KR20150003546A

KR20150003546A - 차량용 안테나 장치

Info

Publication number: KR20150003546A
Application number: KR1020130076565A
Authority: KR
Inventors: 정태인; 유태환
Original assignee: 현대자동차주식회사; 주식회사 에이스테크놀로지
Priority date: 2013-07-01
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2015-01-09
Also published as: RU2013156627A; US20150002344A1; DE102013225502A1; CN104282984A

Abstract

본 발명은 이동통신서비스를 위한 차량용 안테나 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동통신서비스를 위해 차량에 설치되는 폴 타입의 메인 안테나의 파손시에도 이동통신서비스를 지속적으로 유지할 수 있는 차량용 안테나 장치에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 내부에 기판이 설치되어 있는 안테나 케이스; 상기 안테나 케이스의 커넥터를 통해 상기 기판에 접속가능하게 연결되는 메인 안테나; 상기 기판과 접속가능하게 상기 안테나 케이스의 내부에 설치되며, 주파수 신호를 송신 및 수신하는 역할을 하는 예비 안테나;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치를 제공한다.

Description

차량용 안테나 장치 {antenna device for vehicle}

본 발명은 이동통신서비스를 위한 차량용 안테나 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동통신서비스를 위해 차량에 설치되는 폴 타입의 메인 안테나의 파손시에도 이동통신서비스를 지속적으로 유지할 수 있는 차량용 안테나 장치에 관한 것이다.

최근 통신 기기가 발달함에 따라 차량의 내외부에 FM/AM 라디오의 주파수, DMB 주파수, RKE(Remote Keyless Entry) 시스템 주파수 등을 수신하기 위한 여러 안테나를 설치하여 사용하고 있다.

예를 들면, 몇 개의 단으로 이루어진 신축 파이프를 상하로 조절할 수 있는 형태의 폴 타입으로 되어 있는 FM/AM 라디오 주파수 수신용 안테나, 1/4 파장의 모노폴 타입으로 되어 있는 DMB 주파수 수신용 안테나, 차량 내부에 설치되어 일정 반경 안에 있는 외부 송신기로부터 RKE 신호를 수신하는 RKE 주파수 수신용 안테나 등을 차량에 설치하여 사용하고 있는 추세이다.

최근에는 상어 지느러미 형태의 케이스 내부에 GPS 안테나와 CDMA 안테나 및 라디오 주파수와 DMB 주파수를 수신할 수 있는 헬리컬 안테나를 장착한 형태로 이루어진 통합형 안테나도 제시되고 있다.

한편, 전자 통신기술의 발달로 단순 음성을 이용하는 휴대전화는 물론 무선인터넷에 이동통신 시스템(Mobile Telematics system)의 사용이 급속히 확산되고 있으며, 이러한 이동통신 시스템은 차량에도 대부분 적용되어 주행 중인 차량의 내부에서도 각종 정보를 송수신할 수 있는 편의를 도모할 수 있다.

이를 위해 차량의 루프 등에 설치되는 이동통신서비스를 위한 안테나를 통해 각종 위치정보, 인터넷 이용, 교통정보 등 다양한 서비스를 제공받고 있다.

이와 같은 이동통신서비스를 위한 안테나는 한국공개특허 제2004-0033658호 등에 다양한 형태의 것들이 제시되어 있다.

도 5는 종래의 이동통신서비스용 안테나를 나타낸 사시도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 이동통신서비스용 안테나는 PCB(미도시)가 내장되어 있는 안테나 케이스(100)와, 상기 안테나 케이스(100)의 커넥터(110)에 연결되는 안테나 폴(120)과, 상기 안테나 폴(120)의 내부에 설치되는 안테나 와이어(130)로 이루어지며, 상기 안테나 케이스(100)를 통해 차량 루프에 고정되는 구조로 설치된다.

여기서, 상기 안테나 와이어(130)는 PCB 측에 접속되어 있는 커넥터(110)에 연결되어 주파수 신호를 송신 또는 수신하게 된다.

그러나, 종래의 이동통신서비스용 안테나는 세워져 있는 안테나 폴이 다른 물체에 부딪히거나 맞아서 파손되는 경우, 더 이상 이동통신서비스(예를 들면, 텔레매틱스)를 위한 안테나 기능을 수행할 수 없게 된다.

이렇게 안테나 폴이 파손되었을 경우에, 다시 말해 안테나 폴 내의 안테나 와이어가 파손되었을 경우에 불루링크 서비스나 긴급 SOS(e-call) 서비스 등과 같은 이동통신서비스를 받을 수 없기 때문에, 부득이하게 2개 이상의 안테나를 사용해야 하는 불리함(레이아웃 및 원가상승)이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 개선하기 위해 고안한 것으로서, 이동통신서비스를 위해 차량에 설치되는 폴 타입의 메인 안테나와 더불어 상기 메인 안테나의 기능을 대체가능한 예비 안테나를 구비하여 메인 안테나의 파손시 이동통신서비스를 지속적으로 유지할 수 있는 차량용 안테나 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에 기판이 설치되어 있는 안테나 케이스; 상기 안테나 케이스의 커넥터를 통해 상기 기판에 접속가능하게 연결되는 메인 안테나; 상기 기판과 접속가능하게 상기 안테나 케이스의 내부에 설치되며, 주파수 신호를 송신 및 수신하는 역할을 하는 예비 안테나;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치를 제공한다.

