WO2023234530A1 - Antenna device for vehicle and vehicle including same - Google Patents

Antenna device for vehicle and vehicle including same Download PDF

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WO2023234530A1
WO2023234530A1 PCT/KR2023/003889 KR2023003889W WO2023234530A1 WO 2023234530 A1 WO2023234530 A1 WO 2023234530A1 KR 2023003889 W KR2023003889 W KR 2023003889W WO 2023234530 A1 WO2023234530 A1 WO 2023234530A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation pattern
vehicle
metal frame
antenna device
opening
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/003889
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
성상봉
김진우
신용선
오제승
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a vehicle antenna device and a vehicle including the same, and relates to a broadband vehicle antenna device and a vehicle including the same.
  • an antenna for wireless communication must be provided in the vehicle.
  • the antenna may be installed inside or outside the vehicle.
  • the disclosed embodiment provides a compact antenna device coupled to a panel of a vehicle and a vehicle including the same.
  • the disclosed embodiments provide an antenna device including a radiation pattern that couples with a panel of a vehicle or a frame that is part of the panel, and a vehicle including the same.
  • the disclosed embodiment provides a compact antenna device coupled to a panel of a vehicle and a vehicle including the same.
  • the disclosed embodiments provide an antenna device including a radiation pattern that couples with a panel of a vehicle or a frame that is part of the panel, and a vehicle including the same.
  • a vehicle antenna according to the disclosed embodiment may include a metal frame including an opening.
  • the vehicle antenna device may include a radiation pattern in which at least a portion of the area in the thickness direction of the metal frame overlaps the opening and is electromagnetically coupled to the metal frame through the opening.
  • a vehicle may include a panel including a first opening.
  • the vehicle may include a metal frame inserted into the first opening, coupled to the panel, and including a second opening.
  • the vehicle may include a radiation pattern electromagnetically coupled to the metal frame while at least a portion of the area in the thickness direction of the metal frame overlaps the second opening.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a vehicle equipped with an antenna device according to the disclosed embodiment.
  • Figure 2 is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of the antenna device of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an antenna device including an insulating substrate according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an antenna device including an insulating substrate and a spacer according to an embodiment.
  • Figure 6 is a diagram showing an antenna device according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an antenna device according to another embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an antenna device including a plurality of openings according to an embodiment.
  • Figure 9 is a comparative example, showing the results of measuring the return loss of an antenna device consisting of only a radiation pattern.
  • Figure 10 shows the results of measuring the return loss of an antenna device including a radiation pattern and a metal frame according to an embodiment.
  • FIG 11 is a block diagram showing an antenna device according to the disclosed embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a vehicle electronic device including the antenna device of FIG. 11.
  • Figure 13 is a flowchart explaining a method of controlling the driving of a vehicle using an antenna according to an embodiment.
  • Some embodiments may be represented by functional block configurations and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented in various numbers of hardware and/or software configurations that perform specific functions.
  • the functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more processors or microprocessors, or may be implemented by circuit configurations to perform the intended function.
  • functional blocks of the present disclosure may be implemented in various programming or scripting languages.
  • Functional blocks may be implemented as algorithms running on one or more processors.
  • the present disclosure may employ conventional technologies for electronic environment setup, signal processing, and/or data processing. Terms such as module and configuration may be used broadly and are not limited to mechanical and physical configurations.
  • connection lines or connection members between components shown in the drawings merely exemplify functional connections and/or physical or circuit connections. In an actual device, connections between components may be represented by various replaceable or additional functional connections, physical connections, or circuit connections.
  • the description 'at least one of A, B, and C' means 'A', 'B', 'C', 'A and B', 'A and C', 'B and C', and 'A, This means that it can be any one of B, and C'.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a vehicle equipped with an antenna device according to the disclosed embodiment.
  • the vehicle antenna device according to the disclosed embodiment may be placed outside or inside the vehicle.
  • the vehicle antenna device may be installed in a shark fin module located on the exterior of the vehicle, such as glass or roof.
  • the vehicle antenna device may be installed inside the body of the vehicle.
  • the antenna When installing an antenna on the glass of a vehicle, if the glass is damaged due to an external impact, the antenna may also be damaged, and the length of the cable connecting the antenna and the PCB (printed circuit board) module may become long. Additionally, when two or more antennas are installed or mounted on glass to support diversity, there may be an isolation issue between the antennas. Additionally, since the shark fin module is exposed to the outside of the vehicle, there is a risk of damage due to external impact. In addition, due to the small size of the shark fin module, the size of the antenna also becomes smaller, which may deteriorate the antenna's radiation ability (or broadcast reception ability).
  • the shark fin The number of modules can be increased.
  • a vehicle antenna device unlike the antennas installed on the glass or shark fin module described above, it is not exposed to the outside of the vehicle. Therefore, the risk of damage can be reduced and the exterior of the vehicle can not be damaged.
  • an antenna device may be installed in an area 150 on the upper panel 115 forming the body of the vehicle 110.
  • the area 150 of the metal panel for example, 115
  • area 150 may be opened to allow an antenna device (not shown) coupled to the metal panel 115 to be placed.
  • area 150 may be an opening in top panel 115 .
  • an antenna device (not shown) is shown as an example installed in an area 150 at the top of the vehicle 110, but it can be installed anywhere inside or outside the vehicle 110. Installation will be possible.
  • the antenna device (not shown) is a vehicle's bonnet panel 121, door panel 122, fender panel 123, wheeler panel 124, and roof ( It may be installed in the lower area or inner area of at least one of the roof panel 115, bumper panel 126, and trunk panel 127.
  • the door panel 122 may include not only the front door panel on the driver's seat shown in FIG. 1, but also a rear door panel on the driver's seat, a front door panel on the passenger seat, and a rear door panel on the passenger seat.
  • the fender panel 123 may include not only the driver's seat side front fender panel shown in FIG. 1, but also the driver's seat side rear fender panel, the passenger seat side front fender panel, and the passenger seat side rear fender panel.
  • the wheeler panel 124 may include not only the front wheeler panel on the driver's seat shown in FIG. 1, but also a rear wheeler panel on the driver's seat, a front wheeler panel on the passenger seat, and a rear wheeler panel on the passenger seat.
  • the bumper panel 126 may include not only the front bumper panel shown in FIG. 1 but also a rear bumper panel.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment
  • FIG. 3 is a plan view of the antenna device of FIG. 2.
  • the antenna device according to one embodiment includes a metal frame 10 including an opening H and at least a thickness direction (for example, Z-axis direction) of the metal frame 10. A portion of the area overlaps the opening H and may include a radiation pattern 20 that is electromagnetically coupled to the metal frame 10 through the opening H.
  • the antenna device may further include a printed circuit board 30 electrically connected to the radiation pattern 20.
  • the metal frame 10 may be formed of a metal material with high thermal conductivity. When the vehicle antenna device is mounted on a vehicle, the metal frame 10 may be placed in contact with the panel of the vehicle. Thus, the metal frame 10 can form the body of the vehicle together with the vehicle panels.
  • the metal frame 10 may include a first frame 11 that accommodates the radiation pattern 20 and a second frame 12 disposed at an edge of the first frame 11 and coupled to the panel of the vehicle. .
  • the first frame 11 and the second frame 12 may be integrated.
  • the first frame 11 may have a flat surface including one or more openings H. Although one opening (H) is shown in the drawing, the present invention is not limited thereto. The number of openings H may be plural. Heat inside the vehicle may be released to the outside through the opening H described above. Alternatively, a conductive line connected to the printed circuit board 30, which will be described later, may be connected to the vehicle power module through the opening H described above.
  • the second frame 12 is disposed at the edge of the first frame 11 and can be combined with the panel of the vehicle.
  • the second frame 12 may be in direct contact with the panel of the vehicle.
  • the second frame 12 may include a protruding area P compared to the surface of the first frame 11 .
  • the height of the protruding area P may be higher than the height of the radiation pattern 20 and the printed circuit board 30.
  • the second frame 12 may serve as a housing including the radiation pattern 20 and the printed circuit board 30 to protect against external shocks, etc.
  • the radiation pattern 20 is disposed to face the outside of the vehicle 110, and the first frame 11 of the metal frame 10 is disposed to face the inside of the vehicle. It can be.
  • the metal frame 10 is placed in contact with the top panel of the vehicle, and the radiation pattern 20 is placed toward the outside of the vehicle. You can.
  • the radiation pattern 20 may be a sensor placed in the vehicle, for example, a sensor for a Tire Pressure Monitoring System (TPMS) that measures the air pressure of a tire, or an RKE (RKE) that can remotely open and close the vehicle door and start the engine. It can be applied to sensors for Remote Keyless Entry, etc.
  • the resonance frequency band of the radiation pattern 20 may be approximately 200 MHz or more and 500 MHz or less. Since the above-described frequency band is larger than the frequency band for cellular communication, the length of the radiation pattern 20 according to one embodiment is relatively longer than the length of the radiation pattern 20 for cellular communication. In general, the length of the radiation pattern 20 for communication with sensors within the vehicle or sensors located close to the vehicle may be approximately 200 mm or more and approximately 300 mm or less. As the length of the radiation pattern 20 increases, the influence on surrounding structures may increase.
  • the antenna device transmits and receives electromagnetic wave signals by electromagnetically coupling the radiation pattern 20 to the metal frame 10 through the opening H, thereby reducing the size of the radiation pattern 20 itself.
  • the radiation pattern 20 according to one embodiment is electromagnetically coupled to the metal frame 10 and uses the metal frame 10 or a panel of a vehicle in contact with the metal frame 10 as a radiation element, thereby improving radiation performance. You can.
  • the radiation pattern 20 may have a flat shape with a width greater than the thickness, and may be arranged parallel to the surface of the metal frame 10.
  • the radiation pattern 20 can be bent at least once to secure the resonance length while reducing the overall dimension of the radiation pattern 20.
  • the longest length of the radiation pattern 20 may be about 100 mm or less.
  • Radiation pattern 20 may include a plurality of radiation elements.
  • the radiation pattern 20 includes a first radiation element 21 arranged in a direction parallel to the longitudinal direction (e.g., X-axis direction) of the metal frame 10 and one end of the first radiation element 21. It may include a second radiating element 22 arranged in a direction parallel to the width direction (eg, Y-axis direction) of the metal frame 10 while contacting the.
  • the second radiating element 22 may further include a narrow slit S that is wide.
  • the width of the slit (for example, size in the Y-axis direction) may be about 1 mm or less.
  • each radiating element may be polygonal. However, it is not limited to this.
  • Each of the first and radiating elements 21, 22 may be polygonal, elliptical, circular, or some variation thereof. Since the radiation pattern 20 is compact by aligning a plurality of radiation elements in different directions, the overall size of the radiation pattern 20 can be reduced. Alternatively, the radiation pattern 20 may have a spiral shape or a patch shape.
  • the radiation pattern 20 may be arranged to extend into the opening H.
  • the radiation pattern 20 has a first area overlapping with the opening H in the thickness direction (for example, Z-axis direction) of the metal frame 10 and an opening in the thickness direction of the metal frame 10 ( It may include a second region that does not overlap with H).
  • the second area of the radiation pattern 20 may overlap the metal frame 10.
  • the frequency band resonated by the radiation pattern 20 is determined, and electromagnetic waves mainly resonate in the radiation pattern 20, so it is preferable that the first region be large in size.
  • the size of the first area may be larger than or equal to the size of the second area.
  • the degree of coupling may be adjusted depending on the degree of overlap between the radiation pattern 20 and the opening H, that is, the size of the first region.
  • the feeding point (not shown) and the grounding point (not shown) may be disposed in a coupled area of the radiation pattern, for example, in the first area of the radiation pattern 20. However, it is not limited to this.
  • the feeding point may be placed in the first area of the radiation pattern 20, and the ground point may be placed in the second area of the radiation pattern 20.
  • the feeding point may be placed on the radiation pattern 20 and the grounding point may be placed on the metal frame 10 or a vehicle panel in contact with the metal frame 10.
  • the separation distance between the radiation pattern 20 and the metal frame 10 may be a distance that allows electromagnetically coupling.
  • the gap between the radiation pattern 20 and the metal frame 10 may be less than or equal to the width of the radiation pattern 20.
  • the gap between the radiation pattern 20 and the metal frame 10 may be about 10 mm or less. Therefore, when the radiation pattern 20 resonates within a specific frequency range, the metal frame 10 and the radiation pattern 20 are electromagnetically coupled, so that the electromagnetic wave can also resonate in the metal frame 10. Electromagnetic waves may resonate primarily in the radiation pattern 20 and auxiliary in the metal frame 10.
  • the printed circuit board 30 may be a double-sided printed circuit board or a single-sided printed circuit board.
  • Various circuit modules may be mounted on the printed circuit board 30.
  • a circuit module may include a capacitor, a coil, a resistance element, a power circuit that supplies power, memory, a processor, etc.
  • Printed circuit board 30 may also be accommodated within metal frame 10. Some areas of the printed circuit board 30 overlap the opening H in the thickness direction (e.g., Z-axis direction) of the metal frame 10, and the remaining area of the printed circuit board 30 overlaps the metal frame 10. ) may not overlap with the opening (H) in the thickness direction. Heat generated from the circuit module mounted on the printed circuit board 30 may be released through the opening H described above. Additionally, the second region of the printed circuit board 30 may be mounted on the metal frame 10 to fix the printed circuit board 30 to the metal frame 10.
  • Circuit modules may be distributed on at least one of the upper and lower surfaces of the printed circuit board 30 . However, it is not limited to this.
  • the circuit module may be disposed only on the top or bottom surface of the printed circuit board 30. For example, by placing the circuit module between the printed circuit board 30 and the metal frame 10, the circuit module can be protected by the printed circuit board 30 and the metal frame 10.
  • Some areas of the radiation pattern 20 may be disposed on the printed circuit board 30 . That is, the printed circuit board 30 can support the radiation pattern 20. The remaining areas of the radiation pattern 20 may be arranged side by side in the thickness direction of the metal frame 10 without overlapping. The non-overlapping area of the printed circuit board 30 among the radiation patterns 20 may be larger than the overlapping area of the printed circuit board 30. By minimizing the area where the radiation pattern 20 overlaps the printed circuit board 30, the influence of the conductive lines on the printed circuit board 30 on the radiation pattern 20 can be minimized.
  • the metal frame 10 serves as an auxiliary function of the radiation pattern 20, and the performance of the antenna device can be improved.
  • the metal frame 10 serves as a housing to accommodate the radiation pattern 20 and the printed circuit board 30, and can dissipate heat and be connected to other parts in the vehicle through the opening (H), providing an antenna device. It can be frivolous and simplified.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an antenna device including an insulating substrate 40 according to an embodiment. Comparing FIGS. 3 and 4 , the antenna device may further include an insulating substrate 40 supporting the radiation pattern 20 . Even if the radiation pattern 20 is spaced apart from the metal frame 10, the radiation pattern 20 may be deformed due to movement of the vehicle, etc.
  • the insulating substrate 40 supports the radiation pattern 20 and can maintain a constant distance between the radiation pattern 20 and the metal frame 10 .
  • Radiation pattern 20 may be disposed on the upper surface of insulating substrate 40 .
