WO2024029642A1 - 차량에 배치되는 안테나 모듈 - Google Patents

차량에 배치되는 안테나 모듈 Download PDF

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WO2024029642A1
WO2024029642A1 PCT/KR2022/011443 KR2022011443W WO2024029642A1 WO 2024029642 A1 WO2024029642 A1 WO 2024029642A1 KR 2022011443 W KR2022011443 W KR 2022011443W WO 2024029642 A1 WO2024029642 A1 WO 2024029642A1
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WO
WIPO (PCT)
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conductive pattern
gap
antenna
pattern
area
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/011443
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김동진
정강재
이소연
최국헌
박병용
조일남
정병운
Original Assignee
엘지전자 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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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H01Q1/46—Electric supply lines or communication lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00—Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop

Definitions

  • This specification relates to a transparent antenna placed in a vehicle.
  • Particular implementations relate to an antenna assembly implemented with a transparent material such that the antenna area is not visible on the vehicle glass.
  • a vehicle can perform wireless communication services with other vehicles or surrounding objects, infrastructure, or base stations.
  • various communication services can be provided through a wireless communication system using LTE communication technology or 5G communication technology. Meanwhile, some of the LTE frequency bands may be allocated to provide 5G communication services.
  • the vehicle body and vehicle roof are made of metal, so there is a problem in that radio waves are blocked. Accordingly, a separate antenna structure can be placed on the top of the vehicle body or roof.
  • the vehicle body or roof portion corresponding to the antenna placement area may be formed of a non-metallic material.
  • the vehicle body or roof needs to be formed as one piece.
  • the exterior of the vehicle body or roof may be made of metal material. Accordingly, there is a problem in that antenna efficiency may be greatly reduced by the vehicle body or roof.
  • a transparent antenna can be placed on the glass corresponding to the vehicle's window to increase communication capacity without changing the exterior design of the vehicle.
  • the antenna radiation efficiency and impedance bandwidth characteristics are deteriorated due to electrical loss of the transparent material antenna.
  • antenna radiation efficiency may be reduced due to loss on the glass panel at a frequency of 2 GHz or higher.
  • an antenna radiation pattern needs to be formed in a low elevation area within a predetermined angle range based on the horizontal plane of the vehicle.
  • vehicle glass may be formed to be inclined at a predetermined angle or more with respect to the vertical axis.
  • a transparent antenna is placed on a vehicle glass inclined at a predetermined angle or more, there is a problem in that the antenna radiation pattern is formed in the upward direction, that is, in the vertical direction.
  • Another object is to provide a broadband transparent antenna assembly that can be placed on a vehicle windshield.
  • Another purpose of the present specification is to improve antenna efficiency of a broadband transparent antenna assembly that can be placed on a vehicle glass.
  • Another purpose of the present specification is to improve the antenna radiation pattern in a low elevation area.
  • Another purpose of the present specification is to provide a wideband antenna structure made of transparent material that can reduce feed loss and improve antenna efficiency while operating in a wideband.
  • Another purpose of the present specification is to improve the efficiency of the power feeding structure of a broadband transparent antenna assembly that can be placed on a vehicle glass and to secure the reliability of the mechanism structure including the power feeding structure.
  • Another purpose of the present specification is to minimize interference between the dummy mesh grid disposed in the dielectric area and the antenna area.
  • Another purpose of the present specification is to ensure the invisibility of a transparent antenna and an antenna assembly including the same without deteriorating antenna performance.
  • a vehicle for achieving the above or other objects includes a transparent dielectric substrate; a first region containing an antenna on one side of the transparent dielectric substrate; and a second region including a ground conductive pattern and a power feeding pattern.
  • the antenna includes a first conductive pattern including a closed loop trace; a second conductive pattern electrically connected to a second portion of the ground conductive pattern; and a slot surrounded by the first conductive pattern and including a first slot area and a second slot area.
  • the closed loop trace may include a first part, a second part, a third part, a fourth part, and a fifth part.
  • the second portion and the fourth portion may be disposed on opposite sides.
  • the first part and the third part may be disposed on opposite sides.
  • the first part and the fifth part may be disposed on the same side.
  • the first end of the first portion is electrically connected to the feeding pattern
  • the second end of the first portion is electrically connected to the first end of the second portion
  • the second end of the second portion is electrically connected to the first end of the first portion.
  • the second end is electrically connected to the first end of the third portion
  • the second end of the third portion is electrically connected to the first end of the fourth portion
  • the second end of the fourth portion is electrically connected to the first end of the fourth portion.
  • the first end of the fifth part may be electrically connected
  • the second end of the fifth part may be electrically connected to the first part of the ground conductive pattern.
  • the second conductive pattern may be disposed between the first portion of the first conductive pattern and the ground conductive pattern.
  • a first point in the first slot region between a first point on the inside of the first part near the first end of the second part and a first point on the inside of the third part near the second end of the second part. 1
  • a gap may form.
  • a second gap in the first slot area may be formed between a second point inside the first part connected to the feeding pattern and a second point inside the third part near the midpoint of the third part. there is.
  • the distance of the second gap may be smaller than the distance of the first gap.
  • the first conductive pattern may operate in a folded dipole antenna mode in the first frequency band.
  • the first slot area may operate in slot antenna mode in the second frequency band.
  • the second frequency band may be set to be larger than the first frequency band.
  • the second conductive pattern may operate in a third frequency band.
  • the third frequency band may be set to be larger than the second frequency band.
  • the first pattern thickness of the first point of the third portion near the second end of the second portion may be formed to be thinner than the second pattern thickness of the second point of the third portion.
  • the distance value of the second gap may be set to ⁇ gl/20 or less.
  • ⁇ gl is the guided wavelength corresponding to the lowest frequency of the operating frequency band.
  • the horizontal distance value of the third portion may be equal to ⁇ gl/2.
  • the inner shape of the third portion within the slot may be formed as an isosceles triangle.
  • the inner shape of the third portion within the slot may be formed as an inverted triangle.
  • gaps between the distance of the second gap and the distance of the first gap may be formed to gradually increase from the distance of the second gap to the distance of the first gap.
  • the first slot region is between a first point inside the second portion near the first end of the second portion and a first vertex of an isosceles triangle of the third portion inside the third portion.
  • a third gap may be formed.
  • a fourth gap in the first slot region between a second point inside the second portion near the second end of the second portion and a second vertex of the isosceles triangle of the third portion inside the third portion This can be formed.
  • the distance of the fourth gap may be smaller than the distance of the third gap.
  • gaps between the fourth gap distance and the third gap distance may be formed to gradually increase from the fourth gap distance to the third gap distance.
  • the second portion is between a first point inside the fifth portion near the second end of the fourth portion and a third point inside the third portion near the first end of the fourth portion.
  • a fifth gap in the slot area may be formed.
  • the second slot area is between a second point inside the fifth part connected to the first part of the ground conductive pattern and a fourth point inside the third part near the midpoint of the third part. 6
  • a gap may form. The distance of the sixth gap may be smaller than the distance of the fifth gap.
  • gaps between the distance of the sixth gap and the distance of the fifth gap may be formed to gradually increase from the distance of the sixth gap to the distance of the fifth gap.
  • the third portion is between a first point inside the fourth portion near the second end of the third portion and a third vertex of an isosceles triangle of the third portion inside the third portion.
  • a seventh gap in the 2 slot area may be formed.
  • gaps between the distance of the eighth gap and the distance of the eighth gap may be formed to gradually increase from the distance of the seventh gap to the distance of the eighth gap.
  • the antenna may further include a third conductive pattern.
  • a first end of the third conductive pattern may be electrically connected to a third point of the ground conductive pattern.
  • the second end of the third conductive pattern may be electrically connected to the fourth point of the ground conductive pattern.
  • the first conductive pattern may be formed to be surrounded by the third conductive pattern.
  • the gap between the first conductive pattern and the third conductive pattern may be formed to be ⁇ gh/4 or more.
  • ⁇ gh is the guided wavelength corresponding to the highest frequency of the operating frequency band.
  • the third conductive pattern may have a thickness of ⁇ gh/4 or more.
  • the first conductive pattern and the second conductive pattern may be formed in a metal mesh shape having a plurality of open areas on the transparent dielectric substrate.
  • the first conductive pattern, the second conductive pattern, and the third conductive pattern may be formed in a coplanar waveguide (CPW) structure on the transparent dielectric substrate.
  • CPW coplanar waveguide
  • the antenna assembly may include a plurality of dummy mesh grid patterns on outer portions of the conductive patterns on the transparent dielectric substrate.
  • the plurality of dummy mesh grid patterns may be formed not to be connected to the power supply pattern and the ground conductive pattern.
  • the plurality of dummy mesh grid patterns may be formed separately from each other.
  • a vehicle includes a glass panel including a transparent area and an opaque area; and; and an antenna assembly disposed on the glass panel.
  • the antenna assembly includes a first transparent dielectric substrate; a first region comprising an antenna element on one side of the first transparent dielectric substrate and disposed in the transparent area of the glass panel; a second area including first connection patterns connected to the antenna element and disposed in the opaque area of the glass panel; a second dielectric substrate disposed in the opaque area of the glass panel; and a third region including a ground conductive pattern and a power supply pattern on one side of the second dielectric substrate.
  • the antenna element includes a first conductive pattern including a closed loop trace; a second conductive pattern electrically connected to a second portion of the ground conductive pattern; and a slot surrounded by the first conductive pattern and including a first slot area and a second slot area.
  • the closed loop trace may include a first part, a second part, a third part, a fourth part, and a fifth part.
  • the second portion and the fourth portion may be disposed on opposite sides.
  • the first portion and the third portion may be disposed on opposite sides.
  • the first part and the fifth part may be disposed on the same side.
  • the first end of the first portion is electrically connected to the feeding pattern
  • the second end of the first portion is electrically connected to the first end of the second portion
  • the second end of the second portion is electrically connected to the first end of the first portion.
  • the second end is electrically connected to the first end of the third portion
  • the second end of the third portion is electrically connected to the first end of the fourth portion
  • the second end of the fourth portion is electrically connected to the first end of the fourth portion.
  • the first end of the fifth part may be electrically connected
  • the second end of the fifth part may be electrically connected to the first part of the ground conductive pattern.
  • the second conductive pattern may be disposed between the first portion of the first conductive pattern and the ground conductive pattern.
  • a first point in the first slot region between a first point on the inside of the first part near the first end of the second part and a first point on the inside of the third part near the second end of the second part. 1
  • a gap may form.
  • a second gap in the first slot area may be formed between a second point inside the first part connected to the feeding pattern and a second point inside the third part near the midpoint of the third part. there is.
  • the distance of the second gap may be smaller than the distance of the first gap.
  • a vehicle includes a glass panel including a transparent area and an opaque area and an antenna assembly disposed on the glass panel.
  • One side of the opaque area may include a ground conductive pattern and a power supply pattern.
  • the antenna assembly includes a first transparent dielectric substrate; a first region comprising an antenna element on one side of the first transparent dielectric substrate and disposed in the transparent area of the glass panel; and first connection patterns connected to the antenna pattern, and a second area disposed in the opaque area of the glass panel.
  • the antenna element includes a first conductive pattern including a closed loop trace; a second conductive pattern electrically connected to a second portion of the ground conductive pattern; and a slot surrounded by the first conductive pattern and including a first slot area and a second slot area.
  • the closed loop trace may include a first part, a second part, a third part, a fourth part, and a fifth part.
  • the second portion and the fourth portion may be disposed on opposite sides.
  • the first portion and the third portion may be disposed on opposite sides.
  • the first part and the fifth part may be disposed on the same side.
  • the first end of the first portion is electrically connected to the feeding pattern
  • the second end of the first portion is electrically connected to the first end of the second portion
  • the second end of the second portion is electrically connected to the first end of the first portion.
  • the second end is electrically connected to the first end of the third portion
  • the second end of the third portion is electrically connected to the first end of the fourth portion
  • the second end of the fourth portion is electrically connected to the first end of the fourth portion.
  • the first end of the fifth part may be electrically connected
  • the second end of the fifth part may be electrically connected to the first part of the ground conductive pattern.
  • the second conductive pattern may be disposed between the first portion of the first conductive pattern and the ground conductive pattern.
  • a first point in the first slot region between a first point on the inside of the first part near the first end of the second part and a first point on the inside of the third part near the second end of the second part. 1
  • a gap may form.
  • a second gap in the first slot area may be formed between a second point inside the first part connected to the feeding pattern and a second point inside the third part near the midpoint of the third part. there is.
  • the distance of the second gap may be smaller than the distance of the first gap.
  • an antenna assembly that can be placed on a vehicle glass can be implemented to operate in a plurality of operation modes to operate in a broadband manner.
  • the antenna efficiency of a broadband transparent antenna assembly can be improved by optimizing the shape of conductive patterns that can be placed within a limited space of a vehicle glass.
  • the antenna radiation pattern in a low elevation area can be improved by forming a conductive pattern that operates as a ground to surround conductive patterns that operate as a radiator.
  • an antenna assembly made of transparent material can be optimally configured in the transparent and opaque areas of the vehicle glass so that the antenna area cannot be identified on the vehicle glass.
  • a wideband antenna structure made of transparent material that can be implemented in various shapes on a single plane can be provided through a plurality of metal mesh-shaped conductive patterns, a CPW feeder, and a conversion structure between them.
  • a wideband antenna structure made of a transparent material that can operate in a wideband while reducing power supply loss and improving antenna efficiency can be provided through the transparent area and frit area of the vehicle glass.
  • Figure 1 shows the glass of a vehicle on which an antenna structure according to an embodiment of the present specification can be placed.
  • FIG. 2A shows a front view of a vehicle with antenna assemblies disposed in different areas of the front windshield of the vehicle of FIG. 1 .
  • FIG. 2B shows an interior front perspective view of the vehicle of FIG. 1 with antenna assemblies disposed in different areas of the windshield of the vehicle.
  • FIG. 2C shows a side perspective view of the vehicle of FIG. 1 with an antenna assembly disposed on the top glass of the vehicle.
  • FIG. 3 shows the type of V2X application.
  • Figure 4 is a block diagram referenced in explaining a vehicle and an antenna system mounted on the vehicle according to an embodiment of the present specification.
  • 5A to 5C show a configuration in which the antenna assembly according to the present specification is disposed on a vehicle glass.
  • FIG. 6A shows various embodiments of a frit pattern according to the present specification.
  • Figures 6b and 6c show a transparent antenna pattern and a structure in which the transparent antenna pattern is disposed on a vehicle glass according to embodiments.
  • FIG. 7A shows a front view and a cross-sectional view of a transparent antenna assembly according to the present specification.
  • FIG. 7B shows a grid structure of a metal mesh radiator area and a dummy metal mesh area according to embodiments.
  • Figure 8a shows the layered structure of the antenna module and the power supply module.
  • Figure 8b shows an opaque substrate including a layered structure and a binding site where an antenna module and a power feeding structure are combined.
  • Figure 9a shows a combined structure of a transparent antenna disposed in a transparent area of a vehicle glass and a frit area.
  • FIG. 9B is an enlarged front view of the area where the glass on which the transparent antenna of FIG. 9A is formed is combined with the body structure of the vehicle.
  • FIG. 9C shows a cross-sectional view of the combined structure of the vehicle glass and body structure of FIG. 9B viewed from different positions.
  • Figure 10 shows the laminated structure of the antenna assembly and the attachment area between the vehicle glass and the vehicle frame according to embodiments.
  • FIG. 11 shows a front view of the antenna assembly configuration according to the present specification.
  • Figures 12a to 12c show conceptual diagrams of operating in different operation modes in different frequency bands.
  • Figure 13a shows an antenna assembly with a CPW folded dipole structure according to other embodiments.
  • FIG. 13B compares the electric field distribution of the antenna assemblies of FIGS. 11 and 13A.
  • FIG. 13C compares the reflection coefficients of the antenna assemblies of FIGS. 11 and 13A.
  • Figures 14a and 14b show front views of the antenna assembly structure according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 15A shows the electric field distribution formed on the antenna assembly of FIG. 14A.
  • FIG. 15B compares the radiation patterns of the antenna assemblies of FIGS. 11 and 14A for each frequency band.
  • Figure 16a shows the antenna average gain for each frequency in the low elevation area for the antenna assemblies of Figures 11 and 14a.
  • FIG. 16B is a bar graph showing the antenna average gain for each frequency for the antenna assemblies of FIGS. 11 and 14A.
  • Figures 17A to 17C show the inclination angles of the front glass, quarter glass, and rear glass of the vehicle and the radiation pattern according to the arrangement of the antenna assembly.
  • Figure 18a shows an arbitrary antenna structure formed of a plurality of conductive patterns without a ground ring structure.
  • FIG. 18B shows a structure in which the antenna assembly of FIG. 14A is disposed adjacent to the antenna structure of FIG. 18A.
  • FIGS. 19A and 19B show antenna radiation patterns when the antenna structures of FIGS. 18A and 18B are placed on the front glass of a vehicle.
  • FIGS. 19C and 19D show electric field distributions when the antenna structure of FIG. 18A and the antenna assembly of FIG. 18B are placed on a vehicle glass.
  • FIG. 20A shows the structure of an antenna assembly with a transparent antenna structure according to another aspect of the present specification.
  • FIG. 20B shows a structure in which the second dielectric substrate of the antenna assembly of FIG. 20A is disposed in an opaque area of a glass panel.
  • Figure 20c shows a process flow in which an antenna assembly according to an embodiment is manufactured by being coupled to a glass panel.
  • FIG. 21A shows the structure of an antenna assembly having a transparent antenna structure according to another aspect of the present specification.
  • FIG. 21B shows a process flow diagram of a structure in which the power feeding structure of the antenna assembly of FIG. 21A is disposed in an opaque area of a glass panel.
  • Figure 22 shows a configuration in which a plurality of antenna modules disposed at different positions of a vehicle according to the present specification are combined with other parts of the vehicle.
  • an antenna system mounted on a vehicle may include a plurality of antennas and a transceiver circuit and processor that control them.
  • an antenna assembly (antenna module) that can be placed on the window of a vehicle according to the present specification and a vehicle antenna system including the antenna assembly will be described.
  • an antenna assembly refers to a structure in which conductive patterns are combined on a dielectric substrate, and may also be referred to as an antenna module.
  • Figure 1 shows the glass of a vehicle on which an antenna structure according to an embodiment of the present specification can be placed.
  • the vehicle 500 may be configured to include a front glass 310, a door glass 320, a rear glass 330, and a quarter glass 340. Meanwhile, the vehicle 500 may be configured to further include an upper glass 350 formed on the roof of the upper area.
  • the glass constituting the window of the vehicle 500 includes the front glass 310 disposed in the front area of the vehicle, the door glass 320 disposed in the door area of the vehicle, and the rear glass 330 disposed in the rear area of the vehicle. ) may include. Meanwhile, the glass constituting the window of the vehicle 500 may further include a quarter class 340 disposed in a portion of the door area of the vehicle. Additionally, the glass constituting the window of the vehicle 500 may further include an upper glass 350 disposed in the upper area of the vehicle and spaced apart from the rear glass 330. Accordingly, each glass constituting the window of the vehicle 500 may be referred to as a window.
  • the front glass 310 may be referred to as a front windshield because it prevents wind from the front direction from entering the vehicle interior.
  • the front glass 310 may be formed as a two-layer bonded structure with a thickness of approximately 5.0 to 5.5 mm.
  • the front glass 310 may be formed as a bonded structure of glass/anti-shattering film/glass.
  • the door glass 320 may be formed of a two-layer bonded structure or a single-layer compressed glass.
  • the rear glass 330 may be formed of a two-layer bonded structure or a single-layer compressed glass with a thickness of about 3.5 to 5.5 mm. A separation distance is required between the heated antenna and the AM/FM antenna and the transparent antenna in the rear glass 330.
  • the quarter glass 340 may be formed of single-layer compressed glass with a thickness of approximately 3.5 to 4.0 mm, but is not limited thereto.
  • the size of the quarter glass 340 varies depending on the type of vehicle, and the size of the quarter glass 340 may be smaller than the size of the front glass 310 and the rear glass 330.
  • FIG. 2A shows a front view of the vehicle of FIG. 1 with antenna assemblies disposed in different areas of the windshield of the vehicle.
  • FIG. 2B shows an interior front perspective view of the vehicle of FIG. 1 with antenna assemblies disposed in different areas of the windshield of the vehicle.
  • FIG. 2C shows a side perspective view of the vehicle of FIG. 1 with an antenna assembly disposed on the top glass of the vehicle.
  • Pane assembly 22 may include an antenna in upper region 310a.
  • Pane glass assembly 22 may include an antenna in an upper region 310a, an antenna in a lower region 310b, and/or an antenna in a side region 310c.
  • the pane glass assembly 22 may include a translucent pane glass 26 formed from a dielectric substrate.
  • the antenna in the upper area 310a, the antenna in the lower area 310b, and/or the antenna in the side area 310c are configured to support any one or more of various communication systems.
  • the antenna module 1100 may be implemented in the upper area 310a, lower area 310b, or side area 310c of the front glass 310. When the antenna module 1100 is disposed in the lower area 310b of the front glass 310, the antenna module 1100 may extend to the body 49 in the lower area of the translucent plate glass 26.
  • the body 49 in the lower area of the translucent plate glass 26 may be implemented with lower transparency than other parts. Part of the power feeder or other interface lines may be implemented on the body 49 in the lower region of the translucent pane 26.
  • Connector assembly 74 may be implemented in body 49 in the lower region of translucent pane 26 .
  • the body 49 in the lower area may constitute a vehicle body made of metal.
  • the antenna assembly 1000 may be configured to include a telematics control unit (telematics module, TCU) 300 and an antenna module 1100.
  • the antenna module 1100 may be placed in different areas of the vehicle's glass.
  • an antenna assembly may be disposed in the upper area 310a, lower area 310b, and/or side area 310c of the vehicle glass.
  • antenna assemblies may be disposed on the front glass 310, rear glass 330, quarter glass 340, and upper glass 350 of the vehicle.
  • the antenna in the upper area 310a of the front glass 310 of the vehicle is low band (LB), mid band (MB), high band (HB), and 5G of the 4G/5G communication system. It can be configured to operate in the Sub6 band.
  • the antenna in the lower area 310b and/or the antenna in the side area 310c may also be configured to operate in the LB, MB, HB, and 5G Sub6 bands of the 4G/5G communication system.
  • the antenna structure 1100b on the rear glass 330 of the vehicle can also be configured to operate in the LB, MB, HB, and 5G Sub6 bands of the 4G/5G communication system.
  • the antenna structure 1100c on the top glass 350 of the vehicle can also be configured to operate in the LB, MB, HB, and 5G Sub6 bands of the 4G/5G communication system.
  • the antenna structure 1100d on the quarter glass 350 of the vehicle can also be configured to operate in the LB, MB, HB, and 5G Sub6 bands of the 4G/5G communication system.
  • At least a portion of the outer area of the front glass 310 of the vehicle may be formed of translucent plate glass 26.
  • the translucent plate glass 26 may include a first part in which an antenna and a part of the power feeder are formed, and a second part in which a part of the power feeder and a dummy structure are formed. Additionally, the translucent plate glass 26 may further include a dummy area in which conductive patterns are not formed.
  • the transparent area of the plate glass assembly 22 may be made transparent to transmit light and secure a field of view.
  • the conductive patterns are illustrated as being formed in some areas of the front glass 310, they can be extended to the side glass 320, back glass 330 of FIG. 1, and any glass structure.
  • vehicle 500 the occupants or driver can view the road and surrounding environment through pane assembly 22. Additionally, the passenger or driver can view the road and surrounding environment without being obstructed by the antenna in the upper area 310a, the antenna in the lower area 310b, and/or the antenna in the side area 310c.
  • Vehicle 500 may be configured to communicate with pedestrians, surrounding infrastructure, and/or servers in addition to surrounding vehicles.
  • Figure 3 shows the type of V2X application.
  • V2X (Vehicle-to-Everything) communication refers to V2V (Vehicle-to-Vehicle), which refers to communication between vehicles, and V2I (V2I), which refers to communication between vehicles and eNB or RSU (Road Side Unit).
  • V2P Vehicle to Infrastructure
  • V2P Vehicle-to-Pedestrian
  • V2N vehicle-to-network
  • FIG. 4 is a block diagram referenced for explaining a vehicle and an antenna system mounted on the vehicle according to an embodiment of the present specification.
  • Vehicle 500 may be configured to include a communication device 400 and a processor 570.
  • the communication device 400 may correspond to a telematics control unit of the vehicle 500.
  • the communication device 400 is a device for communicating with an external device.
  • the external device may be another vehicle, mobile terminal, or server.
  • the communication device 400 may include at least one of a transmitting antenna, a receiving antenna, a radio frequency (RF) circuit capable of implementing various communication protocols, and an RF element to perform communication.
  • the communication device 400 may include a short-range communication unit 410, a location information unit 420, a V2X communication unit 430, an optical communication unit 440, a 4G wireless communication module 450, and a 5G wireless communication module 460.
  • Communication device 400 may include a processor 470.
  • the communication device 400 may further include other components in addition to the components described, or may not include some of the components described.
  • the 4G wireless communication module 450 and 5G wireless communication module 460 perform wireless communication with one or more communication systems through one or more antenna modules.
  • the 4G wireless communication module 450 may transmit and/or receive a signal to a device in the first communication system through the first antenna module.
  • the 5G wireless communication module 460 may transmit and/or receive a signal to a device in the second communication system through the second antenna module.
  • the 4G wireless communication module 450 and 5G wireless communication module 460 may be physically implemented as one integrated communication module.
  • the first communication system and the second communication system may be an LTE communication system and a 5G communication system, respectively.
  • the first communication system and the second communication system are not limited to this and can be expanded to any other communication system.
  • the processor of the device within the vehicle 500 may be implemented as a Micro Control Unit (MCU) or a modem.
  • the processor 470 of the communication device 400 corresponds to a modem, and the processor 470 may be implemented as an integrated modem.
  • the processor 470 may obtain surrounding information from other nearby vehicles, objects, or infrastructure through wireless communication.
  • the processor 470 may perform vehicle control using the acquired surrounding information.
  • the processor 570 of the vehicle 500 may be a CAN (Car Area Network) or ADAS (Advanced Driving Assistance System) processor, but is not limited thereto.
  • the processor 570 of the vehicle 500 may be replaced with a processor of each device.
  • the antenna module disposed inside the vehicle 500 may be configured to include a wireless communication unit.
  • the 4G wireless communication module 450 can transmit and receive 4G signals with a 4G base station through a 4G mobile communication network. At this time, the 4G wireless communication module 450 may transmit one or more 4G transmission signals to the 4G base station. Additionally, the 4G wireless communication module 450 may receive one or more 4G reception signals from a 4G base station.
  • uplink (UL: Up-Link) multi-input multi-output (MIMO) can be performed by a plurality of 4G transmission signals transmitted to a 4G base station.
  • downlink (DL) multi-input multi-output (MIMO) can be performed by a plurality of 4G reception signals received from a 4G base station.
  • the 5G wireless communication module 460 can transmit and receive 5G signals with a 5G base station through a 5G mobile communication network.
  • the 4G base station and the 5G base station may have a non-stand-alone (NSA: Non-Stand-Alone) structure.
  • NSA Non-Stand-Alone
  • 4G base stations and 5G base stations can be deployed in a non-stand-alone (NSA: Non Stand-Alone) structure.
  • the 5G base station may be deployed in a stand-alone (SA) structure in a separate location from the 4G base station.
  • SA stand-alone
  • the 5G wireless communication module 460 can transmit and receive 5G signals with a 5G base station through a 5G mobile communication network.
  • the 5G wireless communication module 460 can transmit one or more 5G transmission signals to the 5G base station. Additionally, the 5G wireless communication module 460 can receive one or more 5G reception signals from a 5G base station.
  • the 5G frequency band can use the same band as the 4G frequency band, and this can be referred to as LTE re-farming.
  • the Sub6 band a band below 6GHz, can be used as the 5G frequency band.
  • the millimeter wave (mmWave) band can be used as the 5G frequency band to perform broadband high-speed communication. When the millimeter wave (mmWave) band is used, the electronic device can perform beam forming to expand communication coverage with the base station.
  • the 5G communication system can support a greater number of Multi-Input Multi-Output (MIMO) to improve transmission speed.
  • MIMO Multi-Input Multi-Output
  • uplink (UL) MIMO can be performed by a plurality of 5G transmission signals transmitted to a 5G base station.
  • DL MIMO can be performed by a plurality of 5G reception signals received from a 5G base station.
  • dual connectivity EUTRAN NR DC
  • EN-DC EUTRAN NR DC
  • throughput can be improved through heterogeneous carrier aggregation (inter-CA (Carrier Aggregation)). Therefore, the 4G base station and the 5G base station In the EN-DC state, a 4G reception signal and a 5G reception signal can be simultaneously received through the 4G wireless communication module 450 and the 5G wireless communication module 460.
  • inter-CA Carrier Aggregation
  • the 4G wireless communication module 450 and the 5G wireless communication Short-distance communication may be performed between electronic devices (e.g., vehicles) using the module 460.
  • wireless communication may be performed between vehicles in a V2V manner without going through a base station. You can.
  • carrier aggregation is performed using at least one of the 4G wireless communication module 450 and the 5G wireless communication module 460 and the Wi-Fi communication module 113. This can be done.
  • 4G + WiFi carrier aggregation (CA) can be performed using the 4G wireless communication module 450 and the Wi-Fi communication module 113.
  • 5G + WiFi carrier aggregation (CA) can be performed using the 5G wireless communication module 460 and the Wi-Fi communication module.
  • the communication device 400 may implement a vehicle display device together with a user interface device.
  • the vehicle display device may be called a telematics device or an Audio Video Navigation (AVN) device.
  • APN Audio Video Navigation
  • the broadband transparent antenna structure that can be placed on the glass of a vehicle according to the present specification can be implemented with a single dielectric substrate on the same plane as the CPW feeder.
  • the wideband transparent antenna structure that can be placed on the glass of a vehicle according to the present specification can be implemented as a structure in which ground is formed on both sides of the radiator to form a wideband structure.
  • FIGS. 5A to 5C show a configuration in which the antenna assembly according to the present specification is disposed on a vehicle glass.
  • the antenna assembly 1000 may include a first dielectric substrate 1010a and a second dielectric substrate 1010b.
  • the first dielectric substrate 1010a is implemented as a transparent substrate and may be referred to as a transparent substrate 1010a.
  • the second dielectric substrate 1010b may be implemented as an opaque substrate 1010b.
  • the glass panel 310 may be configured to include a transparent region 311 and an opaque region 312.
  • the opaque area 312 of the glass panel 310 may be a frit area formed of a frit layer.
  • the opaque area 312 may be formed to surround the transparent area 311 .
  • the opaque area 312 may be formed in an area outside the transparent area 311.
  • the opaque area 312 may form a boundary area of the glass panel 310 .
  • a signal pattern formed on the dielectric substrate 1010 may be connected to a telematics control unit (TCU) 300 and a connector component 313 such as a coaxial cable.
  • the telematics control unit (TCU) 300 may be placed inside a vehicle, but is not limited thereto.
  • the telematics control unit (TCU) 300 may be placed on a dashboard inside the vehicle or a ceiling area inside the vehicle, but is not limited thereto.
  • FIG. 5B shows a configuration in which the antenna assembly 1000 is disposed in a partial area of the glass panel 310.
  • FIG. 5C shows a configuration in which the antenna assembly 1000 is disposed over the entire area of the glass panel 310.
  • the glass panel 310 may include a transparent area 311 and an opaque area 312.
  • the opaque area 312 is a non-visible area with transparency below a certain level and may be referred to as a frit area, black printing (BP) area, or black matrix (BM) area.
  • the opaque area 312 corresponding to the opaque area may be formed to surround the transparent area 311.
  • the opaque area 312 may be formed in an area outside the transparent Lee area 311 .
  • the opaque area 312 may form a boundary area of the glass panel 310 .
  • a second dielectric substrate 1010b or a heating pad 360a or 360b corresponding to a power feeding substrate may be disposed in the opaque area 312.
  • the second dielectric substrate 1010b disposed in the opaque area 312 may be referred to as an opaque substrate. Even when the antenna assembly 1000 is disposed in the entire area of the glass panel 310 as shown in FIG. 5C, the heating pads 360a and 360b may be disposed in the opaque area 312.
  • the antenna assembly 1000 may include a first transparent dielectric substrate 1010a and a second dielectric substrate 1010b.
  • the antenna assembly 1000 may include an antenna module 1100 formed of conductive patterns and a second dielectric substrate 1010b.
  • the antenna module 1100 is formed of a transparent electrode portion and can be implemented as a transparent antenna module.
  • the antenna module 1100 may be implemented with one or more antenna elements.
  • Antenna module 1100 may include a MIMO antenna and/or other antenna elements for wireless communication.
  • Other antenna elements may include at least one of GNSS/radio/broadcasting/WiFi/satellite communication/UWB, and Remote Keyless Entry (RKE) antennas for vehicle applications.
  • RKE Remote Keyless Entry
  • the antenna assembly 1000 may be interfaced with a telematics control unit (TCU) 300 through a connector component 313.
  • the connector component 313 may be electrically connected to the TCU 300 by forming a connector 313c at the end of the cable.
  • a signal pattern formed on the second dielectric substrate 1010b of the antenna assembly 1000 may be connected to the TCU 300 through a connector component 313 such as a coaxial cable.
  • the antenna module 1100 may be electrically connected to the TCU 300 through the connector component 313.
  • the TCU 300 may be placed inside a vehicle, but is not limited thereto.
