KR101704572B1 - 차량용 폴 안테나 및 이를 적용한 안테나의 구조 - Google Patents

차량용 폴 안테나 및 이를 적용한 안테나의 구조 Download PDF

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Abstract

다수(다중)의 주파수 대역을 지원하는 차량용 폴 안테나 및 이를 적용한 안테나의 구조가 개시된다.
본 실시예는 다수의 주파수 대역을 지원하는 차량용 폴 안테나로서, 모노폴 타입을 갖는 나선형 코일부, 상기 코일부에 연장 형성되어, 피치(pitch) 변경점 구간을 형성하는 나선형 부속 코일부, 및 상기 부속 코일부의 하부에 형성되는 마이크로 안테나부를 포함한다.
이에, 본 실시예는 기존의 복합 폴 안테나 및/또는 이를 적용한 안테나 구조를 그대로 이용하므로, 원가, 금형 제작비 및 기구적 신뢰성 인증과 같은 제작 비용을 절감하고, 불량 발생 비율을 줄일 수 있다.

Description

차량용 폴 안테나 및 이를 적용한 안테나의 구조{FOR VEHICLE POLE ANTENNA AND ANTENNA STRUCTURE HAVING THE SAME}
본 개시는 차량용 폴 안테나 및 이를 적용한 안테나의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수(다중)의 주파수 대역을 지원하는 차량용 폴 안테나 및 이를 적용한 안테나의 구조에 관한 것이다.
차량용 소형 안테나는 차량 내부에 구성된 라디오 수신기를 통해 라디오 방송을 수신할 수 있도록 하는 장치로서, 일반적으로 폴 안테나(Pole Antenna)로 널리 알려졌다.
폴 안테나는 안테나의 길이보다 짧은 길이에서 공진이 발생할 수 있도록 나선형 코일 형태의 구조를 가진다.
최근에 들어와서, 무선 통신이 가능한 텔레매틱스 단말기 및 GPS 수신 장치와 같은 단말기들이 차량에 설치되고 있는 관계로, 전술한 폴 안테나는 다수의 주파수 대역을 지원하기 위하여 복잡한 안테나 구조로 설계되었다.
예를 들면, 기존의 폴 안테나는 라디오(Radio ) 기능을 지원하기 위한 외부 코일(Outer Coil)과 다른 통신 대역을 지원하기 위한 내부 코일(Inner Coil)를 추가하는 형태로 제작되었다.
이런 경우, 내부 코일과 외부 코일간 주파수 간섭 현상이 발생하였고, 두 코일이 접촉하면, 안테나 성능이 변화되었으며, 여러 코일들이 폴 안테나에 들어가기 때문에, 제품 단가 상승 및 공정수 상승으로 인한 폴 안테나의 제작 비용이 증가되었다.
본 실시예는 AM, FM, LTE 및 V2X 주파수 대역을 커버하는 하나의 코일로 설계되는 차량용 폴 안테나 및 이를 적용한 안테나의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 실시예는 AM, FM, LTE 및 V2X 주파수 대역뿐만 아니라, GNSS과 SXM 주파수 대역을 커버하는 차랴용 안테나의 구조를 제공하는데 그 다른 목적이 있다.
하나의 실시예에 따르면, 다수의 주파수 대역을 지원하는 차량용 폴 안테나로서, 모노폴 타입을 갖는 나선형 코일부, 상기 코일부에 연장 형성되어, 피치(pitch) 변경점 구간을 형성하는 나선형 부속 코일부, 및 상기 부속 코일부의 하부에 형성되는 마이크로 안테나부를 포함하는 차량용 폴 안테나를 제공한다.
상기 차량용 폴 안테나는 상기 부속 코일부 및 마이크로 안테나부의 사이에 구비되어 상기 부속 코일부의 하부를 장착하는 코일 장착부를 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로 안테나부는 V2X(Vehicle to Everything) 주파수 대역을 커버할 수 있다.
