KR20210132359A - 안테나 장치 및 차량 - Google Patents

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KR20210132359A
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antenna device
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김동진
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현대자동차주식회사
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Abstract

안테나 장치는, 메인 슬롯과 서브 슬롯과 슬롯 커플러가 형성된 전도성 플레이트; 급전 라인; 및 상기 전도성 플레이트와 상기 급전 라인 사이의 유전체를 포함할 수 있다. 상기 메인 슬롯과 상기 서브 슬롯과 상기 슬롯 커플러는 사이 전도성 플레이트를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 슬롯 커플러는 상기 서브 슬롯으로부터 상기 메인 슬롯의 인근까지 연장될 수 있다. 그에 의하여, 안테나 장치는 선행 차량 및/또는 후행 차량과 원활하게 통신할 수 있다.

Description

안테나 장치 및 차량 {ANTENNA APPARATUS AND VEHICLE}
개시된 발명은 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 프런트 윈도우 또는 리어 윈도우에 설치되는 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단을 의미한다.
최근 차량은 단순히 물자와 인력을 운송하는 것을 넘어서서 운전자가 운전 중에 음악을 듣고 영상을 볼 수 있도록 오디오 장치와 비디오 장치를 포함하는 것이 일반적이며, 운전자가 목적하는 장소까지의 경로를 표시하는 내비게이션(Navigation) 장치 역시 널리 설치되고 있다.
최근에는 차량이 외부 장치(또는 외부 차량)와 통신할 필요성이 점점 증가하고 있다. 예를 들어, 선행 차량 및/또는 후행 차량과의 차량간(Vehicle to Vehicle, V2V) 통신의 필요성이 증대되고 있다.
선행 차량 및/또는 후행 차량과의 원활한 차량간 통신을 위해서는, 차량의 전방 및/또는 후방에 무선 신호를 송수신하기 위한 안테나를 배치하는 것이 바람직하다.
개시된 발명의 일 측면은 프런트 윈도우 및/또는 리어 윈도우에 배치되는 안테나 장치를 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면은 기울어진 프런트 윈도우 및/또는 리어 윈도우에서 차량의 전방 및/또는 후방을 향하여 빔-포밍이 가능한 안테나 장치를 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 안테나는, 메인 슬롯과 서브 슬롯과 슬롯 커플러가 형성된 전도성 플레이트; 급전 라인; 및 상기 전도성 플레이트와 상기 급전 라인 사이의 유전체를 포함할 수 있다. 상기 메인 슬롯과 상기 서브 슬롯과 상기 슬롯 커플러는 상기 전도성 플레이트를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 슬롯 커플러는 상기 서브 슬롯으로부터 상기 메인 슬롯의 인근까지 연장될 수 있다.
상기 메인 슬롯은 장축 방향의 폭이 단축 방향의 폭보다 길 수 있다. 상기 서브 슬롯은 상기 메인 슬롯의 상기 장축 방향 상에 상기 메인 슬롯으로부터 이격되어 마련될 수 있다.
상기 슬롯 커플러는, 상기 메인 슬롯의 인근에서 상기 메인 슬롯과 나란하게 연장되는 커플링 유도부와, 상기 서브 슬롯과 연결되는 슬롯 연결부와, 상기 커플링 유도부와 상기 슬롯 연결부 사이에 마련되는 위상 지연부를 포함할 수 있다.
상기 위상 지연부는 영문자 S 형태로 상기 커플링 유도부에서 상기 슬롯 연결부까지 연장될 수 있다.
상기 슬롯 커플러는 상기 서브 슬롯을 상기 메인 슬롯과 커플링시킬 수 있다.
상기 안테나 장치는, 상기 슬롯 커플러를 가로질러 마련되어, 상기 서브 슬롯과 상기 메인 슬롯 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있는 커플러 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 커플러 스위치의 턴온 또는 턴오프에 의존하여, 상기 안테나 장치의 방사 패턴이 변경될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 안테나는, 메인 슬롯과 제1 서브 슬롯과 제2 서브 슬롯과 제1 슬롯 커플러와 제2 슬롯 커플러가 형성된 전도성 플레이트; 급전 라인; 및 상기 전도성 플레이트와 상기 급전 라인 사이의 유전체를 포함할 수 있다. 상기 메인 슬롯과 상기 제1 서브 슬롯과 상기 제2 서브 슬롯과 상기 제1 슬롯 커플러와 상기 제2 슬롯 커플러는 전도성 플레이트를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제1 슬롯 커플러는 상기 제1 서브 슬롯으로부터 상기 메인 슬롯의 인근까지 연장될 수 있다. 상기 제2 슬롯 커플러는 상기 제2 서브 슬롯으로부터 상기 메인 슬롯의 인근까지 연장될 수 있다.
상기 메인 슬롯은 장축 방향의 폭이 단축 방향의 폭보다 길 수 있다. 상기 제1 서브 슬롯은 상기 메인 슬롯의 상기 장축 방향 상에 상기 메인 슬롯으로부터 이격되어 마련될 수 있고, 상기 제2 서브 슬롯은 상기 메인 슬롯의 상기 장축 방향 상에 상기 제1 서브 슬롯과 반대편에 상기 메인 슬롯으로부터 이격되어 마련될 수 있다.
상기 제1 및 제2 슬롯 커플러는, 상기 메인 슬롯의 인근에서 상기 메인 슬롯과 나란하게 연장되는 제1 및 제2 커플링 유도부와, 상기 제1 및 제2 서브 슬롯과 연결되는 제1 및 제2 슬롯 연결부와, 상기 제1 및 제2 커플링 유도부와 상기 제1 및 제2 슬롯 연결부 사이에 마련되는 제1 및 제2 위상 지연부를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 위상 지연부는 영문자 S 형태로 상기 제1 및 제2 커플링 유도부에서 상기 제1 및 제2 슬롯 연결부까지 연장될 수 있다.
상기 제1 및 제2 슬롯 커플러는 상기 제1 및 제2 서브 슬롯을 상기 메인 슬롯과 커플링시킬 수 있다.
