WO2018062681A1

WO2018062681A1 - 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조

Info

Publication number: WO2018062681A1
Application number: PCT/KR2017/008714
Authority: WO
Inventors: 이규영
Original assignee: (주) 멀티패스; 이규영
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2018-04-05
Also published as: KR101841601B1

Abstract

본 발명은 안테나 측의 암 커넥터 핀과 미디어 게이트웨이 박스 측의 수 커넥터 핀들과 결합 방식으로 자동차 루프 외부에 설치하는 안테나 보디와 자동차 실내에 설치하는 미디어 게이트웨이 박스를 연결한 다음 고정 수단을 통해 쉽게 장착할 수 있게 구성하므로, 저렴하면서도 누구든지 쉽게 조립하여 편리하게 사용할 수 있다. 특히, 본 발명은 이처럼 안테나 보디와 미디어 게이트웨이 박스에 형성하는 커넥터를 슬래브 선 방식과 동축 선 방식으로 제작하여 조립할 수 있게 구성하므로 같은 크기 공간에서 동축선 방식만으로 연결 커넥터 구조를 구성하는 것보다 많은 신호전달선수를 구성 할 수 있는 장점을 가지며 이와 더불어, 조립이 쉬우면서도 이 연결 부분에서의 신호 전달 손실을 줄여 안정적인 통신이 이루어질 수 있다.

Description

자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조

본 발명은 자동차용 스마트 안테나 시스템에서 안테나 자체와 멀티미디어 박스간의 체결 구조에 관한 것으로 관한 것으로, 특히 슬래브 선(Slab Line)과 동축 선(Coaxial Line) 방식의 특정 임피던스를 갖으며 암수 커넥터 구조의 체결 형태로 RF 신호를 전달할 수 있게 구성하여 신호전달 손실을 최소화하여 그 효율을 높일 수 있게 하고, 손쉽게 자동차에 장착 및 분리를 할 수 있게 구성하여 제작이 용이 할 뿐만 아니라 조립 효율을 높일 수 있게 한 것이다.

차량에서의 스마트 안테나라 함은 여러 다양한 무선의 방송, 통신 신호들을 수신하는 안테나부와 이를 통해 수신된 RF 신호를 처리하여 그 안에 있는 데이터 정보를 꺼내 처리할 수 있는 복조부(demodulator를 일체화하여 안테나부와 수신장치를 연결하는 아날로그 RF 동축 케이블(Coaxial Cable)들을 사용하지 않게 하고, 일체로 장착된 안테나부와 멀티미디어 박스(미디어 게이트웨이 박스)에서 처리된 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환 및 다중화하여 이더넷(Ethernet)이나 USB 등과 같은 디지털 통신선로를 사용하여 다음 단계의 디지털 데이터 처리 및 디스플레이를 담당하는 표시 장치로 전달하는 역할의 구조를 말한다. 아래의 특허문헌 1 내지 특허문헌 3과 같이 다양한 기술을 적용하여 제작한다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제1343814호

차량의 루프 외부 면에 설치되는 안테나 모듈과 차량 실내에 설치되는 튜너부 모듈을 동축 커넥터 구조를 적용하여 하나의 일체화된 모듈로 조립되도록 구성함으로써, 안테나 모듈과 튜너부 모듈의 연결을 위한 다수의 고가의 동축 케이블 및 커넥터의 사용을 배제하여 시스템 설치비용을 절감시킬 수 있고, 설치작업의 편의성을 증대시킬 수 있는 한편, 두 모듈 간의 신호 전달 손실을 줄여 수신감도를 향상시킬 수 있는 차량용 멀티미디어 장치에 관한 것이다.

(특허문헌 2) 한국등록특허 제1616018호

차량용 안테나는 패드와, 상기 패드의 상면에 배치되며 복수의 안테나유닛 및 안테나 회로부의 실장 공간을 제공하는 베이스와, 상기 패드 및 베이스를 커버하는 케이스를 포함하는 차량용 샤크핀 통합 안테나로서, 상기 베이스의 상부에 수평하게 배치되는 수평안테나유닛, 기판의 일면에 급전라인을 통해 급전단자와 연결되는 메인패턴이 형성되고, 타면에는 급전라인을 통해 접지단자와 연결되는 그라운드 패턴이 형성되며, 상기 베이스의 상부에 수직하게 배치되는 수직안테나유닛을 구비하며, 상기 케이스는 전단에서 후단으로 갈수록 높이가 높아지고, 상기 수평안테나유닛은 GPS신호를 수신하기 위한 GPS안테나유닛으로서 상기 수직안테나유닛의 전방에 배치되며, 상기 수직안테나유닛은 상기 케이스의 높이가 높은 후단에 배치되는 것을 특징으로 한다.

(특허문헌 3) 한국공개특허 제10-2016-0091090호

샤크 핀 안테나에 관한 것으로, 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.

하지만, 이런 기존의 안테나 연결 시스템에서는 다음과 같은 문제가 생긴다.

(1) 자동차와 같은 이송수단에 장착할 때는 수신 효율을 높이려고 안테나를 이송수단 외부에 장착하며, 이때 외부에 장착한 안테나는 이송수단 안에 장착한 미디어 게이트웨이 박스(Media Gateway Box)와 상호 신호 전달을 위한 연결이 필요하다.