  • the insulating substrate 40 may be in contact with the metal frame 10.
  • the thickness of the insulating substrate 40 may be such that the radiation pattern 20 and the metal frame 10 can be electromagnetically coupled. Since the degree of coupling can be reduced by the insulating substrate 40, the thickness of the insulating substrate is preferably thin. For example, the thickness of the insulating substrate 40 may be about 5 mm or less.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an antenna device including an insulating substrate 40 according to another embodiment.
  • the radiation pattern 20 may be disposed on the lower surface of the insulating substrate 40 .
  • the radiation pattern 20 can be protected from external shock.
  • the antenna device may further include a spacer 50 disposed on the lower surface of the insulating substrate 40.
  • the space is shown as being disposed at the edge of the insulating substrate 40, but the space is not limited thereto.
  • the spacer 50 may be disposed on an area of the lower surface of the insulating substrate 40 where the radiation pattern 20 is not disposed.
  • the above-described spacer 50 can maintain a constant distance between the metal frame 10 and the radiation pattern 20 and can be in contact with the metal frame 10.
  • the thickness of the space may be a thickness at which the radiation pattern 20 and the metal frame 10 can be electromagnetically coupled.
  • the thickness of the spacer 50 may be about 10 mm or less.
  • Figure 6 is a diagram showing an antenna device according to another embodiment.
  • the radiation pattern 20 may not overlap the metal frame 10 in the thickness direction of the metal frame 10 . Even if the radiation pattern 20 does not overlap the metal frame 10, the radiation pattern 20 may be arranged to be spaced apart from the metal frame 10 by a distance that can be electromagnetically coupled.
  • the radiation pattern 20a includes a first radiation element 21a extending in the longitudinal direction of the metal frame 10 and a second radiation element whose end is in contact with the first radiation element 21a and extending in the width direction of the metal frame 10. It may include element 22a.
  • Figure 7 is a diagram illustrating an antenna device according to another embodiment. As shown in FIG. 7 , the radiation pattern 20 may not overlap the metal frame 10 in the thickness direction of the metal frame 10 .
  • the radiation pattern 20b includes a first radiation element 21b extending in the longitudinal direction (e.g., Y-axis direction) of the metal frame 10, one end of which is in contact with the first radiation element 21b, and the metal frame 10.
  • a second radiating element 22b extending in the width direction (for example, the ) may include a third radiating element 23 extending.
  • the radiation pattern 20b of FIG. 7 can be bent more times than the radiation pattern 20a of FIG. 6, thereby effectively reducing the size of the radiation pattern 20.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an antenna device including a plurality of openings (H) according to an embodiment. Comparing FIGS. 2 and 8 , the first opening H1 overlaps at least a portion of the radiation pattern 20 of the metal frame 10a of FIG. 8 and the second opening H1 through which the conductive line connected to the printed circuit board 30 passes. It may include an opening (H2).
  • the metal frame 10a includes a plurality of openings H1 and H2 spaced apart from each other, thereby increasing the physical strength of the metal frame 10A.
  • Figure 9 is a comparative example, showing the results of measuring the return loss of an antenna device consisting of only a radiation pattern.
  • the radiation pattern 20 has a first radiating element having a width of about 6.5 mm and a length of about 56.55 mm, one end of which is in contact with the first radiating element and is arranged perpendicular to the first radiating element, and a width of about 9.7 mm and a length of about 56.55 mm. It may comprise a second radiating element having a length of 65.5 mm. And, a plot having a width of about 1 mm and a length of about 50 mm is formed on the second radiating element. Referring to FIG. 9, it can be seen that no resonance is formed in the radiation pattern) in the target frequency band, for example, about 315 MHz.
  • Figure 10 shows the results of measuring the return loss of an antenna device including a radiation pattern and a metal frame according to an embodiment.
  • the radiation pattern is the same as the radiation pattern produced in FIG. 9.
  • the metal frame may include an opening having a width of about 80 mm and a length of about 680 mm. As part of the radiation pattern overlapped with the opening, the gap between the radiation pattern and the metal frame was maintained at about 10 mm. Referring to FIG. 10, it can be seen that resonance is formed in the radiation pattern in the target frequency band, for example, about 315 MHz.
  • the radiation pattern 20 does not perform the role of an antenna element on its own, it can be confirmed that the radiation pattern 20 and the metal frame 10 are coupled to operate as an antenna element.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an antenna device according to the disclosed embodiment.
  • the antenna device 200 shown in FIG. 2 may be installed in an area inside or outside the vehicle as described in FIG. 1.
  • the vehicle antenna device 200 is an antenna device installed in a vehicle for wireless communication, and transmits and receives electromagnetic waves through the antenna described above.
  • the vehicle antenna device 200 may be an antenna device that performs wireless communication in a predetermined frequency band.
  • the frequency band used for wireless communication may vary depending on the communication standard or type of communication to be used.
  • the vehicle antenna device may be integrated with a vehicle communication module (not shown).
  • the vehicle communication module (not shown) may be referred to as a Transmission Control Unit (TCU).
  • TCU Transmission Control Unit
  • the TCU is a component that controls data transmission and reception through wireless communication within the vehicle, and can be responsible for communication between the vehicle and external electronic devices (eg, servers, mobile devices, etc.).
  • the antenna device according to the disclosed embodiment may be installed inside a vehicle communication module or may be integrated with the vehicle communication module.
  • the vehicle antenna device 200 includes an antenna 210 and a processor 220.
  • the antenna may be a combination of the previously described radiation pattern 20 and the metal frame 10.
  • the antenna may be a single antenna or an array-type antenna.
  • an array-type antenna means that among the previously described antenna devices, there are a plurality of radiation patterns 20.
  • An antenna can transmit and/or receive electromagnetic wave signals.
  • an antenna according to an example may transmit and/or receive a non-directional electromagnetic wave signal.
  • electromagnetic wave signals output from the antenna can be transmitted or received in a desired direction.
  • the electromagnetic wave signal output with directivity can be referred to as a beam.
  • the processor 220 performs operations according to the disclosed embodiment by executing at least one instruction. That is, the processor 220 can perform at least one instruction and control the intended operation to be performed.
  • the processor may obtain information from an external device by adjusting the phase of at least one electromagnetic wave signal output from the antenna.
  • the processor 220 may control the operation of the vehicle based on the acquired information.
  • the processor 220 may control the antenna to output a specific beam based on vehicle operation information.
  • the processor 220 may include an internal memory (not shown) and at least one processor (not shown) that executes at least one stored program.
  • the internal memory (not shown) of the processor 220 may store one or more instructions.
  • the processor 220 may execute a predetermined operation by executing at least one of one or more instructions stored in an internal memory (not shown).
  • the processor 220 stores signals or data input from the outside, uses RAM (not shown) as a storage area corresponding to various tasks performed in the antenna device 200, and controls the antenna device 200. It may include a ROM (not shown) storing a control program and/or a plurality of instructions for and at least one processor (not shown).
  • the processor 220 may be implemented as a System On Chip (SoC) that integrates a core (not shown) and a GPU (not shown).
  • SoC System On Chip
  • the processor 220 may include multiple cores or more than a single core.
  • the processor 220 may include a dual core, triple core, quad core, hexa core, octa core, deca core, dodeca core, hexa core, etc.
  • the processor 220 includes components for implementing a hardware platform (e.g., an application processor (AP), memory, etc.) and components for implementing a software platform (operating system (OS) program). , software (Automotive safety Software), application (Application, etc.) for phase control of the electromagnetic wave signal output from the array antenna 210.
  • a hardware platform e.g., an application processor (AP), memory, etc.
  • OS operating system
  • software Automotive safety Software
  • application Application, etc.
  • At least one of the operations performed by the processor 220 may be performed using artificial intelligence (AI) technology.
  • AI artificial intelligence
  • FIG. 12 is a block diagram showing a vehicle electronic device including the antenna device of FIG. 11.
  • the vehicle electronic device 300 of FIG. 12 may include the vehicle antenna device 200 described in FIG. 11 . Additionally, the automotive electronic device 300 may represent a computing device that can be installed in a vehicle that is integrated with the automotive antenna device 200. Therefore, when describing the vehicle electronic device 300, parts that overlap with the description of the vehicle antenna device 200 will be omitted. Additionally, in the vehicle electronic device 300 shown in FIG. 12, the same components as those described in FIG. 11 are described with the same symbols and terms.
  • the automotive electronic device 300 may include a processor 220, an input/output unit 230, and a communication unit 240.
  • the vehicle electronic device 300 includes a vehicle antenna device 200, and the vehicle antenna device 200 is integrated with a communication unit 240, which is a transmission control unit (TCU) that performs communication within the vehicle. can be formed.
  • TCU transmission control unit
  • the automotive electronic device 300 may be an electronic device for implementing in-vehicle infotainment (IVI) technology.
  • the automotive electronic device 300 may provide services, information, and/or content customized to a specific user based on user location information.
  • the automotive electronic device 300 may be used to obtain information necessary for driving or using the vehicle by performing communication between the vehicle and external devices.
  • the automotive electronic device 300 may perform communication between the vehicle and an external device to provide services, information, and/or content to the user.
  • the processor 220 and the input/output unit 230 included in the automotive electronic device 300 may be collectively referred to as an IVI head unit. Additionally, the automotive electronic device 300 may be placed between the central front portion of the driver's seat and the passenger seat in the vehicle.
  • the array antenna 210 included in the vehicle electronic device 300 may be installed in a location spaced apart from other components included in the vehicle electronic device 300, and the array antenna 210 may be installed in the vehicle electronic device ( It may be connected to other components of 300) through a wired communication interface such as a wired cable, or may be interconnected through a wireless communication interface.
  • the communication unit 240 may be referred to as a Transmission Control Unit (TCU).
  • TCU Transmission Control Unit
  • the TCU is a component that controls data transmission and reception within the vehicle, and may be responsible for communication between the vehicle and external electronic devices (eg, servers, mobile devices, etc.).
  • external electronic devices eg, servers, mobile devices, etc.
  • the processor 220 includes components 341 for implementing a hardware platform (e.g., an application processor (AP), memory, etc.) and components 350 for implementing a software platform (operating system (OS: Operating system program, automotive safety software, application, etc.).
  • a hardware platform e.g., an application processor (AP), memory, etc.
  • components 350 for implementing a software platform operating system (OS: Operating system program, automotive safety software, application, etc.).
  • components 341 implementing the hardware platform may include at least one application processor (AP) 341 and memory 342.
  • AP application processor
  • memory 342 may not be included in the processor 220 but may be included as a separate component included in the automotive electronic device 300.
  • components 341 that implement the hardware platform may further include a USB module (not shown), an FM/DMB tuner (not shown), etc.
  • the USB module (not shown) includes a USB insertion unit (not shown) and can read data in the inserted USB.
  • the FM/DMB tuner (not shown) can selectively receive FM/DMB broadcast signals.
  • the FM/DMB tuner (not shown) is a wirelessly received broadcast signal that is desired to be received by the vehicle electronic device 300 among many electromagnetic wave components through amplification, mixing, resonance, etc. You can select only the frequency of the channel by tuning it.
  • the broadcast signal received by the FM/DMB tuner (not shown) may include audio, video, and additional information (eg, Electronic Program Guide (EPG)).
  • EPG Electronic Program Guide
  • Components 350 for implementing a software platform may include an operating system (OS) program, automotive safety software, applications, etc.
  • the operating system program may include a QNX, Linux, or Android-based operating system program.
  • the input/output unit 230 is configured to provide data to the user or receive a user's request, and includes at least one of a display 331, a camera module 335, an audio output unit 338, and a user interface 339. can do.
  • the camera module 335 is configured to acquire video and/or audio data and may include a camera 336 and a microphone 337. Additionally, the camera module 335 may include a speaker (not shown) to output operating sounds of the camera 336, etc. Additionally, if the camera module 335 does not include a separate speaker (not shown), the operation sound of the camera 336 may be output through the audio output unit 338.
  • the camera module 335 may operate as a detection sensor to recognize the user's gestures and voice.
  • the camera 336 may receive images (eg, consecutive frames) corresponding to the user's motion, including gestures, within the camera recognition range.
  • the recognition range of the camera 336 may be within 0.1 to 5 m from the camera 336 to the user.
  • the user motion may include, for example, the user's face, facial expression, a part of the user's body such as a hand, a fist, or a finger, or the motion of a part of the user.
  • the camera 336 converts the received image into an electrical signal under the control of the processor 220 and recognizes it, and uses the recognition result corresponding to the user's motion to select a menu displayed on the vehicle electronic device 300 or to use the recognition result corresponding to the user's motion. Controls corresponding to the recognition results can be performed.
  • the processor 220 can use the recognition result obtained from the camera 336 to control channel selection, channel change, volume adjustment, execution of available services, etc. in FM/DMB.
  • the camera 336 may be implemented integrally with or separate from the vehicle electronic device 300.
  • the separated camera 336 may be electrically connected to the processor 220 of the automotive electronic device 300 through the communication unit 240 or the input/output unit 230.
  • the camera 336 is mounted on the front of the driver's face and upper body so that it can capture images corresponding to the driver's face and upper body. It may be placed in a location.
  • the microphone 337 can receive audio signals such as voice signals.
  • the microphone 337 may receive a user's voice signal, and the processor 220 may recognize a control command corresponding to the voice received from the microphone 337 and control the corresponding operation to be executed. Additionally, the microphone 337 may be included in the vehicle electronic device 300 as a separate module rather than being included in the camera module 335.
  • the user interface 339 may receive user input for controlling the automotive electronic device 300.
  • the user interface 339 may include a push button, wheel, keyboard, jog dial, touch panel, and haptic sensor to receive user input.
  • the communication unit 240 may include at least one communication module that performs wireless communication.
  • the communication unit 240 may include at least one of a Bluetooth module 361, a Wi-Fi module 362, a GPS module 363, an RF module 364, and a CP module (Communication Processor module) 365.
  • the CP module is a modem chipset, and the network can communicate with external electronic devices through a communication network that complies with 3G, 4G, 5G, or 6G communication standards.
  • the communication unit 240 includes at least one communication module (not shown) that performs communication according to communication standards such as BLE (Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, Wifi Direct, UWB, and/or ZIGBEE. It may further include.
  • the antenna may be a component of a communication module included in the communication unit 240.
  • the antenna may be included in at least one of the RF module 364 and the CP module 365 and may be responsible for transmitting and receiving electromagnetic waves of the RF module 364 and the CP module 365, respectively.
  • each included component for example, the processor 220, the input/output unit 230, and the communication unit 240, may communicate with each other through a vehicle network.
  • the vehicle electronic device 300 and other components included in the vehicle may communicate with each other through a vehicle network.
  • the vehicle network may be a network based on CAN (Controller Area Network), and/or MOST (medio Oriented Systems Transport).
  • the processor 220 may control the driving of the vehicle based on information received from the antenna.
  • Figure 13 is a flowchart explaining a method of controlling the driving of a vehicle using an antenna according to an embodiment.
  • the processor 220 may receive an electrical signal from the antenna (S410).
  • the antenna may include a metal frame 10, a radiation pattern 20 accommodated in the metal frame 10, and a printed circuit board 30.