구체적으로, 상기 예비 안테나는 안테나 케이스 내 기판 위에 탑재되는 비전도성의 실드캔과 이 실드캔의 외벽면에 부착된 전도성의 안테나 패턴부를 포함하며, 상기 실드캔의 내벽면에는 차폐도료층이 코팅되는 것이 바람직하다.

이때 상기 안테나 패턴부는 실드캔의 하단까지 연장된 끝단이 상기 기판에 접속가능하게 연결된다.

본 발명에 따른 차량용 안테나 장치는 차량에 설치되는 기존 안테나 구조를 그대로 유지하면서 안테나 케이스의 내부에 별도의 이동통신서비스용 예비 안테나를 구비함으로써, 기존 안테나의 파손시에도 예비 안테나로 이동통신서비스를 위한 안테나 기능을 계속 수행할 수 있고, 따라서 운전자가 불편을 느끼지 않도록 할 수 있는 등 이동통신서비스 이용과 관련한 각종 편의를 지속적으로 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1 내지 3은 본 발명의 일 실시예의 일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치를 나타낸 사시도 및 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예비 안테나를 나타낸 확대도 및 단면도
도 5는 종래의 이동통신서비스용 안테나를 나타낸 사시도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

본 발명은 이동통신서비스를 위한 차량용 안테나 장치에 관한 것으로, 특히 안테나 케이스(10)의 내부에 이동통신서비스를 위한 안테나 기능을 수행할 수 있는 예비 안테나(30)를 구비하여, 메인 안테나(20)의 파손시 이를 대체할 수 있는 새로운 형태의 이동통신서비스용 안테나 장치를 구현함에 특징이 있다.

도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 안테나 장치는 폴 안테나 타입의 메인 안테나(20)와 이 메인 안테나(20)를 대체할 수 있는 예비 안테나(30)의 조합을 통해 메인 안테나(20)가 파손되더라도 아무런 문제없이 이동통신서비스를 유지할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위하여, 상기 차량용 안테나 장치는 안테나 케이스(10)와 메인 안테나(20) 및 예비 안테나(30)를 포함하여 구성된다.

상기 안테나 케이스(10)는 차량의 루프 등에 설치가능하게 구성되는 것으로, 차량 루프 등에 고정되는 베이스(11)와 상기 베이스(11)의 상부를 마감하면서 소정의 내부공간을 조성하는 커버(12)를 결합한 구조로 이루어진다.

이러한 안테나 케이스(10)의 내부에는 PCB 등과 같은 기판(13)이 설치되며, 이렇게 설치되는 기판(13)으로는 안테나 와이어(21)가 연결되어 있는 커넥터(14)가 접속가능하게 연결된다.

또한 상기 안테나 케이스(10)의 후단부에는 상부로 연장되는 메인 안테나(20)가 하단 지지되는 구조로 설치된다.

상기 메인 안테나(20)는 폴 안테나 타입으로 마련되는 것으로 그 내부에 설치되어 있는 안테나 와이어(21)를 포함하며, 안테나 케이스(10) 측에 하단 지지되는 구조, 예를 들면 안테나 케이스(10)의 커버(12)에 결합되어 지지되는 구조로 설치되고, 이와 더불어 상기 안테나 와이어(21)는 안테나 케이스(10)의 커버(12)에 결합되어 있는 커넥터(14)에 나사체결 구조 등으로 결합되는 구조로 연결된다.

이때 상기의 커넥터(14)는 커넥터 몸체(14a)와 커넥터 핀(14b)으로 구성되고, 상기 커넥터 몸체(14a)는 안테나 와이어(21)와 연결되고, 상기 커넥터 핀(14b)은 기판(13)과 접속가능하게 연결된다.

여기서 상기 안테나 와이어(21)를 포함하는 메인 안테나(20) 전체가 안테나 케이스(10)의(14) 커넥터를 통해 지지 및 연결되는 구조, 그리고 안테나 와이어(21)가 커넥터(14)를 통해 기판(13) 측으로 접속되는 구조, 커넥터(14)와 기판(13) 간의 접속 구조 등은 종래의 차량용 안테나 장치와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 기판(13)의 경우 이동통신서비스의 주파수 신호를 수신할 수 있는 수신 모듈(미도시) 등을 포함하는 수신 회로의 기능을 수행할 수 있게 된다.