상기 안테나 장치는, 상기 제1 슬롯 커플러를 가로질러 마련되어, 상기 제1 서브 슬롯과 상기 메인 슬롯 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있는 제1 커플러 스위치; 및 상기 제2 슬롯 커플러를 가로질러 마련되어, 상기 제2 서브 슬롯과 상기 메인 슬롯 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있는 제2 커플러 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 커플러 스위치 각각의 턴온 또는 턴오프에 의존하여, 상기 안테나 장치의 방사 패턴이 변경될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은, 프런트 윈도우; 무선 통신 장치; 및
상기 프런트 윈도우 상에 마련되어, 상기 무선 통신 장치와 전기적으로 연결된 안테나 장치를 포함할 수 있다. 상기 안테나 장치는, 메인 슬롯과 서브 슬롯과 슬롯 커플러가 형성된 전도성 플레이트; 급전 라인; 및 상기 전도성 플레이트와 상기 급전 라인 사이의 유전체를 포함할 수 있다. 상기 메인 슬롯과 상기 서브 슬롯과 상기 슬롯 커플러는 사이 전도성 플레이트를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 슬롯 커플러는 상기 서브 슬롯으로부터 상기 메인 슬롯의 인근까지 연장되어 상기 서브 슬롯을 상기 메인 슬롯과 커플링킬 수 있다. 또한, 상기 안테나 장치는 상기 슬롯 커플러를 가로질러 마련되어, 상기 무선 통신 장치의 제어 신호에 따라 상기 서브 슬롯과 상기 메인 슬롯 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있는 커플러 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 커플러 스위치의 턴온 또는 턴오프에 의존하여, 상기 안테나 장치의 방사 패턴이 변경될 수 있다.
상기 메인 슬롯은 장축 방향의 폭이 단축 방향의 폭보다 길 수 있다. 상기 서브 슬롯은 상기 메인 슬롯의 상기 장축 방향 상에 상기 메인 슬롯으로부터 이격되어 마련될 수 있다.
상기 슬롯 커플러는, 상기 메인 슬롯의 인근에서 상기 메인 슬롯과 나란하게 연장되는 커플링 유도부와, 상기 서브 슬롯과 연결되는 슬롯 연결부와, 상기 커플링 유도부와 상기 슬롯 연결부 사이에 마련되는 위상 지연부를 포함할 수 있다.
상기 위상 지연부는 영문자 S 형태로 상기 커플링 유도부에서 상기 슬롯 연결부까지 연장될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 윈도우 및/또는 리어 윈도우에 배치되는 안테나 장치를 제공할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 기울어진 프런트 윈도우 및/또는 리어 윈도우에서 차량의 전방 및/또는 후방을 향하여 빔-포밍이 가능한 안테나 장치를 제공할 수 있다. 그에 의하여, 안테나 장치는 선행 차량 및/또는 후행 차량과 원활하게 통신할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품들을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 안테나 장치를 도시한다.
도 4는 메인 슬롯을 포함하는 슬롯 안테나의 전류 분포를 도시한다.
도 5는 메인 슬롯과 서브 슬롯을 포함하는 슬롯 안테나의 전류 분포를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 전류 분포를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 방사 패턴을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 안테나 장치를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 의한 안테나 장치의 제1 상태에서 전류 분포 및 방사 패턴을 도시한다.
도 10은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 제2 상태에서 전류 분포 및 방사 패턴을 도시한다.
도 11은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 제3 상태에서 전류 분포 및 방사 패턴을 도시한다.
도 12는 일 실시예에 의한 안테나 장치의 제4 상태에서 전류 분포 및 방사 패턴을 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 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.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다. 도 2는 일 실시예에 의한 차량의 전장 부품들을 도시한다.
차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하고 운전자 및/또는 수화물을 수용하는 차체(body)와, 차체 이외의 차량(1)의 구성 부품을 포함하는 차대(chassis)와, 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하는 전장 부품들을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량(1)는 후드(hood) (11), 프런트 펜더(front fender) (12), 루프 패널(roof panel) (13), 도어(door) (14), 트렁크 리드(trunk lid) (15), 쿼터 패널(quarter panel) (16) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(10)의 전방에는 프런트 윈도우(front window) (17)가 설치되고, 차체(10)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (18)가 설치되고, 차체(10)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (19)가 마련된다. 프런트 윈도우(17)와 리어 윈도우(19) 각각에는, 선행 차량 및 후행 차량과 각각 통신할 수 있는 안테나 장치(100)가 마련된다.
차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (31)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (32)과, 전자 제동 시스템(Electronic Braking System, EBS) (33)과, 전동 조향 장치(Electric Power Steering, EPS) (34)와, 차체 제어 모듈(body control module, BCM) (35)과, 디스플레이 장치(display) (36)와, 공기 조화 장치(heating/ventilation/air conditioning, HVAC) (37)와, 오디오 장치(audio) (38)와, 무선 통신 장치(50) 등을 포함할 수 있다.
무선 통신 장치(50)는 다른 차량, 사용자 단말기 또는 통신 중계기 등과 무선으로 통신할 수 있다. 이러한 무선 통신 장치(50)는 차량간 통신(vehicle to vehicle communication, V2V communication), 교통 인프라와의 통신(vehicle to infrastructure communication, V2I communication), 사용자 단말기와의 통신(vehicle to nomadic devices communication, V2N communication), 전력 네트워크와의 통신(vehicle to grid communication, V2G communication) 등에 이용될 수 있다.
무선 통신 장치(50)는 다양한 통신 방식을 통하여 신호를 주고 받을 수 있다. 무선 통신 장치(50)는 예를 들어 단거리 전용 통신(Dedicated Short Range Communication, DSRC) 또는 차량용 무선 접속(wireless access in vehicular environments, WAVE) 등 단거리 무선 통신 방식을 이용할 수 있다. 또한, 무선 통신 장치(50)는 예를 들어 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA) 또는 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 등의 이동 통신 방식을 이용할 수 있다.
