WO2021117926A1 - 차량에 탑재되는 안테나 시스템 - Google Patents

차량에 탑재되는 안테나 시스템 Download PDF

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WO2021117926A1
WO2021117926A1 PCT/KR2019/017462 KR2019017462W WO2021117926A1 WO 2021117926 A1 WO2021117926 A1 WO 2021117926A1 KR 2019017462 W KR2019017462 W KR 2019017462W WO 2021117926 A1 WO2021117926 A1 WO 2021117926A1
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antenna
circuit board
signal
pcb
vehicle
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PCT/KR2019/017462
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윤창원
유한필
정강재
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엘지전자 주식회사
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Definitions

  • the present invention relates to an antenna system mounted on a vehicle. More particularly, it relates to an antenna system having a broadband antenna so as to be operable in various communication systems, and a vehicle having the same.
  • Electronic devices may be divided into mobile/portable terminals and stationary terminals depending on whether they can be moved. Again, the electronic device can be divided into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal according to whether the user can directly carry the electronic device.
  • the functions of electronic devices are diversifying. For example, there are functions for data and voice communication, photo and video shooting through a camera, voice recording, music file playback through a speaker system, and an image or video output to the display unit.
  • Some terminals add an electronic game play function or perform a multimedia player function.
  • recent mobile terminals can receive multicast signals that provide broadcast and visual content such as video or television programs.
  • electronic devices have diversified functions, they are implemented in the form of multimedia devices equipped with complex functions, such as, for example, taking pictures or videos, playing music or video files, and receiving games and broadcasts. have.
  • a wireless communication system using LTE communication technology has recently been commercialized for electronic devices to provide various services.
  • a wireless communication system using 5G communication technology will be commercialized in the future to provide various services.
  • some of the LTE frequency bands may be allocated to provide 5G communication services.
  • the mobile terminal may be configured to provide 5G communication services in various frequency bands. Recently, attempts have been made to provide a 5G communication service using the Sub6 band below the 6GHz band. However, in the future, it is expected that 5G communication service will be provided using millimeter wave (mmWave) band other than Sub6 band for faster data rate.
  • mmWave millimeter wave
  • a broadband antenna operating in both the LTE frequency band and the 5G Sub6 frequency band needs to be disposed in the vehicle other than the electronic device.
  • a wideband antenna such as a cone antenna has problems in that a vertical profile increases and weight increases as the overall antenna size, particularly, a height increases.
  • a broadband antenna such as a cone antenna may be implemented in a three-dimensional structure compared to a conventional planar antenna.
  • MIMO multiple input/output
  • an antenna system when such an antenna system is disposed in a vehicle, a plurality of antennas may be disposed.
  • an antenna operating in a low band (LB) of 600 MHz to 960 MHz has a problem that it is difficult to satisfy wideband performance in the corresponding band. have.
  • the present invention aims to solve the above and other problems.
  • another object is to improve the antenna performance while maintaining the height of the antenna system mounted in the vehicle below a certain level.
  • Another object of the present invention is to propose a structure for mounting an antenna system operable in a broadband in a vehicle to support various communication systems.
  • Another object of the present invention is to provide an antenna configuration that can utilize the antenna area in the space between the stacked PCBs.
  • Another object of the present invention is to provide a slot antenna configuration capable of wideband operation in a low band (LB).
  • LB low band
  • Another object of the present invention is to provide an antenna configuration capable of improving radiation performance while operating in a wide band in the middle band (MB) in addition to the low band (LB).
  • an antenna system mounted on a vehicle includes: a first circuit board configured to be mounted on a metal frame; a second circuit board spaced apart from the first circuit board by a predetermined distance through a metal supporter; and an antenna configured to radiate a signal transmitted from a power supply unit through a space between the first circuit board and the second circuit board.
  • a power supply configured to connect between the first circuit board and the second circuit board may be further included.
  • the power supply unit may include a first signal pad and a second signal pad spaced apart from each other by a predetermined distance in an area on the first circuit board from which the ground area is removed.
  • the power feeding unit may further include a metal post connected to at least one of the first signal pad and the second signal pad and formed vertically between the first circuit board and the second circuit board.
  • the second circuit board may include a sub-PCB on which the SDARS antenna is disposed. Meanwhile, the second circuit board may further include an extended PCB disposed adjacent to the sub-PCB on one side or the other side of the sub-PCB to expand an area in which the second circuit board is disposed. .
  • the metal post of the feed part formed vertically between the first circuit board and the second circuit board may be directly connected to the expansion PCB or spaced apart so as to be coupled and powered.
  • the metal post of the power feeding part may be connected to a feeding plate disposed to be vertically spaced apart from the second circuit board. Meanwhile, the feeding plate vertically formed between the first circuit board and the second circuit board may be spaced apart from the expansion PCB by a predetermined distance. Meanwhile, a signal from the feeding plate may be coupled to the expansion PCB.
  • the signal from the metal post may be radiated through an area corresponding to the power supply unit, the expansion PCB, the sub PCB, the metal support, and the first PCB.
  • the antenna may resonate at a first frequency through a first region formed by one of the metal supports.
  • the antenna may resonate at a second frequency through a second region formed by the other one of the metal supports.
  • the first circuit board may be disposed to be spaced apart from the metal frame of the vehicle by a predetermined distance.
  • a metal plate may be disposed on the front surface of the sub PCB among the second circuit boards.
  • a second metal plate may be disposed on one side of the sub PCB among the second circuit boards.
  • a feeding plate connected to a feeding post may be disposed on the other side of the sub PCB among the second circuit boards to be spaced apart from the sub PCB by a predetermined distance.
  • the metal plate may be connected to a switching unit having a plurality of terminals having different capacitance and inductance values to change the resonant frequency of the antenna.
  • it may further include a transceiver circuit configured to transmit a signal to the antenna through the feeding unit.
  • the transceiver circuit may be disposed on a front surface or a rear surface of the first circuit board.
  • the first circuit board may be configured such that a plurality of antennas are disposed.
  • a plurality of antennas are disposed.
  • a first antenna configured to be connected to the first circuit board through a first feeding unit may be further included.
  • the second antenna configured to be connected to the first circuit board and the second feeder so as to radiate a second signal through a second metal pattern and a second slot on the second dielectric structure may be further included.
  • the transceiver circuit may control to radiate a signal through at least one of the antenna, the first antenna, and the second antenna.
  • the first antenna may operate in a first band corresponding to the low band LB, and may include a first portion and a second portion to be connected to one side and one end of the circuit board.
  • the second antenna may be configured of a first portion and a second portion to operate in a first band corresponding to the low band LB and to be connected to the other side and one end of the circuit board.
  • the transceiver circuit is operatively coupled to the transceiver circuit and configured to control the transceiver circuit to perform multiple input/output (MIMO) in a first band corresponding to a low band LB through a plurality of antennas. It may further include a baseband processor. Meanwhile, the plurality of antennas may be a low-band (LB) antenna including the antenna, the first antenna, and the second antenna.
  • MIMO multiple input/output
  • a fourth metal pattern printed on a fourth dielectric structure disposed on one end of the circuit board and a fourth signal configured to radiate a fourth signal through a fourth slot are connected to the circuit board through a fourth feeder 4 may further include an antenna.
  • the baseband processor performs multiple input/output (MIMO) through the antenna and the second antenna when the quality of the first signal of the first band received through the first antenna is less than or equal to a threshold value. can do.
  • MIMO multiple input/output
  • the baseband processor when the quality of the second signal of the first band received through the second antenna is less than or equal to a threshold, the baseband processor performs multiple input/output (MIMO) through the antenna and the first antenna. can do.
  • MIMO multiple input/output
  • the baseband processor is configured to include a first signal or a second signal of the first band received through the first antenna or the second antenna and a signal of the second band received through the third antenna.
  • Carrier aggregation (CA) may be performed through the third signal.
  • the baseband processor when the quality of the first signal or the second signal is less than or equal to a threshold, performs carrier aggregation (CA) through the signal of the first band and the third signal received through the antenna. ) can be done.
  • CA carrier aggregation
  • a vehicle having an antenna system includes a first circuit board configured to be mountable to a metal frame; a second circuit board spaced apart from the first circuit board by a predetermined distance through a metal supporter; a power supply configured to connect between the first circuit board and the second circuit board; and an antenna configured to radiate a signal transmitted from the power supply unit through a space between the first circuit board and the second circuit board.
  • the vehicle may further include a plurality of antennas disposed in the antenna system separately from the antenna.
  • the vehicle may further include a transceiver circuit that controls to radiate a signal through the antenna and at least one of the plurality of antennas.
  • the vehicle may further include a baseband processor configured to communicate with at least one of an adjacent vehicle, a Road Side Unit (RSU), and a base station through the transceiver circuit.
  • a baseband processor configured to communicate with at least one of an adjacent vehicle, a Road Side Unit (RSU), and a base station through the transceiver circuit.
  • RSU Road Side Unit
  • the antenna system can be optimized with different antennas in the low band (LB) and other bands, and the antenna system can be arranged in an optimal configuration and performance within the roof frame of the vehicle.
  • LB low band
  • MIMO multiple input/output
  • diversity operations can be implemented in an antenna system of a vehicle using a plurality of antennas in a specific band.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an electronic device related to the present invention.
  • FIGS. 2A to 2C show a structure in which the antenna system can be mounted in the vehicle in the vehicle including the antenna system mounted on the vehicle according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram referenced for explaining a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows the configuration of a wireless communication unit of an electronic device or vehicle operable in a plurality of wireless communication systems according to the present invention.
  • 5A is a conceptual diagram illustrating a vehicle configured to communicate with a base station according to an example.
  • 5B illustrates an antenna and an antenna radiation pattern that may be mounted on a vehicle according to an example.
  • FIG. 6 illustrates an antenna system that may be mounted inside a vehicle roof frame according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7A illustrates a plurality of antennas that may be disposed in an antenna system according to an embodiment and a configuration for controlling them.
  • FIG. 7B is a perspective view of a plurality of antennas provided on the main PCB of the antenna system of FIG. 7A as viewed from one side.
  • FIG. 7C illustrates the configuration of a slot antenna formed in a space between the main PCB and the sub PCB according to an embodiment.
  • 7D shows the reflection coefficient characteristics according to the change in the distance between the support body between the main PCB and the sub PCB.
  • FIG. 8A illustrates a configuration in which a main PCB and a sub PCB are stacked and power is supplied to a slot antenna area through a source according to an embodiment.
  • 8B shows the configuration before the main PCB and the sub PCB are combined.
  • FIG. 9 is a side view of a slot antenna formed in a space between a main PCB and a sub PCB according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10A illustrates a configuration of a second circuit board including an expansion PCB according to an exemplary embodiment.
  • 10B shows a configuration for feeding the expansion PCB in the antenna structure including the sub PCB and the expansion PCB.
  • 11A illustrates an antenna configuration including a main PCB, a sub PCB, and a plurality of metal plates according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11B shows the reflection coefficient characteristics of the slot antenna at a specific position of the feeding unit through the feeding plate in the structure of FIG. 11A.
  • 11C illustrates radiation efficiency and total efficiency for each frequency of a slot antenna according to an embodiment.
  • FIG. 12A illustrates an antenna configuration including a main PCB, a sub PCB, and a plurality of metal plates and a switch unit according to another embodiment.
  • FIG. 12B shows the configuration of a switch unit connected to one point of the metal plate on the front surface of the sub-PCB in the configuration of FIG. 12A.
  • FIG. 12C shows a reflection coefficient of a slot antenna according to an element impedance value changed through control of the switch unit of FIG. 12B.
  • 13A illustrates radiation efficiency and total efficiency when different PCBs are connected according to an embodiment.
  • 13B shows radiation efficiency and total efficiency when different PCBs are connected according to another embodiment.
  • FIG. 14 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
  • Electronic devices described herein include mobile phones, smart phones, laptop computers, digital broadcasting terminals, personal digital assistants (PDAs), portable multimedia players (PMPs), navigation systems, and slate PCs.
  • PDAs personal digital assistants
  • PMPs portable multimedia players
  • slate PCs slate PCs.
  • tablet PCs ultrabooks
  • wearable devices for example, watch-type terminals (smartwatch), glass-type terminals (smart glass), HMD (head mounted display), etc. may be included. have.
  • the vehicle-mounted antenna system referred to in this specification mainly refers to an antenna system disposed outside the vehicle, but may include a mobile terminal (electronic device) disposed inside the vehicle or possessed by a user riding in the vehicle. .
  • the electronic device may include a mobile terminal (electronic device) disposed inside the vehicle or carried by a user riding in the vehicle.
  • a vehicle on which a communication system such as an antenna system is mounted may be referred to as an electronic device.
  • the electronic device 100 includes a wireless communication unit 110 , an input unit 120 , a sensing unit 140 , an output unit 150 , an interface unit 160 , a memory 170 , a control unit 180 , and a power supply unit 190 . ) and the like.
  • the components shown in FIG. 1 are not essential for implementing the electronic device, and thus the electronic device described herein may have more or fewer components than those listed above.
  • the wireless communication unit 110 among the components, between the electronic device 100 and the wireless communication system, between the electronic device 100 and another electronic device 100, or the electronic device 100 and an external server It may include one or more modules that enable wireless communication between them. Also, the wireless communication unit 110 may include one or more modules for connecting the electronic device 100 to one or more networks.
  • the one or more networks may be, for example, a 4G communication network and a 5G communication network.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of a 4G wireless communication module 111 , a 5G wireless communication module 112 , a short-range communication module 113 , and a location information module 114 .
  • the 4G wireless communication module 111 may transmit and receive a 4G signal with a 4G base station through a 4G mobile communication network. In this case, the 4G wireless communication module 111 may transmit one or more 4G transmission signals to the 4G base station. In addition, the 4G wireless communication module 111 may receive one or more 4G reception signals from the 4G base station.
  • Up-Link (UL) Multi-Input Multi-Output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G transmission signals transmitted to the 4G base station.
  • Down-Link (DL) Multi-Input Multi-Output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G reception signals received from a 4G base station.
  • the 5G wireless communication module 112 may transmit and receive a 5G signal with a 5G base station through a 5G mobile communication network.
  • the 4G base station and the 5G base station may have a Non-Stand-Alone (NSA) structure.
  • NSA Non-Stand-Alone
  • the 4G base station and the 5G base station may be a co-located structure disposed at the same location in a cell.
  • the 5G base station may be disposed in a stand-alone (SA) structure at a location separate from the 4G base station.
  • SA stand-alone
  • the 5G wireless communication module 112 may transmit and receive a 5G signal with a 5G base station through a 5G mobile communication network. In this case, the 5G wireless communication module 112 may transmit one or more 5G transmission signals to the 5G base station. In addition, the 5G wireless communication module 112 may receive one or more 5G reception signals from the 5G base station.
  • the 5G frequency band may use the same band as the 4G frequency band, and this may be referred to as LTE re-farming.
  • the 5G frequency band the Sub6 band, which is a band of 6 GHz or less, may be used.
  • a millimeter wave (mmWave) band may be used as a 5G frequency band to perform broadband high-speed communication.
  • the electronic device 100 may perform beam forming for communication coverage expansion with a base station.
  • the 5G communication system may support a larger number of Multi-Input Multi-Output (MIMO) in order to improve transmission speed.
  • MIMO Multi-Input Multi-Output
  • UL MIMO may be performed by a plurality of 5G transmission signals transmitted to the 5G base station.
  • DL MIMO may be performed by a plurality of 5G reception signals received from a 5G base station.
  • the wireless communication unit 110 may be in a dual connectivity (DC) state with the 4G base station and the 5G base station through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 .
  • DC dual connectivity
  • the dual connection with the 4G base station and the 5G base station may be referred to as EN-DC (EUTRAN NR DC).
  • EUTRAN is an Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network, which means a 4G wireless communication system
  • NR is New Radio, which means a 5G wireless communication system.
  • the 4G base station and the 5G base station have a co-located structure, throughput improvement is possible through inter-CA (Carrier Aggregation). Therefore, the 4G base station and the 5G base station In the EN-DC state, the 4G reception signal and the 5G reception signal may be simultaneously received through the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 .
  • inter-CA Carrier Aggregation
  • Short-range communication module 113 is for short-range communication, Bluetooth (Bluetooth), RFID (Radio Frequency Identification), infrared communication (Infrared Data Association; IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, NFC At least one of (Near Field Communication), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wi-Fi Direct, and Wireless Universal Serial Bus (USB) technologies may be used to support short-range communication.
  • the short-distance communication module 114 between the electronic device 100 and a wireless communication system, between the electronic device 100 and another electronic device 100, or the electronic device 100 through wireless area networks (Wireless Area Networks) ) and a network in which another electronic device 100 or an external server is located may support wireless communication.
  • the local area network may be a local area network (Wireless Personal Area Networks).
  • short-range communication between electronic devices may be performed using the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 .
  • short-distance communication may be performed between electronic devices using a device-to-device (D2D) method without going through a base station.
  • D2D device-to-device
  • carrier aggregation using at least one of the 4G wireless communication module 111 and the 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113
  • 4G + WiFi carrier aggregation may be performed using the 4G wireless communication module 111 and the Wi-Fi communication module 113
  • 5G + WiFi carrier aggregation may be performed using the 5G wireless communication module 112 and the Wi-Fi communication module 113 .
  • the location information module 114 is a module for acquiring a location (or current location) of an electronic device, and a representative example thereof includes a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module.
  • GPS Global Positioning System
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the electronic device may acquire the location of the electronic device by using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the location of the electronic device may be acquired based on information of the Wi-Fi module and a wireless access point (AP) that transmits or receives a wireless signal.
  • AP wireless access point
  • the location information module 114 may perform any function of the other modules of the wireless communication unit 110 to obtain data on the location of the electronic device as a substitute or additionally.
  • the location information module 114 is a module used to obtain the location (or current location) of the electronic device, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the electronic device.
  • the electronic device utilizes the 5G wireless communication module 112
  • the 5G base station of the millimeter wave (mmWave) band is deployed in a small cell having a narrow coverage, it is advantageous to obtain the location of the electronic device.
  • the input unit 120 includes a camera 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 122 or an audio input unit for inputting an audio signal, and a user input unit 123 for receiving information from a user, for example, , a touch key, a push key, etc.).
  • the voice data or image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a user's control command.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the electronic device, surrounding environment information surrounding the electronic device, and user information.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and gravity.
  • G-sensor gyroscope sensor
  • motion sensor RGB sensor
  • infrared sensor IR sensor: infrared sensor
  • fingerprint sensor fingerprint sensor
  • ultrasonic sensor ultrasonic sensor
  • optical sensors eg, cameras (see 121)
  • microphones see 122
  • battery gauges environmental sensors (eg, barometers, hygrometers, thermometers, radiation detection sensors, It may include at least one of a thermal sensor, a gas sensor, etc.) and a chemical sensor (eg, an electronic nose, a healthcare sensor, a biometric sensor, etc.).
  • the electronic device disclosed in the present specification may combine and utilize information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is for generating an output related to visual, auditory or tactile sense, and includes at least one of a display unit 151 , a sound output unit 152 , a haptip module 153 , and an optical output unit 154 . can do.
  • the display unit 151 may implement a touch screen by forming a layer structure with the touch sensor or being formed integrally with the touch sensor. Such a touch screen may function as the user input unit 123 providing an input interface between the electronic device 100 and the user, and may provide an output interface between the electronic device 100 and the user.
  • the interface unit 160 serves as a passage with various types of external devices connected to the electronic device 100 .
  • This interface unit 160 a wired / wireless headset port (port), an external charger port (port), a wired / wireless data port (port), a memory card (memory card) port, for connecting a device equipped with an identification module It may include at least one of a port, an audio input/output (I/O) port, a video input/output (I/O) port, and an earphone port.
  • the electronic device 100 may perform appropriate control related to the connected external device.
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the electronic device 100 .
  • the memory 170 may store a plurality of application programs (or applications) driven in the electronic device 100 , data for operation of the electronic device 100 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from an external server through wireless communication. In addition, at least some of these application programs may exist on the electronic device 100 from the time of shipment for basic functions (eg, incoming calls, outgoing functions, message reception, and outgoing functions) of the electronic device 100 . Meanwhile, the application program may be stored in the memory 170 , installed on the electronic device 100 , and driven to perform an operation (or function) of the electronic device by the controller 180 .
  • the controller 180 In addition to the operation related to the application program, the controller 180 generally controls the overall operation of the electronic device 100 .
  • the controller 180 may provide or process appropriate information or functions to the user by processing signals, data, information, etc. input or output through the above-described components or by driving an application program stored in the memory 170 .
  • controller 180 may control at least some of the components discussed with reference to FIG. 1 in order to drive an application program stored in the memory 170 . Furthermore, in order to drive the application program, the controller 180 may operate at least two or more of the components included in the electronic device 100 in combination with each other.
  • the power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the control unit 180 to supply power to each component included in the electronic device 100 .
  • the power supply 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the respective components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of an electronic device according to various embodiments described below. Also, the operation, control, or control method of the electronic device may be implemented on the electronic device by driving at least one application program stored in the memory 170 .
  • FIGS. 2A to 2C show a structure in which the antenna system can be mounted in the vehicle in the vehicle including the antenna system mounted on the vehicle according to the present invention.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate a configuration in which the antenna system 1000 is mounted on or within a roof of a vehicle.
  • FIG. 2C shows a structure in which the antenna system 1000 is mounted in a roof frame of a vehicle roof and a rear mirror.
  • the present invention in order to improve the appearance of a vehicle (vehicle) and preserve telematics performance in a collision, the existing Shark Fin antenna is replaced with a non-protruding flat antenna.
  • the present invention intends to propose an antenna in which an LTE antenna and a 5G antenna are integrated in consideration of 5G (5G) communication, along with the existing mobile communication service (LTE) provision.
  • the antenna system 1000 is disposed on the roof of the vehicle.
  • a radome 2000a for protecting the antenna system 1000 from an external environment and an external impact when driving a vehicle may surround the antenna system 1000 .
  • the radome 2000a may be made of a dielectric material through which a radio wave signal transmitted/received between the antenna system 1000 and the base station may be transmitted.
  • the antenna system 1000 may be disposed within a roof structure of a vehicle, and may be configured such that at least a portion of the roof structure is made of a non-metal.
  • at least a part of the roof structure 2000b of the vehicle may be made of a non-metal, and may be made of a dielectric material through which a radio signal transmitted/received between the antenna system 1000 and the base station may be transmitted.
  • the antenna system 1000 may be disposed inside a roof frame of a vehicle, and at least a portion of the roof frame 2000c may be configured to be made of a non-metal. At this time, at least a portion of the roof frame 2000c of the vehicle 300 may be made of a non-metal, and may be made of a dielectric material through which a radio signal transmitted/received between the antenna system 1000 and the base station may be transmitted.
  • FIG. 3 is a block diagram referenced to describe a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 300 may include wheels rotated by a power source and a steering input device for controlling the traveling direction of the vehicle 300 .
  • the vehicle 300 may be an autonomous driving vehicle.
  • the vehicle 300 may be switched to an autonomous driving mode or a manual mode (a capital driving mode) based on a user input.
  • the vehicle 300 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on a user input received through the user interface device 310 .
  • the vehicle 300 may be switched to an autonomous driving mode or a manual mode based on driving situation information.