  • the TCU 300 may be placed on a dashboard inside the vehicle or a ceiling area inside the vehicle, but is not limited thereto.
  • the transparent electrode portion including the antenna pattern and the dummy pattern may be disposed in the transparent area 311.
  • the opaque substrate portion may be disposed in the opaque area 312.
  • FIG. 6a shows various embodiments of frit patterns according to the present disclosure.
  • Figures 6b and 6c show a transparent antenna pattern and a structure in which the transparent antenna pattern is disposed on a vehicle glass according to embodiments.
  • the frit pattern 312a may be formed as a metal pattern in a circular (or polygonal, oval) shape with a predetermined diameter.
  • the frit pattern 312a may be arranged in a two-dimensional structure in both axis directions.
  • the frit pattern 312a may be formed in an offset structure where the center points between patterns forming adjacent rows are spaced apart by a predetermined distance.
  • the frit pattern 312b may be formed as a rectangular pattern in one axis direction.
  • the frit pattern 312c may be arranged in a one-dimensional structure in one axis direction or in a two-dimensional structure in both axes directions.
  • the frit pattern 312c may be formed as a circular (or polygonal, oval) shape with a predetermined diameter and a slot pattern with the metal pattern removed.
  • the frit pattern 312b may be arranged in a two-dimensional structure in both axis directions.
  • the frit pattern 312c may be formed in an offset structure where the center points between patterns forming adjacent rows are spaced apart by a predetermined distance.
  • the opaque substrate 1010b and the transparent substrate 1010a may be electrically connected to each other in the opaque region 312 .
  • a very small electrically dummy pattern of a predetermined size or less may be disposed around the antenna pattern to prevent the transparent antenna pattern from being visible. Accordingly, the pattern within the transparent electrode can be made indistinguishable to the naked eye without deteriorating antenna performance.
  • the dummy pattern may be designed to have a light transmittance similar to that of the antenna pattern within a predetermined range.
  • a transparent antenna assembly including an opaque substrate 1010b bonded to a transparent electrode portion may be mounted on the glass panel 310.
  • the opaque substrate 1010b connected to the RF connector or coaxial cable is placed in the opaque area 312 of the vehicle glass.
  • the transparent electrode part can be placed in the transparent area 311 of the vehicle glass to ensure the invisibility of the antenna outside the vehicle window.
  • the transparent electrode parts may be attached to the opaque area 312 in some cases.
  • the frit pattern of the opaque area 312 may be formed in a gradient from the opaque area 312 to the transparent area 311. If the transmittance of the frit pattern and the transmittance of the transparent electrode are matched within a predetermined range, the transmission efficiency of the transmission line can be improved while the invisibility of the antenna can be improved. Meanwhile, a metal mesh shape similar to a frit pattern can reduce surface resistance while ensuring invisibility. Additionally, by increasing the line width of the metal mesh grid in the area connected to the opaque substrate 1010b, the risk of disconnection of the transparent electrode layer during manufacturing and assembly can be reduced.
  • the conductive pattern 1110 of the antenna module may be composed of metal mesh grids with the same line width in the opaque area 312.
  • the conductive pattern 1110 may include a connection pattern 1110c connecting the transparent plate 1010a and the opaque substrate 1010b.
  • the connection pattern 1110c may be formed with frit patterns of a predetermined shape arranged at regular intervals on both sides of the connection pattern 1110c.
  • the connection pattern 1110c may include a first transmittance portion 1111c formed with a first transmittance and a second transmittance portion 1112c formed with a second transmittance.
  • the frit patterns 312a formed in the opaque area 312 may include metal grids of a predetermined diameter arranged in one axis direction and the other axis direction.
  • the metal grids of the frit patterns 312a may be disposed at the intersection of the metal mesh grids with the second transmittance portion 1112c of the connection pattern 1110c.
  • the frit patterns 312b formed in the opaque area 312 may be slot grids of a predetermined diameter with the metal area removed and arranged in one axis direction and the other axis direction. .
  • the slot grids of the frit patterns 312b may be disposed between the metal mesh grids in the connection pattern 1110c. Accordingly, the metal area of the frit patterns 312b where slot grids are not formed may be placed at the intersection of the metal mesh grids.
  • connection pattern 1110c may be composed of metal mesh grids with a first line width W1 in the first transmittance portion 1111c adjacent to the transparent area 311.
  • the connection pattern 1110c may be formed with a second linewidth W2 thicker than the first linewidth W1 in the second transmittance portion 1112c adjacent to the opaque substrate 1010b.
  • the first transparency of the first transmittance portion 1111c may be set higher than the second transparency of the second transmittance portion 1112c.
  • the transparent electrode unit When the transparent antenna assembly is attached to the inside of the vehicle glass as shown in FIGS. 5A to 5C, the transparent electrode unit may be placed in the transparent area 311 and the opaque substrate 1010b may be placed in the opaque area 312. In this regard, the transparent electrode unit may be disposed in the opaque area 312 as the case may be.
  • a portion of the metal pattern of the low-transmittance pattern electrode portion and the high-transmittance pattern electrode portion located in the opaque area 312 may be disposed in the gradient area of the opaque area 312 .
  • the transmission line portion of the antenna pattern and the low-transmittance pattern electrode is composed of a transparent electrode, a decrease in antenna gain may occur due to a decrease in transmission efficiency due to an increase in sheet resistance.
  • the transmittance of the frit pattern 312 where the electrode is located and the transmittance of the transparent electrode can be made to match within a predetermined range.
  • Low sheet resistance can be achieved by increasing the line width of the transparent electrode in the low-transmittance area of the frit patterns 312a, 312b, and 312c or by adding the same shape as the frit patterns 312a, 312b, and 312c. Accordingly, invisibility can be secured while solving the problem of reduced transmission efficiency.
  • the transmittance and pattern of the opaque area 312 are not limited to the structure of FIG. 6A and may differ depending on the glass manufacturer or vehicle manufacturer. Accordingly, the shape and transparency (line width and spacing) of the transparent electrode of the transmission line can be changed in various ways.
  • FIG. 7A shows a front view and a cross-sectional view of a transparent antenna assembly according to the present specification.
  • FIG. 7B shows a grid structure of a metal mesh radiator area and a dummy metal mesh area according to embodiments.
  • FIG. 7a (a) shows a front view of the transparent antenna assembly 1000
  • FIG. 7a (b) is a cross-sectional view of the transparent antenna assembly 1000, showing the layered structure of the transparent antenna assembly 1000
  • the antenna assembly 1000 may be configured to include a first transparent dielectric substrate 1010a and a second dielectric substrate 1010b.
  • Conductive patterns 1110 that act as radiators may be disposed on one side of the first transparent dielectric substrate 1010a.
  • a power supply pattern 1120f and a ground pattern 1121g and 1122g may be formed on one side of the second dielectric substrate 1010b.
  • the conductive patterns 1110 operating as radiators may be configured to include one or more conductive patterns.
  • the conductive patterns 1110 may include a first pattern 1111 connected to the power supply pattern 1120f and a second pattern 1112 connected to the ground pattern 1121g.
  • the conductive patterns 1110 may further include a third pattern 1113 connected to the ground pattern 1122g.
  • the conductive patterns 1110 constituting the antenna module may be implemented as a transparent antenna.
  • the conductive patterns 1110 may be formed as metal grid patterns 1020a with a line width of less than or equal to a certain line width to form a metal mesh radiator area.
  • Dummy metal grid patterns 1020b may be formed in the inner or outer regions between the first to third patterns 1111, 1112, and 11113 of the conductive patterns 1100 to maintain transparency at a certain level.
  • the metal grid patterns 1020a and the dummy metal grid patterns 1020b may form the metal mesh layer 1020.
  • FIG. 7B(a) shows the structures of typical metal grid patterns 1020a and dummy metal grid patterns 1020b.
  • Figure 7b(b) shows the structure of atypical metal grid patterns 1020a and dummy metal grid patterns 1020b.
  • the metal mesh layer 1020 may be formed into a transparent antenna structure by a plurality of metal mesh grids.
  • the metal mesh layer 1020 may be formed in a regular metal mesh shape, such as a square shape, a diamond shape, or a polygon shape.
  • a conductive pattern can be configured so that a plurality of metal mesh grids operate as a power supply line or radiator.
  • the metal mesh layer 1020 constitutes a transparent antenna area.
  • the metal mesh layer 1020 may be implemented with a thickness of approximately 2 mm, but is not limited thereto.
  • the metal mesh layer 1020 may be configured to include metal grid patterns 1020a and dummy metal grid patterns 1020b.
  • the metal grid patterns 1020a and the dummy metal grid patterns 1020b may be configured to form an open area (OA) with disconnected ends so that they are not electrically connected.
  • the dummy metal grid patterns 1020b may have slits SL formed so that the ends of each mesh grid CL1, CL2, ..., CLn are not connected.
  • the metal mesh layer 1020 may be formed by a plurality of atypical metal mesh grids.
  • the metal mesh layer 1020 may be configured to include metal grid patterns 1020a and dummy metal grid patterns 1020b.
  • the metal grid patterns 1020a and the dummy metal grid patterns 1020b may be configured to form an open area OA with disconnected ends so that they are not electrically connected.
  • the dummy metal grid patterns 1020b may have slits SL formed so that the ends of each mesh grid CL1, CL2, ..., CLn are not connected.
  • Figure 8a shows the layered structure of the antenna module and the feed module.
  • Figure 8b shows an opaque substrate including a layered structure and a binding site where an antenna module and a power feeding structure are combined.
  • the antenna module 1100 includes a first transparent dielectric substrate 1010a formed on a first layer and a first conductive pattern 1110 formed on a second layer disposed on the first layer. It can be configured to do so.
  • the first conductive pattern 1110 may be implemented as a metal mesh layer 1020 including metal grid patterns 1020a and dummy metal grid patterns 1020b, as shown in FIG. 7B.
  • the antenna module 1100 may further include a protective layer 1031 and an adhesive layer 1041a disposed on the second layer.
  • the power feeding structure 1100f may include a second dielectric substrate 1010b, a second conductive pattern 1120, and a third conductive pattern 1130.
  • the power feeding structure 1100f may further include first and second protective layers 1033 and 1034 stacked on the second conductive pattern 1120 and the third conductive pattern 1130, respectively.
  • the power feeding structure 1100f may further include an adhesive layer 1041b formed in a partial area of the second conductive pattern 1120.
  • a second conductive pattern 1120 may be disposed on one side of the second dielectric substrate 1010b implemented as an opaque substrate.
  • a third conductive pattern 1130 may be disposed on the other side of the second dielectric substrate 1010b.
  • a first protective layer 1033 may be formed on the third conductive pattern 1130.
  • a second protective layer 1034 may be formed under the second conductive pattern 1120.
  • the first and second protective layers 1033 and 1034 are configured to have a low permittivity below a predetermined value, enabling low-loss power supply to the transparent antenna area.
  • the antenna module 1100 may be combined with a power feeding structure 1100f implemented with a second dielectric substrate 1010b, which is an opaque substrate.
  • a first conductive pattern 1110 implemented as a metal mesh layer, which is a transparent electrode layer, may be formed on the first transparent dielectric substrate 1010a.
  • a protective layer 1031 may be formed on the first conductive pattern 1110.
  • a protective layer 1031 and a first adhesive layer 1041a may be formed on the first conductive pattern 1110.
  • a first adhesive layer 1041a may be formed adjacent to the protective layer 1031.
  • the first adhesive layer 1041a formed on the top of the first conductive pattern 1110 may be bonded to the second adhesive layer 1041b formed on the bottom of the second conductive layer 1120.
  • the first transparent dielectric substrate 1010a and the second dielectric substrate 1010b may be adhered by bonding between the first and second adhesive layers 1041a and 1041b. Accordingly, the metal mesh grid formed on the first transparent dielectric substrate 1010a may be electrically connected to the power supply pattern formed on the second dielectric substrate 1010b.
  • the second dielectric substrate 1010b may be formed as a power feeding structure 1100f in which the second conductive pattern 1120 and the third conductive pattern 1130 are disposed on one side and the other side.
  • the power supply structure 1100f may be implemented as a Flexible Printed Circuit Board (FPCB), but is not limited thereto.
  • a first protective layer 1033 may be disposed on the top of the third conductive pattern 1130, and a second protective layer 1034 may be disposed on the bottom of the second conductive pattern 1120.
  • the adhesive layer 1041b below the third conductive pattern 1130 may be bonded to the adhesive layer 1041a of the antenna module 1100. Accordingly, the power feeding structure 1100f may be coupled to the antenna module 1100 and the first and second conductive patterns 1110 and 1120 may be electrically connected.
  • the thickness of the antenna module 1100 implemented with the first transparent dielectric substrate 1010a may be formed to a first thickness.
  • the thickness of the power feeding structure 1100f implemented with the second dielectric substrate 1010b may be implemented as a second thickness.
  • the thicknesses of the dielectric substrate 1010a, the first conductive pattern 1110, and the protective layer 1031 of the antenna module 1100 may be 75 ⁇ m, 9 ⁇ m, and 25 ⁇ m, respectively.
  • the first thickness of the antenna module 1100 may be 109 um.
  • the thicknesses of the second dielectric substrate 1010b, the second conductive pattern 1120, and the third conductive pattern 1130 of the power supply structure 1100f are 50um, 18um, and 18um, respectively, and the first and second protective layers 1033 and 1034 ) can be formed to a thickness of 28um. Accordingly, the second thickness of the power feeding structure 1100f can be formed to be 142um. Since the adhesive layers 1041a and 1041b are formed on the top of the first conductive pattern 1110 and the bottom of the second conductive pattern 1120, the thickness of the entire antenna assembly is less than the sum of the first thickness and the second thickness. It can be. For example, the thickness of the antenna assembly 1000 including the antenna module 1100 and the power feeding structure 1100f may be 198 um.
  • a conductive pattern 1120 may be formed on one side of the second dielectric substrate 1010b forming the power feeding structure 1100f.
  • the conductive pattern 1120 may be formed as a CPW power supply structure with a power supply pattern 1120f and ground patterns 1121g and 1122g formed on both sides.
  • the power feeding structure 1100f can be coupled to the antenna module 1100 as shown in FIG. 8B(a) through the area where the adhesive layer 1041 is formed.
  • FIG. 9a shows a combined structure of a transparent antenna disposed in a transparent area of a vehicle glass and a frit area.
  • the first transparent dielectric substrate 1010a may be adhered to the glass panel 310 through an adhesive layer 1041.
  • the conductive pattern of the first transparent dielectric substrate 1010a may be bonded to the conductive pattern 1130 of the second dielectric substrate 1010b through ACF bonding.
  • ACF bonding is a method of attaching a tape to which metal balls are added to the bonding surface at high temperature/high pressure (e.g., 120 to 150 degrees, 2 to 5 MPa) for a few seconds. It can be achieved by contacting the electrodes with metal balls.
  • ACF bonding electrically connects conductive patterns and provides adhesive strength by hardening the adhesive layer 1041 due to heat.
  • the first transparent dielectric substrate 1010a on which the transparent electrode layer is formed and the second dielectric substrate 1010b in the form of an FPCB can be attached using a local soldering technique.
  • the connection pattern of the FPCB and the transparent antenna electrode can be connected through local soldering through a coil using a magnetic field induction method. During such local soldering, the temperature of the soldering area does not rise or the FPCB is not deformed, and a flat surface can be maintained. Accordingly, a highly reliable electrical connection is possible through local soldering between the conductive patterns of the first transparent dielectric substrate 1010a and the second dielectric substrate 1010b.
  • the first transparent dielectric substrate 1010a, the metal mesh layer 1020 of FIG. 7A, the protective layer 1033, and the adhesive layer 1041 may form a transparent electrode.
  • the second dielectric substrate 1010b, which is an opaque substrate, may be implemented as an FPCB, but is not limited thereto.
  • the second dielectric substrate 1010b, which is an FPCB with a power feeding pattern, may be configured to be connected to the connector part 313 and the transparent electrode.
  • the second dielectric substrate 1010b which is an opaque substrate, may be attached to a portion of the first transparent dielectric substrate 1010a.
  • the first transparent dielectric substrate 1010a may be formed in the transparent area 311 of the glass panel 310.
  • the second dielectric substrate 1010b may be formed in the opaque area 312 of the glass panel 310.
  • a portion of the first transparent dielectric substrate 1010a is formed in the opaque area 312, and the first transparent dielectric substrate 1010a may be combined with the second dielectric substrate 1010b in the opaque area 312.
  • the first transparent dielectric substrate 1010a and the second dielectric substrate 1010b may be configured to be adhered by bonding between the adhesive layers 1041a and 1041b.
  • the position at which the second dielectric substrate 1010b is bonded to the adhesive layer 1041 may be set to the first position P1.
  • the position at which the connector component 313 is soldered to the opaque substrate 1010b may be set to the second position P2.
  • FIG. 9B is an enlarged front view of the area where the glass on which the transparent antenna of FIG. 9A is formed is combined with the body structure of the vehicle.
  • FIG. 9C shows a cross-sectional view of the combined structure of the vehicle glass and body structure of FIG. 9B viewed from different positions.
  • a first transparent dielectric substrate 1010a on which a transparent antenna is formed may be disposed in the transparent area 311 of the glass panel 310.
  • a second dielectric substrate 1010b may be disposed in the opaque area 312 of the glass panel 310. Since the transmittance of the opaque area 312 is lower than that of the transparent area 311, the opaque area 312 may also be referred to as a BM (Black Matrix) area.
  • a portion of the first transparent dielectric substrate 1010a on which the transparent antenna is formed may extend to the opaque area 312 corresponding to the BM area.
  • the first transparent dielectric substrate 1010a and the opaque area 312 may be formed to overlap by an overlap length OL in one axis direction.
  • Figure 9c(a) shows a cross-sectional view of the antenna assembly taken along line AB in Figure 9b.
  • Figure 9c(a) shows a cross-sectional view of the antenna assembly cut along line CD in Figure 9b.
  • a first transparent dielectric substrate 1010a on which a transparent antenna is formed may be disposed in the transparent area 311 of the glass panel 310.
  • a second dielectric substrate 1010b may be disposed in the opaque area 312 of the glass panel 310.
  • a partial area of the first transparent dielectric substrate 1010a may extend to the opaque area 312, so that the feeding pattern formed on the second dielectric substrate 1010b and the metal mesh layer of the transparent antenna may be bonded and connected.
  • An interior cover 49c may be configured to accommodate the connector part 313 connected to the second dielectric substrate 1010b.
  • a connector part 313 is disposed in the space between the metal body 49b and the inner cover 49c, and the connector part 313 can be coupled to an in-vehicle cable.
  • the inner cover 49c may be placed in the upper area of the body 49b made of metal.
  • the inner cover 49c may be formed with one end bent to be coupled to the body 49b made of metal.
  • the inner cover 49c may be made of metal or dielectric material.
  • the inner cover 49c and the body 49b made of metal form a metal frame 49.
  • the vehicle may include a metal frame 49 .
  • the opaque area 312 of the glass panel 310 may be supported by a portion of the metal frame 49. To this end, a portion of the body 49b of the metal frame 49 may be bent to be coupled to the opaque area 312 of the glass panel 310.
  • the inner cover 49c When the inner cover 49c is made of a metal material, at least part of the metal area of the inner cover 49c in the upper region of the second dielectric substrate 1010b may be removed. A recess portion 49R from which the metal area is removed may be formed in the inner cover 49c. Accordingly, the metal frame 49 may include a recess portion 49R. The second dielectric substrate 1010b may be disposed within the recess portion 49R of the metal frame 49.
  • the recess portion 49R may also be referred to as a metal cut region.
  • One side of the recess portion 49R may be formed to be spaced apart from one side of the opaque substrate 1010b by a first length L1 equal to or greater than a threshold value.
  • the lower boundary side of the recess portion 49R may be formed to be spaced apart from the lower boundary side of the opaque substrate 1010b by a second length L2 equal to or greater than a threshold value.
  • the inner cover 49c may be configured so that no recess portion, such as a metal removal area, is formed in an area where the connector component and the opaque substrate are not disposed.
  • no recess portion such as a metal removal area
  • internal heat can be radiated to the outside through the recess portion 49R of FIGS. 9B and 9C(a).
  • no recess is formed in the inner cover 49c in the area where the connector component and the second dielectric substrate are not disposed, thereby protecting the internal components of the antenna module 1100.
  • the antenna assembly 1000 is formed in various shapes on a glass panel 310, and the glass panel 310 can be attached to a vehicle frame.
  • Figure 10 shows the laminated structure of the antenna assembly and the attachment area between the vehicle glass and the vehicle frame according to embodiments.
  • the glass panel 310 may include a transparent area 311 and an opaque area 312.
  • the antenna assembly 1000 may be configured to include an antenna module 1100 and a power feeding structure 1100f.
  • the antenna module 1100 may include a first transparent dielectric substrate 1010a, a transparent electrode layer 1020, and an adhesive layer 1041.
  • the power supply structure 1100f implemented as an opaque substrate and the transparent electrode layer 1020 implemented as a transparent substrate may be electrically connected.
  • the power supply structure 1100f and the transparent electrode layer 1020 may be directly connected through the first bonding region BR1.
  • the power feeding structure 1100f and the connector component 313 may be directly connected through the second bonding area BR2. Heat may be applied for bonding in the first and second bonding areas BR1 and BR2.
  • the bonding areas BR1 and BR2 may be referred to as a heating section.
  • An attachment area AR corresponding to a sealant area for attachment of the glass panel 310 and the vehicle frame may be formed in a side end area of the opaque area 312 of the glass panel 310.
  • the glass panel 310 may include a transparent area 311 and an opaque area 312.
  • the antenna assembly 1000 may be configured to include an antenna module 1100 and a power feeding structure 1100f.
  • the antenna module 1100 may include a protective layer 1031, a transparent electrode layer 1020, a first transparent dielectric substrate 1010a, and an adhesive layer 1041. Some areas of the power feeding structure 1100f implemented with an opaque substrate and the antenna module 1100 implemented with a transparent substrate may overlap.
  • the power feeding structure 1100f and the transparent electrode layer 1020 of the antenna module 1100 may be coupled feed.
  • the power feeding structure 1100f and the connector component 313 may be directly connected through the bonding region BR. Heat may be applied for bonding in the bonding area BR1.
  • the bonding area BR may be referred to as a heating section.
  • An attachment area AR corresponding to a sealant area for attachment of the glass panel 310 and the vehicle frame may be formed in a side end area of the opaque area 312 of the glass panel 310.
  • the transparent substrate 1010a may include a (hard) coating layer to protect the transparent electrode layer 1020 from the external environment. Meanwhile, a UV blocking component may be added to the adhesive layer 1041 to prevent yellowing from sunlight.
  • the broadband transparent antenna structure that can be placed on the glass of a vehicle according to the present specification can be implemented with a single dielectric substrate on the same plane as the CPW feeder.
  • the wideband transparent antenna structure that can be placed on the glass of a vehicle according to the present specification can be implemented as a structure in which ground is formed on both sides of the radiator to form a wideband structure.
  • Figure 11 shows a front view of the antenna assembly configuration according to the present specification.
  • the vehicle 500 may include an antenna assembly 1000.
  • the antenna assembly 1000 may be configured to include a dielectric substrate 1010a, a first region 1100a, and a second region 1100b.
  • the dielectric substrate 1010a is made of a transparent material and may be referred to as a transparent dielectric substrate 1010a.
  • the first area 1100a may be configured to include an antenna 1100 on one side of the dielectric substrate 1010a.
  • the second area 1100b may be configured to include a ground conductive pattern 1110g and a power supply pattern 1110f.
  • the antenna 1100 may be configured to include a first conductive pattern 1110 and a second conductive pattern 1120. Since the antenna 1100 includes a plurality of conductive patterns, it may be referred to as an antenna module 1100.
  • the antenna assembly 1000 implemented as a transparent antenna may be designed as a single-layer CPW antenna structure.
  • the antenna assembly 1000 is connected to the feeding pattern 1110f and may include a first conductive pattern 1110, which is a radiator, formed in the first area 1100a, which is a transparent area.
  • the antenna assembly 1000 may further include a second conductive pattern 1120 that is a radiator connected to the ground conductive pattern 1110g.
  • the first conductive pattern 1110 may include a closed loop trace to radiate a wireless signal in a specific frequency band.
  • the first conductive pattern 1110 implemented as a closed loop trace may be composed of a plurality of conductive parts.
  • a plurality of conductive parts implemented as closed loop traces may be configured to include first parts 1111 to 5 parts 1115.
  • the first part 1111 to the fourth part 1114 constitute different sides of a rectangle, and the first part 1111 and the fifth part 1115 are disposed on both sides based on the power supply pattern 1110f. You can.
  • the fifth part 1115 may be integrated into the first part 1111 and may be composed of the first part 1111 to the fourth part 1114 depending on the application.
  • the first end of the first portion 1111 may be electrically connected to the power supply pattern 1110f.
  • the second end of the first part 1111 may be electrically connected to the first end of the second part 1112.
  • the second end of the second part 1112 may be electrically connected to the first end of the third part 1113.
  • the second end of the third part 1113 may be electrically connected to the first end of the fourth part 1114.
  • the second end of the fourth part 1114 may be electrically connected to the first end of the fifth part 1115.
  • the meaning of “electrically connected” may include that each conductive part is directly connected or spaced apart at a certain interval and coupled to be coupled.
  • the second end of the fifth portion 1115 may be electrically connected to the first portion 1111g of the ground conductive pattern 1110g.
  • the second portion 1112 and the fourth portion 1114 may be disposed on opposite sides of the first conductive pattern 1110.
  • the first portion 1111 and the third portion 1113 may be disposed on opposite sides of the first conductive pattern 1110. It may be placed on opposite sides of pattern 1110.
  • the first part 1111 and the fifth part 1115 may be disposed on the same side of the first conductive pattern 1110.
  • the second conductive pattern 1120 may be electrically connected to the second portion 1112g of the ground conductive pattern 1110g.
  • the antenna 1100 may be configured to include a first conductive pattern 1110 and a second conductive pattern 1120 as well as a slot 1110s in the first conductive pattern 1110 .
  • the slot 1110s may be formed inside the first conductive pattern 1110.
  • the slot 1110s may be formed to be surrounded by the first conductive pattern 1110.
  • the slot 1110s may be configured to include a first slot area 1111s and a second slot area 1112s.
  • the second conductive pattern 1120 may be disposed between the first portion 1111 of the first conductive pattern 1110 and the ground conductive pattern 1110g.
  • the second conductive pattern 1120 may be disposed between the first portion 1111 of the first conductive pattern 1110 and the second portion 1112g of the ground conductive pattern 1110g.
  • a first gap G1 and a second gap G2 may be formed in the first slot area 1111s. Between a first point inside the first portion 1111 near the first end of the second portion 1112 and a first point inside the third portion 1113 near the second end of the second portion 1112 A first gap G1 may be formed in the first slot area 1110s. A first slot area ( A second gap G2 of 1110 s may be formed. The distance of the second gap G2 may be smaller than the distance of the first gap G1. Accordingly, the height of the slot area 1110s inside the first conductive pattern 1110 is changed to be optimized at different frequencies, so that the antenna 1100 can operate in a wide band.
  • the antenna assembly according to the present specification can operate in a broadband manner to perform 4G wireless communication and 5G wireless communication in a vehicle.
  • FIGS. 12A to 12C show conceptual diagrams of operating in different operation modes in different frequency bands.
  • the antenna 1100 may be configured to radiate a wireless signal in a 1500 to 2500 MHz band, which is the first frequency band.
  • the first conductive pattern 1110 may operate in a folded dipole antenna mode in the first frequency band. Specifically, current is generated along the first portion 1111 to the fifth portion 1115 of the first conductive pattern 1110, so that the first conductive pattern 1110 may operate as a radiator in the first frequency band.
  • the first current I1a of the first mode may be formed in the third portion 1113 of the first conductive pattern 1110 in one axis direction.
  • the second current I1b of the first mode may be formed in the same direction as the first current I1a in the first portion 1113 and the fifth portion 1115 of the first conductive pattern 1110.
  • the antenna 1100 may be configured to radiate a wireless signal in a 2500 to 5000 MHz band, which is the second frequency band.
  • the first slot area 1111s of the first conductive pattern 1110 may operate in a slot antenna mode in the second frequency band.
  • a second mode current I2 may be formed along the first slot area 1111s.
  • the length of the current path generated along the first slot area 1111s is shorter than the length of the current path generated along the first to fifth parts 1111 to 1115 of the first conductive pattern 1110.
  • the second frequency band which is the operating frequency band by the first slot area 1111s, may be set to be larger than the first frequency band, which is the operating frequency band by the first conductive pattern 1110.
  • the antenna 1100 may be configured to radiate a wireless signal in the third frequency band, 5000 to 6000 MHz.
  • the second conductive pattern 1120 may operate as an radiator in the third frequency band.
  • a third mode current I3 may be formed along the second conductive pattern 1120.
  • a wireless signal in the third frequency band can be radiated through the second conductive pattern 1120 connected to the ground conductive pattern 1110g and the slot of the second area 1100b implemented with an FPCB.
  • the length of the current path generated along the second conductive pattern 1120 is shorter than the length of the current path generated along the first slot region 1111s.
  • the third frequency band which is the operating frequency band by the second conductive pattern 1120, may be set to be larger than the second frequency band, which is the operating frequency band by the first slot region 1111s.
  • the antenna assembly according to the present specification uses the half-wavelength mode of a basic folded dipole antenna in the first frequency band, which is a low frequency, in order to design an antenna that satisfies a wide bandwidth in a limited space.
  • the first frequency band may be set to a 1000 to 2000 MHz band or a 1500 to 2500 MHz band.
  • the second frequency band which is higher than the first frequency band
  • a slot mode radiation structure having an inverted triangle structure is used in the third frequency band higher than the second frequency band.
  • a radiation structure can be implemented through the second conductive pattern 1120 corresponding to the ground stub and the FPCB slot. Accordingly, the antenna assembly according to the present specification can be designed with a multi-radiation structure that satisfies broadband in a limited space.
  • the center portion of the third portion 1113 of the first conductive pattern 1110 may be formed to protrude more than both side portions.
  • the third part 1113 may define one side part and the center part as a first point and a second point, respectively.
  • the first pattern thickness d1 at the first point of the third part 1113 is thinner than the second pattern thickness d2 at the second point of the third part 1113. Accordingly, the distance of the second gap G2 corresponding to the second point of the third part 1113 may be formed to be smaller than the distance of the first gap G1 corresponding to the first point of the third part 1113. there is.
  • the distance value of the second gap G2 may be set to ⁇ gl/20 or less.
  • ⁇ gl may be set to a guided wavelength corresponding to the lowest frequency of the operating frequency band of the antenna 1100.
  • the induced wavelength corresponds to the wavelength of the signal formed and induced in the conductive pattern of the dielectric substrate 1010a.
  • ⁇ gl refers to the wavelength corresponding to 1500 MHz, the lowest frequency of the operating frequency band of the antenna 1100.
  • the horizontal distance value (Lh) of the third portion 1113 may be equal to ⁇ gl/2 or may be set within a predetermined range based on ⁇ gl/2. Accordingly, the length of the first conductive pattern 1110 corresponding to the main radiator is formed as a half wavelength and can operate in dipole mode in the first frequency band.
  • the first conductive pattern 1110 may be considered a folded dipole pattern having an inverted triangle-shaped slot area therein.
  • the first conductive pattern 1110 includes a first part 1111, which is a connection line connected to the power supply pattern 1110f, to a fifth part 11115, which is connected to the second part 1112g of the ground conductive pattern 1110g. It is configured to do so.
  • the length of the first conductive pattern 1110 in the horizontal direction may be set close to the half-wave length ( ⁇ ⁇ gl/2) of the lowest frequency at which the antenna operates.
  • the inner shape of the third portion 1113 within the slot 1110s may be formed as an isosceles triangle.
  • the inner shape of the third portion 1113 within the slot 1110s may be formed as an inverted triangle, so that the conductive portion protrudes inward.
  • the first conductive pattern 1110 formed as a folded dipole pattern is formed so that the third portion 1113 of the central area has an inverted triangle structure for broadband characteristics.
  • the distance between the middle vertex of the third part 1113 and the first part 1111, which is a connection line connected to the power supply pattern 1110f, may be designed to be ⁇ gl/20 or less for the coupling effect.
  • Gaps may be formed with varying distances between the distance of the second gap G2 and the distance of the first gap G1. Gaps between the distance of the second gap G2 and the distance of the first gap G1 may be formed to gradually increase from the distance of the second gap G2 to the distance of the first gap G1.
  • the inner shape of the third portion 1113 within the slot 1110s may be formed as an inverted triangle so that the conductive portion protrudes inward.
  • a third gap G3 in the 1 slot area 1110s may be formed.
  • a fourth gap G4 in the 1 slot area 1110s may be formed. The distance of the fourth gap G4 may be smaller than the distance of the third gap G3.
  • Gaps may be formed whose distances are changed between the distance of the fourth gap G4 and the distance of the third gap G3. Gaps between the distance of the fourth gap G4 and the distance of the third gap G3 may be formed to gradually increase from the distance of the fourth gap G4 to the distance of the third gap G3.
  • the inner shape of the third portion 1113 within the slot 1110s may be formed as an inverted triangle so that the conductive portion protrudes inward.
  • Multiple gaps may also be formed in the second slot area 1112s at different distances. Between a first point inside the fifth portion 1115 near the second end of the fourth portion 1114 and a third point inside the third portion 1113 near the first end of the fourth portion 1114 A fifth gap G5 may be formed in the second slot area 1112s. Between a second point inside the fifth part 1115 connected to the first part of the ground conductive pattern 1110g and a fourth point inside the third part 1113 near the midpoint of the third part 1113. A sixth gap G6 may be formed in the second slot area 1112s. The distance of the sixth gap G6 may be smaller than the distance of the fifth gap G5.
