KR20200082612A - 차량간 통신용 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

차량간 통신용 안테나 장치가 개시된다 개시된 장치는, 기판; 상기 기판의 전면 및 후면에 형성되는 제1 다이폴 안테나; 및 상기 기판의 전면 및 후면에 형성되는 제2 다이폴 안테나를 포함하되, 상기 제1 다이폴 안테나는 제1 급전 방사체 및 제1 접지 방사체를 포함하고, 상기 제2 다이폴 안테나는 제2 급전 방사체 및 제2 접지 방사체를 포함하며, 상기 제1 다이폴 안테나와 제1 급전 방사체 및 제1 접지 방사체는 서로 다른 길이를 가지고, 상기 제2 다이폴 안테나의 제2 급전 방사체와 제2 접지 방사체는 서로 다른 길이를 가진다. 개시된 장치는 θ=90°인 방향, 즉 지면과 평행한 방향에 근접하도록 주 빔의 방사 패턴을 형성할 수 있으며, 굴곡된 구조를 차량 루프에서도 원활한 차량간 통신을 지원할 수 있는 장점이 있다.

Description

차량간 통신용 안테나 장치{Antenna Device for Communication between Vehicles}

본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 V2V 및 V2X와 같은 차량간 통신에 이용되는 안테나 장치에 관한 것이다.

차량의 루프에 장착하는 차량용 안테나는 상어 지느러미 형상을 가진 샤크 안테나가 널리 사용되고 있다. 이러한 차량용 안테나는 DMB, GPS, AM/FM과 같은 다양한 대역의 신호를 송, 수신하기 위하여 다양한 종류의 방사체를 포함할 수 있다. 특히, 근래에는 V2V(Vehicle to Vehicle), 즉 차량 간 통신의 필요성이 증가하면서, 차량용 안테나에 차량 간 통신을 위한 안테나를 장착하고 있다.

차량 간 통신용 안테나는 지면과 수직인 기준선과의 각도를 θ라 할 때 θ=90°인 방향, 즉 지면과 평행한 방향으로 주 빔이 향하는 것이 이상적이다.

차량간 통신용 안테나로는 다이폴 안테나가 주로 사용되고 있다. 이상적인 그라운드 환경에서 다이폴 안테나는 θ=90°방향의 지향성을 가진다. 그러나, 차량의 루프를 그라운드로 사용하게 될 경우 차량의 루프는 이상적인 그라운드 환경을 제공할 수 없으므로 θ=90°방향의 지향성을 제공하지는 못한다.

또한, 많은 경우에 있어 차량의 루프는 평탄하지 않고 일부가 굴곡된 구조를 가지게 되며, 이와 같이 굴곡된 부위에 차량간 통신용 안테나가 설치될 경우 안테나의 방사 패턴은 더욱 왜곡되어 적절한 차량간 통신이 이루어질 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 θ=90°인 방향, 즉 지면과 평행한 방향에 근접하도록 주 빔의 방사 패턴을 형성할 수 있는 차량간 통신용 안테나 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 굴곡된 구조를 차량 루프에서도 원활한 차량간 통신이 가능한 안테나 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판; 상기 기판의 전면 및 후면에 형성되는 제1 다이폴 안테나; 및 상기 기판의 전면 및 후면에 형성되는 제2 다이폴 안테나를 포함하되, 상기 제1 다이폴 안테나는 제1 급전 방사체 및 제1 접지 방사체를 포함하고, 상기 제2 다이폴 안테나는 제2 급전 방사체 및 제2 접지 방사체를 포함하며, 상기 제1 다이폴 안테나와 제1 급전 방사체 및 제1 접지 방사체는 서로 다른 길이를 가지고, 상기 제2 다이폴 안테나의 제2 급전 방사체와 제2 접지 방사체는 서로 다른 길이를 가지는 차량간 통신용 안테나 장치가 제공된다.