무선 통신 장치(50)는 다른 차량, 사용자 단말기 또는 통신 중계기 등과 무선 신호를 주고받기 위한 안테나 장치(100)와 연결될 수 있다. 안테나 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량(1)의 프런트 윈도우(17) 및/또는 리어 윈도우(19)에 설치될 수 있다.
이외에도 차량(1)은 운전자를 보호하고 운전자에게 편의를 제공하기 위한 전장 부품을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 도어 잠금 장치, 와이퍼, 파워 시트, 시트 히터, 클러스터, 룸 램프, 내비게이션, 다기능 스위치 등의 전장 부품들(30)을 포함할 수 있다.
이러한 전장 부품들(30)은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들(30)은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
도 3은 일 실시예에 의한 안테나 장치를 도시한다. 도 4는 메인 슬롯을 포함하는 슬롯 안테나의 전류 분포를 도시한다. 도 5는 메인 슬롯과 서브 슬롯을 포함하는 슬롯 안테나의 전류 분포를 도시한다. 도 6은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 전류 분포를 도시한다. 도 7은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 방사 패턴을 도시한다.
도 3의 (a)는 안테나 장치(100)의 외관을 도시하고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)의 A-A' 단면을 도시한다.
안테나 장치(100)는 슬롯 안테나일 수 있다. 슬롯 안테나는 일반적으로 가늘고 긴(elongated) 홀 또는 슬롯이 형성된 평평한 플레이트를 포함한다. 슬롯의 길이는 방사되는 신호의 주파수 또는 파장에 의존하며, 슬롯의 폭은 방사되는 신호의 대역폭에 의존할 수 있다. 슬롯 안테나는 300MHz 내지 25GHz의 주파수 대역에서 널리 이용되며, 슬롯 안테나의 방사 패턴은 대략 다이폴 안테나의 방사 패턴과 유사하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 안테나 장치(100)는 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120)과 슬롯 커플러(130)이 형성된 전도성 플레이트(101)를 포함한다.
전도성 플레이트(101)는 전기가 흐를 수 있는 금속 등의 전도성 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전도성 플레이트(101)는 안테나 장치(100)가 휘어질 수 있도록 얇은 금속 박막일 수 있다.
또한, 전도성 플레이트(101)는 운전자의 시야를 차단하지 않도록 투명한 재질일 수 있다. 예를 들어, 전도성 플레이트(101)는 인듐 주석 산화물(ITO)를 포함하거나 또는 탄소나노튜브 또는 그래핀을 포함할 수 있다.
메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120)과 슬롯 커플러(130)는 전도성 플레이트(101)를 관통하여 형성될 수 있다. 전파는 전도성 물질로 구성된 전도성 플레이트(101)에 의하여 차단되나, 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120)과 슬롯 커플러(130)를 통과할 수 있다.
메인 슬롯(110)은 가늘고 긴 형상을 가진다. 메인 슬롯(110)은 도 3에 도시된 바와 같이, 장축(X1) 방향으로 폭(W1)이 단축(X2) 방향으로 폭(W2)보다 크다. 장축(X1) 방향의 폭(W1)은 안테나 장치(100)가 송수신하는 무선 신호의 파장 또는 주파수에 의존할 수 있다. 단축(X2) 방향의 폭(W2)은 안테나 장치(100)에 송수신하는 무선 신호의 대역폭에 의존할 수 있다.
서브 슬롯(120)은 메인 슬롯(110)의 인근에 형성된다. 서브 슬롯(120)은 메인 슬롯(110)의 장축(X1)의 연장된 선 상에 위치할 수 있다. 다시 말해, 서브 슬롯(120)은 장축 방향에 마련될 수 있다.
서브 슬롯(120)은 메인 슬롯(110)으로부터 이격되어 마련된다. 서브 슬롯(120)과 메인 슬롯(110) 사이의 거리는 안테나 장치(100)가 전파를 방사하는 방사 방향에 의존할 수 있다.
서브 슬롯(120)은 메인 슬롯(110)보다 작을 수 있다. 다시 말해, 서브 슬롯(120)의 면적은 메인 슬롯(110)의 면적보다 작을 수 있다. 서브 슬롯(120)의 크기(메인 슬롯의 장축 방향의 서브 슬롯의 폭과 메인 슬롯의 단축 방향의 서브 슬롯의 폭)는 안테나 장치(100)가 전파를 방사하는 방사 방향에 의존할 수 있다.
또한, 서브 슬롯(120)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 서브 슬롯(120)은 예를 들어 대략 원형이거나 또는 대략 타원형이거나 또는 코너가 둥근 정사각형이거나 또는 코너가 둥근 직사각형일 수 있다.
슬롯 커플러(130)는 메인 슬롯(110) 및 서브 슬롯(120)의 인근에 마련될 수 있다.
슬롯 커플러(130)는 메인 슬롯(110)과의 커플링을 유도하는 커플링 유도부(131)와, 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120) 사이의 위상 지연을 위한 위상 지연부(132)와, 서브 슬롯(120)과 연결되는 슬롯 연결부(133)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 슬롯 커플러(130)는 서브 슬롯(120)과 연결된다. 다시 말해, 슬롯 커플러(130)는 서브 슬롯(120)과 일체화된 슬롯 또는 홀일 수 있다. 또한, 슬롯 커플러(130)와 서브 슬롯(120)은 하나의 폐곡선에 의하여 정의될 수 있다.
슬롯 커플러(130) 중에 서브 슬롯(120)과 연결되는 부분을 슬롯 연결부(133)로 정의할 수 있다.
슬롯 커플러(130)가 서브 슬롯(120)과 연결되는 것과 달리, 슬롯 커플러(130)는 메인 슬롯(110)와 연결되지 아니한다. 다시 말해, 슬롯 커플러(130)는 메인 슬롯(110)과 일체화되지 아니한 슬롯 또는 홀일 수 있다. 또한, 슬롯 커플러(130)와 메인 슬롯(110)은 하나의 폐곡선에 의하여 정의되지 아니하며, 중첩되지 않는 별도의 적어도 2이상의 폐곡선에 의하여 각각 정의될 수 있다.
