KR20060013754A

KR20060013754A - Automotive Glass Antenna Using Matching Pattern

Info

Publication number: KR20060013754A
Application number: KR1020040062341A
Authority: KR
Inventors: 이재원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-08-09
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2006-02-14
Anticipated expiration: 2024-08-09
Also published as: KR100643945B1

Abstract

본 발명은 매칭 패턴을 이용한 차량용 글래스 안테나에 관한 것으로, 윈드 쉴드 글래스에 형성된 안테나 패턴을 변경시키지 않은 상태에서 안테나 패턴 주위로 차체에 어스된 패턴을 변경시키면서 L과 C 성분을 조절하도록 해 개발 기간을 크게 줄임은 물론 안테나 패턴의 공용화도 달성함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a vehicle glass antenna using a matching pattern, the development period is adjusted to adjust the L and C components while changing the earthed pattern around the antenna pattern without changing the antenna pattern formed on the windshield glass The aim is to significantly reduce and achieve common use of the antenna pattern.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부의 전파를 수신해 안테나모듈(M)을 통해 차량 내부에 장착된 라디오로 전송하도록 윈드 쉴드 글래스(G)의 한쪽 끝에서 끝단여유간격(a)을 두고 일정한 패턴간격(d,e)을 갖고 형성되어진 안테나패턴(1)과, The present invention for achieving the above object, the end clearance gap (a) at one end of the windshield glass (G) to receive the external radio wave and transmit to the radio mounted inside the vehicle through the antenna module (M) An antenna pattern (1) formed with a predetermined pattern spacing (d, e) with

상기 안테나패턴(1)이 점유하지 않은 윈드 쉴드 글래스(G)의 끝단여유간격(b)내에서 안테나패턴(1)에 대해 일정한 반사기여유간격(c)을 두고 어스(3)접지되는 폐 공간으로 형성되어진 반사기(2)로 이루어진 것을 특징으로 한다. To the closed space where the earth pattern (3) is grounded with a constant reflector clearance (c) with respect to the antenna pattern (1) within the end clearance gap (b) of the windshield glass (G) not occupied by the antenna pattern (1) It is characterized by consisting of a reflector (2) formed.

Description

Glass antenna using matching pattern in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 매칭 패턴을 이용한 차량용 글래스 안테나의 구성도1 is a block diagram of a vehicle glass antenna using a matching pattern according to the present invention

도 2 (가),(나)는 본 발명에 따른 반사기의 유무에 따라 안테나 패턴에서의 캐피시터(C)의 변화 상태도Figure 2 (a), (b) is a state diagram of the change of the capacitor (C) in the antenna pattern with or without the reflector according to the present invention

도 3 (가),(나)는 본 발명에 따른 반사기의 유무에 따라 안테나 패턴에서의 목표 대역의 반사 손실이 적합하게 조정된 변화 상태도Figure 3 (a), (b) is a state diagram in which the reflection loss of the target band in the antenna pattern is properly adjusted according to the presence or absence of a reflector according to the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 안테나패턴 2 : 반사기1 antenna pattern 2 reflector

3 : 어스3: Earth

a,b : 끝단여유간격 c : 반사기여유간격a, b: margin margin c: reflector margin

d,e : 패턴간격d, e: pattern spacing

G : 글래스 M : 안테나모듈G: Glass M: Antenna Module

본 발명은 차량용 글래스 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 패시브패턴간의 간격이 갖는 임피던스 매칭을 용이하게 할 수 있도록 된 매칭 패턴을 이용한 차량용 글래스 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle glass antenna, and more particularly to a vehicle glass antenna using a matching pattern to facilitate the impedance matching of the spacing between the passive patterns.

일반적으로 AM 전파나 FM 전파등을 수신하기 위해 안테나기능을 하도록 자동차의 창유리에 장착되는 안테나인 글래스 안테나는 글래스의 차체 내측에 소정의 패턴 도체를 녹여 붙이는 것으로서, 이는 글래스의 성애등을 제거하는 디포그(Defog)열선을 안테나로서 사용하도록 패시브 패턴(Passive pattern)을 형성하고, 이 패턴을 라디오 수신 모듈로 연결해 AM과 FM 주파수를 수신하게 된다.In general, a glass antenna, which is an antenna mounted on a window pane of a vehicle to serve as an antenna to receive AM or FM radio waves, is a defroster that removes a predetermined pattern conductor inside the body of the glass, and removes the sex of glass. A passive pattern is formed to use the Defog heating wire as an antenna, and the pattern is connected to a radio receiving module to receive AM and FM frequencies.