  • the driving situation information may be generated based on object information provided by the object detection apparatus.
  • the vehicle 300 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on driving situation information generated by the object detection device.
  • the vehicle 300 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on driving situation information received through the communication device 400 .
  • the vehicle 300 may be switched from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on information, data, and signals provided from an external device.
  • the autonomous driving vehicle 300 may be operated based on a driving system.
  • the autonomous driving vehicle 300 may be operated based on information, data, or signals generated by the driving system, the taking-out system, and the parking system.
  • the autonomous driving vehicle 300 may receive a user input for driving through the driving manipulation device. Based on the user input received through the driving manipulation device, the vehicle 300 may be driven.
  • the overall length refers to the length from the front part to the rear part of the vehicle 300
  • the width refers to the width of the vehicle 300
  • the height refers to the length from the lower part of the wheel to the roof.
  • the overall length direction (L) is the standard direction for measuring the overall length of the vehicle 300
  • the full width direction (W) is the standard direction for measuring the full width of the vehicle 300
  • the total height direction (H) is the vehicle (300) may refer to a direction as a reference for measuring the total height.
  • the vehicle 300 may include a user interface device 310 , an object detection device, a navigation system 350 , and a communication device 400 .
  • the vehicle may further include a sensing unit 361 , an interface unit 362 , a memory 363 , a power supply unit 364 , and a vehicle control unit 365 in addition to the above-described device.
  • the sensing unit 361 , the interface unit 362 , the memory 363 , the power supply unit 364 , and the vehicle control device 365 have low direct relevance to wireless communication through the antenna system 1000 according to the present invention. . Accordingly, a detailed description thereof will be omitted herein.
  • the vehicle 300 may further include other components in addition to the components described herein, or may not include some of the components described herein.
  • the user interface device 310 is a device for communication between the vehicle 300 and a user.
  • the user interface device 310 may receive a user input and provide information generated in the vehicle 300 to the user.
  • the vehicle 300 may implement User Interfaces (UIs) or User Experiences (UXs) through the user interface device 310 .
  • UIs User Interfaces
  • UXs User Experiences
  • the object detecting apparatus is an apparatus for detecting an object located outside the vehicle 300 .
  • the object may be various objects related to the operation of the vehicle 300 .
  • the object may be classified into a moving object and a fixed object.
  • the moving object may be a concept including other vehicles and pedestrians.
  • the fixed object may be a concept including a traffic signal, a road, and a structure.
  • the object detecting apparatus may include a camera 321 , a radar 322 , a lidar 323 , an ultrasonic sensor 324 , an infrared sensor 325 , and a processor 330 .
  • the object detecting apparatus may further include other components in addition to the described components, or may not include some of the described components.
  • the processor 330 may control the overall operation of each unit of the object detection apparatus.
  • the processor 330 may detect and track the object based on the acquired image.
  • the processor 330 may perform operations such as calculating a distance to an object and calculating a relative speed with respect to an object through an image processing algorithm.
  • the processor 330 may detect and track the object based on the reflected electromagnetic wave that is reflected by the object and returns.
  • the processor 330 may perform operations such as calculating a distance to an object and calculating a relative speed with respect to the object based on the electromagnetic wave.
  • the processor 330 may detect and track the object based on the reflected laser light from which the transmitted laser is reflected by the object and returned.
  • the processor 330 may perform operations such as calculating a distance to an object and calculating a relative speed with respect to the object based on the laser light.
  • the processor 330 may detect and track the object based on the reflected ultrasound reflected back by the transmitted ultrasound.
  • the processor 330 may perform operations such as calculating a distance to an object and calculating a relative speed with respect to the object based on the ultrasound.
  • the processor 330 may detect and track the object based on the reflected infrared light reflected back by the transmitted infrared light.
  • the processor 330 may perform operations such as calculating a distance to an object and calculating a relative speed with respect to the object based on the infrared light.
  • the object detecting apparatus may include a plurality of processors 330 or may not include the processors 330 .
  • each of the camera 321 , the radar 322 , the lidar 323 , the ultrasonic sensor 324 , and the infrared sensor 325 may individually include a processor.
  • the object detection apparatus may be operated under the control of the processor or the controller 370 of the apparatus in the vehicle 300 .
  • the navigation system 350 may provide location information of the vehicle based on information obtained through the communication device 400 , in particular, the location information unit 420 . Also, the navigation system 350 may provide a route guidance service to a destination based on current location information of the vehicle. In addition, the navigation system 350 may provide guide information about a surrounding location based on information obtained through the object detection device and/or the V2X communication unit 430 . Meanwhile, it is possible to provide guidance information, autonomous driving service, etc. based on V2V, V2I, and V2X information obtained through the wireless communication unit 460 operating together with the antenna system 1000 according to the present invention.
  • the object detection apparatus may be operated under the control of the controller 370 .
  • the communication apparatus 400 is an apparatus for performing communication with an external device.
  • the external device may be another vehicle, a mobile terminal, or a server.
  • the communication device 400 may include at least one of a transmit antenna, a receive antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing various communication protocols, and an RF element to perform communication.
  • RF radio frequency
  • the communication device 400 may include a short-range communication unit 410 , a location information unit 420 , a V2X communication unit 430 , an optical communication unit 440 , a broadcast transceiver 450 , and a processor 470 .
  • the communication device 400 may further include other components in addition to the described components, or may not include some of the described components.
  • the short-range communication unit 410 is a unit for short-range communication.
  • the short-range communication unit 410 Bluetooth (Bluetooth), RFID (Radio Frequency Identification), infrared communication (Infrared Data Association; IrDA), UWB (Ultra Wideband), ZigBee, NFC (Near Field Communication), Wi-Fi (Wireless) -Fidelity), Wi-Fi Direct, and wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology may be used to support short-distance communication.
  • the short-range communication unit 410 may form wireless area networks to perform short-range communication between the vehicle 300 and at least one external device.
  • the location information unit 420 is a unit for obtaining location information of the vehicle 300 .
  • the location information unit 420 may include a Global Positioning System (GPS) module or a Differential Global Positioning System (DGPS) module.
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the V2X communication unit 430 is a unit for performing wireless communication with a server (V2I: Vehicle to Infra), another vehicle (V2V: Vehicle to Vehicle), or a pedestrian (V2P: Vehicle to Pedestrian).
  • the V2X communication unit 430 may include an RF circuit capable of implementing protocols for communication with infrastructure (V2I), vehicle-to-vehicle communication (V2V), and communication with pedestrians (V2P).
  • the optical communication unit 440 is a unit for performing communication with an external device via light.
  • the optical communication unit 440 may include an optical transmitter that converts an electrical signal into an optical signal to transmit to the outside, and an optical receiver that converts the received optical signal into an electrical signal.
  • the light transmitter may be formed to be integrated with a lamp included in the vehicle 300 .
  • the broadcast transceiver 450 is a unit for receiving a broadcast signal from an external broadcast management server or transmitting a broadcast signal to the broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • the broadcast signal may include a TV broadcast signal, a radio broadcast signal, and a data broadcast signal.
  • the wireless communication unit 460 is a unit that performs wireless communication with one or more communication systems through one or more antenna systems.
  • the wireless communication unit 460 may transmit and/or receive a signal to a device in the first communication system through the first antenna system.
  • the wireless communication unit 460 may transmit and/or receive a signal to a device in the second communication system through the second antenna system.
  • the first communication system and the second communication system may be an LTE communication system and a 5G communication system, respectively.
  • the first communication system and the second communication system are not limited thereto and can be extended to any different communication systems.
  • the antenna system 1000 operating in the first and second communication systems may be arranged on the roof, in the roof or in the roof frame of the vehicle 300 according to one of FIGS. 2A to 2C of the vehicle 300 .
  • the wireless communication unit 460 of FIG. 3 may operate in both the first and second communication systems, and may be combined with the antenna system 1000 to provide multiple communication services to the vehicle 300 .
  • the processor 470 may control the overall operation of each unit of the communication device 400 .
  • the communication device 400 may include a plurality of processors 470 or may not include the processors 470 .
  • the communication device 400 may be operated under the control of a processor or control unit 370 of another device in the vehicle 300 .
  • the communication device 400 may implement a vehicle display device together with the user interface device 310 .
  • the vehicle display device may be referred to as a telematics device or an AVN (Audio Video Navigation) device.
  • the communication device 400 may be operated under the control of the controller 370 .
  • processors and control unit 370 include one or more processors and control unit 370, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, micro-controllers, microprocessors, and other electrical units for performing functions.
  • the vehicle 300 related to the present invention may operate in any one of a manual driving mode and an autonomous driving mode. That is, the driving mode of the vehicle 300 may include a manual driving mode and an autonomous driving mode.
  • the electronic device or vehicle includes a first power amplifier 210 , a second power amplifier 220 , and an RFIC 1250 .
  • the electronic device or vehicle may further include a modem (Modem, 1400) and an application processor (AP: Application Processor, 1450).
  • the modem (Modem, 1400) and the application processor (AP, 1450) are physically implemented on one chip, and may be implemented in a logically and functionally separated form.
  • the present invention is not limited thereto and may be implemented in the form of physically separated chips depending on the application.
  • the electronic device or vehicle includes a plurality of low noise amplifiers (LNAs) 210a to 240a in the receiver.
  • LNAs low noise amplifiers
  • the first power amplifier 210 , the second power amplifier 220 , the controller 1250 , and the plurality of low-noise amplifiers 210a to 240a are all operable in the first communication system and the second communication system.
  • the first communication system and the second communication system may be a 4G communication system and a 5G communication system, respectively.
  • the RFIC 1250 may be configured as a 4G/5G integrated type, but is not limited thereto and may be configured as a 4G/5G separate type according to an application.
  • the RFIC 1250 is configured as a 4G/5G integrated type, it is advantageous in terms of synchronization between 4G/5G circuits, as well as the advantage that control signaling by the modem 1400 can be simplified.
  • the RFIC 1250 when configured as a 4G/5G separate type, it may be referred to as a 4G RFIC and a 5G RFIC, respectively.
  • the RFIC 1250 when the difference between the 5G band and the 4G band is large, such as when the 5G band is configured as a millimeter wave band, the RFIC 1250 may be configured as a 4G/5G separate type.
  • the RFIC 1250 when the RFIC 1250 is configured as a 4G/5G separate type, there is an advantage that RF characteristics can be optimized for each of the 4G band and the 5G band.
  • the RFIC 1250 is configured as a 4G/5G separate type, the 4G RFIC and the 5G RFIC are logically and functionally separated, and it is also possible to be physically implemented on one chip.
  • the application processor (AP) 1450 is configured to control the operation of each component of the electronic device. Specifically, the application processor (AP) 1450 may control the operation of each component of the electronic device through the modem 1400 .
  • the modem 1400 may be controlled through a power management IC (PMIC) for low power operation of the electronic device. Accordingly, the modem 1400 may operate the power circuits of the transmitter and the receiver in the low power mode through the RFIC 1250 .
  • PMIC power management IC
  • the application processor (AP) 1450 may control the RFIC 1250 through the modem 1400 as follows. For example, if the electronic device is in an idle mode, the RFIC through the modem 1400 so that at least one of the first and second power amplifiers 210 and 220 is operated in a low power mode or turned off (1250) can be controlled.
  • the application processor (AP) 1450 may control the modem 1400 to provide wireless communication capable of low power communication.
  • the application processor (AP) 1450 may control the modem 1400 to enable wireless communication with the lowest power. Accordingly, even if the throughput is somewhat sacrificed, the application processor (AP) 1450 may control the modem 1400 and the RFIC 1250 to perform short-range communication using only the short-range communication module 113 .
  • the modem 1400 may be controlled to select an optimal wireless interface.
  • the application processor (AP) 1450 may control the modem 1400 to receive through both the 4G base station and the 5G base station according to the remaining battery level and available radio resource information.
  • the application processor (AP) 1450 may receive the remaining battery level information from the PMIC and the available radio resource information from the modem 1400 . Accordingly, if the battery level and available radio resources are sufficient, the application processor (AP) 1450 may control the modem 1400 and the RFIC 1250 to receive through both the 4G base station and the 5G base station.
  • the transmitter and receiver of each radio system may be integrated into one transceiver. Accordingly, there is an advantage that a circuit part integrating two types of system signals in the RF front-end can be removed.
  • the front-end components can be controlled by the integrated transceiver, the front-end components can be more efficiently integrated than when the transmission/reception system is separated for each communication system.
  • the multi-transmission/reception system as shown in FIG. 2 has the advantage that it is possible to control other communication systems as necessary, and thus system delay can be minimized, so that efficient resource allocation is possible.
  • the first power amplifier 210 and the second power amplifier 220 may operate in at least one of the first and second communication systems.
  • the first and second power amplifiers 220 may operate in both the first and second communication systems.
  • one of the first and second power amplifiers 210 and 220 operates in the 4G band, and the other operates in the millimeter wave band. have.
  • 4x4 MIMO can be implemented using four antennas as shown in FIG. 2 .
  • 4x4 DL MIMO may be performed through the downlink (DL).
  • the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may be configured to operate in both the 4G band and the 5G band.
  • the 5G band is a millimeter wave (mmWave) band
  • the first to fourth antennas ANT1 to ANT4 may be configured to operate in any one of the 4G band and the 5G band.
  • each of a plurality of separate antennas may be configured as an array antenna in the millimeter wave band.
  • 2x2 MIMO implementation is possible using two antennas connected to the first power amplifier 210 and the second power amplifier 220 among the four antennas.
  • 2x2 UL MIMO (2 Tx) may be performed through the uplink (UL).
  • the 5G communication system is implemented as 1 Tx
  • only one of the first and second power amplifiers 210 and 220 may operate in the 5G band.
  • an additional power amplifier operating in the 5G band may be further provided.
  • a transmission signal may be branched in each of one or two transmission paths, and the branched transmission signal may be connected to a plurality of antennas.
  • a switch-type splitter or a power divider is built inside the RFIC corresponding to the RFIC 1250, there is no need for a separate component to be disposed outside, thereby improving component mountability.
  • SPDT single pole double throw
  • the electronic device or vehicle capable of operating in a plurality of wireless communication systems according to the present invention may further include a duplexer 231 , a filter 232 , and a switch 233 .
  • the duplexer 231 is configured to mutually separate signals of a transmission band and a reception band. At this time, the signals of the transmission band transmitted through the first and second power amplifiers 210 and 220 are applied to the antennas ANT1 and ANT4 through the first output port of the duplexer 231 . On the other hand, signals of the reception band received through the antennas ANT1 and ANT4 are received by the low noise amplifiers 210a and 240a through the second output port of the duplexer 231 .
  • the filter 232 may be configured to pass a signal of a transmission band or a reception band and block a signal of the remaining band.
  • the filter 232 may include a transmit filter connected to a first output port of the duplexer 231 and a receive filter connected to a second output port of the duplexer 231 .
  • the filter 232 may be configured to pass only a signal of a transmission band or only a signal of a reception band according to the control signal.
  • the switch 233 is configured to transmit either only a transmit signal or a receive signal.
  • the switch 233 may be configured in a single pole double throw (SPDT) type to separate a transmission signal and a reception signal in a time division multiplexing (TDD) method.
  • the transmission signal and the reception signal are signals of the same frequency band, and accordingly, the duplexer 231 may be implemented in the form of a circulator.
  • the switch 233 is also applicable to a frequency division multiplexing (FDD: Time Division Duplex) scheme.
  • FDD Fre Division Duplex
  • the switch 233 may be configured in a double pole double throw (DPDT) type to connect or block a transmission signal and a reception signal, respectively.
  • DPDT double pole double throw
  • the electronic device or vehicle according to the present invention may further include a modem 1400 corresponding to a control unit.
  • the RFIC 1250 and the modem 1400 may be referred to as a first controller (or first processor) and a second controller (second processor), respectively.
  • the RFIC 1250 and the modem 1400 may be implemented as physically separate circuits.
  • the RFIC 1250 and the modem 1400 may be physically or logically divided into one circuit.
  • the modem 1400 may control and process signals for transmission and reception of signals through different communication systems through the RFIC 1250 .
  • the modem 1400 may be obtained through control information received from the 4G base station and/or the 5G base station.
  • the control information may be received through a physical downlink control channel (PDCCH), but is not limited thereto.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the modem 1400 may control the RFIC 1250 to transmit and/or receive a signal through the first communication system and/or the second communication system in a specific time and frequency resource. Accordingly, the RFIC 1250 may control transmission circuits including the first and second power amplifiers 210 and 220 to transmit a 4G signal or a 5G signal in a specific time period. Also, the RFIC 1250 may control receiving circuits including the first to fourth low-noise amplifiers 210a to 240a to receive a 4G signal or a 5G signal in a specific time period.
  • FIG. 5A is a conceptual diagram illustrating a vehicle configured to communicate with a base station according to an example.
  • FIG. 5B shows an antenna and an antenna radiation pattern that may be mounted on a vehicle according to an example.
  • a vehicle 300 on a road may perform wireless communication with different base stations 600 and 700 .
  • the different base stations 600 and 700 may be base stations that perform 4G/5G wireless communication.
  • the vehicle 300 may perform wireless communication by performing handover between the first base station 600 and the second base station 700 .
  • the vehicle 300 may be in a dual connectivity (DC) state in which both the first base station 600 and the second base station 700 maintain a connected state.
  • one of the first base station 600 and the second base station 600 may be a base station of the first communication system, and the other may be a base station of the second communication system.
  • the vehicle 300 may request antenna characteristics of an omni-directional radiation pattern for communication with a GSM/LTE/5G base station.
  • the antenna currently mounted on the vehicle is an antenna of a monopole structure inside an external shark antenna module.
  • Such an external shark antenna module may protrude into the vehicle.
  • the external shark antenna module does not have enough space for the plurality of antennas to perform multiple input/output (MIMO) while covering the broadband of the plurality of communication systems.
  • MIMO multiple input/output
  • the antenna system according to the present invention needs to be designed to include a plurality of antennas to perform multiple input/output (MIMO) while minimizing the height protruding to the outside.
  • MIMO multiple input/output
  • the requirements of the vehicle antenna system according to the present invention are as follows.
  • low elevation i.e. mean gain -2dB in the range of 70 to 90 degrees of elevation. That is, the average gain corresponding to the performance of horizontal radiation in the almost horizontal direction corresponding to low elevation is -2dB.
  • An antenna structure is required for improving antenna performance without additional height increase for securing antenna performance.
  • the low band (LB) antenna issue is as follows. In the on-ground environment of the vehicle and the design space of the antenna height of 17 mm or less, the beam peak is formed vertically, so it is difficult to satisfy the low elevation performance.
  • the shark antenna having a low elevation characteristic at less than 1 GHz may be located in an area outside the vehicle.
  • the vehicle antenna to be implemented in the present invention needs to be implemented to have a low height of 17 mm or less.
  • FIG. 6 illustrates an antenna system that may be mounted inside a vehicle roof frame according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7A shows a plurality of antennas that may be disposed in an antenna system according to an embodiment and a configuration for controlling them.
  • FIG. 7B is a perspective view of a plurality of antennas provided on the main PCB of the antenna system of FIG. 7A as viewed from one side.
  • FIG. 7C shows the configuration of a slot antenna formed in a space between the main PCB and the sub PCB according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7D shows the reflection coefficient characteristics according to the change in the distance between the support body between the main PCB and the sub PCB.
  • FIG. 8A shows a configuration in which a main PCB and a sub PCB are stacked and power is supplied to the slot antenna area through a source according to an embodiment.
  • FIG. 8B shows the configuration before the main PCB and the sub PCB are combined.
  • FIG. 9 is a side view of a slot antenna formed in a space between the main PCB and the sub PCB according to an exemplary embodiment.
  • the present invention includes a main PCB (S1) and a Sub PCB (S2) and metal supports (Metal Supporters, MS1, MS2) supporting them.
  • a Feed Structure (FS) for source feeding is configured in a closed-loop slot area formed between the main PCB (S1) and the Sub PCB (S2). Accordingly, it can be used as an antenna operating in at least one band without additional antenna space allocation and implementation of an antenna structure.
  • the closed loop slot formed by the main PCB (S1), the sub PCB (S2) and the surrounding metal structures resonates in an operating frequency region whose physical length is ⁇ /2, and can be used as an antenna.
  • the ground of the Main PCB (S1) and the ground and the metal supporter of the Sub PCB (S2) are electrically connected to each other to form a closed loop slot.
  • the antenna system 1000 mounted on the vehicle includes a first circuit board S1 , a second circuit board S2 , a feed structure FS and an antenna ANT 1100S.
  • the antennas ANT and 1100S may be slot antennas formed in a space between the silver first circuit board S1 and the second circuit board S2 as shown in FIG. 7C .
  • the first circuit board S1 may be configured to be mounted on a metal frame (MF).
  • the second circuit board S2 may be configured to be spaced apart from the first circuit board S1 by a predetermined distance through a metal supporter (MS1, MS2).
  • the power supply unit FS may be configured to connect between the first circuit board S1 and the second circuit board S2 . That is, the feeding unit FS is configured to feed the antennas ANT and 1100S corresponding to the slot antenna.
  • the antenna (ANT, 1100S) corresponding to the slot antenna may be configured to radiate a signal transmitted from the power supply unit FS through the space between the first circuit board S1 and the second circuit board S2. .
  • the resonance frequency of the antennas ANT and 1100S increases. That is, it can be seen that the resonance frequency of the antenna ANT 1100S increases by about 0.1 GHz from a frequency lower than 1.2 GHz to a frequency higher than 1.2 GHz.
  • the antenna structure proposed in the present invention may be applied to an antenna integration module implemented in a roof area of a vehicle.
  • the antenna structure proposed in the present invention has an advantage that, when additional antenna implementation is required in addition to other antenna configurations, basic structures can be used without additional structures or restrictions on space.
  • the technique proposed in the present invention can realize the operation of one or more antennas without additional space allocation or structure design in a module structure requiring a sub PCB.
  • a ground wall may be disposed between the main PCB S1 and the sub PCB S2 , and a plurality of power supply units may be disposed in respective regions separated by the ground wall.
  • the slot antenna of the stacked PCB structure proposed in the present invention has the following structural and technical characteristics.
  • a feeding structure for feeding a source inside the slot should be implemented.
  • Such a feeding structure may be configured by a rod-like form, a connector-type cable form, or other various types of support structures.
  • a feedline implemented in the main PCB (S1) may be electrically in contact with the ground region of the sub PCB (S2) through a feed structure.
  • the feed line implemented in the sub PCB (S2) may be electrically in contact with the ground region of the main PCB (S1) through a feed structure.
  • the resonance frequency and impedance matching of the antenna can be adjusted through a matching circuit (MC) implemented in the feed line.
  • MC matching circuit
  • the power supply unit FS may include a first signal pad PAD1 and a second signal pad PAD2 , and a metal post.
  • a metal post may be referred to as a power feeding unit FS.
  • a signal source may be applied between the first signal pad PAD1 and the ground of the first circuit board S1 .
  • first signal pad PAD1 and the second signal pad PAD2 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance in an area on the first circuit board from which the ground area is removed.
  • a matching circuit MC
  • a matching circuit MC may be disposed between the first signal pad PAD1 and the second signal pad PAD2 .