상기 부속 코일부는 중앙을 기점으로 두개로 나눈 제1 부속 코일부와 제2 부속 코일부를 구비할 경우, 상기 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는 LTE(Long Term Evolution) High 주파수 대역을 커버할 수 있다.
상기 제1 부속 코일부와 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는 LTE(Long Term Evolution) Low 주파수 대역을 커버할 수 있다.
전술한 상기 폴 안테나는 λ/12 내지 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 수 있다.
상기 마이크로 안테나부는 상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 0.8 내지 1.6 cm의 안테나 길이를 가질 수 있다.
상기 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는 상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 2 내지 4 cm의 안테나 길이를 가질 수 있다.
상기 제1 부속 코일부와 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는 상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 6 내지 15 cm의 안테나 길이를 가질 수 있다.
상기 나선형 코일부, 상기 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는 상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 70 내지 90 cm의 안테나 길이를 가질 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 다수의 주파수 대역을 지원하는 차량용 안테나의 구조로서, 케이스; 및 상기 케이스의 하부에 결합되어 받침대를 형성하는 베이스를 포함하는 차량용 안테나의 구조를 제공한다.
상기 케이스는 내부에 전술한 폴 안테나 중 어느 하나를 장착하고, 상기 베이스는 상기 GNSS(Global Navigation Satellite Systems) 안테나 및 SXM(Sirius XM) 안테나를 장착할 수 있다.
전술한 상기 폴 안테나는 λ/12 내지 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 수 있다.
상기 마이크로 안테나부는 상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 0.8 내지 1.6 cm의 안테나 길이를 가질 수 있다.
상기 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는 상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 2 내지 4 cm의 안테나 길이를 가질 수 있다.
상기 제1 부속 코일부와 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는 상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 6 내지 15 cm의 안테나 길이를 가질 수 있다.
상기 나선형 코일부, 상기 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는 상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 70 내지 90 cm의 안테나 길이를 가질 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예는 기존 구조 대비 하기와 같은 유익한 장점을 가진다.
첫번째, 본 실시예는 기존의 복합 폴 안테나 및/또는 이를 적용한 안테나 구조를 그대로 이용하므로, 원가, 금형 제작비 및 기구적 신뢰성 인증과 같은 제작 비용을 절감한다.
두번째, 본 실시예는 기존의 안테나 구조를 그대로 이용하면서도 원하는 주파수 대역을 지원 가능하다.
세번째, 본 실시예는 필요한 사양에 따라 구분하여 안테나 제품 구성을 하지 않고서도 Radio/DMB(DAB)/GNSS/SXM/LTE/V2X 사양까지도 확장 가능하다.
네번째, 본 실시예는 안테나의 크기나 형상이 바뀌지 않고 기존 소형 폴 안테나의 구조를 유지할 수 있기 때문에 점차 늘어가는 소형 SUV/CUV 차량의 시장에 능동적으로 적용 가능하다.
다섯번째, 기존의 폴 안테나는 내부 코일과 외부 코일을 구비해야 하므로, 안테나가 휘거나 모양이 변할 경우 불량 발생 비율이 높았지만, 본 실시예는 하나의 코일을 이용하여 다중 주파수 대역을 지원하므로 불량 발생 비율을 현저히 줄일 수 있으며, 부품의 증가가 없고 공정이 단순하므로 작업 시간 또한 늘어나지 않는다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량용 폴 안테나의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 주파수 대역마다 커버되는 폴 안테나의 구간을 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5는 일 실시예에 따른 각 주파수 대역에 맞는 폴 안테나의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량용 안테나의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 도 4의 폴 안테나에 대한 정재파비 성능을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 도 7의 LTE 주파수 대역을 지원하는 폴 안테나의 이득 상태를 나타낸 그래프 및 표이다.
도 9는 일 실시예에 따른 도 4의 폴 안테나에 대한 정재파비 성능을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 도 9의 V2X 주파수 대역을 지원하는 폴 안테나(100)의 이득 상태를 나타낸 그래프 및 표이다.