  • the metal frame 10 and the radiation pattern 20 are electromagnetically coupled through the aperture.
  • the radiation pattern 20 antenna can output an electrical signal corresponding to the received electromagnetic wave.
  • the processor 220 may obtain environmental information from the electrical signal received from the antenna (S420).
  • the environmental information may be information about at least one of a smart key, vehicle door opening and closing, and tire air pressure.
  • the processor 220 may control the driving of the vehicle in response to environmental information (S430).
  • the processor 220 may control the driving unit to change at least one of the vehicle's driving path and driving speed in response to environmental information.
  • the driving unit may include a steering control unit, a speed control unit, etc.
  • a vehicle control manual matched to environmental information may be pre-stored in memory (not shown).
  • the processor 220 can control driving of the vehicle by reading a vehicle control manual matched to environmental information from memory. For example, based on environmental information about tire pressure, the processor can control the driving unit to change the driving speed. However, it is not limited to this.
  • the processor 220 may control the driving of the vehicle in response to environmental information using a learning network model of an artificial intelligence (AI) system. For example, the processor 220 may control the driving of the vehicle to prevent a collision with an accident vehicle.
  • AI artificial intelligence
  • a vehicle antenna installed in a vehicle may include a metal frame including an opening.
  • the vehicle antenna may include a radiation pattern in which at least a portion of the area in the thickness direction of the metal frame overlaps the opening and is electromagnetically coupled to the metal frame through the opening.
  • the radiation pattern may be electromagnetically coupled to the metal frame in a frequency band of 200 MHz to 500 MHz.
  • the gap between the radiation pattern and the metal frame may be less than or equal to the width of the radiation pattern.
  • the gap between the radiation pattern and the metal frame may be 10 mm or less.
  • the radiation pattern may be accommodated within the metal frame.
  • the longest length of the radiation pattern may be 100 mm or less.
  • the radiation pattern may have a flat shape where the width is greater than the thickness.
  • the radiation pattern may include a polygonal cross-section.
  • the radiation pattern may be bent at least once.
  • the radiation pattern may include a first radiation element extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the metal frame.
  • the radiation pattern may include a second radiation element, one end of which is in contact with the first radiation element and extending in the width direction of the metal frame.
  • the radiation pattern may include a first area overlapping the opening in the thickness direction of the metal frame.
  • the radiation pattern may include a second area that does not overlap the opening in the thickness direction of the metal frame.
  • the size of the first area may be larger than or equal to the size of the second area.
  • the vehicle antenna device may further include an insulating substrate supporting the radiation pattern.
  • the radiation pattern may be disposed between the insulating substrate and the metal frame.
  • the vehicle antenna device may further include a printed circuit board electrically connected to the radiation pattern and accommodated in the metal frame.
  • the vehicle antenna device may further include a circuit module disposed between the printed circuit board and the metal frame and electrically connected to the printed circuit board.
  • the vehicle antenna device may further include a conductive line passing through the opening and supplying power to the printed circuit board.
  • the opening may include a first opening through which the conductive line passes.
  • the opening may include a second opening spaced apart from the first opening and overlapping at least a portion of the radiation pattern.
  • the metal frame may be in contact with a panel of the vehicle.
  • a vehicle may include a panel including a first opening.
  • the vehicle may include a metal frame inserted into the first opening, coupled to the panel, and including a second opening.
  • the vehicle may include a radiation pattern in which at least a portion of the area in the thickness direction of the metal frame overlaps the second opening and is electromagnetically coupled to the metal frame through the opening.

Landscapes

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  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

Disclosed are an antenna device for a vehicle and a vehicle including same. The antenna device for a vehicle comprises: a metal frame including an opening; and a radiation pattern electromagnetically coupled to the metal frame while at least a partial region overlaps the opening in a thickness direction of the metal frame.

Description

차량용 안테나 장치 및 이를 포함한 차량Vehicle antenna devices and vehicles containing the same
개시된 실시예는 차량용 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것으로, 광대역 차량용 안테나 장치 및 이를 포함한 차량에 관한 것이다.The disclosed embodiment relates to a vehicle antenna device and a vehicle including the same, and relates to a broadband vehicle antenna device and a vehicle including the same.
차량을 이용하는 사용자의 요구 및 편리성을 더욱 더 증가시킬 수 있도록 하는 다양한 기능들이 개발 및 적용되고 있다.Various functions are being developed and applied to further increase the needs and convenience of vehicle users.
예를 들어, 라디오, TV, 컨텐츠, 운전 시 필요한 각종 정보 등을 사용자에게 제공하기 위한 차량용 장치 등이 개발되고 있다. 사용자에게 제공될 수 있는 정보들은 무선 통신을 통하여 차량으로 수신될 수 있다. 따라서, 사용자에게 다양한 정보를 제공하기 위해서는 차량 내에 무선 통신을 수행하기 위한 안테나가 필수적으로 구비되어야 한다. 여기서, 안테나는 차량의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.For example, automotive devices are being developed to provide users with radio, TV, content, and various information needed while driving. Information that can be provided to the user can be received by the vehicle through wireless communication. Therefore, in order to provide various information to users, an antenna for wireless communication must be provided in the vehicle. Here, the antenna may be installed inside or outside the vehicle.
차량 내부에 실장된 다양한 안테나를 통해 신호를 송수신하여 수행될 수 있다. 한정된 실장 공간 내에 다양한 종류의 안테나를 효율적으로 배치하고, 서로 간의 간섭을 줄여 방사 성능을 향상시키기 위한 다양한 연구들이 시도되고 있다.It can be performed by transmitting and receiving signals through various antennas mounted inside the vehicle. Various studies are being attempted to improve radiation performance by efficiently arranging various types of antennas within limited mounting space and reducing interference between them.
개시된 실시예는, 차량의 패널에 결합되는 컴팩트한 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량을 제공한다. The disclosed embodiment provides a compact antenna device coupled to a panel of a vehicle and a vehicle including the same.
개시된 실시예는 차량의 패널 또는 패널의 일부가 되는 프레임과 커플링하는 방사 패턴을 포함하는 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량을 제공한다.The disclosed embodiments provide an antenna device including a radiation pattern that couples with a panel of a vehicle or a frame that is part of the panel, and a vehicle including the same.
개시된 실시예는, 차량의 패널에 결합되는 컴팩트한 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량을 제공한다. The disclosed embodiment provides a compact antenna device coupled to a panel of a vehicle and a vehicle including the same.
개시된 실시예는 차량의 패널 또는 패널의 일부가 되는 프레임과 커플링하는 방사 패턴을 포함하는 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량을 제공한다.The disclosed embodiments provide an antenna device including a radiation pattern that couples with a panel of a vehicle or a frame that is part of the panel, and a vehicle including the same.
개시된 실시예 따른 차량용 안테나는, 개구를 포함하는 금속 프레임;을 포함할 수 있다. A vehicle antenna according to the disclosed embodiment may include a metal frame including an opening.
일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치는, 상기 금속 프레임의 두께 방향으로 적어도 일부 영역이 상기 개구와 중첩되면서 상기 개구를 통해 상기 금속 프레임과 전자기적으로 커플링되는 방사 패턴;을 포함할 수 있다. The vehicle antenna device according to one embodiment may include a radiation pattern in which at least a portion of the area in the thickness direction of the metal frame overlaps the opening and is electromagnetically coupled to the metal frame through the opening.
일 실시예에 따른 차량은, 제1 개구를 포함하는 패널;을 포함할 수 있다. A vehicle according to one embodiment may include a panel including a first opening.
일 실시예에 따른 차량은, 상기 제1 개구 내에 삽입되어 상기 패널과 결합하고, 제2 개구를 포함하는 금속 프레임;을 포함할 수 있다. The vehicle according to one embodiment may include a metal frame inserted into the first opening, coupled to the panel, and including a second opening.
일 실시예에 따른 차량은, 상기 금속 프레임의 두께 방향으로 적어도 일부 영역이 상기 제2 개구와 중첩되면서 상기 금속 프레임과 전자기적으로 커플링되는 방사 패턴;을 포함할 수 있다. The vehicle according to one embodiment may include a radiation pattern electromagnetically coupled to the metal frame while at least a portion of the area in the thickness direction of the metal frame overlaps the second opening.
도 1은 개시된 실시예에 따른 안테나 장치가 설치된 차량을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a vehicle equipped with an antenna device according to the disclosed embodiment.
도 2는 일 실시예에 따른 안테나 장치를 나타내는 사시도이다. Figure 2 is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment.
도 3은 도 2의 안테나 장치의 평면도이다. FIG. 3 is a plan view of the antenna device of FIG. 2.
도 4는 일 실시예에 따른 절연 기판을 포함하는 안테나 장치를 도시한 도면이다. FIG. 4 is a diagram illustrating an antenna device including an insulating substrate according to an embodiment.
도 5는 일 실시예에 따른 실시예에 따른 절연 기판 및 스페이서를 포함하는 안테나 장치를 도시한 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating an antenna device including an insulating substrate and a spacer according to an embodiment.
도 6은 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 도시한 도면이다. Figure 6 is a diagram showing an antenna device according to another embodiment.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 도시한 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating an antenna device according to another embodiment.
도 8은 일 실시예에 따른 복수 개의 개구를 포함하는 안테나 장치를 도시한 도면이다. FIG. 8 is a diagram illustrating an antenna device including a plurality of openings according to an embodiment.
도 9는 비교예로서, 방사 패턴만으로 구성된 안테나 장치의 반사 손실을 측정한 결과이다. Figure 9 is a comparative example, showing the results of measuring the return loss of an antenna device consisting of only a radiation pattern.
도 10은 일 실시예에 따른 방사 패턴과 금속 프레임을 포함하는 안테나 장치의 반사 손실을 측정한 결과이다. Figure 10 shows the results of measuring the return loss of an antenna device including a radiation pattern and a metal frame according to an embodiment.
도 11은 개시된 실시예에 따른 안테나 장치를 나타내는 블록도이다. Figure 11 is a block diagram showing an antenna device according to the disclosed embodiment.
도 12은 도 11의 안테나 장치를 포함하는 차량용 전자 장치를 나타내는 블록도이다. FIG. 12 is a block diagram showing a vehicle electronic device including the antenna device of FIG. 11.
도 13은 일 실시예에 따른 안테나를 이용한 차량의 주행을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.Figure 13 is a flowchart explaining a method of controlling the driving of a vehicle using an antenna according to an embodiment.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected," but also the case where it is "electrically connected" with another element in between. . Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일부 실시예에서" 또는 "일 실시예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다.Phrases such as “in some embodiments” or “in one embodiment” that appear in various places in this specification do not necessarily all refer to the same embodiment.
일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서 또는 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 의도하는 기능을 수행하기 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립트 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. 모듈 및 구성등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다.Some embodiments may be represented by functional block configurations and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented in various numbers of hardware and/or software configurations that perform specific functions. For example, the functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more processors or microprocessors, or may be implemented by circuit configurations to perform the intended function. Additionally, for example, functional blocks of the present disclosure may be implemented in various programming or scripting languages. Functional blocks may be implemented as algorithms running on one or more processors. Additionally, the present disclosure may employ conventional technologies for electronic environment setup, signal processing, and/or data processing. Terms such as module and configuration may be used broadly and are not limited to mechanical and physical configurations.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.Additionally, connection lines or connection members between components shown in the drawings merely exemplify functional connections and/or physical or circuit connections. In an actual device, connections between components may be represented by various replaceable or additional functional connections, physical connections, or circuit connections.
또한, 'A, B, 및 C 중 적어도 하나'라는 기재는 'A', 'B', 'C', 'A 및 B', 'A 및 C', 'B 및 C', 및 'A, B, 및 C' 중 어느 하나가 될 수 있음을 의미한다.Additionally, the description 'at least one of A, B, and C' means 'A', 'B', 'C', 'A and B', 'A and C', 'B and C', and 'A, This means that it can be any one of B, and C'.
개시된 실시예에 따른 차량용 안테나 장치 및 차량은 이하에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면들에 있어서, 동일한 구성 요소는 동일한 도면 기호를 이용하여 도시하였다. 또한, 상세한 설명 전체적으로, 동일한 구성은 동일한 용어로 기재하였다.A vehicle antenna device and a vehicle according to the disclosed embodiment will be described in detail with reference to the attached drawings below. In the accompanying drawings, like components are depicted using the same drawing symbols. Additionally, throughout the detailed description, like elements are described by like terms.
개시된 실시예에 따른 안테나 장치가 설치되는 위치는 이하에서 도 1을 참조하여 상세히 설명한다. The location where the antenna device according to the disclosed embodiment is installed will be described in detail below with reference to FIG. 1.
도 1은 개시된 실시예에 따른 안테나 장치가 설치된 차량을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a vehicle equipped with an antenna device according to the disclosed embodiment.
개시된 실시예에 따른 차량용 안테나 장치는 차량의 외부 또는 내부에 배치될 수 있다. The vehicle antenna device according to the disclosed embodiment may be placed outside or inside the vehicle.
구체적으로, 차량용 안테나 장치는 차량의 외부인 글래스(glass)나 루프(roof) 상에 위치하는 샤크 핀(shark fin) 모듈 내에 설치될 수 있다. Specifically, the vehicle antenna device may be installed in a shark fin module located on the exterior of the vehicle, such as glass or roof.
또는, 개시된 실시예에 따른 차량용 안테나 장치는 차량의 본체 내부에 설치될 수 있다. 차량의 글래스에 안테나를 설치하는 경우, 외부 충격에 따라 글래스가 파손되면 안테나 역시 파손될 수 있고, 안테나와 PCB(printed circuit board) 모듈을 연결하는 케이블의 길이가 길어질 수 있다. 또한, 다이버시티(diversity)의 지원을 위해 2개 이상의 안테나를 글래스에 설치 또는 장착하는 경우, 안테나들 사이의 격리(isolation) 이슈가 있을 수 있다. 또한, 샤크 핀 모듈은 차량 외부로 노출되는 형태를 가지므로, 역시, 외부 충격에 의한 파손의 위험성이 있다. 또한, 샤크 핀 모듈의 작은 크기로 인해, 안테나의 크기 역시 작아짐으로써 안테나의 방사 능력(또는 방송 수신 능력)이 열화 될 수 있고, 다양한 방송 신호의 수신을 위해 여러 안테나를 설치하여야 할 경우, 샤크 핀 모듈의 개수가 증가될 수 있다. 차량 본체상에 차량용 안테나 장치를 설치하는 경우, 전술한 글래스나 샤크 핀 모듈에 설치되는 안테나들과 달리 차량의 외부로 노출되지 않는다. 따라서, 파손 위험성을 감소시킬 수 있으며, 차량의 외관을 훼손시키지 않을 수 있다. Alternatively, the vehicle antenna device according to the disclosed embodiment may be installed inside the body of the vehicle. When installing an antenna on the glass of a vehicle, if the glass is damaged due to an external impact, the antenna may also be damaged, and the length of the cable connecting the antenna and the PCB (printed circuit board) module may become long. Additionally, when two or more antennas are installed or mounted on glass to support diversity, there may be an isolation issue between the antennas. Additionally, since the shark fin module is exposed to the outside of the vehicle, there is a risk of damage due to external impact. In addition, due to the small size of the shark fin module, the size of the antenna also becomes smaller, which may deteriorate the antenna's radiation ability (or broadcast reception ability). If multiple antennas must be installed to receive various broadcast signals, the shark fin The number of modules can be increased. When installing a vehicle antenna device on the vehicle body, unlike the antennas installed on the glass or shark fin module described above, it is not exposed to the outside of the vehicle. Therefore, the risk of damage can be reduced and the exterior of the vehicle can not be damaged.