(2) 이때, 안테나와 수신신호 처리장치를 연결하는 방법에서 통상 RF 동축 케이블을 이용하는데, 이는 고가이면서 케이블 자체 및 케이블을 연결하는 커넥터 부분에서 신호 전달 손실이 발생하며, 이는 원하는 신호 송수신이 원활하게 이루어지지 않아 원하는 방송을 보거나 듣는 서비스를 제대로 수행하지 못하는 상황을 만든다.

(3) 또한 안테나와 수신신호 처리장치를 연결하는 RF 동축 케이블은 소정의 길이를 가지므로, 이 케이블을 처리하는 데도 어려움이 있다. 예를 들어서, 케이블이 외부에 노출되어 미관을 해치지 않도록 마감처리를 하거나 케이블을 안테나나 수신신호 처리 장치 중에서 어느 하나에 미리 연결해놓아야 하는 등 불편함이 뒤따른다.

(4) 이처럼 안테나와 수신신호 처리장치를 케이블로 연결할 때 연결 장소가 넓지 않으므로, 연결 작업이 불편할 뿐만 아니라 시간이 오래 걸려 작업효율을 떨어뜨리는 한 가지 요인으로 작용한다.

(5) 한편, 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 안테나와 수신신호 처리장치를 커넥터 방식으로 직접 연결하게 하는 구성도 있으나, 이는 연결 부분에서의 넓은 면적이 필요하며 개별 커넥터들의 사용으로 장착에 어려움이 발생하며 작업성 나빠져 작업 및 부품 비용이 증가하게 된다.

