KR20160126602A - 차량용 안테나 - Google Patents

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Abstract

차량용 안테나가 개시된다. 본 발명의 일실시예의 안테나는, 차량의 지붕에 수직으로 배치되는 스프링부와, 스프링부의 상부에 수직으로 배치되는 메탈부를 하고, 메탈부는, 바디로부터 연장되어 형성되는 제1부, 바디로부터 연장되어 형성되고, 제1부와 소정 간격을 이루어 배치되는 제2부, 및 바디로부터 연장되어 형성되고, 제1 및 제2부의 사이에 배치되며, 제1 및 제2부와 소정 각도를 이루도록 절곡되어 형성되는 제3부를 포함한다.

Description

차량용 안테나{ANTENNA ON VIHECLE}
본 발명은 차량용 안테나에 대한 것이다.
일반적으로 차량의 상부에 장착되는 AM 및 FM 방송수신을 위한 안테나는, 다이폴 안테나의 상부, 중부 또는 저부에 스프링을 적용한 것으로서, 마이크로 폴 안테나 또는 샤크핀 안테나 등에 내장된다.
이중 마이크로 폴 안테나는, 스프링 구조의 안테나의 내부를 플라스틱 사출로 먼저 채우고 그 외부를 플라스틱으로 다시 감싸는 구조로 형성되어 원통형상으로 구성된다. 그러나, 이러한 구조는 스프링 구조의 안테나가 사출물의 정중앙에 위치하지 않으면 안테나의 공진 주파수에 매칭되지 않아 일괄적인 성능을 가지지 못하게 되는 단점이 있다.
한편, 샤크핀 안테나는 스프링과 다양한 형상의 메탈이 결합되는 구조로써, 다양한 구조가 양산되고 있으나, 마이크로 폴 안테나 대비 수신 성능을 향상하기에는 어려운 문제점이 있다.
또한, 이러한 마이크로 폴 안테나 또는 샤크핀 안테나는 그 크기를 소형화하기에는 제한이 있는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 샤크핀 하우징에 내장되는 안테나로서, 수평 및 수직편파 특성을 강화하여 성능을 강화한 차량용 안테나를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 종래의 샤크핀 안테나보다 경박 소형화한 차량용 안테나를 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나는, 차량의 지붕에 수직으로 배치되는 스프링부; 및 상기 스프링부의 상부에 수직으로 배치되는 메탈부를 포함하고, 상기 메탈부는, 제1바디로부터 연장되어 형성되는 제1부; 상기 제1바디로부터 연장되어 형성되고, 상기 제1부와 소정 간격을 이루어 배치되는 제2부; 및 상기 제1바디로부터 연장되어 형성되고, 상기 제1 및 제2부의 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2부와 소정 각도를 이루도록 절곡되어 형성되는 제3부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 차량용 안테나는, 상기 메탈부의 하부에 형성되는 자성체부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 차량용 안테나는, 상기 스프링부의 하부에 배치되어 전류를 급전하는 급전부; 및 상기 스프링부와 상기 메탈부의 사이에 배치되어, 전류를 전달하는 전달부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 급전부는, 상기 스프링부의 단면의 지름에 대응하는 지름을 가지는 제2바디; 상기 제2바디의 일면에 구성되며, 상기 제2바디의 지름보다 작은 지름을 가지는 제1삽입부; 및 상기 제2바디의 타면에 구성되어, 전류를 수신하는 제1프로브를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 전달부는, 상기 스프링부의 단면의 지름에 대응하는 지름을 가지는 제3바디; 상기 제3바디의 일면에 구성되며, 상기 제3바디의 지름보다 작은 지름을 가지는 제2삽입부; 및 상기 제3바디의 타면에 구성되어, 전류를 상기 메탈부에 전달하는 제2프로브를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 메탈부는, 제1바디에 상기 제2프로브에 대응하는 홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제3부는, U 또는 V 형태로 절곡될 수 있다.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나는, 차량의 지붕에 배치되어, 소정 제1대역의 신호를 수신하는 제1안테나; 및 상기 차량의 지붕에 배치되고, 상기 제1안테나의 음영지역에서, 소정 제2대역의 신호를 수신하는 제2안테나를 포함할 수 있고, 상기 제1안테나는, 차량의 지붕에 수직으로 배치되는 스프링부; 상기 스프링부의 상부에 수직으로 배치되는 메탈부; 상기 메탈부의 하부에 형성되는 자성체부; 상기 스프링부의 하부에 배치되어 전류를 급전하는 급전부; 및 상기 스프링부와 상기 메탈부의 사이에 배치되어, 전류를 전달하는 전달부를 포함할 수 있고, 상기 메탈부는, 바디로부터 연장되어 형성되는 제1부; 상기 바디로부터 연장되어 형성되고, 상기 제1부와 소정 간격을 이루어 배치되는 제2부; 및 상기 바디로부터 연장되어 형성되고, 상기 제1 및 제2부의 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2부와 소정 각도를 이루도록 절곡되어 형성되는 제3부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 안테나 구조에 의하면, 차량의 지붕에 수평한 메탈부에 의해 수평편파의 수신을 극대화하며, 메탈부로부터 소정 각도로 절곡된 제3부와 스프링부에 의해 수직편파의 수신을 극대화하게 할 수 있다.