또한, 이와 같이 열선을 전파 수신용 안테나로서 사용되는 경우 전원이 공급되는 열선 사용시나 각종 주파수 수신 과정에서 여러 노이즈들이 유입되어 안테나의 수신 성능을 저하시키게 되고, 이로 인해 열선 안테나의 패턴의 입·출력단에 각각 필터를 설치해 노이즈(Noise)를 걸러주게 된다.In addition, when the hot wire is used as an antenna for receiving radio waves, various noises are introduced during use of a hot wire to which power is supplied or during various frequency reception processes, thereby degrading the reception performance of the antenna. Filters are installed in each filter to filter out noise.

이때, 상기 안테나의 패시브패턴은 공진 주파수 반사 손실과 이득(이는, 전파를 얼마나 잘 받아들이느냐를 결정함)을 결정하며, 상기 패턴을 형성하는 각 간격은 임피던스 매칭(이는, 수신된 전파를 얼마나 잘 넘겨주느냐를 결정함)을 결정하게 됨은 물론이다. In this case, the passive pattern of the antenna determines the resonant frequency return loss and gain (which determines how well the radio waves are received), and each interval forming the pattern is impedance matched (how well the received radio waves). Of course).

즉, 이와 같은 글래스 안테나의 경우 전파 수신 감도를 크게 좌우하는 패턴 형상의 결정이 매우 중요하고, 이에 따라 패턴 결정시에는 글래스의 전체크기와 더불어 차종에 따른 사양등을 복합적으로 고려한 후, 반복시행(Trial and Error)을 통해 최적의 수신 감도를 갖는 공진 주파수 반사 손실·이득과 임피던스 매칭을 결 정하게 됨은 물론이다.That is, in the case of such a glass antenna, it is very important to determine the pattern shape that greatly influences the radio wave reception sensitivity. Therefore, when determining the pattern, the glass antenna must be combined with the overall size of the glass and the specification according to the vehicle model. and Error) to determine the resonance frequency return loss and gain and impedance matching with the optimal reception sensitivity.

이때, 상기 패턴은 차체(그라운드 플레인)에 갇히면서 임피던스를 결정하는 L과 C 성분이 형성되고, 상기 L 성분은 글래스상에 형성된 패턴 길이에 의해 결정되며, 상기 C 성분은 글래스상에 형성된 패턴 간격에 의해 결정됨은 물론이다.At this time, the pattern is trapped in the vehicle body (ground plane) is formed L and C components that determine the impedance, the L component is determined by the pattern length formed on the glass, the C component is formed on the glass pattern spacing Of course it is determined by.

그러나, 이러한 글래스 안테나의 경우 최적의 수신 감도를 얻기 위해서는 안테나의 패턴에 의해 형성된 L과 C 성분을 조절해야 하며, 이는 상기 L과 C 성분을 서로 조합하면서 반복시행(Trial and Error)하여 L과 C 성분간의 최적 조화 상태를 결정하게 되며, 이로 인해 그 개발 기간이 장기간(약 3 - 6개월 소요됨)소요되는 불편이 있게 된다.However, in order to obtain an optimal reception sensitivity of such a glass antenna, the L and C components formed by the pattern of the antenna must be adjusted, which is repeated by combining and combining the L and C components with each other, thereby performing L and C components. Optimum harmony between components is determined, which leads to the inconvenience of requiring a long development period (approximately three to six months).

