파수인 98MHz(라디오)와 194MHz(DMB)에 매칭되어 있기 때문에 라디오 신호의 경우 88MHz/108MHz, DMB 신호의 경우 174MHz/216MHz와 같은 양끝단은 주파수 수신 성능이 저하되는 문제점이 있 었다.
더욱이 차량 안테나가 소형화되면서 안테나 자체 수신 성능은 저하되고 있는 실정이다.
특히, 강전계 지역에서 동작되는 AGC로 인해 강전계 지역에서는 약한 신호의 주파수까지 AGC의 영향을 받아서 원래 작은 신호마저 더욱 작아짐으로써 수신감도가 현저히 저하되는 원인이 되고 있었다.
본 발명은 상기 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특정 밴드 폭을 가진 안테나의 대역폭을 마이컴을 통해 조정할 수 있는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나에 따른 일 측면은 기준 주파수 변환신호가 수신되면 안테나의 기준 주파수와 수신 주파수 대역을 조절하여 해당 주파수 대역의 무선 신호를 수신하여 헤드 유닛으로 제공하는 마이크로 안테나 모듈; 및 수신하기 위한 신호의 주파수 대역을 선택하기 위한 기준 주파수 변환신호를 상기 마이크로 안테나 모듈로 제공하는 헤드 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나를 이용한 통합 주파수 수신 방법에 따른 일 측면은 사용자가 선택한 무선 주파수 대역을 검출하는 단계; 및 검출된 무선 주파수 대역에 따라 안테나의 수신 주파수 대역을 설정/변경하여 선택한 무선 주파수 대역의 무선 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
전술된 구성에 의해 본 발명에 따른 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나는 종래 안테나보다 높은 주파수 선택 특성으로 인해 약전계에서도 수신감도를 개선할 수 있을 뿐만 아니라 강전계 지역에서 발생할 수 있는 상호변조 왜곡(intermodulation) 등의 문제점을 보완할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.
특정 실시예의 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시예의 여러 설명을 제공한다. 그러나, 본 발명은 청구범위에 의해 한정되고 커버되는 다수의 여러 방법으로 구현될 수 있다. 본 상세한 설명은 동일한 참조 번호가 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타내는 도면을 참조하여 설명된다.
본 명세서에서 제공되는 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단순히 본 발명의 특정 실시예의 상세한 설명을 위해 사용된 것이기 때문에 본 발명을 특정 방법으로 제한하거나 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 나아가, 본 발명의 실시예는, 전체적으로 본 발명의 바람직한 속성들을 나타내거나 본 명세서에 제공된 발명을 실시하는데 필수적인 여러 신규한 특징을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나의 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나는 마이크로 안테나 모듈(100)과 헤드 유닛(200)으로 구성되어 있다.
마이크로 안테나 모듈(100)은 헤드 유닛(200)으로부터 기준 주파수 변환신호가 수신되면 기준 주파수와 수신 주파수 대역을 조절하며, 해당 주파수 대역의 무선 신호를 수신하여 헤드 유닛(200)으로 제공하며, 도 2에 도시된 바와 같이 마이크로 안테나 모듈(100)은 안테나(110), 주파수 가변기(120), 제 1 마이컴(130) 및 캔 수신부(140)을 포함한다.
마이크로 안테나 모듈(100)의 안테나(110)는 적어도 하나 이상의 무선 신호를 수신한다.
그리고, 마이크로 안테나 모듈(100)의 주파수 가변기(120)는 주파수 가변기(120)로부터 수신되는 기준 주파수 변환신호에 따라 안테나(110)의 수신 주파수 대역과 기준 주파수를 변환하며, 도 3에 도시된 바와 같이 주파수 가변기(120)는 DC-DC 변환부(121)와 매칭부(122)를 포함한다.
즉, 주파수 가변기(120)의 DC-DC 변환부(121)는 제 1 마이컴으로부터 제공되는 기준 주파수 변환신호에 따라 기준 전압을 승압하여 매칭부(122)로 제공한다.
그리고 주파수 가변기의 매칭부(122)는 안테나(110)와 직렬로 연결되며 DC-DC 변환부(121)를 통해 제공되는 기준 전압에 따라 안테나(110)의 임피던스를 변환하여 안테나(110)의 수신 주파수와 수신 대역폭을 변환하며, 제 1 조절부(122-1), 제 2 조절부(122-2) 및 제 3 조절부(122-3)를 포함한다.
매칭부(122)의 제 1 조절부(122-1)는 안테나(110)와 직렬로 연결되며 DC-DC 변환부(121)로부터 승압된 전압이 제공되면 안테나(110)의 임피던스를 낮추어 기준 주파수를 낮춘다.
그리고 매칭부(122)의 제 2 조절부(122-2)는 제 1 조절부(122-1)와 직렬로 연결되며 DC-DC 변환부(121)로부터 승압된 전압이 제공되면 안테나(110)의 임피던스를 높여 기준 주파수를 높인다.
한편, 매칭부(122)의 제 3 조절부(122-3)는 제 1 조절부(122-1)와 상기 제 2 조절부(122-2) 사이에 병렬로 연결되며 DC-DC 변환부(121)로부터 승압된 전압이 제공되면 안테나(110)의 주파수 대역폭을 조절한다.