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 핀과 홀 방식으로 자동차 외부에 설치하는 안테나 보디와 자동차 실내에 설치하는 미디어 게이트웨이 박스를 연결한 다음 고정 수단을 통해 쉽게 장착할 수 있게 구성하므로, 저렴하면서도 누구든지 쉽게 조립하여 편리하게 사용할 수 있는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 이처럼 안테나 보디와 미디어 게이트웨이 박스에 형성하는 커넥터를 슬래브 선(Slab Line) 방식과 동축 선(Coaxial Line) 방식으로 제작하여 조립할 수 있게 구성하므로 같은 크기 공간에서 동축선 방식만으로 연결 커넥터 구조를 구성하는 것보다 많은 신호전달선수를 구성 할 수 있는 장점을 가지며 이와 더불어, 조립이 쉬우면서도 이 연결 부분에서의 신호 전달 손실을 줄여 안정적인 통신이 이루어질 수 있는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 [실시예 1]에 따른 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조는, 자동차 실외에 설치하는 안테나 보디(A)에 장착하여 그 안에 구성한 회로 기판(P)과 연결한 제1커넥터 구조(100); 및 자동차 실내에 설치하는 미디어 게이트웨이 박스(B)에 장착하여 상기 제1커넥터 구조(100)에 끼움 연결해서 통신하게 하는 제2커넥터 구조(200)를 포함하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조에서;, 상기 제1커넥터 구조(100)는 상기 제2커넥터 구조(200)에 구성한 고정 수단(230)이 장착되는 장착 지주(110);, 및 같은 원 중심을 기준으로 지름이 다른 원 형태로 이루어진 제1 및 제2 그라운드(121, 122)·지름이 작은 제1 그라운드(121) 안에 테플론 유전체로 절연하여 그 중심에 장착한 중심 도체 핀(123) 및 테플론 유전체로 절연한 상기 제1 및 제2 그라운드(121, 122) 사이에 같은 간격을 두고 설치한 여러 개의 외곽 도체 핀(124)으로 이루어진 적어도 두 개의 제1 연결부(120)를 포함하고;, 상기 제2커넥터 구조(200)는 상기 장착 지주(110)와 마주하여 형성되며 고정 수단(230)이 장착된 장착 구멍(210), 상기 제1 및 제2 그라운드(121, 122)의 연장선에서 접촉하는 제3 및 제4 그라운드(221, 222)·테플론 유전체로 채워진 지름이 작은 제3 그라운드(221) 중앙에 장착하여 상기 중심 도체 핀(123) 끼워지는 내부 홈 도체(223) 및 테플론 유전체로 절연한 상기 제3 및 제4 그라운드(221, 222) 사이에 같은 간격을 두고 설치하여 상기 외곽 도체 핀(124)이 끼워지는 외부 홈 도체(224)를 포함하는 적어도 두 개의 제2 연결부(220);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 [실시예 2]에 따른 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조는, 자동차 실외에 설치하는 안테나 보디(A)에 장착하여 그 안에 구성한 회로 기판(P)과 연결한 제1커넥터 구조(100); 및 자동차 실내에 설치하는 미디어 게이트웨이 박스(B)에 장착하여 상기 제1커넥터 구조(100)에 끼움 연결해서 통신하게 하는 제2커넥터 구조(200)를 포함하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조에서;, 상기 제1커넥터 구조(100)는 상기 제2커넥터 구조(200)에 구성한 고정 수단(230)이 장착되는 장착 지주(110), 같은 중심을 기준으로 크기가 다른 다각형 형태로 이루어진 제1 및 제2 그라운드(121', 122')·크기가 작은 제1 그라운드(121') 안에 테플론 유전체로 절연하여 그 중심에 장착한 중심 도체 핀(123) 및 테플론 유전체로 절연한 상기 제1 및 제2 그라운드(121', 122') 사이의 서로 마주하는 변 사이에 각각 장착한 여러 개의 외곽 도체 핀(124)으로 이루어진 적어도 두 개의 제1 연결부(120)를 포함하고;, 상기 제2커넥터 구조(200)는 상기 장착 지주(110)와 마주하여 형성되며 고정 수단이 장착된 장착 구멍, 같은 중심을 기준으로 크기가 다른 다각형 형태로 이루어진 제3 및 제4 그라운드·테플론 유전체를 충전한 크기가 작은 제3 그라운드 안에 장착하여 상기 중심 도체 핀(123)이 끼워지게 한 내부 홈 도체 및 테플론 유전체로 절연한 상기 제3 및 제4 그라운드 사이의 서로 마주하는 변 사이에 각각 장착하여 상기 외곽 도체 핀(124)이 끼워지게 한 여러 개의 외부 홈 도체를 포함하는 적어도 두 개의 제2 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 [실시예 3]에 따른 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조는, 자동차 실외에 설치하는 안테나 보디(A)에 장착하여 그 안에 구성한 회로 기판(P)과 연결한 제1커넥터 구조(100); 및 자동차 실내에 설치하는 미디어 게이트웨이 박스(B)에 장착하여 상기 제1커넥터 구조(100)에 끼움 연결해서 통신하게 하는 제2커넥터 구조(200)를 포함하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조에서;, 상기 제1커넥터 구조(100)는 상기 제2커넥터 구조(200)에 구성한 고정 수단(230)이 장착되는 장착 지주(110), 이 제1커넥터 구조(100)의 폭 방향으로 미리 정한 폭만큼 떨어지게 하여 나란하게 설치한 여러 개의 그라운드(121")·테플론 유전체로 절연한 이웃한 두 개의 그라운드(121") 사이에 미리 정한 간격을 두고 장착한 여러 개의 도체(126)를 포함하는 적어도 두 개의 제1 연결부(120)를 포함하고;, 상기 제2커넥터 구조(200)는 상기 장착 지주(110)와 마주하여 형성되며 고정 수단(230)이 장착된 장착 구멍, 상기 그라운드(121")와 마주하는 위치에 형성한 다른 그라운드, 제2커넥터 구조(200)에 형성하고 테플론 유전체로 절연한 두 개의 다른 그라운드 사이에 상기 도체(126)가 핀 결합하여 끼워지게 구성한 제2 연결부(220);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제1 연결부(120)와 제2 연결부(220)는, 상기 장착 지주(110)를 중심으로 양쪽에 미리 정한 간격으로 배치하거나, 상기 장착 지주(110)를 기준으로 미리 정한 간격을 두고 일렬로 배치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 연결부(120)에는 턱(125)을 형성하고, 상기 제2 연결부(220)에는 이 턱(125)이 끼워지게 홈을 형성하여 미리 정한 방향으로 결합이 이루어지게 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1커넥터 구조(100)와 제2커넥터 구조(200)는, 탈장착할 수 있게 분리형으로 제작한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 장착 지주(110)는 상기 제2커넥터 구조(200)에 형성하고, 상기 고정 수단(230)은 상기 제1커넥터 구조(100)에 구성하여 상기 제2커넥터 구조(200)에 형성한 장착 지주(110)에 장착하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 암수 핀을 이용한 커넥터 방식으로 안테나 보디와 미디어 게이트웨이 박스를 연결하여 주파수(RF) 신호를 송수신하게 구성하므로, 쉽게 조립하여 편리하게 사용할 수 있다.

(2) 특히, 커넥터에 구성하는 암수 핀의 결합 부분을 슬래브 선(Slab Line) 방식과 동축 선(Coaxial Line) 방식으로 구성하여 연결하므로, 이 연결 부분에서 일어날 수 있는 신호 전달 손실을 줄여 RF 신호 전달 성능을 높일 수 있다. 물론, 슬래브 선 방식과 동축 선 방식을 혼합한 혼합 방식으로도 활용하더라도 이러한 신호 전달 성능을 높일 수 있다.

(3) 또한, 이처럼 암수 핀의 결합과 더불어 볼트-너트나 커넥터 그리고 퀵 릴리스 레버와 같은 고정수단을 통해 안테나 보디와 미디어 게이트웨이 박스를 하나로 결합하여 고정하므로, 더욱 견고하게 고정하여 사용할 수 있다.

(4) 한편, 본 발명에 따른 커넥터는 안테나의 개수에 알맞게 RF 신호를 적절하게 전달할 수 있게 연결 부분의 개수를 여러 개 구성하고, 특히 이들 연결 부분이 장착 지주를 중심으로 배치하거나 나란하게 배치할 수 있게 구성하므로, 스마트 안테나의 장착 위치나 그 안에 구성하는 여러 개의 안테나의 신호 간섭 등을 고려하여 여러 가지 형태로 제작하여 사용할 수 있다.