또한, 상기 메인 안테나(20)와 후술하는 예비 안테나(30)는 이동통신서비스의 주파수 신호를 수신하여 전기적 제어신호로 변환할 수 있는 형식의 안테나를 적용하게 된다.

특히, 본 발명에서는 안테나 파손시, 즉 메인 안테나(20) 및 안테나 와이어(21)가 파손되는 경우, 그 기능을 대신할 수 있는 수단으로 예비 안테나(30)를 제공한다.

즉, 상기 메인 안테나(20)가 파손 등으로 인해 제 기능을 발휘하지 못할 경우, 이를 대신하여 이동통신서비스의 주파수 신호를 송신 및 수신하면서 안테나 역할을 수행할 수 있는 예비 안테나(30)를 제공한다.

이러한 예비 안테나(30)는 이동통신서비스의 주파수에 맞는 안테나 패턴을 이용하여 구현될 수 있고, 이때의 안테나 패턴은 주파수에 따라 다양한 형태로 나타낼 수 있다.

일 예로서, 도 2 내지 4에 도시한 바와 같이, 상기 예비 안테나(30)는 비전도성의 실드캔(31)과 이 실드캔(31) 위에 형성되는 전도성의 안테나 패턴부(32)로 이루어진다.

상기 실드캔(31)은 플라스틱과 같은 비전도성 소재를 이용하여 하단면이 개구된 형태의 박스 구조로 마련되며, 안테나 케이스(10) 내에 설치되는 기판(13)상에 올려진 형태로 탑재된다.

상기 안테나 패턴부(32)는 이동통신서비스의 주파수 신호를 실질적으로 송신 및 수신하면서 안테나 역할을 수행하는 것으로, 전도성 소재를 이용하여 소정의 패턴을 갖는 얇은 박형으로 마련될 수 있으며, 상기 실드캔(31)의 외벽면에 부착되어 구비된다.

즉, 안테나 패턴부(32)는 수신 및 송신하고자 하는 이동통신서비스의 주파수 신호에 따라 소정의 패턴으로 패터닝되어 실드캔(31)의 외벽면에 구성되며, 이렇게 구성된 안테나 패턴부(32)는 실드캔(31)의 하단까지 연장된 끝단의 피딩 포인트(feeding point)를 납땜(솔더링) 등으로 기판에 접속가능하게 연결함으로써 안테나 역할을 수행할 수 있게 된다.

그리고, 상기 실드캔(31)이 탑재되는 기판(13)에는 예비 안테나(30) 외에 회로를 구성하는 부품(미도시)이 실장되어 있으므로 상기 기판(13)에 실장된 부품의 전자파 영향을 제거하기 위해 실드캔(31)의 내벽면에는 차폐도료층(33)을 코팅하는 것이 바람직하다.

상기 차폐도료층(33)은 실드캔(31)의 내벽면에 EMI(electro magnetic interference) 차폐도료를 도포하여 형성할 수 있다.

따라서, 이와 같이 설치되는 예비 안테나 및 메인 안테나를 가지는 차량용 안테나의 경우 각 안테나를 통한 주파수 신호 등의 송신 및 발신 기능을 이용하여 안테나 역할을 수행할 수 있게 되는데, 기존의 메인 안테나가 파손되더라도 아무런 문제없이 운전자나 승객에게 이동통신서비스를 제공할 수 있는 구조로서, 메인 안테나 파손시 안테나 케이스 속에 있는 예비 안테나가 이동통신서비스를 위한 안테나 기능을 대신 수행하게 되므로, 운전자가 이동통신서비스(텔레매틱스 등)를 이용하는데 불편을 느끼지 않게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 안테나 케이스
11 : 베이스
12 : 커버
13 : 기판
14 : 커넥터
14a : 커넥터 몸체
14b : 커넥터 핀
20 : 메인 안테나
21 : 안테나 와이어
30 : 예비 안테나
31 : 실드캔
32 : 안테나 패턴부
33 : 차폐도료층

Claims

내부에 기판(13)이 설치되어 있는 안테나 케이스(10);
상기 안테나 케이스(10)의 커넥터(14)를 통해 상기 기판(13)에 접속가능하게 연결되는 메인 안테나(20);
상기 기판(13)과 접속가능하게 상기 안테나 케이스(10)의 내부에 설치되며, 주파수 신호를 송신 및 수신하는 역할을 하는 예비 안테나(30);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 예비 안테나(30)는 안테나 케이스(10) 내 기판(13) 위에 탑재되는 비전도성의 실드캔(31)과 이 실드캔의 외벽면에 부착된 전도성의 안테나 패턴부(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 실드캔(31)의 내벽면에는 차폐도료층(33)이 코팅된 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 안테나 패턴부(32)는 실드캔(31)의 하단까지 연장된 끝단이 상기 기판(13)에 접속가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 안테나 패턴부는 전도성 소재를 소정의 패턴으로 패터닝하여 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 실드캔은 플라스틱 소재를 이용하여 하단면이 개구된 박스 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 안테나 장치.