  • a matching circuit MC may be disposed between the first signal pad PAD1 and the ground and between the second signal pad PAD2 and the ground.
  • a metal post may be configured to be connected to at least one of the first signal pad PAD1 and the second signal pad PAD2 .
  • the metal post may be configured to be vertically formed between the first circuit board S1 and the second circuit board S2 .
  • FIG. 10A shows a configuration of a second circuit board including an expansion PCB according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10B shows a configuration for feeding the expansion PCB in the antenna structure including the sub PCB and the expansion PCB.
  • the second circuit board S2 may be configured to include a sub PCB S2 and extended PCBs S2-L and S2-R.
  • the sub PCB (S2) may be configured such that the SDARS antenna is disposed.
  • the SDARS antenna may be an antenna configured to receive a signal to obtain location information of a vehicle, an electronic device, etc. on which the antenna system is mounted.
  • the expansion PCBs S2-L and S2-R may be disposed adjacent to the sub PCB S2 on one side or the other side of the sub PCB S2. Accordingly, the expansion PCBs S2-L and S2-R may be configured such that an area in which the second circuit board is disposed is expanded.
  • the metal post of the power supply unit FS formed vertically between the first circuit board S1 and the second circuit board S2 is an expansion PCB ( S2-L) can be directly connected.
  • the metal posts of the power feeding part FS may be spaced apart to be coupled and fed with the expansion PCB S2-L.
  • the metal post of the power feeding unit FS may be connected to the feeding plate FP disposed to be vertically spaced apart from the expansion PCB S2-L of the second circuit board.
  • the power supply plate FP vertically formed between the first circuit board S1 and the second circuit board S2 may be spaced apart from the expansion PCB S2-L by a predetermined distance.
  • the signal from the feeding plate FP may be coupled to the expansion PCB S2-L.
  • the signal from the metal post of the power feeding unit (FS) is the area corresponding to the feeding unit, the expansion PCB (S2-L), the sub PCB (S2), the metal supports (MS1, MS2) and the first PCB (S1).
  • the antennas 1100a and 1100b may resonate at a first frequency through the first region R1 formed by one of the metal supports MS1 .
  • the antennas 1100a and 1100b may resonate at the second frequency through the second region R2 formed by the other one of the metal supports.
  • the slot antenna using the space between the laminated circuit boards according to the present invention can optimize the antenna characteristics by variously changing the structure of the metal plate.
  • the main board of the antenna system including the slot antenna and the plurality of antennas is disposed to be spaced apart from the metal frame of the vehicle by a predetermined distance to improve heat dissipation characteristics.
  • FIG. 11A shows an antenna configuration including a main PCB, a sub PCB, and a plurality of metal plates according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 11B shows the reflection coefficient characteristics of the slot antenna at a specific position of the feeding unit through the feeding plate in the structure of FIG. 11A.
  • FIG. 11C shows radiation efficiency and total efficiency for each frequency of a slot antenna according to an embodiment.
  • the first circuit board S1 may be disposed to be spaced apart from the metal frame of the vehicle by a predetermined distance. Meanwhile, the metal plate MP may be disposed on the front surface of the sub PCB S2 among the second circuit boards.
  • a second metal plate MP2 may be disposed on one side of the sub PCB S2 among the second circuit boards.
  • a feeding plate FP connected to a feeding post may be disposed on the other side of the sub PCB S2 among the second circuit boards to be spaced apart from the sub PCB S2 by a predetermined distance.
  • a metal plate MP may be further disposed in a slot region between the sub PCB S2 of the first circuit board S1 and the second circuit board to achieve dual-band resonance.
  • the slot antenna based on the PCB stack structure according to the present invention may be configured to cover the low band (LB) of 1 GHz or less.
  • dual-band resonance is possible by further disposing the metal plate MP in the slot region, but it is difficult to consider that impedance matching is perfect.
  • FIG. 11C it can be seen that the radiation efficiency in the low band LB is at a level sufficient to operate as an antenna, but the total efficiency value is at a somewhat reduced level.
  • FIG. 12A shows an antenna configuration including a main PCB, a sub PCB, and a plurality of metal plates and a switch unit according to another embodiment.
  • FIG. 12B shows a configuration of a switch unit connected to a point of a metal plate on the front surface of the sub PCB in the configuration of FIG. 12A .
  • FIG. 12C shows the reflection coefficient of the slot antenna according to the element impedance value changed through the control of the switch unit of FIG. 12B.
  • the first circuit board S1 may be disposed to be spaced apart from the metal frame of the vehicle by a predetermined distance. Meanwhile, the metal plate MP may be disposed on the front surface of the sub PCB S2 among the second circuit boards.
  • a second metal plate MP2 may be disposed on one side of the sub PCB S2 among the second circuit boards.
  • a feeding plate FP connected to a feeding post may be disposed on the other side of the sub PCB S2 among the second circuit boards to be spaced apart from the sub PCB S2 by a predetermined distance.
  • the length of the sub PCB S2 corresponding to the slot length is indicated by L. Accordingly, if the length L of the sub PCB S2 falls within the resonance length range, it may operate as a slot antenna. Meanwhile, the feeding plate FP may be disposed to be spaced apart from the sub PCB S2 by a predetermined distance, that is, d.
  • the feeding plate FP may be disposed to be spaced apart from the first circuit board S1 by FL.
  • the feeding portion may be formed of a structure having a height FL.
  • the feeding plate FP may be a metal plate having a height h2.
  • the antenna 1200 may be a cone antenna configured to operate in the mid-band (MB) and high-band (HB).
  • the cone antenna 1200 is configurable to include a cone radiator, a metal patch, and a shorting pin.
  • the slot antenna using the space between the stacked PCBs according to the present invention may be disposed together with the antenna having a dielectric structure shape as shown in FIGS. 7A and 7B .
  • the slot antenna using the space between the stacked PCBs according to the present invention may be disposed together with the cone antenna 1200 as shown in FIG. 12A .
  • the metal plate MP is connected to the switching unit SW having a plurality of terminals having different capacitance and inductance values to change the resonance frequency of the antenna.
  • the switching unit SW may be vertically connected to the metal plate MP and at a specific position SP of the first circuit board S1 .
  • the slot antenna characteristics may be optimized by removing the ground layer for some of the ground regions formed on the first circuit board S1 .
  • the switching unit SW may include a capacitor having a specific capacitance C value, an inductor having a variable inductance value, and first and second switches S1 and S2 connected thereto, respectively.
  • the switching unit SW is not limited to the above configuration, and may include a capacitor having a variable capacitance value, an inductor having a variable inductance value, and first and second switches S1 and S2 connected thereto, respectively. have.
  • FIG. 13A shows radiation efficiency and total efficiency when different PCBs are connected according to an embodiment.
  • FIG. 13B shows radiation efficiency and total efficiency when different PCBs are connected according to another embodiment.
  • FIGS. 12A to 12C and 13A (a) when the switch unit SW is connected through a capacitor, the radiation efficiency and the total efficiency of the antennas ANT and 1100S are shown. In this case, it can be seen that the antenna characteristics of the antenna ANT 1100S are improved in 0.6 GHz to 0.7 GHz.
  • the switch unit SW when the switch unit SW is connected through an inductor and the inductance is adjusted to the first inductance (eg, 30nH), the antenna (ANT, 1100S) Radiation efficiency and total efficiency are shown.
  • the antenna characteristics of the antenna ANT 1100S are improved at 0.7 GHz to 0.8 GHz.
  • the switch unit SW when the switch unit SW is connected through an inductor and the inductance is adjusted to a second inductance (eg, 10nH), the antenna (ANT, 1100S) Radiation efficiency and total efficiency are shown.
  • the antenna characteristics of the antenna ANT 1100S are improved in 0.8 GHz to 0.9 GHz.
  • the second inductance value may be set to a value smaller than the first inductance value.
  • the switch unit SW when the switch unit SW is connected through an inductor and the inductance is adjusted to a third inductance (eg, 5nH), the antenna (ANT, 1100S) Radiation efficiency and total efficiency are shown.
  • the antenna characteristics of the antenna ANT 1100S are improved in 0.9 GHz to 1.0 GHz.
  • the third inductance value may be set to a value smaller than the second inductance value.
  • the resonance frequency is adjusted in the low band LB by using impedance matching through the switch unit SW at a predetermined position of the metal plate MP disposed on the front surface of the sub PCB S2 among the second circuit boards. Can be adjusted. Accordingly, the slot antenna (ANT, 1100S) of the stacked PCB structure according to the present invention can operate in a wide band.
  • the slot antenna 1100S of the stacked PCB structure may be operatively coupled to a transceiver circuit 1250 and a baseband processor 1400 . .
  • the transceiver circuit 1250 may be configured to transmit a signal to the antennas ANT and 1100S through the power supply unit FS.
  • the transceiver circuit 1250 may be disposed on the front or rear surface of the first circuit board S1 .
  • the transceiver circuit 1250 may be disposed on the rear surface of the first circuit board S1 and may be accommodated in a space between the first circuit board S1 and the metal frame.
  • the plurality of antennas 1100-1 to 1100-4 may be disposed on the first circuit board, which is the main PCB forming the slot antenna according to the present invention.
  • the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 may be configured to radiate a first signal through the first metal pattern M1 and the first slot S1 printed on the first dielectric structure. have. Accordingly, the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 may be configured to be connected to the first circuit board S1 through the first feeding unit.
  • the second antennas LB_ANT2 and 1100 - 2 may be configured to radiate a second signal through the second metal pattern M2 and the second slot S2 on the second dielectric structure. Accordingly, the second antennas LB_ANT2 and 1100 - 2 may be configured to be connected to the first circuit board S1 through the second feeding unit.
  • the transceiver circuit 1250 may control to radiate a signal through at least one of the antennas ANT and 1100S, the first antennas LB_ANT1 and 1100-1, and the second antennas LB_ANT2 and 1100-2.
  • the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 operate in a first band corresponding to the low band LB, and first and second parts are connected to one side and one end of the circuit board PCB.
  • the second antennas LB_ANT2 and 1100 - 2 operate in a first band corresponding to the low band LB, and are composed of a first part and a second part to be connected to the other end and one end of the circuit board PCB.
  • the baseband processor 1400 is operatively coupled to the transceiver circuit 1250 and the transceiver unit to perform multiple input/output (MIMO) in the first band corresponding to the low band LB through a plurality of antennas. It may be configured to control the circuit.
  • the plurality of antennas may be low-band (LB) antennas including antennas ANT and 1100S, first antennas LB_ANT1 and 1100-1, and second antennas LB_ANT2 and 1100-2.
  • LB low-band
  • an interference level may increase due to mutual interference while performing multiple input/output (MIMO) through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 and the second antennas LB_ANT2 and 1100-2. Accordingly, if the quality of the first signal received through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 or the second signal received through the second antennas LB_ANT2 and 1100-2 is less than the threshold, the baseband processor 1400 is , it is possible to receive a signal through the antenna (ANT, 1100S).
  • MIMO multiple input/output
  • the baseband processor 1400 may perform DL-MIMO using a first signal received through the first antenna LB_ANT1 and 1100-1 and a signal received through the antenna ANT 1100S. . Also, the baseband processor 1400 may perform DL-MIMO using a second signal received through the second antennas LB_ANT2 and 1100 - 2 and a signal received through the antennas ANT 1100S.
  • the interference level may increase due to mutual interference while performing multiple input/output (MIMO) through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 and the second antennas LB_ANT2 and 1100-2. Accordingly, when the quality of the first signal transmitted through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 or the second signal transmitted through the second antennas LB_ANT2 and 1100-2 is less than the threshold, the baseband processor 1400 is , it is possible to transmit a signal through the antenna (ANT, 1100S).
  • MIMO multiple input/output
  • the baseband processor 1400 may perform UL-MIMO using the first signal transmitted through the first antenna LB_ANT1 and 1100-1 and the signal transmitted through the antenna ANT 1100S. . Also, the baseband processor 1400 may perform UL-MIMO using a second signal transmitted through the second antennas LB_ANT2 and 1100 - 2 and a signal transmitted through the antennas ANT 1100S.
  • the antenna operating in the middle band (MB) according to the present invention may also be disposed on the circuit board (PCB) together with the low band (LB) antenna.
  • the third antennas MB_ANT3 and 1100 - 3 may be configured to radiate the third signal through the third metal pattern M3 and the third slot S3 printed on the third dielectric structure.
  • the third dielectric structure of the third antennas MB_ANT3 and 1100 - 3 is disposed at one end of the circuit board, and the third antennas MB_ANT3 and 1100 - 3 are connected to the circuit board PCB and the third feeding part. It can be configured to be connected through.
  • the fourth antennas MB_ANT4 and 1100 - 4 may be configured to radiate the fourth signal through the fourth metal pattern M4 and the fourth slot S4 printed on the fourth dielectric structure.
  • the fourth dielectric structure of the fourth antennas MB_ANT4 and 1100 - 4 is disposed at the other end of the circuit board, and the fourth antennas MB_ANT4 and 1100 - 4 are connected to the circuit board PCB and the fourth feeding part. It can be configured to be connected through.
  • the third signal and the fourth signal may be signals of the second band corresponding to the middle band (MB).
  • the third antennas MB_ANT3 and 1100 - 3 and the fourth antennas MB_ANT4 and 1100 - 4 operating in the same band may be disposed at different ends of the circuit board PCB. Accordingly, the third antenna MB_ANT3 and 1100-3 and the fourth antenna MB_ANT4 and 1100-4 may reduce the interference level and improve the isolation.
  • MIMO Multiple input/output
  • the baseband processor 1400 is operatively coupled to the transceiver circuit 1250 and the transceiver circuit 1250 to perform multiple input/output (MIMO) in the second band corresponding to the middle band (MB).
  • MIMO multiple input/output
  • the baseband processor 1400 may be configured to perform multiple input/output (MIMO) in the second band through the third antennas MB_ANT3 and 1100 - 3 and the fourth antennas MB_ANT4 and 1100 - 4 .
  • carrier aggregation may be performed to increase communication capacity.
  • the baseband processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through the first signal of the first band and the third signal of the second band. That is, the baseband processor 1400 configures the first signal of the first band received through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 and the second signal of the second band received through the third antenna MB_ANT3 and 1100-3.
  • Carrier aggregation (CA) may be performed through 3 signals.
  • carrier aggregation will be performed using the third antennas MB_ANT3 and 1100-3 spaced apart from the fourth antennas MB_ANT4 and 1100-4 adjacent to the first antennas LB_ANT1 and 1100-1.
  • CA carrier aggregation
  • carrier aggregation may be performed through other antennas.
  • the baseband processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through the second signal of the first band and the fourth signal of the second band. That is, the baseband processor 1400 configures the second signal of the first band received through the second antennas LB_ANT2 and 1100-2 and the second signal of the second band received through the fourth antenna MB_ANT4 and 1100-4.
  • Carrier aggregation (CA) may be performed through 4 signals.
  • carrier aggregation is to be performed using the second antennas LB_ANT2 and 1100-2 and the fourth antennas MB_ANT4 and 1100-4 spaced apart from the adjacent third antennas MB_ANT3 and 1100-3.
  • CA carrier aggregation
  • the baseband processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) using carrier-aggregated signals.
  • MIMO multiple input/output
  • the baseband processor 1400 obtains first information through the first signal of the first band and the fourth signal of the second band, and through the second signal of the first band and the third signal of the second band Second information may be obtained.
  • the baseband processor 1400 may reduce the level of interference between MIMO streams while performing DL-MIMO on the carrier-aggregated signal.
  • the baseband processor 1400 controls to receive the first CA signal through the fourth antennas MB_ANT4 and 1100-4 adjacent to the first antennas LB_ANT1 and 1100-1.
  • the baseband processor 1400 controls to simultaneously receive the second CA signal through the second antennas LB_ANT2 and 1100 - 2 and the third antennas MB_ANT3 and 1100 - 3 adjacent to each other.
  • the baseband processor 1400 may reduce the level of interference between MIMO streams while performing UL-MIMO on the carrier-aggregated signal.
  • the baseband processor 1400 controls to transmit the first CA signal through the fourth antennas MB_ANT4 and 1100-4 adjacent to the first antennas LB_ANT1 and 1100-1.
  • the baseband processor 1400 controls to simultaneously transmit the second CA signal through the second antennas LB_ANT2 and 1100 - 2 and the adjacent third antennas MB_ANT3 and 1100 - 3 .
  • the antenna operating in the high band (HB) may also be disposed on the circuit board (PCB) together with the low band (LB) antenna and/or the middle band (MB).
  • PCB circuit board
  • LB low band
  • MB middle band
  • multiple input/output may be performed using the slot structure antenna (ANT, 1100S) formed by the stacked PCB according to the present invention.
  • the baseband processor 1400 is configured with the antenna ANT 1100S and the second antenna 1100S.
  • MIMO can be performed through LB_ANT2, 1100-2).
  • the baseband processor 1400 is configured to perform the steps of the antennas ANT and 1100S and the first antennas LB_ANT1 and LB_ANT1 . 1100-1), MIMO can be performed.
  • carrier aggregation may be performed using the antenna (ANT, 1100S) having a slot structure formed by the stacked PCB according to the present invention.
  • the baseband processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through the first signal or the second signal of the first band and the third signal of the second band.
  • the first signal may be received through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 and the second signal may be received through the second antennas LB_ANT2 and 1100-2.
  • the third signal of the second band may be received through the third antenna MB_ANT3 and 1100-3.
  • carrier aggregation may be performed through the signal of the first band and the third signal received through the antenna ANT 1100S.
  • the baseband processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through the first signal or the second signal of the first band and the fourth signal of the second band.
  • CA carrier aggregation
  • the first signal may be received through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 and the second signal may be received through the second antennas LB_ANT2 and 1100-2.
  • the fourth signal of the second band may be received through the fourth antenna MB_ANT4 and 1100 - 4 .
  • carrier aggregation may be performed through the signal of the first band and the fourth signal received through the antenna ANT 1100S.
  • the baseband processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through the first signal or the second signal of the first band and the third signal of the second band.
  • CA carrier aggregation
  • the first signal may be transmitted through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 and the second signal may be transmitted through the second antennas LB_ANT2 and 1100-2.
  • the third signal of the second band may be transmitted through the third antenna MB_ANT3 and 1100-3.
  • carrier aggregation may be performed through the signal of the first band and the third signal transmitted through the antenna ANT 1100S.
  • the baseband processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through the first signal or the second signal of the first band and the fourth signal of the second band.
  • CA carrier aggregation
  • the first signal may be transmitted through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 and the second signal may be transmitted through the second antennas LB_ANT2 and 1100-2.
  • the fourth signal of the second band may be transmitted through the fourth antenna MB_ANT4 and 1100 - 4 .
  • carrier aggregation may be performed through the signal of the first band and the fourth signal transmitted through the antenna ANT 1100S.
  • wireless communication with an entity outside the vehicle in the vehicle in the low band (LB), the middle band (MB) and the high band (HB) through the antenna system 1000 having a plurality of antennas 1100 according to the present invention can be performed.
  • the plurality of antennas 1100 of the antenna system 1000 that may be mounted inside the vehicle roof frame may be configured to radiate signals in an outward direction.
  • the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 to the fourth antennas MB_ANT4 and 1100-4 are configured to radiate the first to fourth signals through the first slots S1 to S4.
  • the first to fourth signals may be radiated outwardly through the first to fourth slots S1 to S4 formed in the outward direction of the circuit board PCB.
  • the transceiver circuit 1250 may be operatively coupled.
  • the transceiver circuit 1250 may be disposed on the front or rear surface of the circuit board PCB.
  • the transceiver circuit 1250 may be connected to the power supply units F1 to F6 of each antenna through a signal pad formed in a dielectric region on the front surface of the circuit board (PCB).
  • the transceiver circuit 1250 transmits a signal through at least one of the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 to the fourth antennas MB_ANT4 and 1100-4 and the slot antenna 1100S. It can be controlled to emit.
  • the transceiver circuit 1250 may be a radio frequency integrated chip (RFIC) including a power amplifier and a low noise amplifier.
  • RFIC radio frequency integrated chip
  • the baseband processor 1400 may be connected to the transceiver circuit 1250 to control the transceiver circuit 1250 .
  • the baseband processor 1400 performs multiple input/output (MIMO) and/or through the first antennas LB_ANT1 and 1100-1 to the fourth antennas MB_ANT4 and 1100-4 and the slot antennas ANT and 1100S. It may be configured to perform carrier aggregation (CA).
  • MIMO multiple input/output
  • CA carrier aggregation
  • the antenna system 1000 that can be mounted on a vehicle according to an aspect of the present invention has been described.
  • a vehicle equipped with the antenna system 100 according to another aspect of the present invention will be described.
  • the description of the above-described antenna system may be applied to a vehicle, and the description of a vehicle on which the antenna system is mounted may also be applied to the above-described antenna system.
  • FIG. 3 shows the configuration of a vehicle having the antenna system according to an example of FIGS. 1 to 2C and 4 to 13B .
  • the vehicle 300 may include the antenna system 1000 constituting at least a part of the communication device 400 .
  • the vehicle 300 may include an object detection device, a navigation system, or the like, or a telematics module (TCU) that interworks with them.
  • the telematics module (TCU) may include various components other than the object detection apparatus as shown in FIG. 3 .
  • the antenna system 1000 mounted on the vehicle according to the present invention through at least one of the first antenna (LB_ANT1, 1100-1) to the fourth antenna (MB_ANT4, 1100-4) and the slot antenna (ANT, 1100S). It may include a transceiver circuit 1250 that controls to emit a signal.
  • the antenna system mounted on the vehicle according to the present invention may further include a baseband processor 1400 configured to communicate with at least one of an adjacent vehicle, a Road Side Unit (RSU), and a base station through the transceiver circuit 1250. have.
  • RSU Road Side Unit
  • the present invention when it is necessary to simultaneously receive information from various entities such as an adjacent vehicle, an RSU, or a base station for autonomous driving, etc., there is an advantage that broadband reception is possible through MIMO. Accordingly, the vehicle can receive different information from various entities at the same time to improve the communication capacity. Accordingly, the communication capacity can be improved through the MIMO operation without extending the bandwidth in the vehicle.
  • the vehicle may simultaneously receive the same information from various entities at the same time, improving reliability for surrounding information and reducing latency.
  • URLLC Ultra Reliable Low Latency Communication
  • a base station performing scheduling may preferentially allocate a time slot for a vehicle operating as a URLLC UE. For this, some of the specific time-frequency resources already allocated to other UEs may be punctured.
  • the first and second antennas LB_ANT1 and LB_ANT2 and the slot antennas ANT and 1100S of the antenna system of the present invention may operate as radiators in the low band LB, which is the first frequency band.
  • the third and fourth antennas MB_ANT1 and MB_ANT2 may operate as radiators in a second frequency band higher than the first frequency band.
  • the baseband processor 1400 receives the first signal of the first band through at least one of the first and second antennas LB_ANT1 and LB_ANT2 and the slot antennas ANT and 1100S, and the third and fourth The transceiver circuit 1250 may be controlled to receive the second signal of the second band through at least one of the antennas MB_ANT1 and MB_ANT2. Accordingly, the baseband processor 1400 may perform carrier aggregation (CA) through a band in which the first band and the second band are combined.