또한, 자성체부에 의해 안테나 하단에서 발생하는 2차 방사파에 대한 간섭을 차단함과 동시에, 높은 투자율로 인해 안테나를 소형화하게 할 수 있다.
이에 의해, 경박단소한 구조로 인해, 안테나 주변에 다양한 안테나 설치가 용이해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나를 개략적으로 설명하기 위한 분해 구성도이다.
도 2는 도 1의 A를 확대한 일예시도이다.
도 3은 실제 구현된 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나의 일예시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나의 수평편파 수신율을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나의 수직편파 수신율을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나의 수직 및 수평편파 수신율을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 7은 본 발명의 차량용 안테나의 공진특성을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 8a는 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나가 차량에 장착된 예를 나타낸 일예시도이다.
도 8b는 본 발명의 차량용 안테나의 음영지역에 다양한 밴드의 안테나가 장착되는 예를 설명하기 위한 일예시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나를 개략적으로 설명하기 위한 분해 구성도이고, 도 2는 도 1의 A를 확대한 일예시도이고, 도 3은 실제 구현된 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나의 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나(1)는, 급전부(10), 스프링부(20), 전류전달부(30), 금속부(40) 및 자성체부(50)를 포함할 수 있으며, 샤크 안테나의 내부에 형성될 수 있다. 이때, 스프링부(20)는 차량의 지붕(2)에 수직으로 배치되며, 메탈부(40)는 스프링부(20)에 수직으로 형성될 수 있다.
급전부(10)는 본 발명의 차량용 안테나(1)를 급전할 수 있다. 즉, 급전부(10)는 스프링부(20)와 결합하여 신호의 방사에 필요한 전류를 공급할 수 있다.
스프링부(20)는 전류전달부(30)를 통해 메탈부(40)와 결합되며, 이때 메탈부(40)의 하부에 형성되는 자성체부(50)와 직접 결합함으로써 방송수신을 위한 안테나를 형성할 수 있다.
자성체부(50)는, 메탈부(40)의 하부에 배치되는 것으로서, 차량에 장착되는 경우, 샤크 안테나의 하부에서 발생되는 2차 방사파에 대한 간섭을 차단함과 동시에 높은 투자율로 안테나 전체의 크기를 소형화하고, 보다 우수한 수신성능을 가지게 된다.
자성체부(50)를 이루는 자성체는, 자성을 지니는 물질을 포함하는 것으로서, 다양한 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들어 메탈부(40)의 일면이 자성체 물질에 의해 코팅될 수 있을 것이다. 다만, 이는 예시적인 것으로서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 필름 형식의 자성체 물일이 접착제를 통해 접착되는 등, 다양한 형태로 메탈부(40)의 하부에 형성될 수 있을 것이다.
본 발명의 메탈부(40)는, 수평 및 수직편파의 수신성능을 강화하기 위한 구조로 구성될 수 있다.
