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WO2023048312A1 - 차량에 배치되는 광대역 안테나 - Google Patents

차량에 배치되는 광대역 안테나 Download PDF

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WO2023048312A1
WO2023048312A1 PCT/KR2021/013149 KR2021013149W WO2023048312A1 WO 2023048312 A1 WO2023048312 A1 WO 2023048312A1 KR 2021013149 W KR2021013149 W KR 2021013149W WO 2023048312 A1 WO2023048312 A1 WO 2023048312A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
region
radiator
antenna
boundary
area
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2021/013149
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정강재
이소연
김동진
박병용
조일남
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
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
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to PCT/KR2021/013149 priority Critical patent/WO2023048312A1/ko
Priority to KR1020237035569A priority patent/KR102677753B1/ko
Priority to US17/592,420 priority patent/US11688924B2/en
Priority to EP22165273.8A priority patent/EP4156414B1/en
Publication of WO2023048312A1 publication Critical patent/WO2023048312A1/ko
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    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40—Element having extended radiating surface
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    • H01Q5/328—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors between a radiating element and ground
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    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
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    • H01Q5/385—Two or more parasitic elements
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    • H01Q5/392—Combination of fed elements with parasitic elements the parasitic elements having dual-band or multi-band characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3822—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving specially adapted for use in vehicles

Definitions

  • This specification relates to a broadband antenna disposed in a vehicle.
  • a specific implementation relates to an antenna system having a broadband antenna implemented in a transparent material so as to be operable in various communication systems and a vehicle including the same.
  • a vehicle may perform a wireless communication service with other vehicles or surrounding objects, infrastructure, or base stations.
  • various communication services may be provided through a wireless communication system to which LTE communication technology or 5G communication technology is applied. Meanwhile, some of the LTE frequency bands may be allocated to provide 5G communication services.
  • the vehicle body and the vehicle roof are formed of a metal material to block radio waves. Accordingly, a separate antenna structure may be disposed above the vehicle body or roof. Alternatively, when the antenna structure is disposed under the vehicle body or roof, a portion of the vehicle body or roof corresponding to the antenna arrangement area may be formed of a non-metallic material.
  • the vehicle body or roof needs to be integrally formed.
  • the exterior of the vehicle body or roof may be formed of a metal material. Accordingly, there is a problem in that antenna efficiency may significantly decrease due to the vehicle body or roof.
  • a transparent antenna may be disposed on glass corresponding to a window of a vehicle to increase communication capacity without changing the exterior design of the vehicle.
  • antenna radiation efficiency and impedance bandwidth characteristics are deteriorated due to electrical loss of the transparent material antenna.
  • an antenna layer on which an antenna pattern is disposed and a ground layer on which a ground pattern is disposed are disposed on different planes.
  • it is necessary to increase the thickness between the antenna layer and the ground layer.
  • the vehicle transparent antenna layer and the ground layer need to be disposed on the same layer.
  • An antenna in which an antenna pattern and a ground pattern are disposed on the same layer as described above has a problem in that it is difficult to operate as a broadband antenna.
  • Another object is to provide an antenna of a transparent material that operates in a broadband capable of providing LTE and 5G communication services.
  • Another object of the present specification is to provide a broadband antenna structure made of a transparent material that can be implemented on a single plane in various shapes.
  • Another object of the present specification is to provide a broadband antenna structure made of a transparent material capable of reducing power supply loss and improving antenna efficiency while operating in a wideband.
  • Another object of the present specification is to provide an antenna structure made of a transparent material capable of improving antenna efficiency and miniaturizing the size while operating in a broadband.
  • Another object of the present specification is to provide a structure in which an antenna structure made of a transparent material with improved antenna efficiency while operating in a broadband can be disposed at various positions on a window of a vehicle.
  • Another object of the present specification is to improve communication performance by disposing a plurality of transparent antennas on glass of a vehicle or a display of an electronic device.
  • an antenna assembly includes a dielectric substrate; a radiator region formed as a conductive pattern on the dielectric substrate and configured to emit radio signals; a power supply line configured to apply a signal on the same plane as the conductive pattern of the radiator region; a first ground region disposed in an upper region from one side of the power supply line to one side of the radiator region and in an axial direction, and configured to emit a signal of a first band; and a second ground area disposed in a lower area of the radiator area on the other side of the feed line in an axial direction and configured to emit a signal of a third band, wherein the radiator area emits a signal of a second band is configured to
  • the first ground area includes a first side surface disposed to be spaced apart from the feed line and the radiator area, and a second side surface that is the other side surface of the first side surface, and the boundary of the first side surface is the radiator area It may be arranged to face one side and the boundary of the upper region at different intervals on the same plane, and the boundary of the first side or the boundary of the second side may be formed in a recessed shape.
  • the shape of one side of the radiator area and the first side of the first ground area are formed to face each other in a straight line structure spaced apart at equal intervals, and an end of the other side of the radiator area has a different length. It can be formed into a stepped structure.
  • the shape of one side surface of the radiator area and the first side surface of the first ground area are formed to face each other in a stair structure spaced apart at different intervals, and the ends of the other side surface of the radiator area have different lengths. It may be formed in a stepped structure.
  • the first boundary of the first side is spaced apart from the boundary of the feed line and disposed to face, and the second boundary of the first side is spaced apart from and faces the boundary of one side of the radiator region.
  • a third boundary of the first side surface may be disposed to face and be spaced apart from a boundary of an upper region of the radiator region.
  • the feed line is formed to have a first width and a second width at first and second points, which are different points, and has a concave portion and a convex portion, and the first and second points at the first point and the second point.
  • a first boundary of the side surface may be spaced apart from a boundary of the feed line by a first distance, so that the concave and convex parts of the feed line face the convex and concave parts of the first ground area.
  • the second boundary of the first side faces the boundary of one side of the radiator area and is spaced apart from the boundary of the one side of the radiator area by a second distance at a point
  • the third border of the first side faces the upper area of the radiator area. It is spaced apart from the boundary of and at one point by a third distance and disposed to face each other, the third distance is formed larger than the second distance, and the second distance may be formed greater than the first distance.
  • the concave part and the convex part of the feed line are arranged to face the convex part and the concave part of the second ground area, and the boundary between the convex part of the feed line is a boundary between the concave part of the second ground area and a fourth gap spaced apart from each other and face each other, and the fourth interval may be formed larger than the first interval.
  • the second ground area may be spaced apart from the boundary of the feed line by a fourth distance, and may have an end portion parallel to a lower area of the radiator area and have a rectangular shape.
  • the second ground area is arranged spaced apart from the boundary of the feed line by a fourth interval, and is configured in a triangular shape with a height decreasing in one direction from the boundary of the feed line, so that the distance to the radiator area may be configured to increase.
  • the first ground area corresponds to an upper area
  • an end portion of the second side surface is disposed on a line parallel to one axis to form a straight line structure; and a second region corresponding to a lower region than the first region and having a shorter length than an end of the first region.
  • the second area may be disposed to be spaced apart from the feed line and one side surface of the radiator area, and may be disposed to be spaced apart from an upper area of the radiator area.
  • the first ground region may include a first region corresponding to an upper region and configured of a plurality of conductive patterns having different end positions on the first side surface; and a second area corresponding to a lower area than the first area and having an end portion on the first side surface spaced apart from a boundary of the radiator area.
  • the length of the plurality of conductive patterns in the first region may be longer at an upper position in the one axial direction.
  • the first ground region may include a first region corresponding to an upper region and configured of a plurality of conductive patterns having different end positions on the first side surface; and a second area corresponding to an area higher than the first area and having an end portion on the first side surface spaced apart from a boundary of the radiator area.
  • ends of the plurality of conductive patterns may be formed in a structure in which a convex portion and a concave portion intersect.
  • the first ground area may be formed at a point where the ends of the second side surface are the same in the first area and the second area, thereby reducing the overall width of the antenna.
  • the radiator area, the power supply line, the first ground area, and the second ground area may be formed of a metal mesh pattern in which a plurality of grids are electrically connected.
  • the antenna assembly may be implemented as a transparent antenna on the dielectric substrate.
  • the radiator area, the feed line, the first ground area, and the second ground area constituting the transparent antenna may form a CPW structure disposed on the dielectric substrate.
  • lower ends of the feed line constituting the transparent antenna, the first ground area, and the second ground area may be configured to be connected to the feed line, the first ground, and the second ground of the junction on the same plane, respectively.
  • the feed line, the first ground, and the second ground of the junction may form a CPW structure disposed on a second dielectric substrate different from the dielectric substrate.
  • the dielectric substrate may be implemented as a transparent substrate, and the second dielectric substrate may be implemented as an opaque substrate.
  • a vehicle antenna system according to another aspect of the present specification is provided.
  • the vehicle has a conductive vehicle body that operates with an electrical ground.
  • the antenna system may include glass constituting a window of the vehicle; a dielectric substrate attached to the glass and configured to form conductive patterns in the form of a mesh grid; a radiator region formed as a conductive pattern on the dielectric substrate and configured to emit radio signals; a power supply line configured to apply a signal on the same plane as the conductive pattern of the radiator region; A first ground area disposed on one side of the power supply line and in an upper area in an axial direction of the radiator area and configured to radiate a signal of a first band - the radiator area to radiate a signal of a second band configured -; and a second ground area disposed in a lower area in one axis direction of the radiator area at the other side of the feed line and configured to emit a signal of a third band.
  • the first ground area includes a first side surface disposed to be spaced apart from the feed line and the radiator area, and a second side surface that is the other side surface of the first side surface, and the boundary of the first side surface is the radiator area It may be arranged to face one side and the boundary of the upper region at different intervals on the same plane, and the boundary of the first side or the boundary of the second side may be formed in a recessed shape.
  • the shape of one side of the radiator area and the first side of the first ground area may be formed to face each other in a straight line spaced apart at equal intervals or in a stepped structure spaced apart at different intervals.
  • An end of the other side of the radiator region may be formed in a stepped structure having different lengths.
  • the first boundary of the first side is spaced apart from the boundary of the feed line and disposed to face, and the second boundary of the first side is spaced apart from and faces the boundary of one side of the radiator region.
  • a third boundary of the first side surface may be disposed to face and be spaced apart from a boundary of an upper region of the radiator region.
  • the feed line, the radiator area, the first ground area, and the second ground area may constitute an antenna module.
  • the antenna system includes a transceiver circuit operably coupled to the antenna module through the feed line and controlling a radio signal of at least one of the first to third bands to be radiated through the antenna module; and a processor operatively coupled to the transceiver circuitry and configured to control the transceiver circuitry.
  • the processor may be configured to perform carrier aggregation (CA) or dual connection (DC) through the antenna module by controlling the transceiver circuit so that radio signals of different bands are applied to the power supply line.
  • CA carrier aggregation
  • DC dual connection
  • the radio signal of the first band is radiated through the first ground area
  • the radio signal of the second band is radiated through the radiator area
  • the radio signal of the third band is radiated through the second ground area It can be.
  • an antenna made of a transparent material operating in a broadband capable of providing LTE and 5G communication services may be provided by allowing grounds having an asymmetric structure to operate in different bands on both sides of the radiator area.
  • a transparent antenna made of a transparent material capable of broadband operation having a radiator area formed of step-structured conductive patterns having different widths to form multiple resonance points can be provided.
  • an antenna structure made of a transparent material capable of minimizing an antenna size while operating in a broadband through a CPW feeding structure and a radiator structure in which a ground area is formed in an asymmetrical structure.
  • an antenna structure made of a transparent material having improved antenna efficiency and transparency while operating in a broadband is provided by implementing a conductive pattern in a metal mesh structure and disposing a dummy pattern also in a dielectric region.
  • an antenna structure made of a transparent material with improved antenna efficiency while operating in a broadband can be placed in various positions, such as an upper, lower, or side area on a front window of a vehicle.
  • communication performance may be improved by disposing a plurality of transparent antennas on the glass of a vehicle or the display of an electronic device.
  • FIG. 1A is a configuration diagram illustrating an interior of a vehicle according to an example.
  • FIG. 1B is a configuration diagram of the interior of a vehicle viewed from the side according to an example.
  • FIG. 1 shows the type of V2X application.
  • FIG. 2b shows a standalone scenario supporting V2X SL communication and an MR-DC scenario supporting V2X SL communication.
  • 3A to 3C show a structure in which the antenna system can be mounted in a vehicle in relation to the present invention, in a vehicle including an antenna system mounted in the vehicle.
  • FIG. 4 is a block diagram referenced to describe a vehicle and an antenna system mounted therein according to an embodiment of the present invention.
  • 5a and 5b show a broadband CPW antenna configuration according to embodiments of the present specification.
  • FIG. 6 is a broadband CPW antenna configuration formed in a stepped structure according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 7 to 9 show main radiators and surface current distributions for each frequency band in the broadband CPW antenna configuration of FIG. 6 .
  • FIG. 10 shows a structure in which a dielectric substrate on which the broadband CPW antenna structure of FIG. 6 is formed is attached to glass.
  • 11a and 11b show return loss and efficiency characteristics of the broadband CPW antenna in the structure in which the dielectric substrate of FIG. 10 is attached to glass.
  • FIG. 12A is an enlarged view of a portion of a feed line in the broadband CPW antenna structure of FIG. 6 .
  • FIG. 13A is an enlarged view of a boundary between a first ground area and a radiator area facing the asymmetric broadband CPW antenna structure of FIG. 6 .
  • FIG. 13b compares return loss characteristics according to a change in spacing in the broadband CPW antenna structures of FIGS. 6 and 13a.
  • FIG. 14A is an enlarged view of a boundary between first and second ground areas and a radiator area facing each other in the broadband CPW antenna structure of FIG. 6 .
  • FIG. 15 shows a layered structure and a mesh lattice structure of an antenna assembly in which a transparent antenna realized in the form of a metal mesh is disposed on glass presented in this specification.
  • 16A is a view in which an antenna assembly disposed on a vehicle window, which is a transparent area, or a dielectric substrate attached to the window, and a CPW transmission line and a connector structure disposed in an opaque area are combined.
  • FIG. 16B is an enlarged view of a junction between a transparent area and an opaque area of FIG. 16A.
  • 17A shows a front view of a vehicle in which a transparent antenna formed in glass according to the present disclosure may be implemented.
  • 17B shows a detailed configuration of a transparent glass assembly in which a transparent antenna according to the present specification can be implemented.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of a vehicle equipped with a vehicle antenna system according to an embodiment.
  • an antenna system mounted on a vehicle may include a plurality of antennas, a transceiver circuit for controlling them, and a processor.
  • FIG. 1A is a configuration diagram illustrating an interior of a vehicle according to an example.
  • FIG. 1B is a configuration diagram of the interior of a vehicle viewed from the side according to an example.
  • the present invention relates to an antenna unit (ie, an internal antenna system) 1000 capable of transmitting and receiving signals such as GPS, 4G wireless communication, 5G wireless communication, Bluetooth, or wireless LAN.
  • the antenna unit (ie, antenna system) 1000 capable of supporting these various communication protocols may be referred to as an integrated antenna module 1000.
  • the antenna system 1000 may include a telematics module (TCU) 300 and an antenna assembly 1100 .
  • the antenna assembly 1100 may be disposed on a window of a vehicle.
  • the present specification relates to a vehicle 500 having such an antenna system 1000.
  • the vehicle 500 may be configured to include a housing 10 including a dash board and a telematics unit (TCU) 300 .
  • the vehicle 500 may be configured to include a mounting bracket for mounting the telematics module (TCU) 300 thereon.
  • a vehicle 500 according to the present invention includes a telematics unit (TCU) 300 and an infotainment unit 600 configured to be connected therewith.
  • a part of the front pattern of the infotainment unit 600 may be implemented in the form of a dashboard of a vehicle.
  • a display 610 and an audio unit 620 may be included in a dashboard of a vehicle.
  • the antenna assembly 1100 presented in this specification that is, the upper region 310a, the lower region 310b, and the side region of the front window 310 of the region where the antenna module 1100 in the form of a transparent antenna can be disposed.
  • (320) may be at least one.
  • the antenna assembly 1100 presented in this specification may be formed on the side window 320 on the side of the vehicle in addition to the front window 310 .
  • the antenna assembly 1100 when the antenna assembly 1100 is disposed in the lower region 310b of the front window 310, it may be operably coupled with the TCU 300 disposed inside the vehicle.
  • the antenna assembly 1100 When the antenna assembly 1100 is disposed on the upper region 310a or the side region 310c of the front window 310, it can be operably coupled with a TCU outside the vehicle.
  • a TCU coupling configuration inside or outside the vehicle.
  • V2X communication is V2V (Vehicle-to-Vehicle), which refers to communication between vehicles, V2I (Vehicle to Infrastructure), which refers to communication between a vehicle and an eNB or RSU (Road Side Unit), vehicle and individual It includes communication between vehicles and all entities, such as V2P (Vehicle-to-Pedestrian) and V2N (vehicle-to-network), which refer to communication between terminals owned by (pedestrians, cyclists, vehicle drivers, or passengers).
  • V2V Vehicle-to-Vehicle
  • V2I Vehicle to Infrastructure
  • eNB or RSU Raad Side Unit
  • V2P Vehicle-to-Pedestrian
  • V2N vehicle-to-network
  • V2X communication may indicate the same meaning as V2X sidelink or NR V2X, or may indicate a wider meaning including V2X sidelink or NR V2X.
  • V2X communication for example, forward collision warning, automatic parking system, cooperative adaptive cruise control (CACC), loss of control warning, traffic congestion warning, traffic vulnerable safety warning, emergency vehicle warning, when driving on a curved road It can be applied to various services such as speed warning and traffic flow control.
  • CACC cooperative adaptive cruise control
  • V2X communication may be provided through a PC5 interface and/or a Uu interface.
  • specific network entities for supporting communication between the vehicle and all entities may exist.
  • the network entity may be a base station (eNB), a road side unit (RSU), a terminal, or an application server (eg, a traffic safety server).
  • a terminal performing V2X communication is not only a general portable terminal (handheld UE), but also a vehicle terminal (V-UE (Vehicle UE)), a pedestrian terminal (pedestrian UE), a base station type (eNB type) RSU, or a terminal It may mean a UE type RSU, a robot equipped with a communication module, and the like.
  • V2X communication may be performed directly between terminals or through the network entity (s).
  • V2X operation modes may be classified according to the method of performing such V2X communication.
  • a Road Side Unit is a V2X service-capable device that can communicate with and receive mobile vehicles using V2I services.
  • RSU is a fixed infrastructure entity that supports V2X applications, and can exchange messages with other entities that support V2X applications.
  • RSU is a term often used in existing ITS specifications, and the reason for introducing this term into the 3GPP specification is to make the document easier to read in the ITS industry.
  • RSU is a logical entity that combines V2X application logic with functions of eNB (referred to as eNB-type RSU) or UE (referred to as UE-type RSU).
  • V2I Service is a type of V2X service, one is a vehicle and the other is an entity belonging to infrastructure.
  • V2P service is also a V2X service type, one is a vehicle, and the other is a device carried by an individual (eg, a portable terminal carried by a pedestrian, cyclist, driver, or passenger).
  • V2X Service is a type of 3GPP communication service in which a transmitting or receiving device is related to a vehicle. It can be further divided into V2V service, V2I service, and V2P service according to the counterparty participating in the communication.
  • V2X enabled UE is a UE that supports V2X service.
  • V2V Service is a type of V2X service, which is a vehicle for both sides of communication.
  • the V2V communication range is the direct communication range between two vehicles participating in the V2V service.
  • V2X applications called V2X are (1) vehicle-to-vehicle (V2V), (2) vehicle-to-infrastructure (V2I), (3) vehicle-to-network (V2N), (4) )
  • V2P vehicle-to-pedestrian
  • Figure 2a shows the type of V2X application.
  • four types of V2X applications can use "co-operative awareness" to provide more intelligent services for end users.
  • Vehicle platooning enables vehicles to dynamically form platoons that move together. All vehicles in a platoon get information from the lead vehicle to manage this platoon. This information allows the vehicles to drive more harmoniously than normal, go in the same direction and travel together.
  • Extended sensors are raw or processed data collected through local sensors or live video images from vehicles, road site units, pedestrian devices, and V2X application servers. allow data to be exchanged. Vehicles can increase awareness of their environment beyond what their own sensors can detect, giving them a broader and more holistic picture of the local situation. High data rate is one of its main features.
  • Advanced driving enables semi-autonomous or fully-autonomous driving.
  • Each vehicle and/or RSU shares self-recognition data obtained from local sensors with nearby vehicles, enabling the vehicles to synchronize and adjust trajectories or maneuvers.
  • Each vehicle shares driving intent with the close-driving vehicle.
  • Remote driving allows remote drivers or V2X applications to drive remote vehicles for passengers who cannot drive on their own or with remote vehicles in hazardous environments.