  • CA carrier aggregation
  • the vehicle may perform Enhanced Mobile Broad Band (eMBB) communication and the vehicle may operate as an eMBB UE.
  • eMBB Enhanced Mobile Broad Band
  • a base station performing scheduling may allocate a wideband frequency resource for a vehicle operating as an eMBB UE.
  • carrier aggregation (CA) may be performed on spare frequency bands except for the frequency resources already allocated to other UEs.
  • the broadband antenna system according to the present invention may be mounted on a vehicle in the structure shown in FIGS. 2A to 2C . That is, the vehicle on which the broadband antenna system is mounted may be mounted on the vehicle roof, inside the roof, or inside the roof frame as shown in FIGS. 2A to 2C .
  • FIG. 6 is a block diagram of a broadband antenna system according to the present invention and a vehicle on which the antenna system is mounted.
  • the vehicle 300 on which the broadband antenna system according to the present invention is mounted is equipped with the antenna system 1000 , and the antenna system 1000 is provided by itself or through the communication device 400 in a short range. Communication, wireless communication, and V2X communication may be performed.
  • the baseband processor 1400 may control the antenna system 1000 to receive signals from, or transmit signals to, adjacent vehicles, RSUs, and base stations through the antenna system 1000 .
  • the baseband processor 1400 may control the communication device 400 to receive signals from or transmit signals to adjacent vehicles, RSUs, adjacent things, and base stations.
  • the information on the adjacent object may be acquired through an object detection device such as the camera 331 , the radar 332 , the lidar 333 , and the sensors 334 and 335 of the vehicle 300 .
  • the baseband processor 1400 may control the communication device 400 and the antenna system 1000 to receive signals from, or transmit signals to, adjacent vehicles, RSUs, adjacent objects, and base stations.
  • a vehicle 300 including the antenna system 1000 includes a plurality of antennas 1100-1 to 1100-4, slot antennas ANT and 1100S, and a transceiver. It is configurable to include circuitry 1250 and baseband processor 1400 .
  • the main technical features of the vehicle having the antenna system 1000 according to the present invention according to FIGS. 1 to 13B are as follows. In this regard, all technical features related to the above-described antenna system 1000 are applicable to the following description.
  • the vehicle-mounted antenna system 1000 is configured to include a first circuit board S1 , a second circuit board S2 , a feed structure FS, and an antenna ANT 1100S.
  • the antennas ANT and 1100S may be slot antennas formed in a space between the silver first circuit board S1 and the second circuit board S2 as shown in FIG. 7C .
  • the first circuit board S1 may be configured to be mounted on a metal frame (MF).
  • the second circuit board S2 may be configured to be spaced apart from the first circuit board S1 by a predetermined distance through a metal supporter (MS1, MS2).
  • the power supply unit FS may be configured to connect between the first circuit board S1 and the second circuit board S2 . That is, the feeding unit FS is configured to feed the antennas ANT and 1100S corresponding to the slot antenna.
  • the antenna (ANT, 1100S) corresponding to the slot antenna may be configured to radiate a signal transmitted from the power supply unit FS through the space between the first circuit board S1 and the second circuit board S2. .
  • the vehicle-mounted antenna system 1000 may include a plurality of antennas 1100-1 to 1100-4 disposed in the antenna system 1000 separately from the antennas ANT 1100S corresponding to the slot antenna. have.
  • the transceiver circuit 1250 may control to radiate a signal through at least one of the antennas ANT 1100S and the plurality of antennas 1100-1 to 1100-4.
  • the baseband processor 1400 may be configured to communicate with at least one of an adjacent vehicle, a Road Side Unit (RSU), and a base station through the transceiver circuit 1250 .
  • RSU Road Side Unit
  • FIG. 10A shows a configuration of a second circuit board including an expansion PCB according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10B shows a configuration for feeding the expansion PCB in the antenna structure including the sub PCB and the expansion PCB.
  • the second circuit board S2 may be configured to include a sub PCB S2-1 and extended PCBs S2-L and S2-R.
  • the sub PCB ( S2-1 ) may be configured such that the SDARS antenna is disposed.
  • the expansion PCBs S2-L and S2-R may be disposed adjacent to the sub PCB S2 on one side or the other side of the sub PCB S2. Accordingly, the expansion PCBs S2-L and S2-R may be configured such that an area in which the second circuit board is disposed is expanded.
  • the metal post of the power supply unit FS formed vertically between the first circuit board S1 and the second circuit board S2 may be directly connected to the expansion PCB S2-L.
  • the metal posts of the feeding unit FS may be spaced apart from each other to be coupled and fed with the expansion PCB S2-L.
  • the metal post of the power feeding unit FS may be connected to the feeding plate FP disposed to be vertically spaced apart from the expansion PCB S2-L of the second circuit board.
  • the power supply plate FP vertically formed between the first circuit board S1 and the second circuit board S2 may be spaced apart from the expansion PCB S2-L by a predetermined distance.
  • the signal from the feeding plate FP may be coupled to the expansion PCB S2-L.
  • the first circuit board S1 may be disposed to be spaced apart from the metal frame of the vehicle by a predetermined distance.
  • the metal plate MP may be disposed on the front surface of the sub PCB S2 among the second circuit boards.
  • a second metal plate MP2 may be disposed on one side of the sub PCB S2 among the second circuit boards.
  • a feeding plate FP connected to a feeding post may be disposed on the other side of the sub PCB S2 among the second circuit boards to be spaced apart from the sub PCB S2 by a predetermined distance.
  • the metal plate MP may be connected to the switching unit SW having a plurality of terminals having different capacitance and inductance values to change the resonance frequency of the antenna.
  • the switching unit SW may include a capacitor having a specific capacitance C value and an inductor having a variable inductance value, and first and second switches S1 and S2 connected thereto, respectively.
  • the switching unit SW is not limited to the above configuration, and may include a capacitor having a variable capacitance value, an inductor having a variable inductance value, and first and second switches S1 and S2 connected thereto, respectively. have.
  • the antenna structure proposed in the present invention may be applied to an antenna integration module implemented in a roof area of a vehicle.
  • the antenna structure proposed in the present invention has an advantage that, when additional antenna implementation is required in addition to other antenna configurations, basic structures can be used without additional structures or restrictions on space.
  • the technique proposed in the present invention can realize the operation of one or more antennas without additional space allocation or structure design in a module structure requiring a sub PCB.
  • a ground wall may be disposed between the main PCB and the sub PCB, and a plurality of power supply units may be disposed in respective regions separated by the ground wall.
  • the slot antenna structure using the stacked PCB proposed in the present invention according to the present invention is applicable to all antenna systems comprising the main PCB and the sub PCB in a stacked manner.
  • an antenna function may be provided without additional structure or space allocation for at least one antenna in the antenna module design. Therefore, the slot antenna structure using the stacked PCB proposed in the present invention can be applied to other devices in addition to the vehicle antenna.
  • FIG. 14 illustrates a block diagram of a wireless communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
  • the wireless communication system includes a first communication device 910 and/or a second communication device 920 .
  • 'A and/or B' may be interpreted as having the same meaning as 'including at least one of A or B'.
  • the first communication device may represent the base station and the second communication device may represent the terminal (or the first communication device may represent the terminal and the second communication device may represent the base station).
  • Base station is a fixed station (fixed station), Node B, evolved-NodeB (eNB), gNB (Next Generation NodeB), BTS (base transceiver system), access point (AP: Access Point), gNB (general NB), 5G system, network, AI system, RSU (road side unit), may be replaced by terms such as robot.
  • the terminal may be fixed or have mobility
  • UE User Equipment
  • MS Mobile Station
  • UT user terminal
  • MSS Mobile Subscriber Station
  • SS Subscriber Station
  • AMS Advanced Mobile
  • WT Wireless terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • vehicle robot
  • AI module may be replaced by terms such as
  • the first communication device and the second communication device include a processor 911,921, a memory 914,924, one or more Tx/Rx radio frequency modules 915,925, Tx processors 912,922, Rx processors 913,923 , including antennas 916 and 926 .
  • the processor implements the functions, processes and/or methods salpinned above. More specifically, in DL (communication from a first communication device to a second communication device), a higher layer packet from the core network is provided to the processor 911 .
  • the processor implements the functions of the L2 layer.
  • the processor provides multiplexing between logical channels and transport channels, allocation of radio resources to the second communication device 920, and is responsible for signaling to the second communication device.
  • a transmit (TX) processor 912 implements various signal processing functions for the L1 layer (ie, the physical layer).
  • the signal processing function facilitates forward error correction (FEC) in the second communication device, and includes coding and interleaving.
  • FEC forward error correction
  • the coded and modulated symbols are divided into parallel streams, each stream mapped to OFDM subcarriers, multiplexed with a reference signal (RS) in the time and/or frequency domain, and using Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) are combined together to create a physical channel carrying a stream of time domain OFDMA symbols.
  • RS reference signal
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • the OFDM stream is spatially precoded to generate multiple spatial streams.
  • Each spatial stream may be provided to a different antenna 916 via a separate Tx/Rx module (or transceiver) 915 .
  • Each Tx/Rx module may modulate an RF carrier with a respective spatial stream for transmission.
  • each Tx/Rx module (or transceiver) 925 receives a signal via each antenna 926 of each Tx/Rx module.
  • Each Tx/Rx module recovers information modulated with an RF carrier and provides it to a receive (RX) processor 923 .
  • the RX processor implements the various signal processing functions of layer 1.
  • the RX processor may perform spatial processing on the information to recover any spatial streams destined for the second communication device. If multiple spatial streams are destined for the second communication device, they may be combined into a single OFDMA symbol stream by multiple RX processors.
  • the RX processor uses a Fast Fourier Transform (FFT) to transform the OFDMA symbol stream from the time domain to the frequency domain.
  • the frequency domain signal includes a separate OFDMA symbol stream for each subcarrier of the OFDM signal.
  • the symbols and reference signal on each subcarrier are recovered and demodulated by determining the most probable signal placement points transmitted by the first communication device. These soft decisions may be based on channel estimate values.
  • the soft decisions are decoded and deinterleaved to recover the data and control signal originally transmitted by the first communication device on the physical channel. Corresponding data and control signals are provided to a processor 921 .
  • the UL (second communication device to first communication device) is handled in the first communication device 910 in a manner similar to that described with respect to the receiver function in the second communication device 920 .
  • Each Tx/Rx module 925 receives a signal via a respective antenna 926 .
  • Each Tx/Rx module provides an RF carrier and information to the RX processor 923 .
  • the processor 921 may be associated with a memory 924 that stores program code and data. Memory may be referred to as a computer-readable medium.
  • the antenna system can be optimized with different antennas in the low band (LB) and other bands, and the antenna system can be arranged in an optimal configuration and performance within the roof frame of the vehicle.
  • LB low band
  • MIMO multiple input/output
  • diversity operations can be implemented in an antenna system of a vehicle using a plurality of antennas in a specific band.
  • the computer-readable medium includes any type of recording device in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (eg, transmission over the Internet) that is implemented in the form of.
  • the computer may include a control unit of the terminal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템은 금속 프레임에 장착될 수 있도록 구성된 제1 회로 기판; 상기 제1 회로 기판과 금속 지지체(metal supporter)를 통해 소정 간격 이격되어 배치되는 제2 회로 기판; 및 상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이의 공간을 통해 급전부로부터 전달된 신호가 방사되도록 구성된 안테나를 포함할 수 있다.

Description

차량에 탑재되는 안테나 시스템
본 발명은 차량에 탑재되는 안테나 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 다양한 통신 시스템에서 동작 가능하도록 광대역 안테나를 구비한 안테나 시스템 및 이를 구비하는 차량에 관한 것이다.
전자기기(electronic devices)는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 전자기기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
전자기기의 기능은 다양화되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.
이와 같은 전자기기는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
이러한 전자기기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.
상기 시도들에 더하여, 최근 전자기기는 LTE 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공하고 있다. 또한, 향후에는 5G 통신 기술을 이용한 무선 통신 시스템이 상용화되어 다양한 서비스를 제공할 것으로 기대된다. 한편, LTE 주파수 대역 중 일부를 5G 통신 서비스를 제공하기 위하여 할당될 수 있다.
이와 관련하여, 이동 단말기는 5G 통신 서비스를 다양한 주파수 대역에서 제공하도록 구성될 수 있다. 최근에는 6GHz 대역 이하의 Sub6 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 하지만, 향후에는 보다 빠른 데이터 속도를 위해 Sub6 대역 이외에 밀리미터파(mmWave) 대역을 이용하여 5G 통신 서비스를 제공할 것으로 예상된다.
최근에는, 이러한 통신 서비스를 차량을 통해 제공할 필요성이 증대되고 있다. 한편, 통신 서비스에 관련하여 LTE(Long Term Evolution) 등의 기존 통신 서비스뿐만 아니라, 차세대 통신 서비스인 5세대 통신 서비스(5G communication service)에 대한 필요성도 대두되고 있다.
이에 따라, LTE 주파수 대역과 5G Sub6 주파수 대역에서 모두 동작하는 광대역 안테나가 전자 기기 이외에 차량에 배치될 필요가 있다. 하지만, 콘 안테나와 같은 광대역 안테나는 전체 안테나 크기, 특히 높이 증가에 따른 수직 프로파일(vertical profile)이 증가하고 무게가 증가하는 문제점이 있다.
또한, 콘 안테나와 같은 광대역 안테나는 기존의 평면형 안테나(planar antenna)에 비해 입체 구조로 구현될 수 있다. 또한, 전자 기기 또는 차량에서 통신 신뢰성 향상 및 통신 용량 향상을 위해서 다중 입출력(MIMO)을 구현할 필요가 있다. 이를 위해, 전자 기기 또는 차량에 다수의 광대역 안테나들을 배치할 필요가 있다.
따라서, 이러한 입체 구조의 콘 안테나들을 상호 간 낮은 간섭을 수준을 유지하면서 어떠한 방식으로 전자 기기 또는 차량에 배치할 지 구체적인 배치 구조가 제시된 바 없다는 문제점이 있다.
또한, 이러한 입체 구조의 안테나 시스템에서 로우 프로파일(low profile) 구조를 유지하면서, 안테나 성능을 향상시킬 필요가 있다. 하지만, 입체 구조의 안테나 시스템에서 안테나 자체의 높이 이외에도 안테나를 차량에 탑재하여 고정시키기 위한 기구 구조가 필요하다. 따라서, 이러한 기구 구조를 일정 높이 이하로 유지하면서도 안테나 성능을 향상시켜야 한다는 문제점이 있다.
한편, 이러한 안테나 시스템이 차량에 배치되는 경우, 복수의 안테나들이 배치될 수 있는데, 이러한 안테나들 중 600MHz 내지 960MHz의 저 대역(LB)에서 동작하는 안테나가 해당 대역에서 광대역 성능을 만족시키기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 다른 일 목적은 차량 내에 탑재되는 안테나 시스템의 높이를 일정 수준 이하로 유지하면서도 안테나 성능을 향상시키기 위한 것이다
본 발명의 다른 일 목적은, 다양한 통신 시스템을 지원하기 위해 광대역에서 동작 가능한 안테나 시스템을 차량에 탑재하기 위한 구조를 제시하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 적층 PCB 사이의 공간을 안테나 영역을 활용할 수 있는 안테나 구성을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 저 대역(LB)에서 광대역 동작할 수 있는 슬롯 안테나 구성을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 저 대역(LB) 이외에 중 대역(MB)에서도 광대역 동작하면서도 방사 성능을 개선할 수 있는 안테나 구성을 제공하기 위한 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템은 금속 프레임에 장착될 수 있도록 구성된 제1 회로 기판; 상기 제1 회로 기판과 금속 지지체(metal supporter)를 통해 소정 간격 이격되어 배치되는 제2 회로 기판; 및 상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이의 공간을 통해 급전부로부터 전달된 신호가 방사되도록 구성된 안테나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이를 연결하도록 구성된 급전부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 급전부는 상기 제1 회로 기판 상에 그라운드 영역이 제거된 영역에 상호 간에 소정 간격으로 이격된 제1 신호 패드 및 제2 신호 패드를 포함할 수 있다. 한편, 상기 급전부는 상기 제1 신호 패드 및 제2 신호 패드 중 적어도 하나와 연결되고, 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판 사이에 수직하게 형성되는 금속 포스트(metal post)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 회로 기판은 SDARS 안테나가 배치되는 서브 PCB를 포함할 수 있다. 한편, 상기 제2 회로 기판은 상기 서브 PCB의 일 측 또는 타 측에 상기 서브 PCB와 인접하게 배치되어 상기 제2 회로 기판이 배치되는 영역이 확장되도록 구성된 확장(extended) PCB를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 회로 기판은 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판 사이에 수직하게 형성되는 상기 급전부의 금속 포스트는 상기 확장 PCB와 직접 연결되거나 또는 커플링 급전되도록 이격될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 급전부의 금속 포스트는 상기 제2 회로 기판과 수직하게 이격되어 배치되는 급전 플레이트와 연결될 수 있다. 한편, 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판 사이에 수직하게 형성되는 상기 급전 플레이트는 상기 확장 PCB와 소정 간격 이격될 수 있다. 한편, 상기 급전 플레이트로부터의 신호는 상기 확장 PCB로 커플링될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 금속 포스트로부터의 신호는 상기 급전부, 상기 확장 PCB, 상기 서브 PCB, 상기 금속 지지체 및 상기 제1 PCB에 해당하는 영역을 통해 방사될 수 있다. 한편, 상기 안테나는 상기 금속 지지체 중 하나에 의해 형성되는 제1 영역을 통해 제1 주파수에서 공진할 수 있다. 또한, 상기 안테나는 상기 금속 지지체 중 다른 하나에 의해 형성되는 제2 영역을 통해 제2 주파수에서 공진할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 회로 기판은 상기 차량의 상기 금속 프레임과 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 상기 제2 회로 기판 중 서브 PCB의 전면에는 금속 플레이트가 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제2 회로 기판 중 서브 PCB의 일 측면에는 제2 금속 플레이트가 배치될 수 있다. 한편, 상기 제2 회로 기판 중 서브 PCB의 타 측면에는 급전 포스트와 연결된 급전 플레이트가 상기 서브 PCB와 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 상기 금속 플레이트는 서로 다른 커패시턴스 및 인덕턴스 값을 갖는 복수의 단자를 구비하는 스위칭 유닛과 연결되어 상기 안테나의 공진 주파수를 변경하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 안테나로 상기 급전부를 통해 신호를 전달하도록 구성되는 송수신부 회로(transceiver circuit)를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 송수신부 회로는 상기 제1 회로 기판의 전면 또는 배면에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 회로 기판은 복수의 안테나들이 배치되도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 유전체 구조물(dielectric structure) 상에 프린트된 제1 금속 패턴(metal pattern)과 제1 슬롯을 통해 제1 신호를 방사하도록. 상기 제1 회로 기판과 제1 급전부를 통해 연결되도록 구성된 제1 안테나를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 제2 유전체 구조물 상에 제2 금속 패턴과 제2 슬롯을 통해 제2 신호를 방사하도록, 상기 제1 회로 기판과 제2 급전부를 통해 연결되도록 구성된 제2 안테나를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 송수신부 회로(transceiver circuit)는 상기 안테나, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 적어도 하나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 안테나는 저대역(LB)에 해당하는 제1 대역에서 동작하고, 상기 회로 기판의 일측 및 일 단부와 연결되도록 제1 부분 및 제2 부분으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제2 안테나는 저대역(LB)에 해당하는 제1 대역에서 동작하고, 상기 회로 기판의 타측 및 일 단부와 연결되도록 제1 부분 및 제2 부분으로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 송수신부 회로와 동작 가능하게 결합되고, 복수의 안테나를 통해 저대역(LB)에 해당하는 제1 대역에서 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 상기 송수신부 회로를 제어하도록 구성된 기저대역 프로세서(baseband processor)를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 복수의 안테나는 상기 안테나, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 이루어진 저대역(LB) 안테나일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 회로 기판의 일 단부에 배치되는 제3 유전체 구조물 상에 프린트된 제3 금속 패턴과 제3 슬롯을 통해 제3 신호를 방사하도록, 상기 회로 기판과 제3 급전부를 통해 연결되도록 구성된 제3 안테나를 더 포함할 수 잇다. 또한, 상기 회로 기판의 일 단부에 배치되는 제4 유전체 구조물 상에 프린트된 제4 금속 패턴과 제4 슬롯을 통해 제4 신호를 방사하도록, 상기 회로 기판과 제4 급전부를 통해 연결되도록 구성된 제4 안테나를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기저대역 프로세서는 상기 제1 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 대역의 제1 신호의 품질이 임계치 이하이면, 상기 안테나와 상기 제2 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기저대역 프로세서는 상기 제2 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 대역의 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 상기 안테나와 상기 제1 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기저대역 프로세서는 상기 제1 안테나 또는 상기 제2 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 대역의 제1 신호 또는 제2 신호와 상기 제3 안테나를 통해 수신되는 상기 제2 대역의 제3 신호를 통해 반송파 집성(carrier aggregation, CA)을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 기저대역 프로세서는 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 상기 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 대역의 신호와 상기 제3 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 안테나 시스템을 구비하는 차량이 제공된다. 상기 차량은 금속 프레임에 장착될 수 있도록 구성된 제1 회로 기판; 상기 제1 회로 기판과 금속 지지체(metal supporter)를 통해 소정 간격 이격되어 배치되는 제2 회로 기판; 상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이를 연결하도록 구성된 급전부; 상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이의 공간을 통해 상기 급전부로부터 전달된 신호가 방사되도록 구성된 안테나를 포함한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 차량은 안테나와 별도로 상기 안테나 시스템에 배치되는 복수의 안테나를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 차량은 상기 안테나 및 상기 복수의 안테나 중 적어도 하나를 통해 신호를 방사하도록 제어하는 송수신부 회로(transceiver circuit)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 차량은 상기 송수신부 회로를 통해 인접 차량, RSU (Road Side Unit) 및 기지국 중 적어도 하나와 통신하도록 구성된 기저대역 프로세서를 더 포함할 수 있다.
차량에 탑재되는 안테나 시스템 및 안테나 시스템이 탑재된 차량의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따르면, 차량에 탑재되는 안테나 시스템에서 적층 PCB 사이의 공간에 형성되는 슬롯 안테나를 통해 로우 프로파일 구조의 안테나들을 배치할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량에 탑재되는 안테나 시스템에서 저대역(LB) 안테나를 광대역 동작하면서 방사 효율을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량에 탑재되는 안테나 시스템에서 서로 다른 안테나 간 간섭 수준을 저감할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 저대역(LB) 안테나와 다른 안테나들을 하나의 안테나 모듈에 구현하여 다양한 통신 시스템을 지원하기 위해 광대역에서 동작 가능한 안테나 시스템을 차량에 탑재하기 위한 구조를 제시할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 안테나 시스템을 저대역(LB)과 다른 대역에서 서로 다른 안테나로 최적화하여, 차량의 지붕 프레임 내에 최적의 구성과 성능으로 안테나 시스템을 배치할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 특정 대역에서 다수의 안테나들을 이용하여 다중 입출력(MIMO) 및 다이버시티 동작을 차량의 안테나 시스템에서 구현할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명과 관련된 전자 기기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명과 관련하여 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 포함하는 차량에 있어서, 상기 안테나 시스템이 차량 내에 탑재될 수 있는 구조를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기 또는 차량의 무선 통신부의 구성을 도시한다.