  • Gaps may be formed whose distances are changed between the distance of the sixth gap G6 and the distance of the fifth gap G6. Gaps between the distance of the sixth gap G6 and the distance of the fifth gap G6 may be formed to gradually increase from the distance of the sixth gap G6 to the distance of the fifth gap G6.
  • the inner shape of the third portion 1113 within the slot 1110s may be formed as an inverted triangle so that the conductive portion protrudes inward.
  • a seventh gap G7 may be formed in the two-slot area 1112s.
  • An eighth gap G8 in the two slot area 1112s may be formed. The distance of the eighth gap G8 may be smaller than the distance of the seventh gap G7.
  • Gaps may be formed whose distances are changed between the distance of the eighth gap G8 and the distance of the seventh gap G7. Gaps between the distance of the eighth gap G8 and the seventh gap G7 may be formed to gradually increase from the distance of the seventh gap G7 to the distance of the eighth gap G8.
  • the inner shape of the third portion 1113 within the slot 1110s may be formed as an inverted triangle so that the conductive portion protrudes inward.
  • the ground conductive pattern 1110g is connected to a plurality of conductive patterns so that the antenna assembly can operate in various antenna modes for each frequency band.
  • the first conductive pattern 1110 of the main radiator pattern may be connected to the second portion 1112g of the ground conductive pattern 1110g.
  • a second conductive pattern 1120 corresponding to a high-frequency stub may be connected to the first portion 1111g of the ground conductive pattern 1110g.
  • An open slot is formed in the second dielectric substrate 1010b, which is a lower area of the second conductive pattern 1120, to improve impedance matching characteristics.
  • the antenna assembly according to the present specification may be formed as a CPW antenna structure implemented on a single layer.
  • Figure 13a shows an antenna assembly with a CPW folded dipole structure according to other embodiments.
  • FIG. 13B compares the electric field distribution of the antenna assemblies of FIGS. 11 and 13A.
  • FIG. 13C compares the reflection coefficients of the antenna assemblies of FIGS. 11 and 13A.
  • the antenna assembly 1000a of the CPW folded dipole structure is configured to include a first conductive pattern 1110a.
  • the antenna assembly 1000a may also include the second conductive pattern 1120 of FIG. 11 to operate as a radiator in the third frequency band.
  • the first conductive pattern 1110a of the antenna assembly 1000a may be configured to include a plurality of conductive portions.
  • the first conductive pattern 1110a of the antenna assembly 1000a may be configured to include first to fifth conductive parts 1111a to 1115a.
  • the first end of the first portion 1111a may be electrically connected to the power feeding pattern 1110f.
  • the second end of the first part 1111a may be electrically connected to the first end of the second part 1112a.
  • the second end of the second part 1112a may be electrically connected to the first end of the third part 1113a.
  • the second end of the third part 1113a may be electrically connected to the first end of the fourth part 1114a.
  • the second end of the fourth part 1114a may be electrically connected to the first end of the fifth part 1115a.
  • the meaning of “electrically connected” may include that each conductive part is directly connected or spaced apart at a certain interval and coupled to be coupled.
  • the second end of the fifth portion 1115a may be electrically connected to the first portion 1111g of the ground conductive pattern 1110g.
  • the second portion 1112a and the fourth portion 1114a may be disposed on opposite sides of the first conductive pattern 1110a.
  • the first portion 1111a and the third portion 1113a may be disposed on opposite sides of the first conductive pattern 1110a. It may be placed on opposite sides of pattern 1110.
  • the first part 1111a and the fifth part 1115 may be disposed on the same side of the first conductive pattern 1110a.
  • FIG. 13b(a) it shows the electric field distribution at 4GHz of the antenna assembly 1000a of the CPW folded dipole structure of FIG. 13a.
  • FIGS. 13A and 13B (a) the electric field distribution of the conductive portions 1111a to 1111d of the first conductive pattern 1110a and the slot 1110sa located therein appear higher than the electric field distribution of the external area.
  • FIG. 13b(b) it shows the electric field distribution of the antenna assembly 1000 of FIG. 11 at 4 GHz.
  • the electric field distribution of the conductive portions 1111a to 1111d of the first conductive pattern 1110 and the slot region SRb inside thereof appears higher than the electric field distribution of the outer region.
  • the electric field in the area where the feeding pattern 1110f is formed at the vertices of the inverted triangle-shaped slot 1111s of the first conductive pattern 1110, the second conductive pattern 1120, and the inverted triangle-shaped third portion 1113 Distribution appears high. Accordingly, it is possible to additionally generate a radiation mode at 2.5 GHz or higher through the inverted triangle structure of the slot 1110s in FIG. 11 and coupling with the power supply pattern 1110f at the vertex.
  • the reflection coefficient characteristics of the antenna assembly 1000a of the CPW folded dipole structure are degraded compared to those of the antenna assembly 1000 in the frequency band of 2 GHz or more or 2.5 GHz or more. ) can be seen.
  • the antenna assembly 1000a of the CPW folded dipole structure has a reflection coefficient value of -8 dB or more in a frequency band of 4 GHz or more, thereby deteriorating the impedance matching characteristics.
  • the antenna assembly 1000 having an inverted triangle-shaped slot structure can generate additional radiation modes in a frequency band of 2 GHz or more through coupling with the inverted triangle structure and the feeding pattern at the vertex. Accordingly, the antenna assembly 1000 having an inverted triangle-shaped slot structure can be designed as a broadband antenna structure by improving impedance matching characteristics in a frequency band of 2 GHz or more.
  • the antenna 1100 of the antenna assembly 1000 of FIGS. 11 and 13A may be configured to further include an additional conductive pattern in addition to the first conductive pattern 1110 and the second conductive pattern 1120.
  • Figures 14a and 14b show front views of the antenna assembly structure according to an embodiment of the present specification.
  • the antenna assembly 1000 may include a first area 1100a consisting of a radiator area and a second area 1100b consisting of a feed area and a ground area.
  • the first area 1100a may be implemented as a transparent dielectric substrate 1010a.
  • the second region 1100b may be implemented as a second dielectric substrate 1010b, which is an opaque substrate.
  • the antenna assembly 1000 may include a first area 1100a consisting of a radiator area and a second area 1100b consisting of a feed area and a ground area.
  • the first area 1100a may be implemented as a transparent dielectric substrate 1010a.
  • the second area 1100b may be implemented with a second dielectric substrate 1010b, which is an opaque substrate, and an FPCB 1010f.
  • the FPCB 1010f may be formed on one side and the other side of the second dielectric substrate 1010b.
  • a second dielectric substrate 1010b is disposed on one side of the FPCB 1010f, so that the feed pattern 1100f of the second dielectric substrate 1010b can be connected to the first conductive pattern 1110 of the antenna module 1100.
  • the ground conductive pattern 1100g of the second dielectric substrate 1010b may be connected to the first and second conductive patterns 1110 and 1120.
  • the antenna assembly 1000 may be configured to include a first conductive pattern 1110, a second conductive pattern 1120, and a third conductive pattern 1130.
  • the third conductive pattern 1130 may be formed to surround the first conductive pattern 1110 and the second conductive pattern 1120.
  • the third conductive pattern 1130 of the ground ring structure proposed in this specification may be composed of a first region 1100a and a second region 1100b.
  • the first area 1100a may be expanded horizontally from the second dielectric substrate 1010b, which is the FPCB area, to form a ground.
  • the second area 1100b may be composed of a transparent metal mesh area surrounding the radiator in the transparent antenna area.
  • the first region 1100a and the second region 1100b may be electrically connected through a bonding portion or a region where the first region 1100a and the second region 1100b are combined.
  • the third conductive pattern 1130 of the ground ring structure is formed to surround the first conductive pattern 1110, which is a radiator, at a distance greater than ⁇ gh/4 of the wavelength corresponding to the highest frequency at which the antenna operates.
  • the pattern width of the third conductive pattern 1130 is designed to be smaller than ⁇ gh/2, but this can be adjusted depending on antenna performance.
  • the third current I1c formed in the third conductive pattern 1130 is parallel to the first mode first current I1a flowing in the first conductive pattern 1110. can be formed.
  • the third current I1c formed on one side of the third conductive pattern 1130 may be formed in the same direction as the first mode first current I1a flowing on one side of the first conductive pattern 1110. .
  • the third current I1c formed on the other side of the third conductive pattern 1130 may be formed in the opposite direction to the first mode first current I1a flowing on the other side of the first conductive pattern 1110. .
  • the fourth current I1d formed in the second area 1100b may be formed parallel to the first mode second current I1b flowing through the first conductive pattern 1110.
  • the fourth current I1d formed on one side of the second region 1100b may be formed in the same direction as the second current I1b of the first mode flowing on one side of the first conductive pattern 1110.
  • the fourth current I1d formed on the other side of the second region 1100b may be formed in a direction opposite to the first mode second current I1b flowing on the other side of the first conductive pattern 1110.
  • the first end of the third conductive pattern 1120 may be electrically connected to the third point of the ground conductive pattern 1110g.
  • the second end of the third conductive pattern 1120 may be electrically connected to the fourth point of the ground conductive pattern 1110g.
  • the third conductive pattern 1130 may be formed so that the first conductive pattern 1110 is surrounded by the third conductive pattern 1130 .
  • the third conductive pattern 1130 may be electrically connected to the ground conductive pattern 1110g.
  • the third conductive pattern 1130 may be electrically connected to the FPCB including the ground conductive pattern 1110g.
  • the antenna assembly structure of FIGS. 14A and 14B may be referred to as a ground ring conductive pattern.
  • the third conductive pattern 1130 may be formed to surround the first conductive pattern 1110 and be spaced apart from the first conductive pattern 1110 by a certain distance or more in consideration of the operating frequency of the antenna.
  • the gap G13 between the first conductive pattern 1110 and the third conductive pattern 1130 may be set to ⁇ gh/4 or more.
  • ⁇ gh corresponds to the guided wavelength corresponding to the highest frequency of the antenna's operating frequency band.
  • the dimensions of the third conductive pattern 1130 may also be set considering the operating frequency of the antenna.
  • the thickness of the third conductive pattern 1130 that is, the width in one axis direction, may be set to ⁇ gh/4 or more.
  • the third conductive pattern 1130 is implemented as a ground ring, a surrounding ground path is formed. Due to the surrounding ground path, field dispersion phenomenon is reduced and the effect of converging the antenna's radiation pattern can be obtained.
  • the third conductive pattern 1130 of the ground ring structure is formed to completely surround the first and second conductive patterns 1110 and 1120, which are radiators.
  • the antenna assembly having the first to third conductive patterns 1110-1130 is attached to the glass panel of a vehicle having an inclination angle, radiation performance at low elevation can be improved. As radiation performance at low elevation improves, antenna transmission and reception performance from the vehicle to the ground can be improved.
  • conductive patterns within the antenna assembly 1000 may be implemented in the metal mesh shape of FIG. 7B.
  • the first conductive pattern 1110 and the second conductive pattern 1120 have a metal mesh shape having a plurality of open areas on the transparent dielectric substrate 1010a. (1020a).
  • the first conductive pattern 1110 and the second conductive pattern 1120 may be formed as a single-layer coplanar waveguide (CPW) structure on the transparent dielectric substrate 1010a.
  • CPW coplanar waveguide
  • the antenna assembly 1000 may include a plurality of dummy mesh grid patterns 1020b on outer portions of the conductive patterns 1110 and 1120 on the transparent dielectric substrate 1010a.
  • the dummy mesh grid patterns 1020b may be configured not to be connected to the power supply pattern 110f and the ground conductive pattern 1110g.
  • the plurality of dummy mesh grid patterns 1020b may be configured to be separated from each other. there is.
  • the first conductive pattern 1110, the second conductive pattern 1120, and the third conductive pattern 1130 have a plurality of open areas on the transparent dielectric substrate 1010a. It may be formed in a metal mesh shape (1020a). The first conductive pattern 1110, the second conductive pattern 1120, and the third conductive pattern 1130 may be formed in a single-layer coplanar waveguide (CPW) structure on the transparent dielectric substrate 1010a.
  • CPW coplanar waveguide
  • the antenna assembly 1000 may include a plurality of dummy mesh grid patterns 1020b on outer portions of the conductive patterns 1110, 1120, and 1130 on the transparent dielectric substrate 1010a.
  • the dummy mesh grid patterns 1020b may be configured not to be connected to the power supply pattern 110f and the ground conductive pattern 1110g.
  • the plurality of dummy mesh grid patterns 1020b may be configured to be separated from each other. there is.
  • FIG. 15a shows the electric field distribution formed on the antenna assembly of Figure 14a.
  • FIG. 15B compares the radiation patterns of the antenna assemblies of FIGS. 11 and 14A for each frequency band.
  • Figure 16a shows the antenna average gain for each frequency in the low elevation area for the antenna assemblies of Figures 11 and 14a.
  • FIG. 16B is a bar graph showing the antenna average gain for each frequency for the antenna assemblies of FIGS. 11 and 14A.
  • the electric field distribution on the first conductive pattern 1110, the internal slot 1111s, and the second conductive pattern 1120 is formed to be higher than the electric field distribution in other areas.
  • the electric field distribution on the first conductive pattern 1110, the internal slot 1111s, and the second conductive pattern 1120 also show the antenna assembly in which the third conductive pattern 1130 is further formed. is formed higher than the electric field distribution in other areas.
  • the electric field distribution on the third conductive pattern 1130 is also formed at a level similar to that on the first conductive pattern 1110.
  • 12A, 14A, and 14B, the first and second currents I1a and I1b formed in the first conductive pattern 1110 and the third and fourth currents formed in the third conductive pattern 1130. (I1c, I1d) are formed in parallel.
  • the difference between the first and second currents (I1a, I1b) formed in the first conductive pattern 1110 and the third and fourth currents (I1c, I1d) formed in the third conductive pattern 1130 is a threshold value. It can be formed as follows.
  • the electric field distribution on the third conductive pattern 1130 is formed at a level similar to that on the first conductive pattern 1110. Accordingly, the field dispersion phenomenon is reduced by the third conductive pattern 1130, which forms a surrounding ground path and has an electric field distribution at a similar level to that of the first conductive pattern 1110.
  • the third conductive pattern 1130 reduces field dispersion and focuses the antenna's radiation pattern.
  • 1130 shows the second radiation pattern RP2a of the antenna assembly.
  • the level of the second radiation pattern (RP2a) of the ground ring structure is formed higher than the level of the first radiation pattern (RP1a) in a low elevation area of about 30 degrees or less.
  • 1130) represents the second radiation pattern RP2b of the antenna assembly.
  • the level of the second radiation pattern (RP2b) of the ground ring structure is formed higher than the level of the first radiation pattern (RP1b) in the low elevation area of about 30 degrees or less.
  • the level of the second radiation pattern (RP2c) of the ground ring structure is formed to be higher than the level of the first radiation pattern (RP1c) in a low elevation area of about 30 degrees or less.
  • the antenna average gain in the low elevation region of 0 degrees to 30 degrees for 2.7 GHz is (i) the antenna assembly of the first structure of the first and second conductive patterns ( 1000) is -4.7dB.
  • the antenna assembly 1000b having the second structure of the ground ring structure having the first to third conductive patterns has an average antenna gain of about -2.3 dB, which is improved by about 2.4 dB.
  • the antenna average gain in the low elevation region of 0 degrees to 30 degrees for 3.5 GHz is (i) the antenna assembly of the first structure of the first and second conductive patterns ( 1000) is -4.6dB.
  • the antenna assembly 1000b having the second structure of the ground ring structure having the first to third conductive patterns has an average antenna gain of about -2.1 dB, which is improved by about 2.5 dB.
  • the antenna average gain in the low elevation region of 0 degrees to 30 degrees for 5 GHz is (i) the first structure of the first and second conductive patterns is -6.0 dB. .
  • the average antenna gain of the second structure of the ground ring structure of the first to third conductive patterns is about -2.8 dB, which is improved by about 3.2 dB.
  • the third conductive pattern 1130 having a ground ring structure surrounding the first conductive pattern 1110 is implemented, and the antenna gain in the low elevation area in the high band can be improved by about 2 dB or more.
  • the antenna gain improvement effect caused by the third conductive pattern 1130 appears greater.
  • the distance from the electric field peak area of the first and second conductive patterns 1110 and 1120 to the end of the third conductive pattern 1130 increases in units of wavelength. Accordingly, the electric field leakage effect caused by the first and second conductive patterns 1110 and 1120 can be further reduced in the high frequency band.
  • gain flatness characteristics can be improved in the frequency band of 2.7 GHz to 5 GHz.
  • the antenna gain of the first structure including the first and second conductive patterns 1110 and 1120 is -6.0 dB to -4.7 dB, and the gain difference is about 1.3 dB.
  • the antenna gain of the second structure including the first to third conductive patterns 1110-1130 is -2.8dB to -2.3dB, with a gain difference of about 0.5dB, and gain flatness can be greatly improved.
  • FIGS. 17A to 17C show the inclination angles of the front glass, quarter glass, and rear glass of the vehicle and the radiation pattern according to the arrangement of the antenna assembly.
  • An antenna assembly 1000 composed of a first conductive pattern 1110 and a second conductive pattern 1120 may be disposed on the front glass 310, quarter glass 340, and rear glass 330, as shown in FIG. 11 .
  • the front glass 310 of the vehicle 500 may be inclined at a first angle or more with respect to the vertical direction.
  • the front glass 310 may be formed to be inclined at about 65 degrees based on the vertical direction.
  • the peak area RP1 of the radiation pattern may be formed in the vertical direction.
  • the quarter glass 340 of the vehicle 500 may be formed to be inclined at a second angle smaller than the first angle with respect to the vertical direction.
  • the quarter glass 340 may be formed to be inclined at about 15 degrees based on the vertical direction.
  • the peak area of the radiation pattern is a first peak area RP1b in the horizontal direction and a second peak area RP1b in the vertical direction. It may be formed as a peak area (RP2b).
  • the second peak area RP2b in the vertical direction may be lateral to the peak area RP1 of the radiation pattern where the antenna assembly is disposed on the front glass 310 of FIG. 17A(b).
  • the rear glass 330 of the vehicle 500 may be formed to be inclined at a third angle that is smaller than the first angle and larger than the second angle with respect to the vertical direction.
  • the rear glass 330 may be formed to be inclined at about 40 degrees based on the vertical direction.
  • the peak area of the radiation pattern is a first peak area RP1c in the horizontal direction and a second peak area RP1c in the vertical direction. It may be formed as a peak area (RP2c).
  • the second peak area RP2c in the vertical direction may be lateral to the peak area RP1 of the radiation pattern where the antenna assembly is disposed on the front glass 310 of FIG. 17A(b).
  • the radiation pattern in the upward direction becomes dominant over the radiation pattern in the other direction (horizontal direction).
  • the antenna radiation pattern can be formed in a more upward direction (vertical direction).
  • the antenna radiation pattern may be formed in a more upward direction (vertical direction) in the 1.7 to 3.5 GHz frequency band of the mid-band (MB) and high-band (HB) than in the low band (LB). Accordingly, antenna gain may be reduced in a low elevation area of about 30 degrees relative to the horizontal plane.
  • the inclination of the glass panel has a larger inclination angle in that order: the quarter glass 340, the rear glass 330, and the front glass 310. Accordingly, when the antenna assembly is disposed in a structure such as the rear glass 330 and the front glass 310 with an inclination angle greater than a predetermined angle, a horizontal radiation pattern needs to be formed.
  • FIGS. 14A and 14B show the radiation pattern characteristics and current distribution of the antenna assembly 1000b, which further includes a third conductive pattern 1130 of a ground ring structure as shown in FIGS. 14A and 14B.
  • Figure 18a shows an arbitrary antenna structure formed of a plurality of conductive patterns without a ground ring structure.
  • FIG. 18B shows a structure in which the antenna assembly of FIG. 14A is arranged adjacent to the antenna structure of FIG. 18A.
  • the antenna structure 1000c may be configured to include a first radiating structure 1000c-1 and a second radiating structure 1000c-2.
  • Each of the first radiation structure 1000c-1 and the second radiation structure 1000c-2 may include a plurality of conductive patterns and operate in a first to third frequency band.
  • the antenna assembly 1000b may be placed adjacent to the second radiating structure 1000c-2.
  • a third conductive pattern 1130 having a ground ring structure may be formed to surround the first and second conductive patterns 1110 and 1120.
  • FIGS. 19A and 19B show antenna radiation patterns when the antenna structures of FIGS. 18A and 18B are placed on the front glass of a vehicle.
  • FIGS. 19C and 19D show electric field distributions when the antenna structure of FIG. 18A and the antenna assembly of FIG. 18B are placed on a vehicle glass.
  • the peak area RP1 of the radiation pattern of the antenna structure 1000c disposed on the front glass 310 may be formed in the vertical direction.
  • the electric field distribution formed in the antenna structure 1000c appears higher in areas corresponding to the conductive patterns than in other areas.
  • a current path in the antenna structure 1000c may be a current path of conductive patterns corresponding to a radiator.
  • the electric field distribution formed in the conductive patterns maintains a high level even in the upper region 310a of the front glass 310, which is an outer region of the antenna structure 1000c. Therefore, the antenna efficiency may decrease and the vertical radiation pattern component may increase due to the current formed in the upper region 310a of the front glass. Accordingly, as the inclination angle of the glass panel on which the antenna assembly 1000 is disposed increases, the peak angle of the radiation pattern may be formed in the upward direction (vertical direction).
  • an antenna assembly 1000b further including a third conductive pattern 1130 having a ground ring structure may be placed on the front glass 310 of the vehicle.
  • the peak area (RP1b) of the radiation pattern of the antenna assembly 1000b disposed on the front glass 310 may be a low elevation area.
  • the low elevation area can be defined as a range of approximately 30 degrees relative to the horizontal plane, but is not limited to this.
  • the antenna assembly 1000b, which further includes a third conductive pattern 1130 having a ground ring structure can implement low elevation beam characteristics even in areas with a large inclination angle, such as the front glass 310 of a vehicle.
  • the electric field distribution on the first conductive pattern 1110, the internal slot 1111s, and the second conductive pattern 1120 is higher than the electric field distribution in other areas.
  • the electric field distribution on the third conductive pattern 1130 is also formed at a level similar to that on the first conductive pattern 1110.
  • the field dispersion phenomenon is reduced by the third conductive pattern 1130, which forms a ground path surrounded by the third conductive pattern 1130 and has an electric field distribution at a similar level to that of the first conductive pattern 1110.
  • the third conductive pattern 1130 reduces field dispersion and focuses the antenna's radiation pattern.
  • a current path is also formed in the third conductive pattern 1130 of the ground ring structure.
  • the electric field distribution formed in the first and second conductive patterns 1110 and 1120 decreases below a critical level in the upper area 310a of the front glass 310, which is an external area of the antenna assembly 1000.
  • antenna efficiency can be increased and the vertical radiation pattern component can be reduced. Accordingly, the electric field is concentrated inside the antenna assembly 1000b, and the radiation pattern in the upward direction (vertical direction) can be suppressed by the expanded ground around the feeding pattern 1110f.
  • FIG. 20A shows the structure of an antenna assembly of a transparent antenna structure according to another aspect of the present specification.
  • FIG. 20B shows a structure in which the second dielectric substrate of the antenna assembly of FIG. 20A is disposed in an opaque area of a glass panel.
  • the vehicle may be configured to include a glass panel 310 and an antenna assembly 1000.
  • the glass panel 310 may be configured to include a transparent region 311 and an opaque region 312.
  • Antenna assembly 1000 may be placed on glass panel 310.
  • the antenna assembly 1000 may be configured to include a first transparent dielectric substrate 1010a, a first region 1100a, a second region 1100b, and a second dielectric substrate 1010b and a third region 1100c. .
  • the first area 1100a may be configured to include an antenna element 1100 on one side of the first transparent dielectric substrate 1010a.
  • the second area 1100b may include first connection patterns 1110c connected to the antenna element 1100.
  • the second area 1100b may be disposed in the opaque area 312 of the glass panel 310.
  • the second dielectric substrate 1010b may be disposed in the opaque area 312 of the glass panel 310.
  • the third region 1100c may be configured to include a ground conductive pattern 1110g and a power supply pattern 1110f on one side of the second dielectric substrate 1010b.
  • the antenna element 1100 may be configured to include a first conductive pattern 1110 and a second conductive pattern 1120. Since the antenna element 1100 includes a plurality of conductive patterns, it may be referred to as an antenna module 1100.
  • the first conductive pattern 1110 may include a closed loop trace to radiate a wireless signal in a specific frequency band.
  • the first conductive pattern 1110 implemented as a closed loop trace may be composed of a plurality of conductive parts.
  • a plurality of conductive parts implemented as closed loop traces may be configured to include first parts 1111 to 5 parts 1115.
  • the first part 1111 to the fourth part 1114 constitute different sides of a rectangle, and the first part 1111 and the fifth part 1115 are disposed on both sides based on the power supply pattern 1110f. You can.
  • the fifth part 1115 may be integrated into the first part 1111 and may be composed of the first part 1111 to the fourth part 1114 depending on the application.
  • the first end of the first portion 1111 may be electrically connected to the power supply pattern 1110f.
  • the second end of the first part 1111 may be electrically connected to the first end of the second part 1112.
  • the second end of the second part 1112 may be electrically connected to the first end of the third part 1113.
  • the second end of the third part 1113 may be electrically connected to the first end of the fourth part 1114.
  • the second end of the fourth part 1114 may be electrically connected to the first end of the fifth part 1115.
  • the meaning of “electrically connected” may include that each conductive part is directly connected or spaced apart at a certain interval and coupled to be coupled.
  • the second end of the fifth portion 1115 may be electrically connected to the first portion 1111g of the ground conductive pattern 1110g.
  • the second portion 1112 and the fourth portion 1114 may be disposed on opposite sides of the first conductive pattern 1110.
  • the first portion 1111 and the third portion 1113 may be disposed on opposite sides of the first conductive pattern 1110. It may be placed on opposite sides of pattern 1110.
  • the first part 1111 and the fifth part 1115 may be disposed on the same side of the first conductive pattern 1110.
  • the second conductive pattern 1120 may be electrically connected to the second portion 1112g of the ground conductive pattern 1110g.
  • the antenna 1100 may be configured to include a first conductive pattern 1110 and a second conductive pattern 1120 as well as a slot 1110s in the first conductive pattern 1110 .
  • the slot 1110s may be formed inside the first conductive pattern 1110.
  • the slot 1110s may be formed to be surrounded by the first conductive pattern 1110.
  • the slot 1110s may be configured to include a first slot area 1111s and a second slot area 1112s.
  • the second conductive pattern 1120 may be disposed between the first portion 1111 of the first conductive pattern 1110 and the ground conductive pattern 1110g.
  • the second conductive pattern 1120 may be disposed between the first portion 1111 of the first conductive pattern 1110 and the second portion 1112g of the ground conductive pattern 1110g.
  • a first gap G1 and a second gap G2 may be formed in the first slot area 1111s. Between a first point inside the first portion 1111 near the first end of the second portion 1112 and a first point inside the third portion 1113 near the second end of the second portion 1112 A first gap G1 may be formed in the first slot area 1110s. A first slot area ( A second gap G2 of 1110 s may be formed. The distance of the second gap G2 may be smaller than the distance of the first gap G1. Accordingly, the height of the slot area 1110s inside the first conductive pattern 1110 is changed to be optimized at different frequencies, so that the antenna 1100 can operate in a wide band.
  • the antenna assembly according to the present specification may be configured to include a first transparent dielectric substrate and a second dielectric substrate on which a transparent electrode layer is formed.
  • Figure 20c shows a process flow in which an antenna assembly according to an embodiment is manufactured by being coupled to a glass panel.
  • a first transparent dielectric substrate 1000a on which a transparent electrode layer is formed can be manufactured. Additionally, a second dielectric substrate 1000b having a power supply pattern 1120f and ground patterns 1121g and 1122g formed on both sides of the power supply pattern 1120f may be manufactured.
  • the second dielectric substrate 1000b may be implemented as an FPCB, but is not limited thereto. Adhesion areas corresponding to the adhesive layer 1041 may be formed on the first transparent dielectric substrate 1000a and the second dielectric substrate 1000b, respectively.
  • a glass panel 310 with a transparent area 311 and an opaque area 312 may be manufactured. Additionally, the antenna assembly 1000 may be manufactured by combining at least one second dielectric substrate 1000b with the lower region of the first transparent dielectric substrate 1000a. The first transparent dielectric substrate 1000a and the second dielectric substrate 1000b may be combined through ACF bonding or low-temperature soldering to be implemented as a transparent antenna assembly. Through this, the conductive pattern formed on the first transparent dielectric substrate 1000a can be electrically connected to the conductive pattern formed on the second dielectric substrate 1000b. When a plurality of antenna elements are implemented on the glass panel 310, the power feeding structure 1100f made of the second dielectric substrate 1000b may also be implemented as a plurality of power feeding structures.
  • the transparent antenna assembly 1000 may be attached to the glass panel 310.
  • the first transparent dielectric substrate 1000a on which the transparent electrode layer is formed may be disposed in the transparent area 311 of the glass panel 310.
  • the second dielectric substrate 1000b which is an opaque substrate, may be disposed in the opaque area 312 of the glass panel 310.
  • the first transparent dielectric substrate 1000a and the second dielectric substrate 1000b may be bonded at the first position P1.
  • the connector component 313, such as a parkra cable, may be bonded to the second dielectric substrate 1000b at the second position P2.
  • the transparent antenna assembly 1000 may be coupled to a telematics control unit (TCU) 300 through a connector component 313.
  • TCU telematics control unit
  • the second conductive pattern formed on the second dielectric substrate 1010b may be electrically connected to one end of the connector of the connector part 313.
  • the connector at the other end of the connector component 313 may be electrically connected to the telematics control unit (TCU) 300.
  • FIG. 21A shows the structure of an antenna assembly of a transparent antenna structure according to another aspect of the present specification.
  • FIG. 21B shows a process flow diagram of a structure in which the power feeding structure of the antenna assembly of FIG. 21A is disposed in an opaque area of a glass panel.
  • the power feeding structure 1100f may be disposed in the area where the frit pattern 312f has been removed.
  • the vehicle may be configured to include a glass panel 310 and an antenna assembly 1000.
  • the glass panel 310 may be configured to include a transparent region 311 and an opaque region 312.
  • One side of the opaque area 312 may include a ground conductive pattern 1110g and a power supply pattern 1110f.
  • Antenna assembly 1000 may be placed on glass panel 310.
  • the antenna assembly 1000 may be configured to include a first transparent dielectric substrate 1010a, a first region 1100a, and a second region 1100b.
  • the first area 1100a may be configured to include an antenna element 1100 on one side of the first transparent dielectric substrate 1010a.
  • the second area 1100b may include first connection patterns 1110c connected to the antenna element 1100.
  • the second area 1100b may be disposed in the opaque area 312 of the glass panel 310.
  • the antenna element 1100 may be configured to include a first conductive pattern 1110 and a second conductive pattern 1120. As shown in FIG. 14A, the antenna element 1100 may be configured to include a first conductive pattern 1110, a second conductive pattern 1120, and a third conductive pattern 1130. Since the antenna element 1100 includes a plurality of conductive patterns, it may be referred to as an antenna module 1100.
  • the first conductive pattern 1110 may include a closed loop trace to radiate a wireless signal in a specific frequency band.
  • the first conductive pattern 1110 implemented as a closed loop trace may be composed of a plurality of conductive parts.
  • a plurality of conductive parts implemented as closed loop traces may be configured to include first parts 1111 to 5 parts 1115.
  • the first part 1111 to the fourth part 1114 constitute different sides of a rectangle, and the first part 1111 and the fifth part 1115 are disposed on both sides based on the power supply pattern 1110f. You can.
  • the fifth part 1115 may be integrated into the first part 1111 and may be composed of the first part 1111 to the fourth part 1114 depending on the application.
  • the first end of the first portion 1111 may be electrically connected to the power supply pattern 1110f.
  • the second end of the first part 1111 may be electrically connected to the first end of the second part 1112.
  • the second end of the second part 1112 may be electrically connected to the first end of the third part 1113.
  • the second end of the third part 1113 may be electrically connected to the first end of the fourth part 1114.
  • the second end of the fourth part 1114 may be electrically connected to the first end of the fifth part 1115.
  • the meaning of “electrically connected” may include that each conductive part is directly connected or spaced apart at a certain interval and coupled to be coupled.
  • the second end of the fifth portion 1115 may be electrically connected to the first portion 1111g of the ground conductive pattern 1110g.
  • the second portion 1112 and the fourth portion 1114 may be disposed on opposite sides of the first conductive pattern 1110.
  • the first portion 1111 and the third portion 1113 may be disposed on opposite sides of the first conductive pattern 1110. It may be placed on opposite sides of pattern 1110.
  • the first part 1111 and the fifth part 1115 may be disposed on the same side of the first conductive pattern 1110.
  • the second conductive pattern 1120 may be electrically connected to the second portion 1112g of the ground conductive pattern 1110g.
  • the antenna 1100 may be configured to include a first conductive pattern 1110 and a second conductive pattern 1120 as well as a slot 1110s in the first conductive pattern 1110 .
  • the slot 1110s may be formed inside the first conductive pattern 1110.
  • the slot 1110s may be formed to be surrounded by the first conductive pattern 1110.
  • the slot 1110s may be configured to include a first slot area 1111s and a second slot area 1112s.