  • Driving based on cloud computing can be used where fluctuations are limited and routes are predictable, such as in public transport. High reliability and low latency are key requirements.
  • FIG. 2b shows a standalone scenario supporting V2X SL communication and an MR-DC scenario supporting V2X SL communication.
  • the gNB provides control / configuration for V2X communication of the terminal in both LTE SL and NR SL.
  • ng-eNB provides control / configuration for V2X communication of the terminal in both LTE SL and NR SL.
  • the eNB provides control / configuration for V2X communication of the terminal in both LTE SL and NR SL.
  • the V2X communication of the terminal in LTE SL and NR SL is controlled / configured by Uu while the terminal is configured as EN-DC.
  • the V2X communication of the terminal in LTE SL and NR SL is controlled / configured by Uu while the terminal is configured in NE-DC.
  • V2X communication of the terminal in LTE SL and NR SL is controlled / configured by Uu while the terminal is configured as NGEN-DC.
  • a vehicle may perform wireless communication with an eNB and/or a gNB through an antenna system to support V2X communication.
  • the antenna system may be configured as an internal antenna system as shown in FIGS. 1A and 1B.
  • FIGS. 3A to 3C it may be implemented as an external antenna system and/or an internal antenna system.
  • FIGS. 3A to 3C show a structure in which the antenna system can be mounted in a vehicle in relation to the present invention, in a vehicle including an antenna system mounted in the vehicle.
  • FIGS. 3A to 3C show a configuration capable of performing wireless communication through a transparent antenna formed on a vehicle front window 310 .
  • the antenna system 1000 including a transparent antenna may be implemented inside a front window of a vehicle and inside the vehicle.
  • wireless communication may also be performed through a transparent antenna formed on the side glass of the vehicle in addition to the front window of the vehicle.
  • the vehicle antenna system including the transparent antenna according to the present invention may be combined with other antennas.
  • a separate antenna system 1000b may be further configured in addition to the antenna system 1000 implemented as a transparent antenna.
  • 3A to 3B show a shape in which a separate antenna system 1000b in addition to the antenna system 1000 is mounted on or in the roof of a vehicle.
  • FIG. 3C shows a structure in which, in addition to the antenna system 1000, a separate antenna system 1000b is mounted in a roof frame of a vehicle roof and a rear mirror.
  • the present invention in order to improve the appearance of a car (vehicle) and preserve telematics performance in a collision, the existing shark fin antenna is replaced with a non-protruding flat antenna. can do.
  • the present invention intends to propose an antenna in which an LTE antenna and a 5G antenna are integrated in consideration of 5th generation (5G) communication along with providing existing mobile communication service (LTE).
  • an antenna system 1000 implemented as a transparent antenna may be implemented on a front window 310 of a vehicle and inside the vehicle. Meanwhile, the second antenna system 1000b corresponding to an external antenna is disposed on the roof of the vehicle.
  • a radome (2000a) for protecting the antenna system 1000 from an external environment and an external impact during driving of a vehicle may surround the second antenna system 1000b.
  • the radome 2000a may be made of a dielectric material through which radio signals transmitted/received between the second antenna system 1000b and the base station may pass.
  • the antenna system 1000 implemented as a transparent antenna may be implemented on a front window 310 of a vehicle and inside the vehicle.
  • the second antenna system 1000b corresponding to an external antenna may be disposed in a roof structure of a vehicle, and at least a part of the roof structure may be implemented with non-metal.
  • at least a part of the roof structure 2000b of the vehicle may be made of non-metal and made of a dielectric material through which radio signals transmitted/received between the antenna system 1000b and the base station may be transmitted.
  • the antenna system 1000 implemented as a transparent antenna may be implemented in a rear window 330 of the vehicle and inside the vehicle.
  • the second antenna system 1000b corresponding to an external antenna may be disposed inside the roof frame of the vehicle, and at least a portion of the roof frame 2000c may be implemented with non-metal.
  • at least a part of the roof frame 2000c of the vehicle 500 is made of non-metal and can be made of a dielectric material through which radio signals transmitted/received between the second antenna system 1000b and the base station can pass through. there is.
  • a beam pattern by an antenna provided in an antenna system 1000 mounted on a vehicle may be formed in a direction perpendicular to the front window 310 or the rear window 330. there is. Meanwhile, beam coverage may be further formed by a predetermined angle in a horizontal region based on the vehicle body by an antenna provided in the second antenna system 1000 mounted in the vehicle.
  • the vehicle 500 may not include the antenna system 1000b corresponding to an external antenna, but may include only an antenna unit (ie, an internal antenna system) 1000 corresponding to an internal antenna.
  • an antenna unit ie, an internal antenna system
  • FIG. 4 is a block diagram referenced to describe a vehicle and an antenna system mounted therein according to an embodiment of the present invention.
  • Vehicle 500 may be an autonomous vehicle.
  • the vehicle 500 may switch to an autonomous driving mode or a manual mode (pseudo driving mode) based on a user input.
  • the vehicle 500 may switch from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on a user input received through the user interface device 510 .
  • a telematics unit installed in the vehicle 500 may perform operations such as object detection, wireless communication, navigation, and vehicle sensors and interfaces in relation to the manual mode and the autonomous driving mode. Specifically, the telematics unit mounted in the vehicle 500 may perform a corresponding operation in cooperation with the antenna module 300, the object detection device 520, and other interfaces. Meanwhile, the communication device 400 may be disposed in a telematics unit separately from the antenna system 300 or disposed in the antenna system 300 .
  • the vehicle 500 may switch to an autonomous driving mode or a manual mode based on driving situation information.
  • the driving situation information may be generated based on object information provided by the object detection device 520 .
  • the vehicle 500 may switch from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on driving situation information generated by the object detection device 520 .
  • the vehicle 500 may switch from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on driving situation information received through the communication device 400 .
  • the vehicle 500 may switch from the manual mode to the autonomous driving mode or from the autonomous driving mode to the manual mode based on information, data, and signals provided from an external device.
  • the autonomous vehicle 500 When the vehicle 500 is operated in the autonomous driving mode, the autonomous vehicle 500 may be operated based on a driving system. For example, the self-driving vehicle 500 may operate based on information, data, or signals generated by a driving system, an exit system, or a parking system.
  • the autonomous vehicle 500 When the vehicle 500 is operated in the manual mode, the autonomous vehicle 500 may receive a user input for driving through a driving control device. Based on the user input received through the driving control device, the vehicle 500 may be driven.
  • the vehicle 500 may include a user interface device 510 , an object detection device 520 , a navigation system 550 , and a communication device 400 .
  • the vehicle may further include a sensing unit 561, an interface unit 562, a memory 563, a power supply unit 564, and a vehicle control device 565 in addition to the above-described devices.
  • the vehicle 500 may further include components other than the components described herein, or may not include some of the components described herein.
  • the user interface device 510 is a device for communication between the vehicle 500 and a user.
  • the user interface device 510 may receive a user input and provide information generated in the vehicle 500 to the user.
  • the vehicle 500 may implement UI (User Interfaces) or UX (User Experience) through the user interface device 510 .
  • UI User Interfaces
  • UX User Experience
  • the object detection device 520 is a device for detecting an object located outside the vehicle 500 .
  • the objects may be various objects related to driving of the vehicle 500 . Meanwhile, objects may be classified into moving objects and fixed objects.
  • the moving object may be a concept including other vehicles and pedestrians.
  • a fixed object may be a concept including traffic signals, roads, and structures.
  • the object detection device 520 may include a camera 521 , a radar 522 , a lidar 523 , an ultrasonic sensor 524 , an infrared sensor 525 , and a processor 530 .
  • the object detection device 520 may further include components other than the described components or may not include some of the described components.
  • the processor 530 may control overall operations of each unit of the object detection device 520 .
  • the processor 530 may detect and track an object based on the obtained image.
  • the processor 530 may perform operations such as calculating a distance to an object and calculating a relative speed with an object through an image processing algorithm.
  • the object detection device 520 may include a plurality of processors 530 or may not include the processor 530 .
  • each of the camera 521, the radar 522, the lidar 523, the ultrasonic sensor 524, and the infrared sensor 525 may individually include a processor.
  • the object detection device 520 may be operated according to the control of the processor or the controller 570 of the device in the vehicle 500.
  • the navigation system 550 may provide vehicle location information based on information acquired through the communication device 400, particularly the location information unit 420. Also, the navigation system 550 may provide a road guidance service to a destination based on current location information of the vehicle. In addition, the navigation system 550 may provide guide information about nearby locations based on information obtained through the object detection device 520 and/or the V2X communication unit 430 . Meanwhile, based on the V2V, V2I, and V2X information obtained through the wireless communication unit 460 operating together with the antenna system 1000 according to the present invention, guidance information, autonomous driving service, etc. may be provided.
  • the communication device 400 is a device for communicating with an external device.
  • the external device may be another vehicle, a mobile terminal, or a server.
  • the communication device 400 may include at least one of a transmission antenna, a reception 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-distance communication unit 410, a location information unit 420, a V2X communication unit 430, an optical communication unit 440, a broadcast transmission/reception unit 450, and a processor 470.
  • the communication device 400 may further include components other than the described components, or may not include some of the described components.
  • the short-range communication unit 410 is a unit for short-range communication.
  • the short-range communication unit 410 may perform short-range communication between the vehicle 500 and at least one external device by forming wireless area networks.
  • the location information unit 420 is a unit for obtaining location information of the vehicle 500 .
  • the location information unit 420 may include a Global Positioning System (GPS) module or a Differential Global Positioning System (DGPS) module.
  • GPS Global Positioning System
  • DGPS Differential Global Positioning System
  • the V2X communication unit 430 is a unit for performing wireless communication with a server (V2I: Vehicle to Infrastructure), another vehicle (V2V: Vehicle to Vehicle), or a pedestrian (V2P: Vehicle to Pedestrian).
  • the V2X communication unit 430 may include an RF circuit capable of implementing communication with infrastructure (V2I), vehicle-to-vehicle communication (V2V), and pedestrian communication (V2P) protocols.
  • the optical communication unit 440 is a unit for communicating with an external device via light.
  • the optical communication unit 440 may include an optical transmitter that converts an electrical signal into an optical signal and transmits the optical signal to the outside and an optical receiver that converts the received optical signal into an electrical signal.
  • the light emitting unit may be integrally formed with a lamp included in the vehicle 500 .
  • the wireless communication unit 460 is a unit that performs wireless communication with one or more communication systems through one or more antenna systems.
  • the wireless communication unit 460 may transmit and/or receive a signal to a device in the first communication system through the first antenna system.
  • the wireless communication unit 460 may transmit and/or receive a signal to a device in the second communication system through the second antenna system.
  • the first communication system and the second communication system may be an LTE communication system and a 5G communication system, respectively.
  • the first communication system and the second communication system are not limited thereto and can be extended to any other communication system.
  • the antenna module 300 disposed inside the vehicle 500 may include a wireless communication unit.
  • the vehicle 500 may be an electric vehicle (EV) or a vehicle capable of connecting to a communication system independently of an external electronic device.
  • the communication device 400 includes a short-distance communication unit 410, a location information module 420, a V2X communication unit 430, an optical communication unit 440, a 4G wireless communication module 450, and a 5G wireless communication module 460. may include at least one of them.
  • the 4G wireless communication module 450 may 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. In addition, the 4G wireless communication module 450 may receive one or more 4G reception signals from a 4G base station.
  • up-link (UL) multi-input multi-output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G transmission signals transmitted to a 4G base station.
  • down-link (DL) multi-input multi-output (MIMO) may be performed by a plurality of 4G reception signals received from a 4G base station.
  • the 5G wireless communication module 460 may 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) structure.
  • NSA non-stand-alone
  • a 4G base station and a 5G base station may be deployed in a non-stand-alone (NSA) structure.
  • SA stand-alone
  • the 5G wireless communication module 460 may transmit and receive 5G signals with a 5G base station through a 5G mobile communication network. At this time, the 5G wireless communication module 460 may transmit one or more 5G transmission signals to the 5G base station.
  • the 5G wireless communication module 460 may receive one or more 5G reception signals from a 5G base station.
  • the 5G frequency band may use the same band as the 4G frequency band, and this may be referred to as LTE re-farming.
  • a 5G frequency band a Sub6 band, which is a band of 6 GHz or less, may be used.
  • a mmWave band may be used as a 5G frequency band to perform broadband high-speed communication.
  • an electronic device may perform beam forming for communication coverage expansion with a base station.
  • the 5G communication system can support a larger number of multi-input multi-outputs (MIMO) to improve transmission speed.
  • MIMO multi-input multi-outputs
  • up-link (UL) MIMO may be performed by a plurality of 5G transmission signals transmitted to a 5G base station.
  • DL MIMO down-link (DL) MIMO may be performed by a plurality of 5G received signals received from a 5G base station.
  • the 4G wireless communication module 450 and the 5G wireless communication module 460 may be in a dual connectivity (DC) state with a 4G base station and a 5G base station.
  • dual connectivity with the 4G base station and the 5G base station may be referred to as EN-DC (EUTRAN NR DC).
  • EN-DC EUTRAN NR DC
  • throughput can be improved through inter-CA (Carrier Aggregation). Therefore, the 4G base station and the 5G base station and 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.
  • the 4G wireless communication module 450 and the 5G wireless communication Short-range communication between electronic devices may be performed using the module 460.
  • wireless communication may be performed between vehicles by a V2V scheme without passing through a base station.
  • carrier aggregation 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 may be performed using the 4G wireless communication module 450 and the Wi-Fi communication module 113
  • 5G + WiFi carrier aggregation may 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 the user interface device 510 .
  • the vehicle display device may be referred to as a telematics device or an audio video navigation (AVN) device.
  • APN audio video navigation
  • the antenna assembly means a structure in which conductive patterns are combined on a dielectric substrate, and may also be referred to as an antenna module.
  • FIGS. 5A and 5B show a broadband CPW antenna configuration according to embodiments of the present specification.
  • 5A shows a broadband CPW antenna structure having an extended ground structure.
  • 5B shows a wideband CPW antenna configuration with an extended stepped ground structure.
  • the extended ground structure of FIG. 5A it is possible to design a compact broadband CPW antenna structure.
  • a current path can be increased through the extended stepped ground structure of FIG. 5B, and accordingly, a compact broadband CPW antenna structure can be designed.
  • the width of the first ground region 1150b of FIG. 5B may be narrower than that of the first ground region 1150a of FIG. 5A . Accordingly, the extended stepped ground structure of FIG. 5B can further miniaturize the antenna structure than the extended ground structure of FIG. 5A.
  • the first ground regions 1210a and 1210b may be defined as ground regions disposed on one side of the radiator regions 1110a and 1110b.
  • antenna assemblies 1100a and 1100b having a broadband CPW antenna structure will be described.
  • Antenna assemblies having a broadband CPW structure may also be referred to as antenna modules 1100a and 1100b.
  • an antenna assembly 1100a may include a dielectric substrate 1010, a radiator region 1110a, a feed line 1120a, a first ground region 1150a, and a second ground region 1160a.
  • an antenna assembly 1100b may include a dielectric substrate 1010, a radiator region 1110b, a feed line 1120b, a first ground region 1150b, and a second ground region 1160b.
  • the dielectric substrate 1010 is configured such that radiator regions 1110a and 1110b, power supply lines 1120a and 1120b, first ground regions 1150a and 1150b, and second ground regions 1160a are disposed on a surface.
  • the dielectric substrate 1010 is implemented as a substrate having a predetermined permittivity and thickness.
  • the dielectric substrate 1010 may be implemented as a transparent substrate made of a transparent material.
  • the radiator regions 1110a and 1110b are formed as conductive patterns on the dielectric substrate 1010 to emit radio signals.
  • the conductive pattern may include a metal mesh grid 1020a. That is, the antenna assembly 1100 may be implemented as a metal mesh grid 1020a configured such that a plurality of grids are interconnected.
  • the dummy mesh grid 1020b disposed in the dielectric region may be implemented as an open dummy pattern in which a plurality of grids are disconnected at connection points.
  • the power supply lines 1120a and 1120b may be configured to apply signals on the same plane as the conductive patterns of the radiator regions 1110a and 1110b. Accordingly, since the radiator regions 1110a and 1110b and the feed lines 1120a and 1120b are disposed on the same plane, a CPW antenna structure is implemented.
  • the first ground regions 1150a and 1150b may be disposed in the upper region R1 from one side of the feed lines 1120a and 1120b to one side of the radiator regions 1110a and 1110b and in one axial direction.
  • One axis direction may be the y-axis direction, but is not limited thereto.
  • the first ground regions 1150a and 1150b are illustrated as being disposed in the upper regions R1 of the radiator regions 1110a and 1110b, it is not limited thereto.
  • they may be disposed on one side, the other side, or a lower area of the radiator regions 1110a and 1110b.
  • the second ground regions 1160a and 1160b may be disposed in a lower region in one axial direction of the radiator regions 1110a and 1110b at the other side of the feed lines 1120a and 1120b. Accordingly, the lengths of the second ground regions 1160a and 1160b along one axis are shorter than the lengths of the first ground regions 1150a and 1150b along one axis. One axis direction may be the y-axis direction, but is not limited thereto. Although the second ground regions 1160a and 1160b are illustrated as being disposed in the lower regions R2 of the radiator regions 1110a and 1110b, it is not limited thereto. Depending on the angle at which the antenna assemblies 1100a and 1100b are disposed, they may be disposed on one side, the other side, or an upper region of the radiator regions 1110a and 1110b.
  • the antenna assembly 1100a of FIG. 5A has a CPW antenna structure. consists of Similarly, since the first ground region 1150b and the second ground region 1160b are disposed on the same plane as the radiator region 1110b (ie, the same dielectric substrate 1010), the antenna assembly 1100b of FIG. 5B It also consists of a CPW antenna structure.
  • the broadband CPW antenna configuration presented in this specification is configured so that each conductive pattern radiates a radio signal in a different band, and thus can operate as a broadband antenna.
  • the first ground regions 1150a and 1150b may be configured to radiate signals of the first band.
  • the radiator regions 1110a and 1110b may be configured to radiate signals of a second band higher than the first band.
  • the second ground regions 1160a and 1160b may be configured to radiate signals of a third band higher than the second band.
  • the second band may be a band higher than the first band
  • the third band may be set to a band higher than the second band.
  • the first band corresponding to LB may be set to include 800 MHz, but is not limited thereto.
  • the second band corresponding to MB/HB may be set to include 2200 MHz, but is not limited thereto.
  • the third band corresponding to the UHB or Sub6 band may be set to include 3500 MHz, but is not limited thereto.
  • the first ground regions 1150a and 1150b have first side surfaces S1a and S1b disposed to be spaced apart from the power supply lines 1120a and 1120b and the radiator regions 1110a and 1110b and other side surfaces of the first side surfaces S1a and S1b.
  • the second side surfaces S2a and S2b may be provided.
  • the first and second side surfaces S1a and S1b and the second side surfaces S2a and S2b form a boundary of a conductive pattern (ie, a metal mesh grid) constituting the first ground regions 1150a and 1150b. do.
  • the boundary between the first side surfaces S1a and S1b of the first ground regions 1150a and 1150b is disposed to face one side surface of the radiator regions 1110a and 1110b and the boundary between the upper region at different intervals on the same plane.
  • the boundary between the first side surfaces S1a and S1b of the first ground regions 1150a and 1150b is further spaced apart from the boundary of the upper region than the boundary between one side surface of the radiator regions 1110a and 1110b. Accordingly, the first region R1, which is an upper region of the first ground regions 1150a and 1150b, operates as a more independent radiator than the second region R2, which is a lower region.
  • the first ground regions 1150a and 1150b have a large area and operate as an independent radiator, and the first region R1 and the second region R2 adjacent to the radiator regions 1110a and 1110b have a high frequency of the first band. It can emit radio signals.
  • the boundary between the first side surfaces S1a and S1b or the boundary between the second side surfaces S2a and S2b of the first ground regions 1150a and 1150b may be formed in a recessed shape.
  • a boundary of the first side surface S1a of the first ground area 1150a may be formed in a recessed shape.
  • a boundary of the second side surface S2b of the first ground area 1150b may be formed in a recessed shape.
  • the boundary between the first side surfaces S1a and S1b or the boundary between the second side surfaces S2a and S2b is formed in a recessed shape means that the positions of the ends on one axis are formed differently. Accordingly, the conductive patterns CP1 to CP5 constituting the first ground region 1150a of FIG. 5A may be formed to have different lengths and resonate at different frequencies.
  • one side surface of the radiator area 1110a and the first side surface of the first ground area 1150a may be formed to face each other in a straight line structure spaced at equal intervals.
  • An end of the other side of the radiator region 1110a may be formed in a stepped structure having different lengths. Accordingly, antenna performance may be optimized in each sub-band of the second band by the step structure of the radiator region 1110a. Accordingly, the operating bandwidth of the radiator region 1110a may cover the entire band of the second band.