여기서 제 1 조절부(122-1)와 제 2 조절부(122-2)는 인덕터와 캐패시터가 직렬로 연결되며, 제 3 조절부(122-3)는 인덕터와 캐패시터가 병렬로 연결된다.
또한, 마이크로 안테나 모듈(100)의 제 1 마이컴(130)은 수신된 기준 주파수 변환신호를 주파수 가변기(120)로 제공한다.
그리고, 헤드 유닛(200)의 제 2 마이컴(210)은 수신하기 위한 신호의 주파수 대역을 선택하기 위한 기준 주파수 변환신호를 마이크로 안테나 모듈(100)로 제공하며, 제 2 마이컴(210)과 캔 송신부(220)를 포함한다. 여기서, 헤드 유닛(200)의 제 2 마이컴(210)은 동일한 기준 주파수 변환신호를 기 설정된 시간 동안 상기 마이크로 안테나 모듈(100)로 전송하여 설정된 기준 주파수가 변경되지 않도록 보정한다.
이러한, 본 발명에 따른 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 사용자가 수신하고자 하는 주파수 대역을 선택하면, 헤드 유닛(200)의 제 2 마이컴(210)이 해당 주파수 대역의 기준 주파수 변환신호를 마이크로 안테나 모듈(100)로 제공한다.
그러면, 마이크로 안테나 모듈(100)은 수신된 기준 주파수 변환신호에 따라 수신하고자 하는 주파수 범위를 설정하게 되며 안테나(110)는 설정된 주파수 범위(협대혁)의 무선 신호만을 수신한다.
즉, 마이크로 안테나 모듈(100)의 제 1 마이컴(130)은 헤드 유닛(200)으로부터 제공되는 기준 주파수 변환신호를 주파수 가변기(120)로 제공한다.
그러면, 마이크로 안테나 모듈(100)의 주파수 가변기(120)는 제 1 마이컴(130)으로부터 수신되는 기준 주파수 변환신호에 따라 안테나(110)의 수신 주파수 대역과 기준 주파수를 변환한다.
즉, 주파수 가변기의 DC-DC 변환부(121)는 제 1 마이컴으로부터 제공되는 기준 주파수 변환신호에 따라 기준 전압을 승압하여 매칭부(122)로 제공한다. 여기서, 주파수 가변기의 DC-DC 변환부(121)는 전압의 승압은 0~30V 까지 승압한다.
안테나(110)와 직렬로 연결된 매칭부(122)는 DC-DC 변환부(121)를 통해 제공되는 기준 전압에 따라 안테나(110)의 임피던스를 변환하여 안테나(110)의 수신 주파수와 수신 대역폭을 변환한다.
즉, 기준 주파수를 낮추기 위해서는 DC-DC 변환부(121)가 매칭부(122)의 제 1 조절부(122-1)로 승압된 전압을 제공한다.
그러면, 매칭부(122)의 제 1 조절부(122-1)는 안테나(110)와 직렬로 연결되며 DC-DC 변환부(121)로부터 승압된 전압이 제공되면 안테나(110)의 임피던스를 낮추어 기준 주파수를 낮춘다.
한편, 기준 주파수를 높이기 위해서는 DC-DC 변환부(121)가 매칭부(122)의 제 2 조절부(122-2)로 승압된 전압을 제공한다.
그러면, 제 1 조절부(122-1)와 직렬로 연결된 제 2 조절부(122-2)는 DC-DC 변환부(121)로부터 승압된 전압이 제공되면 안테나(110)의 임피던스를 높여 기준 주파수를 높이게 된다.
만약, 안테나(110)를 통해 수신하고자 하는 주파수 대역을 조절하기 위해서는 DC-DC 변환부(121)가 매칭부(122)의 제 3 조절부(122-3)로 승압된 전압을 제공한다.
그러면, 제 3 ㅈ조절부는 제 1 조절부(122-1)와 제 2 조절부(122-2) 사이에 병렬로 연결되며 DC-DC 변환부(121)로부터 승압된 전압이 제공되면 안테나(110)의 주파수 대역폭을 조절한다.
이에, 안테나(110)는 설정된 주파수 범위의 적어도 하나 이상의 무선 신호를 수신할 수 있게 된다.
여기서, 기준 주파수 변환신호는 안테나(110)를 통해 수신하고자 하는 주파수 범위를 설정하기 위해 헤드 유닛(200)에서 제공된다.
한편, 마이크로 안테나 모듈(100)과 헤드 유닛(200)은 기준 주파수 변환신호를 송/수신하기 위한 캔 통신 송/수신부(220, 140)를 포함한다.
반면에 헤드 유닛(200)의 마이컴(210)은 동일한 기준 주파수 변환신호를 기 설정된 시간 동안 상기 마이크로 안테나 모듈(100)로 전송하여 설정된 기준 주파수가 변경되지 않도록 보정할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나를 이용한 통합 주파수 수신 방법에 대해 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 헤드 유닛(200)이 사용자가 선택한 무선 주파수 대역을 검출하여 마이크로 안테나 모듈(100)로 제공한다(S1). 이때, 헤드 유닛(200)과 마이크로 안테나 모듈(100)간의 통신은 캔 통신을 이용한다.