  • the second conductive pattern 1120 may be disposed between the first portion 1111 of the first conductive pattern 1110 and the ground conductive pattern 1110g.
  • the second conductive pattern 1120 may be disposed between the first portion 1111 of the first conductive pattern 1110 and the second portion 1112g of the ground conductive pattern 1110g.
  • a first gap G1 and a second gap G2 may be formed in the first slot area 1111s. Between a first point inside the first portion 1111 near the first end of the second portion 1112 and a first point inside the third portion 1113 near the second end of the second portion 1112 A first gap G1 may be formed in the first slot area 1110s. A first slot area ( A second gap G2 of 1110 s may be formed. The distance of the second gap G2 may be smaller than the distance of the first gap G1. Accordingly, the height of the slot area 1110s inside the first conductive pattern 1110 is changed to be optimized at different frequencies, so that the antenna 1100 can operate in a wide band.
  • the antenna assembly of FIG. 21B has a structural difference compared to the antenna assembly of FIG. 20C in that the opaque substrate is not manufactured separately but is manufactured integrally with the glass panel 310.
  • the antenna assembly of FIG. 21b is implemented in such a way that the power feeding structure implemented with an opaque substrate is directly printed on the glass panel 310 rather than separately manufactured as an FPCB.
  • a first transparent dielectric substrate 1000a on which a transparent electrode layer is formed can be manufactured. Additionally, a glass panel 310 with a transparent area 311 and an opaque area 312 may be manufactured. In the vehicle glass panel manufacturing process, metal wires/pads for connector connections can be implemented (fired). Like a heating wire implemented on a vehicle glass, a transparent antenna mounting part can be implemented in a metal form on the glass panel 310. In this regard, a second conductive pattern may be implemented in the area where the adhesive layer 1041 is formed for electrical connection to the first conductive pattern of the first transparent dielectric substrate 1000a.
  • the second dielectric substrate 1000b on which the second conductive pattern is formed may be manufactured integrally with the glass panel 310.
  • the second dielectric substrate 1000b may be formed integrally with the glass panel 310 in the opaque area 312 of the glass panel 310 .
  • the frit pattern 312 may be removed from the opaque area 312 where the second dielectric substrate 1000b is formed.
  • a second conductive pattern may be implemented by forming a power supply pattern 1120f on the second dielectric substrate 1000b and ground patterns 1121g and 1122g on both sides of the power supply pattern 1120f.
  • the transparent antenna assembly 1000 may be attached to the glass panel 310.
  • the first transparent dielectric substrate 1000a on which the transparent electrode layer is formed may be disposed in the transparent area 311 of the glass panel 310.
  • the antenna assembly 1000 may be manufactured by combining at least one second dielectric substrate 1000b with the lower region of the first transparent dielectric substrate 1000a.
  • the first transparent dielectric substrate 1000a and the second dielectric substrate 1000b may be combined through ACF bonding or low-temperature soldering to be implemented as a transparent antenna assembly.
  • the first conductive pattern formed on the first transparent dielectric substrate 1000a can be electrically connected to the second conductive pattern formed on the second dielectric substrate 1000b.
  • the power feeding structure 1100f made of the second dielectric substrate 1000b may also be implemented as a plurality of power feeding structures.
  • the first transparent dielectric substrate 1000a and the second dielectric substrate 1000b may be bonded at the first position P1.
  • the connector component 313, such as a parkra cable, may be bonded to the second dielectric substrate 1000b at the second position P2.
  • the transparent antenna assembly 1000 may be coupled to a telematics control unit (TCU) 300 through a connector component 313.
  • TCU telematics control unit
  • the second conductive pattern formed on the second dielectric substrate 1010b may be electrically connected to one end of the connector of the connector part 313.
  • the connector at the other end of the connector component 313 may be electrically connected to the telematics control unit (TCU) 300.
  • Figure 22 shows a configuration in which a plurality of antenna modules disposed at different positions of the vehicle according to the present specification are combined with other parts of the vehicle.
  • the vehicle 500 includes a conductive vehicle body that operates with an electrical ground.
  • the vehicle 500 may be equipped with a plurality of antennas 1100a to 1100d that can be placed at different positions on the glass panel 310.
  • the antenna assembly 1000 may be configured such that a plurality of antennas 1100a to 1100d include a communication module 300.
  • the communication module 300 may be configured to include a transceiver circuit 1250 and a processor 1400.
  • the communication module 300 may correspond to the vehicle's TCU or may constitute at least a portion of the TCU.
  • the vehicle 500 may be configured to include an object detection device 520 and a navigation system 550.
  • the vehicle 500 may further include a separate processor 570 in addition to the processor 1400 included in the communication module 300.
  • the processor 1400 and the separate processor 570 may be physically or functionally separated and implemented on one substrate.
  • the processor 1400 may be implemented as a TCU, and the processor 570 may be implemented as an Electronic Control Unit (ECU).
  • ECU Electronic Control Unit
  • the processor 570 may be an automated driving control unit (ADCU) with an integrated ECU. Based on information detected through the camera 531, radar 532, and/or lidar 533, the processor 570 searches the path and controls the speed of the vehicle 500 to accelerate or decelerate. . To this end, the processor 570 may be linked with the processor 530 corresponding to the MCU and/or the communication module 300 corresponding to the TCU in the object detection device 520.
  • ADCU automated driving control unit
  • the vehicle 500 may include a first transparent dielectric substrate 1010a and a second dielectric substrate 1010b disposed on the glass panel 310.
  • the first transparent dielectric substrate 1010a may be formed inside the glass panel 310 of the vehicle or may be attached to the surface of the glass panel 310.
  • the first transparent dielectric substrate 1010a may be configured to form conductive patterns in the form of a metal mesh grid.
  • the vehicle 500 may include an antenna module 1100 on which a conductive pattern formed in a metal mesh shape is formed on one side of the dielectric substrate 1010 to radiate a wireless signal.
  • the antenna assembly 1000 may include first to fourth antenna modules 1100a to 1100d to perform multiple input/output (MIMO).
  • a first antenna module 1100a, a second antenna module 1100b, a third antenna module 1100c, and a fourth antenna module 1100d are placed on the upper left, lower left, upper right, and lower right sides of the glass panel 310, respectively. This can be placed.
  • the first to fourth antenna modules 1100a to 1100d may be referred to as first to fourth antennas ANT1 to ANT4, respectively.
  • the first antenna (ANT1) to the fourth antenna (ANT4) may be referred to as the first antenna module (ANT1) to the fourth antenna module (ANT4), respectively.
  • the vehicle 500 may include a telematics control unit (TCU) 300, which is a communication module.
  • the TCU 300 may control signals to be received and transmitted through at least one of the first to fourth antenna modules 1100a to 1100d.
  • the TCU 300 may be configured to include a transceiver circuit 1250 and a baseband processor 1400.
  • the vehicle may be configured to further include a transceiver circuit 1250 and a processor 1400.
  • Some of the transceiver circuits 1250 may be arranged as antenna modules or a combination thereof.
  • the transceiver circuit 1250 may control wireless signals in at least one of the first to third frequency bands to be radiated through the antenna modules ANT1 to ANT4.
  • the first to third frequency bands may be low band (LB), mid band (MB), and high band (HB) for 4G/5G wireless communication, but are not limited thereto.
  • the processor 1400 is operably coupled to the transceiver circuit 1250 and may be configured as a modem that operates in baseband.
  • the processor 1400 may be configured to receive or transmit a signal through at least one of the first antenna module (ANT1) and the second antenna module (ANT2).
  • the processor 1400 may perform a diversity operation or MIMO operation using the first antenna module (ANT1) and the second antenna module (ANT2) to transmit signals inside the vehicle.
  • Antenna modules may be placed in different areas on one side and the other side of the glass panel 310.
  • the antenna module can simultaneously receive signals from the front of the vehicle and perform multiple input/output (MIMO).
  • MIMO multiple input/output
  • the antenna module may further include a third antenna module (ANT3) and a fourth antenna module (ANT4) in addition to the first antenna module (ANT1) and the second antenna module (ANT2).
  • the processor 1400 may be configured to select an antenna module to communicate with an entity based on the vehicle's driving path and a communication path with the entity communicating with the vehicle.
  • the processor 1400 may perform a MIMO operation using the first antenna module (ANT1) and the second antenna module (ANT2) based on the moving direction of the vehicle.
  • the processor 1400 may perform a MIMO operation using the third antenna module ANT2 and the second antenna module ANT4 based on the moving direction of the vehicle.
  • the processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) in the first band through two or more antennas among the first to fourth antennas (ANT1) to ANT4.
  • the processor 1400 may perform multiple input/output (MIMO) in at least one of the second band and the third band through two or more antennas among the first to fourth antennas (ANT1) to ANT4.
  • a communication connection may be made preferentially in the first band, which is a low band, and then communication connections may be made in the second and third bands.
  • the processor 1400 may control the transceiver circuit 1250 to perform carrier aggregation (CA) or dual concatenation (DC) through at least one of the first to fourth antennas (ANT1) to ANT4.
  • CA carrier aggregation
  • DC dual concatenation
  • communication capacity can be expanded through aggregation of the second and third bands that are wider than the first band.
  • communication reliability can be improved through dual connectivity with surrounding vehicles or entities using a plurality of antenna elements placed in different areas of the vehicle.
  • a broadband transparent antenna assembly that can be placed on a vehicle window and a vehicle equipped with the same have been described.
  • the technical effects of such a broadband transparent antenna assembly that can be placed on the vehicle glass and the vehicle are described as follows.
  • an antenna assembly that can be placed on a vehicle glass can be implemented to operate in a plurality of operation modes to operate in a broadband manner.
  • the antenna efficiency of a broadband transparent antenna assembly can be improved by optimizing the shape of conductive patterns that can be placed within a limited space of a vehicle glass.
  • the antenna radiation pattern in a low elevation area can be improved by forming a conductive pattern that operates as a ground to surround conductive patterns that operate as a radiator.
  • an antenna assembly made of transparent material can be optimally configured in the transparent and opaque areas of the vehicle glass so that the antenna area cannot be identified on the vehicle glass.
  • a wideband antenna structure made of transparent material that can be implemented in various shapes on a single plane can be provided through a plurality of metal mesh-shaped conductive patterns, a CPW feeder, and a conversion structure between them.
  • a wideband antenna structure made of a transparent material that can operate in a wideband while reducing power supply loss and improving antenna efficiency can be provided through the transparent area and frit area of the vehicle glass.
  • Computer-readable media includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. It also includes those implemented in the form of carrier waves (e.g., transmission via the Internet). Additionally, the computer may include a terminal control unit.

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

차량은 투명 유전체 기판; 상기 투명 유전체 기판의 일 측면상의 안테나를 포함하는 제1 영역; 및 그라운드 도전 패턴 및 급전 패턴을 포함하는 제2 영역을 포함한다. 상기 안테나는 폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함하는 제1 도전 패턴; 상기 그라운드 도전 패턴의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 도전 패턴; 및 상기 제1 도전 패턴에 의해 둘러싸이고 제1 슬롯 영역 및 제2 슬롯 영역을 포함하는 슬롯을 포함한다. 상기 폐 루프 트레이스는 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 제4 부분 및 제5 부분을 포함할 수 있다. 상기 제2 부분 및 상기 제4 부분은 대향 측들(opposite sides)에 배치될 수 있다. 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분은 대향 측들에 배치될 수 있다. 상기 제1 부분 및 상기 제5 부분은 동일 측에 배치될 수 있다.

Description

차량에 배치되는 안테나 모듈
본 명세서는 차량에 배치되는 투명 안테나에 관한 것이다. 특정 구현은 차량 유리에서 안테나 영역이 식별되지 않도록 투명 소재로 구현된 안테나 어셈블리에 관한 것이다.
차량(vehicle)은 다른 차량 또는 주변 사물, 인프라 또는 기지국과 무선 통신 서비스를 수행할 수 있다. 이와 관련하여, LTE 통신 기술 또는 5G 통신 기술이 적용된 무선 통신 시스템을 통해 다양한 통신 서비스를 제공할 수 있다. 한편, LTE 주파수 대역 중 일부를 5G 통신 서비스를 제공하기 위하여 할당될 수 있다.
한편, 차량 바디 및 차량 루프는 메탈 재질로 형성되어 전파가 차단되는 문제점이 있다. 이에 따라 차량 바디 또는 루프의 상부에 별도의 안테나 구조물을 배치할 수 있다. 또는, 안테나 구조물이 차량 바디 또는 루프의 하부에 배치되는 경우, 안테나 배치 영역에 대응하는 차량 바디 또는 루프 부분은 비 금속 재질로 형성될 수 있다.
하지만, 디자인적 측면에서 차량 바디 또는 루프가 일체로 형성될 필요가 있다. 이러한 경우, 차량 바디 또는 루프의 외관은 메탈 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 차량 바디 또는 루프에 의한 안테나 효율 감소가 크게 발생할 수 있는 문제점이 있다.
이와 관련하여, 차량의 외관 디자인의 변경 없이 통신용량증대를 위해 투명 안테나가 차량의 윈도우에 해당하는 유리(glass) 상에 배치될 수 있다. 하지만, 투명 소재 안테나의 전기적 손실(electrical loss)로 인하여 안테나 방사 효율 및 임피던스 대역폭(impedance bandwidth) 특성이 열화되는 문제점이 있다. 또한, 투명 안테나가 차량의 유리 패널에 배치 시, 2GHz 이상의 주파수에서 유리 패널 상의 손실에 의해 안테나 방사 효율이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 차량에서 무선 통신을 수행하기 위해 차량의 수평면을 기준으로 소정 각도 범위의 low elevation 영역에서 안테나 방사 패턴이 형성될 필요가 있다. 이와 관련하여, 차량 유리는 수직 축을 기준으로 소정 각도 이상으로 경사지게 형성될 수 있다. 소정 각도 이상으로 경사지게 형성된 차량 유리에 투명 안테나가 배치됨에 따라 안테나 방사 패턴이 상측 방향, 즉 수직 방향으로 형성되는 문제점이 있다.
본 명세서는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 다른 일 목적은 차량 유리에 배치될 수 있는 광대역 투명 안테나 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 차량 유리에 배치될 수 있는 광대역 투명 안테나 어셈블리의 안테나 효율을 개선하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, low elevation 영역에서 안테나 방사 패턴을 개선하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 광대역에서 동작하면서도 급전 손실을 감소시키고 안테나 효율을 향상시킬 수 있는 투명 소재의 광대역 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 차량 유리에 배치될 수 있는 광대역 투명 안테나 어셈블리의 급전 구조의 효율을 개선하고 급전 구조를 포함하는 기구 구조의 신뢰성을 확보하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 유전체 영역에 배치된 더미 메쉬 격자와 안테나 영역과의 간섭을 최소화하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 안테나 성능 열화 없이 투명 안테나 및 이를 포함하는 안테나 어셈블리의 비가시성을 확보하기 위한 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위한 본 명세서의 일 양상에 따른 차량은 투명 유전체 기판; 상기 투명 유전체 기판의 일 측면상의 안테나를 포함하는 제1 영역; 및 그라운드 도전 패턴 및 급전 패턴을 포함하는 제2 영역을 포함한다. 상기 안테나는 폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함하는 제1 도전 패턴; 상기 그라운드 도전 패턴의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 도전 패턴; 및 상기 제1 도전 패턴에 의해 둘러싸이고 제1 슬롯 영역 및 제2 슬롯 영역을 포함하는 슬롯을 포함한다. 상기 폐 루프 트레이스는 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 제4 부분 및 제5 부분을 포함할 수 있다. 상기 제2 부분 및 상기 제4 부분은 대향 측들(opposite sides)에 배치될 수 있다. 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분은 대향 측들에 배치될 수 있다. 상기 제1 부분 및 상기 제5 부분은 동일 측에 배치될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제1 부분의 제1 단부는 상기 급전 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 부분의 제2 단부는 상기 제2 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 부분의 제2 단부는 상기 제3 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 부분의 제2 단부는 상기 제4 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제4 부분의 제2 단부는 상기 제5 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제5 부분의 제2 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제1 부분과 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴의 제1 부분 및 상기 그라운드 도전 패턴 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 부분의 제1 단부 근처의 상기 제1 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제2 부분의 제2 단부 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제1 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역 내의 제1 갭이 형성될 수 있다. 상기 급전 패턴과 연결된 상기 제1 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 중간 지점 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제2 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제2 갭이 형성될 수 있다. 상기 제2 갭의 거리는 상기 제1 갭의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제1 도전 패턴은 제1 주파수 대역에서 폴디드 다이폴 안테나 모드(folded dipole antenna mode)로 동작할 수 있다.
실시 예에서, 상기 제1 슬롯 영역은 제2 주파수 대역에서 슬롯 안테나 모드로 동작할 수 있다. 상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 주파수 대역보다 더 크게 설정될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제2 도전 패턴은 제3 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 상기 제3 주파수 대역은 상기 제2 주파수 대역보다 더 크게 설정될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제2 부분의 상기 제2 단부 근처의 상기 제3 부분의 상기 제1 지점의 제1 패턴 두께는 상기 제3 부분의 상기 제2 지점의 제2 패턴 두께보다 더 얇게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제2 갭의 거리 값은 λgl/20 이하로 형성될 수 있다. 여기서, λgl은 동작 주파수 대역의 최저 주파수(lowest frequency)에 대응하는 유도 파장(guided wavelength)이다.
실시 예에서, 상기 제3 부분의 수평 거리 값은 λgl/2과 동일하게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 슬롯 내의 상기 제3 부분의 내측의 형상은 이등변 삼각형(isosceles triangle)으로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 슬롯 내의 상기 제3 부분의 상기 내측의 형상은 역삼각형(inverted triangle)로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제2 갭의 거리 및 상기 제1 갭의 거리 사이에 갭들은 상기 제2 갭의 거리에서 상기 제1 갭의 거리까지 점진적으로 증가하게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제2 부분의 제1 단부 근처의 상기 제2 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제3 부분의 내측의 상기 제3 부분의 이등변 삼각형의 제1 꼭지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제3 갭이 형성될 수 있다. 상기 제2 부분의 제2 단부 근처의 상기 제2 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 내측의 상기 제3 부분의 이등변 삼각형의 제2 꼭지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제4 갭이 형성될 수 있다. 상기 제4 갭의 거리는 상기 제3 갭의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제4 갭의 거리 및 상기 제3 갭의 거리 사이에 갭들은 상기 제4 갭의 거리에서 상기 제3 갭의 거리까지 점진적으로 증가하게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제4 부분의 제2 단부 근처의 상기 제5 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제4 부분의 제1 단부 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제3 지점 사이에 상기 제2 슬롯 영역의 제5 갭이 형성될 수 있다. 상기 그라운드 도전 패턴의 제1 부분과 연결된 상기 제5 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 중간 지점의 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제4 지점 사이에 상기 제2 슬롯 영역의 제6 갭이 형성될 수 있다. 상기 제6 갭의 거리는 상기 제5 갭의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제6 갭의 거리와 상기 제5 갭의 거리 사이에 갭들은 상기 제6 갭의 거리에서 상기 제5 갭의 거리까지 점진적으로 증가하게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제3 부분의 제2 단부 근처의 상기 제4 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제3 부분의 내부에 상기 제3 부분의 이등변 삼각형의 제3 꼭지점(vertex) 사이에 상기 제2 슬롯 영역의 제7 갭이 형성될 수 있다. 상기 제5 부분의 제2 단부 근처의 상기 제4 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 내부에 상기 제3 부분의 이등변 삼각형의 제1 꼭지점 사이에 상기 제2 슬롯 영역의 제8 갭이 형성될 수 있다. 상기 제8 갭의 거리는 상기 제7 갭의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제8 갭의 거리와 상기 제8 갭의 거리 사이에 갭들은 상기 제7 갭의 거리에서 상기 제8 갭의 거리까지 점진적으로 증가하게 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 안테나는 제3 도전 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 제3 도전 패턴의 제1 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제3 지점과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제3 도전 패턴의 제2 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제4지점과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전 패턴은 상기 제3 도전 패턴에 의해 둘러싸이도록 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제1 도전 패턴 및 상기 제3 도전 패턴 사이의 갭은 λgh/4 이상으로 형성될 수 있다. 여기서, λgh는 동작 주파수 대역의 최고 주파수(highest frequency)에 대응하는 유도 파장(guided wavelength)이다.
실시 예에서, 상기 제3 도전 패턴의 두께는 λgh/4 이상으로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제1 도전 패턴 및 상기 제2 도전 패턴은 상기 투명 유전체 기판 상에서 복수의 개방 영역(opening area)들을 구비하는 메탈 메쉬 형상으로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제1 도전 패턴, 상기 제2 도전 패턴 및 상기 제3 도전 패턴은 상기 투명 유전체 기판 상에서 Coplanar Waveguide (CPW) 구조로 형성될 수 있다.
실시 예에서, 상기 안테나 어셈블리는 상기 투명 유전체 기판 상의 도전 패턴들의 외측 부분에서 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들은 상기 급전 패턴 및 상기 그라운드 도전 패턴과 연결되지 않도록 형성될 수 있다. 상기 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들은 상호 간에 분리되게 형성될 수 있다.
본 명세서의 다른 양상에 따른 차량은 투명 영역 및 불투명 영역을 포함하는 유리 패널; 및; 상기 유리 패널 상에 배치되는 안테나 어셈블리를 포함한다. 상기 안테나 어셈블리는 제1 투명 유전체 기판; 상기 제1 투명 유전체 기판의 일 측면상의 안테나 소자를 포함하고, 상기 유리 패널의 상기 투명 영역에 배치된 제1 영역; 상기 안테나 소자와 연결되는 제1 연결 패턴들을 포함하고, 상기 유리 패널의 상기 불투명 영역에 배치된 제2 영역; 상기 유리 패널의 상기 불투명 영역에 배치된 제2 유전체 기판; 및 상기 제2 유전체 기판의 일 측면 상에 그라운드 도전 패턴 및 급전 패턴을 포함하는 제3 영역을 포함한다. 상기 안테나 소자는 폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함하는 제1 도전 패턴; 상기 그라운드 도전 패턴의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 도전 패턴; 및 상기 제1 도전 패턴에 의해 둘러싸이고 제1 슬롯 영역 및 제2 슬롯 영역을 포함하는 슬롯을 포함한다. 상기 폐 루프 트레이스는 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 제4 부분 및 제5 부분을 포함할 수 있다. 상기 제2 부분 및 상기 제4 부분은 대향 측들(opposite sides)에 배치될 수 있다. 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분은 대향 측들에 배치될 수 있다. 상기 제1 부분 및 상기 제5 부분은 동일 측에 배치될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제1 부분의 제1 단부는 상기 급전 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 부분의 제2 단부는 상기 제2 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 부분의 제2 단부는 상기 제3 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 부분의 제2 단부는 상기 제4 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제4 부분의 제2 단부는 상기 제5 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제5 부분의 제2 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제1 부분과 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴의 제1 부분 및 상기 그라운드 도전 패턴 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 부분의 제1 단부 근처의 상기 제1 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제2 부분의 제2 단부 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제1 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역 내의 제1 갭이 형성될 수 있다. 상기 급전 패턴과 연결된 상기 제1 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 중간 지점 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제2 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제2 갭이 형성될 수 있다. 상기 제2 갭의 거리는 상기 제1 갭의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
본 명세서의 또 다른 양상에 따른 차량은 투명 영역 및 불투명 영역을 포함하는 유리 패널 및 상기 유리 패널 상에 배치되는 안테나 어셈블리를 포함한다. 상기 불투명 영역의 일 측면은 그라운드 도전 패턴 및 급전 패턴을 포함할 수 있다. 상기 안테나 어셈블리는 제1 투명 유전체 기판; 상기 제1 투명 유전체 기판의 일 측면상의 안테나 소자를 포함하고, 상기 유리 패널의 상기 투명 영역에 배치된 제1 영역; 및 상기 안테나 패턴과 연결되는 제1 연결 패턴들을 포함하고, 상기 유리 패널의 상기 불투명 영역에 배치된 제2 영역을 포함한다. 상기 안테나 소자는 폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함하는 제1 도전 패턴; 상기 그라운드 도전 패턴의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 도전 패턴; 및 상기 제1 도전 패턴에 의해 둘러싸이고 제1 슬롯 영역 및 제2 슬롯 영역을 포함하는 슬롯을 포함한다. 상기 폐 루프 트레이스는 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 제4 부분 및 제5 부분을 포함할 수 있다. 상기 제2 부분 및 상기 제4 부분은 대향 측들(opposite sides)에 배치될 수 있다. 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분은 대향 측들에 배치될 수 있다. 상기 제1 부분 및 상기 제5 부분은 동일 측에 배치될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제1 부분의 제1 단부는 상기 급전 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 부분의 제2 단부는 상기 제2 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 부분의 제2 단부는 상기 제3 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 부분의 제2 단부는 상기 제4 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제4 부분의 제2 단부는 상기 제5 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제5 부분의 제2 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제1 부분과 전기적으로 연결될 수 있다.
실시 예에서, 상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴의 제1 부분 및 상기 그라운드 도전 패턴 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2 부분의 제1 단부 근처의 상기 제1 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제2 부분의 제2 단부 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제1 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역 내의 제1 갭이 형성될 수 있다. 상기 급전 패턴과 연결된 상기 제1 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 중간 지점 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제2 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제2 갭이 형성될 수 있다. 상기 제2 갭의 거리는 상기 제1 갭의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
이와 같은 차량에 배치되는 투명 안테나의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 명세서에 따르면, 차량 유리에 배치될 수 있는 안테나 어셈블리를 복수의 동작 모드로 동작하도록 하여 광대역 동작하도록 구현할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 차량 유리의 제한된 공간 내에서 배치될 수 있는 도전 패턴들의 형상을 최적화하여 광대역 투명 안테나 어셈블리의 안테나 효율을 개선할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 그라운드로 동작하는 도전 패턴을 방사체로 동작하는 도전 패턴들을 둘러싸도록 형성하여, low elevation 영역에서 안테나 방사 패턴을 개선할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 차량 유리에서 안테나 영역이 식별되지 않도록 투명 소재로 구현된 안테나 어셈블리를 차량 유리의 투명 영역 및 불투명 영역에 최적으로 구성할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 메탈 메쉬 영역 별로 프릿 패턴과 최적화를 통해, 차량 유리에 배치될 수 있는 투명 소재의 안테나가 배치된 영역과 다른 영역과의 시인성 차이를 최소화할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 불투명 기판이 투명 전극 부와 결합 시 발생하는 단차를 제거하여 결합 시 단차에 의한 시인성 및 양산성 저하문제를 해결할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 별도의 임피던스 정합 부에 따른 전송 선 길이 증가에 따른 급전 손실 및 안테나 성능 열화 없이 차량용 투명안테나 및 이를 포함하는 안테나 어셈블리의 비가시성을 확보할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 안테나 패턴 및 전송 선의 형상에 대한 비가시성 확보와 투명 전극부 및 불투명 기판부를 포함하는 안테나 어셈블리가 차량 유리 부착 시의 비가시성을 모두 확보할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 다양한 형상으로 단일 평면 상에 구현될 수 있는 투명 소재의 광대역 안테나 구조를 메탈 메쉬 형상의 복수의 도전 패턴들과 CPW 급전 부 및 이들 간의 변환 구조를 통해 제공할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 광대역에서 동작하면서도 급전 손실을 감소시키고 안테나 효율을 향상시킬 수 있는 투명 소재의 광대역 안테나 구조를 차량 유리의 투명 영역 및 프릿 영역을 통해 제공할 수 있다.
도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 안테나 구조가 배치될 수 있는 차량의 글래스를 나타낸 것이다.
도 2a는 도 1의 차량의 전면 글래스의 서로 다른 영역에 안테나 어셈블리가 배치된 차량 전면도를 나타낸다.
도 2b는 도 1의 차량의 전면 글래스의 서로 다른 영역에 안테나 어셈블리가 배치된 차량의 내부 전면 사시도를 나타낸다.
도 2c는 도 1의 차량의 상부 글래스에 안테나 어셈블리가 배치된 차량의 측면 사시도를 나타낸다.
도 3은 V2X 어플리케이션의 타입을 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 차량 및 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리가 차량 유리에 배치된 구성을 나타낸다.
도 6a는 본 명세서에 따른 프릿 패턴의 다양한 실시예들을 나타낸다. 도 6b 및 도 6c는 실시 예들에 따른 투명 안테나 패턴 및 투명 안테나 패턴이 차량 유리에 배치된 구조를 나타낸다.
도 7a는 본 명세서에 따른 투명 안테나 어셈블리의 전면도 및 단면도를 나타낸다. 도 7b는 실시 예들에 따른 메탈 메쉬 방사체 영역과 더미 메탈 메쉬 영역의 격자 구조를 나타낸 것이다.
도 8a는 안테나 모듈 및 급전 모듈의 층상 구조를 나타낸다. 도 8b는 안테나 모듈과 급전 구조가 결합된 층상 구조 및 결합 부위를 포함하는 불투명 기판을 나타낸다.
도 9a는 차량 유리의 투명 영역과 프릿 영역에 배치되는 투명 안테나의 결합 구조를 나타낸다.
도 9b는 도 9a의 투명 안테나가 형성된 글래스가 차량의 바디 구조와 결합된 영역을 확대한 전면도이다. 도 9c는 도 9b의 차량 유리와 바디 구조의 결합 구조를 서로 다른 위치에서 본 단면도를 나타낸다.
도 10은 실시 예들에 따른 안테나 어셈블리의 적층 구조 및 차량 유리와 차량 프레임과의 부착 영역을 나타낸 것이다.
도 11은 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리 구성의 전면도를 나타낸다.
도 12a 내지 도 12c는 서로 다른 주파수 대역에서 서로 다른 동작 모드로 동작하는 개념도를 나타낸다.
도 13a는 다른 실시 예들에 따른 CPW 폴디드 다이폴 구조의 안테나 어셈블리를 나타낸다. 도 13b는 도 11 및 도 13a의 안테나 어셈블리들의 전계 분포를 비교한 것이다.
도 13c는 도 11 및 도 13a의 안테나 어셈블리들의 반사 계수를 비교한 것이다.
도 14a 및 도 14b는 본 명세서의 실시 예에 따른 안테나 어셈블리 구조의 전면도를 나타낸다.
도 15a는 도 14a의 안테나 어셈블리 상에 형성된 전계 분포를 나타낸다.
도 15b는 도 11 및 도 14a의 안테나 어셈블리에 의한 방사 패턴을 주파수 대역 별로 비교한 것이다.
도 16a는 도 11 및 도 14a의 안테나 어셈블리에 대해 low elevation 영역의 각도 별로 안테나 평균 이득을 주파수 별로 나타낸 것이다.
도 16b는 도 11 및 도 14a의 안테나 어셈블리에 대해 주파수 별로 안테나 평균 이득을 막대 그래프로 나타낸 것이다.
도 17a 내지 도 17c는 차량의 전면 글래스, 쿼터 글래스 및 리어 글래스의 경사 각도와 안테나 어셈블리가 배치됨에 따른 방사 패턴을 나타낸 것이다.
도 18a는 그라운드 링 구조가 없는 복수의 도전 패턴들로 형성된 임의의 안테나 구조를 나타낸다.
도 18b는 도 18a의 안테나 구조와 인접하게 도 14a의 안테나 어셈블리가 배치된 구조를 나타낸다.
도 19a 및 도 19b는 도 18a 및 도 18b의 안테나 구조가 차량의 전면 글래스가 배치된 경우 안테나 방사 패턴을 나타낸다.
도 19c 및 도 19d는 도 18a의 안테나 구조 및 도 18b의 안테나 어셈블리가 차량 유리에 배치된 경우 전계 분포를 나타낸 것이다.
도 20a는 본 명세서의 다른 양상에 따른 투명 안테나 구조의 안테나 어셈블리의 구조를 나타낸다.
도 20b는 도 20a의 안테나 어셈블리의 제2 유전체 기판이 유리 패널의 불투명 영역에 배치된 구조를 나타낸다.
도 20c는 실시 예에 따른 안테나 어셈블리가 유리 패널에 결합되어 제작되는 공정 흐름을 나타낸다.
도 21a는 본 명세서의 또 다른 양상에 따른 투명 안테나 구조의 안테나 어셈블리의 구조를 나타낸다.
도 21b는 도 21a의 안테나 어셈블리의 급전 구조가 유리 패널의 불투명 영역에 배치된 구조의 공정 흐름도를 나타낸다.
도 22는 본 명세서에 따른 차량의 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 안테나 모듈들이 차량의 다른 부품들과 결합된 구성을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 안테나 시스템은 차량(vehicle)에 탑재될 수 있다. 본 명세서에서 기재된 실시 예에 따른 구성 및 동작은 차량에 탑재되는 통신 시스템, 즉 안테나 시스템에도 적용될 수 있다. 이와 관련하여 차량에 탑재되는 안테나 시스템은 복수의 안테나들과 이들을 제어하는 송수신부 회로 및 프로세서를 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 명세서에 따른 차량의 윈도우에 배치될 수 있는 안테나 어셈블리 (안테나 모듈)와 안테나 어셈블리를 포함하는 차량용 안테나 시스템에 대해 설명한다. 이와 관련하여, 안테나 어셈블리는 유전체 기판 상에서 도전 패턴들이 결합된 구조를 의미하고, 안테나 모듈로도 지칭될 수 있다.