또한, 상기 L과 C 성분간의 조화를 통해 안테나 패턴을 결정하는 방식은 L 성분의 증가 시에는 공진 주파수의 변화와 더불어 C 성분도 함께 변화를 가져오게 되며, 이는 상기 차종마다 다른 사양의 글래스 크기로 인해 각각의 글래스 크기에 따라 상기 L과 C 성분간의 최적 조화를 통한 안테나 패턴의 튜닝(Tunning)이 서로 달라지게 되므로 개발 기간을 더욱 지연시키는 현상이 있게 된다.In addition, the method of determining the antenna pattern through the harmony between the L and C components causes a change in the C component as well as a change in the resonance frequency when the L component is increased, because of the glass size of the specification different for each vehicle model Since the tuning of the antenna pattern through the optimum matching between the L and C components is different according to the size of each glass, there is a phenomenon of further delaying the development period.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 윈드 쉴드 글래스에 형성된 안테나 패턴을 변경시키지 않은 상태에서 안테나 패턴 주위로 차체에 어스된 패턴을 변경시키면서 L과 C 성분을 조절하도록 해 개발 기간을 크게 줄임은 물론 안테나 패턴의 공용화도 달성함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and the development period by adjusting the L and C components while changing the earthed pattern around the antenna pattern without changing the antenna pattern formed on the windshield glass In addition to greatly reducing the antenna pattern to achieve the purpose of the purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부의 전파를 수신해 안테나모듈을 통해 차량 내부에 장착된 라디오로 전송하도록 윈드 쉴드 글래스의 한쪽 끝에서 끝단여유간격을 두고 일정한 패턴간격을 갖고 형성되어진 안테나패턴과, The present invention for achieving the above object, is formed with a predetermined pattern interval at one end of the end of the windshield glass to receive an external radio wave and transmit it to the radio mounted inside the vehicle through the antenna module. Antenna pattern,

상기 안테나패턴이 점유하지 않은 윈드 쉴드 글래스의 끝단여유간격내에서 안테나패턴에 대해 일정한 반사기여유간격을 두고 어스접지되는 폐 공간으로 형성되어진 반사기로 이루어진 것을 특징으로 한다.
The antenna pattern is characterized in that the reflector is formed of a closed space that is earth-grounded with a certain reflector margin space with respect to the antenna pattern within the end clearance gap of the windshield glass not occupied.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 매칭 패턴을 이용한 차량용 글래스 안테나의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 차량 내부에 장착된 라디오로 전파를 전송하는 안테나모듈(M)에 연결되도록 윈드 쉴드 글래스(G)에서 소정 공간을 점유한 안테나패턴(1)과, 이 안테나패턴(1)이 점유하지 않은 윈드 쉴드 글래스(G)의 측면 공간에서 어스(3)시켜 형성된 반사기(2)로 이루어지게 된다.1 is a block diagram of a vehicle glass antenna using a matching pattern according to the present invention, the present invention is a wind shield glass (G) to be connected to the antenna module (M) for transmitting radio waves to the radio mounted inside the vehicle The antenna pattern 1 occupies a predetermined space and the reflector 2 formed by the earth 3 in the side space of the wind shield glass G not occupied by the antenna pattern 1.

여기서, 상기 안테나패턴(1)은 윈드 쉴드 글래스(G)의 한쪽 끝에서 끝단여유간격(a)을 두고 일정한 패턴간격(d,e)을 갖고 형성되어진다.Here, the antenna pattern (1) is formed with a constant pattern spacing (d, e) at one end of the windshield glass (G) with an end margin gap (a).

또한, 상기 반사기(2)는 안테나패턴(1)이 점유하지 않은 윈드 쉴드 글래스(G)의 끝단여유간격(b)내에서 일정한 반사기여유간격(c)을 두고 어스(3)접지되는 폐 공간으로 형성되어진다.In addition, the reflector 2 is a closed space where the earth 3 is grounded with a constant reflector clearance gap c within the end clearance gap b of the windshield glass G not occupied by the antenna pattern 1. Is formed.

이때, 상기 반사기(2)의 어스(3)는 링터미널을 이용해 차체와 접지시켜 주게 됨은 물론이다.At this time, the earth 3 of the reflector 2 is grounded with the vehicle body using a ring terminal, of course.

