KR20140030688A - Integrated antenna for the vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 통합 안테나에 관한 것으로, 특히 CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting) 안테나를 내장한 차량용 통합 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated antenna for a vehicle, and more particularly, to an integrated antenna for a vehicle having a built-in China Mobile Multimedia Broadcasting (CMMB) antenna.
과거, 자동차에는 단순히 AM/FM 라디오 방송을 수신하기 위한 폴 형태의 로드 안테나 내지 글래스(Glass) 안테나만이 설치되는 것이 일반적이었으나, 근래 전자 정보 통신의 발달 및 소비자의 다양한 욕구와 더불어 다양한 기능의 안테나가 차량에 장착되고 있다. 예를 들어, 전통적인 AM/FM 라디오 신호뿐만이 아니라, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 서비스가 가능해지고 활발히 이용됨에 따라 DMB 수신용 안테나가 개발 보급되고 있다. 또한, 차량을 운행하는 운전자가 차량의 위치를 확인할 수 있도록 하는 GPS 안테나, 텔레매틱스 유닛용인 TMU(Telematics unit) 안테나 등 다수의 안테나가 설치되고 있다.In the past, it was common for automobiles to install only pole-type rod antennas or glass antennas for simply receiving AM / FM radio broadcasting. However, in recent years, various functions of antennas have been developed along with development of electronic information communication and various needs of consumers. Is mounted on the vehicle. For example, as DMB (Digital Multimedia Broadcasting) service as well as the traditional AM / FM radio signal is enabled and actively used, the antenna for DMB reception has been developed and spread. In addition, a plurality of antennas are installed, such as a GPS antenna that allows a driver who operates the vehicle to check the position of the vehicle and a telematics unit (TMU) antenna for a telematics unit.
도 1은 기존의 차량용 통합 안테나 예시도이며, 이러한 차량용 통합 안테나는 각 국가별 방송 주파수 대역에 따라 설계된다. 예를 들어, 각 국가별 디지털 방송의 경우, 미국의 XM은 2.3325GHz ~ 2.345GHz의 주파수 대역을 사용하며, SIRIUS는 2.320GHz ~ 2.3325GHz의 주파수 대역을 사용한다. 또한, 국내 DMB와 유럽 DAB는 174MHz ~ 216MHz의 주파수 대역을 사용한다. 이러한 디지털 방송 사양은 북미 텔레매틱스 주파수 대역인 824MHz ~ 894MHz, 1.850GHz ~ 1.990GHz과 인접하지 않아 간섭에 대한 영향이 적다. 1 is a diagram illustrating a conventional integrated vehicle antenna, such a vehicle integrated antenna is designed according to the broadcasting frequency band for each country. For example, for digital broadcasting in each country, the US XM uses a frequency band of 2.3325 GHz to 2.345 GHz, and SIRIUS uses a frequency band of 2.320 GHz to 2.3325 GHz. In addition, domestic DMB and European DAB use a frequency band of 174MHz ~ 216MHz. These digital broadcasting specifications are not adjacent to the North American telematics frequency bands of 824MHz to 894MHz and 1.850GHz to 1.990GHz, and thus have little influence on interference.
한편, 중국의 디지털 방송인 CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting)경우, 470MHz ~ 800MHz의 주파수 대역을 사용함으로써, 중국의 텔레매틱스 대역인 821MHz ~ 894MHz과 인접하여 통합안테나로 설계될 경우 특성 확보가 다른 국가에 비해 어렵다. 이에 따라, 간섭의 영향을 줄이기 위해 중국 텔레매틱스 안테나와 CMMB 안테나 사이의 간격을 최대한 이격시켜서 성능을 확보해야 한다. On the other hand, China Mobile Multimedia Broadcasting (CMMB), which uses a frequency band of 470MHz to 800MHz, is difficult to secure when compared to other countries when designed as an integrated antenna adjacent to China's telematics band 821MHz to 894MHz. . Accordingly, in order to reduce the influence of interference, the distance between the Chinese telematics antenna and the CMMB antenna should be spaced as far as possible to secure performance.