다만, 슬롯 커플러(130)는 메인 슬롯(110)과의 커플링을 위하여 메인 슬롯(110)에 서브 슬롯(120)보다 더욱 가까이 마련될 수 있다. 다시 말해, 슬롯 커플러(130)와 메인 슬롯(110) 사이의 최단 거리는 서브 슬롯(120)과 메인 슬롯(110) 사이의 최단 거리보다 짧을 수 있다.
슬롯 커플러(130) 중에 메인 슬롯(110)과 커플링되는 부분을 커플링 유도부(131)로 정의할 수 있다. 커플링 유도부(131)는 메인 슬롯(110)의 인근에서 메인 슬롯(110)의 장축(X1) 방향을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 커플링 유도부(131)는 서브 슬롯(120)과 가장 인접한 메인 슬롯(110)의 일단으로부터 메인 슬롯(110)의 타단을 향하여 메인 슬롯(110)과 평행하게 연장될 수 있다. 커플링 유도부(131)가 메인 슬롯(110)의 일단으로부터 메인 슬롯(110)의 타단을 향하여 연장된 길이는, 안테나 장치(100)가 전파를 방사하는 방사 방향에 의존할 수 있다.
슬롯 연결부(133)와 커플링 유도부(131) 사이에는 위상 지연부(132)가 마련된다. 위상 지연부(132)는 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120) 사이의 위상 지연을 조절할 수 있다.
예를 들어, 메인 슬롯(110)의 장축(X1) 폭은 대략 무선 신호의 파장의 절반에 해당한다. 만일 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120) 사이의 180도 위상 지연이 필요하다면, 메인 슬롯(110)은 서브 슬롯(120)과 메인 슬롯(110)의 장축(X1) 폭만큼 이격되어야 한다. 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120) 사이의 거리가 길어지면, 안테나 장치(100)가 대형화될 수 있으며 또한 안테나 장치(100)의 효율이 저감될 수 있다.
위상 지연부(132)는 커플링 유도부(131)에 의하여 메인 슬롯(110)로부터 커플링된 전자장이 서브 슬롯(120)까지 진행하는 거리를 증가시킬 수 있다. 그에 의하여, 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120) 사이의 위상 지연을 유발할 수 있다.
예를 들어, 위상 지연부(132)는 도 3에 도시된 바와 같이 영문자 S형태 또는 지그재그 패턴으로 형성될 수 있다. 영문자 S형태 또는 지그재그 패턴의 위상 지연부(132)는 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120) 사이에서 신호가 전파되는 거리를 증가시킴과 동시에 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120) 사이의 물리적 거리를 최소로 유지시킬 수 있다. 그에 의하여, 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120) 사이의 위상 지연은 충분히 확보하면서, 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120) 사이의 거리는 최소화될 수 있다.
안테나 장치(100)는 급전 라인(102)과 유전체(103)를 더 포함할 수 있다.
유전체(103)는 급전 라인(102)과 전도성 플레이트(101) 사이에 마련된다. 유전체(103)는 급전 라인(102)과 전도성 플레이트(101)를 지지하고, 급전 라인(102)과 전도성 플레이트(101)를 전기적으로 격리시킬 수 있다.
유전체(103)는 전기가 흐르지 않는 부도체로 구성될 수 있으며, 예를 들어 인쇄 회로 기판에 널리 이용되는 FR-4를 포함할 수 있다. 유전체(103)는, 안테나 장치(100)가 휘어질 수 있도록, 유연한 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 유전체(103)는 폴리이미드(polyimide) 필름 또는 폴리에스테르(polyester) 필름을 포함할 수 있다.
급전 라인(102)은 유전체(103)를 사이에 두고, 전도성 플레이트(101)와 이격되어 마련될 수 있다. 예를 들어, 급전 라인(102)은 전도성 플레이트(101)와 접촉하지 아니하며, 전도성 플레이트(101)와 대략 평행하게 마련될 수 있다.
급전 라인(102)은 메인 슬롯(110)의 단축(X2) 방향으로 연장되어 마련될 수 있다. 또한, 급전 라인(102)은 메인 슬롯(110)과 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 다시 말해, 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 슬롯(110)과 급전 라인(102)은 90도 각도를 가지고 교차할 수 있다.
급전 라인(102)은 차량(1)의 무선 통신 장치(50)와 전기적으로 연결된다. 급전 라인(102)에는 무선 통신 장치(50)로부터 전기적 신호가 제공될 수 있다.
급전 라인(102)을 통하여 전기적 신호가 입력되면, 급전 라인(102)의 주변에 전자기장이 형성될 수 있다. 급전 라인(102)의 주변에 형성된 전자기장은 메인 슬롯(110)에 의하여 공진할 수 있다. 메인 슬롯(110)에서 공진하는 전자기장은 자유 공간으로 방사될 수 있다.
메인 슬롯(110)에서 공진하는 전자기장에 의하여, 메인 슬롯(110) 주변에는 전류가 유도될 수 있다. 또한, 메인 슬롯(110)에서 공진하는 전자기장은 메인 슬롯(110) 주변에 전류를 유도할 뿐만 아니라, 슬롯 커플러(130)의 커플링 유도부(131)의 주변에도 전류를 유도할 수 있다.
커플링 유도부(131)의 주변에 유도된 전류에 의하여, 커플링 유도부(131) 내부에는 전자기장이 발생될 수 있다. 커플링 유도부(131)의 내부에 발생된 전자기장은 위상 지연부(132)를 따라 슬롯 연결부(133)까지 전파될 수 있다. 이때, 전자기장은 위상 지연부(132)를 따라 전파되는 동안, 위상이 지연될 수 있다.
슬롯 연결부(133)까지 전파된 전자기장은 서브 슬롯(120)에 전달될 수 있다. 서브 슬롯(120)에 전달된 전자기장은 서브 슬롯(120)에서 자유 공간으로 방사될 수 있다. 다시 말해, 메인 슬롯(110)에서 공진하는 전자기장 중 일부는 서브 슬롯(120)을 통하여 자유 공간으로 방사될 수 있다.