(5) 그리고, 커넥터에는 턱과 홈을 형성하여 안테나 보디와 미디어 게이트웨이 박스를 결합할 때 방향성을 갖게 구성하므로, 이들 안테나 보디와 미디어 게이트웨이 박스를 잘못 연결하지 않게 하여 안전하게 사용할 수 있다.

(6) 마지막으로, 안테나 보디와 미디어 게이트웨이 박스에 장착한 커넥터를 분리형으로 구성하므로, 안테나부에 구성하는 안테나의 개수와 주파수 대역 등을 고려하여 이에 알맞은 커넥터로 교환하거나 교체하여 사용할 수 있어 편리하다. 이는 때에 따라 커넥터만 교체하여 스마트 안테나를 구성하면 되므로 불필요한 구성을 최소화하여 저렴하면서도 원하는 주파수 대역을 사용할 수 있는 스마트 안테나를 제작하여 편리하게 사용할 수 있다.

[도 1]은 본 발명의 [실시예 1]에 따른 스마트 안테나 시스템 체결 구조로 장착한 예를 보여주는 자동차의 측면도이다.

[도 2]는 본 발명의 [실시예 1]에 따른 스마트 안테나 시스템 체결 구조로 장착한 상태를 보여주는 도면이다.

[도 3]은 본 발명의 [실시예 1]에 따른 제1커넥터 구조의 구성을 보여주는 저면도이다.

[도 4]는 본 발명의 [실시예 1]에 따른 제1커넥터 구조의 다른 변형예를 보여주는 저면도이다.

[도 5]는 본 발명의 [실시예 2]에 따른 제1커넥터 구조의 구성을 보여주는 저면도이다.

[도 6]은 본 발명의 [실시예 3]에 따른 제1커넥터 구조의 구성을 보여주는 저면도이다.

[도 7]은 본 발명의 [실시예 1]에 따른 회로 기판과 커넥터의 다른 연결 상태를 보여주는 단면도이다.

[도 8]은 본 발명의 [실시예 1]에 따라 고정수단으로 볼트를 제1커넥터 구조에 형성하고 볼트에 제2커넥터 구조를 끼운 다음 너트로 고정한 예를 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

[실시예 1]

본 발명의 [실시예 1]에 따른 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조는, [도 1] 내지 [도 4]와 같이, 자동차의 외부에 장착하는 안테나 보디(A)에 구성하는 제1커넥터 구조(100), 그리고 자동차 실내에 설치하는 미디어 게이트웨이 박스(B)에 장착하여 상기 제1커넥터 구조(100)에 핀과 홀 방식으로 결합하는 제2커넥터 구조(200)를 포함한다.

특히, 상기 제1 및 제2커넥터 구조(100, 200)는 특정 임피던스 값을 가진 슬래브 선(Slab Line) 방식과 동축 선(Coaxial Line) 방식으로 RF 신호를 전달할 수 있게 구성하므로, 정확한 매칭을 통해 RF 신호 전달 손실을 줄이고 저렴하면서도 쉽게 조립 및 분리할 수 있을 뿐만 아니라 원활한 신호 전달을 통해 원하는 주파수 대역을 편리하게 이용할 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 미설명부호 "R"은 자동차의 루프패널을 나타낸다. 또한, 도면에서, 연결부의 경우 같은 구성이 적어도 두 개 있으므로 하나의 연결부를 구성하는 요소에만 도면부호를 부여한다.

제1커넥터 구조(100)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 안테나 보디(A)에 구성한다. 여기서, 안테나 보디(A)는, [도 1]과 같이, 자동차의 루프패널이나 유리창과 같이 차량 외부에 장착하여 RF 신호를 수신하거나 송신하는 스마트 안테나의 외형을 구성하는 요소를 말한다. 이러한 안테나 보디(A)는 자동차가 주행할 때 유체의 흐름 저항을 최소화할 수 있게 구성하는데, 도면에서는 샤크 핀 형태로 제작하여 루프패널(R)에 장착한 예를 보여준다.

특히, 상기 제1커넥터 구조(100)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 상술한 안테나 보디(A) 내부에 장착하여 여러 사용 대역의 주파수를 통해 송수신된 RF 신호를 처리하는 회로 기판(P)과 연결한 핀을 후술할 제2커넥터 구조(200) 내의 암(Female) 핀과 결합할 수 있게 구성한다. 여기서, 회로 기판(P)은 안테나에서 요구하는 주파수 대역 신호를 처리할 수 있게 구성한 회로기판일 수도 있고, 이러한 주파수 대역에 알맞게 하드웨어적으로 제작한 안테나일 수도 있다.

이에, 상기 제1커넥터 구조(100)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 후술할 제2커넥터 구조(200)와 결합 안내와 견고하게 결합 고정하게 하는 장착 지주(110) 및 그리고 신호 전달을 위한 적어도 두 개의 제1 연결부(120)를 포함한다.