상기 제1 급전 방사체는 방사 주파수에 대해 λ/2의 길이를 가지고 상기 제1 접지 방사체는 λ/4의 길이를 가지며, 상기 제2 급전 방사체는 방사 주파수에 대해 λ/4의 길이를 가지고 상기 제2 접지 방사체는 λ/2의 길이를 가진다.

상기 제1 급전 방사체는 상기 기판 전면의 하단에 위치하고 상기 제2 접지 방사체는 상기 기판 전면의 상단에 위치하며, 상기 제2 급전 방사체는 상기 기판 후면의 상단에 위치하고 상기 제1 접지 방사체는 상기 기판 후면의 하단에 위치한다.

상기 기판의 후면에는 상기 제1 급전 방사체 및 상기 제2 급전 방사체에 급전 신호를 제공하기 위한 급전 선로 및 상기 제1 접지 방사체 및 상기 제2 접지 방사체에 접지 전위를 제공하기 위한 제1 접지 선로 및 제2 접지 선로가 형성된다.

상기 급전 선로는 상기 기판 하단으로부터 기판의 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 접지 선로는 상기 급전 선로와 좌측으로 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 형성되며, 상기 제2 급전 선로는 상기 급전 선로와 우측으로 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 형성된다.

상기 기판에는 상기 급전 선로로부터 상기 제1 급전 방사체에 급전 신호를 제공하기 적어도 하나의 비아홀이 형성되고, 상기 제1 및 제2 접지 선로로부터 상기 제2 접지 방사체에 접지 전위를 제공하기 위한 적어도 두 개의 비아홀이 형성된다.

상기 제1 접지 방사체는 상기 제1 및 제2 접지 선로를 기준으로 분할된 구조를 가진다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 급전 방사체와 제1 접지 방사체의 길이가 상이한 제1 다이폴 안테나; 및 제2 급전 방사체와 제2 접지 방사체의 길이가 상이한 제2 다이폴 안테나가 배열되고, 상기 제1 급전 방사체와 상기 제2 급전 방사체의 길이는 상이하고 상기 제1 접지 방사체와 상기 제2 접지 방사체의 길이는 상이하며, 상기 제1 급전 방사체와 상기 제2 접지 방사체의 길이는 동일하고 상기 제1 접지 방사체와 상기 제2 급전 방사체의 길이는 동일한 차량간 통신용 안테나 장치가 제공된다.

본 발명에 의한 차량간 통신용 안테나 장치는 θ=90°인 방향, 즉 지면과 평행한 방향에 근접하도록 주 빔의 방사 패턴을 형성할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 차량간 통신용 안테나 장치는 굴곡된 구조를 차량 루프에서도 원활한 차량간 통신을 지원할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 다이폴 안테나의 개념적 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 안테나 장치에 적용되는 다이폴 안테나의 개념적 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 통신을 위한 안테나 장치의 개념적 구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나 각각의 방사 패턴을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 통신을 위한 안테나 장치에서 기판 전면 구조를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 기판 후면 구조를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 기판의 전면 및 후면 구조를 중첩하여 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치와 종래의 차량간 통신을 위한 안테나 장치의 방사 패턴을 비교한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치가 차량 루프 안테나에 적용된 일례를 나타낸 도면.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명을 설명하기에 앞서 일반적인 다이폴 안테나의 구조에 대해 먼저 살펴본다.

도 1은 일반적인 다이폴 안테나의 개념적 구조를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 다이폴 안테나는 각각 λ/4 길이를 가지는 급전 방사체(100)와 접지 방사체(102)를 포함한다. 급전 방사체(100)는 급전 신호가 제공되며, 접지 방사체(102)는 급전 선로의 접지와 전기적으로 연결된다.

이러한 구조를 가지는 일반적인 다이폴 안테나는 총 λ/2의 길이를 가진다. 일반적인 다이폴 안테나는 무한 그라운드라는 이상적인 환경에서는 다이폴 안테나에 대해 90도(다이폴 안테나가 지면에 직교할 경우 지면과 평행한 방향)로 주빔이 형성된다.