이하의 실시예들이 적용된 폴 안테나 및 이를 적용한 안테나의 구조에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 본 명세서에서 개시되는 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것이지, 이들로 제한하려는 의도는 아니다.
또한, 이하의 본 명세서에서 개시되는 "및/또는"은 열거되는 관련 항목들 중 하나 이상의 항목에 대한 임의의 및 모든 가능한 조합들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 개시되는 "포함하다", "구비하다", "가지다" 또는 "이루어지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 이하의 본 명세서에서 개시되는 실시예들의 설명 및 특허청구범위에 사용되는 단수 표현인 "상기"는 아래위 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현도 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
이하에서는, 차량용 폴 안테나 및 이를 적용한 차량용 안테나의 구조에 대하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
<폴 안테나의 구조 예>
도 1은 일 실시예에 따른 차량용 폴 안테나의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 1를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 폴 안테나(100)는 다수의 주파수 대역을 지원하기 위하여 코일부(110), 부속 코일부(120), 마이크로 안테나부(130) 및 코일 장착부(140)를 포함할 수 있다.
먼저, 코일부(110)는 차량용 폴 안테나의 맨 상단에 구비되어 모노폴 타입 형태를 가지며, 나선형 구조로 제작될 수 있다. 나선형 구조는 마치 스프링과 같은 유사한 형태로 이루어져, 안테나의 길이보다 짧은 길이에서 제1 공진을 발생시킬 수 있다.
부속 코일부(120)는 코일부(110)의 하부에 연장 형성되어, 코일부(110)와 마찬가지로 나선형 구조를 가질 수 있다.
다만, 코일부(110)는 촘촘한 나선형 구조를 갖는 반면, 부속 코일부(120)는 느슷한 나선형 구조를 가질 수 있다.
느슷한 나성형 구조를 갖는 이유는 부속 코일부(120)를 통해 피치(pitch) 변경점 구간(101)을 형성하기 위함이다. 이런 경우, 부속 코일부(120)의 대약 중앙 지점이 변곡점(101a)이 된다.
이와 같이, 피치(Pitch) 변경점 구간이 형성되면, 부속 코일부(120)는 피치 변경에 따른 임피던스 변화로 인해 변곡점(101a)을 중심으로 제2 공진을 발생시킬 수 있다. 제2 공진의 발생은 다수의 주파수 대역을 커버하는데 매우 유익하다.
예를 들면, 부속 코일부(120)를 통해 AM/FM 주파수 대역뿐만 아니라, LTE(Long Term Evolution) High 및 Low 주파수 대역 등을 커버하는데 도움을 줄 수 있다. 이는 차후에 보다 명확히 설명할 예정이다.
마이크로 안테나부(130)는 마이크로파, 예컨대 V2X(Vehicle to Everything) 주파수 대역을 추가로 커버하기 위하여 부속 코일부(120)의 하부에 형성된다. 그러나, 마이크로 안테나부(130)는 부속 코일부(120)의 하부에 형성되되 코일 장착부(140)를 매개로 부속 코일부(120)의 하부에 형성될 수 있다.
즉, 코일 장착부(140)는 전술한 부속 코일부(120) 및 마이크로 안테나부(130)의 사이에 구비되어 부속 코일부(120)의 하부를 장착할 수 있다.
이러한 코일 장착부(140)는 무선 통신 주파수를 송수신하기 위한 장치는 아니며, 부속 코일부(120)의 하부를 장착하기 위하여 상부가 촉수 모양을 가질 수 있다.
이하에서는, 전술한 주파수 대역마다 커버되는 차량용 폴 안테나의 구간에 대하여 설명하고자 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 주파수 대역마다 커버되는 폴 안테나의 구간을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 폴 안테나(100)의 부속 코일부(120)는 중앙을 기점으로 두개로 나눈 제1 부속 코일부(121) 및 제2 부속 코일부(122)를 구비할 수 있다.
이러한 제1 부속 코일부(121) 및 제2 부속 코일부(122)는 변곡점을 기점으로 나뉘어질 수 있다.