  • the first region R1 which is a lower region, may be composed of a plurality of sub regions SR1 and SR2.
  • the second region R2, which is an upper region may also include a plurality of sub regions SR3 and SR4.
  • the first sub-region SR1 may be a region in which the location of an end adjacent to the radiator region 1120 is constant.
  • the second sub-region SR2 may be spaced apart from one side of the radiator region 1110b and may be configured to have different end positions of the respective conductive patterns.
  • An end of each conductive pattern in the third sub region SR3 is formed inside the end of the radiator region 1110b.
  • end positions of some of the conductive patterns of the fourth sub region SR4 may be formed outside of end positions of the conductive patterns of the third sub region SR3 .
  • an end position of some of the conductive patterns of the fourth sub region SR4 may be formed outside the end position of the radiator region 1120b.
  • the first ground region 1150a may include a first region R1 and a second region R2.
  • the first region R1 corresponds to the upper region and may include a plurality of conductive patterns CP2 to CP5 having different end positions on the first side surface S1a.
  • the second region R2 may correspond to a lower region than the first region R1 and may be formed on the first side surface S1a to have an end spaced apart from the boundary of the radiator region 1110a.
  • the length of the plurality of conductive patterns CP2 to CP5 in the first region R1 may be longer at an upper position in one axial direction.
  • the shapes of one side surface of the radiator area 1110b and the first side surface of the first ground area 1150b may be formed to face each other in a stepped structure spaced apart at different intervals.
  • Antenna performance may be optimized in each sub-band of the first band by the stair structure of the first ground region 1150b. there is. Accordingly, the operating bandwidth of the first ground region 1150b may cover the entire band of the first band.
  • An end of one side of the radiator region 1110b and an end of the other side of the radiator region 1110b may be formed in a stepped structure having different lengths.
  • Antenna performance may be optimized in each sub-band of the second band by the step structure of the radiator region 1110a. there is. Accordingly, the operating bandwidth of the radiator region 1110a may cover the entire band of the second band.
  • the shape of one side of the radiator region 1110b and the first side of the first ground region 1150b are formed in a stepped structure spaced apart at different intervals to reduce the width of the antenna assembly 1100b.
  • the first ground region 1150b may include a first region R1 and a second region R2.
  • the first region R1 corresponds to the upper region and may include a plurality of conductive patterns having different end positions on the first side surface S1b.
  • the second region R2 may correspond to a lower region than the first region R1 and may be formed on the first side surface S1b to have an end spaced apart from the boundary of the radiator region 1110a.
  • Ends of the plurality of conductive patterns in the first region R1 may be formed in a structure in which a convex portion and a concave portion intersect.
  • the structure in which the ends of the plurality of conductive patterns cross the convex portion and the concave portion means that the structure in which the length of the end portion increases and decreases is repeated. That is, the structure in which the ends of the plurality of conductive patterns intersect with the convex portion and the concave portion means that the ends of the plurality of conductive patterns are disposed outside and inside with respect to a specific line on one axis. Accordingly, the size of the entire antenna may be reduced by increasing the length of the current path formed along the boundary line of the conductive patterns.
  • the first ground region 1150b may be configured such that the ends of the second side surface S2b are formed at the same point in the first region R1 and the second region R2. Accordingly, the width of the entire antenna may be reduced by the first ground region 1150b formed at the same point as the end of the second side surface S2b. As the width of the entire antenna is reduced, the overall antenna size can be miniaturized.
  • FIG. 6 is a configuration of a broadband CPW antenna formed in a stepped structure according to an embodiment of the present specification.
  • the wideband CPW antenna configuration of FIG. 6 is partially similar to the wideband CPW antenna configuration of FIG. 5B.
  • the configuration of the broadband CPW antenna of FIG. 6 has a difference in that the detailed shapes of the feed line, the first and second ground regions, and the radiator region are formed in a more elaborate stepped structure.
  • the wideband CPW antenna configuration of FIG. 6 has a difference in that the feed line 1120 is also formed in a stepped structure.
  • the difference is that the second side surface S2 of the first ground area 1150 is also formed in a stepped structure.
  • the shape of the second ground area 1160 has a difference in that it is formed in a triangular structure rather than a rectangular structure.
  • an antenna assembly 1100 may include a dielectric substrate 1010, a radiator region 1110, a feed line 1120, a first ground region 1150, and a second ground region 1160.
  • a configuration and arrangement structure of an extended stepped ground structure according to another embodiment will be described.
  • the dielectric substrate 1010 is configured such that a radiator region 1110, a feed line 1120, a first ground region 1150, and a second ground region 1160 are disposed on a surface.
  • the dielectric substrate 1010 is implemented as a substrate having a predetermined permittivity and thickness.
  • the dielectric substrate 1010 may be implemented as a transparent substrate made of a transparent material.
  • the radiator region 1110 is formed as a conductive pattern on the dielectric substrate 1010 and is configured to emit radio signals.
  • the conductive pattern may include a metal mesh grid 1020a.
  • the antenna assembly 1100 may be implemented as a metal mesh grid 1020a configured such that a plurality of grids are interconnected.
  • the dummy mesh grid 1020b disposed in the dielectric region may be implemented as an open dummy pattern in which a plurality of grids are disconnected at connection points.
  • the power supply line 1120 may be configured to apply a signal on the same plane as the conductive pattern of the radiator region 1110 . Accordingly, since the radiator regions 1110a and 1110b and the feed line 1120 are disposed on the same plane, a CPW antenna structure is implemented.
  • the first ground area 1150 may be disposed on one side of the radiator area 1110 from one side of the power supply line 1120 and in the upper area R1 in one axial direction. One axis direction may be the y-axis direction, but is not limited thereto. Although the first ground region 1150 is illustrated as being disposed in the upper region R1 of the radiator region 1110, it is not limited thereto. Depending on the angle at which the antenna assembly 1100 is disposed, it may be disposed on one side, the other side, or a lower area of the radiator area 1110 .
  • the second ground area 1160 may be disposed in a lower area in one axial direction of the radiator area 1110 on the other side of the power supply line 1120 . Accordingly, the length of the second ground region 1160 along one axis is shorter than the length of the first ground region 1150 along one axis. One axis direction may be the y-axis direction, but is not limited thereto.
  • the second ground area 1160 is illustrated as being disposed in the lower area R2 of the radiator area 1110, it is not limited thereto. Depending on the angle at which the antenna assembly 1100 is disposed, it may be disposed on one side, the other side, or an upper region of the radiator region 1110 . Since the first ground area 1150 and the second ground area 1160 are disposed on the same plane as the radiator area 1110 (ie, the same dielectric substrate 1010), the antenna assembly 1100 of FIG. 6 has a CPW antenna structure consists of
  • the broadband CPW antenna configuration presented in this specification is configured so that each conductive pattern radiates a radio signal in a different band, and thus can operate as a broadband antenna.
  • FIGS. 7 to 9 show main radiators and surface current distributions for each frequency band in the broadband CPW antenna configuration of FIG. 6 .
  • the first ground region 1150 operates as a main radiator in the first band LB.
  • the surface current distribution at 800 MHz in the first band LB is large in the first ground region 1150 .
  • the surface current distribution is large in the first region R1, which is an upper region of the first ground region 1150.
  • the surface current distribution is large in the second side surface S2 of the first region R1, which is an upper region of the first ground region 1150.
  • the radiator region 1110 operates as a main radiator in the second band (MB/HB).
  • the surface current distribution at 2200 MHz in the second band (MB/HB) appears large in the radiator region 1110.
  • the surface current distribution appears large on one side and the other side of the radiator region 1110 .
  • One side and the other side of the radiator area 1110 correspond to the radiation edges of the radiator area 1110 .
  • FIGS. 6 and 9 (a) and (b) show the main radiator and surface current distribution of the first band.
  • the radiator region 1110 operates as a main radiator in the third band (UHB).
  • the surface current distribution at 3500 MHz in the third band (UHB) is large in the second ground region 1160 .
  • the surface current distribution appears large along the side of the second ground region 1160 .
  • the surface current distribution appears large at one side and the slanted side of the second ground region 1160 adjacent to the feed line 1110 .
  • the first ground area 1150 may be configured to radiate a signal of a first band.
  • the radiator region 1110 may be configured to emit a signal of a second band higher than the first band.
  • the second ground region 1160 may be configured to radiate a signal of a third band higher than the second band.
  • the second band may be a band higher than the first band
  • the third band may be set to a band higher than the second band.
  • the first band corresponding to LB may be set to include 800 MHz, but is not limited thereto.
  • the second band corresponding to MB/HB may be set to include 2200 MHz, but is not limited thereto.
  • the third band corresponding to the UHB or Sub6 band may be set to include 3500 MHz, but is not limited thereto.
  • the broadband CPW antenna configuration is designed in an asymmetric structure for first and second ground regions of the CPW antenna.
  • the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b are configured to radiate radio signals in a first band.
  • the radiator regions 1100, 1100a, and 1100b are configured to emit radio signals in a first band higher than the first band.
  • the second ground regions 1160, 1160a, and 1160b are configured to radiate radio signals in a third band higher than the second band. Accordingly, each of the conductive pattern regions spaced apart from each other operates as a main radiator at each resonance frequency.
  • the first side surfaces S1, S1a, and S1b of the first ground areas 1150, 1150a, and 1150b have first to third boundaries ) may be configured to include.
  • the first boundaries of the first side surfaces S1 , S1a , and S1b may be spaced apart from and face the boundaries of the feed lines 1120 , 1120a , and 1120b.
  • the second boundary of the first side surfaces S1 , S1a , and S1b may be spaced apart from and face the boundary of one side surface of the radiator regions 1110 , 1110a , and 1110b.
  • the third boundary of the first side surfaces S1 , S1a , and S1b may be spaced apart from and face the boundary of the upper region of the radiator regions 1110 , 1110a , and 1110b.
  • the first side surfaces S1, S1a, and S1b of the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b are different from the edge portions of the feed lines 1120, 1120a, and 1120b and the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b. placed adjacent to Accordingly, miniaturization and broadband operation of the broadband CPW antenna are possible.
  • FIG. 10 shows a structure in which a dielectric substrate on which the broadband CPW antenna structure of FIG. 6 is formed is attached to glass.
  • FIGS. 11A and 11B show return loss and efficiency characteristics of the broadband CPW antenna in the structure in which the dielectric substrate of FIG. 10 is attached to glass.
  • a dielectric substrate 1010 may be disposed on or inside the glass 1001 .
  • the antenna assembly 1100 may be formed on the surface of the dielectric substrate 1010 .
  • the structure of the antenna assembly 1100 of FIG. 6 is not limited, and the structure of the antenna assemblies 1100a and 1100b of FIGS. 5A and 5B may be substituted.
  • the radiator region 1110 and the first and second ground regions 1150 and 1160 constituting the antenna assembly 1100 may be formed of a metal mesh structure composed of a plurality of conductive grids.
  • a broadband CPW antenna structure having an asymmetric structure and an optimized shape may be implemented with a length of 1/4 wavelength or less.
  • the antenna assembly 1100 corresponding to the broadband CPW antenna structure of FIGS. 6 and 10 may have a length (L) of 103 mm and a width (W) of 53 mm.
  • the length L of the antenna assembly 1100 corresponds to about 0.23 wavelength at 680 MHz.
  • the width W of the antenna assembly 1100 corresponds to about 0.12 wavelengths at 680 MHz.
  • the broadband CPW antenna structure of FIGS. 6 and 10 has a length less than 1/4 wavelength based on the lowest frequency of the first band, and thus has the advantage of miniaturization.
  • the length and width of a CPW antenna structure having symmetrical ground areas on one side and the other side with respect to the radiator area may be implemented as about 146 mm and about 111 mm.
  • the length and width of this symmetric CPW antenna structure correspond to about 0.34 wavelength and about 0.26 wavelength.
  • the broadband CPW antenna structure of FIGS. 6 and 10 can be designed to be miniaturized by about 65% compared to the symmetric CPW antenna.
  • the width of the broadband CPW antenna structure of FIGS. 6 and 10 is reduced to less than half, a separation distance between antenna elements can be reduced when a plurality of antenna elements are arranged for MIMO operation.
  • the width of the broadband CPW antenna structure of FIGS. 6 and 10 is reduced to less than half, so that interference between antenna elements can be reduced.
  • the antenna assembly 1100 having the broadband CPW antenna structure of FIGS. 6 and 10 has a return loss characteristic of -8 dB or less in a wide band of about 600 MHz to 6 GHz. Accordingly, the antenna assembly 1100 having the broadband CPW antenna structure of FIGS. 6 and 10 is configured to radiate a broadband radio signal of about 600 MHz to 6 GHz.
  • the antenna assembly 1100 having the broadband CPW antenna structure of FIGS. 6 and 10 has an antenna efficiency characteristic of ⁇ 5 dB or more in a wide band of about 600 MHz to 6 GHz. Accordingly, the antenna assembly 1100 having the broadband CPW antenna structure of FIGS. 6 and 10 is configured to radiate a broadband radio signal of about 600 MHz to 6 GHz.
  • FIG. 12A is an enlarged view of a portion of a feed line in the broadband CPW antenna structure of FIG. 6 .
  • the first side surfaces S1, S1a, and S1b of the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b maintain the first interval g1.
  • the concave and convex portions of the first side surfaces S1, S1a, and S1b of the feed lines 1120, 1120a, and 1120b and the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b are complementary while maintaining the first distance g1. can be configured negatively.
  • the feed line 1120 may be formed with a first width W1 and a second width W2 wider than the first width W1 at first and second points, which are different points. Accordingly, the feed line 1120 may include a concave portion 1121 having a first width W1 and a convex portion 1122 having a second width W2. In addition, the feed line 1120 may further include a concave portion 1123 formed at a third point to have a third width W3 narrower than the second width W2. The concave portion 1123 of the power supply line 1120 may be configured such that the radiator region 1110 is connected to it.
  • the first boundary of the first side surface S1 of the first ground area 1150 may be spaced apart from the boundary of the feed line 1120 by a first distance g1 at the first and second points.
  • the first boundary of the first side surface S1 of the first ground area 1150 may be spaced apart from the boundary of the power supply line 1120 by a first distance g1 at the first to third points.
  • the concave portions 1121 and 1123 and the convex portion 1122 of the power supply line 1120 complementarily face the convex portions 1151 and 1153 and the concave portion 1152 of the first ground region 1150. are placed
  • the concave portion 1121 and the convex portion 1122 of the power supply line 1120 are disposed to face the convex portion 1161 and the concave portion 1162 of the second ground region 1150 in a complementary manner.
  • the length L1 and the distance g1 at which the boundary of the feed line 1120 corresponding to the gap coupling region and the radiator region 1110 and the boundary of the first ground region 1150 face each other are the imaginary part of the input impedance. It can be adjusted so that Xin ⁇ 0.
  • the length L1 and the spacing g1 are determined to optimize coupling at the boundary between the feed line 1120 and the radiator region 1110 and the first ground region 1150 .
  • the inductance value of the input impedance may increase.
  • the capacitance value of the input impedance may decrease as the distance g1 between the boundary regions increases.
  • FIG. 12B shows return loss characteristics for each frequency according to a change in the distance between the feed line and the ground region.
  • the interval g1 of the boundary region decreases, resonance characteristics in the VLB band among the first bands are improved.
  • antenna resonance occurs at a frequency slightly lower than about 1 GHz band.
  • the distance g1 of the boundary region for cap coupling increases, the capacitance value of the input impedance decreases.
  • Xin > 0 in the VLB band among the first bands and thus antenna resonance characteristics in the VLB may be degraded.
  • g1 may be set to a value between 0.5 and 1.5 mm in order to improve antenna characteristics in all sub-bands within the first band.
  • FIG. 13A is an enlarged view of a boundary portion of a radiator area facing a first ground area in the asymmetric broadband CPW antenna structure of FIG. 6 .
  • the distance between the radiator area 1110 and the first ground area 1150 formed to surround it may be adjusted.
  • the radiator region 1110 and the first ground region 1150 formed to surround it operate as a tuning region for resonant frequency adjustment and impedance matching in the first band LB and the second band MB/HB. .
  • the second boundary of the first side surface S1 is spaced apart from the boundary of one side surface of the radiator region 1110 by a second interval g2 at one point and is disposed to face.
  • the third boundary of the first side surface S1 is spaced apart from the boundary of the upper region R1 of the radiator region 1110 by a third interval g3 at one point and is disposed to face.
  • some of the boundaries of the upper region of the radiator region 1110 may be formed as protrusions 1111 . Accordingly, the distance between the first ground area 1150 and the radiator area 1110 in the protrusion 1111 may be implemented as g3', which is smaller than the third distance g3.
  • the third interval g3 may be larger than the second interval g2.
  • the second interval g2 may be larger than the first interval g1.
  • the second boundary of the first side S1 of the first ground region 1150 and the boundary of one side of the radiator region 1110 are steps (step) structure.
  • the length of the second boundary of the first side surface S1 of the first ground region 1150 may be L2.
  • the second interval g2 and the third interval g3 are formed to be larger than the first interval g1, so that resonance frequency adjustment and impedance matching can be performed in the second band MB/HB.
  • the first ground region 1150 operates as a main radiator of the first band LB
  • the first distance g1 from the feed line 1120 is equal to the second distance g2 and the third distance ( It is formed more narrowly than g3).
  • the radiator region 1110 operates as a main radiator of the second band (MB/HB) higher than the first band (LB). Accordingly, the second distance g2 and the third distance g3 between the first ground area 1150 and the radiator area 1110 are wider than the first distance g1.
  • intervals between different conductive patterns may not be constant, and may be structured as a sum of sub-patterns of various sizes, such as a tiered structure, to optimize antenna performance.
  • a part of the boundary of the upper region of the radiator region 1110 may be formed as a protrusion 1111 .
  • the distance between the first ground area 1150 and the radiator area 1110 in the protrusion 1111 may be implemented as g3', which is smaller than the third distance g3.
  • FIG. 13b compares return loss characteristics according to a change in spacing in the broadband CPW antenna structures of FIGS. 6 and 13a. As described above, as the distance from the ground region 1150 decreases, impedance matching characteristics may be improved in HB among the second bands.
  • the impedance matching characteristics in the second band are improved as the third interval g3 and g3' increase. Therefore, (iii) the third structure in which the third spacing g3 and g3' are 9.5 mm and 7.5 mm, (i) the first structure in which the third spacing g3 and g3' are reduced to 7.5 mm and 5.5 mm is first. Impedance matching characteristics are the best in 2 bands.
  • the first ground area 1150 may include a first area R1 corresponding to an upper area and a second area R2 corresponding to a lower area.
  • the first region R1 may correspond to the upper region and may have an end portion disposed on a line parallel to one axis on the second side surface S2 to form a straight line structure.
  • the second region R2 corresponds to a lower region than the first region R1 and may be formed to have a shorter length than an end of the first region R1. Meanwhile, the second region R2 may be spaced apart from the power supply line 1120 and one side of the radiator region 1110 and may be spaced apart from an upper region of the radiator region 1110 .
  • radiation is mainly made through the second side surface S2 of the first region R1 of the first ground region 1150 in the first band.
  • radiation is further performed through the second side surface S2 of the first region R2 of the first ground region 1150 of the first band.
  • radiation is mainly performed through edge regions on both sides of the radiator region 1120 in the second band. That is, radiation is mainly performed in the second band through one side of the radiator region 1120 spaced apart from the second side surface S2 of the first ground region 1150 at a predetermined interval.
  • radiation is performed in the first band through the first region R1 of the first ground region 1150 and the second side surface S2 of the second region R2. Meanwhile, radiation is performed in the second band through the edge region of the radiator region 1110 adjacent to the first side surface S1 of the second region R2 of the first ground region 1150 .
  • FIG. 14A is an enlarged view of a boundary portion of a radiator area facing the first and second ground areas in the broadband CPW antenna structure of FIG. 6 .
  • the concave portion 1121 and the convex portion 1122 of the power supply line 1120 are different from the convex portion 1161 and the concave portion 1162 of the second ground area 1160. It can be arranged in a complementary form facing each other.
  • a boundary of the convex portion 1122 of the power supply line 1120 may be spaced apart from a boundary of the concave portion 1162 of the second ground area 1160 by a fourth interval g4 and disposed to face each other.
  • the convex portion 1122 of the power supply line 1120 may be spaced apart from the first ground area 1150 by a first distance g1 and disposed to face each other.
  • the fourth interval g4 may be greater than or equal to the first interval g1.
  • the second ground area 1160 may have a triangular shape.
  • the structure of the second ground region 1160 is not limited thereto, and the outer boundary may be formed in a rectangular shape as shown in FIG. 14A (b).