그러나, 일반적인 통합안테나의 내부의 GPS 안테나, 텔레매틱스 안테나 및 디지털 방송용 안테나 서로를 최대한 이격시키기엔 공간적 제약이 따른다. 또한, CMMB 안테나를 포함한 차량용 통합 안테나가 동작하게 되면 CMMB의 787MHz 대역의 신호가 2배 체배되어 1574MHz 신호가 생성되는데, 이 경우, 1575.42MHz를 사용하는 GPS 신호와 간섭하여 GPS 신호 수신에 악영향을 미치는 경우가 발생한다.However, there are spatial constraints to space the GPS antenna, the telematics antenna and the digital broadcasting antenna inside the general integrated antenna as far as possible. In addition, when a vehicle integrated antenna including a CMMB antenna is operated, the signal of the 787 MHz band of the CMMB is doubled to generate a 1574 MHz signal. In this case, interference with a GPS signal using 1575.42 MHz adversely affects GPS signal reception. The case occurs.
본 발명은 GPS 안테나와 방송용 안테나가 결합된 차량용 통합 안테나를 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a vehicle integrated antenna combined with a GPS antenna and a broadcasting antenna.
본 발명은 GPS 신호와 방송용 신호의 상호 간섭을 방지할 수 있는 차량용 통합 안테나를 제공함을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an integrated antenna for a vehicle capable of preventing mutual interference between a GPS signal and a broadcast signal.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 GPS 주파수 대역의 신호를 수신하는 GPS 안테나 및 방송 주파수 대역의 신호를 수신하는 방송용 안테나를 포함하는 차량용 통합 안테나에 있어서, 상기 방송용 안테나는 상기 GPS 안테나에 형성된 홀(Hole)에 삽입되며, 상기 GPS 안테나와 동일한 표면 전류 흐름을 갖는다. 한편, 상기 GPS 안테나는 간접 급전 방식을 통해 동작한다. 상기 방송용 안테나는 CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting) 안테나이다. 또한, 차량용 통합 안테나는 상기 GPS 주파수 대역의 신호를 차단하는 대역 소거 필터(band-stop filter)를 더 포함한다. 여기서, 상기 대역 소거 필터는 상기 방송용 안테나의 하단부에 위치하고, 상기 GPS 안테나 내부의 소정 크기 공간에 위치하며, 세라믹 또는 금속 패턴으로 이루어진다. 한편, 상기 GPS 안테나와 상기 방송용 안테나는 동일한 고정 기판과 결합한다. 상기 차량용 안테나는 상기 GPS 안테나 및 상기 방송용 안테나를 통해 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA)를 더 포함한다.In the integrated antenna for a vehicle comprising a GPS antenna for receiving a signal of the GPS frequency band and a broadcast antenna for receiving a signal of the broadcast frequency band according to an aspect of the present invention for achieving the above object, the broadcast antenna is the GPS It is inserted into a hole formed in the antenna and has the same surface current flow as the GPS antenna. Meanwhile, the GPS antenna operates through an indirect feeding method. The broadcast antenna is a CMMB (China Mobile Multimedia Broadcasting) antenna. In addition, the vehicle integrated antenna further includes a band-stop filter for blocking the signal of the GPS frequency band. Here, the band cancellation filter is located at the lower end of the broadcasting antenna, located in a predetermined size space inside the GPS antenna, and made of a ceramic or metal pattern. Meanwhile, the GPS antenna and the broadcasting antenna are combined with the same fixed substrate. The vehicle antenna further includes a low noise amplifier (LNA) for amplifying a signal received through the GPS antenna and the broadcast antenna.
본 발명은 GPS 안테나에 형성된 홀에 방송용 안테나가 삽입된 구조의 차량용 통합 안테나를 내장함으로써, 통합 안테나 내부의 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 효과를 창출한다.According to the present invention, by incorporating a vehicle integrated antenna having a structure in which a broadcasting antenna is inserted into a hole formed in a GPS antenna, an effect of efficiently using a space inside the integrated antenna is created.
또한, GPS 주파수 대역 신호를 제거할 수 있는 대역 소거 필터를 사용함으로써, GPS 신호와 방송 신호 간의 간섭을 최소화하는 효과를 창출한다.In addition, by using a band cancellation filter that can remove the GPS frequency band signal, it creates an effect of minimizing the interference between the GPS signal and the broadcast signal.
도 1은 종래의 차량용 통합 안테나 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통합 안테나 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 안테나 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통합 안테나 내 GPS 안테나 및 방송용 안테나의 결합 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통합 안테나 내 대역 소거 필터가 포함된 구성의 예시도.1 is a diagram illustrating a conventional integrated antenna for a vehicle.