그러나, 실제의 그라운드 환경에서는 그라운드 반사로 인해 다이폴 안테나에 대해 90도로 주빔이 형성되지 않으며 그라운드 상부로 지향성을 가지는 방사 패턴이 형성된다.

차량간 통신을 위한 안테나 장치는 차량의 루프에 설치되는 루프 안테나에 내장되며, 차량의 루프가 그라운드로 동작한다. 차량간 통신은 동일 평면에 존재하는 차량들간의 통신이기에 주빔이 그라운드의 상부로 향하는 것은 적절하지 않다.

특히 차량의 루프는 완벽한 평면이 아니고 굴곡이 존재하기에 이와 같이 주빔이 그라운드의 상부로 향하는 것은 적절한 차량과 통신을 저하시키는 주요한 요인으로 작용한다.

도 1과 같은 일반적인 다이폴 안테나가 차량 루프 안테나에 내장되어 차량의 루프를 그라운드로 사용할 경우 약 60도 내지 70도의 각도로 방사 패턴이 형성된다.

도 2는 본 발명의 안테나 장치에 적용되는 다이폴 안테나의 개념적 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명의 안테나 장치는 다이폴 안테나를 사용하나 기존의 다이폴과는 다른 변형된 다이폴 다이폴 안테나를 사용한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 안테나 장치에 적용되는 다이폴 안테나는 급전 방사체(200)와 접지 방사체(202)가 동일한 길이를 가지지 아니한다.

도 2를 참조하면, 급전 방사체(200)는 λ/2의 길이를 가지고 접지 방사체(202)는 λ/4의 길이를 가진다. 도 2와는 반대로 급전 방사체가 λ/4의 길이를 가지고 접지 방사체(202)가 λ/2의 길이를 가질 수도 있을 것이다.

도 2와 같이 급전 방사체(200)와 접지 방사체(202)가 서로 다른 길이를 가질 경우 이상적인 그라운드에서 도 1에 도시된 다이폴 안테나와는 다른 방사 패턴을 가진다. 도 1의 다이폴 안테나는 이상적인 그라운드에서 다이폴 안테나에 대해 90도(그라운드와 평행)의 주빔을 형성하나 도 2에 도시된 바와 같이 급전 방사체(200)와 접지 방사체의 길이가 다르게 설정될 경우 그라운드의 상부 방향 또는 그라운드의 하부 방향으로 주빔이 형성된다.

본 발명은 도 2에 도시된 바와 같은 변형된 다이폴 안테나를 이용하여 차량간 통신에 적합한 안테나 장치를 제안한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 통신을 위한 안테나 장치의 개념적 구조를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 통신을 위한 안테나 장치는 제1 다이폴 안테나(302) 및 제2 다이폴 안테나(304)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 통신을 위한 안테나 장치는 기판을 중심으로 두 개의 다이폴 안테나(302, 304)가 배열된 구조를 가진다.

도 3을 참조하면, 제1 다이폴 안테나(302)는 급전 방사체(310)가 λ/2의 길이를 가지고 접지 방사체(312)가 λ/4의 길이를 가지는 다이폴 안테나이다. 또한, 제2 다이폴 안테나(304)는 급전 방사체(320)가 λ/4의 길이를 가지고 접지 방사체(322)가 λ/2의 길이를 가지는 안테나이다. 요컨대, 제1 다이폴 안테나(302)와 제2 다이폴 안테나(304)는 급전 방사체와 접지 방사체의 길이가 다른 비대칭 다이폴 안테나이면서 급전 방사체와 접지 방사체의 길이를 서로 다르게 설정한 다이폴 안테나인 것이다.

서로 다른 비대칭 구조를 가지는 제1 다이폴 안테나(302)와 제2 다이폴 안테나(304)는 서로 다른 방사 패턴을 가진다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나 각각의 방사 패턴을 나타낸 도면이다.