이런 경우, 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)는 1710 ~ 2170 MHz의 주파수 범위를 갖는 LTE(Long Term Evolution) High 주파수 대역을 커버하고, 제1 부속 코일부(121)와 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)는 700 ~ 900 MHz의 주파수 범위를 갖는 LTE(Long Term Evolution) Low 주파수 대역을 커버할 수 있다.
반면, 마이크로 안테나부(130)는 5850 ~ 5925 MHz의 주파수 범위를 갖는 V2X(Vehicle to Everything) 주파수 대역을 커버할 수 있다.
이를 위하여, 각 주파수 대역을 커버하기 위한 폴 안테나(100)는 λ/12 내지 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 수 있다. 바람직하게는, λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 수 있다.
이하에서는, λ/4로 동작하는 폴 안테나(100)의 제2 공진 주파수 특성과 안테나 길이에 대하여 살펴보기로 한다.
도 3 내지 도 5는 일 실시예에 따른 각 주파수 대역에 맞는 폴 안테나의 구조를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 폴 안테나(100)는 V2X 주파수 대역을 커버하는 마이크로 안테나부(130)을 포함할 수 있다.
이때, 마이크로 안테나부(130)는 5850~5925 MHz 주파수 대역에 대하여 λ(0.051m)/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 수 있다.
λ(0.051m)/4로 동작하는 안테나 길이는 0.8 내지 1.6 cm의 유효 길이를 가지며, 바람직하게는 1.2 cm의 유효 안테나 길이를 가질 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기 유효 안테나 길이는 감겨진 코일 상태가 아닌, 대략 펴쓸때의 안테나 길이일 수 있다.
반면, 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 폴 안테나(100)는 LTE High 주파수 대역을 커버하는 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)를 포함할 수 있다.
이때, 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)는 1710 ~ 2170 MHz의 주파수 대역(LTE High 주파수 대역)에 대하여 λ(0.157m)/4로 동작하는 안테나 길이(L)를 가질 수 있다.
λ(0.157m)/4로 동작하는 안테나 길이는 2 내지 4 cm의 유효 길이로 설계되며, 바람직하게는 3.9 cm의 유효 안테나 길이로 설계될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기 유효 안테나 길이는 감겨진 코일 상태가 아닌, 대략 펴쓸때의 안테나 길이일 수 있다.
예를 들면, 3.9 cm의 유효 안테나 길이를 통해 나타나는 제2 공진 주파수는 도 4와 같이 나타낼 수 있다. 도 4에 도시된 제2 공진 주파수는 변곡점(106)을 중심으로 좌측과 같이 LTE Low 주파수에 맞는 공진 주파수(104)로 나타낼 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 폴 안테나(100)는 LTE Low 주파수 대역을 커버하는 제1 부속 코일부(121)와 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 부속 코일부(121)와 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)는 700 ~ 900 MHz 주파수 대역(LTE Low 주파수 대역)에 대하여 λ(0.375m)/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 수 있다.
λ(0.375m)/4로 동작하는 안테나 길이는 6 내지 15 cm의 유효 길이를 가지며, 바람직하게는 9.3 cm의 유효 안테나 길이로 설계될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기 유효 안테나 길이는 감겨진 코일 상태가 아닌, 대략 펴쓸때의 안테나 길이일 수 있다.
예를 들면, 9.3 cm의 유효 안테나 길이를 통해 나타나는 제2 공진 주파수는 도 4에서와 같이 변곡점(106)을 중심으로 우측과 같이 LTE High 주파수에 맞는 공진 주파수(105)로 나타낼 수 있다.
반면, 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 폴 안테나(100)는 AM/FM 주파수 대역을 커버하는 나선형 코일부(110), 부속 코일부(120) 및 마이크로 안테나부(130)를 포함할 수 있다.
이때, 나선형 코일부(110), 부속 코일부(120) 및 마이크로 안테나부(130)는 88 ~ 108 MHz 주파수 대역(AM/FM 주파수 대역)에 대하여 λ(3.06m)/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 수 있다.