2 is an exemplary vehicle integrated antenna according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary GPS antenna according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a combination of a GPS antenna and a broadcasting antenna in a vehicle integrated antenna according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram of a configuration including a band cancellation filter in a vehicle integrated antenna according to an embodiment of the present invention.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 통합 안테나 예시도이다.2 is an exemplary view of a vehicle integrated antenna according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 차량용 통합 안테나는 텔레매틱스 유닛(Telematics Unit,TMU)용 안테나(100), GPS 안테나(200) 및 방송용 안테나(300)를 더 포함한다. 텔레매틱스 유닛용 안테나(100)는 차량 내 텔레매틱스 시스템을 위한 구성으로써, 텔레매틱스 유닛용 안테나(100)로 수신된 탤레매틱스 신호는 정합 회로를 통해 차량의 헤드 유닛으로 전송된다.As shown, the vehicle integrated antenna further includes an
텔레매틱스 유닛용 안테나(100)는 각 국가별 텔레매틱스 유닛용 주파수 대역에 따라 설계된다. 바람직하게 본 발명에서의 텔레매틱스 유닛용 안테나(100)는 중국에서의 텔래매틱스 시스템에 사용되는 821MHz ~ 894MHz 주파수 대역을 위한 안테나이다. The
GPS 안테나(200)는 GPS 위성으로부터 차량의 위치 좌표 데이터를 수신하기 위한 구성이다. GPS 안테나(100)로 수신된 GPS 신호는 정합 회로(Matching Circuit), 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier,LNA) 및 대역 통과 필터(Band Pass Filter,BPF)를 통해 차량의 헤드 유닛으로 전송된다.The
GPS 안테나(200)는 패치 안테나로써, 도 3에 도시된 바와 같이 홀(Hole)이 존재하며, 홀 형성을 위해 간접 급전 방식을 통해 동작한다. 간접 급전 방식이란, 바이폴러(Bipolar) 현상을 이용한 전극의 접속 방식으로, GPS 안테나(200)에 홀을 형성하기 위해 분리형 간접 급전 방식을 이용한다.The
방송용 안테나(300)는 디지털 방송 신호를 수신하기 위한 안테나로서, 방송용 안테나(300)로 수신된 신호는 정합 회로, 저잡음 증폭기, 및 대역 통과 필터를 통해 차량의 헤드 유닛으로 전송된다.The
본 발명의 일실시예에서 방송용 안테나(300)는 중국 디지털 방송 (China Mobile Multimedia Broadcasting,CMMB) 신호를 수신하기 위한 안테나이다. 참고로, 중국 디지털 방송은 470MHz ~ 800MHz의 주파수 대역을 사용한다.In one embodiment of the present invention, the
차량용 통합 안테나는 모노폴 안테나 형태의 방송용 안테나(300)를 도 4에 도시된 바와 같이 GPS 안테나(200)의 홀에 삽입시켜 PCB면의 신호라인과 전기적으로 결합한다. 이때, GPS 안테나(200)의 신호선과 방송용 안테나(300)의 신호선을 별도로 분리함으로써, 패시브 안테나간의 간섭에 의한 성능 저하를 피할 수 있다.The integrated antenna for a vehicle inserts the
본 발명의 통합 안테나는 GPS 안테나(200)와 방송용 안테나(300)를 하나의 안테나 공간 안에 배치하여 결합함으로써, 기존의 차량용 통합 안테나 내부에 다른 하나의 안테나의 공간에 다른 안테나를 추가로 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 차량용 통합 안테나 내 남은 공간에 Wi-Fi용, LTE용의 안테나를 추가 적용할 수 있다.In the integrated antenna of the present invention, the
또한, 차량용 통합 안테나는 도 5에 도시된 바와 같이 대역 소거 필터(400)를 더 포함한다. 대역 소거 필터(400)의 포함 이유 및 역할은 다음과 같다.In addition, the vehicle integrated antenna further includes a
GPS 안테나(200) 및 방송용 안테나(300)의 결합 형태의 차량용 통합 안테나가 동작할 시, 2배 체배된 방송 신호는 GPS 신호와 근접한 주파수 대역을 갖게 된다. 중국의 디지털 방송은 470MHz ~ 800MHz 주파수 대역을 사용하기 때문에, 2배 체배가 발생하면 GPS 신호와 근접한 주파수 대역을 갖게 되는 것이다. When the integrated vehicle antenna of the
이 경우, 방송용 안테나(300)의 방사 패턴에 의해 GPS 안테나(200)의 방사 패턴이 영향을 받게 되어 신호 수신의 성능이 저하될 수 있다.In this case, the radiation pattern of the
이와 같은 성능 저하를 방지하기 위해 방송용 안테나(300) 하단부에 GPS 주파수 대역의 신호를 제거할 수 있도록 대역 소거 필터(400)를 삽입한다. 바람직하게, GPS 안테나(200) 내부에 소정 크기(예를 들어, GPS 안테나(200) 하부의 1/4)의 공간을 두어 대역 소거 필터(400)를 삽입할 수 있다. 대역 소거 필터(400)란 대역 필터와 반대의 특성을 갖는 필터로써, 주어진 상부 및 하부 차단 주파수 사이의 모든 주파수를 감쇠하고, 이 차단 주파수 대역의 상하 주파수는 통과시키는 필터이다.In order to prevent such a performance degradation, a