도 4의 (a)는 이상적인 그라운드 환경에서 제1 다이폴 안테나의 주빔의 방향을 나타낸 패턴이고, 도 4의 (b)는 이상적인 그라운드 환경에서 제2 다이폴 안테나의 주빔의 방향을 나타낸 패턴이며, 도 4의 (c)는 차량 루프와 같은 실제 그라운드 환경에서 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 주빔의 방향을 나타낸 패턴이다.

도 4의 (a)를 참조하면, 급전 방사체의 길이가 접지 방사체의 길이보다 길게 설정될 경우 주빔의 방향은 그라운드와 비교하여 그라운드 위로 향하는 방향으로 설정된다.

도 4의 (b)를 참조하면, 급전 방사체의 길이가 접지 방사체의 길이보다 짧게 설정될 경우 주빔의 방향은 그라운드와 비교하여 그라운드 아래로 향하는 방향으로 설정된다.

한편, 도 4의 (c)를 참조하면, 제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나가 배열된 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는 다이폴 안테나에 대해 약 80도 각도로, 그리고 그라운드에 대해 10도 위로 향하는 방향으로 주빔이 형성되는 것을 확인할 수 있다.

도 4의 (c)를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 방사 패턴은 종래의 일반적인 다이폴 안테나를 이용하는 차량간 안테나에 비해 보다 이상적인 환경에 가까운 방사 패턴을 가질 수 있는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 통신용 안테나 장치는 제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나가 기판의 양면(전면 및 후면)에 형성되는 구조를 가진다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 통신을 위한 안테나 장치에서 기판 전면 구조를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 기판 후면 구조를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 기판의 전면 및 후면 구조를 중첩하여 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판(300)에는 제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나가 형성된다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 다이폴 안테나의 급전 방사체 및 접지 방사체와 제2 다이폴 안테나의 급전 방사체 및 접지 방사체가 각각 독립적으로 서로 다른 면에 형성되는 것은 아니며 이는 급전 구조 및 구현의 용이성을 위한 것이다.

기판(300)의 전면에는 제1 다이폴 안테나의 제1 급전 방사체(310) 및 제2다이폴 안테나의 제2 접지 방사체(322)가 형성된다. 제1 급전 방사체(310) 및 제2 접지 방사체(322)는 금속 패턴 구조를 가진다. 또한, 제1 급전 방사체(310) 및 제2 접지 방사체(312)는 'ㄷ'자 형태를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 급전 방사체(310)는 기판 전면의 하단에 형성되고 앞서 설명한 바와 같이 방사 주파수의 λ/2의 길이를 가지도록 설정된다. 제2 접지 방사체(322)는 기판 전면의 상단에 형성되고 앞서 설명한 바와 같이 방사 주파수의 λ/2의 길이를 가지도록 설정된다.

기판의 전면에는 급전을 위한 급전 선로와 접지 연결을 위한 접지 선로는 형성되지 않으며, 급전 및 접지 연결은 기판의 후면을 통해 이루어진다.

제1 급전 방사체(310)에는 제1 비아홀(500)이 형성되며, 제1 비아홀(500)을 통해 기판 후면의 급전 선로(600)로부터 급전 신호를 제공받는다. 제1 비아홀(500)은 제1 급전 방사체(310)의 중앙에 형성되어 중앙 급전을 받는 것이 바람직하다.

제2 접지 방사체(322)에는 4개의 비아홀(502, 504, 506, 508)이 형성되며, 4개의 비아홀(502, 504, 506, 508)을 통해 기판 후면의 접지 선로(602, 604)와 전기적으로 연결된다. 접지 선로와의 연결을 위한 비아홀의 개수가 조절될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

다만, 접지 선로(602, 604)와의 연결은 제2 접지 방사체(322)의 중앙을 기준으로 대칭적으로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 비아홀(502)과 제3 비아홀(504)만이 제2 접지 방사체(322)의 중앙을 기준으로 형성되는 구조는 바람직한 구조이다. 그러나, 제3 비아홀(504)과 제4 비아홀(506)이 형성되는 구조는 바람직하지 않다.

도 6을 참조하면, 기판(300)의 후면에는 제2 다이폴 안테나의 제2 급전 방사체(320) 및 제1 다이폴 안테나의 제1 접지 방사체(312)가 형성된다. 제1 급전 방사체(320) 및 제1 접지 방사체(312)는 금속 패턴 구조를 가지고 'ㄷ'자 형태를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 급전 방사체(310)는 기판 전면의 하단에 형성되는 것에 비해 제2 급전 방사체(320)는 기판 후면의 상단에 형성된다. 또한, 제1 급전 방사체(310)가 방사 주파수의 λ/2의 길이를 가지도록 설정되는 것에 비해 제2 급전 방사체(320)는 방사 주파수의 λ/4의 길이를 가지도록 설정된다.

제2 접지 방사체(322)가 기판 전면의 상단에 형성되는 것에 비해 제1 접지 방사체(312)는 기판 후면의 하단에 형성된다. 또한, 제2 접지 방사체(322)가 방사 주파수의 λ/2의 길이를 가지도록 설정되는 반면, 제1 접지 방사체(322)는 방사 주파수의 λ/4의 길이를 가지도록 설정된다.

결국, 기판을 중심으로 제1 다이폴 안테나의 제1 급전 방사체(310) 및 제1 접지 방사체(312)가 서로 마주보도록 형성되고, 제2 다이폴 안테나의 제2 급전 방사체(320)와 제2 접지 방사체(322)가 마주보도록 형성되는 구조를 가진다.

제1 다이폴 안테나 및 제2 다이폴 안테나 각각에서 급전 방사체와 접지 방사체의 길이가 다르게 설정될 뿐만 아니라 제1 급전 방사체(310)의 길이와 제2 급전 방사체의 길이도 다르게 설정되고, 제1 접지 방사체(312)의 길이와 제2 접지 방사체(322)의 길이도 다르게 설정되는 것이다.

기판(300)의 후면에는 급전 선로(600)가 기판의 길이 방향을 따라 형성되고 두 개의 접지 선로(602, 604)가 급전 선로(600)와 평행하게 급전 선로(600)의 양측에 소정 거리 이격되어 배치된다. 두 개의 접지 선로(602, 604)가 급전 선로(600)의 양측에 배치되므로 급전 선로(600)와 두 개의 접지 선로(602, 604)는 CPW 급전 구조를 형성하면서 배치된다.

급전 선로(600)와 접지 선로(602, 604)가 CPW 급전 구조를 형성하는 것은 서로 이격되는 급전 방사체들(310, 320)과 접지 방사체들(320, 322)에 안정적으로 급전 및 접지 신호를 제공하고 본 발명이 의도하는 다이폴에 수직인 방사 패턴을 형성하기 위해서이다.

급전 선로(600) 및 접지 선로(602, 604)가 기판의 하단으로부터 길이 방향을 따라 배치되므로, 기판(300)의 후면의 하단에 배치되는 제1 접지 방사체(312)는 분할 구조를 가진다. 제1 접지 방사체(312)는 이격된 두 개의 접지 방사 엘리먼트(312a, 312b)로 이루어지며 두 개의 접지 방사 엘리먼트(312a, 312b)는 두 개의 접지 선로(602, 604)를 기준으로 이격되어 있다.

제1 접지 방사 엘리먼트(312a)는 제1 접지 선로(602)와 전기적으로 연결되고, 제2 접지 방사 엘리먼트(312b)는 제2 접지 선로(604)와 전기적으로 연결된다. 접지와의 연결이 대칭적으로 이루어질 수 있도록 제1 접지 방사 엘리먼트(312a)와 제2 접지 방사 엘리먼트(312b)는 대칭 구조를 가지는 것이 바람직하다.

급전 선로(600)는 기판 전면의 제1 급전 방사체(310) 및 기판 후면의 제2 급전 방사체(320)에 급전 신호를 제공한다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 급전 방사체(310)로는 제1 비아홀(500)을 통해 급전 신호를 제공하고, 제2 급전 방사체(320)와는 기판 후면에서 전기적으로 연결되어 급전 신호를 제공한다.

두 개의 접지 선로(602, 604)는 제1 접지 방사체(312) 및 제2 접지 방사체(314)에 접지 전위를 제공한다. 앞서 설명한 바와 같이, 두 개의 접지 선로(602, 604)는 기판 후면에서 제1 접지 방사체(312)와 전기적으로 연결되어 접지 전위를 제공한다. 또한, 두 개의 접지 선로(602, 604)는 다수의 비아홀(502, 504))을 통해 제2 접지 방사체(322)에 접지 전위를 제공한다. 한편, 추가적인 두 개의 접지 선로(606, 608)가 기판(300) 후면에 형성될 수 있으며, 해당 접지 선로(606, 608)는 또 다른 비아홀(506, 508)을 통해 제2 접지 방사체(322)에 접지 전위를 제공할 수 있다.

본 발명의 급전 선로 및 접지 선로와 급전 방사체들 및 접지 방사체들간의 연결 관계는 도 7을 통해 더욱 명확히 확인할 수 있다.

본 발명은 각각 급전 방사체와 접지 방사체의 길이가 다른 제1 다이폴 안테나와 제2 다이폴 안테나를 배열하면서 제1 다이폴 안테나와 제2 다이폴 안테나의 급전 방사체간 길이와 위치 및 접지 방사체간 길이와 위치를 서로 다르게 설정함으로써 차량의 루프와 같은 실제 그라운드 환경에서 지면에 평행한 방향과 근접한 방사 패턴을 형성하도록 하는 것이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치와 종래의 차량간 통신을 위한 안테나 장치의 방사 패턴을 비교한 도면이다.

도 8의 (a)는 φ가 0도일 경우 기존 차량간 통신용 안테나의 방사 패턴과 본 발명에서 제안된 안테나의 방사 패턴을 비교하여 도시한 도면이다. 도 8의 (a)를 참조하면, 기존 차량간 통신용 안테나는 차량의 루프와 같은 실제 그라운드 환경에서 약 θ=70도의 방사 패턴을 가지나 본 발명에서 제안되는 안테나는 θ=80도의 방사 패턴을 가지는 것을 확인할 수 있다.

도 8의 (b)는 θ=90도일 경우 기존 차량간 통신용 안테나의 방사 패턴과 본 발명에서 제안되는 안테나의 방사패턴을 비교하여 도시한 도면이다. 도 8의 (b)를 참조하면, θ=90도일 경우 본 발명에 의해 제안되는 안테나의 게인이 1.5dBi 증가하는 것을 확인할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치가 차량 루프 안테나에 적용된 일례를 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나는 차량용 외장형 안테나인 차량용 루프 안테나의 기판(900)에 수직으로 배치될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 급전 선로와 접지 선로는 차량용 루프 안테나 기판(900)의 급전부 및 접지부와 각각 연결될 수 있다.

이상과 같은 구조를 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량간 통신용 안테나는 굴곡이 있는 차량 루프 환경에서도 안정적인 차량간 통신이 가능한 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