또한, 상기 반사기(2)는 윈드 쉴드 글래스(G)에 형성된 안테나패턴(1)을 기준으로 하여 일정한 반사기여유간격(c)을 두고 전·후·좌·우의 윈드 쉴드 글래스(G)영역에 부착됨은 물론이다.In addition, the reflector 2 is attached to the windshield glass (G) region of the front, rear, left, and right with a constant reflector clearance gap (c) on the basis of the antenna pattern (1) formed on the windshield glass (G). Of course.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 윈드 쉴드 글래스(G)에 형성되는 글래스 안테나의 성능을 결정하는 안테나패턴(1)을 결정하기 위해 반사기(2)의 형상과 크기를 이용하게 된다.The present invention uses the shape and size of the reflector 2 to determine the antenna pattern 1 that determines the performance of the glass antenna formed on the windshield glass (G).

즉, 상기 윈드 쉴드 글래스(G)에 형성될 안테나패턴(1)이 결정(이때, 상기 안테나패턴(1)은 기 개발된 유형의 패턴을 사용하게 됨은 물론이다)된 상태에서 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 윈드 쉴드 글래스(G)의 안테나패턴(1)에 대해 반사기여유간격(c)을 두고 반사기(2)를 어스(3)를 매개로 차체에 접지시킨 상태로 부착시켜 주게 된다.That is, in the state in which the antenna pattern 1 to be formed on the windshield glass G is determined (at this time, the antenna pattern 1 will use a pattern of a previously developed type) as shown in FIG. As described above, the reflector 2 is attached to the vehicle body through the earth 3 with the reflector clearance gap c with respect to the antenna pattern 1 of the windshield glass G.

이때, 상기 안테나패턴(1)에 대해 반사기여유간격(c)을 두고 옆으로 부착된 반사기(2)는 가상적인 안테나패턴으로 작용 즉, 가 패턴으로서 차체와 같은 역할을 하게 된다.At this time, the reflector 2 attached to the antenna pattern 1 with the reflector free space c spaced laterally acts as a virtual antenna pattern, that is, as a temporary pattern and acts like a vehicle body.

이와 같이, 상기 안테나패턴(1)의 측면으로 부착된 반사기(2)는 차체의 형상이나 윈드 쉴드 글래스(G)의 면적에 따라 전파 수신 성능에 영향을 받는 안테나패턴(1)을 변형하지 않고서도, 상기 반사기(2)와 안테나패턴(1)간의 반사기여유간격(c)변경만으로도 안테나패턴(1)의 전파 수신 감도를 조정할 수 있게 된다.As described above, the reflector 2 attached to the side of the antenna pattern 1 may be modified without affecting the antenna pattern 1 affected by the radio wave reception performance according to the shape of the vehicle body or the area of the windshield glass G. The radio wave reception sensitivity of the antenna pattern 1 can be adjusted only by changing the reflector free space c between the reflector 2 and the antenna pattern 1.

이는, 상기 안테나패턴(1)에서 임피던스를 결정하는 L과 C 성분이 각각 패턴 길이와 패턴 간격에 의해 결정되고 또한 상기 L 성분과 C 성분이 함께 변화되는 특성이 있고, 이와 같은 안테나패턴(1)의 특성에 대해 상기 반사기(2)가 차체로서 작용하는 특성을 갖고 있어 결국, 상기 안테나패턴(1)과 반사기(2)간의 간격과 반사기(2)의 크기에 따라 윈드 쉴드 글래스(G)의 크기를 변경하고 또한, 상기 반사기(2)가 차체에 어스(3)됨에 따라 차체 형상도 변경하는 경우로서 작용하기 때문이다.This is because the L and C components that determine the impedance in the antenna pattern 1 are determined by the pattern length and the pattern spacing, respectively, and the L and C components are also changed together. Such an antenna pattern 1 The reflector 2 has a characteristic of acting as a vehicle body. Therefore, the size of the windshield glass G depends on the distance between the antenna pattern 1 and the reflector 2 and the size of the reflector 2. This is because it acts as a case of changing the shape of the vehicle body as the reflector 2 is earthed to the vehicle body.