또한, 전자기장이 슬롯 커플러(130)를 통하여 메인 슬롯(110)에서 서브 슬롯(120)까지 전파되는 동안, 전자기장에 의하여 슬롯 커플러(130)의 주변에는 전류가 유도될 수 있다.
이처럼 슬롯 커플러(130)는 메인 슬롯(110)의 전자기장을 서브 슬롯(120)까지 안내할 수 있다. 만일 슬롯 커플러(130)가 존재하지 아니하면, 서브 슬롯(120)은 메인 슬롯(110)과 커플링되지 못한다.
예를 들어, 메인 슬롯(110)만이 형성된 안테나의 전류 분포는 도 4에 도시된 바와 같다. 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나의 전류 분포는 메인 슬롯(110)의 주변에 집중된다. 따라서, 메인 슬롯(110)에서 전파가 자유 공간으로 방사되는 것이 확인된다.
또한, 메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120)만이 형성된 안테나의 전류 분포는 도 5에 도시된 바와 같다. 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나의 전류 분포는 메인 슬롯(110)의 주변에 집중된다. 메인 슬롯(110)의 주변에 서브 슬롯(120)이 위치함에도 불구하고, 전류는 메인 슬롯(110)의 주변에 집중되며, 서브 슬롯(120)의 인근에는 전류가 분포하지 아니한다. 따라서, 오직 메인 슬롯(110)에서만 전파가 방사되며, 서브 슬롯(120)에서는 전파가 방사되지 아니하는 것이 확인된다.
메인 슬롯(110)과 서브 슬롯(120)과 슬롯 커플러(130)가 형성된 안테나 장치(100)의 전류는 도 6에 도시된 바와 같다. 도 6에 도시된 바와 같이, 안테나의 전류 분포는 메인 슬롯(110)의 주변에 집중되나, 전류 분포가 슬롯 커플러(130)를 따라 서브 슬롯(120)까지 확산되는 것이 확인된다. 따라서, 메인 슬롯(110) 뿐만 아니라 서브 슬롯(120)에서도 전파가 방사되는 것이 확인된다.
이상에서 설명된 바와 같이, 슬롯 커플러(130)는 메인 슬롯(110)을 서브 슬롯(120)과 커플링시킬 수 있으며, 메인 슬롯(110) 뿐만 아니라 서브 슬롯(120)에서도 전파가 방사되도록 유도할 수 있다.
이처럼 메인 슬롯(110) 뿐만 아니라 서브 슬롯(120)에서도 전파가 방사됨으로 인하여, 안테나 장치(100)의 방사 패턴이 일반적인 슬롯 안테나와 상이하다.
앞서 설명된 바와 같이, 슬롯 안테나의 방사 패턴은 대략 다이폭 안테나의 방사 패턴과 유사하다. 일반적인 슬롯 안테나는 슬롯과 수직하는 방향(슬롯의 장축 방향을 상측/하측으로 정의할 때 전방 및 후방) 및 슬롯의 단축 방향(슬롯의 장축 방향을 상측/하측으로 정의할 때 좌측 및 우측)으로 전파를 방사할 수 있다. 특히, 슬롯 안테나는 중심선이 슬롯과 수직하는 방사패턴을 보여준다.
이와 비교하여, 안테나 장치(100)의 방사 패턴은 메인 슬롯(110) 뿐만 아니라 서브 슬롯(120)에서도 전파가 방사됨으로 인하여 기울어진 방향으로 전파를 방사할 수 있다.
안테나 장치(100)가 전방 및 후방(슬롯과 수직하는 방향)으로의 방사 패턴은 도 7에 도시된 바와 같다. 도 7에 도시된 바와 같이, 안테나 장치(100)는 전방 상향을 향하는 방사 패턴을 가진다. 다시 말해, 안테나 장치(100)는 메인 슬롯(110)을 중심으로 서브 슬롯(120)이 마련된 방향과 반대 방향으로 치우진 방사 패턴을 가진다. 또한, 안테나 장치(100)는 후방 하향을 향하는 방사 패턴을 가진다. 다시 말해, 안테나 장치(100)는 메인 슬롯(110)을 중심으로 서브 슬롯(120)이 마련된 방향으로 치우진 방사 패턴을 가진다.
이처럼, 상향 또는 하향으로 치우진 방사 패턴은 안테나 장치(100)가 프런트 윈도우(17) 또는 리어 윈도우(19)에 설치될 때 유리한 효과가 있다. 선행 차량 또는 후행 차량은 차량(1)과 동일한 평면(도로) 상에서 주행하는 것이 일반적이며, 선행 차량 또는 후행 차량과 통신하기 위하여 도로와 평행한 방향의 방사 패턴을 가지는 것이 유리하다.
프런트 윈도우(17)와 리어 윈도우(19)의 표면은 일반적으로 도로 또는 도로와 수직한 면에 대하여 기울어져 배치된다. 이처럼, 기울어진 프런트 윈도우(17)와 리어 윈도우(19)에 일반적인 슬롯 안테나가 배치되면, 안테나의 방사 패턴은 도로와 평행하지 아니할 수 있다. 예를 들어, 프런트 윈도우(17)와 리어 윈도우(19)가 도로에 대하여 45도 기울어져 배치된다면, 슬롯 안테나의 방사 패턴은 45도 상향을 향할 것이 예상된다.
반면, 안테나 장치(100)는 전방 상향 또는 전방 하향으로 비스듬한 방사 패턴을 가진다. 따라서, 안테나 장치(100)가 기울어진 프런트 윈도우(17)와 리어 윈도우(19)에 설치되면, 안테나 장치(100)는 도로와 대략 평행한 방사 패턴을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 전방 하향 45도를 향하는 방사 패턴을 가지는 안테나 장치(100)가 45도 기울어져 배치된 프런트 윈도우(17)에 설치되면, 안테나 장치(100)는 도로와 대략 평행한 방향으로 전파를 방사할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 의한 안테나 장치를 도시한다. 도 9는 일 실시예에 의한 안테나 장치의 제1 상태에서 전류 분포 및 방사 패턴을 도시한다. 도 10은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 제2 상태에서 전류 분포 및 방사 패턴을 도시한다. 도 11은 일 실시예에 의한 안테나 장치의 제3 상태에서 전류 분포 및 방사 패턴을 도시한다. 도 12는 일 실시예에 의한 안테나 장치의 제4 상태에서 전류 분포 및 방사 패턴을 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 안테나 장치(100a)는 메인 슬롯(110)과, 제1 서브 슬롯(120a)과, 제2 서브 슬롯(120b)과, 제1 슬롯 커플러(130a)와 제2 슬롯 커플러(130b)와, 제1 커플러 스위치(140a)와 제2 커플러 스위치(140b)가 형성된 전도성 플레이트(101)를 포함한다.