장착 지주(110)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 후술할 제2커넥터 구조(200)를 제1커넥터 구조(100)에 고정하는 고정 수단(230)이 장착되는 부분으로, 이처럼 고정 수단(230)을 장착 지주(110)에 장착함에 따라 제1커넥터 구조(100)와 제2커넥터 구조(200)를 밀착 고정하여 결과적으로 안테나 보디(A)와 후술할 미디어 게이트웨이 박스(B)를 견고하게 고정하게 한다. 이때, 고정 수단(230)은 제2커넥터 구조(200)만 관통하게 장착하거나 제2커넥터 구조(200)와 더불어 미디어 게이트웨이 박스(B)를 함께 관통하게 하여 함께 장착하게 구성할 수도 있다. [도 2]에서는, 고정 수단(230)으로 체결 볼트를 예로 들어서 보여주고 있으며, 이 제2커넥터 구조(200)가 부착된 미디어 게이트웨이 박스(B)를 관통하게 체결하는 예를 보여준다.

한편, 상기 고정 수단(230)은 제2커넥터 구조(200)에 구성한 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정하지 않고 [도 8]과 같이 제1커넥터 구조(100)에도 구성할 수 있다. 이때는, 장착 지주(110) 부분이 제2커넥터 구조(200)에 형성하는 데 후술할 장착 구멍(210)을 장착 지주(110)로 이용하거나 장착 구멍(210)과 별도로 구성할 수 있고, 고정 수단(230)은 미디어 게이트웨이 박스(B)를 관통하게 하여 너트(230')로 체결하여 고정한다. 또한, 고정 수단(230)은 볼트와 너트로 한정하지 않고, 퀵 릴리스 레버(Quick release Lever)나 클램프 그리고 암수 커넥터 방식으로도 제1커넥터 구조(100)와 제2커넥터 구조(200)를 결합과 분리할 수 있게 구성할 수 있음을 해당 업계 종사자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

제1 연결부(120)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 적어도 두 개를 구성한다. 이때, 그 형성 개수는 스마트 안테나에서 RF 신호를 처리하는 주파수 대역의 개수에 따라 처리할 수 있는 안테나 개수도 달라지는데, 이처럼 원하는 RF 신호를 전달하는데 필요한 주파수 대역을 모두 이를 수용할 수 있는 개수로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 연결부(120)는 동축 선(Coaxial Line) 방식과 슬래브 선(Slab Line) 방식으로 구성함으로써, 제1 연결부(120)와 제2 연결부(220) 사이의 연결 부분에서 생길 수 있는 RF 신호 전달 손실을 최소화하여 신호 전달 효율을 높일 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 상기 제1 연결부(120)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 다른 크기의 제1 및 제2 그라운드(121, 122), 하나의 중심 도체 핀(123), 그리고 여러 개의 외곽 도체 핀(124)을 포함한다. 특히, 상기 제1 및 제2 그라운드(121, 122)는 같은 중심에서 서로 다른 지름을 가진 원 형태로 제작하고, 내부에는 테플론 유전체를 채워서 절연이 이루어지게 구성한다.

또한, 상기 중심 도체 핀(123)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 두 개의 그라운드 중에서 지름이 작은 제1 그라운드(121)의 중심에 놓이게 장착한다. 이에, 중심 도체 핀(123)은 테플론 유전체로 둘러싸인 상태에서 제1 그라운드(121) 중심에 위치한다. 따라서, 상기 중심 도체 핀(123)은 제1 그라운드(121)로 둘러싸여 동축 선 방식으로 신호 전달이 이루어진다.

그리고, 상기 외곽 도체 핀(124)은, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 테플론 유전체로 채운 상술한 제1 및 제2 그라운드(121, 122) 사이에 구성한다. 이때, 외곽 도체 핀(124)은 RF 신호 전달량에 알맞은 개수만큼 이웃한 외곽 도체 핀과 같은 간격을 유지하게 설치하여 구성한다. 이때, 상기 외곽 도체 핀(124)은 두 개의 그라운드 사이에 놓이므로 슬래브 선 방식으로 신호를 전달한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 중심 도체 핀(123)과 외곽 도체 핀(124)은, [도 2]에서 회로 기판(P)과 소정의 간격만큼 떨어지게 도시하고 이들을 단자 등으로 연결한 구성을 예로 보여준다. 하지만, 상기 중심 도체 핀(123)과 외곽 도체 핀(124)은, [도 7]과 같이, 한쪽 끝을 회로 기판(P)에 돌출하게 끼우고, 돌출한 끝과 회로 기판(P) 사이에 땜납 방식인 솔더링(S:Soldering) 방식으로 연결하는 구성도 가능하다.

이처럼 이루어진 제1커넥터 구조(100)는, [도 2]와 같이, 안테나 보디(A)에 자동차 외부에서 루프패널(R)과 마주하게 장착하고, 자동차 실내 측으로 끼워지게 장착한다. 이때, 안테나 보디(A)와 루프패널(R) 사이에는 빗물이나 이물 등이 실내로 들어오지 못하게 실링 처리를 해야 함은 통상의 지식을 가진 해당 업계 종사자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

제2커넥터 구조(200)는, [도 2]와 같이, 자동차 실내에서 상술한 제1커넥터 구조(100)에 끼워서 연결하여 RF 신호를 전달하기 위한 커넥터이다. 이러한 제2커넥터 구조(200)는 RF 신호를 처리하는 미디어 게이트웨이 박스(B)에 장착한다. 여기서, 미디어 게이트웨이 박스(B)는 FM/AM 아날로그 라디오 방송이나 DAB/DMB 등 디지털 라디오 방송 등의 RF 신호를 정해진 포맷 형식으로 변환하는 통상의 미디어 게이트웨이를 탑재한 박스를 말한다.