1. 기판;
   상기 기판의 전면 및 후면에 형성되는 제1 다이폴 안테나; 및
   상기 기판의 전면 및 후면에 형성되는 제2 다이폴 안테나를 포함하되,
   상기 제1 다이폴 안테나는 제1 급전 방사체 및 제1 접지 방사체를 포함하고, 상기 제2 다이폴 안테나는 제2 급전 방사체 및 제2 접지 방사체를 포함하며,
   상기 제1 다이폴 안테나와 제1 급전 방사체 및 제1 접지 방사체는 서로 다른 길이를 가지고, 상기 제2 다이폴 안테나의 제2 급전 방사체와 제2 접지 방사체는 서로 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 급전 방사체는 방사 주파수에 대해 λ/2의 길이를 가지고 상기 제1 접지 방사체는 λ/4의 길이를 가지며, 상기 제2 급전 방사체는 방사 주파수에 대해 λ/4의 길이를 가지고 상기 제2 접지 방사체는 λ/2의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 급전 방사체는 상기 기판 전면의 하단에 위치하고 상기 제2 접지 방사체는 상기 기판 전면의 상단에 위치하며, 상기 제2 급전 방사체는 상기 기판 후면의 상단에 위치하고 상기 제1 접지 방사체는 상기 기판 후면의 하단에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 기판의 후면에는 상기 제1 급전 방사체 및 상기 제2 급전 방사체에 급전 신호를 제공하기 위한 급전 선로 및 상기 제1 접지 방사체 및 상기 제2 접지 방사체에 접지 전위를 제공하기 위한 제1 접지 선로 및 제2 접지 선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 급전 선로는 상기 기판 하단으로부터 기판의 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 접지 선로는 상기 급전 선로와 좌측으로 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 형성되며, 상기 제2 급전 선로는 상기 급전 선로와 우측으로 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 기판에는 상기 급전 선로로부터 상기 제1 급전 방사체에 급전 신호를 제공하기 적어도 하나의 비아홀이 형성되고, 상기 제1 및 제2 접지 선로로부터 상기 제2 접지 방사체에 접지 전위를 제공하기 위한 적어도 두 개의 비아홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 접지 방사체는 상기 제1 및 제2 접지 선로를 기준으로 분할된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
   
8. 제1 급전 방사체와 제1 접지 방사체의 길이가 상이한 제1 다이폴 안테나; 및
   제2 급전 방사체와 제2 접지 방사체의 길이가 상이한 제2 다이폴 안테나가 배열되고,
   상기 제1 급전 방사체와 상기 제2 급전 방사체의 길이는 상이하고 상기 제1 접지 방사체와 상기 제2 접지 방사체의 길이는 상이하며, 상기 제1 급전 방사체와 상기 제2 접지 방사체의 길이는 동일하고 상기 제1 접지 방사체와 상기 제2 급전 방사체의 길이는 동일한 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 급전 방사체 및 상기 제2 접지 방사체는 기판의 전면에 형성되고, 상기 제2 급전 방사체 및 상기 제1 접지 방사체는 기판에 후면에 형성되며,
   상기 제1 급전 방사체는 방사 주파수에 대해 λ/2의 길이를 가지고 상기 제1 접지 방사체는 λ/4의 길이를 가지며, 상기 제2 급전 방사체는 방사 주파수에 대해 λ/4의 길이를 가지고 상기 제2 접지 방사체는 λ/2의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 기판의 후면에는 상기 제1 급전 방사체 및 상기 제2 급전 방사체에 급전 신호를 제공하기 위한 급전 선로 및 상기 제1 접지 방사체 및 상기 제2 접지 방사체에 접지 전위를 제공하기 위한 제1 접지 선로 및 제2 접지 선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 급전 선로는 상기 기판 하단으로부터 기판의 길이 방향으로 형성되고, 상기 제1 접지 선로는 상기 급전 선로와 좌측으로 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 형성되며, 상기 제2 급전 선로는 상기 급전 선로와 우측으로 이격되어 상기 급전 선로와 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 기판에는 상기 급전 선로로부터 상기 제1 급전 방사체에 급전 신호를 제공하기 적어도 하나의 비아홀이 형성되고, 상기 제1 및 제2 접지 선로로부터 상기 제2 접지 방사체에 접지 전위를 제공하기 위한 적어도 두 개의 비아홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량간 통신용 안테나 장치.
    
    
    
    

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