전도성 플레이트(101)는 도 3에 도시된 전도성 플레이트와 동일한 재질일 수 있으며, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a)과 제2 서브 슬롯(120b)과 제1 슬롯 커플러(130a)와 제2 슬롯 커플러(130b)는 전도성 플레이트(101)를 관통하여 형성된다.
메인 슬롯(110)은 가늘고 긴 형상을 가지며, 도 3에 도시된 메인 슬롯(110)과 동일한 형상을 가지며, 동일한 기능을 제공할 수 있다.
제1 서브 슬롯(120a)은 메인 슬롯(110)의 인근(도면 상으로 메인 슬롯의 아래)에 형성되며, 도 3에 도시된 서브 슬롯(120)과 동일한 형상을 가지며, 동일한 기능을 제공할 수 있다.
제1 슬롯 커플러(130a)는 메인 슬롯(110) 및 제1 서브 슬롯(120a)의 인근(도면 상으로 메인 슬롯 및 제1 서브 슬롯의 우측)에 마련되며, 도 3에 도시된 슬롯 커플러(130)와 동일한 형상을 가지며, 동일한 기능을 제공할 수 있다. 제1 슬롯 커플러(130a)는 제1 커플링 유도부(131a)와, 제1 위상 지연부(132a)와, 제1 슬롯 연결부(133a)를 포함한다.
제2 서브 슬롯(120b)은 메인 슬롯(110)에 제1 서브 슬롯(120a)과 반대편(도면 상으로 메인 슬롯의 상측)에 마련될 수 있다. 제2 서브 슬롯(120b)은 도 3에 도시된 서브 슬롯(120)과 동일한 형상을 가지며, 동일한 기능을 제공할 수 있다.
제2 슬롯 커플러(130b)는 메인 슬롯(110) 및 제2 서브 슬롯(120b)의 인근(도면 상으로 메인 슬롯 및 제2 서브 슬롯의 좌측)에 마련되면, 도 3에 도시된 슬롯 커플러(130)와 동일한 형상을 가지며, 동일한 기능을 제공할 수 있다. 제2 슬롯 커플러(130b)는 제2 커플링 유도부(131b)와, 제2 위상 지연부(132b)와, 제2 슬롯 연결부(133b)를 포함한다.
제1 커플러 스위치(140a)는 제1 슬롯 커플러(130a)에 의한 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a) 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 커플러 스위치(140a)는 제1 커플링 유도부(131a)와 제1 위상 지연부(132a) 사이에 마련될 수 있다. 제1 커플러 스위치(140a)는 제1 커플링 유도부(131a)와 제1 위상 지연부(132a) 사이의 연결을 허용하거나 차단할 수 있다. 제1 커플러 스위치(140a)는, 제1 커플링 유도부(131a)와 제1 위상 지연부(132a) 사이에서, 제1 슬롯 커플러(130a)를 가로질러 마련된다.
제1 커플러 스위치(140a)는, 무선 통신 장치(50)의 제어 신호에 응답하여 제1 커플링 유도부(131a)와 제1 위상 지연부(132a) 사이의 연결을 차단하기 위하여, 제1 슬롯 커플러(130a) 양측의 전도성 플레이트(101)를 전기적으로 연결할 수 있다. 다시 말해, 제1 커플러 스위치(140a)가 턴온 또는 폐쇄될 수 있다. 제1 슬롯 커플러(130a) 양측의 전도성 플레이트(101)가 전기적으로 연결되면, 제1 슬롯 커플러(130a)를 따라 전자기장의 전파가 차단될 수 있다. 이처럼, 제1 커플러 스위치(140a)가 턴온 또는 폐쇄되면, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a) 사이의 커플링이 차단되고, 메인 슬롯(110)은 단독으로 동작할 수 있다.
또한, 제1 커플러 스위치(140a)는, 무선 통신 장치(50)의 제어 신호에 응답하여 제1 커플링 유도부(131a)와 제1 위상 지연부(132a) 사이의 연결을 허용하기 위하여, 제1 슬롯 커플러(130a) 양측의 전도성 플레이트(101)를 전기적 연결을 차단할 수 있다. 다시 말해, 제1 커플러 스위치(140a)가 턴오프 또는 개방될 수 있다. 제1 슬롯 커플러(130a) 양측의 전도성 플레이트(101)가 전기적 연결이 차단되면, 제1 슬롯 커플러(130a)를 따라 전자기장의 전파가 허용될 수 있다. 이처럼, 제1 커플러 스위치(140a)가 턴오프 또는 개방되면, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a) 사이의 커플링이 허용되고, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a)은 함께 동작할 수 있다.
제2 커플러 스위치(140b)는 제2 슬롯 커플러(130b)에 의한 메인 슬롯(110)과 제2 서브 슬롯(120b) 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있다.
제2 커플러 스위치(140b)의 구체적인 구성 및 동작은 제1 커플러 스위치(140a)와 동일할 수 있다.
안테나 장치(100a)는 급전 라인(102)과 유전체(103)를 더 포함할 수 있다. 급전 라인(102)과 유전체(103)는 도 3에 도시된 급전 라인(102)과 유전체(103)과 동일할 수 있다.
제1 커플러 스위치(140a)와 제2 커플러 스위치(140b)의 개폐에 따른 안테나 장치(100a)의 전류 분포 및 방사 패턴이 설명된다.