일 실시예로, 대역 소거 필터(400)는 도 5의 (a)와 같이 대역 차단용 세라믹 필터를 삽입하여 구현할 수 있다. 세라믹 필터란 세라믹 공진자(압전 공진자)의 고유 진동으로 공진 회로를 제어하여 그 주파수 영역의 성분만을 통과시키도록 한 필터이다. 이 세라믹 필터는 LC 필터보다도 선택 특성이 뛰어나 중간 주파수 회로의 부품으로 사용되는 필터이다.In one embodiment, the
다른 실시예로, 대역 소거 필터(400)는 금속 패턴일 수 있다. 도 5의 (b)와 같이 대역 소거 필터(400)은 GPS 안테나(200) 내부에 소정 크기의 공간의 표면에 금속 패턴으로 직접 구현될 수 있다. In another embodiment, the
이와 같이 대역 소거 필터(400)를 이용함으로써, 방송용 안테나(300)를 통해 수신되는 방송 신호 내 GPS 신호를 제거하여 방송 신호와 GPS 신호의 간섭을 최소화할 수 있다.
By using the
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
100 : 텔레매틱스 유닛용 안테나 200 : GPS 안테나
300 : 방송용 안테나 400 : 대역 소거 필터 100: antenna for telematics unit 200: GPS antenna
300: broadcast antenna 400: band cancellation filter
Claims (9)
상기 방송용 안테나는 상기 GPS 안테나에 형성된 홀(Hole)에 삽입되며, 상기 GPS 안테나와 동일한 표면 전류 흐름을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 통합 안테나.In the vehicle integrated antenna comprising a GPS antenna for receiving a signal of the GPS frequency band and a broadcasting antenna for receiving a signal of the broadcast frequency band,
The broadcasting antenna is inserted into a hole (Hole) formed in the GPS antenna, characterized in that the vehicle has the same surface current flow as the GPS antenna.
상기 GPS 안테나는 간접 급전 방식을 통해 동작하는 것을 특징으로 하는 차량용 통합 안테나.The method of claim 1,
The GPS antenna is an integrated antenna for a vehicle, characterized in that it operates through an indirect feeding method.
상기 방송용 안테나는 CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting) 안테나 인 것을 특징으로 하는 차량용 통합 안테나.The method of claim 1,
The broadcast antenna is a vehicle integrated antenna, characterized in that the CMMB (China Mobile Multimedia Broadcasting) antenna.
상기 GPS 주파수 대역의 신호를 차단하는 대역 소거 필터(band-stop filter);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 통합 안테나.The method of claim 1,
A band-stop filter to block the signal of the GPS frequency band;
Vehicle integrated antenna further comprising a.
상기 대역 소거 필터는 상기 방송용 안테나의 하단부에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 통합 안테나.5. The method of claim 4,
And the band cancellation filter is located at a lower end of the broadcasting antenna.
상기 대역 소거 필터는 상기 GPS 안테나 내부의 소정 크기 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 통합 안테나.6. The method of claim 5,
And the band cancellation filter is located in a predetermined size space inside the GPS antenna.
상기 대역 소거 필터는 세라믹 또는 금속 패턴으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 통합 안테나.The method according to claim 6,
And the band cancellation filter is made of a ceramic or metal pattern.
상기 GPS 안테나와 상기 방송용 안테나는 동일한 고정 기판과 결합한 것을 특징으로 하는 차량용 통합 안테나.The method of claim 1,
And the GPS antenna and the broadcasting antenna are combined with the same fixed substrate.
상기 GPS 안테나 및 상기 방송용 안테나를 통해 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 통합 안테나.The method according to any one of claims 1 to 8,
A low noise amplifier (LNA) for amplifying a signal received through the GPS antenna and the broadcasting antenna;
Vehicle integrated antenna further comprising a.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |