KR20160091090A - 샤크 핀 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 샤크 핀 안테나에 관한 것으로, 상기 샤크 핀 안테나는 베이스; 상기 베이스 상에 설치되는 회로기판; 상기 회로기판의 제 1 단에 설치되며, 3G/4G 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 3G/4G 안테나; 상기 회로기판의 제 2 단에 설치되며, AM/FM 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 AM/FM 안테나; 상기 AM/FM 안테나의 측부에 소정 간격 이격되어 설치되며, V2X(Vehicle to Everything) 통신을 위해 구현되는 V2X 안테나; 및 상기 3G/4G 안테나 및 상기 AM/FM 안테나 사이에 위치하여, 상기 AM/FM 대역보다 높고, 상기 3G/4G 대역보다 낮은 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현된 다수의 안테나를 포함한다.

Description

샤크 핀 안테나 {Shark pin antenna}
본 발명은 샤크 핀 안테나에 관한 것으로, 상세하게는 다양한 무선 서비스를 제공할 수 있도록 배치된 다수의 안테나로 이루어지는 샤크 핀 안테나에 관한 것이다.
종래의 샤크 핀 안테나는 AM, FM, T-DMB, GPS/Glonass/Galileo/XM/SIRIUS(이하, ‘위성통합 안테나’), Wave, Wi-Fi, 3G/4G 중 2~3가지의 주파수 밴드를 통해 통신하도록 구현되어 사용되고 있다.
이러한 종래 샤크 핀 안테나의 구조는 안테나 간 독립성(Isolation) 확보가 어려워, 기존에 각각 사용되었던 독립 안테나 대비 그 성능을 보장하기 어렵다. 따라서, 샤크 핀 안테나가 많은 종류의 안테나를 내장할수록 시스템의 성능을 보장하기 어려워져 2~3개의 안테나를 내장하여 몇 개의 주파수 밴드만을 이용하여 통신하도록 구현된다.
종래의 샤크 핀 안테나의 경우, 송신 시스템이 내장되는 경우, 수신 전용 안테나의 성능이 저하되기 때문에 성능을 보장하기 어려워, 각각의 안테나 간 독립성과 더불어 송/수신 시스템 간 독립성 또한 필요로 하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 다양한 무선 서비스를 제공할 수 있도록 배치된 다수의 안테나로 이루어지는 샤크 핀 안테나를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 샤크 핀 안테나는 베이스; 상기 베이스 상에 설치되는 회로기판; 상기 회로기판의 제 1 단에 설치되며, 3G/4G 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 3G/4G 안테나; 상기 회로기판의 제 2 단에 설치되며, AM/FM 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 AM/FM 안테나; 상기 AM/FM 안테나의 측부에 소정 간격 이격되어 설치되며, V2X(Vehicle to Everything) 통신을 위해 구현되는 V2X 안테나; 및 상기 3G/4G 안테나 및 상기 AM/FM 안테나 사이에 위치하여, 상기 AM/FM 대역보다 높고, 상기 3G/4G 대역보다 낮은 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현된 다수의 안테나를 포함한다.
상기 다수의 안테나는 상기 AM/FM 안테나를 통해 송수신되는 신호가 존재하지 않는 공간인 음영공간에 설치될 수 있다.
상기 3G/4G 안테나는 좌우로 배치되는 메인 및 서브의 2개의 안테나로 구성될 수 있다.
상기 V2X 안테나는 상기 AM/FM 안테나의 좌우에 소정 간격 이격되어 각각 하나씩 배치될 수 있다.
상기 AM/FM 안테나는, 상기 회로기판에 수직하게 실장되는 스프링 결합체;
상기 스프링 결합체의 상부에 결합하는 금속 안테나; 및 상기 금속 안테나의 하면에 위치하는 자성체로 이루어질 수 있다.
상기 스프링 결합체는, 코일 스프링; 상기 코일 스프링의 하부에 결합되어, 상기 회로기판으로부터 방사에 필요한 전류를 공급받는 하부 도전체; 및 상기 코일 스프링의 상부에 결합되어, 상기 자성체와 연결되는 상부 도전체로 구성될 수 있다.
상기 금속 안테나의 일부는 상측으로 U자 형태 혹은 V자 형태로 꺾여 올라가는 구조로 형성될 수 있다.
상기 다수의 안테나는 상기 3G/4G 안테나와 상기 AM/FM 안테나 사이에 설치되며, 위성 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 위성 통합 안테나를 포함할 수 있다.
상기 다수의 안테나는 상기 위성 통합 안테나와 상기 AM/FM 안테나 사이에 설치되며, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 DMB 안테나를 포함할 수 있다.
상기 위성 통합 안테나는 GPS(Global Positioning System), Glonass, Galileo, XM 및 SIRIUS의 위성 주파수 대역을 통해 통신할 수 있도록 구현될 수 있다.
상기 위성 통합 안테나는 위성 라디오 주파수 대역의 신호를 더 수신할 수 있도록 구현될 수 있다.
상기 위성 통합 안테나는, 위성 라디오 주파수 대역의 신호를 수신하는 위성 라디오 수신 안테나; 및 상기 위성 라디오 안테나 상에 위치하며, 위성 주파수 대역의 신호를 수신하는 위성 좌표 수신 안테나로 구성될 수 있다.
상기 회로기판에 홈이 형성되고, 상기 홈에 상기 위성 통합 안테나가 실장될 수 있다.
상기 위성 통합 안테나와 연결되는 전자 회로가 형성되는 회로기판 영역에 상기 위성 라디오 수신 안테나를 통해 수신되는 신호와 상기 위성 좌표 수신 안테나를 통해 수신되는 신호를 결합 및 분리하는 2개의 다이플렉서가 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 샤크 핀 안테나가 회로기판과 다수의 안테나가 통합된 구조로 형성되므로, 텔레메틱스의 다양한 주파수를 이용한 통신이 가능하다.
또한, 상기 샤크 핀 안테나에 포함되는 다수의 안테나는 독립성이 확보될 수 있는 최적의 위치에 배치됨으로써, 고효율의 통신 성능을 제공한다.
또한, 상기 샤크 핀 안테나에 구비되는 위성 통합 안테나가 GPS, Glonass, Galileo, XM 및 SIRIUS의 위성 주파수를 이용하여 통신할 수 있도록 구현됨으로써, 보다 정밀한 위치 서비스를 제공할 수 있으며, 플랫폼화(Platformization)가 가능하다.
또한, 상기 샤크 핀 안테나는 이동하는 차량에서 고효율의 성능을 보장하여 다양한 주파수 송/수신 신호를 사용자의 차량가 사용자가 원하는 인접 차량에 무선 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 상기 샤크 핀 안테나는 안테나 간 독립성 확보와 시스템에서의 독립성 확보할 수 있도록 구현되므로, 안테나와 시스템 간의 단독으로 우수한 성능을 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 송신 모드와 수신 모드가 동시 동작을 할 때도 우수한 성능을 제공하여, 다양한 서비스를 사용자에게 원활하게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 샤크 핀 안테나의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 본 발명의 실시 예에 따른 샤크 핀 안테나의 구조를 도시한 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 AM/FM 안테나의 구조를 도시한 분리 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 AM/FM 안테나의 금속 안테나와 자성체의 결합 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 AM/FM 안테나의 수평편파에 대한 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 AM/FM 안테나의 수직편파에 대한 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 AM/FM 안테나의 전체 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 위성 통합 안테나와 연결되는 전자 회로가 형성되는 회로기판 영역의 패턴을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 회로기판에 위성 통합 안테나 실장 홈을 도시한 도면이다.
도 9는 AM/MF 안테나를 이용한 통신에 있어서의 음영공간을 도시한 일 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 샤크 핀 안테나에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명해 보기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 샤크 핀 안테나의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 본 발명의 실시 예에 따른 샤크 핀 안테나의 구조를 도시한 평면도이고, 도 3a는 본 발명의 실시 예에 따른 AM/FM 안테나의 구조를 도시한 분리 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 AM/FM 안테나의 금속 안테나와 자성체의 결합 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 AM/FM 안테나의 수평편파에 대한 방사 패턴을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 AM/FM 안테나의 수직편파에 대한 방사 패턴을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 AM/FM 안테나의 전체 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 위성 통합 안테나와 연결되는 전자 회로가 형성되는 회로기판 영역의 패턴을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 회로기판에 위성 통합 안테나 실장 홈을 도시한 도면이고, 도 9는 AM/MF 안테나를 이용한 통신에 있어서의 음영공간을 도시한 일 예시도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 샤크 핀 안테나(100)는 베이스(110), 상기 베이스(110)에 설치되는 회로기판(120) 및 상기 회로기판(120)에 설치되는 복수의 안테나를 포함한다. 상기 베이스(110)는 회로기판(120) 및 복수의 안테나가 설치되는 실장 공간을 제공한다.
이에 더하여, 상기 샤크 핀 안테나(100)는 베이스(110)를 커버하는 케이스(130)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 회로기판(120)에는 3G/4G 안테나(140), AM/FM 안테나(150), 위성 통합 안테나(160), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 안테나(170) 및 V2X(Vehicle to Everything) 안테나(180)가 설치되며, 이들 안테나 중 일부는 포함되지 않을 수 있고, 상기에서 언급되지 않은 안테나가 더 포함될 수도 있다.
상기 3G/4G 안테나(140)는 3G/4G 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 안테나로서, 차량 내부 환경에서 모바일 기반의 다양한 무선 서비스의 송/수신 성능을 향상시킨다.
한편, 상기 3G/4G 안테나(140)는 회로기판(120)의 제 1 지점에 위치하며, 예를 들어, 상기 제 1 지점은 회로기판(120)의 전단에 위치하는 지점이다.
이때, 상기 3G/4G 안테나(140)는 회로기판(120)의 전단을 기준으로 좌우로 배치되는 메인 및 서브의 2개의 안테나로 구성됨으로써, 다중경로 페이딩(multipath fading)에 취약한 차량 내부 환경에서 원활한 통신 환경을 제공한다.
특히, 상기 AM/FM 안테나(150)는 샤크 핀 안테나(100)를 구성하는 안테나들 중 가장 저주파 통신을 하는 안테나로서, 상기 AM/FM 안테나(150)의 배치가 가장 먼저 고려되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 AM/FM 안테나(150)는 회로기판(120)의 제 2 지점에 위치하며, 예를 들어, 상기 제 2 지점은 회로기판(120)의 후단에 위치하는 지점이다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 상기 AM/FM 안테나(150)는 AM/FM 대역의 신호를 수신하기 위해 구현되는 것으로, 스프링 결합체(151), 금속 안테나(153) 및 자성체(155)로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 스프링 결합체(151)가 회로기판(120)에 수직하게 실장되고, 스프링 결합체(151)의 상부에 금속 안테나(153)가 결합되며, 자성체(155)가 금속 안테나(153)의 하면에 위치한다.
이와 같이, 상기 자성체(155)가 금속 안테나(153)의 하면에 위치하기 때문에, 차량 장착 시 샤크 핀 안테나 하단에서 발생하는 2차 방사파에 대한 간섭을 차단함과 동시에 높은 투자율로 안테나를 소형화할 수 있다.
또한, 상기 금속 안테나(153)의 일부(153a)가 상측으로 U자 형태 혹은 V자 형태로 꺾여 올라가는 구조로 형성됨으로써 수신 성능을 강화할 수 있다.
한편, 상기 스프링 결합체(151)는 스프링 코일(151a), 상부 도전체(151b) 및 하부 도전체(151c)로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 하부 도전체(151c)는 스프링 코일(151a)의 하부에 결합되어, 회로기판(120)을 통해 방사에 필요한 전류를 공급받으며, 상기 상부 도전체(151c)가 스프링 코일(151a)의 상부에 결합되어, 자성체(155)와 연결된다.
한편, 본 발명과 같은 AM/FM 안테나(150)의 구조에 따르면, 금속 안테나(153)의 수평면으로부터 평행한 부분으로부터 전류가 E-Field인 수평면으로 전달됨으로써 방사 패턴이 도 4에 도시된 바와 같이 형성되기 때문에 수평편파의 수신을 극대화할 수 있다.
또한, 스프링 결합체(151)가 금속 안테나(153)와 수직하게 위치하고 있는 구조 및 금속 안테나(153)의 일부(153a)가 꺾인 구조에 의해 전류가 H-Field인 수직으로 흐르기 때문에, 도 5에 도시된 바와 같이 방사 패턴이 형성되어 수직편파의 수신을 극대화할 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 방사 패턴의 결합에 의해, 차량 지붕 전체로 전류가 수평과 수직으로 형성되어 회전함으로써, 도 6에 도시된 바와 같이, 차량 전체로 방사되는 패턴을 형성하기 때문에 수신 성능을 극대화할 수 있다.
상기 위성 통합 안테나(160)는 위성 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 안테나로서, 미국, 유럽, 러시아, 중국, 일본 등의 다수 국가의 위성 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현될 수 있다.
또한, 상기 위성 통합 안테나(160)는 위성 라디오 주파수 대역의 신호를 더 수신할 수 있도록 구현될 수 있다.
특히, 상기 위성 통합 안테나(160)는 GPS(Global Positioning System), Glonass, Galileo, XM 및 SIRIUS의 위성 주파수 대역을 통해 통신할 수 있도록 구현된다.
또한, 상기 위성 통합 안테나(160)는 플랫폼화(Platformization)가 가능한 유전체 패치 안테나일 수 있으며, 위성 좌표를 수신함에 있어 GPS, Galileo 등 다양한 위성 좌표를 수신하여 위치기반 서비스의 성능을 향상시킬 수 있다.
이때, 상기 위성 통합 안테나(160)는 3G/4G 안테나(140) 및 AM/FM 안테나(150) 사이에 위치하되, 3G/4G 안테나(140)에 인접하여 위치하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 위성 통합 안테나(160)는 위성 라디오 주파수 대역의 신호를 수신하는 위성 라디오 수신 안테나(161) 및 위성 주파수 대역의 신호를 수신하는 위성 좌표 수신 안테나(163)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 위성 통합 안테나(160)는 사용 면적을 최소화할 수 있도록 위성 라디오 수신 안테나(161)가 하부에 위치하고, 위성 좌표 수신 안테나(163)가 상부에 위치하는 적층 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 회로기판(120)에 위성 라디오 수신 안테나(161)가 위치하고, 위성 라디오 수신 안테나(161) 상에 위성 좌표 수신 안테나(163)가 위치한다.
이때, 상기 회로 기판(120)은 위성 라디오 수신 안테나(161)의 방사판 역할을 하고, 상기 위성 라디오 수신 안테나(161)는 위성 좌표 수신 안테나(163)의 방사판 역할을 하기 때문에, 위성 라디오 수신 안테나(161)의 면적이 위성 좌표 수신 안테나(163)의 면적보다 넓은 것이 바람직하다.
또한, 도 7에서와 같이, 위성 통합 안테나(160)와 연결되는 전자 회로가 형성되는 회로기판 영역(A)에 위성 라디오 수신 안테나(161)를 통해 수신되는 신호와 위성 좌표 수신 안테나(163)를 통해 수신되는 신호를 결합 및 분리하는 2개의 다이플렉서(Diplexer)(120-1, 120-2)를 이용하면, 단순한 회로 구성을 통해 위성 통합 안테나(160)를 구현할 수 있다.
또한, 상기 위성 통합 안테나(160)가 위성 라디오 수신 안테나(161)와 위성 좌표 수신 안테나(163)의 적층 구조로 형성되면, 위성 좌표 수신 안테나(163)의 성능(Axial Ratio)이 열화될 수 있는데, 이러한 열화 문제를 해결하기 위하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 회로 기판(120)에는 위성 통합 안테나(160)가 실장되는 위치에 홈(121)이 형성된다. 이때, 상기 홈(121)에는 위성 라디오 수신 안테나(161)가 실장된다.
상기 위성 통합 안테나(160)에 의해 수신된 데이터는 좌표위치를 기반으로 서비스를 제공하는 V2X 시스템에 제공되며, V2X 시스템이 위성 통합 안테나(160)에 의해 수신된 위성 좌표를 바탕으로 V2X 통신을 함으로써 우수한 차량 성능을 보장할 수 있게 된다.
상기 DMB 안테나(170)는 미엔더(meander) 구조의 액티브(active) 안테나로서, DMB 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현된다.
이때, 상기 DMB 안테나(170)는 수신 회로가 결합된 구조로 이루어지며, 우수한 성능을 제공할 수 있도록 AM/FM 안테나(150)와 위성 통합 안테나(160) 사이에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 V2X 안테나(180)는 작은 공간에 사용 가능한 PCB 실장형 안테나로서, V2X 통신을 위해 구현된다.
상기 V2X 안테나(180)는 V2X 주파수 대역뿐만 아니라 Wi-Fi 주파수 대역까지 커버하기 때문에 V2X 시스템과 더불어 Wi-Fi 시스템과 결합되어 차량 내에서 Wi-Fi까지 사용 가능하도록 하는 광 대역 안테나이다.
한편, 상기 V2X 안테나(180)는 차량 Safety와 고속 통신에 적용되는 2T2R(2개의 송신, 2개의 수신) 안테나로서, 전후/좌우/상하 모든 방향으로 통신할 수 있도록 AM/FM 안테나(150) 좌우에 소정 간격 이격되어 각각 하나씩 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 V2X 안테나(180)는 광 대역 안테나이기 때문에, RF 시스템에 따라 독립적으로 다른 용도의 안테나로 사용될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 샤크 핀 안테나(100)는 3G/4G 안테나(140), AM/FM 안테나(150), 위성 통합 안테나(160), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 안테나(170) 및 V2X(Vehicle to Everything) 안테나(180)를 포함한다.
상기 언급된 안테나들(140, 150, 160, 170, 180)은 서로 다른 주파수 대역에서의 통신을 위해 사용되는 것으로, 우수한 성능을 보장할 수 있는 위치에 배치되는 것이 중요하다.
도 9에 도시된 바와 같이, 가장 저주파 통신에 이용되는 AM/FM 안테나(150)를 이용하여 통신하는 경우, AM/FM 안테나(150)를 통해 송수신되는 전파가 존재하지 않는 공간(AM/FM 안테나 음영공간, S)이 형성된다.
따라서, 상기 샤크 핀 안테나(100)를 제조하는 경우, AM/FM 안테나(150)를 가장 먼저 배치한 후, 나머지 안테나들(140, 160, 170, 180)의 위치를 결정하는 것이 바람직하다.
한편, 저주파 통신용 안테나에서 고주파 통신용 안테나로 순차적으로 배치되는 것이 바람직하며, 이에 따라, AM/FM 안테나(150)의 음영공간에 DMB 안테나(170)가 위치하고, DMB 안테나(170)의 음영공간에 위성 통합 안테나(160)가 위치한다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 샤크 핀 안테나가 회로기판과 다수의 안테나가 통합된 구조로 형성되므로, 텔레메틱스의 다양한 주파수를 이용한 통신이 가능하다.
또한, 상기 샤크 핀 안테나에 포함되는 다수의 안테나는 독립성이 확보될 수 있는 최적의 위치에 배치됨으로써, 고효율의 통신 성능을 제공한다.
또한, 상기 샤크 핀 안테나에 구비되는 위성 통합 안테나가 GPS, Glonass, Galileo, XM 및 SIRIUS의 위성 주파수를 이용하여 통신할 수 있도록 구현됨으로써, 보다 정밀한 위치 서비스를 제공할 수 있으며, 플랫폼화(Platformization)가 가능하다.
또한, 상기 샤크 핀 안테나는 이동하는 차량에서 고효율의 성능을 보장하여 다양한 주파수 송/수신 신호를 사용자의 차량가 사용자가 원하는 인접 차량에 무선 서비스를 제공할 수 있다.
또한, 상기 샤크 핀 안테나는 안테나 간 독립성 확보와 시스템에서의 독립성 확보할 수 있도록 구현되므로, 안테나와 시스템 간의 단독으로 우수한 성능을 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 송신 모드와 수신 모드가 동시 동작을 할 때도 우수한 성능을 제공하여, 다양한 서비스를 사용자에게 원활하게 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 샤크 핀 안테나를 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 샤크 핀 안테나 110 : 베이스
120 : 회로기판 120-1, 120-2 : 다이플렉서(Diplexer)
121 : 위성 통합 안테나 실장용 홈 130 : 케이스
140 : 3G/4G 안테나 150 : AM/FM 안테나
151 : 스프링 결합체 151a : 스프링 코일
151b : 상부 도전체 151c : 하부 도전체
153 : 금속 안테나 155 : 자성체
160 : 위성 통합 안테나 161 : 위성 라디오 수신 안테나
163 : 위성 좌표 수신 안테나 170 : DMB 안테나
180 : V2X 안테나

Claims (14)

  1. 베이스;
    상기 베이스 상에 설치되는 회로기판;
    상기 회로기판의 제 1 단에 설치되며, 3G/4G 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 3G/4G 안테나;
    상기 회로기판의 제 2 단에 설치되며, AM/FM 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 AM/FM 안테나;
    상기 AM/FM 안테나의 측부에 소정 간격 이격되어 설치되며, V2X(Vehicle to Everything) 통신을 위해 구현되는 V2X 안테나; 및
    상기 3G/4G 안테나 및 상기 AM/FM 안테나 사이에 위치하여, 상기 AM/FM 대역보다 높고, 상기 3G/4G 대역보다 낮은 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현된 다수의 안테나를 포함하는 샤크 핀 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 안테나는 상기 AM/FM 안테나를 통해 송수신되는 신호가 존재하지 않는 공간인 음영공간에 설치되는 샤크 핀 안테나.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 3G/4G 안테나는 좌우로 배치되는 메인 및 서브의 2개의 안테나로 구성되는 샤크 핀 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 V2X 안테나는 상기 AM/FM 안테나의 좌우에 소정 간격 이격되어 각각 하나씩 배치되는 샤크 핀 안테나.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 AM/FM 안테나는,
    상기 회로기판에 수직하게 실장되는 스프링 결합체;
    상기 스프링 결합체의 상부에 결합하는 금속 안테나; 및
    상기 금속 안테나의 하면에 위치하는 자성체로 이루어지는 샤크 핀 안테나.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스프링 결합체는,
    코일 스프링;
    상기 코일 스프링의 하부에 결합되어, 상기 회로기판으로부터 방사에 필요한 전류를 공급받는 하부 도전체; 및
    상기 코일 스프링의 상부에 결합되어, 상기 자성체와 연결되는 상부 도전체로 구성되는 샤크 핀 안테나.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 금속 안테나의 일부는 상측으로 U자 형태 혹은 V자 형태로 꺾여 올라가는 구조로 형성되는 샤크 핀 안테나.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 안테나는 상기 3G/4G 안테나와 상기 AM/FM 안테나 사이에 설치되며, 위성 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 위성 통합 안테나를 포함하는 샤크 핀 안테나.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수의 안테나는 상기 위성 통합 안테나와 상기 AM/FM 안테나 사이에 설치되며, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 대역의 신호를 수신할 수 있도록 구현되는 DMB 안테나를 포함하는 샤크 핀 안테나.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 위성 통합 안테나는 GPS(Global Positioning System), Glonass, Galileo, XM 및 SIRIUS의 위성 주파수 대역을 통해 통신할 수 있도록 구현되는 샤크 핀 안테나.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 위성 통합 안테나는 위성 라디오 주파수 대역의 신호를 더 수신할 수 있도록 구현되는 샤크 핀 안테나.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 위성 통합 안테나는,
    위성 라디오 주파수 대역의 신호를 수신하는 위성 라디오 수신 안테나; 및
    상기 위성 라디오 안테나 상에 위치하며, 위성 주파수 대역의 신호를 수신하는 위성 좌표 수신 안테나로 구성되는 샤크 핀 안테나.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 회로기판에 홈이 형성되고, 상기 홈에 상기 위성 통합 안테나가 실장되는 샤크 핀 안테나.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 위성 통합 안테나와 연결되는 전자 회로가 형성되는 회로기판 영역에 상기 위성 라디오 수신 안테나를 통해 수신되는 신호와 상기 위성 좌표 수신 안테나를 통해 수신되는 신호를 결합 및 분리하는 2개의 다이플렉서가 형성되는 샤크 핀 안테나.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200083166A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 (주)지에쓰씨 차량 간 통신용 수평빔 소형 안테나를 포함하는 차량용 안테나
WO2020145433A1 (ko) * 2019-01-09 2020-07-16 엘지전자 주식회사 차량용 안테나 및 그 안테나의 제어 방법
CN111684651A (zh) * 2018-02-08 2020-09-18 株式会社友华 车载用天线装置
KR102192766B1 (ko) * 2019-08-19 2020-12-18 인팩일렉스 주식회사 차량용 샤크핀 안테나
CN113725591A (zh) * 2016-12-06 2021-11-30 株式会社友华 天线装置
CN115732890A (zh) * 2022-11-07 2023-03-03 北京自动化控制设备研究所 微小型组合导航系统多功能天线与结构一体化集成方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180053200A (ko) 2016-11-11 2018-05-21 삼성전자주식회사 패턴이 형성된 거울을 포함하는 빔포밍 안테나 어셈블리와 이를 포함하는 차량 사이드 미러 어셈블리
JP6877178B2 (ja) * 2017-02-23 2021-05-26 株式会社ヨコオ アンテナ装置
JP6479926B1 (ja) * 2017-10-10 2019-03-06 原田工業株式会社 車両ボディ埋め込み型アンテナ装置
US10476143B1 (en) * 2018-09-26 2019-11-12 Lear Corporation Antenna for base station of wireless remote-control system
CN111313144B (zh) * 2019-02-13 2022-03-08 深圳华天信通科技有限公司 动车天线
CN110401035B (zh) * 2019-07-17 2024-03-08 上海汽车集团股份有限公司 一种具有fm频段辐射功能蜂窝天线隔离器的车载天线系统
CN111555766A (zh) * 2020-04-09 2020-08-18 恒大新能源汽车投资控股集团有限公司 一种车载终端系统
US11450961B1 (en) 2021-03-13 2022-09-20 GM Global Technology Operations LLC Spoiler integrated compact and low profile AM/FM and DAB antennas