이하에서는, 차량용 안테나 장치가 차량의 내부 또는 차량의 본체상에 설치되는 경우를 예로 들어서 설명 및 도시하도록 한다. Hereinafter, the case where the vehicle antenna device is installed inside or on the vehicle body will be described and illustrated as an example.
도 1을 참조하면, 차량(110)의 본체를 형성하는 상부 패널(115) 상의 영역(150)에 안테나 장치(미도시)가 설치될 수 있다. 구체적으로, 금속 패널(예를 들어, 115)의 영역(150)을 오픈시켜서, 금속 패널(115)와 결합되는 안테나 장치(미도시)가 배치되도록 할 수 있다. 또한, 영역(150)은 상부 패널(115)의 개구일 수 있다. Referring to FIG. 1 , an antenna device (not shown) may be installed in an area 150 on the upper panel 115 forming the body of the vehicle 110. Specifically, the area 150 of the metal panel (for example, 115) may be opened to allow an antenna device (not shown) coupled to the metal panel 115 to be placed. Additionally, area 150 may be an opening in top panel 115 .
또한, 도 1에서는, 차량(110) 상부의 일 영역(150)에 안테나 장치(미도시)가 설치되는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 차량(110)의 내부 또는 외부에 설치되는 형태라면, 어디라도 설치 가능할 것이다. In addition, in Figure 1, an antenna device (not shown) is shown as an example installed in an area 150 at the top of the vehicle 110, but it can be installed anywhere inside or outside the vehicle 110. Installation will be possible.
구체적으로, 안테나 장치(미도시)는 차량의 보닛(bonnet) 패널(121), 도어(door) 패널(122), 휀다(fender) 패널(123), 휠러(pillar) 패널(124), 루프(roof) 패널(115), 범퍼(bumper) 패널(126) 및 트렁크(truck) 패널(127) 중 적어도 하나의 하부 영역 또는 내측 영역에 설치될 수 있다. Specifically, the antenna device (not shown) is a vehicle's bonnet panel 121, door panel 122, fender panel 123, wheeler panel 124, and roof ( It may be installed in the lower area or inner area of at least one of the roof panel 115, bumper panel 126, and trunk panel 127.
여기서, 도어 패널(122)은 도 1에 도시된 운전석 측 전방 도어 패널뿐만 아니라, 운전석 측 후방 도어 패널, 조수석 측 전방 도어 패널, 조수석 측 후방 도어 패널을 포함할 수 있다. 또한, 휀다 패널(123)은 도 1에 도시된 운전석 측 전방 휀다 패널뿐만 아니라, 운전석 측 후방 휀다 패널, 조수석 측 전방 휀다 패널, 조수석 측 후방 휀다 패널을 포함할 수 있다. 또한, 휠러 패널(124)은 도 1에 도시된 운전석 측 전방 휠러 패널뿐만 아니라, 운전석 측 후방 휠러 패널, 조수석 측 전방 휠러 패널, 조수석 측 후방 휠러 패널을 포함할 수 있다. 또한, 범퍼 패널(126)은 도 1에 도시된 전방 범퍼 패널뿐만 아니라, 후방 범퍼 패널을 포함할 수 있다.Here, the door panel 122 may include not only the front door panel on the driver's seat shown in FIG. 1, but also a rear door panel on the driver's seat, a front door panel on the passenger seat, and a rear door panel on the passenger seat. Additionally, the fender panel 123 may include not only the driver's seat side front fender panel shown in FIG. 1, but also the driver's seat side rear fender panel, the passenger seat side front fender panel, and the passenger seat side rear fender panel. Additionally, the wheeler panel 124 may include not only the front wheeler panel on the driver's seat shown in FIG. 1, but also a rear wheeler panel on the driver's seat, a front wheeler panel on the passenger seat, and a rear wheeler panel on the passenger seat. Additionally, the bumper panel 126 may include not only the front bumper panel shown in FIG. 1 but also a rear bumper panel.
도 2는 일 실시예에 따른 안테나 장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 안테나 장치의 평면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 개구(H)를 포함하는 금속 프레임(10) 및 금속 프레임(10)의 두께 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 적어도 일부 영역이 개구(H)와 중첩되면서 개구(H)를 통해 금속 프레임(10)과 전자기적으로 커플링되는 방사 패턴(20)을 포함할 수 있다. 안테나 장치는 방사 패턴(20)과 전기적으로 연결된 인쇄회로 기판(30)을 더 포함할 수 있다. FIG. 2 is a perspective view showing an antenna device according to an embodiment, and FIG. 3 is a plan view of the antenna device of FIG. 2. Referring to FIGS. 2 and 3, the antenna device according to one embodiment includes a metal frame 10 including an opening H and at least a thickness direction (for example, Z-axis direction) of the metal frame 10. A portion of the area overlaps the opening H and may include a radiation pattern 20 that is electromagnetically coupled to the metal frame 10 through the opening H. The antenna device may further include a printed circuit board 30 electrically connected to the radiation pattern 20.
금속 프레임(10)은 열전도성이 높은 금속 물질로 형성될 수 있다. 차량용 안테나 장치가 차량에 장착될 때 금속 프레임(10)은 차량의 패널에 접하게 배치될 수 있다. 그리하여 금속 프레임(10)은 차량의 패널과 함께 차량의 본체를 형성할 수 있다. The metal frame 10 may be formed of a metal material with high thermal conductivity. When the vehicle antenna device is mounted on a vehicle, the metal frame 10 may be placed in contact with the panel of the vehicle. Thus, the metal frame 10 can form the body of the vehicle together with the vehicle panels.
금속 프레임(10)은 방사 패턴(20)을 수용하는 제1 프레임(11)과 제1 프레임(11)의 가장자리에 배치되며, 차량의 패널과 결합되는 제2 프레임(12)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(11)과 제2 프레임(12)은 일체화되어 있을 수 있다. The metal frame 10 may include a first frame 11 that accommodates the radiation pattern 20 and a second frame 12 disposed at an edge of the first frame 11 and coupled to the panel of the vehicle. . The first frame 11 and the second frame 12 may be integrated.
제1 프레임(11)은 하나 이상의 개구(H)를 포함하는 평평한 표면을 가질 수 있다. 도면에는 하나의 개구(H)가 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 개구(H)는 복수 개일 수도 있다. 상기한 개구(H)를 통해 차량 내부의 열이 외부로 방출될 수 있다. 또는 후술하는 인쇄회로 기판(30)에 연결된 전도성 라인이 상기한 개구(H)를 통해 차량의 전원 모듈과 연결될 수 있다. The first frame 11 may have a flat surface including one or more openings H. Although one opening (H) is shown in the drawing, the present invention is not limited thereto. The number of openings H may be plural. Heat inside the vehicle may be released to the outside through the opening H described above. Alternatively, a conductive line connected to the printed circuit board 30, which will be described later, may be connected to the vehicle power module through the opening H described above.
제2 프레임(12)은 제1 프레임(11)의 가장자리에 배치되며, 차량의 패널과 결합될 수 있다. 제2 프레임(12)은 차량의 패널과 직접 접할 수 있다. 제2 프레임(12)은 제1 프레임(11)의 표면에 비해 돌출된 영역(P)을 포함할 수 있다. 방사 패턴(20) 및 인쇄회로 기판(30)이 제1 프레임(11)에 수용될 때, 돌출된 영역(P)의 높이는 방사 패턴(20) 및 인쇄회로 기판(30)의 높이보다 높을 수 있다. 그리하여, 제2 프레임(12)은 방사 패턴(20) 및 인쇄회로 기판(30)은 외부 충격 등으로부터 방사 패턴(20) 및 인쇄회로 기판(30)을 포함하는 하우징 역할을 할 수 있다. The second frame 12 is disposed at the edge of the first frame 11 and can be combined with the panel of the vehicle. The second frame 12 may be in direct contact with the panel of the vehicle. The second frame 12 may include a protruding area P compared to the surface of the first frame 11 . When the radiation pattern 20 and the printed circuit board 30 are accommodated in the first frame 11, the height of the protruding area P may be higher than the height of the radiation pattern 20 and the printed circuit board 30. . Thus, the second frame 12 may serve as a housing including the radiation pattern 20 and the printed circuit board 30 to protect against external shocks, etc.
안테나 장치가 차량(110)의 본체에 배치될 때, 방사 패턴(20)이 차량(110)의 외부를 향하게 배치되고, 금속 프레임(10)의 제1 프레임(11)은 차량의 내부를 향하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 장치가 차량(110)의 상부 패널(115) 내에 배치되는 경우, 금속 프레임(10)은 차량의 상부 패널에 접하게 배치되고, 방사 패턴(20)은 차량의 외부를 향하게 배치될 수 있다. When the antenna device is disposed on the body of the vehicle 110, the radiation pattern 20 is disposed to face the outside of the vehicle 110, and the first frame 11 of the metal frame 10 is disposed to face the inside of the vehicle. It can be. For example, when the antenna device is placed within the top panel 115 of the vehicle 110, the metal frame 10 is placed in contact with the top panel of the vehicle, and the radiation pattern 20 is placed toward the outside of the vehicle. You can.
일 실시예에 따른 방사 패턴(20)은 차량에 배치된 센서, 예를 들어, 타이어의 공기압을 측정하는 TPMS(Tire Presure Monitoring System)용 센서 또는 원격으로 차량문을 개폐하고 시동을 걸 수 있는 RKE(Remote Keyless Entry)용 센서 등에 적용될 수 있다. 방사 패턴(20)의 공진 주파수 대역은 약 200MHz 이상 500MHz이하일 수 있다. 상기한 주파수 대역은 셀룰러 통신의 위한 주파수 대역보다 크기 때문에 일 실시예에 따른 방사 패턴(20)의 길이는 셀룰러 통신을 위한 방사 패턴(20)의 길이보다 상대적으로 길다. 일반적으로 차량내 센서 또는 차량과 근거리에 있는 센서들과의 통신을 위한 방사 패턴(20)의 길이는 약 200mm 이상 약 300mm 이하일 수 있다. 방사 패턴(20)의 길이가 길어짐에 따라 주변 구조물에 대한 영향이 커질 수 있다. The radiation pattern 20 according to one embodiment may be a sensor placed in the vehicle, for example, a sensor for a Tire Pressure Monitoring System (TPMS) that measures the air pressure of a tire, or an RKE (RKE) that can remotely open and close the vehicle door and start the engine. It can be applied to sensors for Remote Keyless Entry, etc. The resonance frequency band of the radiation pattern 20 may be approximately 200 MHz or more and 500 MHz or less. Since the above-described frequency band is larger than the frequency band for cellular communication, the length of the radiation pattern 20 according to one embodiment is relatively longer than the length of the radiation pattern 20 for cellular communication. In general, the length of the radiation pattern 20 for communication with sensors within the vehicle or sensors located close to the vehicle may be approximately 200 mm or more and approximately 300 mm or less. As the length of the radiation pattern 20 increases, the influence on surrounding structures may increase.
일 실시예에 따른 안테나 장치는 방사 패턴(20)이 개구(H)을 통해 금속 프레임(10)과 전자기적으로 커플링하여 전자기파 신호를 송수신하기 때문에 방사 패턴(20) 자체의 크기를 줄일 수 있다. 일 실시예에 따른 방사 패턴(20)은 금속 프레임(10)과 전자기적으로 커플링되어 금속 프레임(10) 또는 금속 프레임(10)과 접하는 차량의 패널을 방사 요소로 이용하기 때문에 방사 성능을 높일 수 있다. The antenna device according to one embodiment transmits and receives electromagnetic wave signals by electromagnetically coupling the radiation pattern 20 to the metal frame 10 through the opening H, thereby reducing the size of the radiation pattern 20 itself. . The radiation pattern 20 according to one embodiment is electromagnetically coupled to the metal frame 10 and uses the metal frame 10 or a panel of a vehicle in contact with the metal frame 10 as a radiation element, thereby improving radiation performance. You can.
방사 패턴(20)은 폭이 두께보다 큰 평평한 형상일 수 있으며, 금속 프레임(10)의 표면과 나란하게 배열될 수 있다. 방사 패턴(20)은 적어도 1회 이상 절곡되어 방사 패턴(20)의 전체적인 치수(dimension)를 줄이면서 공진 길이를 확보할 수 있다. 방사 패턴(20)의 최장 길이는 약 100mm이하일 수 있다. The radiation pattern 20 may have a flat shape with a width greater than the thickness, and may be arranged parallel to the surface of the metal frame 10. The radiation pattern 20 can be bent at least once to secure the resonance length while reducing the overall dimension of the radiation pattern 20. The longest length of the radiation pattern 20 may be about 100 mm or less.
방사 패턴(20)은 복수 개의 방사 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방사 패턴(20)은 금속 프레임(10)의 길이 방향(예를 들어, X축 방향)과 나란한 방향으로 배열된 제1 방사 요소(21)와 일단이 제1 방사 요소(21)와 접하면서 금속 프레임(10)의 폭 방향(예를 들어, Y축 방향)과 나란한 방향으로 배열된 제2 방사 요소(22)를 포함할 수 있다. 제2 방사 요소(22)에는 폭인 좁은 슬릿(S)을 더 포함할 수도 있다. 슬릿의 폭(예를 들어, Y축 방향의 크기)은 약 1mm이하일 수 있다. Radiation pattern 20 may include a plurality of radiation elements. For example, the radiation pattern 20 includes a first radiation element 21 arranged in a direction parallel to the longitudinal direction (e.g., X-axis direction) of the metal frame 10 and one end of the first radiation element 21. It may include a second radiating element 22 arranged in a direction parallel to the width direction (eg, Y-axis direction) of the metal frame 10 while contacting the. The second radiating element 22 may further include a narrow slit S that is wide. The width of the slit (for example, size in the Y-axis direction) may be about 1 mm or less.
방사 요소 각각의 단면 형상은 다각형 형상일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 제1 및 방사 요소(21, 22) 각각은 다각형, 타원형, 원형 또는 이들이 변형된 형상일 수 있다. 방사 패턴(20)은 복수 개의 방사 요소가 서로 다른 방향으로 정렬됨으로써 컴팩트하기 때문에 방사 패턴(20)의 전체적인 크기를 줄일 수 있다. 또는 방사 패턴(20)은 스파이럴 형상일 수도 있고, 패치 형상일 수도 있다. The cross-sectional shape of each radiating element may be polygonal. However, it is not limited to this. Each of the first and radiating elements 21, 22 may be polygonal, elliptical, circular, or some variation thereof. Since the radiation pattern 20 is compact by aligning a plurality of radiation elements in different directions, the overall size of the radiation pattern 20 can be reduced. Alternatively, the radiation pattern 20 may have a spiral shape or a patch shape.