이와 관련하여, 도 1은 본 명세서의 실시 예에 따른 안테나 구조가 배치될 수 있는 차량의 글래스를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 차량(500)은 전면 글래스(310), 도어 글래스(320), 리어 글래스(330) 및 쿼터 글래스(340)를 포함하도록 구성될 수 있다. 한편, 차량(500)은 상부 영역의 루프(roof)에 형성되는 상부 글래스(350)을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
따라서, 차량(500)의 윈도우를 구성하는 글래스는 차량의 전면 영역에 배치되는 전면 글래스(310), 차량의 도어 영역에 배치되는 도어 글래스(320) 및 차량의 배면 영역에 배치되는 리어 글래스(330)를 포함할 수 있다. 한편, 차량(500)의 윈도우를 구성하는 글래스는 차량의 도어 영역 중 일부 영역에 배치되는 쿼터 클래스(340)를 더 포함할 수 있다. 또한, 차량(500)의 윈도우를 구성하는 글래스는 리어 글래스(330)와 이격되어, 차량의 상부 영역에 배치되는 상부 글래스(350)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 차량(500)의 윈도우를 구성하는 각각의 글래스를 윈도우로 지칭할 수도 있다.
전면 글래스(310)는 전면 방향에서의 바람이 차량 내부로 들어오는 것을 방지하므로 front windshield로 지칭될 수 있다. 전면 글래스(310)는 약 5.0 내지 5.5mm 두께의 2층 접합 구조로 형성될 수 있다. 전면 글래스(310)는 유리/비산방지필름/유리의 접합 구조로 형성될 수 있다.
도어 글래스(320)는 2층 접합 구조 또는 1층 압축 유리로 형성될 수 있다. 리어 글래스(330)는 약 3.5 내지 5.5 mm 두께의 2층 접합 구조 또는 1층 압축 유리로 형성될 수 있다. 리어 글래스(330)에서 열선 및 AM/FM 안테나와 투명 안테나 간에 이격 거리가 필요하다. 쿼터 글래스(340)는 약 3.5 내지 4.0mm 두께의 1층 압축 유리로 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
쿼터 글래스(340)의 크기는 차량의 종류에 따라 크기가 다양하며, 전면 글래스(310) 및 리어 글래스(330)의 크기보다 쿼터 글래스(340)의 크기가 작게 구성될 수 있다.
이하에서는 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리가 차량의 전면 글래스의 서로 다른 영역에 배치된 구조에 대해 설명한다. 차량용 글래스에 부착되는 안테나 어셈블리는 투명 안테나로 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 도 2a는 도 1의 차량의 전면 글래스의 서로 다른 영역에 안테나 어셈블리가 배치된 차량 전면도를 나타낸다. 도 2b는 도 1의 차량의 전면 글래스의 서로 다른 영역에 안테나 어셈블리가 배치된 차량의 내부 전면 사시도를 나타낸다. 도 2c는 도 1의 차량의 상부 글래스에 안테나 어셈블리가 배치된 차량의 측면 사시도를 나타낸다.
도 2a를 참조하면, 차량(500)의 전면도는 본 명세서에 따른 차량용 투명 안테나가 배치될 수 있는 구성을 나타낸다. 판유리 어셈블리(pane assembly)(22)는 상부 영역(310a)의 안테나를 포함할 수 있다. 판유리 어셈블리(22)는 상부 영역(310a)의 안테나, 하부 영역(310b)의 안테나 및/또는 측면 영역(310c)의 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 판유리 어셈블리(22)는 유전체 기판으로 형성되는 반투명 판유리(translucent pane glass)(26)를 포함할 수 있다. 상부 영역(310a)의 안테나, 하부 영역(310b)의 안테나 및/또는 측면 영역(310c)의 안테나는 다양한 통신 시스템 중 임의의 하나 이상을 지원하도록 구성된다.
안테나 모듈(1100)은 전면 글래스(310)의 상부 영역(310a), 하부 영역(310b) 또는 측면 영역(310c)에 구현될 수 있다. 안테나 모듈(1100)이 전면 글래스(310)의 하부 영역(310b)에 배치되는 경우, 안테나 모듈(1100)은 반투명 판유리(26)의 하부 영역의 바디(49)까지 확장될 수 있다. 반투명 판유리(26)의 하부 영역의 바디(49)는 다른 부분보다 투명도가 낮게 구현될 수 있다. 반투명 판유리(26)의 하부 영역의 바디(49)에 급전부의 일부 또는 다른 인터페이스 라인들이 구현될 수 있다. 커넥터 어셈블리(74)가 반투명 판유리(26)의 하부 영역의 바디(49)에 구현될 수 있다. 하부 영역의 바디(49)는 메탈 재질의 차량 바디를 구성할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 텔레매틱스 제어 유닛(telematics module, TCU)(300)와 안테나 모듈(1100)를 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나 모듈(1100)은 차량의 글래스의 서로 다른 영역에 배치될 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 차량의 글래스의 상부 영역(310a), 하부 영역(310b) 및/또는 측면 영역(310c)에 안테나 어셈블리가 배치될 수 있다. 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 차량의 전면 글래스(310), 리어 글래스(330), 쿼터 글래스(340) 및 상부 글래스(350)에 안테나 어셈블리가 배치될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 차량의 전면 글래스(310) 중 상부 영역(310a)의 안테나는 4G/5G 통신 시스템의 low band (LB), mid band (MB), high band (HB) 및 5G Sub6 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 하부 영역(310b)의 안테나 및/또는 측면 영역(310c)의 안테나도 4G/5G 통신 시스템의 LB, MB, HB 및 5G Sub6 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 차량의 리어 글래스(330)에 안테나 구조(1100b)도 4G/5G 통신 시스템의 LB, MB, HB 및 5G Sub6 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 차량의 상부 글래스(350)에 안테나 구조(1100c)도 4G/5G 통신 시스템의 LB, MB, HB 및 5G Sub6 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 차량의 쿼터 글래스(350)에 안테나 구조(1100d)도 4G/5G 통신 시스템의 LB, MB, HB 및 5G Sub6 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다.
차량의 전면 글래스(310)의 외곽 영역의 적어도 일부는 반투명 판유리(26)로 형성될 수 있다. 반투명 판유리(26)는 안테나와 급전부의 일부가 형성되는 제1 부분 및 급전부의 일부 및 더미 구조가 형성되는 제2 부분을 포함할 수 있다. 또한, 반투명 판유리(26)는 도전 패턴들이 형성되지 않는 더미 영역을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 판유리 어셈블리(22)의 투명 영역은 빛 전달(light transmission) 및 시야(field of view) 확보를 위해 투명하게 형성될 수 있다.
도전 패턴들이 전면 글래스(310)의 일부 영역에 형성될 수 있는 것으로 예시되어 있지만, 도 1의 측면 글래스(320), 후면 글래스(330) 및 임의의 글래스 구조로 확장될 수 있다. 차량(500)에서 탑승자 또는 운전자는 판유리 어셈블리(22)를 통해 도로 및 주변 환경을 볼 수 있다. 또한, 탑승자 또는 운전자는 상부 영역(310a)의 안테나, 하부 영역(310b)의 안테나 및/또는 측면 영역(310c)의 안테나에 의한 방해 없이 도로 및 주변 환경을 볼 수 있다.
차량(500)은 주변 차량 이외에 보행자, 주변 인프라 및/또는 서버와 통신하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 3은 V2X 어플리케이션의 타입을 나타낸다. 도 3을 참조하면, V2X(Vehicle-to-Everything) 통신은 차량 사이의 통신을 지칭하는 V2V(Vehicle-to-Vehicle), 차량과 eNB 또는 RSU(Road Side Unit) 사이의 통신을 지칭하는 V2I(Vehicle to Infrastructure), 차량 및 개인(보행자, 자전거 운전자, 차량 운전자 또는 승객)이 소지하고 있는 단말 간 통신을 지칭하는 V2P(Vehicle-to-Pedestrian), V2N(vehicle-to- network) 등 차량과 모든 개체들 간 통신을 포함한다.
한편, 도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 차량 및 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
차량(500)은 통신 장치(400) 및 프로세서(570)를 포함하도록 구성될 수 있다. 통신 장치(400)는 차량(500)의 텔레매틱스 제어 유닛(telematics control unit)에 대응할 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다. 통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 통신 장치(400)는 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 4G 무선 통신 모듈(450) 및 5G 무선 통신 모듈(460)을 포함할 수 있다. 통신 장치(400)는 프로세서(470)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 통신 장치(400)는 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
4G 무선 통신 모듈(450) 및 5G 무선 통신 모듈(460)은 하나 이상의 안테나 모듈을 통해 하나 이상의 통신 시스템과 무선 통신을 수행한다. 4G 무선 통신 모듈(450)은 제1 안테나 모듈을 통해 제1 통신 시스템 내의 기기로 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(460)은 제2 안테나 모듈을 통해 제2 통신 시스템 내의 기기로 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 4G 무선 통신 모듈(450) 및 5G 무선 통신 모듈(460)은 물리적으로 하나의 통합 통신 모듈로 구현될 수도 있다. 여기서, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 각각 LTE 통신 시스템 및 5G 통신 시스템일 수 있다. 하지만, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 이에 한정되는 것은 아니고 임의의 서로 다른 통신 시스템으로 확장 가능하다.
차량(500)내 장치의 프로세서는 MCU(Micro Control Unit) 또는 모뎀(modem)으로 구현될 수 있다. 통신 장치(400)의 프로세서(470)는 모뎀(modem)에 해당하고 프로세서(470)는 통합 모뎀으로 구현될 수 있다. 프로세서(470)는 무선 통신을 통해 다른 주변 차량, 사물 또는 인프라로부터 주변 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(470)는 획득된 주변 정보를 이용하여 차량 제어를 수행할 수 있다.
차량(500)의 프로세서(570)는 CAN(Car Area Network) 또는 ADAS(Advanced Driving Assistance System)의 프로세서일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 차량(500)이 분산 제어 방식으로 구현 시 차량(500)의 프로세서(570)는 각 장치의 프로세서로 대체될 수 있다.
한편, 차량(500) 내부에 배치되는 안테나 모듈은 무선 통신부를 포함하도록 구성될 수 있다. 4G 무선 통신 모듈(450)은 4G 이동통신 네트워크를 통해 4G 기지국과 4G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 4G 무선 통신 모듈(450)은 하나 이상의 4G 송신 신호를 4G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 4G 무선 통신 모듈(450)은 하나 이상의 4G 수신 신호를 4G 기지국으로부터 수신할 수 있다. 이와 관련하여, 4G 기지국으로 전송되는 복수의 4G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다. 또한, 4G 기지국으로부터 수신되는 복수의 4G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)이 수행될 수 있다.
5G 무선 통신 모듈(460)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 여기서, 4G 기지국과 5G 기지국은 비-스탠드 얼론(NSA: Non-Stand-Alone) 구조일 수 있다. 예컨대, 4G 기지국과 5G 기지국은 논-스탠드 얼론(NSA: Non Stand-Alone) 구조로 배치될 수 있다. 또는, 5G 기지국은 4G 기지국과 별도의 위치에 스탠드-얼론(SA: Stand-Alone) 구조로 배치될 수 있다. 5G 무선 통신 모듈(460)은 5G 이동통신 네트워크를 통해 5G 기지국과 5G 신호를 전송 및 수신할 수 있다. 이때, 5G 무선 통신 모듈(460)은 하나 이상의 5G 송신 신호를 5G 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 5G 무선 통신 모듈(460)은 하나 이상의 5G 수신 신호를 5G 기지국으로부터 수신할 수 있다. 이때, 5G 주파수 대역은 4G 주파수 대역과 동일한 대역을 사용할 수 있고, 이를 LTE 재배치(re-farming)이라고 지칭할 수 있다. 한편, 5G 주파수 대역으로, 6GHz 이하의 대역인 Sub6 대역이 사용될 수 있다. 반면, 광대역 고속 통신을 수행하기 위해 밀리미터파(mmWave) 대역이 5G 주파수 대역으로 사용될 수 있다. 밀리미터파(mmWave) 대역이 사용되는 경우, 전자 기기는 기지국과의 통신 커버리지 확장(coverage expansion)을 위해 빔 포밍(beam forming)을 수행할 수 있다.
한편, 5G 주파수 대역에 관계없이, 5G 통신 시스템에서는 전송 속도 향상을 위해, 더 많은 수의 다중입력 다중출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output)을 지원할 수 있다. 이와 관련하여, 5G 기지국으로 전송되는 복수의 5G 송신 신호에 의해 상향링크(UL: Up-Link) MIMO가 수행될 수 있다. 또한, 5G 기지국으로부터 수신되는 복수의 5G 수신 신호에 의해 하향링크(DL: Down-Link) MIMO가 수행될 수 있다.
한편, 4G 무선 통신 모듈(450)과 5G 무선 통신 모듈(460)을 통해 4G 기지국 및 5G 기지국과 이중 연결(DC: Dual Connectivity) 상태일 수 있다. 이와 같이, 4G 기지국 및 5G 기지국과의 이중 연결을 EN-DC(EUTRAN NR DC)이라 지칭할 수 있다. 한편, 4G 기지국과 5G 기지국이 공통-배치 구조(co-located structure)이면, 이종 반송파 집성(inter-CA(Carrier Aggregation)을 통해 스루풋(throughput) 향상이 가능하다. 따라서, 4G 기지국 및 5G 기지국과 EN-DC 상태이면, 4G 무선 통신 모듈(450) 및 5G 무선 통신 모듈(460)을 통해 4G 수신 신호와 5G 수신 신호를 동시에 수신할 수 있다. 한편, 4G 무선 통신 모듈(450) 및 5G 무선 통신 모듈(460)을 이용하여 전자 기기(예컨대, 차량) 간 근거리 통신이 수행될 수 있다. 일 실시 예에서, 자원이 할당된 후 기지국을 경유하지 않고 차량들 간에 V2V 방식에 의해 무선 통신이 수행될 수 있다.
한편, 전송 속도 향상 및 통신 시스템 융합(convergence)을 위해, 4G 무선 통신 모듈(450) 및 5G 무선 통신 모듈(460) 중 적어도 하나와 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 이와 관련하여, 4G 무선 통신 모듈(450)과 Wi-Fi 통신 모듈(113)을 이용하여 4G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다. 또는, 5G 무선 통신 모듈(460)과 Wi-Fi 통신 모듈을 이용하여 5G + WiFi 반송파 집성(CA)이 수행될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는 사용자 인터페이스 장치와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이 경우, 차량용 디스플레이 장치는 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
한편, 본 명세서에 따른 차량의 글래스에 배치될 수 있는 광대역 투명 안테나 구조는 CPW 급전부와 동일 평면상의 단일 유전체 기판으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에 따른 차량의 글래스에 배치될 수 있는 광대역 투명 안테나 구조는 방사체의 양 측에 그라운드가 형성된 구조로 구현되어 광대역 구조를 형성할 수 있다.
이하, 본 명세서에 따른 광대역 투명 안테나 구조와 연관된 안테나 어셈블리에 대해 설명한다. 이와 관련하여, 도 5a 내지 도 5c는 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리가 차량 유리에 배치된 구성을 나타낸다. 도 5a를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 제1 유전체 기판(dielectric substrate) (1010a) 및 제2 유전체 기판(1010b)을 포함할 수 있다. 제1 유전체 기판(1010a)은 투명 기판(transparent substrate)으로 구현되어 투명 기판(1010a)으로 지칭될 수 있다. 제2 유전체 기판(1010b)은 불투명 기판(opaque substrate)(1010b)으로 구현될 수 있다.
유리 패널(310)은 투명 유리 영역(transparent region)(311) 및 불투명 영역(opaque region)(312)을 포함하도록 구성될 수 있다. 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)은 프릿 층(frit layer)으로 형성된 프릿 영역(frit layer)일 수 있다. 불투명 영역(312)은 투명 영역(311)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 불투명 영역(312)은 투명 영역(311)의 외측 영역에 형성될 수 있다. 불투명 영역(312)은 유리 패널(310)의 경계 영역을 형성할 수 있다.
유전체 기판(1010)에 형성된 신호 패턴이 텔레매틱스 제어 유닛(TCU)(300)과 동축 케이블(coaxial cable)과 같은 커넥터 부품(313)을 통해 연결될 수 있다. 텔레매틱스 제어 유닛(TCU)(300)은 차량 내부에 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 텔레매틱스 제어 유닛(TCU)(300)은 차량 내부의 대시보드 또는 차량 내부의 천장 영역에 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5b는 안테나 어셈블리(1000)가 유리 패널(310)의 일부 영역에 배치된 구성을 나타낸다. 도 5c는 안테나 어셈블리(1000)가 유리 패널(310)의 전체 영역에 배치된 구성을 나타낸다.
도 5b 및 도 5c를 참조하면, 유리 패널(310)는 투명 영역(311)과 불투명 영역(312)을 포함할 수 있다. 불투명 영역(312)은 투명도가 일정 수준 이하인 비-가시 (non-visible) 영역으로 프릿 영역, BP(Black Printing) 영역 또는 BM (Black Matrix) 영역으로 지칭될 수 있다. 불투명 영역에 해당하는 불투명 영역(312)은 투명 영역(311)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 불투명 영역(312)은 투명 리 영역(311)의 외측 영역에 형성될 수 있다. 불투명 영역(312)은 유리 패널(310)의 경계 영역을 형성할 수 있다. 불투명 영역(312)에 급전 기판에 해당하는 제2 유전체 기판(1010b) 또는 열선 패드(360a, 360b)가 배치될 수 있다. 불투명 영역(312)에 배치되는 제2 유전체 기판(1010b)은 불투명 기판으로 지칭될 수 있다. 도 5c와 같이 안테나 어셈블리(1000)가 유리 패널(310)의 전체 영역에 배치된 경우에도 열선 패드(360a, 360b)가 불투명 영역(312)에 배치될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 제1 투명 유전체 기판(1010a) 및 제2 유전체 기판(1010b)을 포함할 수 있다. 도 5b 및 도 5c를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 도전 패턴들로 형성된 안테나 모듈(1100) 및 제2 유전체 기판(1010b)을 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1100)은 투명 전극부로 형성되어 투명 안테나 모듈로 구현될 수 있다. 안테나 모듈(1100)은 하나 이상의 안테나 소자로 구현될 수 있다. 안테나 모듈(1100)은 무선 통신을 위한 MIMO 안테나 및/또는 다른 안테나 소자들을 포함할 수 있다. 다른 안테나 소자들은 차량 어플리케이션을 위한 GNSS/라디오/방송/WiFi /위성통신/UWB, Remote Keyless Entry (RKE) 안테나 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 커넥터 부품(313)을 통해 텔레매틱스 제어 유닛(TCU)(300)와 인터페이스 될 수 있다. 커넥터 부품(313)은 케이블의 단부에 커넥터(313c)가 형성되어 TCU(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)의 제2 유전체 기판(1010b)에 형성된 신호 패턴이 TCU(300)와 동축 케이블과 같은 커넥터 부품(313)을 통해 연결될 수 있다. 커넥터 부품(313)을 통해 안테나 모듈(1100)은 TCU(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. TCU(300)는 차량 내부에 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. TCU(300)는 차량 내부의 대시보드 또는 차량 내부의 천장 영역에 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 명세서에 따른 투명 안테나 어셈블리가 유리 패널(310) 내부 또는 표면에 부착될 때, 안테나 패턴 및 더미 패턴을 포함하는 투명 전극부는 투명 영역(311)에 배치될 수 있다. 반면에, 불투명 기판부는 불투명 영역(312)에 배치될 수 있다.
본 명세서에 따른 차량 유리에 형성되는 안테나 어셈블리는 투명 영역 및 불투명 영역에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 6a는 본 명세서에 따른 프릿 패턴의 다양한 실시예들을 나타낸다. 도 6b 및 도 6c는 실시 예들에 따른 투명 안테나 패턴 및 투명 안테나 패턴이 차량 유리에 배치된 구조를 나타낸다.
도 6a(a)를 참조하면, 프릿 패턴(312a)은 소정 직경을 갖는 원형 (또는 다각형, 타원) 형상의 메탈 패턴으로 형성될 수 있다. 프릿 패턴(312a)은 양 축 방향으로 2차원 구조로 배치될 수 있다. 프릿 패턴(312a)은 인접하는 행을 이루는 패턴들 간의 중심점이 소정 간격만큼 이격된 오프셋 구조로 형성될 수 있다.
도 6a(b)를 참조하면, 프릿 패턴(312b)은 일 축 방향의 직사각형 패턴으로 형성될 수 있다. 프릿 패턴(312c)은 일 축 방향으로 1차원 구조로 배치되거나 또는 양 축 방향으로 2차원 구조로 배치될 수 있다.
도 6a(c)를 참조하면, 프릿 패턴(312c)은 소정 직경을 갖는 원형 (또는 다각형, 타원) 형상으로 메탈 패턴이 제거된 슬롯 패턴으로 형성될 수 있다. 프릿 패턴(312b)은 양 축 방향으로 2차원 구조로 배치될 수 있다. 프릿 패턴(312c)은 인접하는 행을 이루는 패턴들 간의 중심점이 소정 간격만큼 이격된 오프셋 구조로 형성될 수 있다.
도 5a 내지 도 6c를 참조하면, 불투명 영역(312)에서 불투명 기판(1010b)과 투명 기판(1010a)이 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 투명 안테나 패턴의 비가시성을 위해 안테나 패턴의 주변에 소정 크기 이하의 전기적으로 매우 작은 더미 패턴이 배치될 수 있다. 이에 따라, 안테나 성능열화 없이 투명 전극 내 패턴을 육안으로 구별할 수 없도록 할 수 있다. 더미 패턴은 안테나 패턴과 소정 범위 내에서 유사한 빛 투과율을 갖도록 설계될 수 있다.
투명 전극부와 접합된 불투명 기판(1010b)를 포함한 투명안테나 어셈블리가 유리 패널(310)에 장착될 수 있다. 이와 관련하여, 비가시성 확보를 위해 RF커넥터 또는 동축 케이블과 연결되는 불투명 기판(1010b)는 차량 유리의 불투명 영역(312)에 배치한다. 한편, 투명 전극부는 차량 유리의 투명 영역(311)에 배치하여 차량 유리 외부에서의 안테나의 비가시성을 확보할 수 있다.
투명 전극부 중 일부는 경우에 따라 불투명 영역(312)에 부착될 수 있다. 불투명 영역(312)의 프릿 패턴은 불투명 영역(312)에서 투명 영역(311)으로 그라데이션 되게 형성될 수 있다. 프릿 패턴의 투과도와 투명 전극부의 투과도를 소정 범위 내에서 일치시키면, 전송 선의 전송효율 향상시키면서 안테나의 비가시성을 개선할 수 있다. 한편, 프릿 패턴과 유사한 메탈 메쉬 형상으로 비가시성을 확보하면서 면 저항을 감소시킬 수 있다. 또한, 불투명 기판(1010b)와 연결되는 영역에서 메탈 메쉬 격자의 선폭을 증가시켜, 제작 및 조립 시 투명전극층의 단선 위험을 감소시킬 수 있다.
도 6a(a) 및 도 6b를 참조하면, 안테나 모듈의 도전 패턴(1110)은 불투명 영역(312)에서 동일한 선폭(line width)의 메탈 메쉬 격자들로 구성될 수 있다. 도전 패턴(1110)은 투명 판(1010a)과 불투명 기판(1010b)를 연결하는 연결 패턴(1110c)을 포함할 수 있다. 불투명 영역(312)에서 연결 패턴(1110c)과 연결 패턴(1110c)의 양 측면에 소정 형상의 프릿 패턴들이 일정 간격으로 배치되어 형성될 수 있다. 연결 패턴(1110c)은 제1 투과율로 형성되는 제1 투과율 부(1111c)와 제2 투과율로 제2 투과율 부(1112c)를 포함할 수 있다.
불투명 영역(312)에 형성되는 프릿 패턴들(312a)은 소정 직경의 메탈 격자들이 일 축 방향 및 타 축 방향으로 배치될 수 있다. 프릿 패턴들(312a)의 메탈 격자들은 연결 패턴(1110c)의 제2 투과율 부(1112c)로 메탈 메쉬 격자들의 교차점에 배치될 수 있다.
도 6a(b) 및 도 6b를 참조하면, 불투명 영역(312)에 형성되는 프릿 패턴들(312b)은 메탈 영역이 제거된 소정 직경의 슬롯 격자들이 일 축 방향 및 타 축 방향으로 배치될 수 있다. 프릿 패턴들(312b)의 슬롯 격자들은 연결 패턴(1110c)에서 메탈 메쉬 격자들의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 슬롯 격자들이 형성되지 않는 프릿 패턴들(312b)의 메탈 영역이 메탈 메쉬 격자들의 교차점에 배치될 수 있다.\
도 6a 및 도 6c를 참조하면, 연결 패턴(1110c)은 투명 영역(311)에 인접한 제1 투과율 부(1111c)에서 제1 선폭(W1)의 메탈 메쉬 격자들로 구성될 수 있다. 연결 패턴(1110c)은 불투명 기판(1010b)에 인접한 제2 투과율 부(1112c)에서 제1 선폭(W1)보다 두꺼운 제2 선폭(W2)으로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 투과율 부(1111c)의 제1 투명도는 제2 투과율 부(1112c)의 제2 투명도보다 더 높게 설정될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c와 같이 투명 안테나 어셈블리가 차량 유리 내부에 부착될 때, 투명 전극부는 투명 영역(311)에 불투명 기판(1010b)은 불투명 영역(312)에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 투명 전극부는 경우에 따라 불투명 영역(312)에 배치될 수 있다.
불투명 영역(312)에 위치하는 저투과도 패턴전극부 및 고투과도 패턴전극부의 메탈 패턴의 일부는 불투명 영역(312)의 그라데이션 영역에 배치될 수 있다. 안테나 패턴과 저투과도 패턴전극 중 전송 선 부분을 투명전극으로 구성할 경우, 면저항 증가에 따른 전송효율 저하로 인한 안테나 이득 저하가 발생할 수 있다. 이러한 이득 저하를 개선시키는 방안으로 전극이 위치하는 프릿 패턴(312)의 투과도와 투명 전극의 투과도를 소정 범위 내에서 일치되게 할 수 있다.
프릿 패턴(312a, 312b, 312c)의 투과도가 낮은 영역의 투명 전극의 선 폭을 증가시키거나 프릿 패턴(312a, 312b, 312c)과 동일한 형상을 추가하여 낮은 면저항을 구현할 수 있다. 이에 따라 전송 효율 저하 문제를 해결하면서 비가시성도 확보할 수 있다. 불투명 영역(312)의 투과도 및 패턴은 도 6a의 구조에 한정되지 않고 유리 제조사 또는 차량 제조사마다 상이할 수 있다. 이에 따라 전송선의 투명전극의 형상 및 투명도(선폭 및 간격)는 다양하게 변경될 수 있다.
도 7a는 본 명세서에 따른 투명 안테나 어셈블리의 전면도 및 단면도를 나타낸다. 도 7b는 실시 예들에 따른 메탈 메쉬 방사체 영역과 더미 메탈 메쉬 영역의 격자 구조를 나타낸 것이다.
도 7a(a)는 투명 안테나 어셈블리(1000)의 전면도를 나타내고 도 7a(b)는 투명 안테나 어셈블리(1000)의 단면도로 투명 안테나 어셈블리(1000)의 층상 구조를 나타낸다. 도 7a를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 제1 투명 유전체 기판(1010a) 및 제2 유전체 기판(1010b)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1010a)의 일 면에 방사체로 동작하는 도전 패턴들(1110)이 배치될 수 있다. 제2 유전체 기판(1010b)의 일 면에 급전 패턴(1120f) 및 그라운드 패턴(1121g, 1122g)가 형성될 수 있다. 방사체로 동작하는 도전 패턴들(1110)은 하나 이상의 도전 패턴을 포함하도록 구성될 수 있다. 도전 패턴들(1110)은 급전 패턴(1120f)과 연결되는 제1 패턴(1111) 및 그라운드 패턴(1121g)과 연결되는 제2 패턴(1112)을 포함할 수 있다. 도전 패턴들(1110)은 그라운드 패턴(1122g)과 연결되는 제3패턴(1113)을 더 포함할 수도 있다.
안테나 모듈을 구성하는 도전 패턴들(1110)은 투명 안테나로 구현될 수 있다. 도 7b를 참조하면, 도전 패턴들(1110)은 특정 선폭 이하의 메탈 격자 패턴들(1020a)로 형성되어 메탈 메쉬 방사체 영역을 형성할 수 있다. 도전 패턴들(1100)의 제1 내지 제3 패턴(1111, 1112, 11113) 사이의 내부 영역 또는 외부 영역에 투명도를 일정 수준으로 유지하기 위해 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)이 형성될 수 있다. 메탈 격자 패턴들(1020a) 및 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)이 메탈 메쉬 층(1020)을 형성할 수 있다.
도 7b(a)는 정형의(typical) 메탈 격자 패턴들(1020a) 및 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)의 구조를 나타낸다. 도 7b(b)는 비정형의(atypical) 메탈 격자 패턴들(1020a) 및 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)의 구조를 나타낸다. 도 7b(a)와 같이 메탈 메쉬 층(1020)은 복수의 메탈 메쉬 격자들에 의해 투명 안테나 구조로 형성될 수 있다. 메탈 메쉬 층(1020)은 사각형 형상, 다이아몬드 형상, 또는 다각형 형상과 같이 정형의 메탈 메쉬 형상으로 형성될 수 있다. 복수의 메탈 메쉬 격자들이 급전 라인 또는 방사체로 동작하도록 도전 패턴을 구성할 수 있다. 메탈 메쉬 층(1020)은 투명 안테나 영역을 구성한다. 일 예로, 메탈 메쉬 층(1020)은 약 2mm의 두께로 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
메탈 메쉬 층(1020)은 메탈 격자 패턴들(1020a) 및 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)을 포함하도록 구성될 수 있다. 메탈 격자 패턴들(1020a) 및 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)은 단부가 단절된 개방 영역(opening area, OA)를 형성하여 전기적으로 연결되지 않도록 구성될 수 있다. 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)은 각각의 메쉬 격자들(CL1, CL2, ..., CLn)의 단부가 연결되지 않도록 슬릿(SL)들이 형성될 수 있다.
도 7b(b)를 참조하면, 메탈 메쉬 층(1020)은 비정형의(atypical) 복수의 메탈 메쉬 격자들에 의해 형성될 수 있다. 메탈 메쉬 층(1020)은 메탈 격자 패턴들(1020a) 및 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)을 포함하도록 구성될 수 있다. 메탈 격자 패턴들(1020a) 및 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)은 단부가 단절된 개방 영역(OA)를 형성하여 전기적으로 연결되지 않도록 구성될 수 있다. 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)은 각각의 메쉬 격자들(CL1, CL2, ...,, CLn)의 단부가 연결되지 않도록 슬릿(SL)들이 형성될 수 있다.
한편, 본 명세서에 따른 투명 안테나가 형성된 투명 기판은 차량의 글래스에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 8a는 안테나 모듈 및 급전 모듈의 층상 구조를 나타낸다. 도 8b는 안테나 모듈과 급전 구조가 결합된 층상 구조 및 결합 부위를 포함하는 불투명 기판을 나타낸다.
도 8a(a)를 참조하면, 안테나 모듈(1100)은 제1 레이어에 형성된 제1 투명 유전체 기판(1010a) 및 제1 레이어 상에 배치된 제2 레이어에 형성된 제1 도전 패턴(1110)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 도전 패턴(1110)은 도 7b와 같이 메탈 격자 패턴들(1020a) 및 더미 메탈 격자 패턴들(1020b)을 포함하는 메탈 메쉬 층(1020)으로 구현될 수 있다. 안테나 모듈(1100)은 제2 레이어 상에 배치되는 보호 층(1031) 및 접착 층(1041a)을 더 포함할 수 있다.
도 8a(b)를 참조하면, 급전 구조(1100f)는 제2 유전체 기판(1010b), 제2 도전 패턴(1120) 및 제3 도전 패턴(1130)을 포함할 수 있다. 급전 구조(1100f)는 제2 도전 패턴(1120) 및 제3 도전 패턴(1130)에 각각 적층되는 제1 및 제2 보호 층(1033, 1034)을 더 포함할 수 있다. 급전 구조(1100f)는 제2 도전 패턴(1120)의 일부 영역에 형성되는 접착 층(1041b)을 더 포함할 수 있다.
불투명 기판으로 구현된 제2 유전체 기판(1010b)의 일 면에 제2 도전 패턴(1120)이 배치될 수 있다. 제2 유전체 기판(1010b)의 타 면에 제3 도전 패턴(1130)이 배치될 수 있다. 제3 도전 패턴(1130)의 상부에 제1 보호 층(1033)이 형성될 수 있다. 제2 도전 패턴(1120)의 하부에 제2 보호 층(1034)이 형성될 수 있다. 제1 및 제2 보호 층(1033, 1034)은 소정 값 이하의 낮은 유전율(low permittivity)을 갖도록 구성되어, 투명 안테나 영역으로 저 손실 급전이 가능하다.
도 8b(a)를 참조하면, 안테나 모듈(1100)은 불투명 기판인 제2 유전체 기판(1010b)으로 구현된 급전 구조(1100f)와 결합될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1010a)의 상부에 투명 전극 층인 메탈 메쉬 층으로 구현되는 제1 도전 패턴(1110)이 형성될 수 있다. 제1 도전 패턴(1110)의 상부에 보호 층(1031)이 형성될 수 있다. 제1 도전 패턴(1110)의 상부에 보호 층(1031) 및 제1 접착 층(1041a)이 형성될 수 있다. 보호 층(1031)에 인접하게 제1 접착 층(1041a)이 형성될 수 있다.