  • FIG. 14B compares return loss characteristics according to the shape of the second ground region 1160 in the broadband CPW antenna structures of FIGS. 6 and 14A. 14B (i) the first structure having the triangular second ground region 1160 has improved antenna resonance characteristics in the third band compared to (ii) the second structure. (ii) The second structure includes a second ground region 1160c having a quadrangular outer boundary as shown in FIG. 14A (b).
  • the second ground area 1160 may be spaced apart from the boundary of the feed line 1120 by a fourth distance g4.
  • the second ground area 1160 may have a triangular shape with a height decreasing in one direction at the boundary of the feed line 1120 . Accordingly, the triangular second ground area 1160 may be configured such that a distance from the radiator area 1110 increases in one direction.
  • the signal of the third band gap-coupled from the feed line 1120 by the triangular second ground area 1160 of FIGS. 6 and 14a is the second ground It radiates through the beveled edge region of region 1160. Accordingly, radio signals of the third band are radiated through one side area and the inclined edge area of the second ground area 1160 spaced apart to be gap-coupled with the triangular power supply line 1120 .
  • second ground areas of other shapes may be configured.
  • the second ground area 1160c may be spaced apart from the boundary of the feed line 1120 by a fourth distance g4.
  • An end of an upper region of the second ground region 1160c may be formed parallel to a lower region of the radiator region 1110 . Accordingly, an outer boundary of the second ground region 1160c may be formed in a rectangular shape.
  • the second ground areas 1160a and 1160b may be spaced apart from the boundary of the feed line 1120 by a fourth distance. Ends of upper regions of the second ground regions 1160a and 1160b may be formed parallel to the lower region of the radiator region 1110 . Accordingly, the outer boundary of the second ground regions 1160a and 1160b may have a rectangular shape.
  • the first distance between the first ground regions 1150a and 1150b and the fourth distance between the second ground regions 1160a and 1160b based on the power supply line 1120 may be configured as the same distance.
  • the fourth interval may be configured differently from the first interval to optimize antenna performance in the third band of the second ground regions 1160a and 1160b.
  • the fourth distance between the second ground regions 1160a and 1160b based on the power supply line 1120 may be greater than or equal to the first distance between the first ground regions 1150a and 1150b.
  • FIG. 15 shows a layered structure and a mesh lattice structure of an antenna assembly in which a transparent antenna realized in the form of a metal mesh is disposed on glass presented in this specification.
  • the layered structure of the antenna assembly in which the transparent antenna is disposed includes a glass 1001, a dielectric substrate, 1010, a metal mesh layer 1020, and an optical clear adhesive (OCA) layer 1030. ) may be configured to include.
  • the dielectric substrate 1010 may be implemented as a transparent film.
  • the OCA layer 1030 may include a first OCA layer 1031 and a second OCA layer 1032 .
  • the glass 1001 is made of a glass material, and the second OCA layer 1032 , which is a glass attachment sheet, may be attached to the glass 1001 .
  • the glass 1001 may be implemented with a thickness of about 3.5 to 5.0 mm, but is not limited thereto.
  • the glass 1001 may constitute the front window 301 of the vehicle of FIGS. 1A and 1B.
  • the dielectric substrate 1010 made of a transparent film constitutes a dielectric region in which conductive patterns of the metal mesh layer 1020 in the upper region are disposed.
  • the dielectric substrate 1010 may be implemented with a thickness of about 100-150 mm, but is not limited thereto.
  • the metal mesh layer 1020 may be formed by a plurality of metal mesh grids as shown in FIGS. 5A to 6 and 15(b). A conductive pattern may be formed so that the plurality of metal mesh grids operate as power supply lines or radiators.
  • the metal mesh layer 1020 constitutes a transparent antenna area.
  • the metal mesh layer 1020 may be implemented with a thickness of about 2 mm, but is not limited thereto.
  • the metal mesh layer 1020 may include a metal mesh lattice 1020a and a dummy mesh lattice 1020b. Meanwhile, a first OCA layer 1031, which is a transparent film layer for protecting the conductive pattern from the external environment, may be disposed on upper regions of the metal mesh grid 1020a and the dummy mesh grid 1020b.
  • the first OCA layer 1031 is a protective sheet of the metal mesh layer 1020 and may be disposed on an upper region of the metal mesh layer 1020 .
  • the first OCA layer 1031 may be implemented with a thickness of 20-40 mm, but is not limited thereto.
  • the second OCA layer 1032 is a sheet for attaching glass and may be disposed on the upper region of the glass 1001 .
  • the second OCA layer 1032 may be disposed between the glass 1001 and the dielectric substrate 1010 made of a transparent film.
  • the second OCA layer 1032 may be implemented with a thickness of about 20-50 mm, but is not limited thereto.
  • the antenna assembly 1100 may be implemented as a transparent antenna.
  • the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b and the feed lines 1120, 1120a, and 1120b may be formed of a metal mesh pattern 1020 in which a plurality of grids are electrically connected.
  • the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b and the second ground regions 1160, 1160a, and 1160b may also be formed of a metal mesh pattern 1020 in which a plurality of grids are electrically connected.
  • the dummy mesh grid 1020b disposed in the dielectric region may be implemented as an open dummy pattern in which a plurality of grids are disconnected at connection points. Accordingly, the antenna assemblies 1100, 1100a, and 1100b may be implemented as transparent antennas on the dielectric substrate 1010, and the entire area where the dielectric substrate 1010 is disposed may be referred to as a transparent antenna area.
  • the transparent antenna area may be divided into an antenna pattern area and an open dummy area.
  • the antenna pattern area is composed of a metal mesh grid 1020a in which a plurality of grids are interconnected.
  • the open dummy area is composed of a dummy mesh lattice 1020b having an open dummy structure that is disconnected at a connection point.
  • the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b, the feed lines 1120, 1120a, and 1120b, the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b, and the second ground regions 1160, 1160a, and 1160b constituting the transparent antenna are dielectric
  • a CPW structure disposed on the substrate 1010 may be formed.
  • FIG. 16A is a view in which an antenna assembly disposed on a vehicle window, which is a transparent region, or a dielectric substrate attached to the window, and a CPW transmission line and a connector structure disposed in an opaque region are combined.
  • FIG. 16B is an enlarged view of the combination of the transparent area and the opaque area of FIG. 16A.
  • the CPW antenna structure implemented in the vehicle window is indicated by the antenna assembly 1100 having the CPW antenna structure of FIG.
  • the power supply structure 1120 ′ may be configured to further include a power supply FPCB 1125 and an RF connector 1126 connected to the power supply line 1120 .
  • conductive patterns may be formed as a metal mesh 1020 on a transparent film 1010 .
  • the OCA layer 1030 is formed on conductive patterns formed of the metal mesh 1020, that is, the upper region of the radiator region 1110, the feed line 1120, and the first and second ground regions 1150 and 1160.
  • the lower ends of the feed line 1120, the first ground area 1150, and the second ground area 1160 constituting the transparent antenna are respectively connected to the feed line 1120c, It is configured to be connected to the first ground 1150c and the second ground 1160c on the same plane.
  • the power supply line 1120c, the first ground 1150c, and the second ground 1160c of the junction are formed in the opaque region.
  • the feed line 1120c of the junction, the first ground 1150c, and the second ground 1160c form a CPW structure disposed on a second dielectric substrate 1010b different from the dielectric substrate 1010.
  • the dielectric substrate 1010 may be implemented as a transparent substrate, and the second dielectric substrate 1010b may be implemented as an opaque substrate.
  • a broadband antenna assembly implemented as a transparent antenna has been described.
  • a vehicle antenna system having an antenna assembly according to another aspect of the present specification will be described.
  • An antenna assembly attached to vehicle glass may be implemented as a transparent antenna.
  • FIG. 17A shows a front view of a vehicle in which a transparent antenna formed in glass according to the present disclosure may be implemented.
  • FIG. 17B shows a detailed configuration of a transparent glass assembly in which a transparent antenna according to the present specification can be implemented.
  • a front view of a vehicle 500 shows a configuration in which a transparent antenna for a vehicle according to the present specification can be disposed.
  • the pane assembly 22 may include an antenna in an upper region 310a. Additionally, the pane assembly 22 may include a translucent pane glass 26 formed of a dielectric substrate.
  • the antenna of upper region 310a is configured to support any one or more of a variety of communication systems.
  • the antenna disposed in the upper area 310a of the front window 310 of the vehicle may be configured to operate in the mid band (MB), high band (HB), and 5G Sub6 band of the 4G/5G communication system.
  • the front window 310 of the vehicle may be formed of a translucent plate glass 26 .
  • the translucent glass plate 26 may include a first portion 38 in which an antenna and a part of the power supply unit are formed, and a second portion 42 in which a part of the power supply unit and a dummy structure are formed.
  • the translucent plate glass 26 may further include external regions 30 and 36 in which no conductive patterns are formed.
  • the outer region 30 of the translucent plate glass 26 may be a transparent region 48 formed transparently to ensure light transmission and a field of view.
  • the conductive patterns can be formed in a partial region of the front window 310, other examples extend to the side glass 320 of FIG. 1B, the rear glass 330 of FIG. 3C, and any glass structure. It can be. An occupant or driver in vehicle 20 can see the road and surrounding environment through translucent pane 26 and generally without obstruction by the antenna in upper area 310a.
  • the antenna of the upper region 310a is adjacent to the first portion 38 extending over the entire first region 40 of the translucent plate glass 26 and the first region 40 . It may include a second portion 42 extending over the entire second area 44 of the disposed translucent pane 26 .
  • the first portion 38 has a greater density (ie, greater lattice structure) than the density of the second portion 42 . Because the density of the first portion 38 is greater than that of the second portion 42, the first portion 38 is perceived as more transparent than the second portion 42. Also, the antenna efficiency of the first portion 38 is higher than that of the second portion 42 .
  • the antenna radiator may be formed on the first part 38 and the dummy radiator (dummy part) may be formed on the second part 42 .
  • the antenna assembly 1100 is implemented in the first part 38 that is the upper region 310a of the front glass 310 of the vehicle, a portion of the dummy radiator or the power supply line may be implemented (attached) to the second part 42. there is.
  • the antenna area may be implemented in the upper area 310a of the front glass 310 of the vehicle.
  • Conductive patterns based on a metal mesh grid constituting the antenna may be implemented in the first region 38 .
  • a dummy mesh grid may be disposed in the first region 38 for visibility.
  • conductive patterns based on a dummy mesh grid may also be formed in the second region 42 . Intervals of the mesh lattices 46 disposed in the second region 42 are wider than those of the mesh lattices disposed in the first region 38 .
  • the conductive mesh grid formed on the first portion 38 of the antenna in the upper region 310a extends to the region including the peripheral portion 34 and the second portion 42 of the translucent pane 26.
  • the antenna of the upper region 310a may be formed to extend in one direction along the periphery 34 .
  • the antenna assembly 1100 such as a transparent antenna may be implemented in the upper region 310a of the front glass 310 of the vehicle, but is not limited thereto.
  • the antenna assembly 1100 may extend to the upper region 47 of the translucent plate glass 26 .
  • the upper region 47 of the translucent plate glass 26 may have lower transparency than other portions. Part of the power supply or other interface lines may be implemented in the upper region 47 of the pane 26 .
  • the antenna assembly 1100 may interwork with the second antenna system 1000b of FIGS. 3A to 3C .
  • the antenna assembly 1100 may be implemented on the lower region 310b or the side region 310c of the front glass 310 of the vehicle. When the antenna assembly 1100 is disposed on the lower region 310b of the front glass 310 of the vehicle, the antenna assembly 1100 may extend to the lower region 49 of the translucent plate glass 26 .
  • the lower region 49 of the translucent plate glass 26 may have lower transparency than other regions.
  • a part of the power supply or other interface lines may be implemented in the lower region 49 of the translucent pane 26 .
  • a connector assembly 74 may be implemented in the lower region 49 of the translucent pane 26 .
  • the antenna assembly 1110 interworks with the antenna system 1000 inside the vehicle of FIGS. 3A to 3C It can be.
  • the interworking configuration between the antenna system 1000 and the second antenna system 1000b is not limited thereto and can be changed according to applications.
  • the antenna assembly 1100 may be implemented on the side glass 320 of FIG. 1B of the vehicle.
  • a vehicle antenna system 1000 having an antenna assembly 1100 may include a transparent pane assembly 1050 of FIG. 15 .
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle equipped with a vehicle antenna system according to an embodiment.
  • a vehicle 500 may be configured to include a vehicle antenna system 1000 .
  • a vehicle 500 may include a conductive vehicle body that operates as an electrical ground.
  • the antenna system 1000 may include an antenna assembly 1100 disposed on a transparent glass assembly 1050 .
  • the antenna assembly 1100 may include a dielectric substrate 1010 and a metal mesh layer 1020, but is not limited thereto.
  • the antenna system 1000 includes a glass 1001, a dielectric substrate 1010, radiator regions 1110, 1110a, and 1110b disposed on a metal mesh layer 1020, power supply lines 1120, 1120a, and 1120b, and a first ground region. (1150, 1150a, 1150b) and second ground areas (1160, 1160a, 1160b).
  • the antenna system 1000 may be configured to further include a first feed line 1130, a second feed line 1140, and a connection line 1150.
  • Glass 1001 constitutes a window of a vehicle.
  • the glass 1001 is attached through a dielectric substrate 1010 made of a transparent film material and an OCA layer 1032.
  • the dielectric substrate 1010 may be attached to the glass 1001 and conductive patterns in the form of a mesh grid may be formed.
  • the antenna assembly 1100 implemented on the dielectric substrate 1010 and the metal mesh layer 1020 may be implemented as an antenna pattern composed of a plurality of conductive patterns.
  • the antenna pattern includes radiator regions 1110, 1110a, and 1110b, feed lines 1120, 1120a, and 1120b, first ground regions 1150, 1150a, and 1150b, and second ground regions 1160, 1160a, and 1160b. It can be.
  • the radiator regions 1110 , 1110a , and 1110b are formed as conductive patterns on the dielectric substrate 1010 to emit radio signals.
  • the conductive pattern may include a metal mesh grid 1020a. That is, the antenna assembly 1100 may be implemented as a metal mesh grid 1020a configured such that a plurality of grids are interconnected.
  • the dummy mesh grid 1020b disposed in the dielectric region may be implemented as an open dummy pattern in which a plurality of grids are disconnected at connection points.
  • the power supply lines 1120, 1120a, and 1120b may be configured to apply signals on the same plane as the conductive patterns of the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b. Accordingly, since the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b and the feed lines 1120, 1120a, and 1120b are disposed on the same plane, a CPW antenna structure is implemented.
  • the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b may be disposed in the upper region R1 from one side of the power supply lines 1120, 1120a, and 1120b to one side of the radiator regions 1110a and 1110b and in the axial direction. .
  • One axis direction may be the y-axis direction, but is not limited thereto.
  • the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b are illustrated as being disposed in the upper region R1 of the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b, it is not limited thereto.
  • they may be disposed on one side, the other side, or a lower region of the radiator regions 1110a and 1110b.
  • the second ground regions 1160, 1160a, and 1160b may be disposed in a lower region in one axial direction of the radiator regions 1110a and 1110b at the other side of the feed lines 1120, 1120a, and 1120b. Accordingly, the lengths of the second ground regions 1160, 1160a, and 1160b along one axis are shorter than the lengths of the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b along one axis.
  • One axis direction may be the y-axis direction, but is not limited thereto.
  • the second ground regions 1160, 1160a, and 1160b are illustrated as being disposed in the lower regions R2 of the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b, it is not limited thereto. Depending on the angle at which the antenna assemblies 1100a and 1100b are disposed, they may be disposed on one side, the other side, or an upper region of the radiator regions 1110a and 1110b.
  • the wideband CPW antenna configuration presented in this specification is configured so that each conductive pattern radiates a radio signal in a different band, and can operate as a wideband antenna.
  • the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b may be configured to radiate signals of the first band.
  • the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b may be configured to emit signals of a second band higher than the first band.
  • the second ground regions 1160, 1160a, and 1160b may be configured to radiate signals of a third band higher than the second band.
  • the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b have first side surfaces S1, S1a, and S1b disposed to be spaced apart from the feed lines 1120, 1120a, and 1120b and the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b, and the first side surface
  • the other side of the second side (S2, S2a, S2b) may be provided.
  • the boundaries of the first side surfaces S1 , S1a , and S1b are disposed to face one side surface of the radiator regions 1110 , 1110a , and 1110b and the boundary of the upper region at different intervals on the same plane.
  • the boundary between the first side surfaces S1 , S1a , and S1b or the boundary between the second side surfaces S2 , S2a , and S2b may be formed in a recessed shape.
  • one side surface of the radiator area 1110a and the first side surface of the first ground area 1150a may be formed to face each other in a straight line structure spaced at equal intervals.
  • the shape of one side of the radiator region 1110b and the first side of the first ground region 1150b may be formed to face each other in a stepped structure spaced apart at different intervals.
  • Ends of the other sides of the radiator regions 1110a and 1110b may be formed in a stepped structure having different lengths. Accordingly, antenna performance may be optimized in each sub-band of the second band by the step structure of the radiator regions 1110a and 1110b. Accordingly, the operating bandwidth of the radiator regions 1110a and 1110b may cover the entire band of the second band.
  • the first side surfaces S1, S1a, and S1b of the first ground areas 1150, 1150a, and 1150b have first to third boundaries ) may be configured to include.
  • the first boundaries of the first side surfaces S1 , S1a , and S1b may be spaced apart from and face the boundaries of the feed lines 1120 , 1120a , and 1120b.
  • the second boundary of the first side surfaces S1 , S1a , and S1b may be spaced apart from and face the boundary of one side surface of the radiator regions 1110 , 1110a , and 1110b.
  • the third boundary of the first side surfaces S1 , S1a , and S1b may be spaced apart from and face the boundary of the upper region of the radiator regions 1110 , 1110a , and 1110b.
  • the first side surfaces S1, S1a, and S1b of the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b are different from the edge portions of the feed lines 1120, 1120a, and 1120b and the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b. placed adjacent to Accordingly, miniaturization and broadband operation of the broadband CPW antenna are possible.
  • a transparent antenna implemented as a broadband CPW antenna may be implemented to operate in a plurality of frequency bands.
  • a transparent antenna implemented as a broadband CPW antenna may be implemented as a plurality of antenna elements.
  • the transparent antenna element may be configured to include a first antenna element 1100-1 and a second antenna element 1100-2 disposed apart from each other by a predetermined interval.
  • the first and second antenna elements 1100-1 and 1100-2 shown in FIG. 18 are illustrated as the antenna elements of FIG. 6, but are not limited thereto, and may be implemented as the antenna elements of FIG. 5A or 5B.
  • first and second antenna elements 1100-1 and 1100-2 may be disposed symmetrically on the dielectric substrate 1010, but are not limited thereto.
  • the first and second antenna elements 1100-1 and 1100-2 may be arranged to be rotated at a predetermined angle or may be arranged in a general arrangement structure without rotation or symmetry.
  • the power supply lines 1120, 1120a, and 1120b, the radiator regions 1110, 1110a, and 1110b, the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b, and the second ground regions 1160, 1160a, and 1160b are the antenna module 1100 ) can be configured.
  • the configuration of FIG. 18 the configuration of FIG. 6 is described for convenience of explanation, but is not limited thereto and may be implemented as the configuration of FIG. 5a or 5b.
  • the vehicle antenna system 1000 may include a transceiver circuit 1250 and a processor 1400 .
  • the transceiver circuit 1250 may be operably coupled through the antenna module 1100 and the power supply line 1120.
  • the transceiver circuit 1250 may transmit a radio signal of at least one of the first to third bands.
  • Internal electronic components may be controlled to radiate through the antenna module 1100 .
  • the transceiver circuit 1250 may adjust the frequency of the internal oscillator and control the operating mode and/or operating frequency of the power amplifier and the low noise amplifier.
  • the processor 1400 may be operatively coupled to the transceiver circuitry 1250 and configured to control the transceiver circuitry 1250 .
  • the processor 1400 controls the transceiver circuit 1250 so that radio signals of different bands are applied to the power supply line 1120 to perform carrier aggregation (CA) or dual connection (DC) through the antenna module 1100. can be configured to do so.
  • the radio signal of the first band may be radiated through the first ground regions 1150, 1150a, and 1150b.
  • a radio signal of the second band may be radiated through the radiator regions 1120, 1120a, and 1120b.
  • a radio signal of the third band may be radiated through the first ground regions 1160, 1160a, and 1160b.
  • the processor 1400 applies a first radio signal and a second radio signal of the same band to the first and second antennas ANT1 and ANT2, and transmits the first and second radio signals through the first and second antennas ANT1 and ANT2.
  • the transceiver circuit 1250 may be controlled to perform multiple input/output (MIMO). Accordingly, the processor 1400 may control the transceiver circuit 1250 to perform 2x2 MIMO. Meanwhile, the processor 1400 may control the transceiver circuit 1250 to perform 4x4 MIMO through the first antenna element 1100-1 and the second antenna element 1100-2.