KR20230029042A (ko) * 2021-08-23 2023-03-03 (주)에이스안테나 다중 대역 차량용 샤크핀 안테나
CN116683204A (zh) * 2022-02-22 2023-09-01 富泰京精密电子(烟台)有限公司 多频段车载天线及汽车天线装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1471599A1 (en) * 2003-04-24 2004-10-27 ASK INDUSTRIES S.p.A. Multiband planar antenna
WO2009065806A1 (de) * 2007-11-20 2009-05-28 Continental Automotive Gmbh Finnenförmiges multiband antennenmodul für fahrzeuge
US20120026050A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 Takeshi Sampo Antenna Device
US20140043204A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 GM Global Technology Operations LLC Lte mimo-capable multi-functional vehicle antenna

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE520291C2 (sv) * 1998-06-05 2003-06-24 Smarteq Wireless Ab Integrerad antennanordning för ett motorfordon innefattande reflektor
US6664932B2 (en) * 2000-01-12 2003-12-16 Emag Technologies, Inc. Multifunction antenna for wireless and telematic applications
ITVI20020212A1 (it) * 2002-10-15 2004-04-16 Calearo Srl Antenna veicolare a schermatura perfezionata.
US7619571B2 (en) * 2006-06-28 2009-11-17 Nokia Corporation Antenna component and assembly
US8537062B1 (en) * 2010-09-30 2013-09-17 Laird Technologies, Inc. Low-profile antenna assemblies
BR112014014553A2 (pt) * 2011-12-14 2017-06-13 Laird Technologies Inc montagens de antena multibanda mimo operáveis com frequências lte
KR101887935B1 (ko) * 2012-03-19 2018-09-06 삼성전자주식회사 통신용 전자 장치를 위한 내장형 안테나 장치
GB2508980B (en) * 2012-11-02 2016-06-01 Harada Ind Co Ltd Vehicle antenna unit
CN103236590B (zh) * 2013-04-07 2015-12-23 上海原田新汽车天线有限公司 天线装置
EP2833479B1 (en) * 2013-08-02 2020-03-18 Advanced Automotive Antennas, S.L. Antenna system for a vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1471599A1 (en) * 2003-04-24 2004-10-27 ASK INDUSTRIES S.p.A. Multiband planar antenna
WO2009065806A1 (de) * 2007-11-20 2009-05-28 Continental Automotive Gmbh Finnenförmiges multiband antennenmodul für fahrzeuge
US20120026050A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 Takeshi Sampo Antenna Device
US20140043204A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 GM Global Technology Operations LLC Lte mimo-capable multi-functional vehicle antenna

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113725591A (zh) * 2016-12-06 2021-11-30 株式会社友华 天线装置
CN111684651A (zh) * 2018-02-08 2020-09-18 株式会社友华 车载用天线装置
CN111684651B (zh) * 2018-02-08 2023-09-01 株式会社友华 车载用天线装置
KR20200083166A (ko) * 2018-12-28 2020-07-08 (주)지에쓰씨 차량 간 통신용 수평빔 소형 안테나를 포함하는 차량용 안테나
WO2020145433A1 (ko) * 2019-01-09 2020-07-16 엘지전자 주식회사 차량용 안테나 및 그 안테나의 제어 방법
KR102192766B1 (ko) * 2019-08-19 2020-12-18 인팩일렉스 주식회사 차량용 샤크핀 안테나
US11063346B2 (en) 2019-08-19 2021-07-13 Infac Elecs Co., Ltd. Shark fin antenna for vehicle
CN115732890A (zh) * 2022-11-07 2023-03-03 北京自动化控制设备研究所 微小型组合导航系统多功能天线与结构一体化集成方法

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