이러한 제2커넥터 구조(200)는, [도 2]와 같이, 장착 구멍(210)과 제2 연결부(220)를 포함한다. 여기서, 장착 구멍(210)은 상술한 장착 지주(110)에 장착하는 고정 수단(230)이 끼워지는 구멍으로, 도면에서는 체결 볼트를 끼울 수 있게 구멍 형태로 형성한 예를 보여주나, 구멍 안에 암나사를 형성하여 체결 볼트가 체결되게 구성할 수도 있다.

또한, 상기 제2 연결부(220)는 상술한 제1 연결부(120)와 같은 구성, 즉 동축 선(Coaxial Line) 방식과 슬래브 선(Slab Line) 방식으로 구성하여 제1 및 제2 연결부(120, 220)를 연결했을 때 신호 전달 손실을 최소화할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제2 연결부(220)는, [도 2]와 같이, 상기 제1 및 제2 그라운드(121, 122)의 연장선에서 접촉하는 제3 및 제4 그라운드(221, 222)·테플론 유전체로 채워진 지름이 작은 제3 그라운드(221) 중앙에 장착하여 상기 중심 도체 핀(123) 끼워지는 내부 홈 도체(223) 및 테플론 유전체로 절연한 상기 제3 및 제4 그라운드(221, 222) 사이에 같은 간격을 두고 설치하여 상기 외곽 도체 핀(124)이 끼워지는 외부 홈 도체(224)를 포함하여 구성한다. 이러한 제2 연결부(220)의 구성은, 상술한 제1 연결부(120)와 같은 구성이나 제1 연결부(120)의 중심 도체 핀(123)와 외곽 도체 핀(124) 대신에, 이들 도체가 끼워질 수 있도록 제2 연결부(220)에는 내부 홈 도체(223)와 외부 홈 도체(224)로 대체한다는 점에서 차이가 있을 뿐 같은 구성이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

여기서, 상기 내부 홈 도체(223)와 외부 홈 도체(224)는, 상기 중심 도체 핀(123)과 외곽 도체 핀(124)과 마찬가지로, [도 7]과 같이, 한쪽 끝을 회로 기판(P')에 돌출하게 끼우고, 돌출한 끝과 회로 기판(P') 사이에 땜납 방식인 솔더링(S:Soldering) 방식으로 연결하는 구성도 가능하다. 여기서, 회로 기판(P')은 미디어 게이트웨이 박스(B)에 내장한 기판을 말한다.

이상과 같이 이루어진 본 발명에 따른 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조는 루프패널을 기준으로 그 밖에 안테나 보디를 두고 그 안에 미디어 게이트웨이 박스를 둔 상태에서 제1 커넥터와 제2 커넥터가 마주하게 한 다음, 하나로 결합함에 따라 쉽고 신속하게 결합하여 사용할 수 있다. 게다가, 이들 제1 및 제2 커넥터는 동축 선 방식으로 연결되므로 정확한 임피던스 매칭을 통해 RF 신호 손실을 최소화하여 안정적으로 신호를 송수신할 수 있게 한다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 연결부(120)는, [도 4]와 같이, 다양한 형태로 형성 위치를 변경하여 사용할 수 있다. 즉, [도 4(a)] 및 [도 4(b)]와 같이 장착 지주(110)를 기준으로 미리 정한 간격을 두고 적어도 두 개의 제1 연결부(120)가 나란하게 위치하게 하거나, [도 4(c)]와 같이 장착 지주(110)를 중심으로 양쪽에 각각 두 개의 제1 연결부(120)를 배치하게 구성할 수도 있다. 이러한 장착 지주(110)와 제1 연결부(120)의 배치는, 스마트 안테나 내부에 장착한 회로 기판의 구성이나 신호를 송수신하기 위한 안테나의 주파수 대역 등을 고려하여 서로 신호 간섭이 생기지 않도록 다양한 형태로 배치 구성할 수 있음을 해당 업계 종사자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 연결부(120)는, [도 4]와 같이, 제2 그라운드(122)와 같이 어느 한쪽에 턱(125)을 형성하고, 제1 연결부(120)에는 이 턱(125)과 마주하여 끼워질 수 있도록 홈을 더 형성하는 것이 바람직하다. 이는, [도 2]와 같이 하나의 장착 지주(110) 주변에 적어도 두 개의 제1 연결부(120)가 같은 간격으로 배치한 구성일 때, 제1 연결부(120)를 제2 연결부(220)에 잘못 조립할 염려가 있다. 이에, 턱(125)과 홈이 맞아야 조립할 수 있게 구성하여 이처럼 잘못 조립할 수 없게 한 것이다.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1 연결부(120)는 안테나 보디에 일체로 형성한 것으로 설명하고 있으나, 분리형으로 구성할 수 있는 장점도 가지고 있다. 이때, 분리형은 제1 커넥터(120)의 가장자리에 턱을 형성하고, 이 턱이 안테나 보디에 걸려서 빠지지 않게 고정하거나 강제로 끼워서 빠지지 않게 구성할 수도 있다. 이처럼 분리형으로 구성함에 따라 안테나 보디는 그대로 두고 그 안에 장착하는 회로 기판의 구성에 따라 다르게 배치되는 구성에 맞춘 제1 연결부를 가진 제1 커넥터를 쉽게 교환하여 활용할 수 있게 하기 위한 것이다.