제1 도전 패턴(1110)의 상부에 형성된 제1 접착 층(1041a)이 제2 도전 층(1120)의 하부에 형성된 제2 접착 층(1041b)과 접합(bonding)될 수 있다. 제1 및 제2 접착 층(1041a, 1041b) 간 접합에 의해 제1 투명 유전체 기판(1010a)과 제2 유전체 기판(1010b)이 접착되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 제1 투명 유전체 기판(1010a)에 형성된 메탈 메쉬 격자가 제2 유전체 기판(1010b)에 형성된 급전 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 유전체 기판(1010b)은 일면 및 타면에 제2 도전 패턴(1120) 및 제3 도전 패턴(1130)이 배치되는 급전 구조(1100f)로 형성될 수 있다. 급전 구조(1100f)는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 도전 패턴(1130)의 상부에 제1 보호 층(1033)이 배치되고, 제2 도전 패턴(1120)의 하부에 제2 보호 층(1034)이 배치될 수 있다. 제3 도전 패턴(1130)의 하부의 접착 층(1041b)은 안테나 모듈(1100)의 접착 층(1041a)과 접합될 수 있다. 이에 따라 급전 구조(1100f)는 안테나 모듈(1100)과 결합되고 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)이 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 투명 유전체 기판(1010a)으로 구현된 안테나 모듈(1100)의 두께는 제1 두께로 형성될 수 있다. 제2 유전체 기판(1010b)으로 구현된 급전 구조(1100f)의 두께는 제2 두께로 구현될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(1100)의 유전체 기판(1010a), 제1 도전 패턴(1110) 및 보호 층(1031)의 두께는 각각 75um, 9um, 25um일 수 있다. 안테나 모듈(1100)의 제1 두께는 109um로 형성될 수 있다. 급전 구조(1100f)의 제2 유전체 기판(1010b), 제2 도전 패턴(1120) 및 제3 도전 패턴(1130)의 두께는 각각 50um, 18um, 18um, 제1 및 제2 보호 층(1033, 1034)의 두께는 28um로 형성될 수 있다. 이에 따라, 급전 구조(1100f)의 제2 두께는 142um로 형성될 수 있다. 접착 층(1041a, 1041b)이 제1 도전 패턴(1110)의 상부와 제2 도전 패턴(1120)의 하부에 형성되므로 전체 안테나 어셈블리의 두께는 제1 두께 및 제2 두께의 합보다 작은 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(1100)과 급전 구조(1100f)를 포함하는 안테나 어셈블리(1000)의 두께는 198um로 형성될 수 있다.
도 8b(b)를 참조하면, 급전 구조(1100f)를 형성하는 제2 유전체 기판(1010b)의 일 면에 도전 패턴(1120)이 형성될 수 있다. 도전 패턴(1120)은 급전 패턴(1120f)와 양 측에 그라운드 패턴(1121g, 1122g)가 형성된 CPW 구조의 급전 구조로 형성될 수 있다. 급전 구조(1100f)는 접착 층(1041)이 형성된 영역을 통해 도 8b(a)와 같이 안테나 모듈(1100)과 결합될 수 있다.
본 명세서에 따른 안테나 어셈블리를 구성하는 안테나 모듈과 급전 구조는 차량 유리에 배치되고 특정 결합 구조를 통해 결합될 수 있다. 이와 관련하여, 도 9a는 차량 유리의 투명 영역과 프릿 영역에 배치되는 투명 안테나의 결합 구조를 나타낸다.
도 9a를 참조하면, 제1 투명 유전체 기판(1010a)이 접착 층(adhesive layer)(1041)를 통해 유리 패널(310)과 접착될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1010a)의 도전 패턴은 ACF 본딩을 통해 제2 유전체 기판(1010b)의 도전 패턴(1130)과 접착될 수 있다. ACF 본딩은 금속볼이 첨가된 테이프를 고온/고압 (예: 120~150도, 2~5Mpa)로 수초 간 접합면을 붙이는 방법으로 전극과 전극 사이를 금속볼로 컨택하여 이루어질 수 있다. ACF 본딩은 도전 패턴들을 전기적으로 연결하는 동시에 열로 인하여 접착 층(1041)이 경화되어 접착력을 제공한다.
국부 솔더링(soldering) 기법으로 투명 전극 층이 형성된 제1 투명 유전체 기판(1010a)과 FPCB 형태의 제2 유전체 기판(1010b)을 부착할 수 있다. FPCB의 연결 패턴과 투명 안테나 전극이 자기장 유도 방식으로 코일을 통한 국부 솔더링을 통해 연결될 수 있다. 이러한 국부 솔더링 시 솔더링 부위의 온도가 상승하거나 FPCB가 변형되지 않고 평평한 표면을 유지할 수 있다. 이에 따라, 제1 투명 유전체 기판(1010a)과 제2 유전체 기판(1010b)의 도전 패턴들 간의 국부 솔더링을 통해 신뢰성 높은 전기적 연결이 가능하다.
제1 투명 유전체 기판(1010a)과 도 7a의 메탈 메쉬 층(1020), 보호 층(1033) 및 접착 층(1041)이 투명 전극(transparent electrode)을 형성할 수 있다. 불투명 기판인 제2 유전체 기판(1010b)은 FPCB로 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 급전 패턴이 형성된 FPCB인 제2 유전체 기판(1010b)이 커넥터 부품(313) 및 투명 전극과 연결되도록 구성될 수 있다.
불투명 기판인 제2 유전체 기판(1010b)이 제1 투명 유전체 기판(1010a)의 일부 영역에 부착되어 구현될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1010a)은 유리 패널(310)의 투명 영역(311)에 형성될 수 있다. 제2 유전체 기판(1010b)은 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)에 형성될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1010a)의 일부 영역이 불투명 영역(312)에 형성되고, 불투명 영역(312)에서 제1 투명 유전체 기판(1010a)이 제2 유전체 기판(1010b)과 결합될 수 있다.
접착 층(1041a, 1041b) 간 접합에 의해 제1 투명 유전체 기판(1010a)과 제2 유전체 기판(1010b)이 접착되도록 구성될 수 있다. 제2 유전체 기판(1010b)이 접착층(1041)에 본딩되는 위치는 제1 위치(P1)로 설정될 수 있다. 커넥터 부품(313)이 불투명 기판(1010b)에 솔더링되는 위치는 제2 위치(P2)로 설정될 수 있다.
한편, 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리가 형성된 차량 유리는 차량의 바디 구조와 결합될 수 있다. 이와 관련하여, 도 9b는 도 9a의 투명 안테나가 형성된 글래스가 차량의 바디 구조와 결합된 영역을 확대한 전면도이다. 도 9c는 도 9b의 차량 유리와 바디 구조의 결합 구조를 서로 다른 위치에서 본 단면도를 나타낸다.
도 9b를 참조하면, 유리 패널(310)의 투명 영역(311)에 투명 안테나가 형성된 제1 투명 유전체 기판(1010a)이 배치될 수 있다. 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)에 제2 유전체 기판(1010b)이 배치될 수 있다. 불투명 영역(312)의 투과도가 투명 영역(311)의 투과도보다 낮아, 불투명 영역(312)을 BM (Black Matrix) 영역을 지칭할 수도 있다. 투명 안테나가 형성되는 제1 투명 유전체 기판(1010a)의 일부는 BM 영역에 해당하는 불투명 영역(312)까지 확장될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1010a)과 불투명 영역(312)은 일 축 방향으로 중첩 길이(OL)만큼 중첩되게 형성될 수 있다.
도 9c(a)는 도 9b에서 라인 AB를 따른 절단한 안테나 어셈블리의 단면도를 나타낸다. 도 9c(a)는 도 9b에서 라인 CD를 따라 절단한 안테나 어셈블리의 단면도를 나타낸다
도 9b 및 도 9c(a)를 참조하면, 유리 패널(310)의 투명 영역(311)에 투명 안테나가 형성된 제1 투명 유전체 기판(1010a)이 배치될 수 있다. 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)에 제2 유전체 기판(1010b)이 배치될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1010a)의 일부 영역이 불투명 영역(312)까지 확장되어 제2 유전체 기판(1010b)에 형성된 급전 패턴과 투명 안테나의 메탈 메쉬 층이 접합되어 연결될 수 있다.
내부 커버(interior cover)(49c)가 제2 유전체 기판(1010b)과 연결된 커넥터 부품(313)을 수납하도록 구성될 수 있다. 메탈 재질의 바디(49b)와 내부 커버(49c) 사이의 공간에 커넥터 부품(313)이 배치되고, 커넥터 부품(313)은 차량 내부 케이블(in-vehicle cable)과 결합될 수 있다. 내부 커버(49c)는 메탈 재질의 바디(49b)의 상부 영역에 배치될 수 있다. 내부 커버(49c)는 메탈 재질의 바디(49b)와 결합되도록 일 단부가 절곡되게 형성될 수 있다.
내부 커버(49c)는 메탈 재질 또는 유전체 재질로 형성될 수 있다. 내부 커버(49c)가 메탈 재질로 형성되는 경우 내부 커버(49c)와 메탈 재질의 바디(49b)는 메탈 프레임(49)을 형성한다. 이와 관련하여, 차량은 메탈 프레임(49)을 포함할 수 있다. 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)은 메탈 프레임(49)의 일부에 의해 지지될 수 있다. 이를 위해 메탈 프레임(49)의 바디(49b)의 일부가 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)과 결합되게 절곡될 수 있다.
내부 커버(49c)가 메탈 재질로 형성되는 경우 제2 유전체 기판(1010b)의 상부 영역의 내부 커버(49c)에 메탈 영역이 적어도 일부 제거될 수 있다. 내부 커버(49c)에 메탈 영역이 제거된 리세스 부(recess portion)(49R)가 형성될 수 있다. 이에 따라 메탈 프레임(49)은 리세스 부(49R)를 포함할 수 있다. 제2 유전체 기판(1010b)이 메탈 프레임(49)의 리세스 부(49R) 내에 배치될 수 있다.
리세스 부(49R)는 메탈 제거 영역(metal cut region)으로 지칭될 수도 있다. 리세스 부(49R)의 일 측은 불투명 기판(1010b)의 일 측에서 임계치 이상의 제1 길이(L1)만큼 이격되어 형성될 수 있다. 리세스 부(49R)의 하부 경계 측(lower boundary side)은 불투명 기판(1010b)의 하부 경계 측에서 임계치 이상의 제2 길이(L2)만큼 이격되어 형성될 수 있다. 메탈 재질의 내부 커버(49c)의 일부 영역에 메탈이 제거됨에 따라, 주변 메탈 구조에 따른 신호 손실 및 안테나 특성 변경을 방지할 수 있다.
도 9b 및 도 9c(b)를 참조하면, 커넥터 부품 및 불투명 기판이 배치되지 않은 영역에는 내부 커버(49c)에 메탈 제거 영역과 같은 리세스 부가 형성되지 않도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 내부 커버(49c)를 통해 안테나 모듈(1100)의 내부 부품을 보호하면서도 도 9b 및 도 9c(a)의 리세스 부(49R)를 통해 내부의 열을 외부로 방출할 수 있다. 또한, 내부 커버(49c)의 리세스 부(49R)를 통해 연결 부위의 수리 또는 교체가 필요한지를 즉각적으로 파악할 수 있다. 한편, 커넥터 부품 및 제2 유전체 기판이 배치되지 않은 영역에는 내부 커버(49c)에 리세스 부가 형성되지 않아 안테나 모듈(1100)의 내부 부품을 보호할 수 있다.
한편, 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리(1000)는 유리 패널(310)에 다양한 형태로 형성되고, 유리 패널(310)는 차량 프레임과 부착될 수 있다. 이와 관련하여, 도 10은 실시 예들에 따른 안테나 어셈블리의 적층 구조 및 차량 유리와 차량 프레임과의 부착 영역을 나타낸 것이다.
도 10(a)를 참조하면, 유리 패널(310)는 투명 영역(311) 및 불투명 영역(312)을 포함할 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)는 안테나 모듈(1100) 및 급전 구조(1100f)를 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나 모듈(1100)은 제1 투명 유전체 기판(1010a), 투명 전극 층(1020) 및 접착 층(1041)을 포함할 수 있다. 불투명 기판으로 구현되는 급전 구조(1100f)와 투명 기판으로 구현되는 투명 전극 층(1020)이 전기적으로 연결될 수 있다. 급전 구조(1100f)와 투명 전극 층(1020)은 제1 본딩 영역(BR1)을 통해 직접 연결될 수 있다. 급전 구조(1100f)와 커넥터 부품(313)은 제2 본딩 영역(BR2)을 통해 직접 연결될 수 있다. 제1 및 제2 본딩 영역(BR1, BR2)에서 본딩을 위해 열이 인가될 수 있다. 이에 따라, 본딩 영역(BR1, BR2)은 가열 구간으로 지칭할 수 있다. 유리 패널(310)의 불투명 영역(312) 중 측면 단부 영역에 유리 패널(310)와 차량 프레임의 부착을 위한 실란트 영역에 해당하는 부착 영역(AR)이 형성될 수 있다.
도 10(b)를 참조하면, 유리 패널(310)는 투명 영역(311) 및 불투명 영역(312)을 포함할 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)는 안테나 모듈(1100) 및 급전 구조(1100f)를 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나 모듈(1100)은 보호 층(1031), 투명 전극 층(1020), 제1 투명 유전체 기판(1010a) 및 접착 층(1041)을 포함할 수 있다. 불투명 기판으로 구현되는 급전 구조(1100f)와 투명 기판으로 구현되는 안테나 모듈(1100)의 일부 영역이 중첩(overlap)될 수 있다. 급전 구조(1100f)와 안테나 모듈(1100)의 투명 전극 층(1020)이 커플링 급전(coupled feed)될 수 있다. 급전 구조(1100f)와 커넥터 부품(313)은 본딩 영역(BR)을 통해 직접 연결될 수 있다. 본딩 영역(BR1)에서 본딩을 위해 열이 인가될 수 있다. 이에 따라, 본딩 영역(BR)은 가열 구간으로 지칭할 수 있다. 유리 패널(310)의 불투명 영역(312) 중 측면 단부 영역에 유리 패널(310)와 차량 프레임의 부착을 위한 실란트 영역에 해당하는 부착 영역(AR)이 형성될 수 있다.
도 10(a) 및 도 10(b)를 참조하면, 투명 기판(1010a)에는 투명 전극 층(1020)을 외부 환경으로부터 보호하기 위해 (하드) 코팅 층이 포함될 수 있다. 한편, 접착 층(1041)에는 햇빛으로부터 황변(yellowing) 보호를 위해 UV 차단 성분이 추가될 수 있다.
한편, 본 명세서에 따른 차량의 글래스에 배치될 수 있는 광대역 투명 안테나 구조는 CPW 급전부와 동일 평면상의 단일 유전체 기판으로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에 따른 차량의 글래스에 배치될 수 있는 광대역 투명 안테나 구조는 방사체의 양 측에 그라운드가 형성된 구조로 구현되어 광대역 구조를 형성할 수 있다.
이하, 본 명세서에 따른 광대역 투명 안테나 구조와 연관된 안테나 어셈블리에 대해 설명한다. 이와 관련하여, 도 11은 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리 구성의 전면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 차량(500)은 안테나 어셈블리(1000)를 포함할 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)는 유전체 기판(1010a), 제1 영역(1100a) 및 제2 영역(1100b)을 포함하도록 구성될 수 있다.
유전체 기판(1010a)은 투명 재질로 형성되어 투명 유전체 기판(1010a)으로 지칭될 수 있다. 제1 영역(1100a)은 유전체 기판(1010a)의 일 측면상의 안테나(1100)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제2 영역(1100b)은 그라운드 도전 패턴(1110g) 및 급전 패턴(1110f)을 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나(1100)는 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)을 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나(1100)는 복수의 도전 패턴들을 포함하므로 안테나 모듈(1100)로 지칭될 수 있다.
투명 안테나로 구현되는 안테나 어셈블리(1000)는 단일 레이어 형태인 CPW 안테나 구조로 설계될 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)는 급전 패턴(1110f)과 연결되고, 투명 영역인 제1 영역(1100a)에 형성된 방사체인 제1 도전 패턴(1110)을 포함할 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)는 그라운드 도전 패턴(1110g)에 연결된 방사체인 제2 도전 패턴(1120)을 더 포함할 수 있다.
제1 도전 패턴(1110)은 특정 주파수 대역에서 무선 신호를 방사하도록 폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함할 수 있다. 폐 루프 트레이스로 구현된 제1 도전 패턴(1110)은 복수의 도전 부분들로 구성될 수 있다. 폐 루프 트레이스로 구현된 복수의 도전 부분들은 제1 부분(1111) 내지 제5 부분(1115)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 부분(1111) 내지 제4 부분(1114)은 직사각형의 서로 다른 측들을 구성하고, 제1 부분(1111) 및 제5 부분(1115)은 급전 패턴(1110f)을 기준으로 양 측에 배치될 수 있다. 제5 부분(1115)이 제1 부분(1111)에 통합되어 응용에 따라 제1 부분(1111) 내지 제4 부분(1114)으로 구성될 수도 있다.
제1 부분(1111)의 제1 단부는 급전 패턴(1110f)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 부분(1111)의 제2 단부는 제2 부분(1112)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 부분(1112)의 제2 단부는 제3 부분(1113)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 부분(1113)의 제2 단부는 제4 부분(1114)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 부분(1114)의 제2 단부는 제5 부분(1115)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 관련하여, "전기적으로 연결"의 의미는 각 도전 부분들이 직접 연결되거나 일정 간격으로 이격되어 커플링되게 결합되는 것을 포함할 수 있다.
제5 부분(1115)의 제2 단부는 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제1 부분(1111g)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 부분(1112) 및 제4 부분(1114)은 제1 도전 패턴(1110)의 대향 측들(opposite sides)에 배치될 수 있다 제1 부분(1111) 및 제3 부분(1113)은 제1 도전 패턴(1110)의 대향 측들에 배치될 수 있다. 제1 부분(1111) 및 제5 부분(1115)은 제1 도전 패턴(1110)의 동일 측에 배치될 수 있다.
제2 도전 패턴(1120)은 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제2 부분(1112g)과 전기적으로 연결될 수 있다. 안테나(1100)는 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)과 함께 제1 도전 패턴(1110) 내의 슬롯(1110s)을 포함하도록 구성될 수 있다. 슬롯(1110s)은 제1 도전 패턴(1110)의 내부에 형성될 수 있다. 슬롯(1110s)은 제1 도전 패턴(1110)에 의해 둘러싸이도록 형성될 수 있다. 슬롯(1110s)은 제1 슬롯 영역(1111s) 및 제2 슬롯 영역(1112s)을 포함하도록 구성될 수 있다.
제2 도전 패턴(1120)은 제1 도전 패턴(1110)의 제1 부분(1111) 및 그라운드 도전 패턴(1110g) 사이에 배치될 수 있다. 제2 도전 패턴(1120)은 제1 도전 패턴(1110)의 제1 부분(1111) 및 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제2 부분(1112g) 사이에 배치될 수 있다.
제1 슬롯 영역(1111s) 내에 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)이 형성될 수 있다. 제2 부분(1112)의 제1 단부 근처의 제1 부분(1111)의 내측의 제1 지점 및 제2 부분(1112)의 제2 단부 근처의 제3 부분(1113)의 내측의 제1 지점 사이에 제1 슬롯 영역(1110s)의 제1 갭(G1)이 형성될 수 있다. 급전 패턴(1110f)과 연결된 제1 부분(1111)의 내측의 제2 지점 및 제3 부분(1113)의 중간 지점 근처의 제3 부분(1113)의 내측의 제2 지점 사이에 제1 슬롯 영역(1110s)의 제2 갭(G2)이 형성될 수 있다. 제2 갭(G2)의 거리는 제1 갭(G1)의 거리보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 도전 패턴(1110) 내부의 슬롯 영역(1110s)의 높이가 서로 다른 주파수에서 최적화되게 변경되어 안테나(1100)가 광대역 동작할 수 있다.
본 명세서에 따른 안테나 어셈블리는 차량에서 4G 무선 통신 및 5G 무선 통신을 수행하도록 광대역 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 도 12a 내지 도 12c는 서로 다른 주파수 대역에서 서로 다른 동작 모드로 동작하는 개념도를 나타낸다.
도 11 및 도 12a를 참조하면, 안테나(1100)는 제1 주파수 대역인 1500 내지 2500MHz 대역의 무선 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 도전 패턴(1110)은 제1 주파수 대역에서 폴디드 다이폴 안테나 모드(folded dipole antenna mode)로 동작할 수 있다. 구체적으로, 제1 도전 패턴(1110)의 제1 부분(1111) 내지 제5 부분(1115)을 따라 전류가 생성되어 제1 주파수 대역에서 제1 도전 패턴(1110)이 방사체로서 동작할 수 있다. 제1 도전 패턴(1110)의 제3 부분(1113)에서 일 축 방향으로 제1 모드의 제1 전류(I1a)가 형성될 수 있다. 제1 도전 패턴(1110)의 제1 부분(1113) 및 제5 부분(1115)에서 제1 전류(I1a)와 동일한 방향으로 제1 모드의 제2 전류(I1b)가 형성될 수 있다.
도 11 및 도 12b를 참조하면, 안테나(1100)는 제2 주파수 대역인 2500 내지 5000MHz 대역의 무선 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 도전 패턴(1110)의 제 1 슬롯 영역(1111s)이 제2 주파수 대역에서 슬롯 안테나 모드로 동작할 수 있다. 제 1 슬롯 영역(1111s)을 따라 제2 모드의 전류(I2)가 형성될 수 있다. 제 1 슬롯 영역(1111s)을 따라 생성되는 전류 경로의 길이는 제1 도전 패턴(1110)의 제1 부분(1111) 내지 제5 부분(1115)을 따라 생성되는 전류 경로의 길이보다 더 짧게 형성된다. 이에 따라, 제 1 슬롯 영역(1111s)에 의한 동작 주파수 대역인 제2 주파수 대역은 제1 도전 패턴(1110)에 의한 동작 주파수 대역인 제1 주파수 대역보다 더 크게 설정될 수 있다.
도 11 및 도 12c를 참조하면, 안테나(1100)는 제3 주파수 대역인 5000 내지 6000MHz 대역의 무선 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 도전 패턴(1120)이 제3 주파수 대역에서 방사체로서 동작할 수 있다. 제2 도전 패턴(1120)을 따라 제3 모드의 전류(I3)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 그라운드 도전 패턴(1110g)과 연결된 제2 도전 패턴(1120)과 FPCB로 구현된 제2 영역(1100b)의 슬롯을 통해 제3 주파수 대역의 무선 신호를 방사할 수 있다. 제2 도전 패턴(1120)을 따라 생성되는 전류 경로의 길이는 제 1 슬롯 영역(1111s)을 따라 생성되는 전류 경로의 길이보다 더 짧게 형성된다. 이에 따라, 제2 도전 패턴(1120)에 의한 동작 주파수 대역인 제3 주파수 대역은 제 1 슬롯 영역(1111s)에 의한 동작 주파수 대역인 제2 주파수 대역보다 더 크게 설정될 수 있다.
따라서, 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리는 제한된 공간에서 광대역을 만족하는 안테나 설계를 위해 낮은 주파수인 제1 주파수 대역에서는 기본적인 폴디드 다이폴(folded dipole) 안테나의 반파장 모드를 이용한다. 이와 관련하여, 제1 주파수 대역은 1000 내지 2000MHz 대역으로 설정되거나 또는 1500 내지 2500MHz 대역으로 설정될 수 있다. 제1 주파수 대역보다 높은 제2 주파수 대역에서는 역 삼각형 구조를 갖는 슬롯 모드의 방사 구조를 이용한다. 제2 주파수 대역보다 높은 제3 주파수 대역에서는 그라운드 스터브에 해당하는 제2 도전 패턴(1120)과 FPCB 슬롯을 통해 방사 구조가 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리는 제한된 공간에서 광대역을 만족하는 다중 방사 구조로 설계될 수 있다.
본 명세서에 따른 안테나 어셈블리에서 제1 도전 패턴(1110)의 각각의 도전 부분의 설계에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 11 내지 도 12c를 참조하면, 제1 도전 패턴(1110)의 제3 부분(1113)은 중심 부분이 양 측 부분보다 더 돌출되게 형성될 수 있다. 제3 부분(1113)은 일 측 부분과 중심 부분을 각각 제1 지점 및 제2 지점으로 정의할 수 있다. 제3 부분(1113)의 제1 지점의 제1 패턴 두께(d1)는 제3 부분(1113)의 제2 지점의 제2 패턴 두께(d2)보다 더 얇게 형성된다. 이에 따라, 제3 부분(1113)의 제2 지점에 대응하는 제2 갭(G2)의 거리는 제3 부분(1113)의 제1 지점에 대응하는 제1 갭(G1)의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
제2 갭(G2)의 거리 값은 λgl/20 이하로 설정될 수 있다. 이와 관련하여, λgl은 안테나(1100)의 동작 주파수 대역의 최저 주파수(lowest frequency)에 대응하는 유도 파장(guided wavelength)으로 설정될 수 있다. 이와 관련하여, 유도 파장은 유전체 기판(1010a)의 도전 패턴에 형성되어 유도되는 신호의 파장에 대응된다. λgl은 안테나(1100)의 동작 주파수 대역의 최저 주파수인 1500MHz에 대응하는 파장을 의미한다. 제3 부분(1113)의 수평 거리 값(Lh)은 λgl/2과 동일하거나 또는 λgl/2를 기준으로 소정 범위 이내로 설정될 수 있다. 이에 따라, 메인 방사체에 해당하는 제1 도전 패턴(1110)의 길이는 반파장으로 형성되어 제1 주파수 대역에서 다이폴 모드로 동작할 수 있다.
제1 도전 패턴(1110)은 내부에 역 삼각형 구조의 슬롯 영역을 갖는 폴디드 다이폴 패턴으로 간주될 수 있다. 제1 도전 패턴(1110)은 급전 패턴(1110f)과 연결되는 연결 라인인 제1 부분(1111) 내지 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제2 부분(1112g)와 연결되는 제5 부분(11115)을 포함하도록 구성된다. 제1 도전 패턴(1110)의 수평방향으로의 길이는 안테나가 동작하는 최저 주파수의 반파장 길이 (≒ λgl/2)에 근접하게 설정될 수 있다.
슬롯(1110s) 내의 제3 부분(1113)의 내측의 형상은 이등변 삼각형(isosceles triangle)으로 형성될 수 있다. 슬롯(1110s) 내의 제3 부분(1113)의 내측의 형상은 역삼각형(inverted triangle)으로 형성되어 내측으로 도전 부분이 돌출되게 형성될 수 있다.
폴디드 다이폴 패턴으로 형성된 제1 도전 패턴(1110)은 광대역 특성을 위해 중심 영역의 제3 부분(1113)이 역삼각형 구조를 갖도록 형성된다. 제3 부분(1113)의 중간 꼭지점과 급전 패턴(1110f)과 연결되는 연결 라인인 제1 부분(1111)과의 거리는 커플링 효과를 위해 λgl/20 이하로 설계될 수 있다.
제2 갭(G2)의 거리 및 제1 갭(G1)의 거리 사이에 갭들이 거리가 변경되게 형성될 수 있다. 제2 갭(G2)의 거리 및 제1 갭(G1)의 거리 사이에 갭들은 제2 갭(G2)의 거리에서 제1 갭(G1)의 거리까지 점진적으로 증가하게 형성될 수 있다. 이를 위해, 슬롯(1110s) 내의 제3 부분(1113)의 내측의 형상은 역삼각형으로 형성되어 내측으로 도전 부분이 돌출되게 형성될 수 있다.
제2 부분(1112)의 제1 단부 근처의 제2 부분(1112)의 내측의 제1 지점 및 제3 부분(1113)의 내측의 제3 부분(1113)의 이등변 삼각형의 제1 꼭지점 사이에 제1 슬롯 영역(1110s)의 제3 갭(G3)이 형성될 수 있다. 제2 부분(1112)의 제2 단부 근처의 제2 부분(1112)의 내측의 제2 지점 및 제3 부분(1113)의 내측의 제3 부분(1113)의 이등변 삼각형의 제2 꼭지점 사이에 제1 슬롯 영역(1110s)의 제4 갭(G4)이 형성될 수 있다. 제4 갭(G4)의 거리는 제3 갭(G3)의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
제4 갭(G4)의 거리 및 제3 갭(G3)의 거리 사이에 갭들이 거리가 변경되게 형성될 수 있다. 제4 갭(G4)의 거리 및 제3 갭(G3)의 거리 사이에 갭들은 제4 갭(G4)의 거리에서 제3 갭(G3)의 거리까지 점진적으로 증가하게 형성될 수 있다. 이를 위해, 슬롯(1110s) 내의 제3 부분(1113)의 내측의 형상은 역삼각형으로 형성되어 내측으로 도전 부분이 돌출되게 형성될 수 있다.
제2 슬롯 영역(1112s)에도 다수의 갭들이 서로 다른 거리로 형성될 수 있다. 제4 부분(1114)의 제2 단부 근처의 제5 부분(1115)의 내측의 제1 지점 및 제4 부분(1114)의 제1 단부 근처의 제3 부분(1113)의 내측의 제3 지점 사이에 제2 슬롯 영역(1112s)의 제5 갭(G5)이 형성될 수 있다. 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제1 부분과 연결된 제5 부분(1115)의 내측의 제2 지점 및 제3 부분(1113)의 중간 지점의 근처의 제3 부분(1113)의 내측의 제4 지점 사이에 제2 슬롯 영역(1112s)의 제6 갭(G6)이 형성될 수 있다. 제6 갭(G6)의 거리는 제5 갭(G5)의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
제6 갭(G6)의 거리 및 제5 갭(G6)의 거리 사이에 갭들이 거리가 변경되게 형성될 수 있다. 제6 갭(G6)의 거리 및 제5 갭(G6)의 거리 사이에 갭들은 제6 갭(G6)의 거리에서 제5 갭(G6)의 거리까지 점진적으로 증가하게 형성될 수 있다. 이를 위해, 슬롯(1110s) 내의 제3 부분(1113)의 내측의 형상은 역삼각형으로 형성되어 내측으로 도전 부분이 돌출되게 형성될 수 있다.
제3 부분(1113)의 제2 단부 근처의 제4 부분(1114)의 내측의 제1 지점 및 제3 부분(1113)의 내부에 제3 부분(1113)의 이등변 삼각형의 제3 꼭지점 사이에 제2 슬롯 영역(1112s)의 제7 갭(G7)이 형성될 수 있다. 제5 부분(1115)의 제2 단부 근처의 제4 부분(1114)의 내측의 제2 지점 및 제3 부분(1113)의 내부에 제3 부분(1113)의 이등변 삼각형의 제1 꼭지점 사이에 제2 슬롯 영역(1112s)의 제8 갭(G8)이 형성될 수 있다. 제8 갭(G8)의 거리는 제7 갭(G7)의 거리보다 작게 형성될 수 있다.
제8 갭(G8)의 거리 및 제7 갭(G7)의 거리 사이에 갭들이 거리가 변경되게 형성될 수 있다. 제8 갭(G8)의 거리 및 제7 갭(G7) 사이에 갭들은 제7 갭(G7)의 거리에서 제8 갭(G8)의 거리까지 점진적으로 증가하게 형성될 수 있다. 이를 위해, 슬롯(1110s) 내의 제3 부분(1113)의 내측의 형상은 역삼각형으로 형성되어 내측으로 도전 부분이 돌출되게 형성될 수 있다.
본 명세서에 따른 그라운드 도전 패턴(1110g)은 복수의 도전 패턴들과 연결되어 안테나 어셈블리가 주파수 대역 별로 다양한 안테나 모드로 동작할 수 있다. 주 방사체 패턴이 제1 도전 패턴(1110)이 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제2 부분(1112g)에 연결될 수 있다. 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제1 부분(1111g)에는 고주파용 스터브에 해당하는 제2 도전 패턴(1120)이 연결될 수 있다. 제2 도전 패턴(1120)의 하부 영역인 제2 유전체 기판(1010b)에는 개방 슬롯(open slot)이 형성되어 임피던스 매칭 특성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리는 단일 레이어 상에 구현되는 CPW 안테나 구조로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 13a는 다른 실시 예들에 따른 CPW 폴디드 다이폴 구조의 안테나 어셈블리를 나타낸다. 도 13b는 도 11 및 도 13a의 안테나 어셈블리들의 전계 분포를 비교한 것이다. 도 13c는 도 11 및 도 13a의 안테나 어셈블리들의 반사 계수를 비교한 것이다.
도 13a를 참조하면, CPW 폴디드 다이폴 구조의 안테나 어셈블리(1000a)는 제1 도전 패턴(1110a)을 포함하도록 구성된다. 안테나 어셈블리(1000a)도 제3 주파수 대역에서 방사체로 동작하기 위해 도 11의 제2 도전 패턴(1120)을 더 포함할 수도 있다.
안테나 어셈블리(1000a)의 제1 도전 패턴(1110a)은 복수의 도전 부분들을 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나 어셈블리(1000a)의 제1 도전 패턴(1110a)은 제1 부분(1111a) 내지 제5 도전 부분(1115a)를 포함하도록 구성될 수 있다.
제1 부분(1111a)의 제1 단부는 급전 패턴(1110f)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 부분(1111a)의 제2 단부는 제2 부분(1112a)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 부분(1112a)의 제2 단부는 제3 부분(1113a)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 부분(1113a)의 제2 단부는 제4 부분(1114a)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 부분(1114a)의 제2 단부는 제5 부분(1115a)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 관련하여, "전기적으로 연결"의 의미는 각 도전 부분들이 직접 연결되거나 일정 간격으로 이격되어 커플링되게 결합되는 것을 포함할 수 있다.