도 5a는 일 예시에 따른 차량이 기지국과 통신을 수행하도록 구성된 개념도를 나타낸다.
도 5b는 일 예시에 따른 차량에 탑재될 수 있는 안테나와 안테나 방사패턴을 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차량 지붕 프레임 내부에 탑재될 수 있는 안테나 시스템을 나타낸다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 안테나 시스템에 배치될 수 있는 복수의 안테나와 이들을 제어하는 구성을 나타낸다.
도 7b는 도 7a의 안테나 시스템의 메인 PCB에 구비되는 복수의 안테나들을 일 측면에서 본 사시도이다.
도 7c는 일 실시 예에 따른 메인 PCB와 서브 PCB 사이의 공간에 형성되는 슬롯 안테나의 구성을 나타낸다.
도 7d는 메인 PCB와 서브 PCB 사이의 지지체 사이의 거리 변화에 따른 반사 계수 특성을 나타낸다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 메인 PCB와 서브 PCB가 적층되고, 슬롯 안테나 영역에 소스를 통해 급전이 이루어지는 구성을 나타낸다.
도 8b는 메인 PCB와 서브 PCB가 결합되기 이전의 구성을 나타낸다.
도 9는 일 실시 예에 다른 메인 PCB와 서브 PCB 사이의 공간에 형성되는 슬롯 안테나를 측면에서 본 구성도이다.
도 10a는 일 실시 예에 따른 확장 PCB를 구비하는 제2 회로 기판의 구성을 나타낸다.
도 10b는 서브 PCB와 확장 PCB를 구비하는 안테나 구조에서, 확장 PCB를 급전하는 구성을 나타낸다.
도 11a는 일 실시 예에 따른 메인 PCB, 서브 PCB 및 다수의 금속 플레이트를 구비하는 안테나 구성을 나타낸다.
도 11b는 도 11a의 구조에서 급전 플레이트를 통한 급전부의 특정 위치에서의 슬롯 안테나의 반사 계수 특성을 나타낸다.
도 11c는 일 실시 예에 다른 슬롯 안테나의 주파수 별 방사 효율(radiation efficiency) 및 총 효율(total efficiency)를 나타낸다.
도 12a는 다른 실시 예에 따른 메인 PCB, 서브 PCB 및 다수의 금속 플레이트와 스위치 유닛을 구비하는 안테나 구성을 나타낸다.
도 12b는 도 12a의 구성에서 서브 PCB의 전면의 금속 플레이트의 일 지점에 연결되는 스위치 유닛의 구성을 나타낸다.
도 12c는 도 12b의 스위치 유닛의 제어를 통해 변경되는 소자 임피던스 값에 따른 슬롯 안테나의 반사 계수를 나타낸다.
도 13a는 일 실시 예에 따라 서로 다른 PCB가 연결된 경우에 방사 효율 및 총 효율을 나타낸다.
도 13b는 다른 실시 예에 따라 서로 다른 PCB가 연결된 경우에 방사 효율 및 총 효율을 나타낸다.
도 14는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 전자 기기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
한편, 본 명세서에서 언급되는 차량에 탑재되는 안테나 시스템은 차량 외부에 배치되는 안테나 시스템을 주로 언급하지만, 차량 내부에 배치되거나 차량에 탑승한 사용자가 소지하는 이동 단말기(전자 기기)를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 전자 기기를 설명하기 위한 블록도이다. 여기서, 전자 기기는 차량 내부에 배치되거나 차량에 탑승한 사용자가 소지하는 이동 단말기(전자 기기)를 포함할 수 있다. 한편, 안테나 시스템과 같은 통신 시스템이 탑재된 차량을 전자 기기로 지칭할 수 있다.
상기 전자 기기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 전자 기기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 전자 기기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 전자 기기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 하나 이상의 네트워크는 예컨대 4G 통신 네트워크 및 5G 통신 네트워크일 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 4G 무선 통신 모듈(111), 5G 무선 통신 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113), 위치정보 모듈(114) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
4G 무선 통신 모듈(111)은 4G 이동통신 네트워크를 통해 4G 기지국과 4G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 송신 신호를 4G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 4G 무선 통신 모듈(111)은 하나 이상의 4G 수신 신호를 4G 기지국으로부터 수신할 수 있다.
이와 관련하여, 4G 기지국으로 전송되는 복수의 4G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다. 또한, 4G 기지국으로부터 수신되는 복수의 4G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다.
5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 여기서, 4G 기지국과 5G 기지국은 비-스탠드 얼론(NSA: Non-Stand-Alone) 구조일 수 있다. 예컨대, 4G 기지국과 5G 기지국은 셀 내 동일한 위치에 배치되는 공통-배치 구조(co-located structure)일 수 있다. 또는, 5G 기지국은 4G 기지국과 별도의 위치에 스탠드-얼론(SA: Stand-Alone) 구조로 배치될 수 있다.
5G 무선 통신 모듈(112)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 송신 신호를 5G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(112)은 하나 이상의 5G 수신 신호를 5G 기지국으로부터 수신할 수 있다.
이때, 5G 주파수 대역은 4G 주파수 대역과 동일한 대역을 사용할 수 있고, 이를 LTE 재배치(re-farming)이라고 지칭할 수 있다. 한편, 5G 주파수 대역으로, 6GHz 이하의 대역인 Sub6 대역이 사용될 수 있다.
반면, 광대역 고속 통신을 수행하기 위해 밀리미터파(mmWave) 대역이 5G 주파수 대역으로 사용될 수 있다. 밀리미터파(mmWave) 대역이 사용되는 경우, 전자 기기(100)는 기지국과의 통신 커버리지 확장(coverage expansion)을 위해 빔 포밍(beam forming)을 수행할 수 있다.
한편, 5G 주파수 대역에 관계없이, 5G 통신 시스템에서는 전송 속도 향상을 위해, 더 많은 수의 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 기지국으로 전송되는 복수의 5G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) MIMO가 수행될 수 있다. 또한, 5G 기지국으로부터 수신되는 복수의 5G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) MIMO가 수행될 수 있다.
한편, 무선 통신부(110)는 4G 무선 통신 모듈(111)과 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 기지국 및 5G 기지국과 이중 연결(DC: Dual Connectivity) 상태일 수 있다. 이와 같이, 4G 기지국 및 5G 기지국과의 이중 연결을 EN-DC(EUTRAN NR DC)이라 지칭할 수 있다. 여기서, EUTRAN은 Evolved Universal Telecommunication Radio Access Network로 4G 무선 통신 시스템을 의미하고, NR은 New Radio로 5G 무선 통신 시스템을 의미한다.
한편, 4G 기지국과 5G 기지국이 공통-배치 구조(co-located structure)이면, 이종 반송파 집성(inter-CA(Carrier Aggregation)을 통해 스루풋(throughput) 향상이 가능하다. 따라서, 4G 기지국 및 5G 기지국과 EN-DC 상태이면, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 통해 4G 수신 신호와 5G 수신 신호를 동시에 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(113)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth쪠), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 전자 기기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100) 사이, 또는 전자 기기(100)와 다른 전자 기기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
한편, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112)을 이용하여 전자 기기 간 근거리 통신이 수행될 수 있다. 일 실시 예에서, 기지국을 경유하지 않고 전자 기기들 간에 D2D (Device-to-Device) 방식에 의해 근거리 통신이 수행될 수 있다.
한편, 전송 속도 향상 및 통신 시스템 융합(convergence)을 위해, 4G 무선 통신 모듈(111) 및 5G 무선 통신 모듈(112) 중 적어도 하나와 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(111)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 4G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 또는, 5G 무선 통신 모듈(112)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 5G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다.
위치정보 모듈(114)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 전자 기기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 전자 기기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(114)은 치환 또는 부가적으로 전자 기기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(114)은 전자 기기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 전자 기기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
구체적으로, 전자 기기는 5G 무선 통신 모듈(112)을 활용하면, 5G 무선 통신 모듈 과 무선신호를 송신 또는 수신하는 5G 기지국의 정보에 기반하여, 전자 기기의 위치를 획득할 수 있다. 특히, 밀리미터파(mmWave) 대역의 5G 기지국은 좁은 커버리지를 갖는 소형 셀(small cell)에 배치(deploy)되므로, 전자 기기의 위치를 획득하는 것이 유리하다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 전자 기기 내 정보, 전자 기기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 전자 기기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 전자 기기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 전자 기기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 기기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 전자 기기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 전자 기기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 전자 기기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 전자 기기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 전자 기기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 전자 기기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 전자 기기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 전자 기기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 전자 기기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 전자 기기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 전자 기기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 전자 기기 상에서 구현될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명과 관련하여 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 포함하는 차량에 있어서, 상기 안테나 시스템이 차량 내에 탑재될 수 있는 구조를 도시한다. 이와 관련하여, 도 2a 및 도 2b는 안테나 시스템(1000)이 차량의 지붕(roof) 위 또는 지붕 내에 탑재되는 형상을 도시한다. 한편, 도 2c는 안테나 시스템(1000)이 차량의 지붕과 후면 미러의 지붕 프레임 (roof frame) 내에 탑재되는 구조를 도시한다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명에서는 자동차(차량)의 외관 개선 및 충돌 시 텔레매틱스 성능을 보전하기 위해 기존의 샤크 핀(Shark Fin) 안테나를 돌출되지 않은 형태의 평면형(Flat) 안테나로 대체하고자 한다. 또한, 본 발명에서는 기존 이동통신 서비스(LTE) 제공과 함께, 5세대(5G) 통신을 고려한 LTE 안테나와 5G 안테나가 통합된 형태의 안테나를 제안하고자 한다.
도 2a를 참조하면, 안테나 시스템(1000)은 차량의 지붕(roof) 위에 배치된다. 도 2a에서 상기 안테나 시스템(1000)을 외부 환경 및 차량 운전 시에 외부 충격으로부터 보호하기 위한 레이돔(radome, 2000a)이 상기 안테나 시스템(1000)을 둘러쌀 수 있다. 상기 레이돔(2000a)은 상기 안테나 시스템(1000)과 기지국 간 송신/수신되는 전파 신호가 투과될 수 있는 유전체(dielectric) 소재로 이루어질 수 있다.
도 2b를 참조하면, 안테나 시스템(1000)은 차량의 지붕 구조물 내에 배치되고, 지붕 구조물의 적어도 일부가 비금속으로 구현되도록 구성될 수 있다. 이때, 차량의 지붕 구조물(2000b)의 적어도 일부는 비금속으로 구현되어, 안테나 시스템(1000)과 기지국 간 송신/수신되는 전파 신호가 투과될 수 있는 유전체(dielectric) 소재로 이루어질 수 있다.
또한, 도 2c를 참조하면, 안테나 시스템(1000)은 차량의 지붕 프레임 내부에 배치되고, 지붕 프레임(2000c)의 적어도 일부가 비금속으로 구현되도록 구성될 수 있다. 이때, 차량(300)의 지붕 프레임(2000c)의 적어도 일부는 비금속으로 구현되어, 안테나 시스템(1000)과 기지국 간 송신/수신되는 전파 신호가 투과될 수 있는 유전체(dielectric) 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 안테나 시스템(1000)은 차량의 지붕 구조물 또는 지붕 프레임이외에 응용에 따라 차량 전면 또는 후면 위에 설치될 수 있다. 한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 2a 내지 도 3을 참조하면, 차량(300)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(300)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치를 포함할 수 있다.
차량(300)은 자율 주행 차량일 수 있다. 차량(300)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드(수도 주행 모드)로 전환될 수 있다. 예를 들면, 차량(300)은, 사용자 인터페이스 장치(310)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(300)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 주행 상황 정보는, 오브젝트 검출 장치에서 제공된 오브젝트 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들면, 차량(300)은, 오브젝트 검출 장치에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(300)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 차량(300)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(300)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(300)은, 운행 시스템에 기초하여 운행될 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 차량(300)은, 주행 시스템, 출차 시스템, 주차 시스템에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(300)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(300)은, 운전 조작 장치를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(300)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(300)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(300)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(300)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(300)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(300)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 2에 예시된 바와 같이, 차량(300)은, 사용자 인터페이스 장치(310), 오브젝트 검출 장치, 내비게이션 시스템(350), 통신 장치(400)을 포함할 수 있다. 또한, 차량은 전술한 장치 이외에 센싱부(361), 인터페이스부(362), 메모리(363), 전원공급부(364), 차량 제어 장치(365)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 센싱부(361), 인터페이스부(362), 메모리(363), 전원공급부(364), 차량 제어 장치(365)는 본 발명에 따른 안테나 시스템(1000)을 통한 무선 통신과 직접적인 관련성은 낮다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 본 명세서에서 생략하기로 한다.
실시예에 따라, 차량(300)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(310)는, 차량(300)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(310)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(300)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(300)은, 사용자 인터페이스 장치(310)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
오브젝트 검출 장치는, 차량(300) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트는 차량(300)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다. 한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치는, 카메라(321), 레이다(322), 라이다(323), 초음파 센서(324), 적외선 센서(325) 및 프로세서(330)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
프로세서(330)는, 오브젝트 검출 장치의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(330)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(330)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(330)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(330)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(330)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(330)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(330)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(330)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(330)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(330)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치는, 복수의 프로세서(330)를 포함하거나, 프로세서(330)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(321), 레이다(322), 라이다(323), 초음파 센서(324) 및 적외선 센서(325) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치에 프로세서(330)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치는, 차량(300)내 장치의 프로세서 또는 제어부(370)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
내비게이션 시스템(350)은 통신 장치(400), 특히 위치 정보부(420)를 통해 획득된 정보에 기반하여 차량의 위치 정보를 제공할 수 있다. 또한, 내비게이션 시스템(350)은 차량의 현재 위치 정보에 기반하여 목적지로의 길 안내 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 내비게이션 시스템(350)은 오브젝트 검출 장치 및/또는 V2X 통신부(430)를 통해 획득된 정보에 기반하여 주변 위치에 대한 안내 정보를 제공할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 안테나 시스템(1000)과 함께 동작하는 무선 통신부(460)를 통해 획득한 V2V, V2I, V2X 정보에 기반하여 안내 정보 제공, 자율 주행 서비스 등을 제공할 수 있다.
오브젝트 검출 장치는, 제어부(370)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth쪠), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(300)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(300)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I: Vehicle to Infra), 타 차량(V2V: Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P: Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 광발신부는, 차량(300)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
무선 통신부(460)는 하나 이상의 안테나 시스템을 통해 하나 이상의 통신 시스템과 무선 통신을 수행하는 유닛이다. 무선 통신부(460)는 제1 안테나 시스템을 통해 제1 통신 시스템 내의 기기로 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한, 무선 통신부(460)는 제2 안테나 시스템을 통해 제2 통신 시스템 내의 기기로 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 여기서, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 각각 LTE 통신 시스템 및 5G 통신 시스템일 수 있다. 하지만, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 이에 한정되는 것은 아니고 임의의 서로 다른 통신 시스템으로 확장 가능하다.
본 발명에 따르면, 제1 및 제2 통신 시스템에서 동작하는 안테나 시스템(1000)은 차량(300)의 도 2a 내지 도 2c 중 하나에 따라 차량의 지붕 위, 지붕 내 또는 지붕 프레임 내에 배치될 수 있다. 한편, 도 3의 무선 통신부(460)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작 가능하고, 안테나 시스템(1000)과 결합되어 차량(300)으로 다중 통신 서비스를 제공할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(300)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(370)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(310)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(370)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량(300)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(370)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명과 관련된 차량(300)은, 수동주행모드 및 자율주행모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다. 즉, 차량(300)의 주행모드는, 수동주행모드 및 자율주행모드를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 다중 송수신 시스템 구조 및 이를 구비하는 전자 기기 또는 차량과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 구체적으로, 이종 무선 시스템(heterogeneous radio system)에서 동작하는 광대역 안테나 및 이를 구비하는 전자 기기 및 차량과 관련된 실시 예들에 대해 설명한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 4는 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기 또는 차량의 무선 통신부의 구성을 도시한다. 도 4를 참조하면, 전자 기기 또는 차량은 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220) 및 RFIC(1250)를 포함한다. 또한, 전자 기기 또는 차량은 모뎀(Modem, 1400) 및 어플리케이션 프로세서(AP: Application Processor, 1450)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 모뎀(Modem, 1400)과 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)와 물리적으로 하나의 chip에 구현되고, 논리적 및 기능적으로 분리된 형태로 구현될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 물리적으로 분리된 chip의 형태로 구현될 수도 있다.
한편, 전자 기기 또는 차량은 수신부에서 복수의 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier, 210a 내지 240a)을 포함한다. 여기서, 제1 전력 증폭기(210), 제2 전력 증폭기(220), 제어부(1250) 및 복수의 저잡음 증폭기(210a 내지 240a)는 모두 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템에서 동작 가능하다. 이때, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 각각 4G 통신 시스템과 5G 통신 시스템일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, RFIC(1250)는 4G/5G 일체형으로 구성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. RFIC(1250)가 4G/5G 일체형으로 구성되는 경우, 4G/5G 회로 간 동기화 (synchronization) 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 모뎀(1400)에 의한 제어 시그널링이 단순화될 수 있다는 장점이 있다.
한편, RFIC(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G RFIC 및 5G RFIC로 각각 지칭될 수 있다. 특히, 5G 대역이 밀리미터파 대역으로 구성되는 경우와 같이 5G 대역과 4G 대역의 대역 차이가 큰 경우, RFIC(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성될 수 있다. 이와 같이, RFIC(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우, 4G 대역과 5G 대역 각각에 대하여 RF 특성을 최적화할 수 있다는 장점이 있다.
한편, RFIC(1250)가 4G/5G 분리형으로 구성되는 경우에도 4G RFIC 및 5G RFIC가 논리적 및 기능적으로 분리되고 물리적으로는 하나의 chip에 구현되는 것도 가능하다.
한편, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어하도록 구성한다. 구체적으로, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 모뎀(1400)을 통해 전자 기기의 각 구성부의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 전자 기기의 저전력 동작(low power operation)을 위해 전력 관리 IC (PMIC: Power Management IC)를 통해 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 모뎀(1400)은 RFIC(1250)를 통해 송신부 및 수신부의 전력 회로를 저전력 모드에서 동작시킬 수 있다.
이와 관련하여, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 전자 기기가 대기 모드(idle mode)에 있다고 판단되면, 모뎀(1400)을 통해 RFIC(1250)를 다음과 같이 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기가 대기 모드(idle mode)에 있다면, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220) 중 적어도 하나가 저전력 모드에서 동작하거나 또는 오프(off)되도록 모뎀(1400)을 통해 RFIC(1250)를 제어할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 전자 기기가 low battery mode이면, 저전력 통신이 가능한 무선 통신을 제공하도록 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자 기기가 4G 기지국, 5G 기지국 및 액세스 포인트 중 복수의 엔티티와 연결된 경우, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 가장 저전력으로 무선 통신이 가능하도록 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스루풋을 다소 희생하더라도 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 근거리 통신 모듈(113)만을 이용하여 근거리 통신을 수행하도록 모뎀(1400)과 RFIC(1250)를 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 전자 기기의 배터리 잔량이 임계치 이상이면, 최적의 무선 인터페이스를 선택하도록 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 배터리 잔량과 가용 무선 자원 정보에 따라 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(1400)을 제어할 수 있다. 이때, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 배터리 잔량 정보는 PMIC로부터 수신하고, 가용 무선 자원 정보는 모뎀(1400)으로부터 수신할 수 있다. 이에 따라, 배터리 잔량과 가용 무선 자원이 충분하면, 어플리케이션 프로세서(AP, 1450)는 4G 기지국 및 5G 기지국 모두를 통해 수신할 수 있도록 모뎀(1400)과 RFIC(1250)를 제어할 수 있다.
한편, 도 4의 다중 송수신 시스템(multi-transceiving system)은 각각의 무선 시스템(radio System)의 송신부와 수신부를 하나의 송수신부로 통합할 수 있다. 이에 따라, RF 프론트 엔드(Front-end)에서 두 종류의 시스템 신호를 통합하는 회로부분을 제거할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 프론트 엔드 부품을 통합된 송수신부로 제어 가능하므로, 송수신 시스템이 통신 시스템 별로 분리되었을 경우보다 효율적으로 프론트 엔드 부품을 통합할 수 있다.
또한, 통신 시스템 별로 분리되는 경우, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 불가능하거나, 이로 인한 시스템 지연(system delay)을 가중시키기 때문에 효율적인 자원 할당이 불가능하다. 반면에, 도 2와 같은 다중 송수신 시스템은, 필요에 따라 다른 통신 시스템을 제어하는 것이 가능하고, 이로 인한 시스템 지연을 최소화할 수 있어 효율적인 자원 할당이 가능한 장점이 있다.
한편, 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)는 제1 및 제2 통신 시스템 중 적어도 하나에서 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 통신 시스템이 4G 대역 또는 Sub6 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(220)는 제1 및 제2 통신 시스템에서 모두 동작 가능하다.
반면에, 5G 통신 시스템이 밀리미터파(mmWave) 대역에서 동작하는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)는 어느 하나는 4G 대역에서 동작하고, 다른 하나는 밀리미터파 대역에서 동작할 수 있다.
한편, 송수신부와 수신부를 통합하여, 송수신 겸용 안테나를 이용하여 하나의 안테나로 2개의 서로 다른 무선 통신 시스템을 구현할 수 있다. 이때, 도 2와 같이 4개의 안테나를 이용하여 4x4 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 하향링크(DL)를 통해 4x4 DL MIMO가 수행될 수 있다.
한편, 5G 대역이 Sub6 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역에서 모두 동작하도록 구성될 수 있다. 반면에, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 제1 내지 제4 안테나(ANT1 내지 ANT4)는 4G 대역과 5G 대역 중 어느 하나의 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 이때, 5G 대역이 밀리미터파(mmWave) 대역이면, 별도의 복수 안테나 각각이 밀리미터파 대역에서 배열 안테나로 구성될 수 있다.
한편, 4개의 안테나 중 제1 전력 증폭기(210)와 제2 전력 증폭기(220)에 연결된 2개의 안테나를 이용하여 2x2 MIMO 구현이 가능하다. 이때, 상향링크(UL)를 통해 2x2 UL MIMO (2 Tx)가 수행될 수 있다. 또는, 2x2 UL MIMO에 한정되는 것은 아니고, 1 Tx 또는 4 Tx로 구현 가능하다. 이때, 5G 통신 시스템이 1 Tx로 구현되는 경우, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220) 중 어느 하나만 5G 대역에서 동작하면 된다. 한편, 5G 통신 시스템이 4Tx로 구현되는 경우, 5G 대역에서 동작하는 추가적인 전력 증폭기가 더 구비될 수 있다. 또는, 하나 또는 두 개의 송신 경로 각각에서 송신 신호를 분기하고, 분기된 송신 신호를 복수의 안테나에 연결할 수 있다.