마지막으로, 상기 제1 연결부(120)의 배치에 따라 이에 알맞게 제2 연결부(220)의 배치 구성도 함께 달라져야 함을 해당 업계 종사자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

[실시예 2]

본 발명의 [실시예 2]에 따른 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조는, [도 5]와 같이, 상술한 [실시예 1]과 같은 구성이나 제1 연결부(120')를 구성하는 구성 중 일부 구성의 형상에서 차이가 있다. 그리고, 이처럼 제1 연결부(120')의 일부 구성의 형상이 달라짐에 따라 여기에 결합하는 제2 연결부([청구항 2]에서 "220"으로 표시함)의 형상도 이에 대응하여 함께 변하므로, 여기서는 제2 연결부를 구성하는 구성의 형상 변화에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 여기서는 [실시예 1]과 같은 구성에 대해서는 같은 도면부호를 사용하고 그 상세한 설명을 생략한다.

[실시예 2]는, [도 5]와 같이, 제1 연결부(120')를 구성하는 제1 및 제2 그라운드(121', 122')를 다각형 형태, 가장 바람직하게는 정다각형 형태로 형성한 것이다. 그리고, 크기가 작은 제1 그라운드(121') 중앙에 중심 도체 핀(123)을 두고, 제1 및 제2 그라운드(121', 122')의 서로 마주하는 변 사이의 중앙에 각각 외곽 도체 핀(124)을 구성한 것이다.

이는, 제1 및 제2 그라운드(121', 122')가 폐곡선 형태가 되므로 동축 선(Coaxial Line) 방식과 폐곡선을 이루며 크기가 다른 두 개의 변 사이에 외곽 도체 핀(124)을 두어 슬래브 선(Slab Line) 방식으로 배열한 효과를 얻을 수 있게 하기 위함이다.

즉, [실시예 2]에 따른 제1 연결부(120')는, [실시예 1]과 같은 구성이나, 제1 및 제2 그라운드(121', 122')를 다각형 형태, 그 중에서도 정다각형 형태로 형성한 점에서 차이가 있다.

따라서, [실시예 2]는 제1 및 제2 그라운드(121', 122')의 형상 변경과 더불어 외곽 도체 핀(124)의 장착 위치를 통해 슬래브 선 방식과 동축 선 방식으로 커넥터를 구성하여 정확한 임피던스 값을 유지함으로써 RF 신호 전달 손실을 최소화할 수 있게 한 것이다.

[실시예 3]

본 발명의 [실시예 3]에 따른 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조는, [도 6]과 같이, 제1 연결부(120")를 구성할 때 그 구성요소의 배치에서 차이가 있다. 그리고, 이처럼 제1 연결부(120")의 구성이 달라짐에 따라 여기에 결합하는 제2 연결부([청구항 3]에서 "220"으로 표시함)의 구성도 같은 형태로 달라지므로, 여기서는 제2 연결부를 구성하는 구성의 변화에 대해서는 설명을 생략한다. 이에, 여기서는 다른 실시예와 같은 구성에 대해서는 같은 도면부호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략한다.

[실시예 3]은, [도 6]과 같이, 여러 개의 그라운드(122")를 나란하게 배치하고, 이웃한 두 개의 그라운드(122") 사이에 여러 개의 도체(126)를 배치한 것이다. 이때, 이웃한 그라운드(122") 사이의 폭은 같게 형성하면서 그 사이에 테플론 유전체로 충전하고, 도체(126)는 이웃한 그라운드(122") 사이의 중간에 놓이면서 이웃한 도체(126) 사이의 간격도 같게 배치한다.

여기서, 상기 그라운드(122")는 제1커넥터 구조(100)의 폭 방향으로 나란하게 설치하여 구성할 수도 있고 그 길이 방향으로 나란하게 설치하여 구성할 수도 있음을 해당 업계 종사자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 [실시예 3]은 제1 연결부(120")가 슬래브 선 방식으로 도체를 배치하여 전송선로의 정학하고 안정적인 임피던스 값을 유지함으로써 RF 신호를 송수신할 때 신호 손실을 최소화할 수 있게 한 것이다.

Claims

자동차 실외에 설치하는 안테나 보디(A)에 장착하여 그 안에 구성한 회로 기판(P)과 연결한 제1커넥터 구조(100); 및 자동차 실내에 설치하는 미디어 게이트웨이 박스(B)에 장착하여 상기 제1커넥터 구조(100)에 끼움 연결해서 통신하게 하는 제2커넥터 구조(200)를 포함하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조에서,

상기 제1커넥터 구조(100)는 상기 제2커넥터 구조(200)에 구성한 고정 수단(230)이 장착되는 장착 지주(110);, 및 같은 원 중심을 기준으로 지름이 다른 원 형태로 이루어진 제1 및 제2 그라운드(121, 122)·지름이 작은 제1 그라운드(121) 안에 테플론 유전체로 절연하여 그 중심에 장착한 중심 도체 핀(123) 및 테플론 유전체로 절연한 상기 제1 및 제2 그라운드(121, 122) 사이에 같은 간격을 두고 설치한 여러 개의 외곽 도체 핀(124)으로 이루어진 적어도 두 개의 제1 연결부(120)를 포함하고,