즉, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 메탈부(40)는, 바디(49)로부터 연장되어 형성되며, 각각 평행한 제1부(41), 제2부(43)와 제1 및 제2부 사이에 위치하는 제3부(45)를 포함하고, 제3부(45)가 제1 및 제2부(41, 43)와 소정 각도를 이루도록 절곡된 형상으로 구성될 수 있다.
이때, 제3부(45)는, 제1 및 제2부(41, 43)와 V자 형태로 꺾일 수도 있으며, 또는 U자 형태로 꺾일 수도 있다.
이와 같은 구조에 의해, 수평편파 및 수직편파의 수신성능이 강화될 수 있다. 이를 아래에서 도면을 통해 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예의 급전부(10)는, 스프링부(20)의 단면의 지름에 대응하는 지름을 가지는 바디(11)와, 바디(11)의 일면에 구성되며, 바디(11)의 지름보다 작은 지름을 가지는 삽입부(13) 및, 바디(11)의 타면에 구성되며, 전류를 수신하는 프로브(17)를 포함할 수 있다.
삽입부(13)는 스프링부(20)의 단면의 지름보다 작은 지름을 가지게 되므로, 스프링부(20)의 내부로 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예의 전류전달부(30)는, 스프링부(20)의 단면의 지름에 대응하는 지름을 가지는 바디(31)와, 바디(31)의 일면에 구성되며, 바디(31)보다 작은 지름을 가지는 삽입부(33) 및, 바디(31)의 타면에 구성되며, 전류를 메탈부(40)에 전달하는 프로브(37)를 포함할 수 있다.
삽입부(33)는 스프링부(20)의 단면의 지름보다 작은 지름을 가지게 되므로, 스프링부(20)의 내부로 삽입될 수 있다. 또한, 메탈부(40)의 바디(49)에는, 프로브(37)에 대응하는 홀(47)이 형성될 수 있다.
급전부(10)의 프로브(17)로부터 인가되는 전류는 스프링부(20)를 통해 전류전달부(30)에 전달되고, 전류전달부(30)의 프로브(37)를 통해 메탈부(40)에 전달될 수 있을 것이다. 또한, 메탈부(40)를 통해 인가되는 신호는 그 역방향으로 전달될 수 있을 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나의 수평편파 수신율을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이 전류가 E-필드인 수평면으로 전달되는 경우, 본 발명의 차량용 안테나(1)의 메탈부(40)에 의해 방사패턴이 도 4b와 같이 형성됨으로써, 수평편파의 수신율이 극대화됨을 알 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나의 수직편파 수신율을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이 전류가 수평면으로부터 수직한 스프링부(20)와 더불어 메탈부(40)의 제3부(45)가 수평면과 소정 각도를 이루어 형성되는 것에 의해, H-필드인 수직으로 전류가 형성됨으로써, 도 5b와 같이 방사패턴이 형성됨에 따라 수직편파의 수신율을 극대화할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나의 수직 및 수평편파 수신율을 설명하기 위한 일예시도이다.
즉, 위에서 설명한 바와 같이, E-필드와 H-필드가 서로 결합되어, 도 6a에 도시된 바와 같이 차량의 지붕(2)에 전체적으로 전류가 수평과 수직으로 형성되어 회전함으로써, 도 6b와 같이 방사가 이루어짐으로써 수신성능을 극대화할 수 있다.
도 7은 본 발명의 차량용 안테나의 공진특성을 설명하기 위한 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, AM 및 FM 주파수 안테나에서 공진하고 있음을 알 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일실시예의 차량용 안테나가 차량에 장착된 예를 나타낸 일예시도이다. 다만, 이는 예시적으로 나타낸 것으로서, 샤크핀 안테나의 하우징이 본 발명의 차량용 안테나의 외부에 형성될 수 있을 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량용 안테나(1)는 차량의 지붕(2)에 배치되는 것으로서, 안테나(1)의 방사에 있어, B와 같은 음영지역이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따라 음영지역에 다른 주파수 밴드를 가지는 안테나가 장착될 수 있을 것이다.