  • MIMO multiple input/output
  • CA carrier aggregation
  • DC dual connectivity
  • the first RF chain of the transceiver circuit 1250 may apply the first signal of the first band to the first feed line 1130 .
  • the second RF chain of the transceiver circuit 1250 may apply the second signal of the second band to the second feed line 1140 . Accordingly, there is an advantage in that carrier aggregation (CA) and/or dual connection (DC) can be performed by combining (signals of) different bands using one antenna element.
  • CA carrier aggregation
  • DC dual connection
  • the broadband antenna assembly disposed in the vehicle and the vehicle antenna system having the same have been described.
  • Technical effects of the broadband antenna assembly disposed in the vehicle and the vehicle antenna system including the same will be described below.
  • an antenna made of a transparent material operating in a broadband capable of providing LTE and 5G communication services may be provided by allowing grounds having an asymmetric structure to operate in different bands on both sides of the radiator area.
  • a transparent antenna made of a transparent material capable of broadband operation having a radiator area formed of step-structured conductive patterns having different widths to form multiple resonance points can be provided.
  • an antenna structure made of a transparent material capable of minimizing an antenna size while operating in a broadband through a CPW feeding structure and a radiator structure in which a ground area is formed in an asymmetrical structure.
  • an antenna structure made of a transparent material having improved antenna efficiency and transparency while operating in a broadband is provided by implementing a conductive pattern in a metal mesh structure and disposing a dummy pattern also in a dielectric region.
  • an antenna structure made of a transparent material with improved antenna efficiency while operating in a broadband can be placed in various positions, such as an upper, lower, or side area on a front window of a vehicle.
  • communication performance may be improved by disposing a plurality of transparent antennas on the glass of a vehicle or the display of an electronic device.
  • a computer-readable medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. , and also includes those implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet). Also, the computer may include a control unit of the terminal.

Landscapes

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Abstract

일 실시 예에 따른 안테나 어셈블리는 유전체 기판(dielectric substrate); 상기 유전체 기판 상에 도전 패턴으로 형성되어 무선 신호를 방사하도록 구성된 방사체 영역; 상기 방사체 영역의 도전 패턴과 동일 평면 상에서 신호를 인가하도록 구성되는 급전 라인; 상기 급전 라인의 일 측에서 상기 방사체 영역의 일 측면 및 일 축 방향으로 상부 영역에 배치되어, 제1 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제1 그라운드 영역; 및 상기 급전 라인의 타 측에서 상기 방사체 영역의 일 축 방향으로 하부 영역에 배치되어, 제3 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제2 그라운드 영역을 포함하고, 상기 방사체 영역은 제2 대역의 신호를 방사하도록 구성된다.

Description

차량에 배치되는 광대역 안테나
본 명세서는 차량에 배치되는 광대역 안테나에 관한 것이다. 특정 구현은 다양한 통신 시스템에서 동작 가능하도록 투명 소재로 구현된 광대역 안테나를 구비한 안테나 시스템 및 이를 구비하는 차량에 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 글래스(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.
한편, 안테나 패턴이 배치되는 안테나 레이어와 그라운드 패턴이 배치되는 그라운드 레이어는 서로 다른 평면 상에 배치되는 구조가 일반적이다. 특히, 광대역 안테나(wideband antenna)로 동작하는 경우 안테나 레이어와 그라운드 레이어 간의 두께가 증가할 필요가 있다. 하지만, 차량용 투명 안테나 레이어와 그라운드 레이어가 동일한 레이어 상에 배치될 필요가 있다. 이와 같이 안테나 패턴과 그라운드 패턴이 동일한 레이어 상에 배치되는 안테나는 광대역 안테나로 동작하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 명세서는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또한, 다른 일 목적은 LTE 및 5G 통신 서비스를 제공할 수 있는 광대역에서 동작하는 투명 소재의 안테나를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 다양한 형상으로 단일 평면 상에 구현될 수 있는 투명 소재의 광대역 안테나 구조를 제공하기 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, 광대역에서 동작하면서도 안테나 효율이 향상되고 크기 소형화가 가능한 투명 소재의 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 광대역에서 동작하면서도 안테나 효율이 향상된 투명 소재의 안테나 구조가 차량의 윈도우 상의 다양한 위치에 배치시킬 수 있는 구조를 제시하기 위한 것이다.
본 명세서의 다른 일 목적은, 차량의 글래스 또는 전자 기기의 디스플레이에 복수 개의 투명 안테나를 배치하여 통신 성능을 개선하기 위한 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 일 실시 예에 따른 안테나 어셈블리는 유전체 기판(dielectric substrate); 상기 유전체 기판 상에 도전 패턴으로 형성되어 무선 신호를 방사하도록 구성된 방사체 영역; 상기 방사체 영역의 도전 패턴과 동일 평면 상에서 신호를 인가하도록 구성되는 급전 라인; 상기 급전 라인의 일 측에서 상기 방사체 영역의 일 측면 및 일 축 방향으로 상부 영역에 배치되어, 제1 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제1 그라운드 영역; 및 상기 급전 라인의 타 측에서 상기 방사체 영역의 일 축 방향으로 하부 영역에 배치되어, 제3 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제2 그라운드 영역을 포함하고, 상기 방사체 영역은 제2 대역의 신호를 방사하도록 구성된다.
실시 예로, 상기 제1 그라운드 영역은 상기 급전 라인 및 상기 방사체 영역과 이격되어 배치되는 제1 측면 및 상기 제1 측면의 타 측면인 제2 측면을 구비하고, 상기 제1 측면의 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면 및 상부 영역의 경계와 동일 평면 상에서 서로 다른 간격으로 마주보게 배치되고, 상기 제1 측면의 경계 또는 상기 제2 측면의 경계가 리세스된 형상으로 형성될 수 있다.
실시 예로, 상기 방사체 영역의 일 측면과 상기 제1 그라운드 영역의 제1 측면의 형상은 동일한 간격으로 이격된 직선 구조로 마주보게 형성되고, 상기 방사체 영역의 타 측면의 단부는 서로 다른 길이를 갖는 계단 구조(stepped structure)로 형성될 수 있다.
실시 예로, 상기 방사체 영역의 일 측면과 상기 제1 그라운드 영역의 제1 측면의 형상은 서로 다른 간격으로 이격된 계단 구조로 마주보게 형성되고, 상기 방사체 영역의 타 측면의 단부는 서로 다른 길이를 갖는 계단 구조(stepped structure)로 형성될 수 있다.
실시 예로, 상기 제1 측면의 제1 경계는 상기 급전 라인의 경계(boundary)와 이격되어 마주보게 배치되고, 상기 제1 측면의 제2 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면의 경계와 이격되어 마주보게 배치되고, 상기 제1 측면의 제3 경계는 상기 방사체 영역의 상부 영역의 경계와 이격되어 마주보게 배치될 수 있다.
실시 예로, 상기 급전 라인은 서로 다른 지점인 제1 지점 및 제2 지점에서 제1 너비 및 제2 너비로 형성되어 오목 부 및 볼록 부를 구비하고, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점에서 상기 제1 측면의 제1 경계는 상기 급전 라인의 경계와 제1 간격만큼 이격되어, 상기 급전 라인의 오목 부 및 볼록 부는 상기 제1 그라운드 영역의 볼록 부 및 오목 부와 마주보게 배치될 수 있다.
실시 예로, 상기 제1 측면의 제2 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면의 경계와 일 지점에서 제2 간격만큼 이격되어 마주보게 배치되고, 상기 제1 측면의 제3 경계는 상기 방사체 영역의 상부 영역의 경계와 일 지점에서 제3 간격만큼 이격되어 마주보게 배치되고, 상기 제3 간격이 상기 제2 간격보다 더 크게 형성되고, 상기 제2 간격이 상기 제1 간격보다 더 크게 형성될 수 있다.
실시 예로, 상기 급전 라인의 오목 부 및 볼록 부는 상기 제2 그라운드 영역의 볼록 부 및 오목 부와 마주보게 배치되고, 상기 급전 라인의 볼록 부의 경계는 상기 제2 그라운드 영역의 오목 부의 경계와 제4 간격만큼 이격되어 마주보게 배치되고, 상기 제4 간격이 상기 제1 간격보다 더 크게 형성될 수 있다.
실시 예로, 상기 제2 그라운드 영역은 상기 급전 라인의 경계와 제4 간격만큼 이격되어 배치되고, 상기 방사체 영역의 하부 영역과 평행하게 단부가 형성되어 사각형 형상으로 구성될 수 있다.
실시 예로, 상기 제2 그라운드 영역은 상기 급전 라인의 경계와 제4 간격만큼 이격되어 배치되고, 상기 급전 라인의 경계에서 일 측 방향으로 높이가 감소되는 삼각형 형상으로 구성되어, 상기 방사체 영역과의 거리가 증가하도록 구성될 수 있다.
실시 예로, 상기 제1 그라운드 영역은 상부 영역에 대응되고, 상기 제2 측면 상에서 단부가 일 축에 평행한 라인 상에 배치되어 직선 구조로 형성되는 제1 영역; 및 상기 제1 영역보다 하부 영역에 대응되고, 상기 제1 영역의 단부보다 더 짧은 길이로 형성되는 제2 영역을 포함할 수 있다. 상기 제2 영역은 상기 급전 라인과 상기 방사체 영역의 일 측면과 이격되어 배치되고, 상기 방사체 영역의 상부 영역과 이격되어 배치될 수 있다.
실시 예로, 상기 제1 그라운드 영역은 상부 영역에 대응되고, 상기 제1 측면 상에서 단부 위치가 상이한 복수의 도전 패턴들로 구성된 제1 영역; 및 상기 제1 영역보다 하부 영역에 대응되고, 상기 제1 측면 상에서 단부가 상기 방사체 영역의 경계와 이격되게 형성되는 제2 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 영역에서 상기 복수의 도전 패턴들의 길이는 상기 일 축 방향으로 상부 위치에서 더 긴 길이로 형성될 수 있다.
실시 예로, 상기 제1 그라운드 영역은 상부 영역에 대응되고, 상기 제1 측면 상에서 단부 위치가 상이한 복수의 도전 패턴들로 구성된 제1 영역; 및 상기 제1 영역보다 상부 영역에 대응되고, 상기 제1 측면 상에서 단부가 상기 방사체 영역의 경계와 이격되게 형성되는 제2 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1 영역에서 상기 복수의 도전 패턴들의 단부가 볼록 부 및 오목 부가 교차되는 구조로 형성될 수 있다.
실시 예로, 상기 제1 그라운드 영역은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서 상기 제2 측면의 단부가 동일한 지점에서 형성되어, 전체 안테나의 너비를 감소시킬 수 있다.
실시 예로, 상기 방사체 영역, 상기 급전 라인, 상기 제1 그라운드 영역 및 상기 제2 그라운드 영역은 복수의 격자들이 전기적으로 연결된 메탈 메쉬 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 안테나 어셈블리는 상기 유전체 기판 상에서 투명 안테나로 구현될 수 있다. 상기 투명 안테나를 구성하는 상기 방사체 영역, 상기 급전 라인, 상기 제1 그라운드 영역 및 상기 제2 그라운드 영역은 상기 유전체 기판 상에 배치되는 CPW 구조를 형성할 수 있다.
실시 예로, 상기 투명 안테나를 구성하는 상기 급전 라인, 상기 제1 그라운드 영역 및 상기 제2 그라운드 영역의 하단부는 각각 접합부의 급전 라인, 제1 그라운드 및 제2 그라운드와 동일 평면 상에서 연결되도록 구성될 수 있다. 상기 접합부의 급전 라인, 제1 그라운드 및 제2 그라운드는 상기 유전체 기판과 다른 제2 유전체 기판 상에 배치되는 CPW 구조를 형성할 수 있다. 상기 유전체 기판은 투명 기판으로 구현되고, 상기 제2 유전체 기판은 불투명 기판으로 구현될 수 있다.
본 명세서의 다른 양상에 따른 차량용 안테나 시스템이 제공된다. 상기 차량은 전기적 그라운드로 동작하는 도전 차량 바디(conductive vehicle body)를 구비한다. 상기 안테나 시스템은 상기 차량의 윈도우를 구성하는 글래스; 상기 글래스에 부착되고 메쉬 격자 형태의 도전 패턴들이 형성되도록 구성된 유전체 기판(dielectric substrate); 상기 유전체 기판 상에 도전 패턴으로 형성되어 무선 신호를 방사하도록 구성된 방사체 영역; 상기 방사체 영역의 도전 패턴과 동일 평면 상에서 신호를 인가하도록 구성되는 급전 라인; 상기 급전 라인의 일 측에서 상기 방사체 영역의 일 측면 및 일 축 방향으로 상부 영역에 배치되어, 제1 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제1 그라운드 영역 - 상기 방사체 영역은 제2 대역의 신호를 방사하도록 구성됨 -; 및 상기 급전 라인의 타 측에서 상기 방사체 영역의 일 축 방향으로 하부 영역에 배치되어, 제3 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제2 그라운드 영역을 포함한다.
실시 예로, 상기 제1 그라운드 영역은 상기 급전 라인 및 상기 방사체 영역과 이격되어 배치되는 제1 측면 및 상기 제1 측면의 타 측면인 제2 측면을 구비하고, 상기 제1 측면의 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면 및 상부 영역의 경계와 동일 평면 상에서 서로 다른 간격으로 마주보게 배치되고, 상기 제1 측면의 경계 또는 상기 제2 측면의 경계가 리세스된 형상으로 형성될 수 있다.
실시 예로, 상기 방사체 영역의 일 측면과 상기 제1 그라운드 영역의 제1 측면의 형상은 동일한 간격으로 이격된 직선 구조로 마주보게 형성되거나 또는 서로 다른 간격으로 이격된 계단 구조로 마주보게 형성될 수 있다. 상기 방사체 영역의 타 측면의 단부는 서로 다른 길이를 갖는 계단 구조(stepped structure)로 형성될 수 있다.
실시 예로, 상기 제1 측면의 제1 경계는 상기 급전 라인의 경계(boundary)와 이격되어 마주보게 배치되고, 상기 제1 측면의 제2 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면의 경계와 이격되어 마주보게 배치되고, 상기 제1 측면의 제3 경계는 상기 방사체 영역의 상부 영역의 경계와 이격되어 마주보게 배치될 수 있다.
실시 예로, 상기 급전 라인, 상기 방사체 영역, 상기 제1 그라운드 영역 및 상기 제2 그라운드 영역은 안테나 모듈을 구성할 수 있다. 상기 안테나 시스템은 상기 안테나 모듈과 상기 급전 라인을 통해 동작 가능하게 결합되고, 상기 제1 대역 내지 상기 제3 대역 중 적어도 하나의 대역의 무선 신호가 상기 안테나 모듈을 통해 방사되도록 제어하는 송수신부 회로; 및 상기 송수신부 회로와 동작 가능하게 결합되고, 상기 송수신부 회로를 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 프로세서는 상기 급전 라인에 서로 다른 대역의 무선 신호가 인가되도록 상기 송수신부 회로를 제어하여, 상기 안테나 모듈을 통해 반송파 집성(CA) 또는 이중 연결(DC)을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 제1 대역의 무선 신호는 상기 제1 그라운드 영역을 통해 방사되고, 상기 제2 대역의 무선 신호는 상기 방사체 영역을 통해 방사되고, 상기 제3 대역의 무선 신호는 상기 제2 그라운드 영역을 통해 방사될 수 있다.
이와 같은 차량에 배치되는 광대역 안테나의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
일 실시 예에 따르면, 방사체 영역의 양 측에 비대칭 구조의 그라운드들이 서로 다른 대역에서 동작하도록 하여, LTE 및 5G 통신 서비스를 제공할 수 있는 광대역에서 동작하는 투명 소재의 안테나를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 다중 공진점이 형성되도록 서로 다른 너비로 형성되는 스텝 구조의 도전 패턴들로 이루어진 방사체 영역이 형성된 광대역 동작할 수 있는 투명 소재의 투명 안테나를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 급전 라인의 길이를 최소화하여 투명 소재 안테나의 전체 안테나 크기는 최소화하면서 급전 손실을 최소화할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 비대칭 구조로 그라운드 영역이 형성된 CPW 급전 구조 및 방사체 구조를 통해 광대역에서 동작하면서도 안테나 크기를 최소화할 수 있는 투명 소재의 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
일 실시 예에 따르면, 도전 패턴을 메탈 메쉬 구조로 구현하고 유전체 영역에도 더미 패턴을 배치하여, 광대역에서 동작하면서도 안테나 효율 및 투명도가 향상된 투명 소재의 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
일 실시 예에 따르면, 광대역에서 동작하면서도 안테나 효율이 향상된 투명 소재의 안테나 구조가 차량의 전면 윈도우 상의 상부, 하부 또는 측면 영역 과 같이 다양한 위치에 배치시킬 수 있는 구조를 제시할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 글래스 또는 전자 기기의 디스플레이에 복수 개의 투명 안테나를 배치하여 통신 성능을 개선할 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.
도 1a는 일 예시에 따른 차량 내부를 설명하기 위한 구성도이다. 한편, 도 1b는 일 예시에 따른 차량 내부를 측면에서 본 구성도이다.
도 2a는 V2X 어플리케이션의 타입을 나타낸다.
도 2b는 V2X SL 통신을 지원하는 독립형(standalone) 시나리오와 V2X SL 통신을 지원하는 MR-DC 시나리오를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명과 관련하여 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 포함하는 차량에 있어서, 상기 안테나 시스템이 차량 내에 탑재될 수 있는 구조를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 및 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 명세서의 실시 예들에 따른 광대역 CPW 안테나 구성을 나타낸다.
도 6은 본 명세서의 실시 예에 따른 계단 구조로 형성되는 광대역 CPW 안테나 구성이다.
도 7 내지 도 9는 도 6의 광대역 CPW 안테나 구성에서 각 주파수 대역 별 주요 방사체와 표면 전류 분포를 나타낸 것이다.
도 10은 도 6의 광대역 CPW 안테나 구조가 형성된 유전체 기판이 글래스에 부착된 구조를 나타낸다.
도 11a 및 도 11b는 도 10의 유전체 기판이 글래스에 부착된 구조에서 광대역 CPW 안테나의 반사 손실 및 효율 특성을 나타낸 것이다.
도 12a는 도 6의 광대역 CPW 안테나 구조에서 급전 라인 부분을 확대한 도면이다.
도 12b는 급전 라인과 그라운드 영역 간의 간격 변화에 따른 주파수 별 반사 손실 특성을 나타낸 것이다.
도 13a는 도 6의 비대칭 광대역 CPW 안테나 구조에서 제1 그라운드 영역과 마주보는 방사체 영역의 경계 부분의 확대도이다.
도 13b는 도 6 및 도 13a의 광대역 CPW 안테나 구조에서 간격 변경에 따른 반사 손실 특성을 비교한 것이다.
도 14a는 도 6의 광대역 CPW 안테나 구조에서 제1 및 제2 그라운드 영역과 마주보는 방사체 영역의 경계 부분의 확대도이다.
도 14b는 도 6 및 도 14a의 광대역 CPW 안테나 구조에서 제2 그라운드 영역의 형상에 따른 반사 손실 특성을 비교한 것이다.
도 15는 본 명세서에서 제시되는 글래스에 메탈 메쉬 형태로 구현되는 투명 안테나가 배치되는 안테나 어셈블리의 층상 구조와 메쉬 격자 구조를 나타낸다.
도 16a는 투명 영역인 차량 윈도우 또는 윈도우에 부착되는 유전체 기판에 배치되는 안테나 어셈블리와 불투명 영역에 배치되는 CPW 전송선 및 커넥터 구조가 결합된 도면이다.
도 16b는 도 16a의 투명 영역과 불투명 영역의 결합부를 확대한 도면이다.
도 17a는 본 명세서에 따른 글래스에 형성되는 투명 안테나가 구현될 수 있는 차량의 전면도를 나타낸다.
도 17b는 본 명세서에 따른 투명 안테나가 구현될 수 있는 투명 유리 어셈블리의 상세 구성을 나타낸다.
도 18은 실시 예에 따른 차량용 안테나 시스템이 탑재된 차량의 구성을 나타낸 블록도를 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.
도 1a는 일 예시에 따른 차량 내부를 설명하기 위한 구성도이다. 한편, 도 1b는 일 예시에 따른 차량 내부를 측면에서 본 구성도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명은 GPS, 4G 무선 통신, 5G 무선통신, 블루투스, 또는 무선랜 등의 신호를 송수신할 수 있는 안테나 유닛(즉, 내부 안테나 시스템)(1000)에 관한 것이다. 따라서, 이러한 여러 통신 프로토콜을 지원할 수 있는 안테나 유닛(즉, 안테나 시스템)(1000)을 통합 안테나 모듈(1000)로 지칭할 수 있다. 안테나 시스템(1000)은 텔레매틱스 유닛(telematics module, TCU)(300)와 안테나 어셈블리(1100)를 포함하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 안테나 어셈블리(1100)는 차량의 윈도우에 배치될 수 있다.