상기 제2커넥터 구조(200)는 상기 장착 지주(110)와 마주하여 형성되며 고정 수단(230)이 장착된 장착 구멍(210), 상기 제1 및 제2 그라운드(121, 122)의 연장선에서 접촉하는 제3 및 제4 그라운드(221, 222)·테플론 유전체로 채워진 지름이 작은 제3 그라운드(221) 중앙에 장착하여 상기 중심 도체 핀(123) 끼워지는 내부 홈 도체(223) 및 테플론 유전체로 절연한 상기 제3 및 제4 그라운드(221, 222) 사이에 같은 간격을 두고 설치하여 상기 외곽 도체 핀(124)이 끼워지는 외부 홈 도체(224)를 포함하는 적어도 두 개의 제2 연결부(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조.
자동차 실외에 설치하는 안테나 보디(A)에 장착하여 그 안에 구성한 회로 기판(P)과 연결한 제1커넥터 구조(100); 및 자동차 실내에 설치하는 미디어 게이트웨이 박스(B)에 장착하여 상기 제1커넥터 구조(100)에 끼움 연결해서 통신하게 하는 제2커넥터 구조(200)를 포함하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조에서,

상기 제1커넥터 구조(100)는 상기 제2커넥터 구조(200)에 구성한 고정 수단(230)이 장착되는 장착 지주(110), 같은 중심을 기준으로 크기가 다른 다각형 형태로 이루어진 제1 및 제2 그라운드(121', 122')·크기가 작은 제1 그라운드(121') 안에 테플론 유전체로 절연하여 그 중심에 장착한 중심 도체 핀(123) 및 테플론 유전체로 절연한 상기 제1 및 제2 그라운드(121', 122') 사이의 서로 마주하는 변 사이에 각각 장착한 여러 개의 외곽 도체 핀(124)으로 이루어진 적어도 두 개의 제1 연결부(120)를 포함하고,

상기 제2커넥터 구조(200)는 상기 장착 지주(110)와 마주하여 형성되며 고정 수단이 장착된 장착 구멍, 같은 중심을 기준으로 크기가 다른 다각형 형태로 이루어진 제3 및 제4 그라운드·테플론 유전체를 충전한 크기가 작은 제3 그라운드 안에 장착하여 상기 중심 도체 핀(123)이 끼워지게 한 내부 홈 도체 및 테플론 유전체로 절연한 상기 제3 및 제4 그라운드 사이의 서로 마주하는 변 사이에 각각 장착하여 상기 외곽 도체 핀(124)이 끼워지게 한 여러 개의 외부 홈 도체를 포함하는 적어도 두 개의 제2 연결부(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조.
자동차 실외에 설치하는 안테나 보디(A)에 장착하여 그 안에 구성한 회로 기판(P)과 연결한 제1커넥터 구조(100); 및 자동차 실내에 설치하는 미디어 게이트웨이 박스(B)에 장착하여 상기 제1커넥터 구조(100)에 끼움 연결해서 통신하게 하는 제2커넥터 구조(200)를 포함하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조에서,

상기 제1커넥터 구조(100)는 상기 제2커넥터 구조(200)에 구성한 고정 수단(230)이 장착되는 장착 지주(110), 이 제1커넥터 구조(100)의 폭 방향으로 미리 정한 폭만큼 떨어지게 하여 나란하게 설치한 여러 개의 그라운드(121")·테플론 유전체로 절연한 이웃한 두 개의 그라운드(121") 사이에 미리 정한 간격을 두고 장착한 여러 개의 도체(126)를 포함하는 적어도 두 개의 제1 연결부(120)를 포함하고,

상기 제2커넥터 구조(200)는 상기 장착 지주(110)와 마주하여 형성되며 고정 수단(230)이 장착된 장착 구멍, 상기 그라운드(121")와 마주하는 위치에 형성한 다른 그라운드, 제2커넥터 구조(200)에 형성하고 테플론 유전체로 절연한 두 개의 다른 그라운드 사이에 상기 도체(126)가 핀 결합하여 끼워지게 구성한 제2 연결부(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에서,

상기 제1 연결부(120)와 제2 연결부(220)는,

상기 장착 지주(110)를 중심으로 양쪽에 미리 정한 간격으로 배치하거나,

상기 장착 지주(110)를 기준으로 미리 정한 간격을 두고 일렬로 배치한 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에서,

상기 제1 연결부(120)에는 턱(125)을 형성하고, 상기 제2 연결부(220)에는 이 턱(125)이 끼워지게 홈을 형성하여 미리 정한 방향으로 결합이 이루어지게 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에서,

상기 제1커넥터 구조(100)와 제2커넥터 구조(200)는,

탈장착할 수 있게 분리형으로 제작한 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에서,

상기 장착 지주(110)는 상기 제2커넥터 구조(200)에 형성하고,

상기 고정 수단(230)은 상기 제1커넥터 구조(100)에 구성하여 상기 제2커넥터 구조(200)에 형성한 장착 지주(110)에 장착하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스마트 안테나 시스템 체결 구조.