λ(3.06m)/4로 동작하는 안테나 길이(L)는 70 내지 90 cm의 유효 길이로 설계되며, 바람직하게는 76.5 cm의 유효 안테나 길이로 설계될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기 유효 안테나 길이는 감겨진 코일 상태가 아닌, 대략 펴쓸때의 안테나 길이일 수 있다.
예를 들면, 76.5 cm의 유효 안테나 길이를 통해 나타나는 제2 공진 주파수는 도 5에서와 같이 변곡점(108)을 중심으로 좌측과 같이 AM/FM 주파수 대역에 맞는 공진 주파수(107)로 나타낼 수 있다.
이와 같이, 도 3 내지 도 5를 통해 알 수 있듯이, 하나의 코일을 갖는 폴 안테나(100)를 통해 다수의 주파수대를 커버하기 위하여 제2 공진과 함께 최적으로 안테나 길이로 설계됨으로써, 공정 과정 등을 최소화하여 제작 비용을 줄일 수 있다.
<차량용 안테나의 구조 예>
도 6은 일 실시예에 따른 차량용 안테나의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량용 안테나(200)는 다수의 주파수 대역을 지원하기 위하여 케이스(210) 및 베이스(220)를 포함할 수 있다.
케이스(210)는 다수의 주파수 대역을 지원하기 위한 폴 안테나(100)를 장착한다.
폴 안테나(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 코일부(110) 및 부속 코일부(120)을 포함하는 하나의 코일을 이용하여 다수의 주파수 대역, 예컨대 LTE(Long Term Evolution) High 주파수 대역, LTE(Long Term Evolution) Low 주파수 대역, V2X(Vehicle to Everything) 주파수 대역 및 AM/FM 주파수 대역 등을 커버할 수 있다.
이를 위하여, 폴 안테나(100)는 다수의 주파수 대역을 지원하기 위하여 코일부(110), 부속 코일부(120), 마이크로 안테나부(130) 및 코일 장착부(140)를 포함할 수 있다.
이러한 각 구성의 특징은 도 1 내지 도 5에서 충분히 설명되었기에, 그 설명은 생략하며, 본 실시예서도 동일하게 적용될 수 있다.
특히, 전술한 도 2에서와 같이 구성들이 조합될 경우, 폴 안테나(100)는 λ/12 내지 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 수 있다. 이중에서도, λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 때 폴 안테나(100)는 전술한 주파수 대역을 모두 커버할 수 있다.
예를 들면, 도 1 내지 5에서 설명된 마이크로 안테나부(130)는 λ/4로 동작하는 V2X(Vehicle to Everything) 주파수 대역을 커버하기 위하여 0.8 내지 1.6 cm의 유효 안테나 길이로 설계되고, 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)를 조합하는 경우에는 λ/4로 동작하는 LTE High 주파수 대역을 커버하기 위하여 2 내지 4 cm의 유효 안테나 길이로 설계될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 5에서 설명된 제1 부속 코일부(121)와 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)를 조합하는 경우에는 λ/4로 동작하는 LTE Low 주파수 대역을 커버하기 위하여 6 내지 15 cm의 유효 안테나 길이로 설계될 수 있다.
또한, 나선형 코일부(110), 부속 코일부(120) 및 마이크로 안테나부(130)를 조합하는 경우에는 λ/4로 동작하는 AM/FM 주파수 대역을 커버하기 위하여 70 내지 90 cm의 유효 안테나 길이로 설계될 수 있다.
그러나, 해당하는 주파수 대역에서 전술한 안테나 길이로 한정되지 않음은 물론이다.
이와 같이, 하나의 코일을 갖는 폴 안테나(100)를 통해 다수의 주파수대를 커버할 수 있었던 이유는 변곡점(101a)을 중심으로 제2 공진을 발생시키는 부속 코일부(120)를 나선형 코일부(110)로부터 일체로 설계되었기 때문이다.