한편, RFIC(1250)에 해당하는 RFIC 내부에 스위치 형태의 분배기(Splitter) 또는 전력 분배기(power divider)가 내장되어 있어, 별도의 부품이 외부에 배치될 필요가 없고 이로 인해 부품 실장성을 개선시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부(250)에 해당하는 RFIC 내부에 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태의 스위치를 사용하여 2개의 서로 다른 통신 시스템의 송신부(TX) 선택이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 복수의 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 전자 기기 또는 차량은 듀플렉서(duplexer, 231), 필터(232) 및 스위치(233)를 더 포함할 수 있다.
듀플렉서(231)는 송신 대역과 수신 대역의 신호를 상호 분리하도록 구성된다. 이때, 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 통해 송신되는 송신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트를 통해 안테나(ANT1, ANT4)에 인가된다. 반면에, 안테나(ANT1, ANT4)를 통해 수신되는 수신 대역의 신호는 듀플렉서(231)의 제2 출력포트를 통해 저잡음 증폭기(210a, 240a)로 수신된다.
필터(232)는 송신 대역 또는 수신 대역의 신호를 통과(pass)시키고 나머지 대역의 신호는 차단(block)하도록 구성될 수 있다. 이때, 필터(232)는 듀플렉서(231)의 제1 출력 포트에 연결되는 송신 필터와 듀플렉서(231)의 제2 출력포트에 연결되는 수신 필터로 구성될 수 있다. 대안적으로, 필터(232)는 제어 신호에 따라 송신 대역의 신호만을 통과시키거나 또는 수신 대역의 신호만을 통과시키도록 구성될 수 있다.
스위치(233)는 송신 신호 또는 수신 신호 중 어느 하나만을 전달하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 스위치(233)는 시분할 다중화(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 송신 신호와 수신 신호를 분리하도록 SPDT (Single Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 이때, 송신 신호와 수신 신호는 동일 주파수 대역의 신호이고, 이에 따라 듀플렉서(231)는 서큘레이터(circulator) 형태로 구현될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서, 스위치(233)는 주파수 분할 다중화(FDD: Time Division Duplex) 방식에서도 적용 가능하다. 이때, 스위치(233)는 송신 신호와 수신 신호를 각각 연결 또는 차단할 수 있도록 DPDT (Double Pole Double Throw) 형태로 구성될 수 있다. 한편, 듀플렉서(231)에 의해 송신 신호와 수신 신호의 분리가 가능하므로, 스위치(233)가 반드시 필요한 것은 아니다.
한편, 본 발명에 따른 전자 기기 또는 차량은 제어부에 해당하는 모뎀(1400)을 더 포함할 수 있다. 이때, RFIC(1250)와 모뎀(1400)을 각각 제1 제어부 (또는 제1 프로세서)와 제2 제어부(제2 프로세서)로 지칭할 수 있다. 한편, RFIC(1250)와 모뎀(1400)은 물리적으로 분리된 회로로 구현될 수 있다. 또는, RFIC(1250)와 모뎀(1400)은 물리적으로 하나의 회로에 논리적 또는 기능적으로 구분될 수 있다.
모뎀(1400)은 RFIC(1250)를 통해 서로 다른 통신 시스템을 통한 신호의 송신과 수신에 대한 제어 및 신호 처리를 수행할 수 있다. 모뎀(1400)은 4G 기지국 및/또는 5G 기지국으로부터 수신된 제어 정보(Control Information)을 통해 획득할 수 있다. 여기서, 제어 정보는 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel)을 통해 수신될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
모뎀(1400)은 특정 시간 및 주파수 자원에서 제1 통신 시스템 및/또는 제2 통신 시스템을 통해 신호를 송신 및/또는 수신하도록 RFIC(1250)를 제어할 수 있다. 이에 따라, RFIC(1250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 송신하도록 제1 및 제2 전력 증폭기(210, 220)를 포함한 송신 회로들을 제어할 수 있다. 또한, RFIC(1250)는 특정 시간 구간에서 4G 신호 또는 5G 신호를 수신하도록 제1 내지 제4 저잡음 증폭기(210a 내지 240a)를 포함한 수신 회로들을 제어할 수 있다.
한편, 도 2a 내지 도 4에 따른 차량에 탑재되는 복수의 안테나들이 배치된 안테나 시스템과 이를 구비하는 차량에 대해 설명하면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 5a는 일 예시에 따른 차량이 기지국과 통신을 수행하도록 구성된 개념도를 나타낸다. 한편, 도 5b는 일 예시에 따른 차량에 탑재될 수 있는 안테나와 안테나 방사패턴을 나타낸다.
도 5a를 참조하면, 도로 상의 차량(300)은 서로 다른 기지국(600, 700)을 무선 통신을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 서로 다른 기지국(600, 700)은 4G/5G 무선 통신을 수행하는 기지국일 수 있다. 구체적으로, 차량(300)은 제1 기지국(600)과 제2 기지국(700) 사이에서 핸드오버를 수행하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 또는, 차량(300)은 제1 기지국(600)과 제2 기지국(700)과 모두 연결 상태를 유지하는 이중 연결(dual connectivity, DC) 상태일 수 있다. 이 경우, 제1 기지국(600) 및 제2 기지국(600) 중 하나는 제1 통신 시스템의 기지국이고, 다른 하나는 제2 통신 시스템의 기지국일 수 있다.
또한, 도 5b를 참조하면, 차량(300)은 GSM/LTE/5G 기지국과의 통신을 위해 무지향성 방사 패턴(Omni-Directional Radiation Pattern)의 안테나 특성을 요구할 수 있다. 이와 관련하여, 현재 차량에 탑재되는 안테나는 외장형 샤크 안테나 모듈(shark antenna module)내부에 모노폴(monopole) 구조의 안테나가 적용되어 있다. 이와 같은 외장형 샤크 안테나 모듈은 차량 내부로 돌출될 수 있다. 또한, 외장형 샤크 안테나 모듈에는 복수의 통신 시스템의 광대역을 커버하면서 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 복수의 안테나들이 구비할 공간이 부족하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 안테나 시스템은 외부로 돌출되는 높이를 최소화하면서, 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 복수의 안테나들이 구비하도록 설계될 필요가 있다.
한편, 본 발명에 따른 차량용 안테나 시스템의 요구 사항은 다음과 같다.
- 차량 안테나 요구사항: low elevation, 즉 앙각 70 내지 90도 범위에서 평균 이득(mean gain) -2dB이다. 즉, low elevation에 해당하는 거의 수평 방향의 수평 방사(horizontal radiation) 성능에 해당하는 평균 이득은 -2dB이다.
- 종래기술의 한계: 모듈 내부의 공간을 이용한 안테나 기술로는 낮은 안테나 높이에 의한 성능열화로, 안테나 성능 요구사항을 만족하기 어렵다.
- 본 발명의 필요성: 안테나 성능 확보를 위한 추가적인 높이 증가 없이 안테나 성능개선을 위한 안테나 구조가 필요하다.
이와 관련하여, 저대역(low band, LB) 안테나 이슈는 다음과 같다. 차량의 On ground 환경과 안테나 높이 17mm 이하의 설계 공간에서는 빔 피크(Beam Peak)가 수직으로 형성되어 low elevation 성능을 만족하기 어렵다. 이와 관련하여, 1GHz 미만에서 low elevation 특성을 갖는 샤크 안테나는 차량 외곽 영역에 위치할 수 있다. 반면에, 본 발명에서 구현하고자 하는 차량용 안테나는 17mm 이하의 낮은 높이를 갖도록 구현될 필요가 있다.
이를 위해, 차량 디자인을 위해 외관에 드러나는 샤크 안테나를 차량 내부에 장착하려는 요구 사항이 추가될 수 있다. 따라서, 구조적으로 로우 프로파일(Low Profile)을 유지하면서도 무지향성 방사 패턴을 갖는 안테나의 설계 기술이 필요하다. 따라서, 본 발명에서는 로우 프로파일 구조 및 Sub PCB 구조의 슬롯 안테나(Slot Antenna) 구성을 제안하고자 한다.
한편, 본 발명에 따른 안테나 시스템은 차량의 지붕 상부 또는 내부 또는 지붕 프레임 내부에 탑재될 수 있다. 이와 관련하여, 도 6은 일 실시 예에 따른 차량 지붕 프레임 내부에 탑재될 수 있는 안테나 시스템을 나타낸다. 또한, 도 7a는 일 실시 예에 따른 안테나 시스템에 배치될 수 있는 복수의 안테나와 이들을 제어하는 구성을 나타낸다. 한편, 도 7b는 도 7a의 안테나 시스템의 메인 PCB에 구비되는 복수의 안테나들을 일 측면에서 본 사시도이다.
이와 관련하여, 도 7c는 일 실시 예에 따른 메인 PCB와 서브 PCB 사이의 공간에 형성되는 슬롯 안테나의 구성을 나타낸다. 한편, 도 7d는 메인 PCB와 서브 PCB 사이의 지지체 사이의 거리 변화에 따른 반사 계수 특성을 나타낸다.
한편, 본 발명에 따른 슬롯 안테나를 구성하는 메인 PCB와 서브 PCB가 적층된 구조에 대해 설명하면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 8a는 일 실시 예에 따른 메인 PCB와 서브 PCB가 적층되고, 슬롯 안테나 영역에 소스를 통해 급전이 이루어지는 구성을 나타낸다. 한편, 도 8b는 메인 PCB와 서브 PCB가 결합되기 이전의 구성을 나타낸다. 또한, 도 9는 일 실시 예에 다른 메인 PCB와 서브 PCB 사이의 공간에 형성되는 슬롯 안테나를 측면에서 본 구성도이다.
한편, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 적층 PCB 공간에 형성되는 슬롯 안테나를 구비하는 안테나 시스템의 구조적 특징 및 기술적 특징은 다음과 같다.
차량 지붕(roof )영역 내에 장착되는 통합 안테나 모듈 설계에 있어서, 본 발명은 main PCB (S1)와 Sub PCB (S2)와 이들을 지지하는 금속 지지대 (Metal Supporter, MS1, MS2)를 구비한다. 한편, main PCB (S1)와 Sub PCB (S2) 사이에 형성되는 폐루프 슬롯(Closed-loop slot) 영역에 소스(Source) 급전을 위한 Feed Structure (FS)를 구성한다. 이에 따라, 추가적인 안테나 공간 할당 및 안테나 구조의 구현 없이도 최소 하나 이상의 대역에서 동작하는 안테나로 활용할 수 있다.
한편, main PCB (S1)와 Sub PCB (S2) 및 주변 metal 구조들에 의해 형성된 폐루프 슬롯은 그 물리적 길이가 λ/2에 해당되는 동작 주파수 영역에서 공진하고, 안테나로 활용할 수 있다.
Main PCB (S1)의 ground와 Sub PCB (S2)의 ground 및 metal Supporter는 서로 전기적으로 연결되어, 폐루프 슬롯을 형성할 수 있다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 차량에 탑재되는 안테나 시스템(1000)은 제1 회로 기판(S1), 제2 회로 기판(S2), 급전부(feed structure, FS) 및 안테나(ANT, 1100S)을 포함하도록 구성된다. 이와 관련하여, 안테나(ANT, 1100S)는 도 7c에 도시된 바와 같이 은 제1 회로 기판(S1)과 제2 회로 기판(S2) 사이의 공간에 형성되는 슬롯 안테나일 수 있다.
한편, 제1 회로 기판(S1)은 금속 프레임(metal frame, MF)에 장착될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 회로 기판(S2)은 제1 회로 기판(S1)과 금속 지지체(metal supporter, MS1, MS2)를 통해 소정 간격 이격되어 배치되도록 구성될 수 있다. 또한, 급전부(FS)는 제1 회로 기판(S1)과 제2 회로 기판(S2) 사이를 연결하도록 구성될 수 있다. 즉, 급전부(FS)는 슬롯 안테나에 해당하는 안테나(ANT, 1100S)를 급전하도록 구성된다.
따라서, 슬롯 안테나에 해당하는 안테나(ANT, 1100S)는 제1 회로 기판(S1)과 제2 회로 기판(S2) 사이의 공간을 통해 급전부(FS)로부터 전달된 신호가 방사되도록 구성될 수 있다. 한편, 도 7d를 참조하면, 금속 지지체(MS1, MS2) 사이의 거리가 127mm에서 117mm로 감소됨에 따라, 안테나(ANT, 1100S)의 공진 주파수가 증가함을 알 수 있다. 즉, 안테나(ANT, 1100S)의 공진 주파수가 1.2GHz보다 낮은 주파수에서 1.2GHz보다 높은 주파수로 약 0.1GHz 정도 증가함을 알 수 있다.
본 발명에서 제안된 안테나 구조는 차량의 지붕(roof) 영역 내에 구현되는 안테나 통합 모듈에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명에서 제안된 안테나 구조는 다른 안테나 구성들 외에 부가적인 안테나 구현이 필요한 경우, 추가적인 구조물이나 공간에 대한 제약이 없이 기본적으로 구현되어 있는 구조물들을 이용할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 종래 기술은 안테나 통합 모듈 설계에 있어 각 안테나에 대해 공간을 따로 할당하고, 안테나 동작에 필요한 패턴 등의 구조를 다시 설계해야 한다. 반면, 본 발명에서 제안된 기술을 Sub PCB를 필요로 하는 모듈 구조에서 추가적인 공간 할당이나 구조물 설계없이 하나 이상의 안테나 동작을 실현할 수 있다. 이와 관련하여, main PCB (S1)와 Sub PCB (S2) 사이에 복수의 급전부를 상호 직교하게 배치하게 수직 편파를 갖는 안테나 및 수평 편파를 갖는 안테나를 구현할 수 있다. 또는, main PCB (S1)와 Sub PCB (S2) 사이에 그라운드 월을 배치하고, 복수의 급전부를 그라운드 월에 의해 분리된 각각의 영역에 배치할 수 있다.
한편, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 적층 PCB 구조의 슬롯 안테나는 다음과 같은 구조적 특징과 기술적 특징을 갖는다. 이와 관련하여, 적층 PCB 구조의 슬롯의 안테나 동작을 위해 슬롯 내부에 소스(Source)를 급전하기 위한 급전(Feeding) 구조가 구현되어야 한다. 이러한 급전 구조는 봉(rod)과 같은 형태, 커넥터(connector) 형태 케이블(cable) 형태 또는 그 외 다양한 형태의 지지 구조물에 의해 구성될 수 있다.
Main PCB (S1)에 구현된 급전선(Feedline)이 급전 구조(Feed Structure)를 통해 전기적으로 sub PCB (S2)의 그라운드 영역과 접촉(contact)될 수 있다. 또는, Sub PCB (S2)에 구현된 급전선이 급전 구조(Feed Structure)를 통해 전기적으로 main PCB (S1)의 그라운드 영역과 접촉될 수 있다.
또한, 급전선에 구현된 매칭 회로(Matching Circuit, MC)을 통해 안테나의 공진 주파수와 임피던스 매칭을 조절할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 급전부(FS)는 제1 신호 패드(PAD1) 및 제2 신호 패드(PAD2)와 금속 포스트(metal post)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 금속 포스트(metal post)만을 급전부(FS)로 지칭할 수도 있다. 한편, 제1 신호 패드(PAD1)와 제1 회로 기판(S1)의 그라운드 사이에 신호원(source)가 인가될 수 있다.
한편, 제1 신호 패드(PAD1) 및 제2 신호 패드(PAD2)는 제1 회로 기판 상에 그라운드 영역이 제거된 영역에 상호 간에 소정 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 이 경우, 제1 신호 패드(PAD1) 및 제2 신호 패드(PAD2) 간에 매칭 회로(matching circuit, MC)이 배치될 수 있다. 또한, 제1 신호 패드(PAD1)와 그라운드 사이 및 제2 신호 패드(PAD2)와 그라운드 사이에 매칭 회로(MC)가 배치될 수 있다.
한편, 금속 포스트(metal post)는 제1 신호 패드(PAD1) 및 제2 신호 패드(PAD2)중 적어도 하나와 연결되도록 구성될 수 있다. 또한, 금속 포스트(metal post)는 제1 회로 기판(S1) 및 제2 회로 기판(S2) 사이에 수직하게 형성되도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 Sub PCB는 인접한 영역으로 확장되어 이에 따라 슬롯 안테나 영역을 확장시킬 수 있다. 따라서, 슬롯 안테나의 공진 주파수가 저대역(LB)에서도 동작하도록 할 수 있다. 이와 관련하여, 도 10a는 일 실시 예에 따른 확장 PCB를 구비하는 제2 회로 기판의 구성을 나타낸다. 한편, 도 10b는 서브 PCB와 확장 PCB를 구비하는 안테나 구조에서, 확장 PCB를 급전하는 구성을 나타낸다.
이와 관련하여, 제2 회로 기판(S2)은 서브 PCB(S2) 및 확장(extended) PCB (S2-L, S2-R)을 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 서브 PCB(S2)는 SDARS 안테나가 배치되도록 구성될 수 있다. 여기서, SDARS 안테나는 안테나 시스템이 탑재되는 차량, 전자 기기 등의 위치 정보를 획득하기 위해 신호를 수신하도록 구성된 안테나일 수 있다.
한편, 확장 PCB (S2-L, S2-R)는 서브 PCB (S2)의 일 측 또는 타 측에 서브 PCB (S2)와 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 확장 PCB (S2-L, S2-R)는 제2 회로 기판이 배치되는 영역이 확장되도록 구성될 수 있다.
한편, 도 8b, 도 10a, 도 10b(a)를 참조하면, 제1 회로 기판(S1) 및 제2 회로 기판(S2) 사이에 수직하게 형성되는 급전부(FS)의 금속 포스트는 확장 PCB (S2-L)와 직접 연결될 수 있다.
또는, 도 8b, 도 10a, 도 10b(b)를 참조하면, 급전부(FS)의 금속 포스트는 확장 PCB (S2-L)와 커플링 급전되도록 이격될 수 있다. 이와 관련하여, 급전부(FS)의 금속 포스트는 제2 회로 기판의 확장 PCB (S2-L)와 수직하게 이격되어 배치되는 급전 플레이트(FP)와 연결될 수 있다. 한편, 제1 회로 기판(S1) 및 제2 회로 기판(S2) 사이에 수직하게 형성되는 급전 플레이트(FP)는 확장 PCB (S2-L)와 소정 간격 이격될 수 있다. 이 경우, 급전 플레이트(FP)로부터의 신호는 확장 PCB (S2-L)로 커플링될 수 있다.
한편, 급전부(FS)의 금속 포스트로부터의 신호는 급전부, 확장 PCB (S2-L), 서브 PCB (S2), 금속 지지체(MS1, MS2) 및 제1 PCB (S1)에 해당하는 영역을 통해 방사될 수 있다. 이와 관련하여, 안테나(1100a, 1100b)는 금속 지지체 중 하나(MS1)에 의해 형성되는 제1 영역(R1)을 통해 제1 주파수에서 공진할 수 있다. 또한, 안테나(1100a, 1100b)는 금속 지지체 중 다른 하나에 의해 형성되는 제2 영역(R2)을 통해 제2 주파수에서 공진할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 적층 회로 기판 사이의 공간을 이용한 슬롯 안테나는 금속 플레이트의 구조를 다양하게 변경하여 안테나 특성을 최적화할 수 있다. 또한, 슬롯 안테나와 복수의 안테나들을 구비하는 안테나 시스템의 메인 기판의 차량의 금속 프레임과 소정 간격 이격되어 배치되어 방열 특성을 개선할 수 있다.
이와 관련하여, 도 11a는 일 실시 예에 따른 메인 PCB, 서브 PCB 및 다수의 금속 플레이트를 구비하는 안테나 구성을 나타낸다. 한편, 도 11b는 도 11a의 구조에서 급전 플레이트를 통한 급전부의 특정 위치에서의 슬롯 안테나의 반사 계수 특성을 나타낸다. 또한, 도 11c는 일 실시 예에 다른 슬롯 안테나의 주파수 별 방사 효율(radiation efficiency) 및 총 효율(total efficiency)를 나타낸다.
도 11a를 참조하면, 제1 회로 기판(S1)은 차량의 금속 프레임과 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 전면에는 금속 플레이트(MP)가 배치될 수 있다.
한편, 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 일 측면에는 제2 금속 플레이트(MP2)가 배치될 수 있다. 또한, 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 타 측면에는 급전 포스트와 연결된 급전 플레이트(FP)가 서브 PCB(S2)와 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 제1 회로 기판(S1)과 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2) 사이의 슬롯 영역에 금속 플레이트(MP)를 더 배치하여 이중 대역 공진하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 PCB 적층 구조 기반의 슬롯 안테나는 1GHz 이하의 저대역(LB)을 커버하도록 구성될 수 있다. 한편, 슬롯 영역에 금속 플레이트(MP)를 더 배치하여 이중 대역 공진이 가능하지만, 임피던스 매칭은 완벽한 상태라고 간주하기는 어렵다. 이와 관련하여, 도 11c를 참조하면 저대역(LB)에서 방사 효율은 안테나로서 충분히 동작할 수준이지만, 총 효율 값은 다소 감소된 수준임을 알 수 있다.
따라서, 금속 플레이트(MP)와 제1 회로 기판(S1) 사이에 스위치 유닛을 배치하고 특정 임피던스 값을 갖는 소자를 온/오프 하거나 임피던스 값을 가변하여 안테나의 임피던스 매칭을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 도 12a는 다른 실시 예에 따른 메인 PCB, 서브 PCB 및 다수의 금속 플레이트와 스위치 유닛을 구비하는 안테나 구성을 나타낸다. 한편, 도 12b는 도 12a의 구성에서 서브 PCB의 전면의 금속 플레이트의 일 지점에 연결되는 스위치 유닛의 구성을 나타낸다. 또한, 도 12c는 도 12b의 스위치 유닛의 제어를 통해 변경되는 소자 임피던스 값에 따른 슬롯 안테나의 반사 계수를 나타낸다.
도 12a를 참조하면, 제1 회로 기판(S1)은 차량의 금속 프레임과 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 전면에는 금속 플레이트(MP)가 배치될 수 있다.
한편, 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 일 측면에는 제2 금속 플레이트(MP2)가 배치될 수 있다. 또한, 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 타 측면에는 급전 포스트와 연결된 급전 플레이트(FP)가 서브 PCB(S2)와 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
이와 관련하여, 슬롯 길이에 대응하는 서브 PCB (S2)의 길이는 L로 표시된다. 따라서, 서브 PCB (S2)의 길이 L이 공진 길이 범위에 속하면 슬롯 안테나로 동작할 수 있다. 한편, 급전 플레이트(FP)가 서브 PCB (S2)와 소정 간격, 즉 d만큼 이격되어 배치될 수 있다.
이와 관련하여, 급전 플레이트(FP)는 제1 회로 기판(S1)과 FL만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 급전부가 높이 FL을 갖는 구조물로 형성될 수 있다. 한편, 급전 플레이트(FP)는 높이 h2를 갖는 금속 플레이트일 수 있다.
한편, 서브 PCB (S2)에 형성되는 슬롯 안테나 이외에 별도의 안테나(1200)가 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 안테나(1200)는 중대역(MB)과 고대역(HB)에서 동작하도록 구성된 콘 안테나일 수 있다. 콘 안테나(1200)는 콘 방사체, 금속 패치 및 단락 핀을 포함하도록 구성 가능하다. 한편, 본 발명에 따른 적층 PCB 사이의 공간을 이용한 슬롯 안테나는 도 7a 및 도 7b와 같은 유전체 구조물 형상의 안테나와 함께 배치될 수 있다. 또는, 본 발명에 따른 적층 PCB 사이의 공간을 이용한 슬롯 안테나는 도 12a와 같은 콘 안테나(1200)와 함께 배치될 수 있다.