또한, 본 명세서는 이러한 안테나 시스템(1000)을 구비하는 차량(500)에 관한 것이다. 차량(500)은 대쉬 보드(dash board)와 텔레매틱스 유닛(TCU)(300) 등을 포함하는 하우징(10)을 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 차량(500)은 이러한 텔레매틱스 유닛(telematics module, TCU)(300)을 장착하기 위한 장착 브라켓을 포함하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 차량(500)은 텔레매틱스 유닛(TCU)(300)과 이와 연결되도록 구성된 인포테인먼트 유닛(600)을 포함한다. 인포테인먼트 유닛(600)의 전면 패턴의 일부는 차량의 대시보드 형태로 구현될 수 있다. 차량의 대시보드에 디스플레이(610)와 오디오 유닛(620)이 포함되는 것으로 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 제시되는 안테나 어셈블리(1100), 즉 투명 안테나 형태의 안테나 모듈(1100)이 배치될 수 있는 영역의 전면 윈도우(310)의 상부 영역(310a), 하부 영역(310b) 및 측면 영역(320)중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 제시되는 안테나 어셈블리(1100)는 전면 윈도우(310) 이외에 차량 측면의 측면 윈도우(320)에 형성될 수도 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 안테나 어셈블리(1100)가 전면 윈도우(310)의 하부 영역(310b)에 배치된 경우, 차량 내부에 배치된 TCU(300)와 동작 가능하게 결합될 수 있다. 안테나 어셈블리(1100)가 전면 윈도우(310)의 상부 영역(310a) 또는 측면 영역(310c)에 배치되면, 차량 외부의 TCU와 동작 가능하게 결합될 수 있다. 하지만, 이러한 차량 내부 또는 외부의 TCU 결합 구성에 한정되는 것은 아니다.
<V2X (Vehicle-to-Everything)>
V2X 통신은 차량 사이의 통신(Communication between vehicles)을 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.
V2X 통신은 V2X 사이드링크 또는 NR V2X와 동일한 의미를 나타내거나 또는 V2X 사이드링크 또는 NR V2X를 포함하는 보다 넓은 의미를 나타낼 수 있다.
V2X 통신은 예를 들어, 전방 충돌 경고, 자동 주차 시스템, 협력 조정형 크루즈 컨트롤(Cooperative adaptive cruise control: CACC), 제어 상실 경고, 교통행렬 경고, 교통 취약자 안전 경고, 긴급 차량 경보, 굽은 도로 주행 시 속도 경고, 트래픽 흐름 제어 등 다양한 서비스에 적용 가능하다.
V2X 통신은 PC5 인터페이스 및/또는 Uu 인터페이스를 통해 제공될 수 있다. 이 경우, V2X 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에는, 상기 차량과 모든 개체들 간의 통신을 지원하기 위한 특정 네트워크 개체(network entity)들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 상기 네트워크 개체는, 기지국(eNB), RSU(road side unit), 단말, 또는 어플리케이션 서버(application server)(예: 교통 안전 서버(traffic safety server)) 등일 수 있다.
또한, V2X 통신을 수행하는 단말은, 일반적인 휴대용 단말(handheld UE)뿐만 아니라, 차량 단말(V-UE(Vehicle UE)), 보행자 단말(pedestrian UE), 기지국 유형(eNB type)의 RSU, 또는 단말 유형(UE type)의 RSU, 통신 모듈을 구비한 로봇 등을 의미할 수 있다.
V2X 통신은 단말들 간에 직접 수행되거나, 상기 네트워크 개체(들)를 통해 수행될 수 있다. 이러한 V2X 통신의 수행 방식에 따라 V2X 동작 모드가 구분될 수 있다.
V2X 통신에서 사용되는 용어는 다음과 같이 정의된다.
A Road Side Unit (RSU): RSU (Road Side Unit)는 V2I 서비스를 사용하여 이동 차량과 송수신 할 수 있는 V2X 서비스 가능 장치이다. 또한, RSU는 V2X 응용 프로그램을 지원하는 고정 인프라 엔터티로서, V2X 응용 프로그램을 지원하는 다른 엔터티와 메시지를 교환할 수 있다. RSU는 기존 ITS 스펙에서 자주 사용되는 용어이며, 3GPP 스펙에 이 용어를 도입한 이유는 ITS 산업에서 문서를 더 쉽게 읽을 수 있도록 하기 위해서이다. RSU는 V2X application logic을 eNB (eNB- type RSU라고 함) 또는 UE (UE - type RSU라고 함)의 기능과 결합하는 논리적 entity이다.
V2I Service는 V2X 서비스의 타입으로, 한 쪽은 vehicle이고 다른 쪽은 infrastructure에 속하는 entity이다. V2P Service도 V2X 서비스 타입으로, 한 쪽은 vehicle이고, 다른 쪽은 개인이 휴대하는 디바이스(예: 보행자, 자전거 타는 사람, 운전자 또는 동승자가 휴대하는 휴대용 단말기)이다. V2X Service는 차량에 송신 또는 수신 장치가 관계된 3GPP 통신 서비스 타입이다. 통신에 참여한 상대방에 따라 V2V 서비스, V2I 서비스 및 V2P 서비스로 더 나눌 수 있다.
V2X 가능(enabled) UE는 V2X 서비스를 지원하는 UE이다. V2V Service는 V2X 서비스의 유형으로, 통신의 양쪽 모두 차량이다. V2V 통신 범위는 V2V 서비스에 참여하는 두 차량 간의 직접 통신 범위이다.
V2X (Vehicle-to-Everything)라고 불리는 V2X 어플리케이션은 전술한 바와 같이, (1) 차량 대 차량 (V2V), (2) 차량 대 인프라 (V2I), (3) 차량 대 네트워크 (V2N), (4) 차량 대 보행자 (V2P)의 4가지 타입이 있다. 이와 관련하여, 도 2a는 V2X 어플리케이션의 타입을 나타낸다. 도 2a를 참조하면, 4가지 타입의 V2X 어플리케이션은 최종 사용자를 위해 보다 지능적인 서비스를 제공하는 "협력적 인식(co-operative awareness)"을 사용할 수 있다.
이는 차량, 길가 기반 시설, 애플리케이션 서버 및 보행자와 같은 entities이 협동 충돌 경고 또는 자율 주행과 같은 보다 지능적인 정보를 제공하기 위해 해당 지식을 처리하고 공유하도록 해당 지역 환경에 대한 지식(예: 근접한 다른 차량 또는 센서 장비로부터 받은 정보)을 수집할 수 있음을 의미한다.
<NR V2X>
3GPP release 14 및 15 동안 자동차 산업으로 3GPP 플랫폼을 확장하기 위해, LTE에서 V2V 및 V2X 서비스에 대한 지원이 소개되었다.
개선된(enhanced) V2X use case에 대한 지원을 위한 요구 사항들은 크게 4개의 use case group들로 정리된다.
(1) 차량 플래투닝 (vehicle Platooning)는 차량들이 함께 움직이는 플래툰(platoon)을 동적으로 형성할 수 있게 한다. 플래툰의 모든 차량은 이 플래툰을 관리하기 위해 선두 차량으로부터 정보를 얻는다. 이러한 정보는 차량이 정상 방향보다 조화롭게 운전되고, 같은 방향으로 가고 함께 운행할 수 있게 한다.
(2) 확장된 센서(extended sensor)들은 차량, 도로 사이트 유닛(road site unit), 보행자 장치(pedestrian device) 및 V2X application server에서 local sensor 또는 live video image를 통해 수집된 원시(raw) 또는 처리된 데이터를 교환할 수 있게 한다. 차량은 자신의 센서가 감지할 수 있는 것 이상으로 환경에 대한 인식을 높일 수 있으며, 지역 상황을 보다 광범위하고 총체적으로 파악할 수 있다. 높은 데이터 전송률이 주요 특징 중 하나이다.
(3) 진화된 운전(advanced driving)은 반-자동 또는 완전-자동 운전을 가능하게 한다. 각 차량 및/또는 RSU는 로컬 센서에서 얻은 자체 인식 데이터를 근접 차량과 공유하고, 차량이 궤도(trajectory) 또는 기동(manoeuvre)을 동기화 및 조정할 수 있게 한다. 각 차량은 근접 운전 차량과 운전 의도를 공유한다.
(4) 원격 운전(remote driving)은 원격 운전자 또는 V2X 응용 프로그램이 스스로 또는 위험한 환경에 있는 원격 차량으로 주행할 수 없는 승객을 위해 원격 차량을 운전할 수 있게 한다. 변동이 제한적이고, 대중 교통과 같이 경로를 예측할 수 있는 경우, 클라우드 컴퓨팅을 기반으로 한 운전을 사용할 수 있다. 높은 신뢰성과 낮은 대기 시간이 주요 요구 사항이다.
이하의 설명은 NR SL(sidelink) 또는 LTE SL에 모두 적용 가능하며, RAT(radio access technology)가 표시되지 않으면 NR SL을 의미할 수 있다. NR V2X에서 고려되고 있는 운영 시나리오는 아래와 같이 6가지가 존재할 수 있다. 이와 관련하여, 도 2b는 V2X SL 통신을 지원하는 독립형(standalone) 시나리오와 V2X SL 통신을 지원하는 MR-DC 시나리오를 나타낸다.
특히, 1) 시나리오 1에서, gNB는 LTE SL 및 NR SL 모두에서 단말의 V2X 통신에 대한 control/configuration을 제공한다. 2) 시나리오 2에서, ng-eNB는 LTE SL 및 NR SL 모두에서 단말의 V2X 통신에 대한 control/configuration을 제공한다. 3) 시나리오 3에서, eNB는 LTE SL 및 NR SL 모두에서 단말의 V2X 통신에 대한 control/configuration을 제공한다. 한편, 4) 시나리오 4에서, LTE SL 및 NR SL에서의 단말의 V2X 통신은 단말이 EN-DC로 설정되는 동안 Uu에 의해 control/configuration된다. 5) 시나리오 5에서, LTE SL 및 NR SL에서의 단말의 V2X 통신은 단말이 NE-DC에서 설정되는 동안 Uu에 의해 control/configuration된다. 또한 6) 시나리오 6에서, LTE SL 및 NR SL에서의 단말의 V2X 통신은 단말이 NGEN-DC로 설정되는 동안 Uu에 의해 control/configuration 된다.
도 2a 및 도 2b와 같이 V2X 통신을 지원하기 위해 차량은 안테나 시스템을 통해 eNB 및/또는 gNB과 무선 통신을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 안테나 시스템은 도 1a 및 도 1b와 같이 내부 안테나 시스템(internal antenna system)으로 구성될 수 있다. 또한, 도 3a 내지 도 3c와 같이 외부 안테나 시스템(external antenna system) 및/또는 내부 안테나 시스템으로 구현될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명과 관련하여 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 포함하는 차량에 있어서, 상기 안테나 시스템이 차량 내에 탑재될 수 있는 구조를 도시한다. 이와 관련하여, 도 3a 내지 도 3c는 차량 전면 윈도우(310)에 형성된 투명 안테나를 통해 무선 통신을 수행할 수 있는 구성을 나타낸다. 투명 안테나를 포함하는 안테나 시스템(1000)이 차량 전면 윈도우와 차량 내부에 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 차량 전면 윈도우 이외에 차량 측면 글래스에 형성된 투명 안테나를 통해서도 무선 통신을 수행할 수도 있다.
본 발명에 따른 투명 안테나를 포함하는 차량용 안테나 시스템은 다른 안테나와 결합될 수도 있다. 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 투명 안테나로 구현되는 안테나 시스템(1000) 이외에 별도의 안테나 시스템(1000b)이 더 구성될 수도 있다. 도 3a 내지 도 3b는 안테나 시스템(1000) 이외에 별도의 안테나 시스템(1000b)이 차량의 지붕(roof) 위 또는 지붕 내에 탑재되는 형상을 도시한다. 한편, 도 3c는 안테나 시스템(1000) 이외에 별도의 안테나 시스템(1000b)이 차량의 지붕과 후면 미러의 지붕 프레임 (roof frame) 내에 탑재되는 구조를 도시한다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 본 발명에서는 자동차(차량)의 외관 개선 및 충돌 시 텔레매틱스 성능을 보전하기 위해 기존의 샤크 핀(Shark Fin) 안테나를 돌출되지 않은 형태의 평면형(Flat) 안테나로 대체할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 기존 이동통신 서비스(LTE) 제공과 함께, 5세대(5G) 통신을 고려한 LTE 안테나와 5G 안테나가 통합된 형태의 안테나를 제안하고자 한다.
도 3a를 참조하면, 투명 안테나로 구현되는 안테나 시스템(1000)은 차량의 전면 윈도우(310)와 차량 내부에 구현될 수 있다. 한편, 외부 안테나에 해당하는 제2 안테나 시스템(1000b)은 차량의 지붕(roof) 위에 배치된다. 도 3a에서 상기 안테나 시스템(1000)을 외부 환경 및 차량 운전 시에 외부 충격으로부터 보호하기 위한 레이돔(radome, 2000a)이 제2 안테나 시스템(1000b)을 둘러쌀 수 있다. 상기 레이돔(2000a)은 제2 안테나 시스템(1000b)과 기지국 간 송신/수신되는 전파 신호가 투과될 수 있는 유전체(dielectric) 소재로 이루어질 수 있다.
도 3b를 참조하면, 투명 안테나로 구현되는 안테나 시스템(1000)은 차량의 전면 윈도우(310)와 차량 내부에 구현될 수 있다. 한편, 외부 안테나에 해당하는 제2 안테나 시스템(1000b)은 차량의 지붕 구조물 내에 배치되고, 지붕 구조물의 적어도 일부가 비금속으로 구현되도록 구성될 수 있다. 이때, 차량의 지붕 구조물(2000b)의 적어도 일부는 비금속으로 구현되어, 안테나 시스템(1000b)과 기지국 간 송신/수신되는 전파 신호가 투과될 수 있는 유전체(dielectric) 소재로 이루어질 수 있다.
도 3c를 참조하면, 투명 안테나로 구현되는 안테나 시스템(1000)은 차량의 후면 윈도우(330)와 차량 내부에 구현될 수 있다. 한편, 외부 안테나에 해당하는 제2 안테나 시스템(1000b)은 차량의 지붕 프레임 내부에 배치되고, 지붕 프레임(2000c)의 적어도 일부가 비금속으로 구현되도록 구성될 수 있다. 이때, 차량(500)의 지붕 프레임(2000c)의 적어도 일부는 비금속으로 구현되어, 제2 안테나 시스템(1000b)과 기지국 간 송신/수신되는 전파 신호가 투과될 수 있는 유전체(dielectric) 소재로 이루어질 수 있다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 차량에 탑재되는 안테나 시스템(1000)에 구비되는 안테나에 의한 빔 패턴(beam pattern)은 전면 윈도우(310) 또는 후면 윈도우(330)에 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 한편, 차량에 탑재되는 제2 안테나 시스템(1000)에 구비되는 안테나에 의해 차량 바디 기준으로 수평 영역(horizontal region)에서 소정 각도만큼 빔 커버리지가 더 형성될 수 있다.
한편, 차량(500)은 외부 안테나에 해당하는 안테나 시스템(1000b)을 구비하지 않고 내부 안테나(internal antenna)에 해당하는 안테나 유닛(즉, 내부 안테나 시스템)(1000)만 구비할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 및 차량에 탑재되는 안테나 시스템을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
차량(500)은 자율 주행 차량일 수 있다. 차량(500)은 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드(준(pseudo) 주행 모드)로 전환될 수 있다. 예를 들면, 차량(500)은, 사용자 인터페이스 장치(510)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
이러한 매뉴얼 모드 및 자율 주행 모드와 관련하여 오브젝트 검출, 무선 통신, 내비게이션 및 차량 센서 및 인터페이스 등의 동작은 차량(500)에 탑재되는 텔레매틱스 유닛이 수행할 수 있다. 구체적으로, 차량(500)에 탑재되는 텔레매틱스 유닛이 안테나 모듈(300), 오브젝트 검출 장치(520) 및 다른 인터페이스와 협력하여 해당 동작을 수행할 수 있다. 한편, 통신 장치(400)는 안테나 시스템(300)과 별도로 텔레매틱스 유닛 내에 배치되거나 또는 안테나 시스템(300)에 배치될 수 있다.
차량(500)은 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 주행 상황 정보는, 오브젝트 검출 장치(520)에서 제공된 오브젝트 정보에 기초하여 생성될 수 있다. 예를 들면, 차량(500)은, 오브젝트 검출 장치(520)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(500)은 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 차량(500)은 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(500)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(500)은 운행 시스템에 기초하여 운행될 수 있다. 예를 들면, 자율 주행 차량(500)은 주행 시스템, 출차 시스템, 주차 시스템에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다. 차량(500)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(500)은 운전 조작 장치를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(500)은 운행될 수 있다.
차량(500)은 사용자 인터페이스 장치(510), 오브젝트 검출 장치(520), 내비게이션 시스템(550), 통신 장치(400)을 포함할 수 있다. 또한, 차량은 전술한 장치 이외에 센싱부(561), 인터페이스부(562), 메모리(563), 전원공급부(564), 차량 제어 장치(565)를 더 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 차량(500)은 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(510)는, 차량(500)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(510)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(500)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(500)은 사용자 인터페이스 장치(510)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(520)는, 차량(500) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다. 오브젝트는 차량(500)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다. 한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다. 오브젝트 검출 장치(520)는, 카메라(521), 레이다(522), 라이다(523), 초음파 센서(524), 적외선 센서(525) 및 프로세서(530)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(520)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
프로세서(530)는, 오브젝트 검출 장치(520)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(530)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(530)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출등의 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(520)는, 복수의 프로세서(530)를 포함하거나, 프로세서(530)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(521), 레이다(522), 라이다(523), 초음파 센서(524) 및 적외선 센서(525) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(520)에 프로세서(530)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(520)는, 차량(500)내 장치의 프로세서 또는 제어부(570)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
내비게이션 시스템(550)은 통신 장치(400), 특히 위치 정보부(420)를 통해 획득된 정보에 기반하여 차량의 위치 정보를 제공할 수 있다. 또한, 내비게이션 시스템(550)은 차량의 현재 위치 정보에 기반하여 목적지로의 길 안내 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 내비게이션 시스템(550)은 오브젝트 검출 장치(520) 및/또는 V2X 통신부(430)를 통해 획득된 정보에 기반하여 주변 위치에 대한 안내 정보를 제공할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 안테나 시스템(1000)과 함께 동작하는 무선 통신부(460)를 통해 획득한 V2V, V2I, V2X 정보에 기반하여 안내 정보 제공, 자율 주행 서비스 등을 제공할 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다. 통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(500)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 위치 정보부(420)는, 차량(500)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I: Vehicle to Infra), 타 차량(V2V: Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P: Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다. 광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는, 차량(500)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
무선 통신부(460)는 하나 이상의 안테나 시스템을 통해 하나 이상의 통신 시스템과 무선 통신을 수행하는 유닛이다. 무선 통신부(460)는 제1 안테나 시스템을 통해 제1 통신 시스템 내의 기기로 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 또한, 무선 통신부(460)는 제2 안테나 시스템을 통해 제2 통신 시스템 내의 기기로 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 여기서, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 각각 LTE 통신 시스템 및 5G 통신 시스템일 수 있다. 하지만, 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 이에 한정되는 것은 아니고 임의의 서로 다른 통신 시스템으로 확장 가능하다.
한편, 차량(500) 내부에 배치되는 안테나 모듈(300)은 무선 통신부를 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 차량(500)은 전기 자동차(electric vehicle, EV) 또는 외부 전자 기기와 독립적으로 통신 시스템과 접속 가능한 자동차일 수 있다. 이와 관련하여, 통신 장치(400)는 근거리 통신부(410), 위치정보 모듈(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 4G 무선 통신 모듈(450), 5G 무선 통신 모듈(460) 중 적어도 하나를 포함할 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 장치(510)와 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.
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 5a 및 도 5b는 본 명세서의 실시 예들에 따른 광대역 CPW 안테나 구성을 나타낸다. 도 5a는 확장 그라운드(extended ground) 구조를 갖는 광대역 CPW 안테나 구조를 나타낸다. 도 5b는 확장 계단형 그라운드(extended stepped ground) 구조를 갖는 광대역 CPW 안테나 구성을 나타낸다.