방사 패턴(20)의 적어도 일부 영역은 개구(H)로 연장되게 배열될 수 있다. 예를 들어, 방사 패턴(20)은 금속 프레임(10)의 두께 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 개구(H)와 중첩되는 제1 영역과 금속 프레임(10)의 두께 방향으로 개구(H)와 중첩되지 않는 제2 영역을 포함할 수 있다. 다시 말해, 방사 패턴(20)의 제2 영역은 금속 프레임(10)과 중첩될 수 있다. 방사 패턴(20)에 의해 공진되는 주파수 대역이 결정되고, 전자기파는 방사 패턴(20)에서 주로 공진하는 바, 제1 영역의 크기가 큰 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 영역의 크기는 제2 영역의 크기이상일 수 있다. 그리고, 방사 패턴(20)과 개구(H)간의 중첩 정도 즉, 제1 영역의 크기에 따라 커플링 정도가 조절될 수 있다. At least a portion of the radiation pattern 20 may be arranged to extend into the opening H. For example, the radiation pattern 20 has a first area overlapping with the opening H in the thickness direction (for example, Z-axis direction) of the metal frame 10 and an opening in the thickness direction of the metal frame 10 ( It may include a second region that does not overlap with H). In other words, the second area of the radiation pattern 20 may overlap the metal frame 10. The frequency band resonated by the radiation pattern 20 is determined, and electromagnetic waves mainly resonate in the radiation pattern 20, so it is preferable that the first region be large in size. For example, the size of the first area may be larger than or equal to the size of the second area. Additionally, the degree of coupling may be adjusted depending on the degree of overlap between the radiation pattern 20 and the opening H, that is, the size of the first region.
급전점(미도시)과 접지점(미도시)은 방사 패턴의 커플링되는 영역, 예를 들어, 방사 패턴(20)의 제1 영역에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 급전점은 방사 패턴(20)의 제1 영역에 배치되고, 접지점은 방사 패턴(20)의 제2 영역에 배치될 수 있다. 또는 급전점은 방사 패턴(20)에 배치되고 접지점은 금속 프레임(10) 또는 금속 프레임(10)과 접하는 차량 패널에 배치될 수도 있다. The feeding point (not shown) and the grounding point (not shown) may be disposed in a coupled area of the radiation pattern, for example, in the first area of the radiation pattern 20. However, it is not limited to this. The feeding point may be placed in the first area of the radiation pattern 20, and the ground point may be placed in the second area of the radiation pattern 20. Alternatively, the feeding point may be placed on the radiation pattern 20 and the grounding point may be placed on the metal frame 10 or a vehicle panel in contact with the metal frame 10.
방사 패턴(20)과 금속 프레임(10)간의 이격 간격은 전자기적으로 커플링될 수 있는 거리일 수 있다. 예를 들어, 방사 패턴(20)과 금속 프레임(10)간의 간격은 방사 패턴(20)의 폭 이하일 수 있다. 또는, 방사 패턴(20)과 금속 프레임(10)간의 간격은 약 10mm이하일 수 있다. 그리하여, 방사 패턴(20)이 특정 주파수 범위내에서 공진할 때 금속 프레임(10)과 방사 패턴(20)이 전자기적으로 커플링되어 전자기파는 금속 프레임(10)에서도 공진할 수 있다. 전자기파는 방사 패턴(20)에서 주로 공진하고 금속 프레임(10)에서 보조적으로 공진할 수 있다. The separation distance between the radiation pattern 20 and the metal frame 10 may be a distance that allows electromagnetically coupling. For example, the gap between the radiation pattern 20 and the metal frame 10 may be less than or equal to the width of the radiation pattern 20. Alternatively, the gap between the radiation pattern 20 and the metal frame 10 may be about 10 mm or less. Therefore, when the radiation pattern 20 resonates within a specific frequency range, the metal frame 10 and the radiation pattern 20 are electromagnetically coupled, so that the electromagnetic wave can also resonate in the metal frame 10. Electromagnetic waves may resonate primarily in the radiation pattern 20 and auxiliary in the metal frame 10.
인쇄회로 기판(30)은 양면 인쇄회로 기판일 수도 있고, 단면 인쇄회로 기판일 수도 있다. 인쇄회로 기판(30)에는 각종 회로 모듈이 실장될 수 있다. 예를 들어, 회로 모듈은 커패시터, 코일, 저항 소자, 전원을 공급하는 전원 회로, 메모리, 프로세서 등을 포함할 수 있다. The printed circuit board 30 may be a double-sided printed circuit board or a single-sided printed circuit board. Various circuit modules may be mounted on the printed circuit board 30. For example, a circuit module may include a capacitor, a coil, a resistance element, a power circuit that supplies power, memory, a processor, etc.
인쇄회로 기판(30)도 금속 프레임(10)내에 수용될 수 있다. 인쇄회로 기판(30)의 일부 영역은 금속 프레임(10)의 두께 방향(예를 들어, Z축 방향)으로 개구(H)와 중첩되고, 인쇄회로 기판(30)의 나머지 영역은 금속 프레임(10)의 두께 방향으로 개구(H)와 중첩되지 않을 수 있다. 상기한 개구(H)를 통해 인쇄회로 기판(30)에 실장된 회로 모듈에서 발생된 열이 방출될 수 있다. 또한, 인쇄회로 기판(30)의 제2 영역은 금속 프레임(10)에 실장되어 인쇄회로 기판(30)을 금속 프레임(10)에 고정시킬 수 있다.Printed circuit board 30 may also be accommodated within metal frame 10. Some areas of the printed circuit board 30 overlap the opening H in the thickness direction (e.g., Z-axis direction) of the metal frame 10, and the remaining area of the printed circuit board 30 overlaps the metal frame 10. ) may not overlap with the opening (H) in the thickness direction. Heat generated from the circuit module mounted on the printed circuit board 30 may be released through the opening H described above. Additionally, the second region of the printed circuit board 30 may be mounted on the metal frame 10 to fix the printed circuit board 30 to the metal frame 10.
회로 모듈(미도시)은 인쇄회로 기판(30)의 상부 표면 및 하부 표면 중 적어도 하나에 분포될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 회로 모듈은 인쇄회로 기판(30)의 상부 표면 또는 하부 표면에만 배치될 수도 있다. 예를 들어, 회로 모듈은 인쇄회로 기판(30)과 금속 프레임(10) 사이에 배치됨으로써, 회로 모듈은 인쇄회로 기판(30)과 금속 프레임(10)에 의해 보호될 수 있다. Circuit modules (not shown) may be distributed on at least one of the upper and lower surfaces of the printed circuit board 30 . However, it is not limited to this. The circuit module may be disposed only on the top or bottom surface of the printed circuit board 30. For example, by placing the circuit module between the printed circuit board 30 and the metal frame 10, the circuit module can be protected by the printed circuit board 30 and the metal frame 10.
방사 패턴(20)의 일부 영역은 인쇄회로 기판(30)상에 배치될 수 있다. 즉, 인쇄회로 기판(30)이 방사 패턴(20)을 지지할 수 있다. 방사 패턴(20)의 나머지 영역은 금속 프레임(10)의 두께 방향으로 중첩되지 않고 나란하게 배열될 수 있다. 방사 패턴(20) 중 인쇄회로 기판(30)의 중첩되지 않는 영역은 인쇄회로 기판(30)의 중첩되는 영역보다 클 수 있다. 방사 패턴(20)이 인쇄회로 기판(30)과 중첩되는 영역을 최소화함으로써 인쇄회로 기판(30)에 있는 전도성 라인이 방사 패턴(20)에 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있다. Some areas of the radiation pattern 20 may be disposed on the printed circuit board 30 . That is, the printed circuit board 30 can support the radiation pattern 20. The remaining areas of the radiation pattern 20 may be arranged side by side in the thickness direction of the metal frame 10 without overlapping. The non-overlapping area of the printed circuit board 30 among the radiation patterns 20 may be larger than the overlapping area of the printed circuit board 30. By minimizing the area where the radiation pattern 20 overlaps the printed circuit board 30, the influence of the conductive lines on the printed circuit board 30 on the radiation pattern 20 can be minimized.
상기와 같이, 금속 프레임(10)이 방사 패턴(20)의 보조 역할을 하는 바, 안테나 장치의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 금속 프레임(10)은 방사 패턴(20) 및 인쇄회로 기판(30)을 수용하는 하우징 역할을 하며, 개구(H)를 통해 방열 및 차량내 다른 부품과도 연결될 수 있는 바, 안테나 장치를 경박 간소화시킬 수 있다. As described above, the metal frame 10 serves as an auxiliary function of the radiation pattern 20, and the performance of the antenna device can be improved. In addition, the metal frame 10 serves as a housing to accommodate the radiation pattern 20 and the printed circuit board 30, and can dissipate heat and be connected to other parts in the vehicle through the opening (H), providing an antenna device. It can be frivolous and simplified.
도 4는 일 실시예에 따른 절연 기판(40)을 포함하는 안테나 장치를 도시한 도면이다. 도 3과 도 4를 비교하면, 안테나 장치는 방사 패턴(20)을 지지하는 절연 기판(40)을 더 포함할 수 있다. 방사 패턴(20)이 금속 프레임(10)과 이격 배치되어 있다 하더라도 차량의 움직임 등에 의해 방사 패턴(20)이 변형될 수 있다. FIG. 4 is a diagram illustrating an antenna device including an insulating substrate 40 according to an embodiment. Comparing FIGS. 3 and 4 , the antenna device may further include an insulating substrate 40 supporting the radiation pattern 20 . Even if the radiation pattern 20 is spaced apart from the metal frame 10, the radiation pattern 20 may be deformed due to movement of the vehicle, etc.
절연 기판(40)은 방사 패턴(20)을 지지하며 방사 패턴(20)이 금속 프레임(10)과 일정한 간격을 유지시킬 수 있다. 방사 패턴(20)은 절연 기판(40)의 상부 표면상에 배치될 수 있다. 절연 기판(40)은 금속 프레임(10)과 접하여도 무방하다. 절연 기판(40)의 두께는 방사 패턴(20)과 금속 프레임(10)이 전자기적으로 커플링될 수 있는 두께일 수 있다. 절연 기판(40)에 의해 커플링 정도가 작아질 수 있는 바, 절연 기판의 두께는 얇은 것이 바람직하다. 예를 들어, 절연 기판(40)의 두께는 약 5mm이하일 수 있다. The insulating substrate 40 supports the radiation pattern 20 and can maintain a constant distance between the radiation pattern 20 and the metal frame 10 . Radiation pattern 20 may be disposed on the upper surface of insulating substrate 40 . The insulating substrate 40 may be in contact with the metal frame 10. The thickness of the insulating substrate 40 may be such that the radiation pattern 20 and the metal frame 10 can be electromagnetically coupled. Since the degree of coupling can be reduced by the insulating substrate 40, the thickness of the insulating substrate is preferably thin. For example, the thickness of the insulating substrate 40 may be about 5 mm or less.
도 5는 다른 실시예에 따른 절연 기판(40)을 포함하는 안테나 장치를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 방사 패턴(20)은 절연 기판(40)의 하부 표면상에 배치될 수 있다. 방사 패턴(20)은 절연 기판(40)의 하부 표면상에 배치됨으로써, 방사 패턴(20)을 외부 충격으로부터 보호할 수 있다. FIG. 5 is a diagram illustrating an antenna device including an insulating substrate 40 according to another embodiment. As shown in FIG. 5 , the radiation pattern 20 may be disposed on the lower surface of the insulating substrate 40 . By being disposed on the lower surface of the insulating substrate 40, the radiation pattern 20 can be protected from external shock.
또한, 안테나 장치는 절연 기판(40)의 하부 표면상에 배치되는 스페이서(50)를 더 포함할 수 있다. 도면에는 스페이스가 절연 기판(40)의 가장자리에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 스페이서(50)는 절연 기판(40)의 하부 표면 중 방사 패턴(20)이 배치되지 않는 영역상에 배치될 수 있다. 상기한 스페이서(50)는 금속 프레임(10)과 방사 패턴(20)간의 간격을 일정하게 유지할 수 있고, 금속 프레임(10)과 접할 수 있다. 스페이스의 두께는 방사 패턴(20)과 금속 프레임(10)이 전자기적으로 커플링될 수 있는 두께일 수 있다. 예를 들어, 스페이서(50)의 두께는 약 10mm이하일 수 있다.Additionally, the antenna device may further include a spacer 50 disposed on the lower surface of the insulating substrate 40. In the drawing, the space is shown as being disposed at the edge of the insulating substrate 40, but the space is not limited thereto. The spacer 50 may be disposed on an area of the lower surface of the insulating substrate 40 where the radiation pattern 20 is not disposed. The above-described spacer 50 can maintain a constant distance between the metal frame 10 and the radiation pattern 20 and can be in contact with the metal frame 10. The thickness of the space may be a thickness at which the radiation pattern 20 and the metal frame 10 can be electromagnetically coupled. For example, the thickness of the spacer 50 may be about 10 mm or less.
도 6은 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 금속 프레임(10)의 두께 방향으로 방사 패턴(20)은 금속 프레임(10)과 중첩되지 않을 수 있다. 방사 패턴(20)이 금속 프레임(10)과 중첩되지 않더라도 방사 패턴(20)은 금속 프레임(10)과 전자기적으로 커플링될 수 있는 거리만큼 이격되게 배치될 수 있다. Figure 6 is a diagram showing an antenna device according to another embodiment. As shown in FIG. 6 , the radiation pattern 20 may not overlap the metal frame 10 in the thickness direction of the metal frame 10 . Even if the radiation pattern 20 does not overlap the metal frame 10, the radiation pattern 20 may be arranged to be spaced apart from the metal frame 10 by a distance that can be electromagnetically coupled.
방사 패턴(20a)은 금속 프레임(10)의 길이 방향으로 연장된 제1 방사 요소(21a) 및 일단은 제1 방사 요소(21a)와 접하고 금속 프레임(10)의 폭 방향으로 연장된 제2 방사 요소(22a)를 포함할 수 있다. The radiation pattern 20a includes a first radiation element 21a extending in the longitudinal direction of the metal frame 10 and a second radiation element whose end is in contact with the first radiation element 21a and extending in the width direction of the metal frame 10. It may include element 22a.
도 7은 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 금속 프레임(10)의 두께 방향으로 방사 패턴(20)은 금속 프레임(10)과 중첩되지 않을 수 있다. Figure 7 is a diagram illustrating an antenna device according to another embodiment. As shown in FIG. 7 , the radiation pattern 20 may not overlap the metal frame 10 in the thickness direction of the metal frame 10 .
방사 패턴(20b)은 금속 프레임(10)의 길이 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 연장된 제1 방사 요소(21b), 일단은 제1 방사 요소(21b)와 접하고 금속 프레임(10)의 폭 방향(예를 들어, X축 방향)으로 연장된 제2 방사 요소(22b) 및 일단은 제2 방사 요소(22b)와 접하고 금속 프레임(10)의 길이 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 연장된 제3 방사 요소(23)를 포함할 수 있다. 도 7의 방사 패턴(20b)은 도 6의 방사 패턴(20a)의 절곡된 횟수보다 많아 방사 패턴(20)의 크기를 효과적으로 줄일 수 있다. The radiation pattern 20b includes a first radiation element 21b extending in the longitudinal direction (e.g., Y-axis direction) of the metal frame 10, one end of which is in contact with the first radiation element 21b, and the metal frame 10. A second radiating element 22b extending in the width direction (for example, the ) may include a third radiating element 23 extending. The radiation pattern 20b of FIG. 7 can be bent more times than the radiation pattern 20a of FIG. 6, thereby effectively reducing the size of the radiation pattern 20.