이어서, 마이크로 안테나 모듈(100)이 검출된 무선 주파수 대역에 따라 안테나의 수신 주파수 대역을 설정/변경하여 선택한 무선 주파수 대역의 무선 신호를 수신한다(S2).
이후 과정은 종래와 같이 DSP(22)를 통해 처리되는 것으로 그 과정은 생략하 기로 한다.
전술된 상세한 설명이 여러 실시예에 적용된 바와 같이 본 발명의 기본적인 신규한 특징들을 도시하고 기술하고 언급하였지만, 예시된 시스템의 형태 및 상세 사항에 대해 본 발명의 의도를 벗어남이 없이 여러 생략, 교체 및 변경이 이 기술 분야에 숙련된 자에 의해 이루어질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래 차량용 통합 안테나를 나타낸 기능블록도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나를 나타낸 기능블록도.
도 3은 도 2에 따른 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나 중 주파수 가변기의 세부 구성을 나타낸 기능블록도.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나를 이용한 통합 주파수 수신 방법을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 마이크로 안테나 모듈 110 : 안테나
120 : 주파수 가변기 121 : DC-DC 변환부
122 : 매칭부 122-1 : 제 1 조절부
122-2 : 제 2 조절부 122-3 : 제 3 조절부
130 : 제 1 마이컴 140 : 캔 수신부
200 : 헤드 유닛 210 : 제 2 마이컴
220 : 캔 송신부

Claims (10)

  1. 기준 주파수 변환신호가 수신되면 안테나의 기준 주파수와 수신 주파수 대역을 조절하여 해당 주파수 대역의 무선 신호를 수신하여 헤드 유닛으로 제공하는 마이크로 안테나 모듈; 및
    수신하기 위한 신호의 주파수 대역을 선택하기 위한 기준 주파수 변환신호를 상기 마이크로 안테나 모듈로 제공하는 헤드 유닛을 포함하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로 안테나 모듈은,
    적어도 하나 이상의 무선 신호를 수신하는 안테나;
    상기 헤드 유닛으로부터 수신되는 기준 주파수 변환신호에 따라 상기 안테나의 수신 주파수 대역과 기준 주파수를 변환하는 주파수 가변기; 및
    상기 주파수 가변기로 기준 주파수 변환신호를 제공하는 제 1 마이컴을 포함하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 주파수 가변기는,
    제 1 마이컴으로부터 제공되는 기준 주파수 변환신호에 따라 기준 전압을 승압하여 제공하는 DC-DC 변환부; 및
    상기 안테나와 직렬로 연결되며 상기 DC-DC 변환부를 통해 제공되는 기준 전압에 따라 안테나의 임피던스를 변환하여 안테나의 수신 주파수와 수신 대역폭을 변환하는 매칭부를 포함하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 매칭부는,
    상기 안테나와 직렬로 연결되며 상기 DC-DC 변환부로부터 승압된 전압이 제공되면 안테나의 임피던스를 낮추어 기준 주파수를 낮추는 제 1 조절부;
    상기 제 1 조절부와 직렬로 연결되며 상기 DC-DC 변환부로부터 승압된 전압이 제공되면 안테나의 임피던스를 높여 기준 주파수를 높이는 제 2 조절부; 및
    상기 제 1 조절부와 상기 제 2 조절부 사이에 병렬로 연결되며 상기 DC-DC 변환부로부터 승압된 전압이 제공되면 안테나의 주파수 대역폭을 조절하는 제 3 ㅈ조절부를 포함하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 조절부와 제 2 조절부는,
    인덕터와 캐패시터가 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 3 조절부는,
    인덕터와 캐패시터가 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 마이크로 안테나 모듈과 헤드 유닛은.
    기준 주파수 변환신호를 송/수신하기 위한 캔 통신 송/수신부를 포함하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 헤드 유닛은,
    동일한 기준 주파수 변환신호를 기 설정된 시간 동안 상기 마이크로 안테나 모듈로 전송하여 설정된 기준 주파수가 변경되지 않도록 보정하는 제 2 마이컴을 더 포함하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나.
  9. 헤드 유닛이 사용자가 선택한 무선 주파수 대역을 검출하여 마이크로 안테나 모듈로 제공하는 단계; 및
    마이크로 안테나 모듈이 검출된 무선 주파수 대역에 따라 안테나의 수신 주파수 대역을 설정/변경하여 선택한 무선 주파수 대역의 무선 신호를 수신하는 단계를 포함하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나를 이용한 통합 주파수 수신 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    헤드 유닛이 사용자가 선택한 무선 주파수 대역을 검출하여 마이크로 안테나 모듈로 제공하는 단계에서 헤드 유닛과 마이크로 안테나 모듈간의 통신은,
    캔 통신을 이용하는 것을 특징으로 하는 차량용 수신 주파수 가변형 통합 안테나를 이용한 통합 주파수 수신 방법.
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