한편, 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 금속 플레이트(MP)는 서로 다른 커패시턴스 및 인덕턴스 값을 갖는 복수의 단자를 구비하는 스위칭 유닛(SW)과 연결되어 안테나의 공진 주파수를 변경하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 스위칭 유닛(SW)은 금속 플레이트(MP) 및 제1 회로 기판(S1)의 특정 위치(SP)에서 수직하게 연결될 수 있다. 또한, 제1 회로 기판(S1)에 형성된 그라운드 영역 중 일부 영역에 대한 그라운드 층을 제거하여 슬롯 안테나 특성을 최적화할 수 있다.
한편, 스위칭 유닛(SW)은 특정 커패시턴스(C) 값을 갖는 커패시터 및 가변 인덕턴스 값을 갖는 인덕터와 이에 각각 연결되는 제1 및 제2 스위치(S1, S2)로 구성될 수 있다. 하지만, 스위칭 유닛(SW)은 전술한 구성에 한정되는 것은 아니라, 가변 커패시턴스 값을 갖는 커패시터와 가변 인덕턴스 값을 갖는 인덕터와 이에 각각 연결되는 제1 및 제2 스위치(S1, S2)로 구성될 수 있다.
한편, 도 13a는 일 실시 예에 따라 서로 다른 PCB가 연결된 경우에 방사 효율 및 총 효율을 나타낸다. 반면에, 도 13b는 다른 실시 예에 따라 서로 다른 PCB가 연결된 경우에 방사 효율 및 총 효율을 나타낸다.
이와 관련하여, 도 12a 내지 도 12c와 도 13a(a)를 참조하면, 스위치 유닛(SW)이 커패시터를 통해 연결된 경우, 안테나(ANT, 1100S)의 방사 효율 및 총 효율을 나타낸다. 이 경우, 안테나(ANT, 1100S)는 0.6GHz 내지 0.7GHz에서 안테나 특성이 개선됨을 알 수 있다.
한편, 도 12a 내지 도 12c와 도 13a(b)를 참조하면, 스위치 유닛(SW)이 인덕터를 통해 연결되고 인덕턴스가 제1 인덕턴스(예: 30nH)로 조정된 경우, 안테나(ANT, 1100S)의 방사 효율 및 총 효율을 나타낸다. 이 경우, 안테나(ANT, 1100S)는 0.7GHz 내지 0.8GHz에서 안테나 특성이 개선됨을 알 수 있다.
한편, 도 12a 내지 도 12c와 도 13b(a)를 참조하면, 스위치 유닛(SW)이 인덕터를 통해 연결되고 인덕턴스가 제2 인덕턴스(예: 10nH)로 조정된 경우, 안테나(ANT, 1100S)의 방사 효율 및 총 효율을 나타낸다. 이 경우, 안테나(ANT, 1100S)는 0.8GHz 내지 0.9GHz에서 안테나 특성이 개선됨을 알 수 있다. 여기서, 제2 인덕턴스 값은 제1 인덕턴스 값보다 작은 값을 설정될 수 있다.
한편, 도 12a 내지 도 12c와 도 13b(b)를 참조하면, 스위치 유닛(SW)이 인덕터를 통해 연결되고 인덕턴스가 제3 인덕턴스(예: 5nH)로 조정된 경우, 안테나(ANT, 1100S)의 방사 효율 및 총 효율을 나타낸다. 이 경우, 안테나(ANT, 1100S)는 0.9GHz 내지 1.0GHz에서 안테나 특성이 개선됨을 알 수 있다. 여기서, 제3 인덕턴스 값은 제2 인덕턴스 값보다 작은 값을 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 전면에 배치된 금속 플레이트(MP)의 소정 위치에서 스위치 유닛(SW)을 통한 임피던스 정합을 이용하여 저대역(LB)에서 공진 주파수를 조정할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 적층 PCB 구조의 슬롯 안테나(ANT, 1100S)는 광대역 동작할 수 있다.
한편, 도 7a 내지 도 13b를 참조하면, 적층 PCB 구조의 슬롯 안테나(ANT, 1100S)는 송수신부 회로(transceiver circuit, 1250) 및 기저대역 프로세서(baseband processor, 1400)과 동작 가능하게 결합될 수 있다.
이와 관련하여, 송수신부 회로(1250)는 안테나(ANT, 1100S)로 급전부(FS)를 통해 신호를 전달하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 송수신부 회로(1250)는 제1 회로 기판(S1)의 전면 또는 배면에 배치될 수 있다. 일 예로, 송수신부 회로(1250)는 제1 회로 기판(S1)의 배면에 배치되고, 제1 회로 기판(S1)과 금속 프레임 사이의 공간에 수용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 슬롯 안테나를 형성하는 메인 PCB인 제1 회로 기판에는 복수의 안테나들(1100-1 내지 1100-4)이 배치되도록 구성될 수 있다. 도 7b를 참조하면, 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)는 제1 유전체 구조물 상에 프린트된 제1 금속 패턴(M1)과 제1 슬롯(S1)을 통해 제1 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)는 제1 회로 기판(S1)과 제1 급전부를 통해 연결되도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)는 제2 유전체 구조물 상에 제2 금속 패턴(M2)과 제2 슬롯(S2)을 통해 제2 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)는 제1 회로 기판(S1)과 제2 급전부를 통해 연결되도록 구성될 수 있다.
한편, 송수신부 회로(1250)는 안테나(ANT, 1100S), 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1) 및 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2) 중 적어도 하나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)는 저대역(LB)에 해당하는 제1 대역에서 동작하고, 회로 기판(PCB)의 일측 및 일 단부와 연결되도록 제1 부분 및 제2 부분으로 구성될 수 있다. 또한, 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)는 저대역(LB)에 해당하는 제1 대역에서 동작하고, 회로 기판(PCB)의 타측 및 일 단부와 연결되도록 제1 부분 및 제2 부분으로 구성될 수 있다.
한편, 기저대역 프로세서(1400)는 송수신부 회로(1250)와 동작 가능하게 결합되고, 복수의 안테나를 통해 저대역(LB)에 해당하는 제1 대역에서 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 상기 송수신부 회로를 제어하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 복수의 안테나는 안테나(ANT, 1100S), 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1) 및 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)로 이루어진 저대역(LB) 안테나일 수 있다.
이와 관련하여, 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1) 및 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행 중 상호 간섭에 따라 간섭 수준이 증가할 수 있다. 따라서, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 수신되는 제1 신호 또는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 수신되는 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 안테나(ANT, 1100S)를 통해 신호를 수신할 수 있다.
이에 따라, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 수신되는 제1 신호와 안테나(ANT, 1100S)를 통해 수신되는 신호를 이용하여 DL-MIMO를 수행할 수 있다. 또한, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 수신되는 제2 신호와 안테나(ANT, 1100S)를 통해 수신되는 신호를 이용하여 DL-MIMO를 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1) 및 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행 중 상호 간섭에 따라 간섭 수준이 증가할 수 있다. 따라서, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 송신되는 제1 신호 또는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 송신되는 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 안테나(ANT, 1100S)를 통해 신호를 송신할 수 있다.
이에 따라, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 송신되는 제1 신호와 안테나(ANT, 1100S)를 통해 송신되는 신호를 이용하여 UL-MIMO를 수행할 수 있다. 또한, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 송신되는 제2 신호와 안테나(ANT, 1100S)를 통해 송신되는 신호를 이용하여 UL-MIMO를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 중대역(MB)에서 동작하는 안테나도 회로 기판(PCB) 상에 저대역(LB) 안테나와 함께 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)는 제3 유전체 구조물 상에 프린트된 제3 금속 패턴(M3)과 제3 슬롯(S3)을 통해 제3 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)의 제3 유전체 구조물은 회로 기판의 일 단부에 배치되고, 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)는 회로 기판(PCB)과 제3 급전부를 통해 연결되도록 구성될 수 있다.
한편, 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)는 제4 유전체 구조물 상에 프린트된 제4 금속 패턴(M4)과 제4 슬롯(S4)을 통해 제4 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)의 제4 유전체 구조물은 회로 기판의 타 단부에 배치되고, 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)는 회로 기판(PCB)과 제4 급전부를 통해 연결되도록 구성될 수 있다. 여기서, 제3 신호 및 제4 신호는 중대역(MB)에 해당하는 제2 대역의 신호일 수 있다.
이와 관련하여, 동일 대역에서 동작하는 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)와 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)는 회로 기판(PCB)의 서로 다른 단부에 배치될 수 있다. 따라서, 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)와 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)는 상호 간에 간섭 수준을 저감하고 격리도(isolation)를 향상시킬 수 있다.
복수 개의 중대역(HB) 안테나가 배치됨에 따라 제2 대역에서 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 송수신부 회로(1250)와 동작 가능하게 결합되고, 중대역(MB)에 해당하는 제2 대역에서 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 기저대역 프로세서(1400)는 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3) 및 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)를 통해 제2 대역에서 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 구성될 수 있다.
한편, 통신 용량을 증대하기 위해 반송파 집성(carrier aggregation, CA)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 대역의 제1 신호와 제2 대역의 제3 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다. 즉, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 수신되는 제1 대역의 제1 신호와 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)를 통해 수신되는 제2 대역의 제3 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다.
이와 관련하여, 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)와 인접한 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)보다 이격된 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)를 이용하여 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 따라서, 반송파 집성(CA) 시에 인접한 대역 간의 간섭 수준을 저감할 수 있다.
한편, 제1 대역의 제1 신호와 제2 대역의 제3 신호를 통한 반송파 집성 시, 제1 신호 또는 제3 신호의 품질이 임계치 이하이면, 다른 안테나들을 통해 반송 파 집성이 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 대역의 제2 신호와 제2 대역의 제4 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다. 즉, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 수신되는 제1 대역의 제2 신호와 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)를 통해 수신되는 제2 대역의 제4 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다.
이와 관련하여, 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)와 인접한 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)보다 이격된 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)를 이용하여 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 따라서, 반송파 집성(CA) 시에 인접한 대역 간의 간섭 수준을 저감할 수 있다.
한편, 기저대역 프로세서(1400)는 반송파 집성된 신호들을 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 이 경우, 각각의 MIMO 스트림 간의 격리도가 CA 신호 간의 격리도보다 더 중요하다. 따라서, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 대역의 제1 신호와 제2 대역의 제4 신호를 통해 제1 정보를 획득하고, 제1 대역의 제2 신호와 제2 대역의 제3 신호를 통해 제2 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 기저대역 프로세서(1400)는 반송파 집성된 신호에 대해 DL-MIMO를 수행하면서, MIMO 스트림 간 간섭 수준을 저감할 수 있다. 이 경우, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)와 인접한 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)를 통해 제1 CA 신호를 수신하도록 제어한다. 또한, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)와 인접한 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)를 통해 제2 CA 신호를 동시에 수신하도록 제어한다.
이와 유사하게, 기저대역 프로세서(1400)는 반송파 집성된 신호에 대해 UL-MIMO를 수행하면서, MIMO 스트림 간 간섭 수준을 저감할 수 있다. 이 경우, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)와 인접한 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)를 통해 제1 CA 신호를 송신하도록 제어한다. 또한, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)와 인접한 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)를 통해 제2 CA 신호를 동시에 송신하도록 제어한다.
한편, 본 발명에 따른 고대역(HB)에서 동작하는 안테나도 회로 기판(PCB) 상에 저대역(LB) 안테나 및/또는 중대역(MB)와 함께 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 고대역(HB)에서 동작하는 안테나에 대한 배치 구조와 동작에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명에 따른 적층 PCB에 의해 형성되는 슬롯 구조의 안테나(ANT, 1100S)를 이용하여 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 수신되는 제1 대역의 제1 신호의 품질이 임계치 이하이면, 안테나(ANT, 1100S)와 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 MIMO를 수행할 수 있다. 또한, 기저대역 프로세서(1400)는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 수신되는 제1 대역의 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 안테나(ANT, 1100S)와 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 MIMO를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 적층 PCB에 의해 형성되는 슬롯 구조의 안테나(ANT, 1100S)를 이용하여 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 대역의 제1 신호 또는 제2 신호와 제2 대역의 제3 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 신호는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 수신되고 제2 신호는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 수신될 수 있다. 또한, 제2 대역의 제3 신호는 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)를 통해 수신될 수 있다.
이와 관련하여, 제1 신호 또는 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 안테나(ANT, 1100S)를 통해 수신되는 제1 대역의 신호와 제3 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다.
다른 예로, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 대역의 제1 신호 또는 제2 신호와 제2 대역의 제4 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 신호는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 수신되고 제2 신호는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 수신될 수 있다. 또한, 제2 대역의 제4 신호는 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)를 통해 수신될 수 있다.
이와 관련하여, 제1 신호 또는 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 안테나(ANT, 1100S)를 통해 수신되는 제1 대역의 신호와 제4 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다.
한편, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 대역의 제1 신호 또는 제2 신호와 제2 대역의 제3 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 신호는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 송신되고 제2 신호는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 송신될 수 있다. 또한, 제2 대역의 제3 신호는 제3 안테나(MB_ANT3, 1100-3)를 통해 송신될 수 있다.
이와 관련하여, 제1 신호 또는 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 안테나(ANT, 1100S)를 통해 송신되는 제1 대역의 신호와 제3 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다.
다른 예로, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 대역의 제1 신호 또는 제2 신호와 제2 대역의 제4 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 신호는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1)를 통해 송신되고 제2 신호는 제2 안테나(LB_ANT2, 1100-2)를 통해 송신될 수 있다. 또한, 제2 대역의 제4 신호는 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)를 통해 송신될 수 있다.
이와 관련하여, 제1 신호 또는 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 안테나(ANT, 1100S)를 통해 송신되는 제1 대역의 신호와 제4 신호를 통해 반송파 집성(CA)을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 복수의 안테나들(1100)을 구비하는 안테나 시스템(1000)을 통해 저대역(LB), 중대역(MB) 및 고대역(HB)에서 차량에서 차량 외부의 엔티티와 무선 통신을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 차량 지붕 프레임 내부에 탑재될 수 있는 안테나 시스템(1000)의 복수의 안테나들(1100)은 외측 방향으로 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1) 내지 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)는 제1 슬롯(S1) 내지 제4 슬롯(S4)을 통해 제1 신호 내지 제4 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 즉, 회로 기판(PCB)의 외측 방향으로 형성된 제1 슬롯(S1) 내지 제4 슬롯(S4)을 통해 외측 방향으로 제1 신호 내지 제4 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 저대역(LB) 및 중대역(MB)에서 동작하는 복수의 안테나들(1100-1 내지 1100-4)과 슬롯 안테나(ANT, 1100S)는 송수신부 회로(1250)과 동작 가능하게 결합될 수 있다. 이와 관련하여, 송수신부 회로(1250)는 회로 기판(PCB)의 전면 또는 배면에 배치될 수 있다. 송수신부 회로(1250)는 회로 기판(PCB)의 전면의 유전체 영역에 형성된 신호 패드를 통해 각 안테나의 급전부(F1 내지 F6)과 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 송수신부 회로(transceiver circuit, 1250)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1) 내지 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4) 및 슬롯 안테나(ANT, 1100S) 중 적어도 하나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다. 여기서, 송수신부 회로(1250)는 전력 증폭기와 저잡음 증폭기를 구비하는 RFIC (radio frequency integrated chip)일 수 있다.
이와 관련하여, 기저대역 프로세서(baseband processor, 1400)는 송수신부 회로(1250)와 연결되어 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1) 내지 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4)와 슬롯 안테나(ANT, 1100S)를 통해 다중 입출력(MIMO) 및/또는 반송파 집성(CA)을 수행하도록 구성될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 양상에 따른 차량에 탑재 가능한 안테나 시스템(1000)에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 발명의 다른 양상에 따른 안테나 시스템(100)이 구비되는 차량에 대해 설명하기로 한다. 이와 관련하여, 전술된 안테나 시스템에 관한 설명이 차량에도 적용될 수 있고, 안테나 시스템이 탑재되는 차량에 대한 설명도 전술된 안테나 시스템에 적용될 수 있다.
이와 관련하여, 도 3은 도 1 내지 도 2c 및 도 4 내지 도 13b의 일 예시에 따른 안테나 시스템을 구비하는 차량의 구성을 나타낸다. 한편, 도 1 내지 도 13b를 참조하면, 차량(300)은 통신 장치(400)의 적어도 일부를 구성하는 안테나 시스템(1000)을 포함할 수 있다. 또한, 차량(300)은 오브젝트 검출 장치 및 네비게이션 시스템 등을 구비하거나 이들과 연동하는 텔레매틱스 모듈(TCU)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 텔레매틱스 모듈(TCU)은 도 3과 같이 오브젝트 검출 장치 이외에 다양한 구성을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템(1000)은 제1 안테나(LB_ANT1, 1100-1) 내지 제4 안테나(MB_ANT4, 1100-4) 및 슬롯 안테나(ANT, 1100S) 중 적어도 하나를 통해 신호를 방사하도록 제어하는 송수신부 회로(1250)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템은 송수신부 회로(1250)를 통해 인접 차량, RSU (Road Side Unit) 및 기지국 중 적어도 하나와 통신하도록 구성된 기저대역 프로세서(1400)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 자율 주행 등을 위해 인접 차량, RSU, 기지국 등 다양한 엔티티로부터 동시에 정보를 수신할 필요가 있는 경우, 다중 입출력(MIMO)을 통해 광대역 수신이 가능하다는 장점이 있다. 이에 따라, 차량은 다양한 엔티티로부터 동시에 서로 다른 정보를 수신하여 통신 용량을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 차량에서 대역폭의 확장 없이도 MIMO 동작을 통해 통신 용량을 향상시킬 수 있다.
대안으로, 차량은 다양한 엔티티로부터 동시에 동일한 정보를 동시에 수신하여 주변 정보에 대한 신뢰성을 향상시키고 레이턴시를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 차량에서 URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communication) 통신이 가능하고 차량은 URLLC UE로 동작할 수 있다. 이를 위해, 스케줄링을 수행하는 기지국은 URLLC UE로 동작하는 차량을 위해 시간 슬롯을 우선적으로 할당할 수 있다. 이를 위해 이미 다른 UE에게 할당된 특정 시간-주파수 자원 중 일부를 펑처링(puncturing)할 수 있다.
한편, 본 발명의 안테나 시스템의 제1 및 제2 안테나(LB_ANT1, LB_ANT2)와 슬롯 안테나(ANT, 1100S)는 제1 주파수 대역인 저대역(LB)에서 방사체로서 동작할 수 있다. 또한, 제3 및 제4 안테나(MB_ANT1, MB_ANT2)는 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역에서 방사체로서 동작할 수 있다.
이에 따라, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 및 제2 안테나(LB_ANT1, LB_ANT2)와 슬롯 안테나(ANT, 1100S) 중 적어도 하나를 통해 제1 대역의 제1 신호를 수신하고, 제3 및 제4 안테나(MB_ANT1, MB_ANT2) 중 적어도 하나를 통해 제2 대역의 제2 신호를 수신하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 따라서, 기저대역 프로세서(1400)는 제1 대역과 제2 대역이 결합된 대역을 통해 반송파 집성(CA: Carrier Aggregation)을 수행할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 자율 주행 등을 위해 대용량의 데이터를 수신할 필요가 있는 경우, 반송파 집성을 통해 광대역 수신이 가능하다는 장점이 있다.
이에 따라, 차량은 eMBB (Enhanced Mobile Broad Band) 통신이 가능하고 차량은 eMBB UE로 동작할 수 있다. 이를 위해, 스케줄링을 수행하는 기지국은 eMBB UE로 동작하는 차량을 위해 광대역 주파수 자원을 할당할 수 있다. 이를 위해 이미 다른 UE에게 할당된 주파수 자원을 제외하고 여유 있는 주파수 대역들에 대한 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 광대역 안테나 시스템이 도 2a 내지 도 2c와 같은 구조로 차량에 탑재될 수 있다. 즉, 광대역 안테나 시스템이 탑재되는 차량은 도 2a 내지 도 2c와 같이 차량 지붕 위, 지붕 내부 또는 지붕 프레임 내부에 탑재될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 광대역 안테나 시스템과 상기 안테나 시스템이 탑재되는 차량의 구성도를 나타낸다. 도 4 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 광대역 안테나 시스템이 탑재되는 차량(300)은 안테나 시스템(1000)이 탑재되고, 안테나 시스템(1000)은 자체적으로 또는 통신 장치(400)를 통해 근거리 통신, 무선 통신 및 V2X 통신 등을 수행할 수 있다. 이를 위해, 기저대역 프로세서(1400)는 안테나 시스템(1000)을 통해 인접 차량, RSU 및 기지국으로부터 신호를 수신하거나 이들로 신호를 송신하도록 제어할 수 있다.
대안으로, 기저대역 프로세서(1400)는 통신 장치(400)를 통해 인접 차량, RSU, 인접 사물 및 기지국으로부터 신호를 수신하거나 이들로 신호를 송신하도록 제어할 수 있다. 여기서, 인접 사물에 대한 정보는 차량(300)의 카메라(331), 레이다(332), 라이다(333), 센서(334, 335) 등의 오브젝트 검출 장치를 통해 획득될 수 있다. 또 다른 대안으로, 기저대역 프로세서(1400)는 통신 장치(400)와 안테나 시스템(1000)을 인접 차량, RSU, 인접 사물 및 기지국으로부터 신호를 수신하거나 이들로 신호를 송신하도록 제어할 수 있다.
이와 관련하여, 도 1 내지 도 13b를 참조하면, 안테나 시스템(1000)을 구비하는 차량(300)은 복수의 안테나들(1100-1 내지 1100-4)과 슬롯 안테나(ANT, 1100S), 송수신부 회로(1250) 및 기저대역 프로세서(1400)를 포함하도록 구성 가능하다. 도 1 내지 도 13b에 따른 본 발명에 따른 안테나 시스템(1000)을 구비하는 차량에서 주요한 기술적 특징은 다음과 같다. 이와 관련하여, 전술한 안테나 시스템(1000)과 관련한 모든 기술적 특징이 이하의 설명에 적용 가능하다.
차량에 탑재되는 안테나 시스템(1000)은 제1 회로 기판(S1), 제2 회로 기판(S2), 급전부(feed structure, FS) 및 안테나(ANT, 1100S)을 포함하도록 구성된다. 이와 관련하여, 안테나(ANT, 1100S)는 도 7c에 도시된 바와 같이 은 제1 회로 기판(S1)과 제2 회로 기판(S2) 사이의 공간에 형성되는 슬롯 안테나일 수 있다.
한편, 제1 회로 기판(S1)은 금속 프레임(metal frame, MF)에 장착될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 회로 기판(S2)은 제1 회로 기판(S1)과 금속 지지체(metal supporter, MS1, MS2)를 통해 소정 간격 이격되어 배치되도록 구성될 수 있다. 또한, 급전부(FS)는 제1 회로 기판(S1)과 제2 회로 기판(S2) 사이를 연결하도록 구성될 수 있다. 즉, 급전부(FS)는 슬롯 안테나에 해당하는 안테나(ANT, 1100S)를 급전하도록 구성된다.