도 8은 일 실시예에 따른 복수 개의 개구(H)를 포함하는 안테나 장치를 도시한 도면이다. 도 2와 도 8을 비교하면, 도 8의 금속 프레임(10a) 방사 패턴(20)의 적어도 일부와 중첩되는 제1 개구(H1) 및 인쇄회로 기판(30)과 연결된 전도성 라인이 관통하는 제2 개구(H2)를 포함할 수 있다. 금속 프레임(10a)은 이격 배치되는 복수 개의 개구(H1, H2)를 포함함으로써 금속 프레임(10A)의 물리적 강도를 높일 수 있다.FIG. 8 is a diagram illustrating an antenna device including a plurality of openings (H) according to an embodiment. Comparing FIGS. 2 and 8 , the first opening H1 overlaps at least a portion of the radiation pattern 20 of the metal frame 10a of FIG. 8 and the second opening H1 through which the conductive line connected to the printed circuit board 30 passes. It may include an opening (H2). The metal frame 10a includes a plurality of openings H1 and H2 spaced apart from each other, thereby increasing the physical strength of the metal frame 10A.
도 9는 비교예로서, 방사 패턴만으로 구성된 안테나 장치의 반사 손실을 측정한 결과이다. 방사 패턴(20)은 약 6.5mm의 폭과 약 56.55mm의 길이를 갖는 제1 방사 요소와 일단은 제1 방사 요소에 접하면서 제1 방사 요소와 수직하게 배열되며, 약 9.7mm의 폭과 약 65.5mm의 길이를 갖는 제2 방사 요소를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 방사 요소에는 폭이 약 1mm의 폭과 약 50mm의 길이를 갖는 플롯이 형성되어 있다. 도 9를 참조하면, 방사 패턴)에는 타겟 주파수 대역, 예를 들어, 약 315MHz에서 공진이 형성되지 않음을 확인할 수 있다. Figure 9 is a comparative example, showing the results of measuring the return loss of an antenna device consisting of only a radiation pattern. The radiation pattern 20 has a first radiating element having a width of about 6.5 mm and a length of about 56.55 mm, one end of which is in contact with the first radiating element and is arranged perpendicular to the first radiating element, and a width of about 9.7 mm and a length of about 56.55 mm. It may comprise a second radiating element having a length of 65.5 mm. And, a plot having a width of about 1 mm and a length of about 50 mm is formed on the second radiating element. Referring to FIG. 9, it can be seen that no resonance is formed in the radiation pattern) in the target frequency band, for example, about 315 MHz.
도 10은 일 실시예에 따른 방사 패턴과 금속 프레임을 포함하는 안테나 장치의 반사 손실을 측정한 결과이다. 방사 패턴은 도 9에서 제작된 방사 패턴과 동일하다. 금속 프레임은 약 80mm의 폭과 약 680mm의 길이를 갖는 개구를 포함할 수 있다. 방사 패턴의 일부가 개구와 중첩되면서 방사 패턴과 금속 프레임 간의 간격을 약 10mm로 유지하였다. 도 10를 참조하면, 방사 패턴에는 타겟 주파수 대역, 예를 들어, 약 315MHz에서 공진이 형성됨을 확인할 수 있다.Figure 10 shows the results of measuring the return loss of an antenna device including a radiation pattern and a metal frame according to an embodiment. The radiation pattern is the same as the radiation pattern produced in FIG. 9. The metal frame may include an opening having a width of about 80 mm and a length of about 680 mm. As part of the radiation pattern overlapped with the opening, the gap between the radiation pattern and the metal frame was maintained at about 10 mm. Referring to FIG. 10, it can be seen that resonance is formed in the radiation pattern in the target frequency band, for example, about 315 MHz.
일 실시예에 따른 방사 패턴(20)은 단독으로 안테나 소자의 역할을 수행하지 못하지만, 방사 패턴(20)과 금속 프레임(10)이 커플링되어 안테나 소자로 동작함을 확인할 수 있다. Although the radiation pattern 20 according to one embodiment does not perform the role of an antenna element on its own, it can be confirmed that the radiation pattern 20 and the metal frame 10 are coupled to operate as an antenna element.
도 11은 개시된 실시예에 따른 안테나 장치를 나타내는 블록도이다. 도 2에 도시된 안테나 장치(200)는 도 1에서 설명한 바와 같이 차량의 내부 또는 외부의 일 영역에 설치될 수 있다. Figure 11 is a block diagram showing an antenna device according to the disclosed embodiment. The antenna device 200 shown in FIG. 2 may be installed in an area inside or outside the vehicle as described in FIG. 1.
개시된 실시예에 따른 차량용 안테나 장치(200)는 무선 통신을 위하여 차량 내에 설치되는 안테나 장치로, 앞서 기술한 안테나를 통하여 전자기파를 송수신한다.The vehicle antenna device 200 according to the disclosed embodiment is an antenna device installed in a vehicle for wireless communication, and transmits and receives electromagnetic waves through the antenna described above.
그리고, 개시된 실시예에 따른 차량용 안테나 장치(200)는 소정 주파수 대역에서 무선 통신을 수행하는 안테나 장치가 될 수 있다. 무선 통신에 이용되는 주파수 대역은 이용하고자 하는 통신 규격 또는 통신 종류에 따라서 달라질 수 있다. Additionally, the vehicle antenna device 200 according to the disclosed embodiment may be an antenna device that performs wireless communication in a predetermined frequency band. The frequency band used for wireless communication may vary depending on the communication standard or type of communication to be used.
또한, 개시된 실시예에 따른 차량용 안테나 장치는 차량용 통신 모듈(미도시)과 통합되어 형태로 형성될 수 있다. 여기서, 차량용 통신 모듈(미도시)은 TCU(Transmission Control Unit)라 호칭될 수 있다. TCU 는 차량 내에서 무선 통신을 통하여 데이터의 송수신을 제어하는 구성으로, 차량과 외부 전자 기기(예를 들어, 서버, 모바일 기기 등)과의 통신을 담당할 수 있다. 개시된 실시예에 따른 안테나 장치는 차량용 통신 모듈의 내부에 설치되거나 차량용 통신 모듈과 통합되는 형태로 형성될 수 있을 것이다.Additionally, the vehicle antenna device according to the disclosed embodiment may be integrated with a vehicle communication module (not shown). Here, the vehicle communication module (not shown) may be referred to as a Transmission Control Unit (TCU). The TCU is a component that controls data transmission and reception through wireless communication within the vehicle, and can be responsible for communication between the vehicle and external electronic devices (eg, servers, mobile devices, etc.). The antenna device according to the disclosed embodiment may be installed inside a vehicle communication module or may be integrated with the vehicle communication module.
도 11를 참조하면, 차량용 안테나 장치(200)는 안테나(210) 및 프로세서(220)를 포함한다. 안테나는 앞서 기술한 방사 패턴(20)과 금속 프레임(10)의 결합일 수 있다. 안테나는 단일 안테나일 수도 있고, 어레이 타입의 안테나일 수도 있다. 여기서 어레이 타입의 안테나는 앞서 기술한 안테나 장치 중 방사 패턴(20)이 복수 개 임을 의미한다. Referring to FIG. 11, the vehicle antenna device 200 includes an antenna 210 and a processor 220. The antenna may be a combination of the previously described radiation pattern 20 and the metal frame 10. The antenna may be a single antenna or an array-type antenna. Here, an array-type antenna means that among the previously described antenna devices, there are a plurality of radiation patterns 20.
안테나는 전자기파 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 구체적으로, 일시예에 따른 안테나는 무지향성 전자기파 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 그러나, 안테나가 복수 개의 방사 패턴을 구비하는 경우, 안테나에서 출력되는 전자기파 신호는 목적하는 방향을 향하여 송신 또는 수신될 수 있다. 이렇게, 어레이 타입의 방사 패턴이 목적하는 방향으로 전자기파 신호를 송신 또는 수신하는 지향성을 가질 때, 지향성을 가지는 출력되는 전자기파 신호를 빔(beam)이라 칭할 수 있다. An antenna can transmit and/or receive electromagnetic wave signals. Specifically, an antenna according to an example may transmit and/or receive a non-directional electromagnetic wave signal. However, when the antenna has a plurality of radiation patterns, electromagnetic wave signals output from the antenna can be transmitted or received in a desired direction. In this way, when an array-type radiation pattern has a directivity for transmitting or receiving an electromagnetic wave signal in a desired direction, the electromagnetic wave signal output with directivity can be referred to as a beam.
프로세서(220)는 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여 개시된 실시예에 따른 동작들을 수행한다. 즉, 프로세서(220)는 적어도 하나의 인스트럭션을 수행하여, 의도하는 동작이 수행되도록 제어할 수 있다.The processor 220 performs operations according to the disclosed embodiment by executing at least one instruction. That is, the processor 220 can perform at least one instruction and control the intended operation to be performed.
예를 들어, 프로세서는 안테나에서 출력되는 적어도 하나의 전자기파 신호의 위상을 조절함으로서, 외부 기기로부터 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 획득된 정보에 기초하여 차량의 운행을 제어할 수도 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(220)은 차량의 운행 정보에 기초하여 특정 빔이 출력되도록 안테나를 제어할 수도 있다. For example, the processor may obtain information from an external device by adjusting the phase of at least one electromagnetic wave signal output from the antenna. The processor 220 may control the operation of the vehicle based on the acquired information. In addition, the processor 220 may control the antenna to output a specific beam based on vehicle operation information.
프로세서(220)는 내부 메모리(미도시) 및 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세서(220)의 내부 메모리(미도시)는 하나 이상의 인스트럭션을 저장할 수 있다. 그리고, 프로세서(220)는 내부 메모리(미도시)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션 중 적어도 하나를 실행하여, 소정 동작을 실행할 수 있다. The processor 220 may include an internal memory (not shown) and at least one processor (not shown) that executes at least one stored program. Here, the internal memory (not shown) of the processor 220 may store one or more instructions. Additionally, the processor 220 may execute a predetermined operation by executing at least one of one or more instructions stored in an internal memory (not shown).
구체적으로, 프로세서(220)는 외부에서부터 입력되는 신호 또는 데이터를 저장하거나, 안테나 장치(200)에서 수행되는 다양한 작업에 대응되는 저장 영역으로 사용되는 RAM(미도시), 안테나 장치(200)의 제어를 위한 제어 프로그램 및/또는 복수개의 인스트럭션이 저장된 ROM(미도시) 및 적어도 하나의 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다. Specifically, the processor 220 stores signals or data input from the outside, uses RAM (not shown) as a storage area corresponding to various tasks performed in the antenna device 200, and controls the antenna device 200. It may include a ROM (not shown) storing a control program and/or a plurality of instructions for and at least one processor (not shown).
또는, 프로세서(220)는 코어(core, 미도시)와 GPU(미도시)를 통합한 SoC(System On Chip)로 구현될 수 있다. 또는, 프로세서(220)는 싱글 코어 이상의 멀티 코어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 듀얼 코어, 트리플 코어, 쿼드 코어, 헥사 코어, 옥타 코어, 데카 코어, 도데카 코어, 헥사 다시 벌 코어 등을 포함할 수 있다. Alternatively, the processor 220 may be implemented as a System On Chip (SoC) that integrates a core (not shown) and a GPU (not shown). Alternatively, the processor 220 may include multiple cores or more than a single core. For example, the processor 220 may include a dual core, triple core, quad core, hexa core, octa core, deca core, dodeca core, hexa core, etc.
또한, 프로세서(220)는 하드웨어 플랫폼을 구현하기 위한 구성들(예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP: Application processor), 메모리 등) 및 소프트웨어 플랫폼을 구현하기 위한 구성들(운영체제(OS: Operating system) 프로그램, 어레이 안테나(210)에서 출력되는 전자기파 신호의 위상 제어를 위한 소프트웨어(Automotive safety Software), 어플리케이션(Application) 등)을 포함할 수 있다.In addition, the processor 220 includes components for implementing a hardware platform (e.g., an application processor (AP), memory, etc.) and components for implementing a software platform (operating system (OS) program). , software (Automotive safety Software), application (Application, etc.) for phase control of the electromagnetic wave signal output from the array antenna 210.
또한, 프로세서(220)에서 수행되는 동작들 중 적어도 하나의 동작은 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기술을 이용하여 수행될 수 있다. Additionally, at least one of the operations performed by the processor 220 may be performed using artificial intelligence (AI) technology.
도 12은 도 11의 안테나 장치를 포함하는 차량용 전자 장치를 나타내는 블록도이다. FIG. 12 is a block diagram showing a vehicle electronic device including the antenna device of FIG. 11.
도 12의 차량용 전자 장치(300)는 도 11에서 설명한 차량용 안테나 장치(200)를 포함할 수 있다. 또한, 차량용 전자 장치(300)는 차량용 안테나 장치(200)와 통합되어 형성되는 차량 내에 설치 가능한 컴퓨팅 장치를 나타낼 수 있다. 그러므로, 차량용 전자 장치(300)를 설명하는데 있어서, 차량용 안테나 장치(200)의 설명과 중복되는 부분은 생략한다. 또한, 도 12에 도시된 차량용 전자 장치(300)에 있어서 도 11에서 설명한 구성과 동일한 구성은 동일한 도면 기호 및 용어로 기재하였다. The vehicle electronic device 300 of FIG. 12 may include the vehicle antenna device 200 described in FIG. 11 . Additionally, the automotive electronic device 300 may represent a computing device that can be installed in a vehicle that is integrated with the automotive antenna device 200. Therefore, when describing the vehicle electronic device 300, parts that overlap with the description of the vehicle antenna device 200 will be omitted. Additionally, in the vehicle electronic device 300 shown in FIG. 12, the same components as those described in FIG. 11 are described with the same symbols and terms.
도 12를 참조하면, 차량용 전자 장치(300)는 프로세서(220), 입출력부(230) 및 통신부(240)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 차량용 전자 장치(300)는 차량용 안테나 장치(200)를 포함하며, 차량용 안테나 장치(200)는 차량 내에서 통신을 수행하는 TCU(Transmission Control Unit)인 통신부(240)와 통합되는 형태로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 12 , the automotive electronic device 300 may include a processor 220, an input/output unit 230, and a communication unit 240. Specifically, the vehicle electronic device 300 includes a vehicle antenna device 200, and the vehicle antenna device 200 is integrated with a communication unit 240, which is a transmission control unit (TCU) that performs communication within the vehicle. can be formed.