제5 부분(1115a)의 제2 단부는 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제1 부분(1111g)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 부분(1112a) 및 제4 부분(1114a)은 제1 도전 패턴(1110a)의 대향 측들(opposite sides)에 배치될 수 있다 제1 부분(1111a) 및 제3 부분(1113a)은 제1 도전 패턴(1110)의 대향 측들에 배치될 수 있다. 제1 부분(1111a) 및 제5 부분(1115)은 제1 도전 패턴(1110a)의 동일 측에 배치될 수 있다.
도 13b(a)를 참조하면, 도 13a의 CPW 폴디드 다이폴 구조의 안테나 어셈블리(1000a)의 4GHz에서의 전계 분포(electric field distribution)를 나타낸다. 도 13a 및 도 13b(a)를 참조하면, 제1 도전 패턴(1110a)의 도전 부분들(1111a 내지 1111d)과 그 내부인 슬롯(1110sa)의 전계 분포가 외부 영역의 전계 분포보다 더 높게 나타난다.
도 13b(b)를 참조하면, 도 11의 안테나 어셈블리(1000)의 4GHz에서의 전계 분포를 나타낸다. 도 11 및 도 13b(b)를 참조하면, 제1 도전 패턴(1110)의 도전 부분들(1111a 내지 1111d)과 그 내부인 슬롯 영역(SRb)의 전계 분포가 외부 영역의 전계 분포보다 더 높게 나타난다. 특히, 제1 도전 패턴(1110)의 역 삼각형 형상의 슬롯(1111s), 제2 도전 패턴(1120) 및 역 삼각형 형상의 제3 부분(1113)의 꼭지점에서 급전 패턴(1110f)이 형성된 영역에서 전계 분포가 높게 나타난다. 이에 따라, 도 11의 슬롯(1110s)의 역 삼각형 구조 및 꼭지점에서 급전 패턴(1110f)과의 커플링 등을 통해 2.5GHz 이상에서 방사 모드의 추가 생성이 가능하다.
도 11, 도 13a 및 도 13c를 참조하면, CPW 폴디드 다이폴 구조의 안테나 어셈블리(1000a)는 2GHz 이상 또는 2.5GHz 이상의 주파수 대역에서 반사 계수 특성이 안테나 어셈블리(1000)의 반사 계수 특성보다 열화(degrade)됨을 알 수 있다. 특히, CPW 폴디드 다이폴 구조의 안테나 어셈블리(1000a)는 4GHz 이상의 주파수 대역에서 -8dB 이상의 반사 계수 값을 가져 임피던스 매칭 특성이 열화됨을 알 수 있다. 반면에, 역삼각형 형상의 슬롯 구조를 갖는 안테나 어셈블리(1000)는 역삼각형 구조 및 꼭지점에서의 급전 패턴과의 커플링을 통해 2GHz 이상의 주파수 대역에서 추가 방사 모드 생성이 가능하다. 이에 따라, 역삼각형 형상의 슬롯 구조를 갖는 안테나 어셈블리(1000)는 2GHz 이상의 주파수 대역에서 임피던스 매칭 특성 개선으로 광대역 안테나 구조로 설계될 수 있다.
본 명세서에 따른 도 11 및 도 13a의 안테나 어셈블리(1000)의 안테나(1100)는 제1 도전 패턴(1110), 제2 도전 패턴(1120) 이외에 추가적인 도전 패턴을 더 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 14a 및 도 14b는 본 명세서의 실시 예에 따른 안테나 어셈블리 구조의 전면도를 나타낸다.
도 14a를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 방사체 영역으로 구성된 제1 영역(1100a) 및 급전 영역 및 그라운드 영역으로 구성된 제2 영역(1100b)을 포함할 수 있다. 제1 영역(1100a)은 투명 유전체 기판(1010a)로 구현될 수 있다. 제2 영역(1100b)은 불투명 기판인 제2 유전체 기판(1010b)로 구현될 수 있다.
도 14b를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 방사체 영역으로 구성된 제1 영역(1100a) 및 급전 영역 및 그라운드 영역으로 구성된 제2 영역(1100b)을 포함할 수 있다. 제1 영역(1100a)은 투명 유전체 기판(1010a)로 구현될 수 있다. 제2 영역(1100b)은 불투명 기판인 제2 유전체 기판(1010b)과 FPCB(1010f)로 구현될 수 있다. FPCB(1010f)는 제2 유전체 기판(1010b)의 일 측 및 타 측에 형성될 수 있다. FPCB(1010f)의 일 면에 제2 유전체 기판(1010b)가 배치되어 제2 유전체 기판(1010b)의 급전 패턴(1100f)이 안테나 모듈(1100)의 제1 도전 패턴(1110)과 연결될 수 있다. 제2 유전체 기판(1010b)의 그라운드 도전 패턴(1100g)이 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)과 연결될 수 있다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000)는 제1 도전 패턴(1110), 제2 도전 패턴(1120) 및 제3 도전 패턴(1130)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제3 도전 패턴(1130)은 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
본 명세서에서 제안하고자 하는 그라운드 링 구조의 제3 도전 패턴(1130)은 제1 영역(1100a) 및 제2 영역(1100b)으로 구성될 수 있다. 제1 영역(1100a)은 FPCB 영역인 제2 유전체 기판(1010b)에서 수평 방향으로 확장되어 그라운드로 형성될 수 있다. 제 2영역(1100b)은 투명 안테나 영역에서 방사체를 둘러싸고 있는 투명 메탈 메쉬 영역으로 구성될 수 있다. 제1 영역(1100a)과 제 2 영역(1100b)이 결합되는 영역, 본딩 부를 통해 1 영역(1100a)과 제 2 영역(1100b)이 전기적으로 연결될 수 있다.
그라운드 링 구조의 제3 도전 패턴(1130)은 안테나가 동작하는 최고 주파수에 해당하는 파장의 λgh/4 보다 큰 거리로 이격되어 방사체인 제1 도전 패턴(1110)을 둘러싸도록 형성된다. 제3 도전 패턴(1130)의 패턴 폭은 λgh/2 보다 작게 설계되나 이는 안테나 성능에 따라 조절될 수 있다.
도 11, 도 14a 및 도 14b를 참조하면, 제3 도전 패턴(1130)에 형성되는 제3 전류(I1c)는 제1 도전 패턴(1110)에 흐르는 제1 모드의 제1 전류(I1a)와 평행하게 형성될 수 있다. 제3 도전 패턴(1130)의 일 측에 형성되는 제3 전류(I1c)는 제1 도전 패턴(1110)의 일 측에 흐르는 제1 모드의 제1 전류(I1a)와 동일한 방향으로 형성될 수 있다. 제3 도전 패턴(1130)의 타 측에 형성되는 제3 전류(I1c)는 제1 도전 패턴(1110)의 타 측에 흐르는 제1 모드의 제1 전류(I1a)와 반대 방향으로 형성될 수 있다.
제2 영역(1100b)에 형성되는 제4 전류(I1d)는 제1 도전 패턴(1110)에 흐르는 제1 모드의 제2 전류(I1b)와 평행하게 형성될 수 있다. 제2 영역(1100b)의 일 측에 형성되는 제4 전류(I1d)는 제1 도전 패턴(1110)의 일 측에 흐르는 제1 모드의 제2 전류(I1b)와 동일한 방향으로 형성될 수 있다. 제2 영역(1100b)의 타 측에 형성되는 제4 전류(I1d)는 제1 도전 패턴(1110)의 타 측에 흐르는 제1 모드의 제2 전류(I1b)와 반대 방향으로 형성될 수 있다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 제3 도전 패턴(1120)의 제1 단부는 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제3 지점과 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 도전 패턴(1120)의 제2 단부는 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제4 지점과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 도전 패턴(1110)은 제3 도전 패턴(1130)에 의해 둘러싸이도록 제3 도전 패턴(1130)이 형성될 수 있다.
이와 관련하여, 제3 도전 패턴(1130)은 그라운드 도전 패턴(1110g)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 도전 패턴(1130)은 그라운드 도전 패턴(1110g)을 포함하는 FPCB와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 도 14a 및 도 14b의 안테나 어셈블리 구조를 그라운드 링 도전 패턴(ground ring conductive pattern)으로 지칭할 수 있다.
이와 관련하여, 제3 도전 패턴(1130)은 안테나의 동작 주파수를 고려하여 제1 도전 패턴(1110)과 일정 간격 이상으로 이격되게 제1 도전 패턴(1110)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제1 도전 패턴(1110) 및 제3 도전 패턴(1130) 사이의 갭(G13)은 λgh/4 이상으로 설정될 수 있다. 이와 관련하여, λgh는 안테나의 동작 주파수 대역의 최고 주파수(highest frequency)에 대응하는 유도 파장에 해당한다.
제3 도전 패턴(1130)의 치수도 안테나의 동작 주파수를 고려하여 설정될 수 있다. 제3 도전 패턴(1130)의 두께, 즉 일 축 방향의 너비는 λgh/4 이상으로 설정될 수 있다. 제3 도전 패턴(1130)을 그라운드 링으로 구현 시, 둘러싼 그라운드 경로(surrounding ground path)가 형성된다. 둘러싼 그라운드 경로로 인하여 필드 분산(field dispersion) 현상이 감소하며, 안테나의 방사 패턴을 모아주는 효과를 얻을 수 있다. 그라운드 링 구조의 제3 도전 패턴(1130)은 방사체인 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)을 완전히 감싸도록 형성된다. 이에 따라, 경사각을 갖는 차량의 유리 패널에 제1 내지 제3 도전 패턴(1110-1130)을 갖는 안테나 어셈블리가 부착 시, low elevation 에서의 방사 성능을 향상시킬 수 있다. low elevation 에서의 방사 성능이 향상됨에 따라 차량에서 지표면 방향으로의 안테나 송수신 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리(1000) 내의 도전 패턴들은 도 7b의 메탈 메쉬 형상으로 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 도 7b 및 도 11을 참조하면, 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)은 투명 유전체 기판(1010a) 상에서 복수의 개방 영역(opening area)들을 구비하는 메탈 메쉬 형상(1020a)으로 형성될 수 있다. 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)은 투명 유전체 기판(1010a) 상에서 단일 레이어 구조인 Coplanar Waveguide (CPW) 구조로 형성될 수 있다.
안테나 어셈블리(1000)는 투명 유전체 기판(1010a)상의 도전 패턴들(1110, 1120)의 외측 부분에서 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들(1020b)을 포함할 수 있다. 더미 메쉬 격자 패턴들(1020b)은 급전 패턴(110f) 및 그라운드 도전 패턴(1110g과 연결되지 않도록 구성될 수 있다. 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들(1020b)은 상호 간에 분리(separate)되게 구성될 수 있다.
도 7b 및 도 14를 참조하면, 제1 도전 패턴(1110), 제2 도전 패턴(1120) 및 제3 도전 패턴(1130)은 투명 유전체 기판(1010a) 상에서 복수의 개방 영역(opening area)들을 구비하는 메탈 메쉬 형상(1020a)으로 형성될 수 있다. 제1 도전 패턴(1110), 제2 도전 패턴(1120) 및 제3 도전 패턴(1130)은 투명 유전체 기판(1010a) 상에서 단일 레이어 구조인 Coplanar Waveguide (CPW) 구조로 형성될 수 있다.
안테나 어셈블리(1000)는 투명 유전체 기판(1010a)상의 도전 패턴들(1110, 1120, 1130)의 외측 부분에서 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들(1020b)을 포함할 수 있다. 더미 메쉬 격자 패턴들(1020b)은 급전 패턴(110f) 및 그라운드 도전 패턴(1110g과 연결되지 않도록 구성될 수 있다. 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들(1020b)은 상호 간에 분리(separate)되게 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 그라운드 링 구조로 형성된 제3 도전 패턴(1130)에 의해 안테나 어셈블리는 둘러싼 그라운드 경로(surrounding ground path)를 형성한다. 둘러싼 그라운드 경로로 인하여 필드 분산(field dispersion) 현상이 감소하며, 안테나의 방사 패턴을 모아주는 효과를 얻을 수 있다. 이와 관련하여, 도 15a는 도 14a의 안테나 어셈블리 상에 형성된 전계 분포를 나타낸다. 도 15b는 도 11 및 도 14a의 안테나 어셈블리에 의한 방사 패턴을 주파수 대역 별로 비교한 것이다. 도 16a는 도 11 및 도 14a의 안테나 어셈블리에 대해 low elevation 영역의 각도 별로 안테나 평균 이득을 주파수 별로 나타낸 것이다. 도 16b는 도 11 및 도 14a의 안테나 어셈블리에 대해 주파수 별로 안테나 평균 이득을 막대 그래프로 나타낸 것이다.
도 11 및 도 13b를 참조하면, 제1 도전 패턴(1110), 내부의 슬롯(1111s) 및 제2 도전 패턴(1120) 상의 전계 분포가 다른 영역의 전계 분포보다 높게 형성된다. 도 14a, 도 14b 및 도 15a를 참조하면, 제3 도전 패턴(1130)이 더 형성된 안테나 어셈블리도 제1 도전 패턴(1110), 내부의 슬롯(1111s) 및 제2 도전 패턴(1120) 상의 전계 분포가 다른 영역의 전계 분포보다 높게 형성된다.
한편, 제3 도전 패턴(1130) 상의 전계 분포도 제1 도전 패턴(1110) 상의 전계 분포와 유사한 레벨로 전계 분포가 형성된다. 도 12a, 도 14a 및 도 14b를 참조하면, 제1 도전 패턴(1110)에 형성되는 제1 및 제2 전류(I1a, I1b)와 제3 도전 패턴(1130)에 형성되는 제3 및 제4 전류(I1c, I1d)는 평행하게 형성된다. 또한, 제1 도전 패턴(1110)에 형성되는 제1 및 제2 전류(I1a, I1b)와 제3 도전 패턴(1130)에 형성되는 제3 및 제4 전류(I1c, I1d)의 차이는 임계 치 이하로 형성될 수 있다.
이에 따라, 제3 도전 패턴(1130) 상의 전계 분포도 제1 도전 패턴(1110) 상의 전계 분포와 유사한 레벨로 전계 분포가 형성된다. 따라서, 둘러싼 그라운드 경로를 형성하고 제1 도전 패턴(1110)과 유사한 레벨의 전계 분포를 갖는 제3 도전 패턴(1130)에 의해 필드 분산 현상이 감소하게 된다. 제3 도전 패턴(1130)에 의해 필드 분산 현상이 감소하고 안테나의 방사 패턴을 모아주는 효과를 얻을 수 있다.
도 11 및 도 15b(a)를 참조하면, 2.7GHz에서 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)을 갖는 안테나 어셈블리의 제1 방사 패턴(RP1a)과 제1 내지 제3 도전 패턴(1110-1130)을 갖는 안테나 어셈블리의 제2 방사 패턴(RP2a)을 나타낸다. 그라운드 링 구조의 제2 방사 패턴(RP2a)의 레벨이 약 30도 이하의 low elevation 영역에서 제1 방사 패턴(RP1a) 레벨보다 더 높게 형성된다.
도 11 및 도 15b(b)를 참조하면, 3.5GHz에서 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)을 갖는 안테나 어셈블리의 제1 방사 패턴(RP1b)과 제1 내지 제3 도전 패턴(1110-1130)을 갖는 안테나 어셈블리의 제2 방사 패턴(RP2b)을 나타낸다. 그라운드 링 구조의 제2 방사 패턴(RP2b) 레벨이 약 30도 이하의 low elevation 영역에서 제1 방사 패턴(RP1b) 레벨보다 더 높게 형성된다.
도 11 및 도 15b(c)를 참조하면, 5GHz에서 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)을 갖는 안테나 어셈블리의 제1 방사 패턴(RP1c)과 제1 내지 제3 도전 패턴(1110-1130)을 갖는 안테나 어셈블리의 제2 방사 패턴(RP2c)을 나타낸다. 그라운드 링 구조의 제2 방사 패턴(RP2c)의 레벨이 약 30도 이하의 low elevation 영역에서 제1 방사 패턴(RP1c)의 레벨보다 더 높게 형성된다.
도 11, 도 14a, 도 16a 및 도 16b를 참조하면, 2.7GHz에 대해 0도 내지 30도의 low elevation 영역에서 안테나 평균 이득은 (i) 제1 및 제2 도전 패턴의 제1 구조의 안테나 어셈블리(1000)가 -4.7dB이다. 반면에, (ii) 제1 내지 제3 도전 패턴을 구비한 그라운드 링 구조의 제2 구조의 안테나 어셈블리(1000b)는 안테나 평균 이득이 약 -2.3dB로 약 2.4 dB 정도 향상됨을 알 수 있다.
도 11, 도 14a, 도 16a 및 도 16b를 참조하면, 3.5GHz에 대해 0도 내지 30도의 low elevation 영역에서 안테나 평균 이득은 (i) 제1 및 제2 도전 패턴의 제1 구조의 안테나 어셈블리(1000)가 -4.6dB이다. 반면에, (ii) 제1 내지 제3 도전 패턴을 구비한 그라운드 링 구조의 제2 구조의 안테나 어셈블리(1000b)는 안테나 평균 이득이 약 -2.1dB로 약 2.5 dB 정도 향상됨을 알 수 있다.
도 11, 도 14a, 도 16a 및 도 16b를 참조하면, 5GHz에 대해 0도 내지 30도의 low elevation 영역에서 안테나 평균 이득은 (i) 제1 및 제2 도전 패턴의 제1 구조가 -6.0dB이다. 반면에, (ii) 제1 내지 제3 도전 패턴의 그라운드 링 구조의 제2 구조의 안테나 평균 이득은 약 -2.8dB로 약 3.2 dB 정도 향상됨을 알 수 있다. 따라서, 제1 도전 패턴(1110)을 둘러싸는 그라운드 링 구조의 제3 도전 패턴(1130)이 구현되어, 고 대역에서 low elevation 영역의 안테나 이득을 약 2dB 이상 개선시킬 수 있다.
도 11, 도 14a, 도 16a 및 도 16b를 참조하면, 동작 주파수가 증가할수록 제3 도전 패턴(1130)에 의한 안테나 이득 향상 효과가 더 크게 나타난다. 주파수 대역이 증가할수록 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)에 의한 전계 피크 영역에서 제3 도전 패턴(1130)의 단부까지의 거리가 파장 단위로 증가하게 된다. 이에 따라, 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)에 의한 전계 누설 효과를 높은 주파수 대역에서 더 감소시킬 수 있다. 제3 도전 패턴(1130)이 형성됨에 다라 2.7 GHz 내지 5GHz의 주파수 대역에서 이득 평탄 특성을 향상시킬 수 있다. 이와 관련하여, 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)을 구비하는 제1 구조의 안테나 이득은 -6.0dB 내지 -4.7dB로 이득 차이는 약 1.3dB이다. 반면에, 제1 내지 제3 도전 패턴(1110-1130)을 구비하는 제2 구조의 안테나 이득은 -2.8dB 내지 -2.3dB로 이득 차이가 약 0.5dB로 이득 평탄도가 크게 개선될 수 있다.
본 명세서에 따른 안테나 어셈블리는 도 1과 같이 차량의 전면 글래스(310), 도어 글래스(320), 리어 글래스(330), 쿼터 글래스(340) 및 상부 글래스(350) 중 하나 이상의 영역에 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 도 17a 내지 도 17c는 차량의 전면 글래스, 쿼터 글래스 및 리어 글래스의 경사 각도와 안테나 어셈블리가 배치됨에 따른 방사 패턴을 나타낸 것이다. 전면 글래스(310), 쿼터 글래스(340) 및 리어 글래스(330)에 도 11과 같이 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)으로 구성된 안테나 어셈블리(1000)가 배치될 수 있다.
도 1 및 도 17a(a)를 참조하면, 차량(500)의 전면 글래스(310)는 수직 방향을 기준으로 제1 각도 이상으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 전면 글래스(310)는 수직 방향을 기준으로 약 65도 경사지게 형성될 수 있다. 도 1 및 도 17a(b)를 참조하면, 차량(500)의 전면 글래스(310)에 안테나 어셈블리가 배치되면 방사 패턴의 피크 영역(RP1)은 수직 방향으로 형성될 수 있다.
도 1 및 도 17b(a)를 참조하면, 차량(500)의 쿼터 글래스(340)는 수직 방향을 기준으로 제1 각도보다 작은 제2 각도로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 쿼터 글래스(340)는 수직 방향을 기준으로 약 15도 경사지게 형성될 수 있다. 도 1 및 도 17b(b)를 참조하면, 차량(500)의 쿼터 글래스(340)에 안테나 어셈블리가 배치되면 방사 패턴의 피크 영역은 수평 방향의 제1 피크 영역(RP1b) 및 수직 방향의 제2 피크 영역(RP2b)으로 형성될 수 있다. 수직 방향의 제2 피크 영역(RP2b)은 도 17a(b)의 전면 글래스(310)에 안테나 어셈블리가 배치된 방사 패턴의 피크 영역(RP1)보다 측면 방향일 수 있다.
도 1 및 도 17c(b)를 참조하면, 차량(500)의 리어 글래스(330)는 수직 방향을 기준으로 제1 각도보다 작고 제2 각도보다 큰 제3 각도로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 리어 글래스(330)는 수직 방향을 기준으로 약 40도 경사지게 형성될 수 있다. 도 1 및 도 17c(b)를 참조하면, 차량(500)의 리어 글래스(330)에 안테나 어셈블리가 배치되면 방사 패턴의 피크 영역은 수평 방향의 제1 피크 영역(RP1c) 및 수직 방향의 제2 피크 영역(RP2c)으로 형성될 수 있다. 수직 방향의 제2 피크 영역(RP2c)은 도 17a(b)의 전면 글래스(310)에 안테나 어셈블리가 배치된 방사 패턴의 피크 영역(RP1)보다 측면 방향일 수 있다.
도 17a 내지 도 17c를 참조하면, 차량의 도전 바디 및 지면 그라운드의 영향으로 차량의 유리에 안테나 어셈블리가 배치 시 상측 방향 (수직 방향)의 방사 패턴이 다른 방향 (수평 방향)의 방사 패턴보다 우세하게 형성될 수 있다. 특히, 유리 패널의 경사 각도가 커질 수록 안테나 방사 패턴이 더 상측 방향 (수직 방향)으로 형성될 수 있다. 또한, 저대역(LB) 보다 중대역(MB) 및 고대역(HB)의 1.7 내지 3.5GHz 주파수 대역에서 안테나 방사 패턴은 더 상측 방향 (수직 방향)으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 수평면을 기준으로 약 30도의 low elevation 영역에서 안테나 이득이 감소할 수 있다.
유리 패널의 기울기는 쿼터 글래스(340), 리어 글래스(330) 및 전면 글래스(310)의 순서로 경사 각도가 큰 값을 갖는다. 이에 따라, 리어 글래스(330) 및 전면 글래스(310)와 같이 경사 각도가 소정 각도 이상으로 경사진 구조에서 안테나 어셈블리가 배치 시 수평 방향의 방사 패턴이 형성될 필요가 있다.
이와 관련하여, 도 14a 및 도 14b와 같이 그라운드 링 구조의 제3 도전 패턴(1130)을 더 구비하는 안테나 어셈블리(1000b)의 방사 패턴 특성 및 전류 분포에 대해 설명한다. 이와 관련하여, 도 18a는 그라운드 링 구조가 없는 복수의 도전 패턴들로 형성된 임의의 안테나 구조를 나타낸다. 한편, 도 18b는 도 18a의 안테나 구조와 인접하게 도 14a의 안테나 어셈블리가 배치된 구조를 나타낸다.
도 18a를 참조하면, 안테나 구조(1000c)는 제1 방사 구조(1000c-1) 및 제2 방사 구조(1000c-2)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 방사 구조(1000c-1) 및 제2 방사 구조(1000c-2) 각각은 복수의 도전 패턴들을 포함하여 제1 주파수 대역 내지 제3 주파수 대역에서 동작할 수 있다.
도 18b를 참조하면, 안테나 어셈블리(1000b)가 제2 방사 구조(1000c-2)에 인접하게 배치될 수 있다. 안테나 어셈블리(1000b)는 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)을 둘러싸도록 그라운드 링 구조의 제3 도전 패턴(1130)이 형성될 수 있다.
도 19a 및 도 19b는 도 18a 및 도 18b의 안테나 구조가 차량의 전면 글래스가 배치된 경우 안테나 방사 패턴을 나타낸다. 도 19c 및 도 19d는 도 18a의 안테나 구조 및 도 18b의 안테나 어셈블리가 차량 유리에 배치된 경우 전계 분포를 나타낸 것이다.
도 1, 도 18a 및 도 19a를 참조하면, 전면 글래스(310)에 배치된 안테나 구조(1000c)의 방사 패턴의 피크 영역(RP1)은 수직 방향으로 형성될 수 있다. 도 18a 및 도 19c를 참조하면, 안테나 구조(1000c)에 형성되는 전계 분포는 도전 패턴들에 대응하는 영역에서 다른 영역보다 더 높게 나타난다. 안테나 구조(1000c)에 전류 경로는 방사체에 해당하는 도전 패턴들의 전류 경로일 수 있다. 또한, 도전 패턴들에 형성된 전계 분포는 안테나 구조(1000c)의 외부 영역인 전면 글래스(310)의 상부 영역(310a)에서도 높은 수준을 유지한다. 따라서 전면 글래스의 상부 영역(310a)에 형성된 전류에 의해 안테나 효율 감소 및 수직 방향의 방사 패턴 성분이 증가할 수 있다. 이에 따라, 안테나 어셈블리(1000)가 배치되는 유리 패널의 경사 각도가 증가함에 따라 방사 패턴의 피크 각도가 상측 방향 (수직 방향)으로 형성될 수 있다.
도 1, 도 18b 및 도 19b을 참조하면, 그라운드 링 구조의 제3 도전 패턴(1130)을 더 구비하는 안테나 어셈블리(1000b)가 차량의 전면 글래스(310)에 배치될 수 있다. 전면 글래스(310)에 배치된 안테나 어셈블리(1000b)의 방사 패턴의 피크 영역(RP1b)은 low elevation 영역일 수 있다. low elevation 영역은 수평면을 기준으로 약 30도의 범위로 정의될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그라운드 링 구조의 제3 도전 패턴(1130)을 더 구비하는 안테나 어셈블리(1000b)는 차량의 전면 글래스(310)와 같이 경사 각도가 큰 영역에서도 low elevation 빔 특성을 구현할 수 있다.
도 14a, 도 15a 및 도 19d를 참조하면 안테나 어셈블리(1000b)에서 제1 도전 패턴(1110), 내부의 슬롯(1111s) 및 제2 도전 패턴(1120) 상의 전계 분포가 다른 영역의 전계 분포보다 높게 형성된다. 한편, 제3 도전 패턴(1130) 상의 전계 분포도 제1 도전 패턴(1110) 상의 전계 분포와 유사한 레벨로 전계 분포가 형성된다.
제3 도전 패턴(1130)에 의해 둘러싼 그라운드 경로를 형성하고 제1 도전 패턴(1110)과 유사한 레벨의 전계 분포를 갖는 제3 도전 패턴(1130)에 의해 필드 분산 현상이 감소하게 된다. 제3 도전 패턴(1130)에 의해 필드 분산 현상이 감소하고 안테나의 방사 패턴을 모아주는 효과를 얻을 수 있다. 이와 관련하여, 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)의 방사체 이외에 그라운드 링 구조의 제3 도전 패턴(1130)에도 전류 경로가 형성된다. 제1 및 제2 도전 패턴(1110, 1120)에 형성된 전계 분포는 안테나 어셈블리(1000)의 외부 영역인 전면 글래스(310)의 상부 영역(310a)에서 임계 수준 이하로 감소한다. 따라서, 전면 글래스의 상부 영역(310a)에 불필요한 전류 성분이 형성되지 않아 안테나 효율 증가 및 수직 방향의 방사 패턴 성분이 감소될 수 있다. 이에 따라, 전계가 안테나 어셈블리(1000b)의 내부에 집중되고, 급전 패턴(1110f)의 주변의 확장된 그라운드에 의해 상측 방향(수직 방향)의 방사 패턴을 억제할 수 있다.
이상에서는 본 명세서의 일 양상에 따른 투명 안테나 구조의 안테나 어셈블리에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 명세서의 다른 양상에 따른 투명 안테나 구조의 안테나 어셈블리에 대해 설명한다. 이와 관련하여, 도 20a는 본 명세서의 다른 양상에 따른 투명 안테나 구조의 안테나 어셈블리의 구조를 나타낸다. 도 20b는 도 20a의 안테나 어셈블리의 제2 유전체 기판이 유리 패널의 불투명 영역에 배치된 구조를 나타낸다.
도 1, 도 11, 도 14a, 도 20a 및 도 20b를 참조하면, 차량은 유리 패널(310) 및 안테나 어셈블리(1000)를 포함하도록 구성될 수 있다. 유리 패널(310)은 투명 영역(311) 및 불투명 영역(opaque region)(312)을 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)는 유리 패널(310) 상에 배치될 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)는 제1 투명 유전체 기판(1010a), 제1 영역(1100a), 제2 영역(1100b) 및 제2 유전체 기판(1010b) 및 제3 영역(1100c)을 포함하도록 구성될 수 있다.
제1 영역(1100a)은 제1 투명 유전체 기판(1010a)의 일 측면상의 안테나 소자(1100)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제2 영역(1100b)은 안테나 소자(1100)와 연결되는 제1 연결 패턴들(1110c)을 포함할 수 있다. 제2 영역(1100b)은 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)에 배치될 수 있다. 제2 유전체 기판(1010b)은 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)에 배치될 수 있다. 제3 영역(1100c)은 제2 유전체 기판(1010b)의 일 측면 상에 그라운드 도전 패턴(1110g) 및 급전 패턴(1110f)을 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나 소자(1100)는 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)을 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나 소자 (1100)는 복수의 도전 패턴들을 포함하므로 안테나 모듈(1100)로 지칭될 수 있다.
제1 도전 패턴(1110)은 특정 주파수 대역에서 무선 신호를 방사하도록 폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함할 수 있다. 폐 루프 트레이스로 구현된 제1 도전 패턴(1110)은 복수의 도전 부분들로 구성될 수 있다. 폐 루프 트레이스로 구현된 복수의 도전 부분들은 제1 부분(1111) 내지 제5 부분(1115)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 부분(1111) 내지 제4 부분(1114)은 직사각형의 서로 다른 측들을 구성하고, 제1 부분(1111) 및 제5 부분(1115)은 급전 패턴(1110f)을 기준으로 양 측에 배치될 수 있다. 제5 부분(1115)이 제1 부분(1111)에 통합되어 응용에 따라 제1 부분(1111) 내지 제4 부분(1114)으로 구성될 수도 있다.
제1 부분(1111)의 제1 단부는 급전 패턴(1110f)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 부분(1111)의 제2 단부는 제2 부분(1112)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 부분(1112)의 제2 단부는 제3 부분(1113)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 부분(1113)의 제2 단부는 제4 부분(1114)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 부분(1114)의 제2 단부는 제5 부분(1115)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 관련하여, "전기적으로 연결"의 의미는 각 도전 부분들이 직접 연결되거나 일정 간격으로 이격되어 커플링되게 결합되는 것을 포함할 수 있다.
제5 부분(1115)의 제2 단부는 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제1 부분(1111g)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 부분(1112) 및 제4 부분(1114)은 제1 도전 패턴(1110)의 대향 측들(opposite sides)에 배치될 수 있다 제1 부분(1111) 및 제3 부분(1113)은 제1 도전 패턴(1110)의 대향 측들에 배치될 수 있다. 제1 부분(1111) 및 제5 부분(1115)은 제1 도전 패턴(1110)의 동일 측에 배치될 수 있다.
제2 도전 패턴(1120)은 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제2 부분(1112g)과 전기적으로 연결될 수 있다. 안테나(1100)는 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)과 함께 제1 도전 패턴(1110) 내의 슬롯(1110s)을 포함하도록 구성될 수 있다. 슬롯(1110s)은 제1 도전 패턴(1110)의 내부에 형성될 수 있다. 슬롯(1110s)은 제1 도전 패턴(1110)에 의해 둘러싸이도록 형성될 수 있다. 슬롯(1110s)은 제1 슬롯 영역(1111s) 및 제2 슬롯 영역(1112s)을 포함하도록 구성될 수 있다.
제2 도전 패턴(1120)은 제1 도전 패턴(1110)의 제1 부분(1111) 및 그라운드 도전 패턴(1110g) 사이에 배치될 수 있다. 제2 도전 패턴(1120)은 제1 도전 패턴(1110)의 제1 부분(1111) 및 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제2 부분(1112g) 사이에 배치될 수 있다.
제1 슬롯 영역(1111s) 내에 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)이 형성될 수 있다. 제2 부분(1112)의 제1 단부 근처의 제1 부분(1111)의 내측의 제1 지점 및 제2 부분(1112)의 제2 단부 근처의 제3 부분(1113)의 내측의 제1 지점 사이에 제1 슬롯 영역(1110s)의 제1 갭(G1)이 형성될 수 있다. 급전 패턴(1110f)과 연결된 제1 부분(1111)의 내측의 제2 지점 및 제3 부분(1113)의 중간 지점 근처의 제3 부분(1113)의 내측의 제2 지점 사이에 제1 슬롯 영역(1110s)의 제2 갭(G2)이 형성될 수 있다. 제2 갭(G2)의 거리는 제1 갭(G1)의 거리보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 도전 패턴(1110) 내부의 슬롯 영역(1110s)의 높이가 서로 다른 주파수에서 최적화되게 변경되어 안테나(1100)가 광대역 동작할 수 있다.