도 5a의 확장 그라운드 구조를 통해 소형 광대역 CPW 안테나 구조 설계가 가능하다. 도 5b의 확장 계단형 그라운드 구조를 통해 전류 경로 증가가 가능하고, 이에 따라 소형 광대역 CPW 안테나 구조 설계가 가능하다. 도 5b의 제1 그라운드 영역(1150b)의 너비가 도 5a의 제1 그라운드 영역(1150a)의 너비보다 더 좁게 구성 가능하다. 이에 따라, 도 5b의 확장 계단형 그라운드 구조가 도 5a의 확장 그라운드 구조보다 안테나 구조를 더 소형화할 수 있다. 제1 그라운드 영역(1210a, 1210b)은 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 측에 배치되는 그라운드 영역으로 정의할 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 명세서에 따른 광대역 CPW 안테나 구조를 갖는 안테나 어셈블리(1100a, 1100b)에 대해 설명한다. 광대역 CPW 구조를 갖는 안테나 어셈블리는 안테나 모듈(1100a, 1100b)로도 지칭될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 안테나 어셈블리(1100a)는 유전체 기판(1010), 방사체 영역(1110a), 급전 라인(1120a), 제1 그라운드 영역(1150a) 및 제2 그라운드 영역(1160a)를 포함하도록 구성될 수 있다. 도 5b를 참조하면, 안테나 어셈블리(1100b)는 유전체 기판(1010), 방사체 영역(1110b), 급전 라인(1120b), 제1 그라운드 영역(1150b) 및 제2 그라운드 영역(1160b)를 포함하도록 구성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여, 확장 그라운드 구조와 확장 계단형 그라운드 구조의 공통된 구성 및 배치 구조에 대해 먼저 설명한다.
유전체 기판(1010)은 방사체 영역(1110a, 1110b), 급전 라인(1120a, 1120b), 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b) 및 제2 그라운드 영역(1160a)이 표면 상에 배치되도록 구성된다. 유전체 기판(1010)은 소정의 유전율(permittivity)과 두께를 갖는 기판으로 구현된다. 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리(1100a, 1100b)가 투명 안테나로 구현되는 경우, 유전체 기판(1010)은 투명 소재의 투명 기판으로 구현될 수 있다.
방사체 영역(1110a, 1110b)은 유전체 기판(1010) 상에 도전 패턴으로 형성되어 무선 신호를 방사하도록 구성된다. 안테나 어셈블리(1100)가 투명 안테나로 구현되는 경우, 도전 패턴은 메탈 메쉬 격자(1020a)로 구성될 수 있다. 즉, 안테나 어셈블리(1100)는 복수의 격자들이 상호 연결되도록 구성된 메탈 메쉬 격자(1020a)로 구현될 수 있다. 반면에, 유전체 영역에 배치되는 더미 메쉬 격자(1020b)는 복수의 격자들이 연결 지점에서 끊어져 있는 오픈 더미(open dummy) 패턴으로 구현될 수 있다.
급전 라인(1120a, 1120b)은 방사체 영역(1110a, 1110b)의 도전 패턴과 동일 평면 상에서 신호를 인가하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 방사체 영역(1110a, 1110b)과 급전 라인(1120a, 1120b)이 동일 평면 상에 배치되므로 CPW 안테나 구조가 구현된다.
제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)은 급전 라인(1120a, 1120b)의 일 측에서 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 측면 및 일 축 방향으로 상부 영역(R1)에 배치될 수 있다. 일 축 방향은 y축 방향일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)이 방사체 영역(1110a, 1110b)의 상부 영역(R1)에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 어셈블리(1100a, 1100b)가 배치된 각도에 따라 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 측, 타 측 또는 하부 영역에 배치될 수도 있다.
제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)은 급전 라인(1120a, 1120b)의 타 측에서 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 축 방향으로 하부 영역에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)의 일 축 상의 길이는 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)의 일 축 상의 길이보다 짧게 형성된다. 일 축 방향은 y축 방향일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)이 방사체 영역(1110a, 1110b)의 하부 영역(R2)에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 어셈블리(1100a, 1100b)가 배치된 각도에 따라 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 측, 타 측 또는 상부 영역에 배치될 수도 있다.
제1 그라운드 영역(1150a)과 제2 그라운드 영역(1160a)이 방사체 영역(1110a)과 동일 평면 (즉, 동일한 유전체 기판(1010)) 상에 배치되므로 도 5a의 안테나 어셈블리(1100a)는 CPW 안테나 구조로 구성된다. 이와 유사하게, 제1 그라운드 영역(1150b)과 제2 그라운드 영역(1160b)이 방사체 영역(1110b)과 동일 평면 (즉, 동일한 유전체 기판(1010)) 상에 배치되므로 도 5b의 안테나 어셈블리(1100b)도 CPW 안테나 구조로 구성된다.
한편, 본 명세서에 제시되는 광대역 CPW 안테나 구성은 각각의 도전 패턴들이 서로 다른 대역에서 무선 신호를 방사하도록 구성되어, 광대역 안테나로 동작할 수 있다. 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)은 제1 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 방사체 영역(1110a, 1110b)은 제1 대역보다 높은 대역인 제2 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)은 제2 대역보다 높은 제3 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 제2 대역은 제1 대역보다 높은 대역이고, 제3 대역은 제2 대역보다 높은 대역으로 설정될 수 있다. 일 예로, LB에 해당하는 제1 대역은 800MHz를 포함하도록 설정될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. MB/HB에 해당하는 제2 대역은 2200MHz를 포함하도록 설정될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. UHB 또는 Sub6 대역에 해당하는 제3 대역은 3500MHz를 포함하도록 설정될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)은 급전 라인(1120a, 1120b) 및 방사체 영역(1110a, 1110b)과 이격되어 배치되는 제1 측면(S1a, S1b) 및 제1 측면(S1a, S1b)의 타 측면인 제2 측면(S2a, S2b)을 구비할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 측면(S1a, S1b) 및 제2 측면(S2a, S2b)은 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)을 구성하는 도전 패턴 (즉, 메탈 메쉬 격자)의 경계(boundary)를 형성한다.
제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)의 제1 측면(S1a, S1b)의 경계는 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 측면 및 상부 영역의 경계와 동일 평면 상에서 서로 다른 간격으로 마주보게 배치된다. 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)의 제1 측면(S1a, S1b)의 경계는 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 측면의 경계보다 상부 영역의 경계와 더 이격되어 배치된다. 이에 따라, 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)의 상부 영역인 제1 영역(R1)이 하부 영역인 제2 영역(R2)보다 더 독립적인 방사체로 동작하게 된다. 따라서, 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)은 넓은 면적을 갖고 독립적인 방사체로 동작하는 제1 영역(R1) 및 방사체 영역(1110a, 1110b)과 인접한 제2 영역(R2)에 의해 제1 대역의 무선 신호를 방사할 수 있다.
한편, 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)의 제1 측면(S1a, S1b)의 경계 또는 제2 측면(S2a, S2b)의 경계가 리세스된 형상으로 형성될 수 있다. 도 5a를 참조하면, 제1 그라운드 영역(1150a)의 제1 측면(S1a)의 경계가 리세스된 형상으로 형성될 수 있다. 도 5b를 참조하면, 제1 그라운드 영역(1150b)의 제2 측면(S2b)의 경계가 리세스된 형상으로 형성될 수 있다.
제1 측면(S1a, S1b)의 경계 또는 제2 측면(S2a, S2b)의 경계가 리세스된 형상으로 형성된다는 의미는 일 축 상에서 단부의 위치가 서로 다르게 형성된다는 의미인다. 이에 따라, 도 5a의 제1 그라운드 영역(1150a)을 구성하는 각각의 도전 패턴(CP1 내지 CP5)이 서로 다른 길이로 형성되어 서로 다른 주파수에서 공진할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 방사체 영역(1110a)의 일 측면과 제1 그라운드 영역(1150a)의 제1 측면의 형상은 동일한 간격으로 이격된 직선 구조로 마주보게 형성될 수 있다. 방사체 영역(1110a)의 타 측면의 단부는 서로 다른 길이를 갖는 계단 구조(stepped structure)로 형성될 수 있다. 이에 따라, 방사체 영역(1110a)의 계단 구조에 의해 제2 대역의 각각의 서브 대역에서 안테나 성능이 최적화될 수 있다. 따라서, 방사체 영역(1110a)의 동작 대역폭이 제2 대역의 전체 대역을 커버할 수 있다.
도 5b의 확장 계단형 그라운드 구조는 하부 영역인 제1 영역(R1)이 복수의 서브 영역(SR1, SR2)으로 구성될 수 있다. 또한, 상부 영역인 제2 영역(R2)도 복수의 서브 영역(SR3, SR4)로 구성될 수 있다. 제1 서브 영역(SR1)은 방사체 영역(1120)과 인접한 단부의 위치가 일정한 영역일 수 있다. 제2 서브 영역(SR2)은 방사체 영역(1110b)의 일 측에 이격되어 배치되고, 각각의 도전 패턴의 단부 위치가 상이하도록 구성될 수 있다. 제3 서브 영역(SR3)의 각각의 도전 패턴의 단부 위치는 방사체 영역(1110b)의 단부 위치보다 내측에 형성된다. 반면에, 제4 서브 영역(SR4)의 도전 패턴들 중 일부의 단부 위치는 제3 서브 영역(SR3)의 도전 패턴들의 단부 위치보다 외측에 형성될 수 있다. 일 예로, 제4 서브 영역(SR4)의 도전 패턴들 중 일부의 단부 위치는 방사체 영역(1120b)의 단부 위치보다 외측에 형성될 수 있다.
제1 그라운드 영역(1150a)은 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 영역(R1)은 상부 영역에 대응되고, 제1 측면(S1a) 상에서 단부 위치가 상이한 복수의 도전 패턴들(CP2 내지 CP5)로 구성될 수 있다. 제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)보다 하부 영역에 대응되고, 제1 측면(S1a) 상에서 단부가 방사체 영역(1110a)의 경계와 이격되게 형성될 수 있다. 제1 영역(R1)에서 복수의 도전 패턴들(CP2 내지 CP5)의 길이는 일 축 방향으로 상부 위치에서 더 긴 길이로 형성될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 방사체 영역(1110b)의 일 측면과 제1 그라운드 영역(1150b)의 제1 측면의 형상은 서로 다른 간격으로 이격된 계단 구조로 마주보게 형성될 수 있다. 제1 그라운드 영역(1150b)의 계단 구조에 의해 제1 대역의 각각의 서브 대역에서 안테나 성능이 최적화될 수 있다. 있다. 따라서, 제1 그라운드 영역(1150b)의 동작 대역폭이 제1 대역의 전체 대역을 커버할 수 있다.
방사체 영역(1110b)의 일 측면의 단부와 방사체 영역(1110b)의 타 측면의 단부가 서로 다른 길이를 갖는 계단 구조(stepped structure)로 형성될 수 있다. 방사체 영역(1110a)의 계단 구조에 의해 제2 대역의 각각의 서브 대역에서 안테나 성능이 최적화될 수 있다. 있다. 따라서, 방사체 영역(1110a)의 동작 대역폭이 제2 대역의 전체 대역을 커버할 수 있다. 또한, 방사체 영역(1110b)의 일 측면과 제1 그라운드 영역(1150b)의 제1 측면의 형상이 서로 다른 간격으로 이격된 계단 구조로 형성되어 안테나 어셈블리(1100b)의 너비를 감소시킬 수 있다.
제1 그라운드 영역(1150b)은 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 영역(R1)은 상부 영역에 대응되고, 제1 측면(S1b) 상에서 단부 위치가 상이한 복수의 도전 패턴들로 구성될 수 있다. 제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)보다 하부 영역에 대응되고, 제1 측면(S1b) 상에서 단부가 방사체 영역(1110a)의 경계와 이격되게 형성될 수 있다.
제1 영역(R1)에서 복수의 도전 패턴들의 단부가 볼록 부 및 오목 부가 교차되는 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 복수의 도전 패턴들의 단부가 볼록 부 및 오목 부가 교차되는 구조는 단부의 길이가 증가 및 감소되는 구조가 반복된다는 의미인다. 즉, 복수의 도전 패턴들의 단부가 볼록 부 및 오목 부가 교차되는 구조는 일 축 상의 특정 라인을 기준으로 단부의 위치가 외측 및 내측에 배치된다는 의미이다. 이에 따라, 도전 패턴들의 경계 선을 따라 형성되는 전류 경로의 길이를 증가시켜, 전체 안테나 크기를 소형화할 수 있다.
한편, 제1 그라운드 영역(1150b)는 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)에서 제2 측면(S2b)의 단부가 동일한 지점에서 형성되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 제2 측면(S2b)의 단부가 동일한 지점에서 형성되는 제1 그라운드 영역(1150b)에 의해 전체 안테나의 너비를 감소시킬 수 있다. 전체 안테나의 너비를 감소됨에 따라, 전체 안테나 크기를 소형화할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 제시되는 광대역 CPW 안테나 구조는 급전 라인, 제1 및 제2 그라운드 영역과 방사체 영역의 세부 형상 및 세부 배치 구조를 최적화할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6은 본 명세서의 실시 예에 따른 계단 구조로 형성되는 광대역 CPW 안테나 구성이다. 도 6의 광대역 CPW 안테나 구성은 도 5b의 광대역 CPW 안테나 구성과 일부 유사하다.
하지만, 도 6의 광대역 CPW 안테나 구성은 급전 라인, 제1 및 제2 그라운드 영역과 방사체 영역의 세부 형상이 더 정교한 계단 구조로 형성된 차이점이 있다. 일 예로, 도 6의 광대역 CPW 안테나 구성은 급전 라인(1120)도 계단 구조로 형성된 차이점이 있다. 제1 그라운드 영역(1150)의 제2 측면(S2)도 계단 구조로 형성된 차이점이 있다. 또한, 제2 그라운드 영역(1160)의 형상도 직사각형 구조가 아닌 삼각형 구조로 형성된 차이점이 있다.
도 6을 참조하면, 안테나 어셈블리(1100)는 유전체 기판(1010), 방사체 영역(1110), 급전 라인(1120), 제1 그라운드 영역(1150) 및 제2 그라운드 영역(1160)를 포함하도록 구성될 수 있다. 도 6을 참조하여, 또 다른 실시 예에 따른 확장 계단형 그라운드 구조의 구성 및 배치 구조에 대해 설명한다.
유전체 기판(1010)은 방사체 영역(1110), 급전 라인(1120), 제1 그라운드 영역(1150) 및 제2 그라운드 영역(1160)이 표면 상에 배치되도록 구성된다. 유전체 기판(1010)은 소정의 유전율(permittivity)과 두께를 갖는 기판으로 구현된다. 본 명세서에 따른 안테나 어셈블리(1100)가 투명 안테나로 구현되는 경우, 유전체 기판(1010)은 투명 소재의 투명 기판으로 구현될 수 있다. 방사체 영역(1110)은 유전체 기판(1010) 상에 도전 패턴으로 형성되어 무선 신호를 방사하도록 구성된다. 안테나 어셈블리(1100)가 투명 안테나로 구현되는 경우, 도전 패턴은 메탈 메쉬 격자(1020a)로 구성될 수 있다. 즉, 안테나 어셈블리(1100)는 복수의 격자들이 상호 연결되도록 구성된 메탈 메쉬 격자(1020a)로 구현될 수 있다. 반면에, 유전체 영역에 배치되는 더미 메쉬 격자(1020b)는 복수의 격자들이 연결 지점에서 끊어져 있는 오픈 더미(open dummy) 패턴으로 구현될 수 있다.
급전 라인(1120)은 방사체 영역(1110)의 도전 패턴과 동일 평면 상에서 신호를 인가하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 방사체 영역(1110a, 1110b)과 급전 라인(1120)이 동일 평면 상에 배치되므로 CPW 안테나 구조가 구현된다. 제1 그라운드 영역(1150)은 급전 라인(1120)의 일 측에서 방사체 영역(1110)의 일 측면 및 일 축 방향으로 상부 영역(R1)에 배치될 수 있다. 일 축 방향은 y축 방향일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 그라운드 영역(1150)이 방사체 영역(1110)의 상부 영역(R1)에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 어셈블리(1100)가 배치된 각도에 따라 방사체 영역(1110)의 일 측, 타 측 또는 하부 영역에 배치될 수도 있다.
제2 그라운드 영역(1160)은 급전 라인(1120)의 타 측에서 방사체 영역(1110)의 일 축 방향으로 하부 영역에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 그라운드 영역(1160)의 일 축 상의 길이는 제1 그라운드 영역(1150)의 일 축 상의 길이보다 짧게 형성된다. 일 축 방향은 y축 방향일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 그라운드 영역(1160)이 방사체 영역(1110)의 하부 영역(R2)에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 어셈블리(1100)가 배치된 각도에 따라 방사체 영역(1110)의 일 측, 타 측 또는 상부 영역에 배치될 수도 있다. 제1 그라운드 영역(1150)과 제2 그라운드 영역(1160)이 방사체 영역(1110)과 동일 평면 (즉, 동일한 유전체 기판(1010)) 상에 배치되므로 도 6의 안테나 어셈블리(1100)는 CPW 안테나 구조로 구성된다.
한편, 본 명세서에 제시되는 광대역 CPW 안테나 구성은 각각의 도전 패턴들이 서로 다른 대역에서 무선 신호를 방사하도록 구성되어, 광대역 안테나로 동작할 수 있다. 이와 관련하여, 도 7 내지 도 9는 도 6의 광대역 CPW 안테나 구성에서 각 주파수 대역 별 주요 방사체와 표면 전류 분포를 나타낸 것이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 제1 대역의 주요 방사체(main radiator)와 표면 전류 분포(surface current distribution)를 나타낸 것이다. 도 6 및 도 7 (a)를 참조하면, 제1 대역(LB)에서 제1 그라운드 영역(1150)이 주요 방사체로 동작한다. 도 6 및 도 7 (b)를 참조하면, 제1 대역(LB) 내의 800MHz에서 표면 전류 분포는 제1 그라운드 영역(1150)에서 크게 나타난다. 구체적으로, 800MHz에서 표면 전류 분포는 제1 그라운드 영역(1150)의 상부 영역인 제1 영역(R1)에서 크게 나타난다. 800MHz에서 표면 전류 분포는 제1 그라운드 영역(1150)의 상부 영역인 제1 영역(R1) 중 제2 측면(S2)에서 크게 나타난다.
도 8의 (a) 및 (b)는 제1 대역의 주요 방사체와 표면 전류 분포를 나타낸 것이다. 도 6 및 도 8 (a)를 참조하면, 제2 대역(MB/HB)에서 방사체 영역(1110)이 주요 방사체로 동작한다. 도 6 및 도 9 (b)를 참조하면, 제2 대역(MB/HB) 내의 2200MHz에서 표면 전류 분포는 방사체 영역(1110)에서 크게 나타난다. 구체적으로, 2200MHz에서 표면 전류 분포는 방사체 영역(1110)의 일 측면 및 타 측면에서 크게 나타난다. 방사체 영역(1110)의 일 측면 및 타 측면은 방사체 영역(1110)의 방사 에지에 해당한다.
도 9의 (a) 및 (b)는 제1 대역의 주요 방사체와 표면 전류 분포를 나타낸 것이다. 도 6 및 도 9 (a)를 참조하면, 제3 대역(UHB)에서 방사체 영역(1110)이 주요 방사체로 동작한다. 도 6 및 도 9 (b)를 참조하면, 제3 대역(UHB) 내의 3500MHz에서 표면 전류 분포는 제2 그라운드 영역(1160)에서 크게 나타난다. 구체적으로, 3500MHz에서 표면 전류 분포는 제2 그라운드 영역(1160)의 측면을 따라 크게 나타난다. 3500MHz에서 표면 전류 분포는 급전 라인(1110)에 인접한 제2 그라운드 영역(1160)의 일 측면 및 경사진 측면(slanted side)에서 크게 나타난다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 제1 그라운드 영역(1150)은 제1 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 방사체 영역(1110)은 제1 대역보다 높은 대역인 제2 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 그라운드 영역(1160)은 제2 대역보다 높은 제3 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 대역은 제1 대역보다 높은 대역이고, 제3 대역은 제2 대역보다 높은 대역으로 설정될 수 있다. 일 예로, LB에 해당하는 제1 대역은 800MHz를 포함하도록 설정될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. MB/HB에 해당하는 제2 대역은 2200MHz를 포함하도록 설정될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. UHB 또는 Sub6 대역에 해당하는 제3 대역은 3500MHz를 포함하도록 설정될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5a 내지 도 9를 참조하면, 본 명세서에 따른 광대역 CPW 안테나 구성은 CPW 안테나의 제1 및 제2 그라운드 영역을 비대칭 구조로 설계한 것이다. 구체적으로, 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)은 제1 대역에서 무선 신호를 방사하도록 구성된다. 방사체 영역(1100, 1100a, 1100b)은 제1 대역보다 높은 제1 대역에서 무선 신호를 방사하도록 구성된다. 또한, 제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)은 제2 대역보다 높은 제3 대역에서 무선 신호를 방사하도록 구성된다. 따라서, 상호 이격되어 배치되는 각각의 도전 패턴 영역이 각각의 공진 주파수에서 주요 방사체로서 동작한다.