이에 따라, 이와 같은 반사기(2)의 특성을 이용해 안테나패턴(1)을 고정(변화시키지 않음)한 상태에서 상기 반사기(2)의 형상이나 안테나패턴(1)과의 간격을 변경시켜주면서 최적의 전파 수신 감도를 튜닝(Tuning)할 수 있게 된다.Accordingly, while the antenna pattern 1 is fixed (not changed) by using the characteristics of the reflector 2, the shape of the reflector 2 or the distance between the antenna pattern 1 is changed while being optimal. It is possible to tune the radio wave reception sensitivity.

이와 같은 반사기(2)를 이용한 안테나패턴(1)의 튜닝의 예로서, 도 2(가)에 도시된 바와 같이 윈드 쉴드 글래스(G)에 안테나패턴(1)만이 형성되었을 때 시뮬레이션(Simulation)에 의한 C성분 분포가, 도 2(나)에와 같이 상기 안테나패턴(1)에 반사기여유간격(c)을 두고 형성된 반사기(2)의 존재에 의해 반사기(2)가 차체 역할을 해 보다 향상된 C성분 분포를 나타냄을 알 수 있게 된다.As an example of tuning the antenna pattern 1 using such a reflector 2, when only the antenna pattern 1 is formed in the wind shield glass G as shown in FIG. C component distribution is improved by the presence of the reflector 2 formed at the antenna pattern 1 with the reflector clearance gap c as shown in FIG. 2 (b). It can be seen that the component distribution.

또한, 상기 안테나패턴(1)에 따른 목표 대역에서의 반사손실은 도 3 (가)에서와 같이 약 -10dB 이하로 저하되는 것이 가장 바람직한 경우로서, 이와 같이 반사손실이 약 -10dB 내로 존재하는 것은 안테나패턴(1)의 패시브(passive)패턴의 설계가 아주 양호하게 되었음을 의미하게 된다.In addition, it is most preferable that the reflection loss in the target band according to the antenna pattern 1 is lowered to about -10 dB or less, as shown in FIG. 3 (a). This means that the design of the passive pattern of the antenna pattern 1 is very good.

이와 같은, 안테나패턴(1)에 따른 목표 대역에서의 반사손실 조절은 안테나패턴(1)의 패시브(passive)패턴인 길이와 간격등을 변경하면서 반복적으로 조정하여야 하지만, 상기 안테나패턴(1)의 측면으로 반사기여유간격(c)을 두고 부착된 반사기(2)를 이용하게 되면 도 3 (나)에 도시된 바와 같이 원하는 목표대역에 대한 반사손실을 튜닝(Tuning)할 수 있게 된다.As described above, the adjustment of the return loss in the target band according to the antenna pattern 1 should be repeatedly adjusted while changing the length and the interval, which are passive patterns of the antenna pattern 1, Using the reflector 2 attached to the side with the reflector margin (c) allows tuning of the return loss for the desired target band as shown in FIG.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 안테나패턴의 주위에 일정 간격을 두고 차체에 접지되어 차체 역할을 하는 반사기의 위치를 글래스상에서 변경하여, 안테나패턴이 갖는 임피던스인 L과 C 성분을 조정하므로 차종에 따른 안테나패턴의 개발을 단축하면서도 용이하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, according to the present invention, the position of the reflector, which is grounded to the vehicle body at a predetermined interval around the antenna pattern and serves as the vehicle body, is changed on the glass to adjust the L and C components, which are impedances of the antenna pattern, to the vehicle model. While shortening the development of the antenna pattern, there is an effect that can be easily.

Claims

Receives external radio waves and transmits them to the radio mounted inside the vehicle through the antenna module (M) and has a certain pattern interval (d, e) at one end of the windshield glass (G) with the end clearance gap (a). The antenna pattern 1 is formed,

To the closed space where the earth pattern (3) is grounded with a constant reflector clearance (c) with respect to the antenna pattern (1) within the end clearance gap (b) of the windshield glass (G) not occupied by the antenna pattern (1) Vehicle glass antenna using a matching pattern consisting of a reflector (2) formed.

The windshield glass of claim 1, wherein the reflector (2) has a predetermined reflector clearance gap (c) on the basis of the antenna pattern (1) formed on the windshield glass (G). Vehicle glass antenna using a matching pattern, characterized in that attached to the area.

The vehicle glass antenna of claim 1, wherein the earth (3) is grounded to the vehicle body using a ring terminal.