제1 상태에서 제1 커플러 스위치(140a)와 제2 커플러 스위치(140b)가 모두 턴온(또는 폐쇄)되면, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a) 사이의 커플링이 차단되고, 메인 슬롯(110)과 제2 서브 슬롯(120b) 사이의 커플링이 차단된다.
메인 슬롯(110)과 제1 및 제2 서브 슬롯(120a, 120b) 사이의 커플링이 차단된 상태에서 급전 라인(102)을 통하여 안테나 장치(100a)에 전기적 신호가 제공되면, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 메인 슬롯(110)의 주변에 전류가 유도된다. 메인 슬롯(110)과 제1 및 제2 서브 슬롯(120a, 120b) 사이의 커플링이 차단되었으므로, 메인 슬롯(110) 주변의 전류는 제1 및 제2 서브 슬롯(120a, 120b)으로 전파되지 못한다.
따라서, 메인 슬롯(110)에서만 전파가 방사되며, 안테나 장치(100a)는 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 전파가 안테나 장치(100a)의 전방 및 후방(메인 슬롯과 수직한 방향)으로 방사되는 방사 패턴을 가질 수 있다.
제2 상태에서 제1 커플러 스위치(140a)가 턴오프(또는 개방)되고 제2 커플러 스위치(140b)가 턴온(또는 폐쇄)되면, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a) 사이의 커플링이 허용되고, 메인 슬롯(110)과 제2 서브 슬롯(120b) 사이의 커플링이 차단된다.
제2 상태에서 급전 라인(102)을 통하여 안테나 장치(100a)에 전기적 신호가 제공되면, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 메인 슬롯(110)의 주변에 전류가 유도된다. 또한, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a) 사이의 커플링이 허용되므로 제1 서브 슬롯(120a)의 주변에도 전류가 유도될 수 있다. 반면, 메인 슬롯(110)과 제2 서브 슬롯(120b) 사이의 커플링이 차단되므로 제2 서브 슬롯(120b)의 주변에도 전류가 유도되지 아니한다.
따라서, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a)에서 전파가 방사되며, 안테나 장치(100a)는 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 전파가 전방 상향 및 후방 하향으로 방사되는 방사 패턴을 가질 수 있다.
제3 상태에서 제1 커플러 스위치(140a)가 턴온(또는 폐쇄)되고 제2 커플러 스위치(140b)가 턴오프(또는 개방)되면, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a) 사이의 커플링이 차단되고, 메인 슬롯(110)과 제2 서브 슬롯(120b) 사이의 커플링이 허용된다.
제3 상태에서 급전 라인(102)을 통하여 안테나 장치(100a)에 전기적 신호가 제공되면, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 메인 슬롯(110)의 주변에 전류가 유도된다. 또한, 메인 슬롯(110)과 제2 서브 슬롯(120b) 사이의 커플링이 허용되므로 제2 서브 슬롯(120b)의 주변에도 전류가 유도될 수 있다. 반면, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a) 사이의 커플링이 차단되므로 제1 서브 슬롯(120a)의 주변에도 전류가 유도되지 아니한다.
따라서, 메인 슬롯(110)과 제2 서브 슬롯(120b)에서 전파가 방사되며, 안테나 장치(100a)는 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 전파가 전방 하향 및 후방 상향으로 방사되는 방사 패턴을 가질 수 있다.
제4 상태에서 제1 커플러 스위치(140a)와 제2 커플러 스위치(140b)가 모두 턴오프(또는 개방)되면, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a) 사이의 커플링이 허용되고, 메인 슬롯(110)과 제2 서브 슬롯(120b) 사이의 커플링이 허용된다.
메인 슬롯(110)과 제1 및 제2 서브 슬롯(120a, 120b) 사이의 커플링이 허용된 상태에서 급전 라인(102)을 통하여 안테나 장치(100a)에 전기적 신호가 제공되면, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 메인 슬롯(110)의 주변에 전류가 유도된다. 메인 슬롯(110)과 제1 및 제2 서브 슬롯(120a, 120b) 사이의 커플링이 허용되었으므로, 메인 슬롯(110) 주변의 전류는 제1 및 제2 서브 슬롯(120a, 120b)으로 전파될 수 있다.
따라서, 메인 슬롯(110)과 제1 서브 슬롯(120a)과 제2 서브 슬롯(120b) 모두에서 전파가 방사되며, 안테나 장치(100a)는 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 전파가 안테나 장치(100a)의 전방 및 후방(메인 슬롯과 수직한 방향)으로 방사되는 방사 패턴을 가질 수 있다. 다만, 제4 상태에서의 안테나 장치(100a)의 방사 패턴은, 제1 상태에서의 안테나 장치(100a)의 방사 패턴과 비교하여, 방사 패턴의 폭이 더 좁으며 방사 패턴의 길이가 더 길다. 다시 말해, 제4 상태에서 안테나 장치(100a)는 좁은 범위에서 더 멀리까지 전파를 방사할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100: 안테나 장치 101: 전도성 플레이트
102: 급전 라인 103: 유전체
110: 메인 슬롯 120: 서브 슬롯
120a: 제1 서브 슬롯 120b: 제2 서브 슬롯
130: 슬롯 커플러 130a: 제1 슬롯 커플러
130b: 제2 슬롯 커플러 131: 커플링 유도부
131a: 제1 커플링 유도부 131b: 제2 커플링 유도부
132: 위상 지연부 132a: 제1 위상 지연부
132b: 제2 위상 지연부 133: 슬롯 연결부
133a: 제1 슬롯 연결부 133b: 제2 슬롯 연결부
140a: 제1 커플러 스위치 140b: 제2 커플러 스위치

Claims (19)

  1. 메인 슬롯과 서브 슬롯과 슬롯 커플러가 형성된 전도성 플레이트;
    급전 라인; 및
    상기 전도성 플레이트와 상기 급전 라인 사이의 유전체를 포함하고,
    상기 메인 슬롯과 상기 서브 슬롯과 상기 슬롯 커플러는 상기 전도성 플레이트를 관통하여 형성되며,
    상기 슬롯 커플러는 상기 서브 슬롯으로부터 상기 메인 슬롯의 인근까지 연장되는 안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 슬롯은 장축 방향의 폭이 단축 방향의 폭보다 길고,
    상기 서브 슬롯은 상기 메인 슬롯의 상기 장축 방향 상에 상기 메인 슬롯으로부터 이격되어 마련되는 안테나 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬롯 커플러는, 상기 메인 슬롯의 인근에서 상기 메인 슬롯과 나란하게 연장되는 커플링 유도부와, 상기 서브 슬롯과 연결되는 슬롯 연결부와, 상기 커플링 유도부와 상기 슬롯 연결부 사이에 마련되는 위상 지연부를 포함하는 안테나 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위상 지연부는 영문자 S 형태로 상기 커플링 유도부에서 상기 슬롯 연결부까지 연장되는 안테나 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯 커플러는 상기 서브 슬롯을 상기 메인 슬롯과 커플링시키는 안테나 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 안테나 장치는,
    상기 슬롯 커플러를 가로질러 마련되어, 상기 서브 슬롯과 상기 메인 슬롯 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있는 커플러 스위치를 더 포함하는 안테나 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커플러 스위치의 턴온 또는 턴오프에 의존하여, 상기 안테나 장치의 방사 패턴이 변경되는 안테나 장치.