제2 공진에 대한 예는 도 1 내지 도 5에서 충분히 설명되었기에 생략하며, 본 실시예에서도 동일하게 적용될 수 있다.
반면, 일 실시예에 따른 베이스(220)는 케이스(210)의 하부에 결합되어, 받침대 역할을 한다. 이러한 베이스(220)는 GNSS(Global Navigation Satellite Systems) 안테나(221) 및 SXM(Sirius XM) 안테나(222)를 장착할 수 있다.
이와 같이, 다중 주파수 대역을 지원하는 폴 안테나(100)를 차량용 안테나(200)에 적용됨으로써, 기존의 복합 폴 안테나 및/또는 이를 적용한 안테나 구조를 그대로 이용하므로, 원가, 금형 제작비 및 기구적 신뢰성 인증과 같은 제작 비용을 절감할 수 있을 것이다.
<측정예 1>
도 7은 일 실시예에 따른 도 4의 폴 안테나에 대한 정재파비 성능을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7를 참조하면, 그래프의 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축은 정재파비(VSWR)를 나타낸다. 이런 경우, 도 4의 폴 안테나(100)에서 커버되는 LET High 주파수 대역에서는 정재파비(VSWR)가 1에 가깝게 형성되므로, 도 4의 폴 안테나(100)는 정합 정도가 매우 좋음을 알 수 있으며, 이로 인해, LET High 주파수 대역을 안정적으로 도 4의 폴 안테나(100)에서 송수신할 수 있다.
상기 폴 안테나(100)는 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)를 지칭함은 물론이다.
반면, 도 4의 폴 안테나(100)에서 커버되는 LTE Low 주파수 대역에서는 LTE High 주파수 대역에 비해 정재파비가 낮지만, 이 또한 높은 정합 상태를 나타내므로, 도 4의 폴 안테나(100)는 LTE Low 주파수 대역을 안정적으로 수신할 수 있을 것이다.
상기 폴 안테나(100)는 는 제1 부속 코일부(121)와 제2 부속 코일부(122) 및 마이크로 안테나부(130)를 지칭함은 물론이다.
<측정예 2>
도 8은 도 7의 LTE 주파수 대역을 지원하는 폴 안테나의 이득 상태를 나타낸 그래프 및 표이다.
도 8을 참조하면, 그래프는 임의의 방향에 대한 방사 강도를 나타낸 것으로서, 도 7의 LTE 주파수 대역을 커버하는 폴 안테나(100)에 저항 손실이 없는 경우, 임의의 방향에 대한 방사 강도는 그 방향의 지향성 이득과 같음을 알 수 있다.
예를 들면, 표에서, 최대 방사 강도를 가지는 60。의 각도 일때 LTE 주파수별 양호한 이득값을 가짐을 알 수 있다.
<측정예 3>
도 9는 일 실시예에 따른 도 4의 폴 안테나에 대한 정재파비 성능을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9를 참조하면, 그래프의 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축은 정재파비(VSWR)를 나타낸다. 이런 경우, 도 3의 폴 안테나(100)에서 커버되는 V2X 주파수 대역에서는 정재파비(VSWR)가 1에 가장 가깝게 형성되므로, 도 3의 폴 안테나(100)는 정합 정도가 매우 좋음을 알 수 있으며, 이로 인해, V2X 주파수 대역을 안정적으로 도 3의 폴 안테나(100)에서 송수신할 수 있다.
상기 폴 안테나(100)는 마이크로 안테나부(130)를 지칭함은 물론이다.
<측정예 4>
도 10은 도 9의 V2X 주파수 대역을 지원하는 폴 안테나의 이득 상태를 나타낸 그래프 및 표이다.
도 10을 참조하면, 그래프는 임의의 방향에 대한 방사 강도를 나타낸 것으로서, 도 9의 V2X 주파수 대역을 커버하는 폴 안테나(100)에 저항 손실이 없는 경우, 임의의 방향에 대한 방사 강도는 그 방향의 지향성 이득과 같음을 알 수 있다.