한편, 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리는 투명 전극 층이 형성된 제1 투명 유전체 기판과 제2 유전체 기판을 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 20c는 실시 예에 따른 안테나 어셈블리가 유리 패널에 결합되어 제작되는 공정 흐름을 나타낸다.
도 20c(a)를 참조하면, 투명 전극 층이 형성된 제1 투명 유전체 기판(1000a)이 제작될 수 있다. 또한, 급전 패턴(1120f)과 급전 패턴(1120f)의 양 측에 그라운드 패턴(1121g, 1122g)이 형성된 제2 유전체 기판(1000b)이 제작될 수 있다. 제2 유전체 기판(1000b)는 FPCB로 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 투명 유전체 기판(1000a)과 제2 유전체 기판(1000b)에 각각 착 층(1041)에 대응하는 접착 영역이 형성될 수 있다.
도 20c(b)를 참조하면, 투명 영역(311)과 불투명 영역(312)이 형성된 유리 패널(310)이 제작될 수 있다. 또한, 제1 투명 유전체 기판(1000a)의 하부 영역에 적어도 하나의 제2 유전체 기판(1000b)이 결합되어 안테나 어셈블리(1000)가 제작될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1000a)과 제2 유전체 기판(1000b)은 ACF 본딩 또는 저온 솔더링을 통해 결합되어 투명 안테나 어셈블리로 구현될 수 있다. 이를 통해 제1 투명 유전체 기판(1000a)에 형성된 도전 패턴이 제2 유전체 기판(1000b)에 형성된 도전 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 안테나 소자들이 유리 패널(310)에 구현되는 경우 제2 유전체 기판(1000b)으로 제작되는 급전 구조(1100f)도 복수의 급전 구조들로 구현될 수 있다.
도 20c(c)를 참조하면, 투명 안테나 어셈블리(1000)가 유리 패널(310)에 부착될 수 있다. 이와 관련하여, 투명 전극 층이 형성된 제1 투명 유전체 기판(1000a)은 유리 패널(310)의 투명 영역(311)에 배치될 수 있다. 한편, 불투명 기판인 제2 유전체 기판(1000b)은 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)에 배치될 수 있다.
도 20c(d)를 참조하면, 제1 투명 유전체 기판(1000a)과 제2 유전체 기판(1000b)은 제1 위치(P1)에서 본딩될 수 있다. 파크라 케이블과 같은 커넥터 부품(313)은 제2 유전체 기판(1000b)과 제2 위치(P2)에서 본딩될 수 있다. 투명 안테나 어셈블리(1000)는 커넥터 부품(313)을 통해 텔레매틱스 제어 유닛(TCU)(300)과 결합될 수 있다. 이를 위해 제2 유전체 기판(1010b)에 형성된 제2 도전 패턴은 커넥터 부품(313)의 일 단의 커넥터와 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터 부품(313)의 타 단의 커넥터는 텔레매틱스 제어 유닛(TCU)(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이하에서는 본 명세서의 또 다른 양상에 따른 투명 안테나 구조의 안테나 어셈블리에 대해 설명한다. 이와 관련하여, 도 21a는 본 명세서의 또 다른 양상에 따른 투명 안테나 구조의 안테나 어셈블리의 구조를 나타낸다. 도 21b는 도 21a의 안테나 어셈블리의 급전 구조가 유리 패널의 불투명 영역에 배치된 구조의 공정 흐름도를 나타낸다. 이와 관련하여, 프릿 패턴(312f)이 제거된 영역에 급전 구조(1100f)가 배치될 수 있다.
도 1, 도 11, 도 14a, 도 21a 및 도 21b를 참조하면, 차량은 유리 패널(310) 및 안테나 어셈블리(1000)를 포함하도록 구성될 수 있다. 유리 패널(310)은 투명 영역(311) 및 불투명 영역(opaque region)(312)을 포함하도록 구성될 수 있다. 불투명 영역(312)의 일 측면은 그라운드 도전 패턴(1110g) 및 급전 패턴(1110f)를 포함할 수 있다.
안테나 어셈블리(1000)는 유리 패널(310) 상에 배치될 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)는 제1 투명 유전체 기판(1010a), 제1 영역(1100a) 및 제2 영역(1100b)을 포함하도록 구성될 수 있다.
제1 영역(1100a)은 제1 투명 유전체 기판(1010a)의 일 측면상의 안테나 소자(1100)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제2 영역(1100b)은 안테나 소자(1100)와 연결되는 제1 연결 패턴들(1110c)을 포함할 수 있다. 제2 영역(1100b)은 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)에 배치될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이 안테나 소자(1100)는 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)을 포함하도록 구성될 수 있다. 도 14a에 도시된 바와 같이 안테나 소자(1100)는 제1 도전 패턴(1110), 제2 도전 패턴(1120) 및 제3 도전 패턴(1130)을 포함하도록 구성될 수 있다. 안테나 소자 (1100)는 복수의 도전 패턴들을 포함하므로 안테나 모듈(1100)로 지칭될 수 있다.
제1 도전 패턴(1110)은 특정 주파수 대역에서 무선 신호를 방사하도록 폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함할 수 있다. 폐 루프 트레이스로 구현된 제1 도전 패턴(1110)은 복수의 도전 부분들로 구성될 수 있다. 폐 루프 트레이스로 구현된 복수의 도전 부분들은 제1 부분(1111) 내지 제5 부분(1115)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 부분(1111) 내지 제4 부분(1114)은 직사각형의 서로 다른 측들을 구성하고, 제1 부분(1111) 및 제5 부분(1115)은 급전 패턴(1110f)을 기준으로 양 측에 배치될 수 있다. 제5 부분(1115)이 제1 부분(1111)에 통합되어 응용에 따라 제1 부분(1111) 내지 제4 부분(1114)으로 구성될 수도 있다.
제1 부분(1111)의 제1 단부는 급전 패턴(1110f)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 부분(1111)의 제2 단부는 제2 부분(1112)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 부분(1112)의 제2 단부는 제3 부분(1113)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 부분(1113)의 제2 단부는 제4 부분(1114)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 제4 부분(1114)의 제2 단부는 제5 부분(1115)의 제1 단부와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 관련하여, "전기적으로 연결"의 의미는 각 도전 부분들이 직접 연결되거나 일정 간격으로 이격되어 커플링되게 결합되는 것을 포함할 수 있다.
제5 부분(1115)의 제2 단부는 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제1 부분(1111g)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 부분(1112) 및 제4 부분(1114)은 제1 도전 패턴(1110)의 대향 측들(opposite sides)에 배치될 수 있다 제1 부분(1111) 및 제3 부분(1113)은 제1 도전 패턴(1110)의 대향 측들에 배치될 수 있다. 제1 부분(1111) 및 제5 부분(1115)은 제1 도전 패턴(1110)의 동일 측에 배치될 수 있다.
제2 도전 패턴(1120)은 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제2 부분(1112g)과 전기적으로 연결될 수 있다. 안테나(1100)는 제1 도전 패턴(1110) 및 제2 도전 패턴(1120)과 함께 제1 도전 패턴(1110) 내의 슬롯(1110s)을 포함하도록 구성될 수 있다. 슬롯(1110s)은 제1 도전 패턴(1110)의 내부에 형성될 수 있다. 슬롯(1110s)은 제1 도전 패턴(1110)에 의해 둘러싸이도록 형성될 수 있다. 슬롯(1110s)은 제1 슬롯 영역(1111s) 및 제2 슬롯 영역(1112s)을 포함하도록 구성될 수 있다.
제2 도전 패턴(1120)은 제1 도전 패턴(1110)의 제1 부분(1111) 및 그라운드 도전 패턴(1110g) 사이에 배치될 수 있다. 제2 도전 패턴(1120)은 제1 도전 패턴(1110)의 제1 부분(1111) 및 그라운드 도전 패턴(1110g)의 제2 부분(1112g) 사이에 배치될 수 있다.
제1 슬롯 영역(1111s) 내에 제1 갭(G1) 및 제2 갭(G2)이 형성될 수 있다. 제2 부분(1112)의 제1 단부 근처의 제1 부분(1111)의 내측의 제1 지점 및 제2 부분(1112)의 제2 단부 근처의 제3 부분(1113)의 내측의 제1 지점 사이에 제1 슬롯 영역(1110s)의 제1 갭(G1)이 형성될 수 있다. 급전 패턴(1110f)과 연결된 제1 부분(1111)의 내측의 제2 지점 및 제3 부분(1113)의 중간 지점 근처의 제3 부분(1113)의 내측의 제2 지점 사이에 제1 슬롯 영역(1110s)의 제2 갭(G2)이 형성될 수 있다. 제2 갭(G2)의 거리는 제1 갭(G1)의 거리보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 도전 패턴(1110) 내부의 슬롯 영역(1110s)의 높이가 서로 다른 주파수에서 최적화되게 변경되어 안테나(1100)가 광대역 동작할 수 있다.
도 21b의 안테나 어셈블리는 도 20c의 안테나 어셈블리에 비해 불투명 기판이 별도로 제작되지 않고 유리 패널(310)에 일체형으로 제작되는 점에서 구조적 차별점이 있다. 도 21b의 안테나 어셈블리는 불투명 기판으로 구현되는 급전 구조가 FPCB로 별도로 제작되지 않고 유리 패널(310)에 직접 프린트되는 방식으로 구현된다.
도 21b(a)를 참조하면, 투명 전극 층이 형성된 제1 투명 유전체 기판(1000a)이 제작될 수 있다. 또한, 투명 영역(311)과 불투명 영역(312)이 형성된 유리 패널(310)이 제작될 수 있다. 차량의 유리 패널 제작 공정에서 커넥터 연결을 위한 금속 와이어/패드를 구현 (소성)할 수 있다. 차량 유리에 구현되는 열선과 같이 유리 패널(310)에 투명 안테나 장착부를 금속 형태로 구현할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 투명 유전체 기판(1000a)의 제1 도전 패턴과 전기적 연결을 위해 접착 층(1041)이 형성되는 영역에 제2 도전 패턴이 구현될 수 있다.
이와 관련하여, 제2 도전 패턴이 형성된 제2 유전체 기판(1000b)은 유리 패널(310)과 일체로 제작될 수 있다. 제2 유전체 기판(1000b)은 유리 패널(310)의 불투명 영역(312)에 유리 패널(310)과 일체로 형성될 수 있다. 제2 유전체 기판(1000b)가 형성된 불투명 영역(312)에는 프릿 패턴(312)이 제거될 수 있다. 제2 유전체 기판(1000b)에 급전 패턴(1120f)과 급전 패턴(1120f)의 양 측에 그라운드 패턴(1121g, 1122g)이 형성되어 제2 도전 패턴이 구현될 수 있다.
도 21b(b)를 참조하면, 투명 안테나 어셈블리(1000)가 유리 패널(310)에 부착될 수 있다. 이와 관련하여, 투명 전극 층이 형성된 제1 투명 유전체 기판(1000a)은 유리 패널(310)의 투명 영역(311)에 배치될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1000a)의 하부 영역에 적어도 하나의 제2 유전체 기판(1000b)이 결합되어 안테나 어셈블리(1000)가 제작될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1000a)과 제2 유전체 기판(1000b)은 ACF 본딩 또는 저온 솔더링을 통해 결합되어 투명 안테나 어셈블리로 구현될 수 있다. 이를 통해 제1 투명 유전체 기판(1000a)에 형성된 제1 도전 패턴이 제2 유전체 기판(1000b)에 형성된 제2 도전 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 안테나 소자들이 유리 패널(310)에 구현되는 경우 제2 유전체 기판(1000b)으로 제작되는 급전 구조(1100f)도 복수의 급전 구조들로 구현될 수 있다.
도 21b(c)를 참조하면, 제1 투명 유전체 기판(1000a)과 제2 유전체 기판(1000b)는 제1 위치(P1)에서 본딩될 수 있다. 파크라 케이블과 같은 커넥터 부품(313)은 제2 유전체 기판(1000b)과 제2 위치(P2)에서 본딩될 수 있다. 투명 안테나 어셈블리(1000)는 커넥터 부품(313)을 통해 텔레매틱스 제어 유닛(TCU)(300)과 결합될 수 있다. 이를 위해 제2 유전체 기판(1010b)에 형성된 제2 도전 패턴은 커넥터 부품(313)의 일 단의 커넥터와 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터 부품(313)의 타 단의 커넥터는 텔레매틱스 제어 유닛(TCU)(300)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이하에서는 본 명세서의 일 양상에 따른 안테나 모듈을 구비한 차량에 대해 상세하게 설명한다. 이와 관련하여, 도 22는 본 명세서에 따른 차량의 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 안테나 모듈들이 차량의 다른 부품들과 결합된 구성을 나타낸다.
도 1 내지 도 22를 참조하면, 차량(500)은 전기적 그라운드로 동작하는 도전 차량 바디(conductive vehicle body)를 구비한다. 차량(500)은 유리 패널(310)의 서로 다른 위치에 배치될 수 있는 복수의 안테나들(1100a 내지 1100d)를 구비할 수 있다. 안테나 어셈블리(1000)는 복수의 안테나들(1100a 내지 1100d)가 통신 모듈(300)를 포함하도록 구성될 수 있다. 통신 모듈(300)은 송수신부 회로(1250) 및 프로세서(1400)를 포함하도록 구성될 수 있다. 통신 모듈(300)은 차량의 TCU에 해당하거나 TCU의 적어도 일부를 구성할 수 있다.
차량(500)은 오브젝트 검출 장치(520), 내비게이션 시스템(550)을 포함하도록 구성될 수 있다. 차량(500)은 통신 모듈(300)에 포함되는 프로세서(1400) 이외에 별도의 프로세서(570)를 더 포함할 수도 있다. 프로세서(1400)와 별도의 프로세서(570)는 물리적으로 구분되거나 또는 기능적으로 구분되고 하나의 기판에 구현될 수도 있다. 프로세서(1400)는 TCU로 구현될 수 있고, 프로세서(570)는 ECU(Electronic Control Unit)로 구현될 수 있다.
차량(500)이 자율주행 차량인 경우 프로세서(570)는 ECU 가 통합된 자율주행통합제어기(ADCU: Automated Driving Control Unit)일 수 있다. 카메라(531), 레이다(532) 및/또는 라이다(533)를 통해 감지된 정보에 기반하여, 프로세서(570)는 경로를 탐색하고 차량(500)의 속도를 가속 또는 감속하도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(570)는 오브젝트 검출 장치(520) 내의 MCU에 해당하는 프로세서(530) 및/또는 TCU에 해당하는 통신 모듈(300)과 연동될 수 있다.
차량(500)은 유리 패널(310)에 배치되는 제1 투명 유전체 기판(1010a) 및 제2 유전체 기판(1010b)을 포함할 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1010a)은 차량의 유리 패널(310)의 내부에 형성되거나 또는 유리 패널(310)의 표면에 부착될 수 있다. 제1 투명 유전체 기판(1010a)은 메탈 메쉬 격자 형태의 도전 패턴들이 형성되도록 구성될 수 있다. 차량(500)은 유전체 기판(1010)의 일 측면에 무선 신호를 방사하도록 메탈 메쉬 형상으로 형성된 도전 패턴이 형성된 안테나 모듈(1100)을 포함할 수 있다.
안테나 어셈블리(1000)는 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 제1 안테나 모듈(1100a) 내지 제4 안테나 모듈(1100d)을 포함할 수 있다. 유리 패널(310)의 좌측 상부, 좌측 하부, 우측 상부 및 우측 하부에 각각 제1 안테나 모듈(1100a), 제2 안테나 모듈(1100b), 제3 안테나 모듈(1100c) 및 제4 안테나 모듈(1100d)이 배치될 수 있다. 제1 안테나 모듈(1100a) 내지 제4 안테나 모듈(1100d)을 각각 제1 안테나 (ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)로 지칭할 수 있다. 제1 안테나 (ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4)는 각각 제1 안테나 모듈(ANT1) 내지 제4 안테나 모듈(ANT4)로 지칭할 수 있다.
전술한 바와 같이, 차량(500)은 통신 모듈인 텔레매틱스 제어 유닛(TCU)(300)을 포함할 수 있다. TCU(300)는 제1 내지 제4 안테나 모듈(1100a 내지 1100d) 중 적어도 하나를 통해 신호가 수신 및 송신되도록 제어할 수 있다. TCU(300)는 송수신부 회로(1250) 및 기저대역 프로세서(1400)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이에 따라, 차량은 송수신부 회로(1250) 및 프로세서(1400)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 송수신부 회로(1250) 중 일부는 안테나 모듈 또는 이들의 조합의 단위로 배치될 수도 있다. 송수신부 회로(1250)는 제1 주파수 대역 내지 제3 주파수 대역 중 적어도 하나의 대역의 무선 신호가 안테나 모듈(ANT1 내지 ANT4)을 통해 방사되도록 제어할 수 있다. 제1 주파수 대역 내지 제3 주파수 대역은 4G/5G 무선 통신을 위한 저대역(LB), 중대역(MB) 및 고대역(HB)일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(1400)는 송수신부 회로(1250)와 동작 가능하게 결합되고, 기저대역에서 동작하는 모뎀으로 구성될 수 있다. 프로세서(1400)는 제1 안테나 모듈(ANT1) 및 제2 안테나 모듈(ANT2) 중 적어도 하나를 통해 신호를 수신 또는 송신하도록 구성될 수 있다. 프로세서(1400)는 차량 내부에 신호가 전달되도록 제1 안테나 모듈(ANT1) 및 제2 안테나 모듈(ANT2)을 이용하여 다이버시티 동작 또는 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
안테나 모듈은 유리 패널(310)의 일 측면 및 타 측면의 서로 다른 영역에 배치될 수 있다. 안테나 모듈은 차량의 전면 방향의 신호들을 동시에 수신하여 다중 입출력(MIMO)을 할 수 있다. 이와 관련하여, 4X4 MIMO를 수행하도록 안테나 모듈은 제1 안테나 모듈(ANT1), 제2 안테나 모듈(ANT2) 이외에 제3 안테나 모듈(ANT3) 및 제4 안테나 모듈 (ANT4)을 더 포함할 수 있다.
프로세서(1400)는 차량의 주행 경로 및 차량과 통신하는 엔티티와의 통신 경로에 기초하여, 해당 엔티티와 통신할 안테나 모듈을 선택하도록 구성될 수 있다. 프로세서(1400)는 차량의 진행하는 방향에 기초하여 제1 안테나 모듈(ANT1) 및 제2 안테나 모듈(ANT2)을 이용하여 MIMO 동작을 수행할 수 있다. 또는, 프로세서(1400)는 차량의 진행하는 방향에 기초하여 제3 안테나 모듈(ANT2) 및 제2 안테나 모듈(ANT4)을 이용하여 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(1400)는 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 둘 이상의 안테나를 통해 제1 대역에서 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다. 프로세서(1400)는 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 둘 이상의 안테나를 통해 제2 대역 및 제3 대역 중 적어도 하나에서 다중 입출력(MIMO)을 수행할 수 있다.
이에 따라, 어느 한 대역에서 차량에서 신호 송신/수신 성능이 저하되는 경우 다른 대역을 통해서 차량에서 신호 송신/수신이 가능하다. 일 예로, 차량에서 넓은 통신 커버리지와 연결 신뢰성을 위해 저대역인 제1 대역에서 우선적으로 통신 연결을 수행하고, 이후 제2 및 제3 대역에서 통신 연결을 수해할 수 있다.
프로세서(1400)는 제1 안테나(ANT1) 내지 제4 안테나(ANT4) 중 적어도 하나를 통해 반송파 집성(CA) 또는 이중 연결(DC)을 수행하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 대역보다 넓은 제2 대역 및 제3 대역의 집성을 통해서 통신 용량을 확대할 수 있다. 또한, 차량의 서로 다른 영역에 배치되는 복수의 안테나 소자들을 이용하여 주변 차량 또는 엔티티들과 이중 연결을 통해 통신 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 차량 유리에 배치될 수 있는 광대역 투명 안테나 어셈블리 및 이를 구비하는 차량에 대해 설명하였다. 이와 같은 차량 유리에 배치될 수 있는 광대역 투명 안테나 어셈블리 및 차량의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 명세서에 따르면, 차량 유리에 배치될 수 있는 안테나 어셈블리를 복수의 동작 모드로 동작하도록 하여 광대역 동작하도록 구현할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 차량 유리의 제한된 공간 내에서 배치될 수 있는 도전 패턴들의 형상을 최적화하여 광대역 투명 안테나 어셈블리의 안테나 효율을 개선할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 그라운드로 동작하는 도전 패턴을 방사체로 동작하는 도전 패턴들을 둘러싸도록 형성하여, low elevation 영역에서 안테나 방사 패턴을 개선할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 차량 유리에서 안테나 영역이 식별되지 않도록 투명 소재로 구현된 안테나 어셈블리를 차량 유리의 투명 영역 및 불투명 영역에 최적으로 구성할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 메탈 메쉬 영역 별로 프릿 패턴과 최적화를 통해, 차량 유리에 배치될 수 있는 투명 소재의 안테나가 배치된 영역과 다른 영역과의 시인성 차이를 최소화할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 불투명 기판이 투명 전극 부와 결합 시 발생하는 단차를 제거하여 결합 시 단차에 의한 시인성 및 양산성 저하문제를 해결할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 별도의 임피던스 정합 부에 따른 전송 선 길이 증가에 따른 급전 손실 및 안테나 성능 열화 없이 차량용 투명안테나 및 이를 포함하는 안테나 어셈블리의 비가시성을 확보할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 안테나 패턴 및 전송 선의 형상에 대한 비가시성 확보와 투명 전극부 및 불투명 기판부를 포함하는 안테나 어셈블리가 차량 유리 부착 시의 비가시성을 모두 확보할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 다양한 형상으로 단일 평면 상에 구현될 수 있는 투명 소재의 광대역 안테나 구조를 메탈 메쉬 형상의 복수의 도전 패턴들과 CPW 급전 부 및 이들 간의 변환 구조를 통해 제공할 수 있다.
본 명세서에 따르면, 광대역에서 동작하면서도 급전 손실을 감소시키고 안테나 효율을 향상시킬 수 있는 투명 소재의 광대역 안테나 구조를 차량 유리의 투명 영역 및 프릿 영역을 통해 제공할 수 있다. 본 명세서의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 명세서의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 명세서의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
전술한 본 명세서와 관련하여, 투명 안테나를 포함하는 안테나 어셈블리 및 이를 제어하는 차량의 설계 및 이의 구동은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다.

Claims (23)

  1. 차량에 있어서,
    투명 유전체 기판;
    상기 투명 유전체 기판의 일 측면상의 안테나를 포함하는 제1 영역; 및
    그라운드 도전 패턴 및 급전 패턴을 포함하는 제2 영역을 포함하고,
    상기 안테나는,
    폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함하는 제1 도전 패턴 - 상기 폐 루프 트레이스는 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 제4 부분 및 제5 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 제1 단부는 상기 급전 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 부분의 제2 단부는 상기 제2 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 부분의 제2 단부는 상기 제3 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 부분의 제2 단부는 상기 제4 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제4 부분의 제2 단부는 상기 제5 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제5 부분의 제2 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제1 부분과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 부분 및 상기 제4 부분은 대향 측들(opposite sides)에 배치되고, 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분은 대향 측들에 배치되고, 상기 제1 부분 및 상기 제5 부분은 동일 측에 배치됨 -;
    상기 그라운드 도전 패턴의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 도전 패턴; 및
    상기 제1 도전 패턴에 의해 둘러싸이고 제1 슬롯 영역 및 제2 슬롯 영역을 포함하는 슬롯을 포함하고,
    상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴의 상기 제1 부분 및 상기 그라운드 도전 패턴 사이에 배치되고,
    상기 제2 부분의 제1 단부 근처의 상기 제1 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제2 부분의 제2 단부 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제1 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역 내의 제1 갭이 있고,
    상기 급전 패턴과 연결된 상기 제1 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 중간 지점 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제2 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제2 갭이 있고,
    상기 제2 갭의 거리는 상기 제1 갭의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는, 차량.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 도전 패턴은 제1 주파수 대역에서 폴디드 다이폴 안테나 모드(folded dipole antenna mode)로 동작하는, 차량.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 슬롯 영역은 제2 주파수 대역에서 슬롯 안테나 모드로 동작하고,
    상기 제2 주파수 대역은 상기 제1 주파수 대역보다 더 큰 것을 특징으로 하는, 차량.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 도전 패턴은 제3 주파수 대역에서 동작하고,
    상기 제3 주파수 대역은 상기 제2 주파수 대역보다 더 큰 것을 특징으로 하는, 차량.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 부분의 상기 제2 단부 근처의 상기 제3 부분의 상기 제1 지점의 제1 패턴 두께는 상기 제3 부분의 상기 제2 지점의 제2 패턴 두께보다 더 얇은 것을 특징으로 하는, 차량.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 갭의 거리 값은 λgl/20 이하이고, λgl은 동작 주파수 대역의 최저 주파수(lowest frequency)에 대응하는 유도 파장(guided wavelength)인 것을 특징으로 하는, 차량.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 부분의 수평 거리 값은 λgl/2과 동일한 것을 특징으로 하는, 차량.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 슬롯 내의 상기 제3 부분의 내측의 형상은 이등변 삼각형(isosceles triangle)으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 슬롯 내의 상기 제3 부분의 상기 내측의 형상은 역삼각형(inverted triangle)로 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 갭의 거리 및 상기 제1 갭의 거리 사이에 갭들은 상기 제2 갭의 거리에서 상기 제1 갭의 거리까지 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 부분의 제1 단부 근처의 상기 제2 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제3 부분의 내측의 상기 제3 부분의 이등변 삼각형의 제1 꼭지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제3 갭이 있고,
    상기 제2 부분의 제2 단부 근처의 상기 제2 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 내측의 상기 제3 부분의 이등변 삼각형의 제2 꼭지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제4 갭이 있고,
    상기 제4 갭의 거리는 상기 제3 갭의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는, 차량.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 갭의 거리 및 상기 제3 갭의 거리 사이에 갭들은 상기 제4 갭의 거리에서 상기 제3 갭의 거리까지 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 부분의 제2 단부 근처의 상기 제5 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제4 부분의 제1 단부 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제3 지점 사이에 상기 제2 슬롯 영역의 제5 갭이 있고,
    상기 그라운드 도전 패턴의 제1 부분과 연결된 상기 제5 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 중간 지점의 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제4 지점 사이에 상기 제2 슬롯 영역의 제6 갭이 있고,
    상기 제6 갭의 거리는 상기 제5 갭의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는, 차량.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제6 갭의 거리와 상기 제5 갭의 거리 사이에 갭들은 상기 제6 갭의 거리에서 상기 제5 갭의 거리까지 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 부분의 제2 단부 근처의 상기 제4 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제3 부분의 내부에 상기 제3 부분의 이등변 삼각형의 제3 꼭지점(vertex) 사이에 상기 제2 슬롯 영역의 제7 갭이 있고,
    상기 제5 부분의 제2 단부 근처의 상기 제4 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 내부에 상기 제3 부분의 이등변 삼각형의 제1 꼭지점 사이에 상기 제2 슬롯 영역의 제8 갭이 있고,
    상기 제8 갭의 거리는 상기 제7 갭의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는, 차량.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제8 갭의 거리와 상기 제8 갭의 거리 사이에 갭들은 상기 제7 갭의 거리에서 상기 제8 갭의 거리까지 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는, 차량.
  17. 제1 항에 있어서,
    제3 도전 패턴을 더 포함하고,
    상기 제3 도전 패턴의 제1 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제3 지점과 전기적으로 연결되고,
    상기 제3 도전 패턴의 제2 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제4지점과 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 도전 패턴은 상기 제3 도전 패턴에 의해 둘러싸인 것을 특징으로 하는, 차량.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 도전 패턴 및 상기 제3 도전 패턴 사이의 갭은 λgh/4 이상이고, λgh는 동작 주파수 대역의 최고 주파수(highest frequency)에 대응하는 유도 파장 것을 특징으로 하는, 차량.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 제3 도전 패턴의 두께는 λgh/4 이상인 것을 특징으로 하는, 차량.
  20. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 도전 패턴 및 상기 제2 도전 패턴은 상기 투명 유전체 기판 상에서 복수의 개방 영역(opening area)들을 구비하는 메탈 메쉬 형상으로 형성되고,
    상기 제1 도전 패턴, 상기 제2 도전 패턴 및 상기 제3 도전 패턴은 상기 투명 유전체 기판 상에서 Coplanar Wavelength (CPW) 구조인 것을 특징으로 하는, 차량.
  21. 제1 항에 있어서,
    상기 안테나 어셈블리는 상기 투명 유전체 기판 상의 도전 패턴들의 외측 부분에서 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들을 포함하고,
    상기 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들은 상기 급전 패턴 및 상기 그라운드 도전 패턴과 연결되지 않고,
    상기 복수의 더미 메쉬 격자 패턴들은 상호 간에 분리되는 것을 특징으로 하는, 차량.
  22. 차량에 있어서,
    투명 영역 및 불투명 영역을 포함하는 유리 패널; 및;
    상기 유리 패널 상에 배치되는 안테나 어셈블리를 포함하고,
    상기 안테나 어셈블리는,
    제1 투명 유전체 기판;
    상기 제1 투명 유전체 기판의 일 측면상의 안테나 소자를 포함하고, 상기 유리 패널의 상기 투명 영역에 배치된 제1 영역;
    상기 안테나 소자와 연결되는 제1 연결 패턴들을 포함하고, 상기 유리 패널의 상기 불투명 영역에 배치된 제2 영역;
    상기 유리 패널의 상기 불투명 영역에 배치된 제2 유전체 기판; 및
    상기 제2 유전체 기판의 일 측면 상에 그라운드 도전 패턴 및 급전 패턴을 포함하는 제3 영역을 포함하고,
    상기 안테나 소자는,
    폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함하는 제1 도전 패턴 - 상기 폐 루프 트레이스는 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 제4 부분 및 제5 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 제1 단부는 상기 급전 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 부분의 제2 단부는 상기 제2 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 부분의 제2 단부는 상기 제3 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 부분의 제2 단부는 상기 제4 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제4 부분의 제2 단부는 상기 제5 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제5 부분의 제2 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제1 부분과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 부분 및 상기 제4 부분은 대향 측들(opposite sides)에 배치되고, 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분은 대향 측들에 배치되고, 상기 제1 부분 및 상기 제5 부분은 동일 측에 배치됨 -;
    상기 그라운드 도전 패턴의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 도전 패턴; 및
    상기 제1 도전 패턴에 의해 둘러싸이고 제1 슬롯 영역 및 제2 슬롯 영역을 포함하는 슬롯을 포함하고,
    상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴의 상기 제1 부분 및 상기 그라운드 도전 패턴 사이에 배치되고,
    상기 제2 부분의 제1 단부 근처의 상기 제1 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제2 부분의 제2 단부 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제1 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역 내의 제1 갭이 있고,
    상기 급전 패턴과 연결된 상기 제1 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 중간 지점 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제2 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제2 갭이 있고,
    상기 제2 갭의 거리는 상기 제1 갭의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는, 차량.
  23. 차량에 있어서,
    투명 영역 및 불투명 영역을 포함하는 유리 패널 - 상기 불투명 영역의 일 측면은 그라운드 도전 패턴 및 급전 패턴을 포함함 -; 및;
    상기 유리 패널 상에 배치되는 안테나 어셈블리를 포함하고,
    상기 안테나 어셈블리는,
    제1 투명 유전체 기판;
    상기 제1 투명 유전체 기판의 일 측면상의 안테나 소자를 포함하고, 상기 유리 패널의 상기 투명 영역에 배치된 제1 영역; 및
    상기 안테나 패턴과 연결되는 제1 연결 패턴들을 포함하고, 상기 유리 패널의 상기 불투명 영역에 배치된 제2 영역을 포함하고,
    상기 안테나 소자는,
    폐 루프 트레이스(closed loop trace)를 포함하는 제1 도전 패턴 - 상기 폐 루프 트레이스는 제1 부분, 제2 부분, 제3 부분, 제4 부분 및 제5 부분을 포함하고, 상기 제1 부분의 제1 단부는 상기 급전 패턴과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 부분의 제2 단부는 상기 제2 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 부분의 제2 단부는 상기 제3 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제3 부분의 제2 단부는 상기 제4 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제4 부분의 제2 단부는 상기 제5 부분의 제1 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제5 부분의 제2 단부는 상기 그라운드 도전 패턴의 제1 부분과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 부분 및 상기 제4 부분은 대향 측들(opposite sides)에 배치되고, 상기 제1 부분 및 상기 제3 부분은 대향 측들에 배치되고, 상기 제1 부분 및 상기 제5 부분은 동일 측에 배치됨 -;
    상기 그라운드 도전 패턴의 제2 부분과 전기적으로 연결된 제2 도전 패턴; 및
    상기 제1 도전 패턴에 의해 둘러싸이고 제1 슬롯 영역 및 제2 슬롯 영역을 포함하는 슬롯을 포함하고,
    상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴의 상기 제1 부분 및 상기 그라운드 도전 패턴 사이에 배치되고,
    상기 제2 부분의 제1 단부 근처의 상기 제1 부분의 내측의 제1 지점 및 상기 제2 부분의 제2 단부 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제1 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역 내의 제1 갭이 있고,
    상기 급전 패턴과 연결된 상기 제1 부분의 내측의 제2 지점 및 상기 제3 부분의 중간 지점 근처의 상기 제3 부분의 내측의 제2 지점 사이에 상기 제1 슬롯 영역의 제2 갭이 있고,
    상기 제2 갭의 거리는 상기 제1 갭의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는, 차량.
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