따라서, 슬롯 안테나에 해당하는 안테나(ANT, 1100S)는 제1 회로 기판(S1)과 제2 회로 기판(S2) 사이의 공간을 통해 급전부(FS)로부터 전달된 신호가 방사되도록 구성될 수 있다.
한편, 차량에 탑재되는 안테나 시스템(1000)은 슬롯 안테나에 해당하는 안테나(ANT, 1100S)와 별도로 안테나 시스템(1000)에 배치되는 복수의 안테나들(1100-1 내지 1100-4)을 포함할 수 있다.
한편, 송수신부 회로(1250)는 안테나(ANT, 1100S) 및 복수의 안테나 (1100-1 내지 1100-4) 중 적어도 하나를 통해 신호를 방사하도록 제어할 수 있다. 또한, 기저대역 프로세서(1400)는 송수신부 회로(1250)를 통해 인접 차량, RSU (Road Side Unit) 및 기지국 중 적어도 하나와 통신하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 Sub PCB는 인접한 영역으로 확장되어 이에 따라 슬롯 안테나 영역을 확장시킬 수 있다. 따라서, 슬롯 안테나의 공진 주파수가 저대역(LB)에서도 동작하도록 할 수 있다. 이와 관련하여, 도 10a는 일 실시 예에 따른 확장 PCB를 구비하는 제2 회로 기판의 구성을 나타낸다. 한편, 도 10b는 서브 PCB와 확장 PCB를 구비하는 안테나 구조에서, 확장 PCB를 급전하는 구성을 나타낸다.
이와 관련하여, 제2 회로 기판(S2)은 서브 PCB(S2-1) 및 확장(extended) PCB (S2-L, S2-R)을 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 서브 PCB(S2-1)는 SDARS 안테나가 배치되도록 구성될 수 있다. 한편, 확장 PCB (S2-L, S2-R)는 서브 PCB (S2)의 일 측 또는 타 측에 서브 PCB (S2)와 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 확장 PCB (S2-L, S2-R)는 제2 회로 기판이 배치되는 영역이 확장되도록 구성될 수 있다.
한편, 제1 회로 기판(S1) 및 제2 회로 기판(S2) 사이에 수직하게 형성되는 급전부(FS)의 금속 포스트는 확장 PCB (S2-L)와 직접 연결될 수 있다.
또는, 급전부(FS)의 금속 포스트는 확장 PCB (S2-L)와 커플링 급전되도록 이격될 수 있다. 이와 관련하여, 급전부(FS)의 금속 포스트는 제2 회로 기판의 확장 PCB (S2-L)와 수직하게 이격되어 배치되는 급전 플레이트(FP)와 연결될 수 있다. 한편, 제1 회로 기판(S1) 및 제2 회로 기판(S2) 사이에 수직하게 형성되는 급전 플레이트(FP)는 확장 PCB (S2-L)와 소정 간격 이격될 수 있다. 이 경우, 급전 플레이트(FP)로부터의 신호는 확장 PCB (S2-L)로 커플링될 수 있다.
한편, 제1 회로 기판(S1)은 차량의 금속 프레임과 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 한편, 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 전면에는 금속 플레이트(MP)가 배치될 수 있다. 또한, 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 일 측면에는 제2 금속 플레이트(MP2)가 배치될 수 있다. 또한, 제2 회로 기판 중 서브 PCB (S2)의 타 측면에는 급전 포스트와 연결된 급전 플레이트(FP)가 서브 PCB(S2)와 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
한편, 금속 플레이트(MP)는 서로 다른 커패시턴스 및 인덕턴스 값을 갖는 복수의 단자를 구비하는 스위칭 유닛(SW)과 연결되어 안테나의 공진 주파수를 변경하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 스위칭 유닛(SW)은 특정 커패시턴스(C) 값을 갖는 커패시터 및 가변 인덕턴스 값을 갖는 인덕터와 이에 각각 연결되는 제1 및 제2 스위치(S1, S2)로 구성될 수 있다. 하지만, 스위칭 유닛(SW)은 전술한 구성에 한정되는 것은 아니라, 가변 커패시턴스 값을 갖는 커패시터와 가변 인덕턴스 값을 갖는 인덕터와 이에 각각 연결되는 제1 및 제2 스위치(S1, S2)로 구성될 수 있다.
이상에서는 차량에 탑재되는 안테나 시스템 및 안테나 시스템이 탑재된 차량에 대해 살펴보았다. 이와 관련하여, 본 발명에서 제안된 안테나 구조는 차량의 지붕(roof) 영역 내에 구현되는 안테나 통합 모듈에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명에서 제안된 안테나 구조는 다른 안테나 구성들 외에 부가적인 안테나 구현이 필요한 경우, 추가적인 구조물이나 공간에 대한 제약이 없이 기본적으로 구현되어 있는 구조물들을 이용할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 종래 기술은 안테나 통합 모듈 설계에 있어 각 안테나에 대해 공간을 따로 할당하고, 안테나 동작에 필요한 패턴 등의 구조를 다시 설계해야 한다. 반면, 본 발명에서 제안된 기술을 Sub PCB를 필요로 하는 모듈 구조에서 추가적인 공간 할당이나 구조물 설계없이 하나 이상의 안테나 동작을 실현할 수 있다. 이와 관련하여, main PCB와 Sub PCB 사이에 복수의 급전부를 상호 직교하게 배치하게 수직 편파를 갖는 안테나 및 수평 편파를 갖는 안테나를 구현할 수 있다. 또는, main PCB와 Sub PCB 사이에 그라운드 월을 배치하고, 복수의 급전부를 그라운드 월에 의해 분리된 각각의 영역에 배치할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 본 발명에서 제안된 적층 PCB를 이용한 슬롯 안테나 구조는 main PCB와 Sub PCB를 적층으로 구성하는 모든 안테나 시스템에 적용 가능하다. 이와 관련하여, 안테나 모듈 설계에 있어 최소 하나 이상의 안테나에 대해 추가적인 구조나 공간 할당없이 안테나 기능을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 제안된 적층 PCB를 이용한 슬롯 안테나 구조는 차량용 안테나 이외에 다른 기기에서도 적용이 가능하다.
이상에서는 본 발명에 따른 차량에 탑재되는 안테나 시스템 및 안테나 시스템이 탑재된 차량에 대해 살펴보았다. 이러한 차량에 탑재되는 안테나 시스템 및 안테나 시스템이 탑재된 차량과 기지국을 포함하는 무선 통신 시스템에 대해 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 14는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 블록 구성도를 예시한다.
도 14를 참조하면, 무선 통신 시스템은 제 1 통신 장치(910) 및/또는 제 2 통신 장치(920)을 포함한다. 'A 및/또는 B'는 'A 또는 B 중 적어도 하나를 포함한다'와 동일한 의미로 해석될 수 있다. 제 1 통신 장치가 기지국을 나타내고, 제 2 통신 장치가 단말을 나타낼 수 있다(또는 제 1 통신 장치가 단말을 나타내고, 제 2 통신 장치가 기지국을 나타낼 수 있다).
기지국(BS: Base Station)은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), gNB(Next Generation NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), gNB(general NB), 5G 시스템, 네트워크, AI 시스템, RSU(road side unit), 로봇 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말(Terminal)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치, 차량(vehicle), 로봇(robot), AI 모듈 등의 용어로 대체될 수 있다.
제 1 통신 장치와 제 2 통신 장치는 프로세서(processor, 911,921), 메모리(memory, 914,924), 하나 이상의 Tx/Rx RF 모듈(radio frequency module, 915,925), Tx 프로세서(912,922), Rx 프로세서(913,923), 안테나(916,926)를 포함한다. 프로세서는 앞서 살핀 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 보다 구체적으로, DL(제 1 통신 장치에서 제 2 통신 장치로의 통신)에서, 코어 네트워크로부터의 상위 계층 패킷은 프로세서(911)에 제공된다. 프로세서는 L2 계층의 기능을 구현한다. DL에서, 프로세서는 논리 채널과 전송 채널 간의 다중화(multiplexing), 무선 자원 할당을 제 2 통신 장치(920)에 제공하며, 제 2 통신 장치로의 시그널링을 담당한다. 전송(TX) 프로세서(912)는 L1 계층 (즉, 물리 계층)에 대한 다양한 신호 처리 기능을 구현한다. 신호 처리 기능은 제 2 통신 장치에서 FEC(forward error correction)을 용이하게 하고, 코딩 및 인터리빙(coding and interleaving)을 포함한다. 부호화 및 변조된 심볼은 병렬 스트림으로 분할되고, 각각의 스트림은 OFDM 부반송파에 매핑되고, 시간 및/또는 주파수 영역에서 기준 신호(Reference Signal, RS)와 멀티플렉싱되며, IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)를 사용하여 함께 결합되어 시간 영역 OFDMA 심볼 스트림을 운반하는 물리적 채널을 생성한다. OFDM 스트림은 다중 공간 스트림을 생성하기 위해 공간적으로 프리코딩된다. 각각의 공간 스트림은 개별 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기,915)를 통해 상이한 안테나(916)에 제공될 수 있다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 전송을 위해 각각의 공간 스트림으로 RF 반송파를 변조할 수 있다. 제 2 통신 장치에서, 각각의 Tx/Rx 모듈(또는 송수신기,925)는 각 Tx/Rx 모듈의 각 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 캐리어로 변조된 정보를 복원하여, 수신(RX) 프로세서(923)에 제공한다. RX 프로세서는 layer 1의 다양한 신호 프로세싱 기능을 구현한다. RX 프로세서는 제 2 통신 장치로 향하는 임의의 공간 스트림을 복구하기 위해 정보에 공간 프로세싱을 수행할 수 있다. 만약 다수의 공간 스트림들이 제 2 통신 장치로 향하는 경우, 다수의 RX 프로세서들에 의해 단일 OFDMA 심볼 스트림으로 결합될 수 있다. RX 프로세서는 고속 푸리에 변환 (FFT)을 사용하여 OFDMA 심볼 스트림을 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환한다. 주파수 영역 신호는 OFDM 신호의 각각의 서브 캐리어에 대한 개별적인 OFDMA 심볼 스트림을 포함한다. 각각의 서브캐리어 상의 심볼들 및 기준 신호는 제 1 통신 장치에 의해 전송된 가장 가능성 있는 신호 배치 포인트들을 결정함으로써 복원되고 복조 된다. 이러한 연 판정(soft decision)들은 채널 추정 값들에 기초할 수 있다. 연판정들은 물리 채널 상에서 제 1 통신 장치에 의해 원래 전송된 데이터 및 제어 신호를 복원하기 위해 디코딩 및 디인터리빙 된다. 해당 데이터 및 제어 신호는 프로세서(921)에 제공된다.
UL(제 2 통신 장치에서 제 1 통신 장치로의 통신)은 제 2 통신 장치(920)에서 수신기 기능과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로 제 1 통신 장치(910)에서 처리된다. 각각의 Tx/Rx 모듈(925)는 각각의 안테나(926)을 통해 신호를 수신한다. 각각의 Tx/Rx 모듈은 RF 반송파 및 정보를 RX 프로세서(923)에 제공한다. 프로세서 (921)는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (924)와 관련될 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독 가능 매체로서 지칭될 수 있다.
이와 같은 차량에 탑재되는 안테나 시스템 및 안테나 시스템이 탑재된 차량의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따르면, 차량에 탑재되는 안테나 시스템에서 적층 PCB 사이의 공간에 형성되는 슬롯 안테나를 통해 로우 프로파일 구조의 안테나들을 배치할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량에 탑재되는 안테나 시스템에서 저대역(LB) 안테나를 광대역 동작하면서 방사 효율을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량에 탑재되는 안테나 시스템에서 서로 다른 안테나 간 간섭 수준을 저감할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 저대역(LB) 안테나와 다른 안테나들을 하나의 안테나 모듈에 구현하여 다양한 통신 시스템을 지원하기 위해 광대역에서 동작 가능한 안테나 시스템을 차량에 탑재하기 위한 구조를 제시할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 안테나 시스템을 저대역(LB)과 다른 대역에서 서로 다른 안테나로 최적화하여, 차량의 지붕 프레임 내에 최적의 구성과 성능으로 안테나 시스템을 배치할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 특정 대역에서 다수의 안테나들을 이용하여 다중 입출력(MIMO) 및 다이버시티 동작을 차량의 안테나 시스템에서 구현할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
전술한 본 발명과 관련하여, 차량에 탑재되는 안테나 시스템의 다수의 안테나와 이들에 대한 제어를 수행하는 구성의 설계 및 이의 구동은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 차량에 탑재되는 안테나 시스템에 있어서,
    금속 프레임에 장착될 수 있도록 구성된 제1 회로 기판;
    상기 제1 회로 기판과 금속 지지체(metal supporter)를 통해 소정 간격 이격되어 배치되는 제2 회로 기판;
    상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이를 연결하도록 구성된 급전부; 및
    상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이의 공간을 통해 상기 급전부로부터 전달된 신호가 방사되도록 구성된 안테나를 포함하는, 안테나 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 급전부는,
    상기 제1 회로 기판 상에 그라운드 영역이 제거된 영역에 상호 간에 소정 간격으로 이격된 제1 신호 패드 및 제2 신호 패드; 및
    상기 제1 신호 패드 및 제2 신호 패드 중 적어도 하나와 연결되고, 상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판 사이에 수직하게 형성되는 금속 포스트(metal post)를 포함하는, 안테나 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 회로 기판은,
    SDARS 안테나가 배치되는 서브 PCB; 및
    상기 서브 PCB의 일 측 또는 타 측에 상기 서브 PCB와 인접하게 배치되어 상기 제2 회로 기판이 배치되는 영역이 확장되도록 구성된 확장(extended) PCB를 더 포함하는, 안테나 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판 사이에 수직하게 형성되는 상기 급전부의 금속 포스트는 상기 확장 PCB와 직접 연결되거나 또는 커플링 급전되도록 이격되는 것을 특징으로 하는, 안테나 시스템.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 급전부의 금속 포스트는 상기 제2 회로 기판과 수직하게 이격되어 배치되는 급전 플레이트와 연결되고,
    상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판 사이에 수직하게 형성되는 상기 급전 플레이트는 상기 확장 PCB와 소정 간격 이격되고,
    상기 급전 플레이트로부터의 신호는 상기 확장 PCB로 커플링되는 것을 특징으로 하는, 안테나 시스템.
  6. 제4 항 또는 제5 항에 있어서,
    상기 금속 포스트로부터의 신호는 상기 급전부, 상기 확장 PCB, 상기 서브 PCB, 상기 금속 지지체 및 상기 제1 PCB에 해당하는 영역을 통해 방사되고,
    상기 안테나는,
    상기 금속 지지체 중 하나에 의해 형성되는 제1 영역을 통해 제1 주파수에서 공진하고,
    상기 금속 지지체 중 다른 하나에 의해 형성되는 제2 영역을 통해 제2 주파수에서 공진하는, 안테나 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 회로 기판은 상기 차량의 상기 금속 프레임과 소정 간격 이격되어 배치되고,
    상기 제2 회로 기판 중 서브 PCB의 전면에는 금속 플레이트가 배치되는, 안테나 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 회로 기판 중 서브 PCB의 일 측면에는 제2 금속 플레이트가 배치되고,
    상기 제2 회로 기판 중 서브 PCB의 타 측면에는 급전 포스트와 연결된 급전 플레이트가 상기 서브 PCB와 소정 간격 이격되어 배치되고,
    상기 금속 플레이트는 서로 다른 커패시턴스 및 인덕턴스 값을 갖는 복수의 단자를 구비하는 스위칭 유닛과 연결되어 상기 안테나의 공진 주파수를 변경하도록 구성되는, 안테나 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 안테나로 상기 급전부를 통해 신호를 전달하도록 구성되는 송수신부 회로(transceiver circuit)를 더 포함하고,
    상기 송수신부 회로는 상기 제1 회로 기판의 배면에 배치되는, 안테나 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 회로 기판은 복수의 안테나들이 배치되도록 구성되고,
    제1 유전체 구조물(dielectric structure) 상에 프린트된 제1 금속 패턴(metal pattern)과 제1 슬롯을 통해 제1 신호를 방사하도록. 상기 제1 회로 기판과 제1 급전부를 통해 연결되도록 구성된 제1 안테나;
    상기 제2 유전체 구조물 상에 제2 금속 패턴과 제2 슬롯을 통해 제2 신호를 방사하도록, 상기 제1 회로 기판과 제2 급전부를 통해 연결되도록 구성된 제2 안테나; 및
    상기 안테나, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 적어도 하나를 통해 신호를 방사하도록 제어하는 송수신부 회로(transceiver circuit)를 더 포함하는, 안테나 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 저대역(LB)에 해당하는 제1 대역에서 동작하고, 상기 회로 기판의 일측 및 일 단부와 연결되도록 제1 부분 및 제2 부분으로 구성되고,
    상기 제2 안테나는 저대역(LB)에 해당하는 제1 대역에서 동작하고, 상기 회로 기판의 타측 및 일 단부와 연결되도록 제1 부분 및 제2 부분으로 구성되는, 안테나 시스템.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 송수신부 회로와 동작 가능하게 결합되고, 복수의 안테나를 통해 저대역(LB)에 해당하는 제1 대역에서 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 상기 송수신부 회로를 제어하도록 구성된 기저대역 프로세서(baseband processor)를 더 포함하고,
    상기 복수의 안테나는 상기 안테나, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 이루어진 저대역(LB) 안테나인 것을 특징으로 하는, 안테나 시스템.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 회로 기판의 일 단부에 배치되는 제3 유전체 구조물 상에 프린트된 제3 금속 패턴과 제3 슬롯을 통해 제3 신호를 방사하도록, 상기 회로 기판과 제3 급전부를 통해 연결되도록 구성된 제3 안테나; 및
    상기 회로 기판의 일 단부에 배치되는 제4 유전체 구조물 상에 프린트된 제4 금속 패턴과 제4 슬롯을 통해 제4 신호를 방사하도록, 상기 회로 기판과 제4 급전부를 통해 연결되도록 구성된 제4 안테나를 더 포함하는, 안테나 시스템.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 기저대역 프로세서는,
    상기 제1 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 대역의 제1 신호의 품질이 임계치 이하이면, 상기 안테나와 상기 제2 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하고,
    상기 제2 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 대역의 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 상기 안테나와 상기 제1 안테나를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하는, 안테나 시스템.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 안테나 또는 상기 제2 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 대역의 제1 신호 또는 제2 신호와 상기 제3 안테나를 통해 수신되는 상기 제2 대역의 제3 신호를 통해 반송파 집성(carrier aggregation, CA)을 수행하고,
    상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호의 품질이 임계치 이하이면, 상기 안테나를 통해 수신되는 상기 제1 대역의 신호와 상기 제3 신호를 통해 반송파 집성(carrier aggregation, CA)을 수행하는, 안테나 시스템.
  16. 안테나 시스템을 구비하는 차량에 있어서,
    금속 프레임에 장착될 수 있도록 구성된 제1 회로 기판;
    상기 제1 회로 기판과 금속 지지체(metal supporter)를 통해 소정 간격 이격되어 배치되는 제2 회로 기판;
    상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이를 연결하도록 구성된 급전부;
    상기 제1 회로 기판과 상기 제2 회로 기판 사이의 공간을 통해 상기 급전부로부터 전달된 신호가 방사되도록 구성된 안테나;
    상기 안테나와 별도로 상기 안테나 시스템에 배치되는 복수의 안테나;
    상기 안테나 및 상기 복수의 안테나 중 적어도 하나를 통해 신호를 방사하도록 제어하는 송수신부 회로(transceiver circuit); 및
    상기 송수신부 회로를 통해 인접 차량, RSU (Road Side Unit) 및 기지국 중 적어도 하나와 통신하도록 구성된 기저대역 프로세서를 포함하는, 차량.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 회로 기판은,
    SDARS 안테나가 배치되는 서브 PCB; 및
    상기 서브 PCB의 일 측 또는 타 측에 상기 서브 PCB와 인접하게 배치되어 상기 제2 회로 기판이 배치되는 영역이 확장되도록 구성된 확장(extended) PCB를 더 포함하는, 차량.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판 사이에 수직하게 형성되는 상기 급전부의 금속 포스트는 상기 확장 PCB와 직접 연결되거나 또는 커플링 급전되도록 이격되는 것을 특징으로 하는, 안테나 시스템.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 급전부의 금속 포스트는 상기 제2 회로 기판과 수직하게 이격되어 배치되는 급전 플레이트와 연결되고,
    상기 제1 회로 기판 및 상기 제2 회로 기판 사이에 수직하게 형성되는 상기 급전 플레이트는 상기 확장 PCB와 소정 간격 이격되고,
    상기 급전 플레이트로부터의 신호는 상기 확장 PCB로 커플링되는 것을 특징으로 하는, 차량.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 제1 회로 기판은 상기 차량의 상기 금속 프레임과 소정 간격 이격되어 배치되고,
    상기 제2 회로 기판 중 서브 PCB의 전면에는 금속 플레이트가 배치되고, 상기 금속 플레이트는 서로 다른 커패시턴스 및 인덕턴스 값을 갖는 복수의 단자를 구비하는 스위칭 유닛과 연결되어 상기 안테나의 공진 주파수를 변경하도록 구성되는, 차량.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114639960A (zh) * 2022-03-09 2022-06-17 南京航空航天大学 一种可重构Fabry-Perot谐振腔天线
WO2023149591A1 (ko) * 2022-02-07 2023-08-10 엘지전자 주식회사 차량에 배치되는 광대역 안테나

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230066184A1 (en) * 2020-01-13 2023-03-02 Lg Electronics Inc. Antenna system mounted in vehicle
CN111628292B (zh) * 2020-06-05 2021-05-07 上海创功通讯技术有限公司 天线系统
WO2024071478A1 (ko) * 2022-09-29 2024-04-04 엘지전자 주식회사 차량에 배치되는 광대역 안테나

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003283239A (ja) * 2002-03-20 2003-10-03 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
JP2007150823A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 車載用無線受信装置
US20090128418A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-21 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Antenna
US20150200445A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Cisco Technology, Inc. Antenna Co-Located with PCB Electronics
KR20180025066A (ko) * 2016-08-31 2018-03-08 엘지전자 주식회사 차량에 탑재되는 안테나 시스템

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102176368B1 (ko) * 2015-01-05 2020-11-09 엘지전자 주식회사 안테나 모듈 및 이를 구비하는 이동 단말기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003283239A (ja) * 2002-03-20 2003-10-03 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
JP2007150823A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 車載用無線受信装置
US20090128418A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-21 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Antenna
US20150200445A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Cisco Technology, Inc. Antenna Co-Located with PCB Electronics
KR20180025066A (ko) * 2016-08-31 2018-03-08 엘지전자 주식회사 차량에 탑재되는 안테나 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023149591A1 (ko) * 2022-02-07 2023-08-10 엘지전자 주식회사 차량에 배치되는 광대역 안테나
CN114639960A (zh) * 2022-03-09 2022-06-17 南京航空航天大学 一种可重构Fabry-Perot谐振腔天线

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