  8. 메인 슬롯과 제1 서브 슬롯과 제2 서브 슬롯과 제1 슬롯 커플러와 제2 슬롯 커플러가 형성된 전도성 플레이트;
    급전 라인; 및
    상기 전도성 플레이트와 상기 급전 라인 사이의 유전체를 포함하고,
    상기 메인 슬롯과 상기 제1 서브 슬롯과 상기 제2 서브 슬롯과 상기 제1 슬롯 커플러와 상기 제2 슬롯 커플러는 전도성 플레이트를 관통하여 형성되며,
    상기 제1 슬롯 커플러는 상기 제1 서브 슬롯으로부터 상기 메인 슬롯의 인근까지 연장되고,
    상기 제2 슬롯 커플러는 상기 제2 서브 슬롯으로부터 상기 메인 슬롯의 인근까지 연장되는 안테나 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메인 슬롯은 장축 방향의 폭이 단축 방향의 폭보다 길고,
    상기 제1 서브 슬롯은 상기 메인 슬롯의 상기 장축 방향 상에 상기 메인 슬롯으로부터 이격되어 마련되고,
    상기 제2 서브 슬롯은 상기 메인 슬롯의 상기 장축 방향 상에 상기 제1 서브 슬롯과 반대편에 상기 메인 슬롯으로부터 이격되어 마련되는 안테나 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 슬롯 커플러는, 상기 메인 슬롯의 인근에서 상기 메인 슬롯과 나란하게 연장되는 제1 및 제2 커플링 유도부와, 상기 제1 및 제2 서브 슬롯과 연결되는 제1 및 제2 슬롯 연결부와, 상기 제1 및 제2 커플링 유도부와 상기 제1 및 제2 슬롯 연결부 사이에 마련되는 제1 및 제2 위상 지연부를 포함하는 안테나 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 위상 지연부는 영문자 S 형태로 상기 제1 및 제2 커플링 유도부에서 상기 제1 및 제2 슬롯 연결부까지 연장되는 안테나 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 슬롯 커플러는 상기 제1 및 제2 서브 슬롯을 상기 메인 슬롯과 커플링시키는 안테나 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 안테나 장치는,
    상기 제1 슬롯 커플러를 가로질러 마련되어, 상기 제1 서브 슬롯과 상기 메인 슬롯 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있는 제1 커플러 스위치; 및
    상기 제2 슬롯 커플러를 가로질러 마련되어, 상기 제2 서브 슬롯과 상기 메인 슬롯 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있는 제2 커플러 스위치를 더 포함하는 안테나 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 커플러 스위치 각각의 턴온 또는 턴오프에 의존하여, 상기 안테나 장치의 방사 패턴이 변경되는 안테나 장치.
  15. 프런트 윈도우;
    무선 통신 장치; 및
    상기 프런트 윈도우 상에 마련되어, 상기 무선 통신 장치와 전기적으로 연결된 안테나 장치를 포함하고,
    상기 안테나 장치는,
    메인 슬롯과 서브 슬롯과 슬롯 커플러가 형성된 전도성 플레이트;
    급전 라인; 및
    상기 전도성 플레이트와 상기 급전 라인 사이의 유전체를 포함하고,
    상기 메인 슬롯과 상기 서브 슬롯과 상기 슬롯 커플러는 사이 전도성 플레이트를 관통하여 형성되며,
    상기 슬롯 커플러는 상기 서브 슬롯으로부터 상기 메인 슬롯의 인근까지 연장되어 상기 서브 슬롯을 상기 메인 슬롯과 커플링시키고,
    상기 안테나 장치는 상기 슬롯 커플러를 가로질러 마련되어, 상기 무선 통신 장치의 제어 신호에 따라 상기 서브 슬롯과 상기 메인 슬롯 사이의 커플링을 허용하거나 또는 차단할 수 있는 커플러 스위치를 더 포함하는 차량.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 커플러 스위치의 턴온 또는 턴오프에 의존하여, 상기 안테나 장치의 방사 패턴이 변경되는 차량.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 메인 슬롯은 장축 방향의 폭이 단축 방향의 폭보다 길고,
    상기 서브 슬롯은 상기 메인 슬롯의 상기 장축 방향 상에 상기 메인 슬롯으로부터 이격되어 마련되는 차량.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 슬롯 커플러는, 상기 메인 슬롯의 인근에서 상기 메인 슬롯과 나란하게 연장되는 커플링 유도부와, 상기 서브 슬롯과 연결되는 슬롯 연결부와, 상기 커플링 유도부와 상기 슬롯 연결부 사이에 마련되는 위상 지연부를 포함하는 차량.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 위상 지연부는 영문자 S 형태로 상기 커플링 유도부에서 상기 슬롯 연결부까지 연장되는 차량.
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