예를 들면, 표에서, 최대 방사 강도를 가지는 60。의 각도 일때 V2X 주파수별 양호한 이득값을 가짐을 알 수 있다.
이상에서와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
100 : 폴 안테나 110 : 코일부
120 : 부속 코일부 130 : 마이크로 안테나부
140 : 코일 장착부 200 : 차량용 안테나
210 : 케이스 220 : 베이스
221 : GNSS 안테나 222 : SXM 안테나

Claims (16)

  1. 다수의 주파수 대역을 지원하는 차량용 폴 안테나로서,
    모노폴 타입을 갖는 나선형 코일부;
    상기 나선형 코일부의 하부에 연장 형성되어, 상기 다수의 주파수 대역을 커버하기 위한 기준인 피치(pitch) 변경점 구간을 형성하는 나선형 부속 코일부;
    이하의 코일 장착부를 매개로 상기 나선형 부속 코일부의 하부에 형성되는 마이크로 안테나부; 및
    상기 나선형 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부의 사이에 구비되어 상기 부속 코일부의 하부를 장착하는 코일 장착부
    를 포함하는, 차량용 폴 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부속 코일부 및 마이크로 안테나부의 사이에 구비되어 상기 부속 코일부의 하부를 장착하는 코일 장착부
    를 더 포함하는 차량용 폴 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 안테나부는,
    V2X(Vehicle to Everything) 주파수 대역을 커버하는 차량용 폴 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부속 코일부는,
    중앙을 기점으로 두개로 나눈 제1 부속 코일부와 제2 부속 코일부를 구비할 경우,
    상기 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는,
    LTE(Long Term Evolution) High 주파수 대역을 커버하는 차량용 폴 안테나.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 부속 코일부와 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는,
    LTE(Long Term Evolution) Low 주파수 대역을 커버하는 차량용 폴 안테나.
  6. 제1항, 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴 안테나는,
    상기 피치(pitch) 변경점 구간을 중심으로 λ/12 내지 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가지는 차량용 폴 안테나.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 마이크로 안테나부는,
    상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 0.8 내지 1.6 cm의 안테나 길이를 가지는 차량용 폴 안테나.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는,
    상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 2 내지 4 cm의 안테나 길이를 가지는 차량용 폴 안테나.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 부속 코일부와 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는,
    상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 6 내지 15 cm의 안테나 길이를 가지는 차량용 폴 안테나.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 나선형 코일부, 상기 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는,
    상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 70 내지 90 cm의 안테나 길이를 가지는 차량용 폴 안테나.
  11. 다수의 주파수 대역을 지원하는 차량용 안테나의 구조로서,
    케이스; 및 상기 케이스의 하부에 결합되어 받침대를 형성하는 베이스를 포함하고,
    상기 케이스는,
    내부에 청구항 제1항, 제2항 내지 제5항 중 선택된 어느 한 항에 따른 폴 안테나를 장착하고,
    상기 베이스는,
    GNSS(Global Navigation Satellite Systems) 안테나 및 SXM(Sirius XM) 안테나를 장착하는 차량용 안테나의 구조.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 폴 안테나는,
    상기 피치(pitch) 변경점 구간을 중심으로 λ/12 내지 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가지는 차량용 안테나의 구조.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 마이크로 안테나부는,
    상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 0.8 내지 1.6 cm의 안테나 길이를 가지는 차량용 안테나의 구조.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는,
    상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 2 내지 4 cm의 안테나 길이를 가지는 차량용 안테나의 구조.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 부속 코일부와 제2 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는,
    상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 6 내지 15 cm의 안테나 길이를 가지는 차량용 안테나의 구조.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 나선형 코일부, 상기 부속 코일부 및 상기 마이크로 안테나부는,
    상기 λ/4로 동작하는 안테나 길이를 가질 경우, 70 내지 90 cm의 안테나 길이를 가지는 차량용 안테나의 구조.
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KR20150089490A (ko) * 2014-01-28 2015-08-05 현대자동차주식회사 차량용 다중 대역 통합 안테나 및 그 제조방법

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