또한, 차량용 전자 장치(300)는 차량용 인포테인먼트(IVI: In-Vehicle infotainment) 기술을 구현하기 위한 전자 기기가 될 수 있다. 예를 들어, 차량용 전자 장치(300)는 사용자 위치 정보에 근거하여 특정 사용자에 맞춤화된 서비스, 정보 및/또는 컨텐트를 제공할 수 있다. 구체적으로, 차량용 전자 장치(300)는 차량과 외부 기기 간의 통신을 수행하여, 차량의 운행 또는 이용에 필요한 정보의 획득에 이용될 수 있다. 또는, 차량용 전자 장치(300)는 차량과 외부 기기 간의 통신을 수행하여, 사용자에게 서비스, 정보 및/또는 컨텐트를 제공할 수 있다. Additionally, the automotive electronic device 300 may be an electronic device for implementing in-vehicle infotainment (IVI) technology. For example, the automotive electronic device 300 may provide services, information, and/or content customized to a specific user based on user location information. Specifically, the automotive electronic device 300 may be used to obtain information necessary for driving or using the vehicle by performing communication between the vehicle and external devices. Alternatively, the automotive electronic device 300 may perform communication between the vehicle and an external device to provide services, information, and/or content to the user.
차량용 전자 장치(300)에 포함되는 프로세서(220) 및 입출력부(230)를 합쳐서, IVI 헤드 유닛(IVI head Unit)이라 호칭할 수 있다. 또한, 차량용 전자 장치(300)는 차량 내에서 운전석과 보조석의 중앙 전면부 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 차량용 전자 장치(300)에 포함되는 어레이 안테나(210)는 차량용 전자 장치(300)에 포함되는 다른 구성들과 이격된 위치에 설치될 수 있으며, 어레이 안테나(210)는 차량용 전자 장치(300)의 다른 구성들과 유선 케이블 등과 같은 유선 통신 인터페이스로 연결되거나 무선 통신 인터페이스를 통하여 상호 연결될 수 있다. The processor 220 and the input/output unit 230 included in the automotive electronic device 300 may be collectively referred to as an IVI head unit. Additionally, the automotive electronic device 300 may be placed between the central front portion of the driver's seat and the passenger seat in the vehicle. In this case, the array antenna 210 included in the vehicle electronic device 300 may be installed in a location spaced apart from other components included in the vehicle electronic device 300, and the array antenna 210 may be installed in the vehicle electronic device ( It may be connected to other components of 300) through a wired communication interface such as a wired cable, or may be interconnected through a wireless communication interface.
또한, 통신부(240)는 TCU(Transmission Control Unit)로 호칭될 수 있다. Additionally, the communication unit 240 may be referred to as a Transmission Control Unit (TCU).
여기서, TCU 는 차량 내에서 데이터의 송수신을 제어하는 구성으로, 차량과 외부 전자 기기(예를 들어, 서버, 모바일 기기 등)와의 통신을 담당할 수 있다. Here, the TCU is a component that controls data transmission and reception within the vehicle, and may be responsible for communication between the vehicle and external electronic devices (eg, servers, mobile devices, etc.).
프로세서(220)는 하드웨어 플랫폼을 구현하기 위한 구성들(341)(예를 들어, 어플리케이션 프로세서(AP: Application processor), 메모리 등) 및 소프트웨어 플랫폼을 구현하기 위한 구성들(350)(운영체제(OS: Operating system) 프로그램, 자동차의 안전 소프트웨어(Automotive safety Software), 어플리케이션(Application) 등)로 형성될 수 있다. The processor 220 includes components 341 for implementing a hardware platform (e.g., an application processor (AP), memory, etc.) and components 350 for implementing a software platform (operating system (OS: Operating system program, automotive safety software, application, etc.).
구체적으로, 하드웨어 플랫폼을 구현하는 구성들(341)은 적어도 하나의 어플리케이션 프로세서(AP)(341) 및 메모리(342)를 포함할 수 있다. 여기서, 메모리(342)가 프로세서(220) 내에 포함되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 또한, 메모리(420)가 프로세서(220) 내에 포함되지 않고 차량용 전자 장치(300)에 포함되는 별도의 구성으로 포함될 수도 있을 것이다. Specifically, components 341 implementing the hardware platform may include at least one application processor (AP) 341 and memory 342. Here, the case where the memory 342 is included in the processor 220 has been described as an example. Additionally, the memory 420 may not be included in the processor 220 but may be included as a separate component included in the automotive electronic device 300.
또한, 하드웨이 플랫폼을 구현하는 구성들(341)로, USB 모듈(미도시), FM/DMB 튜너(미도시) 등이 더 포함될 수도 있다. 여기서, USB 모듈(미도시)은 USB 삽입부(미도시)를 포함하여 삽입된 USB 내의 데이터를 독출할 수 있다. 또한, FM/DMB 튜너(미도시)는 FM/DMB 방송 신호를 선택적으로 수신할 수 있다. 구체적으로, FM/DMB 튜너(미도시)는 무선으로 수신되는 방송 신호를 증폭(amplification), 혼합(mixing), 공진(resonance)등을 통하여 많은 전자기파 성분 중에서 차량용 전자 장치(300)에서 수신하고자 하는 채널의 주파수만을 튜닝(tuning)시켜 선택할 수 있다. FM/DMB 튜너(미도시)가 수신하는 방송 신호는 오디오(audio), 비디오(video) 및 부가 정보(예를 들어, EPG(Electronic Program Guide))를 포함할 수 있다. Additionally, components 341 that implement the hardware platform may further include a USB module (not shown), an FM/DMB tuner (not shown), etc. Here, the USB module (not shown) includes a USB insertion unit (not shown) and can read data in the inserted USB. Additionally, the FM/DMB tuner (not shown) can selectively receive FM/DMB broadcast signals. Specifically, the FM/DMB tuner (not shown) is a wirelessly received broadcast signal that is desired to be received by the vehicle electronic device 300 among many electromagnetic wave components through amplification, mixing, resonance, etc. You can select only the frequency of the channel by tuning it. The broadcast signal received by the FM/DMB tuner (not shown) may include audio, video, and additional information (eg, Electronic Program Guide (EPG)).
소프트웨어 플랫폼을 구현하기 위한 구성들(350)은 운영체제(OS: Operating system) 프로그램, 자동차의 안전 소프트웨어(Automotive safety Software), 어플리케이션(Application) 등) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 운영체제 프로그램은, QNX, Linux, 또는 Android 기반의 운영체제 프로그램을 포함할 수 있다. Components 350 for implementing a software platform may include an operating system (OS) program, automotive safety software, applications, etc. Here, the operating system program may include a QNX, Linux, or Android-based operating system program.
입출력부(230)는 사용자에게 데이터를 제공하거나 사용자의 요청을 수신하기 위한 구성으로, 디스플레이(331), 카메라 모듈(335), 오디오 출력부(338) 및 사용자 인터페이스(339) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The input/output unit 230 is configured to provide data to the user or receive a user's request, and includes at least one of a display 331, a camera module 335, an audio output unit 338, and a user interface 339. can do.
카메라 모듈(335)은 영상 및/또는 음성 데이터를 획득하기 위한 구성으로, 카메라(336) 및 마이크(337)를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(335)은 카메라(336)의 동작음 등을 출력하기 위해서 스피커(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(335)이 별도의 스피커(미도시)를 포함하고 있지 않은 경우, 카메라(336)의 동작음 등은 오디오 출력부(338)를 통하여 출력될 수 있다. The camera module 335 is configured to acquire video and/or audio data and may include a camera 336 and a microphone 337. Additionally, the camera module 335 may include a speaker (not shown) to output operating sounds of the camera 336, etc. Additionally, if the camera module 335 does not include a separate speaker (not shown), the operation sound of the camera 336 may be output through the audio output unit 338.
예를 들어, 카메라 모듈(335)은 사용자의 제스쳐 및 음성을 인식하기 위한 감지 센서로 동작할 수 있다. For example, the camera module 335 may operate as a detection sensor to recognize the user's gestures and voice.
구체적으로, 카메라(336)는 카메라 인식 범위에서 제스처를 포함하는 사용자의 모션에 대응되는 영상(예를 들어, 연속되는 프레임)을 수신할 수 있다. 예를 들어, 카메라(336)의 인식 범위는 카메라(336)에서부터 사용자까지 0.1 ~ 5 m 이내 거리가 될 수 있다. 사용자 모션은 예를 들어, 사용자의 얼굴, 표정, 손, 주먹, 손가락과 같은 사용자의 신체 일부분 또는 사용자 일부분의 모션 등을 포함할 수 있다. 카메라(336)는 프로세서(220)의 제어에 따라 수신된 영상을 전기 신호로 변환하여 인식하고, 사용자의 모션에 대응되는 인식 결과를 이용하여 차량용 전자 장치(300)에서 표시되는 메뉴를 선택하거나 모션 인식 결과에 대응되는 제어를 할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 카메라(336)에서 획득된 인식 결과를 이용하여, FM/DMB에서의 채널 선택, 채널 변경, 볼륨 조정, 이용 가능한 서비스의 실행 등을 제어할 수 있다. Specifically, the camera 336 may receive images (eg, consecutive frames) corresponding to the user's motion, including gestures, within the camera recognition range. For example, the recognition range of the camera 336 may be within 0.1 to 5 m from the camera 336 to the user. The user motion may include, for example, the user's face, facial expression, a part of the user's body such as a hand, a fist, or a finger, or the motion of a part of the user. The camera 336 converts the received image into an electrical signal under the control of the processor 220 and recognizes it, and uses the recognition result corresponding to the user's motion to select a menu displayed on the vehicle electronic device 300 or to use the recognition result corresponding to the user's motion. Controls corresponding to the recognition results can be performed. For example, the processor 220 can use the recognition result obtained from the camera 336 to control channel selection, channel change, volume adjustment, execution of available services, etc. in FM/DMB.
카메라(336)는 차량용 전자 장치(300)와 일체형 또는 분리형으로 구현될 수 있다. 분리된 카메라(336)는 통신부(240) 또는 입출력부(230)를 통해 차량용 전자 장치(300)의 프로세서(220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 카메라(336)가 차량용 전자 장치(300) 분리형으로 구현되는 경우, 카메라(336)는 운전자의 얼굴 및 상체에 대응되는 영상을 촬영할 수 있도록, 운전자의 얼굴 및 상체의 전면에 대응되는 위치에 배치될 수 있을 것이다. The camera 336 may be implemented integrally with or separate from the vehicle electronic device 300. The separated camera 336 may be electrically connected to the processor 220 of the automotive electronic device 300 through the communication unit 240 or the input/output unit 230. For example, when the camera 336 is implemented as a separate type from the vehicle electronic device 300, the camera 336 is mounted on the front of the driver's face and upper body so that it can capture images corresponding to the driver's face and upper body. It may be placed in a location.
마이크(337)는 음성 신호 등과 같은 오디오 신호를 수신할 수 있다. 마이크(337)는 사용자의 음성 신호를 수신하고, 프로세서(220)는 마이크(337)에서 수신된 음성에 대응되는 제어 명령을 인식하여, 그에 대응되는 동작이 실행되도록 제어할 수 있다. 또한, 마이크(337)는 카메라 모듈(335)에 포함되는 형태가 아닌, 별도의 모듈로 차량용 전자 장치(300) 내에 포함될 수도 있을 것이다. The microphone 337 can receive audio signals such as voice signals. The microphone 337 may receive a user's voice signal, and the processor 220 may recognize a control command corresponding to the voice received from the microphone 337 and control the corresponding operation to be executed. Additionally, the microphone 337 may be included in the vehicle electronic device 300 as a separate module rather than being included in the camera module 335.
사용자 인터페이스(339)는 차량용 전자 장치(300)를 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자 인터페이스(339)는 사용자의 입력을 수신하기 위한 푸시 버튼, 휠(wheel), 키보드, 조그다이얼, 터치 패널 및 햅틱(haptic) 센서 등을 포함할 수 있다. The user interface 339 may receive user input for controlling the automotive electronic device 300. The user interface 339 may include a push button, wheel, keyboard, jog dial, touch panel, and haptic sensor to receive user input.
통신부(240)는 무선 통신을 수행하는 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 구체적으로, 통신부(240)는 블루투스 모듈(361), 와이파이 모듈(362), GPS 모듈(363), RF 모듈(364), 및 CP 모듈(Communication Processor module)(365) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, CP 모듈은 모뎀 칩셋으로, 네트워크는 3G, 4G, 5G, 또는 6G 통신 규격에 따르는 통신 네트워크를 통하여 외부 전자 기기와 통신을 수행할 수 있다. 또한, 통신부(240)는 BLE(Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, 와이파이 다이렉트(Wifi Direct), UWB, 및/또는 ZIGBEE 등의 통신 규격에 따른 통신을 수행하는 적어도 하나의 통신 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다. The communication unit 240 may include at least one communication module that performs wireless communication. Specifically, the communication unit 240 may include at least one of a Bluetooth module 361, a Wi-Fi module 362, a GPS module 363, an RF module 364, and a CP module (Communication Processor module) 365. there is. Here, the CP module is a modem chipset, and the network can communicate with external electronic devices through a communication network that complies with 3G, 4G, 5G, or 6G communication standards. In addition, the communication unit 240 includes at least one communication module (not shown) that performs communication according to communication standards such as BLE (Bluetooth Low Energy), NFC/RFID, Wifi Direct, UWB, and/or ZIGBEE. It may further include.
일 실시예에 따른 안테나는 통신부(240)에 포함된 통신 모듈의 일 구성요소가 될 수 있다. 예를 들어, 안테나는 RF 모듈(364), 및 CP 모듈(365) 중 적어도 하나에 포함되어, RF 모듈(364), 및 CP 모듈(365) 각각의 전자기파 송수신을 담당할 수도 있을 것이다. The antenna according to one embodiment may be a component of a communication module included in the communication unit 240. For example, the antenna may be included in at least one of the RF module 364 and the CP module 365 and may be responsible for transmitting and receiving electromagnetic waves of the RF module 364 and the CP module 365, respectively.
또한, 차량용 전자 장치(300)에 있어서, 포함되는 각 구성들, 예를 들어, 프로세서(220), 입출력부(230) 및 통신부(240) 상호간은, 차량 네트워크를 통하여 상호 통신할 수 있다. 또한, 차량용 전자 장치(300)와 차량(미도시) 내에 포함되는 다른 구성들 상호간은, 차량 네트워크를 통하여 상호 통신할 수 있다. 여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), 및/또는 MOST(medio Oriented Systems Transport) 등에 따른 네트워크가 될 수 있다.Additionally, in the automotive electronic device 300, each included component, for example, the processor 220, the input/output unit 230, and the communication unit 240, may communicate with each other through a vehicle network. Additionally, the vehicle electronic device 300 and other components included in the vehicle (not shown) may communicate with each other through a vehicle network. Here, the vehicle network may be a network based on CAN (Controller Area Network), and/or MOST (medio Oriented Systems Transport).
프로세서(220)는 안테나로부터 수신된 정보를 기초로 차량의 주행을 제어할 수 있다. The processor 220 may control the driving of the vehicle based on information received from the antenna.