도 8b는 본 발명의 차량용 안테나의 음영지역에 다양한 밴드의 안테나가 장착되는 예를 설명하기 위한 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 방송수신을 위한 차량용 안테나(1)의 음영지역에, 이동통신을 위한 안테나(도시되지 않음)를 C 지역에 배치하거나, 또는 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting, DMB) 수신을 위한 안테나(도시되지 않음)를 D 지역에 배치할 수도 있을 것이다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 신호의 수신을 위한 안테나가 본 발명의 차량용 안테나의 음영지역에 배치될 수도 있을 것이다.
이와 같이, 본 발명의 안테나 구조에 의하면, 차량의 지붕에 수평한 메탈부(40)에 의해 수평편파의 수신을 극대화하며, 메탈부(40)로부터 소정 각도로 절곡된 제3부(45)와 스프링부(20)에 의해 수직편파의 수신을 극대화할 수 있다.
또한, 자성체부(50)에 의해 안테나 하단에서 발생하는 2차 방사파에 대한 간섭을 차단함과 동시에, 높은 투자율로 인해 안테나를 소형화할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10: 급전부 20: 스프링부
30: 전류전달부 40: 메탈부
50: 자성체부

Claims (8)

  1. 차량의 지붕에 수직으로 배치되는 스프링부; 및
    상기 스프링부의 상부에 수직으로 배치되는 메탈부를 포함하고,
    상기 메탈부는,
    제1바디로부터 연장되어 형성되는 제1부;
    상기 제1바디로부터 연장되어 형성되고, 상기 제1부와 소정 간격을 이루어 배치되는 제2부; 및
    상기 제1바디로부터 연장되어 형성되고, 상기 제1 및 제2부의 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2부와 소정 각도를 이루도록 절곡되어 형성되는 제3부를 포함하는 차량용 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메탈부의 하부에 형성되는 자성체부를 더 포함하는 차량용 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스프링부의 하부에 배치되어 전류를 급전하는 급전부; 및
    상기 스프링부와 상기 메탈부의 사이에 배치되어, 전류를 전달하는 전달부를 더 포함하는 차량용 안테나.
  4. 제3항에 있어서, 상기 급전부는,
    상기 스프링부의 단면의 지름에 대응하는 지름을 가지는 제2바디;
    상기 제2바디의 일면에 구성되며, 상기 제2바디의 지름보다 작은 지름을 가지는 제1삽입부; 및
    상기 제2바디의 타면에 구성되어, 전류를 수신하는 제1프로브를 포함하는 차량용 안테나.
  5. 제3항에 있어서, 상기 전달부는,
    상기 스프링부의 단면의 지름에 대응하는 지름을 가지는 제3바디;
    상기 제3바디의 일면에 구성되며, 상기 제3바디의 지름보다 작은 지름을 가지는 제2삽입부; 및
    상기 제3바디의 타면에 구성되어, 전류를 상기 메탈부에 전달하는 제2프로브를 포함하는 차량용 안테나.
  6. 제5항에 있어서, 상기 메탈부는,
    제1바디에 상기 제2프로브에 대응하는 홀이 형성되는 차량용 안테나.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제3부는,
    U 또는 V 형태로 절곡되는 차량용 안테나.
  8. 차량의 지붕에 배치되어, 소정 제1대역의 신호를 수신하는 제1안테나; 및
    상기 차량의 지붕에 배치되고, 상기 제1안테나의 음영지역에서, 소정 제2대역의 신호를 수신하는 제2안테나를 포함하고,
    상기 제1안테나는,
    차량의 지붕에 수직으로 배치되는 스프링부;
    상기 스프링부의 상부에 수직으로 배치되는 메탈부;
    상기 메탈부의 하부에 형성되는 자성체부;
    상기 스프링부의 하부에 배치되어 전류를 급전하는 급전부; 및
    상기 스프링부와 상기 메탈부의 사이에 배치되어, 전류를 전달하는 전달부를 포함하고,
    상기 메탈부는,
    바디로부터 연장되어 형성되는 제1부;
    상기 바디로부터 연장되어 형성되고, 상기 제1부와 소정 간격을 이루어 배치되는 제2부; 및
    상기 바디로부터 연장되어 형성되고, 상기 제1 및 제2부의 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2부와 소정 각도를 이루도록 절곡되어 형성되는 제3부를 포함하는 차량용 안테나.
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