도 13은 일 실시예에 따른 안테나를 이용한 차량의 주행을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 13을 참조하면, 프로세서(220)는 안테나로부터 전기적 신호를 수신할 수 있다(S410). 안테나는, 앞서 기술한 바와 같이, 금속 프레임(10), 금속 프레임(10)에 수용되는 방사 패턴(20) 및 인쇄회로 기판(30)을 포함할 수 있다. 금속 프레임(10)과 방사 패턴(20)은 개구를 통해 전자기적으로 커플링되어 있다. 방사 패턴(20)안테나는 수신된 전자기파에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수 있다. Figure 13 is a flowchart explaining a method of controlling the driving of a vehicle using an antenna according to an embodiment. Referring to FIG. 13, the processor 220 may receive an electrical signal from the antenna (S410). As described above, the antenna may include a metal frame 10, a radiation pattern 20 accommodated in the metal frame 10, and a printed circuit board 30. The metal frame 10 and the radiation pattern 20 are electromagnetically coupled through the aperture. The radiation pattern 20 antenna can output an electrical signal corresponding to the received electromagnetic wave.
프로세서(220)는 안테나로부터 수신된 전기적 신호로부터 환경 정보를 획득할 수 있다(S420). 방사 패턴(20)의 공진 주파수 대역이 약 200HMz 이상 500MHz 이하인 경우, 상기한 환경 정보는 스마트키, 차량도어 개폐, 및 타이어 공기압 중 적어도 하나에 대한 정보일 수 있다. The processor 220 may obtain environmental information from the electrical signal received from the antenna (S420). When the resonance frequency band of the radiation pattern 20 is approximately 200HMz or more and 500MHz or less, the environmental information may be information about at least one of a smart key, vehicle door opening and closing, and tire air pressure.
프로세서(220)는 환경 정보에 대응하여 차량의 주행을 제어할 수 있다(S430). 프로세서(220)는 환경 정보에 대응하여 차량의 주행 경로 및 주행 속도 중 적어도 하나가 변경되도록 구동부를 제어할 수 있다. 구동부는 도시되어 있지 않지만 조향 제어 유닛, 속도 제어 유닛 등을 포함할 수 있다. 메모리(미도시)에는 환경 정보에 매칭된 차량 제어 메뉴얼이 기저장될 수 있다. 프로세서(220)는 메모리로부터 환경 정보에 매칭된 차량 제어 메뉴얼을 독출하여 차량의 주행을 제어할 수 있다. 예를 들어, 타이어 공기압에 대한 환경 정보에 기초하여 프로세서는 주행 속도를 변경하기 위해 구동부를 제어할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다. 프로세서(220)는 인공지능(AI) 시스템의 학습 네트워크 모델을 이용하여 환경 정보에 대응하는 차량의 주행을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 사고 차량과의 충돌을 방지하기 위해 차량의 주행을 제어할 수 있다.The processor 220 may control the driving of the vehicle in response to environmental information (S430). The processor 220 may control the driving unit to change at least one of the vehicle's driving path and driving speed in response to environmental information. Although not shown, the driving unit may include a steering control unit, a speed control unit, etc. A vehicle control manual matched to environmental information may be pre-stored in memory (not shown). The processor 220 can control driving of the vehicle by reading a vehicle control manual matched to environmental information from memory. For example, based on environmental information about tire pressure, the processor can control the driving unit to change the driving speed. However, it is not limited to this. The processor 220 may control the driving of the vehicle in response to environmental information using a learning network model of an artificial intelligence (AI) system. For example, the processor 220 may control the driving of the vehicle to prevent a collision with an accident vehicle.
차량에 설치되는 차량용 안테나는, 개구를 포함하는 금속 프레임을 포함할 수 있다. A vehicle antenna installed in a vehicle may include a metal frame including an opening.
일 실시예에 따른 차량용 안테나는, 상기 금속 프레임의 두께 방향으로 적어도 일부 영역이 상기 개구와 중첩되면서 상기 개구를 통해 상기 금속 프레임과 전자기적으로 커플링되는 방사 패턴;을 포함할 수 있다. The vehicle antenna according to one embodiment may include a radiation pattern in which at least a portion of the area in the thickness direction of the metal frame overlaps the opening and is electromagnetically coupled to the metal frame through the opening.
상기 방사 패턴은, 200MHz 이상 500MHz 이하의 주파수 대역에서 상기 금속 프레임과 전자기적으로 커플링될 수 있다. The radiation pattern may be electromagnetically coupled to the metal frame in a frequency band of 200 MHz to 500 MHz.
상기 방사 패턴와 상기 금속 프레임간의 간격은, 상기 방사 패턴의 폭 이하일 수 있다. The gap between the radiation pattern and the metal frame may be less than or equal to the width of the radiation pattern.
상기 방사 패턴와 상기 금속 프레임간의 간격은, 10mm이하일 수 있다. The gap between the radiation pattern and the metal frame may be 10 mm or less.
상기 방사 패턴은 상기 금속 프레임 내에 수용될 수 있다. The radiation pattern may be accommodated within the metal frame.
상기 방사 패턴의 최장 길이는, 100mm이하일 수 있다. The longest length of the radiation pattern may be 100 mm or less.
상기 방사 패턴은, 폭이 두께보다 큰 평평한 형상일 수 있다. The radiation pattern may have a flat shape where the width is greater than the thickness.
상기 방사 패턴은, 다각형 단면을 포함할 수 있다. The radiation pattern may include a polygonal cross-section.
상기 방사 패턴은, 적어도 1회 이상 절곡될 수 있다. The radiation pattern may be bent at least once.
상기 방사 패턴은, 상기 금속 프레임의 길이 방향과 나란한 방향으로 연장된 제1 방사 요소을 포함할 수 있다. The radiation pattern may include a first radiation element extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the metal frame.
상기 방사 패턴은, 일단은 상기 제1 방사 요소와 접하고 상기 금속 프레임의 폭 방향으로 연장된 제2 방사 요소;를 포함할 수 있다. The radiation pattern may include a second radiation element, one end of which is in contact with the first radiation element and extending in the width direction of the metal frame.
상기 방사 패턴은, 상기 금속 프레임의 두께 방향으로 상기 개구와 중첩되는 제1 영역;을 포함할 수 있다. The radiation pattern may include a first area overlapping the opening in the thickness direction of the metal frame.
상기 방사 패턴은, 상기 금속 프레임의 두께 방향으로 상기 개구와 중첩되지 않는 제2 영역;을 포함할 수 있다. The radiation pattern may include a second area that does not overlap the opening in the thickness direction of the metal frame.
상기 제1 영역의 크기는, 상기 제2 영역의 크기 이상일 수 있다. The size of the first area may be larger than or equal to the size of the second area.
일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치는, 상기 방사 패턴은 지지하는 절연 기판;을 더 포함할 수 있다. The vehicle antenna device according to one embodiment may further include an insulating substrate supporting the radiation pattern.
상기 방사 패턴은, 상기 절연 기판과 상기 금속 프레임 사이에 배치될 수 있다. The radiation pattern may be disposed between the insulating substrate and the metal frame.
일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치는, 상기 방사 패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 금속 프레임에 수용되는 인쇄회로기판;을 더 포함할 수 있다. The vehicle antenna device according to one embodiment may further include a printed circuit board electrically connected to the radiation pattern and accommodated in the metal frame.
일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치는, 상기 인쇄회로기판과 금속 프레임 사이에 배치되며, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결된 회로 모듈;을 더 포함할 수 있다. The vehicle antenna device according to one embodiment may further include a circuit module disposed between the printed circuit board and the metal frame and electrically connected to the printed circuit board.
일 실시예에 따른 차량용 안테나 장치는, 상기 개구를 관통하며, 상기 인쇄회로기판에 전원을 공급하는 전도성 라인;을 더 포함할 수 있다. The vehicle antenna device according to one embodiment may further include a conductive line passing through the opening and supplying power to the printed circuit board.
상기 개구는, 상기 전도성 라인이 관통하는 제1 개구를 포함할 수 있다. The opening may include a first opening through which the conductive line passes.
상기 개구는, 상기 제1 개구와 이격 배치되며, 상기 방사 패턴의 적어도 일부와 중첩되는 제2 개구;를 포함할 수 있다. The opening may include a second opening spaced apart from the first opening and overlapping at least a portion of the radiation pattern.
상기 금속 프레임은, 차량의 패널과 접할 수 있다. The metal frame may be in contact with a panel of the vehicle.
일 실시예에 따른 차량은, 제1 개구를 포함하는 패널;을 포함할 수 있다. A vehicle according to one embodiment may include a panel including a first opening.
일 실시예에 따른 차량은, 상기 제1 개구 내에 삽입되어 상기 패널과 결합하고, 제2 개구를 포함하는 금속 프레임;을 포함할 수 있다. The vehicle according to one embodiment may include a metal frame inserted into the first opening, coupled to the panel, and including a second opening.
일 실시예에 따른 차량은, 상기 금속 프레임의 두께 방향으로 적어도 일부 영역이 상기 제2 개구와 중첩되면서 상기 개구를 통해 상기 금속 프레임과 전자기적으로 커플링되는 방사 패턴;을 포함할 수 있다. The vehicle according to one embodiment may include a radiation pattern in which at least a portion of the area in the thickness direction of the metal frame overlaps the second opening and is electromagnetically coupled to the metal frame through the opening.
이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.Although the embodiments have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. belongs to

Claims (15)

  1. 차량에 설치되는 차량용 안테나에 있어서,In a vehicle antenna installed in a vehicle,
    개구를 포함하는 금속 프레임; 및 A metal frame containing an opening; and
    상기 금속 프레임의 두께 방향으로 적어도 일부 영역이 상기 개구와 중첩되면서 상기 개구를 통해 상기 금속 프레임과 전자기적으로 커플링되는 방사 패턴;을 포함하는 차량용 안테나 장치. A radiation pattern in which at least a portion of the area in the thickness direction of the metal frame overlaps the opening and is electromagnetically coupled to the metal frame through the opening.
  2. 제 1항에 있어서, According to clause 1,
    상기 방사 패턴은, The radiation pattern is,
    200MHz 이상 500MHz 이하의 주파수 대역에서 상기 금속 프레임과 전자기적으로 커플링되는 차량용 안테나 장치.A vehicle antenna device that is electromagnetically coupled to the metal frame in a frequency band of 200 MHz to 500 MHz.
  3. 제 1항에 있어서, According to clause 1,
    상기 방사 패턴와 상기 금속 프레임간의 간격은, The gap between the radiation pattern and the metal frame is,
    상기 방사 패턴의 폭 이하인 차량용 안테나 장치.A vehicle antenna device having a width of the radiation pattern or less.
  4. 제 1항에 있어서, According to clause 1,
    상기 방사 패턴은 The radiation pattern is
    상기 금속 프레임 내에 수용되는 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device accommodated within the metal frame.
  5. 제 1항에 있어서, According to clause 1,
    상기 방사 패턴은,The radiation pattern is,
    폭이 두께보다 큰 평평한 형상인 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device with a flat shape whose width is greater than its thickness.
  6. 제 1항에 있어서, According to clause 1,
    상기 방사 패턴은, The radiation pattern is,
    적어도 1회 이상 절곡된 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device that is bent at least once.
  7. 제 1항에 있어서, According to clause 1,
    상기 방사 패턴은, The radiation pattern is,
    상기 금속 프레임의 길이 방향과 나란한 방향으로 연장된 제1 방사 요소; 및 a first radiating element extending in a direction parallel to the longitudinal direction of the metal frame; and
    일단은 상기 제1 방사 요소와 접하고 상기 금속 프레임의 폭 방향으로 연장된 제2 방사 요소;를 포함하는 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device comprising a second radiating element, one end of which is in contact with the first radiating element and extending in the width direction of the metal frame.
  8. 제 1항에 있어서, According to clause 1,
    상기 방사 패턴은, The radiation pattern is,
    상기 금속 프레임의 두께 방향으로 상기 개구와 중첩되는 제1 영역; 및 a first area overlapping the opening in the thickness direction of the metal frame; and
    상기 금속 프레임의 두께 방향으로 상기 개구와 중첩되지 않는 제2 영역;을 포함하는 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device comprising: a second area that does not overlap the opening in the thickness direction of the metal frame.
  9. 제 1항에 있어서,According to clause 1,
    상기 방사 패턴을 지지하는 절연 기판;을 더 포함하는 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device further comprising an insulating substrate supporting the radiation pattern.
  10. 제 9항에 있어서,According to clause 9,
    상기 방사 패턴은,The radiation pattern is,
    상기 절연 기판과 상기 금속 프레임 사이에 배치되는 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device disposed between the insulating substrate and the metal frame.
  11. 제 8항에 있어서,According to clause 8,
    상기 방사 패턴과 전기적으로 연결되며, 상기 금속 프레임에 수용되는 인쇄회로기판;을 더 포함하는 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device further comprising a printed circuit board electrically connected to the radiation pattern and accommodated in the metal frame.
  12. 제 11항에 있어서,According to claim 11,
    상기 인쇄회로기판과 금속 프레임 사이에 배치되며, 상기 인쇄회로기판에 전기적으로 연결된 회로 모듈;을 더 포함하는 차량용 안테나 장치. A circuit module disposed between the printed circuit board and the metal frame and electrically connected to the printed circuit board.
  13. 제 11항에 있어서,According to clause 11,
    상기 개구를 관통하며, 상기 인쇄회로기판에 전원을 공급하는 전도성 라인;을 더 포함하는 차량용 안테나 장치. A conductive line passing through the opening and supplying power to the printed circuit board.
  14. 제 13항에 있어서,According to clause 13,
    상기 개구는, The opening is,
    상기 전도성 라인이 관통하는 제1 개구; 및 a first opening through which the conductive line passes; and
    상기 제1 개구와 이격 배치되며, 상기 방사 패턴의 적어도 일부와 중첩되는 제2 개구;를 포함하는 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device comprising: a second opening spaced apart from the first opening and overlapping at least a portion of the radiation pattern.
  15. 제 1항에 있어서,According to clause 1,
    상기 금속 프레임은,The metal frame is,
    차량의 패널과 접하는 차량용 안테나 장치. A vehicle antenna device that is in contact with the vehicle panel.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003249812A (en) * 2002-02-22 2003-09-05 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Antenna apparatus and vehicle with the apparatus mounted thereon
KR20120137088A (en) * 2011-06-10 2012-12-20 삼성전자주식회사 Antenna apparatus for portable terminal
CN207074706U (en) * 2017-07-12 2018-03-06 瑞声科技(新加坡)有限公司 Antenna and mobile terminal
US20200212548A1 (en) * 2017-10-10 2020-07-02 Harada Industry Co., Ltd. Vehicle-body-embedded antenna device
US20220069473A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-03 Wistron Neweb Corp. Antenna structure

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003249812A (en) * 2002-02-22 2003-09-05 Toyota Central Res & Dev Lab Inc Antenna apparatus and vehicle with the apparatus mounted thereon
KR20120137088A (en) * 2011-06-10 2012-12-20 삼성전자주식회사 Antenna apparatus for portable terminal
CN207074706U (en) * 2017-07-12 2018-03-06 瑞声科技(新加坡)有限公司 Antenna and mobile terminal
US20200212548A1 (en) * 2017-10-10 2020-07-02 Harada Industry Co., Ltd. Vehicle-body-embedded antenna device
US20220069473A1 (en) * 2020-09-01 2022-03-03 Wistron Neweb Corp. Antenna structure

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