도 5a 내지 도 9를 참조하면, 본 명세서에 따른 광대역 CPW 안테나 구성에서 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)의 제1 측면(S1, S1a, S1b)은 제1 경계 내지 제3 경계(boundary)를 포함하도록 구성될 수 있다.
제1 측면(S1, S1a, S1b)의 제1 경계는 급전 라인(1120, 1120a, 1120b)의 경계와 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 제1 측면(S1, S1a, S1b)의 제2 경계는 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 일 측면의 경계와 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 제1 측면(S1, S1a, S1b)의 제3 경계는 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 상부 영역의 경계와 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 따라서, 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)의 제1 측면(S1, S1a, S1b)은 급전 라인(1120, 1120a, 1120b) 및 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 서로 다른 에지 부와 인접하게 배치된다. 이에 따라, 광대역 CPW 안테나의 소형화 및 광대역 동작이 가능하다.
이와 관련하여, 도 10은 도 6의 광대역 CPW 안테나 구조가 형성된 유전체 기판이 글래스에 부착된 구조를 나타낸다. 한편, 도 11a 및 도 11b는 도 10의 유전체 기판이 글래스에 부착된 구조에서 광대역 CPW 안테나의 반사 손실 및 효율 특성을 나타낸 것이다.
도 10을 참조하면, 글래스(1001)상에 또는 글래스 (1001) 내부에 유전체 기판(1010)이 배치될 수 있다. 유전체 기판(1010)의 표면에 안테나 어셈블리(1100)가 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 6의 안테나 어셈블리(1100) 구조에 한정되는 것은 아니고, 도 5a 및 도 5b의 안테나 어셈블리(1100a, 1100b) 구조로 대체될 수도 있다. 안테나 어셈블리(1100)를 구성하는 방사체 영역(1110)과 제1 및 제2 그라운드 영역(1150, 1160)은 복수의 도전 격자로 구성된 메탈 메쉬 구조로 형성될 수 있다.
도 6 및 도 10을 참조하면, 비대칭 구조로 최적화된 형상을 갖는 광대역 CPW 안테나 구조는 길이가 1/4 파장 이하로 구현될 수 있다. 일 예로, 도 6 및 도 10의 광대역 CPW 안테나 구조에 해당하는 안테나 어셈블리(1100)의 길이(L)는 103mm, 너비(W)는 53mm로 구현될 수 있다. 안테나 어셈블리(1100)의 길이(L)는 680MHz에서 약 0.23 파장에 해당한다. 안테나 어셈블리(1100)의 너비(W)는 680MHz에서 약 0.12 파장에 해당한다.
따라서, 도 6 및 도 10의 광대역 CPW 안테나 구조는 제1 대역 중 최저 주파수를 기준으로 길이가 1/4 파장 이하로 구현되어, 소형화가 가능하다는 장점이 있다. 일 예로, 방사체 영역을 기준으로 일 측과 타 측에 대칭 형태의 그라운드 영역을 갖는 CPW 안테나 구조의 길이 및 너비는 약 146mm 및 111mm로 구현될 수 있다. 이러한 대칭 형태의 CPW 안테나 구조는 길이 및 너비는 약 0.34 파장 및 약 0.26 파장에 해당한다.
이에 따라, 도 6 및 도 10의 광대역 CPW 안테나 구조는 대칭 형태의 CPW 안테나 대비 약 65% 소형화 설계가 가능하다. 특히, 도 6 및 도 10의 광대역 CPW 안테나 구조는 너비가 절반 이하로 감소되어, MIMO 동작을 위해 복수의 안테나 소자 배치 시 안테나 소자 간 이격 거리를 감소시킬 수 있다. 도 6 및 도 10의 광대역 CPW 안테나 구조는 너비가 절반 이하로 감소되어, 안테나 소자 상호 간 간섭을 저감할 수 있다.
도 11a를 참조하면, 도 6 및 도 10의 광대역 CPW 안테나 구조를 갖는 안테나 어셈블리(1100)는 약 600MHz에서 6GHz의 광대역에서 -8dB 이하의 반사 손실 특성을 갖는다. 따라서, 도 6 및 도 10의 광대역 CPW 안테나 구조를 갖는 안테나 어셈블리(1100)는 약 600MHz에서 6GHz의 광대역의 무선 신호를 방사하도록 구성된다.
도 11b를 참조하면, 도 6 및 도 10의 광대역 CPW 안테나 구조를 갖는 안테나 어셈블리(1100)는 약 600MHz에서 6GHz의 광대역에서 -5dB 이상의 안테나 효율 특성을 갖는다. 따라서, 도 6 및 도 10의 광대역 CPW 안테나 구조를 갖는 안테나 어셈블리(1100)는 약 600MHz에서 6GHz의 광대역의 무선 신호를 방사하도록 구성된다.
도 5a 내지 도 6을 참조하면, 급전 라인(1120, 1120a, 1120b)과 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)의 제1 측면(S1, S1a, S1b)은 제1 간격(g1)을 유지하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 12a는 도 6의 광대역 CPW 안테나 구조에서 급전 라인 부분을 확대한 도면이다.
도 6 및 도 10과 같이 서로 다른 너비를 갖는 급전 라인(1120)에서도 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)의 제1 측면(S1, S1a, S1b)은 제1 간격(g1)을 유지하도록 구성될 수 있다. 따라서, 급전 라인(1120, 1120a, 1120b)과 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)의 제1 측면(S1, S1a, S1b)은 제1 간격(g1)을 유지하면서 오목 부와 볼록 부가 상보적으로 구성될 수 있다.
급전 라인(1120)은 서로 다른 지점인 제1 지점 및 제2 지점에서 제1 너비(W1) 및 제1 너비(W1)보다 넓은 제2 너비(W2)로 형성될 수 있다. 따라서, 급전 라인(1120)은 제1 너비(W1)를 갖는 오목 부(1121) 및 제2 너비(W2)를 갖는 볼록 부(1122)를 구비할 수 있다. 또한, 급전 라인(1120)은 제3 지점에서 제2 너비(W2)보다 좁은 제3 너비(W3)로 형성되는 오목 부(1123)를 더 구비할 수 있다. 급전 라인(1120)의 오목 부(1123)가 방사체 영역(1110)가 연결되도록 구성될 수 있다.
제1 지점 및 제2 지점에서 제1 그라운드 영역(1150) 제1 측면(S1)의 제1 경계는 급전 라인(1120)의 경계와 제1 간격(g1)만큼 이격될 수 있다. 제1 지점 내지 제3 지점에서 제1 그라운드 영역(1150) 제1 측면(S1)의 제1 경계는 급전 라인(1120)의 경계와 제1 간격(g1)만큼 이격될 수 있다. 이에 따라, 급전 라인(1120)의 오목 부(1121, 1123) 및 볼록 부(1122)는 제1 그라운드 영역(1150)의 볼록 부(1151, 1153) 및 오목 부(1152)와 상보적으로 마주보게 배치된다. 또한, 급전 라인(1120)의 오목 부(1121) 및 볼록 부(1122)는 제2 그라운드 영역(1150)의 볼록 부(1161) 및 오목 부(1162)와 상보적으로 마주보게 배치된다.
따라서, 갭 커플링 영역에 해당하는 급전 라인(1120) 및 방사체 영역(1110)의 경계와 제1 그라운드 영역(1150)의 경계가 마주보는 길이(L1)와 간격(g1)은 입력 임피던스의 허수 부 Xin ≒ 0 이 되도록 조절될 수 있다. 제1 대역(LB)에서 급전 라인(1120) 및 방사체 영역(1110)의 경계와 제1 그라운드 영역(1150)의 경계에서 커플링이 최적화되도록 길이(L1)와 간격(g1)이 결정된다. 이와 관련하여, 경계 영역의 길이(L1)가 증가하면 입력 임피던스의 인덕턴스 값이 증가할 수 있다. 경계 영역의 길이(L1)가 일정한 경우 경계 영역의 간격(g1)이 증가하면 입력 임피던스의 커패시턴스 값이 감소할 수 있다. 일 예로, 커플링이 최적화되도록 길이(L1)와 간격(g1)를 L1 = 21mm 및 g1=0.5mm로 설계할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 관련하여, 도 12b는 급전 라인과 그라운드 영역 간의 간격 변화에 따른 주파수 별 반사 손실 특성을 나타낸 것이다. 도 6, 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 경계 영역의 간격(g1)이 감소할수록 제1 대역 중 VLB 대역에서 공진 특성은 개선된다. 일 예로, 제1 대역 중 VLB 대역에서 안테나 특성을 개선하기 위해 경계 영역의 간격(g1)이 전술한 바와 같이 g1=0.5mm로 설정될 수 있다. 한편, g1=1.0mm 또는 1.5mm이면 약 1GHz 대역보다 다소 낮은 주파수에서 안테나 공진 이 발생한다. 이와 관련하여, 캡 커플링을 위한 경계 영역의 간격(g1)이 증가할수록 입력 임피던스의 커패시턴스 값이 감소한다. 경계 영역의 간격(g1)이 증가할수록 제1 대역 중 VLB 대역에서 Xin > 0 이 되어, VLB에서 안테나 공진 특성이 저하될 수 있다.
한편, g1=0.5mm이면 약 1GHz 대역보다 다소 높은 주파수에서 안테나 공진이 발생한다. 하지만, g1=0.5mm 또는 이보다 다소 좁은 간격에서도 안테나 공진 특성은 유지될 수 있다. 이에 따라, 제1 대역 중 VLB 대역에서 안테나 특성을 개선하기 g1=0.5mm에서 소정 범위로 설정할 수 있다. 또는, 제1 대역 내의 전체 서브 대역에서 안테나 특성을 개선하기 위해 g1=0.5 내지 1.5mm 사이의 값으로 설정할 수 있다.
본 명세서에서 제시되는 비대칭 광대역 CPW 안테나 구조는 방사체 영역(1110)과 이를 둘러싸도록 형성되는 제1 그라운드 영역(1150)의 간격 및 형상을 최적화할 수 있다. 이와 관련하여, 도 13a는 도 6의 비대칭 광대역 CPW 안테나 구조에서 제1 그라운드 영역과 마주보는 방사체 영역의 경계 부분의 확대도이다. 도 13a를 참조하면, 방사체 영역(1110)과 이를 둘러싸도록 형성되는 제1 그라운드 영역(1150)의 간격을 조절할 수 있다. 따라서, 방사체 영역(1110)과 이를 둘러싸도록 형성되는 제1 그라운드 영역(1150)은 제1 대역(LB) 및 제2 대역(MB/HB)에서 공진 주파수 조정 및 임피던스 정합을 위한 튜닝 영역으로 동작한다.
도 6 및 도 13a를 참조하면, 제1 측면(S1)의 제2 경계는 방사체 영역(1110)의 일 측면의 경계와 일 지점에서 제2 간격(g2)만큼 이격되어 마주보게 배치된다. 제1 측면(S1)의 제3 경계는 방사체 영역(1110)의 상부 영역(R1)의 경계와 일 지점에서 제3 간격(g3)만큼 이격되어 마주보게 배치된다. 한편, 방사체 영역(1110)의 상부 영역의 경계 중 일부는 돌출부(1111)로 형성될 수 있다. 이에 따라, 돌출부(1111)에서 제1 그라운드 영역(1150)과 방사체 영역(1110)의 간격은 제3 간격(g3)보다 감소된 g3'로 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 그라운드 영역(1150)과의 간격이 좁아질수록 제2 대역 중 HB에서 임피던스 정합 특성이 개선될 수 있다. 한편, 제3 간격(g3)이 제2 간격(g2)보다 더 크게 형성될 수 있다. 도 6, 도 10 및 도 13a를 참조하면, 제2 간격(g2)이 제1 간격(g1)보다 더 크게 형성될 수 있다.
제1 대역(LB)에서 동작하는 안테나의 전기적 길이 축소 또는 확장 위해, 제1 그라운드 영역(1150)의 제1 측면(S1)의 제2 경계는 방사체 영역(1110)의 일 측면의 경계는 계단(step) 구조로 형성될 수 있다. 제1 그라운드 영역(1150)의 제1 측면(S1)의 제2 경계의 길이는 L2로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제2 간격(g2) 및 제3 간격(g3)이 제1 간격(g1)보다 더 크게 형성되어, 제2 대역(MB/HB)에서 공진 주파수 조정 및 임피던스 정합이 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, 제1 그라운드 영역(1150)이 제1 대역(LB)의 주요 방사체로 동작하므로, 급전 라인(1120)과의 제1 간격(g1)은 제2 간격(g2) 및 제3 간격(g3)보다 더 좁게 형성된다. 반면에, 방사체 영역(1110)은 제1 대역(LB)보다 높은 제2 대역(MB/HB)의 주요 방사체로 동작한다. 따라서, 제1 그라운드 영역(1150)과 방사체 영역(1110) 사이의 제2 간격(g2) 및 제3 간격(g3)은 제1 간격(g1)보다 더 넓게 형성된다. 도 6, 도 10 및 도 13a에서 서로 다른 도전 패턴들 간의 간격은 일정하지 않을 수 있으며, 안테나 성능 최적화를 위해 계단식 구조와 같이 다양한 크기의 서브 패턴들의 합으로 구조화될 수 있다.
일 예로, 방사체 영역(1110)의 상부 영역의 경계 중 일부는 돌출부(1111)로 형성될 수 있다. 이에 따라, 돌출부(1111)에서 제1 그라운드 영역(1150)과 방사체 영역(1110)의 간격은 제3 간격(g3)보다 감소된 g3'로 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 도 13b는 도 6 및 도 13a의 광대역 CPW 안테나 구조에서 간격 변경에 따른 반사 손실 특성을 비교한 것이다. 전술한 바와 같이, 그라운드 영역(1150)과의 간격이 좁아질수록 제2 대역 중 HB에서 임피던스 정합 특성이 개선될 수 있다.
도 6 및 도 13a 및 도 13b를 참조하면, 제3 간격(g3) 및 g3'이 증가할수록 제2 대역에서 임피던스 정합 특성이 개선된다. 따라서 (iii) 제3 간격(g3) 및 g3'가 9.5mm 및 7.5mm인 제3 구조보다 (i) 제3 간격(g3) 및 g3'가 7.5mm 및 5.5mm로 감소된 제1 구조가 제2 대역에서 임피던스 정합 특성이 가장 우수하다.
도 6에서 제시되는 광대역 CPW 안테나 구조에서 제1 그라운드 영역(1150)은 상부 영역에 해당하는 제1 영역(R1) 및 하부 영역에 해당하는 제2 영역(R2)으로 구성될 수 있다.
제1 영역(R1)은 상부 영역에 대응되고, 제2 측면(S2) 상에서 단부가 일 축에 평행한 라인 상에 배치되어 직선 구조로 형성될 수 있다. 제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)보다 하부 영역에 대응되고, 제1 영역(R1)의 단부보다 더 짧은 길이로 형성될 수 있다. 한편, 제2 영역(R2)은 급전 라인(1120)과 방사체 영역(1110)의 일 측면과 이격되어 배치되고, 방사체 영역(1110)의 상부 영역과 이격되어 배치될 수 있다.
도 7(b)에 도시된 바와 같이 제1 대역에서 제1 그라운드 영역(1150)의 제1 영역(R1)의 제2 측면(S2)을 통해 주로 방사가 이루어진다. 또한, 제1 대역의 제1 그라운드 영역(1150)의 제1 영역(R2)의 제2 측면(S2)을 통해 방사가 더 이루어진다. 반면에, 도 8(b)에 도시된 바와 같이 제2 대역에서 방사체 영역(1120)의 양 측의 에지 영역을 통해 주로 방사가 이루어진다. 즉, 제1 그라운드 영역(1150)의 제2 측면(S2)과 소정 간격으로 이격된 방사체 영역(1120)의 일 측을 통해서 제2 대역에서 주로 방사가 이루어진다. 다시 말해, 제1 그라운드 영역(1150)의 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)의 제2 측면(S2)을 통해 제1 대역에서 방사가 이루어진다. 한편, 제1 그라운드 영역(1150)의 제2 영역(R2)의 제1 측면(S1)과 인접한 방사체 영역(1110)의 에지 영역을 통해 제2 대역에서 방사가 이루어진다.
본 명세서에서 제시되는 광대역 CPW 안테나 구조에서 급전 라인(1120)을 중심으로 제1 및 제2 그라운드 영역(1150, 1160)간의 간격은 서로 다르게 비대칭 구조로 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 14a는 도 6의 광대역 CPW 안테나 구조에서 제1 및 제2 그라운드 영역과 마주보는 방사체 영역의 경계 부분의 확대도이다.
도 6, 도 10 및 도 14a를 참조하면, 급전 라인(1120)의 오목 부(1121) 및 볼록 부(1122)는 제2 그라운드 영역(1160)의 볼록 부(1161) 및 오목 부(1162)와 마주보게 상보적인 형태로 배치될 수 있다. 급전 라인(1120)의 볼록 부(1122)의 경계는 제2 그라운드 영역(1160)의 오목 부(1162)의 경계와 제4 간격(g4)만큼 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 한편, 급전 라인(1120)의 볼록 부(1122)는 제1 그라운드 영역(1150)과 제1 간격(g1)만큼 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 제4 간격(g4)이 제1 간격(g1)보다 더 크거나 같게 형성될 수 있다.
도 14a (a)를 참조하면, 제2 그라운드 영역(1160)은 삼각형 형상으로 구성될 수 있다. 제2 그라운드 영역(1160)의 구조는 이에 한정되는 것은 아니고, 도 14a (b)와 같이 외측 경계가 사각형 형상으로 구성될 수도 있다.
도 14b는 도 6 및 도 14a의 광대역 CPW 안테나 구조에서 제2 그라운드 영역(1160)의 형상에 따른 반사 손실 특성을 비교한 것이다. 도 14b의 (i) 삼각형 형상의 제2 그라운드 영역(1160)을 갖는 제1 구조가 (ii) 제2 구조에 비해 제3 대역에서 안테나 공진 특성이 향상된다. (ii) 제2 구조는 도 14a (b)와 같이 외측 경계가 사각형 형상의 제2 그라운드 영역(1160c)를 구비한다.
한편, 제2 그라운드 영역(1160)과의 제4 간격(g4)이 좁아질수록 제3 대역 중 UHB에서 임피던스 정합 특성이 개선될 수 있다. UHB에 해당하는 제3 대역에서 방사체로 동작하는 제2 그라운드 영역(1160)의 형상은 공진 주파수 조정 및 임피던스 정합을 위해 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 도 6, 도 9 및 도 14a (a)를 참조하면, 제2 그라운드 영역(1160)은 급전 라인(1120)의 경계와 제4 간격(g4)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 제2 그라운드 영역(1160)은 급전 라인(1120)의 경계에서 일 측 방향으로 높이가 감소되는 삼각형 형상으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 삼각형 형상의 제2 그라운드 영역(1160)은 일 측 방향으로 방사체 영역(1110)과의 거리가 증가하도록 구성될 수 있다.
도 9(b)의 표면 전류 분포를 참조하면, 도 6 및 도 14a의 삼각형 형상의 제2 그라운드 영역(1160)에 의해 급전 라인(1120)으로부터 갭 커플링된 제3 대역의 신호가 제2 그라운드 영역(1160)의 경사진 에지 영역을 통해 방사된다. 이에 따라, 삼각형 형상의 급전 라인(1120)과 갭 커플링되도록 이격된 제2 그라운드 영역(1160)의 일 측 영역과 경사진 에지 영역을 통해 제3 대역의 무선 신호 방사가 이루어진다.
도 6, 도 9 및 도 14a (a)의 삼각형 형상의 제2 그라운드 영역(1160) 이외에 다른 형상의 제2 그라운드 영역이 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 14a (b)를 참조하면, 제2 그라운드 영역(1160c)은 급전 라인(1120)의 경계와 제4 간격(g4)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 제2 그라운드 영역(1160c)은 방사체 영역(1110)의 하부 영역과 평행하게 상부 영역의 단부가 형성될 수 있다. 따라서, 제2 그라운드 영역(1160c)의 외측 경계는 사각형 형상으로 구성될 수 있다.
한편, 도 5a 및 도 5b의 실시 예에 따른 광대역 CPW 안테나 구조에서도, 제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)은 급전 라인(1120)의 경계와 제4 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)은 방사체 영역(1110)의 하부 영역과 평행하게 상부 영역의 단부가 형성될 수 있다. 따라서, 제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)의 외측 경계는 사각형 형상으로 구성될 수 있다.
이와 관련하여, 급전 라인(1120)을 기준으로 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)과의 제1 간격과 제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)과의 제4 간격은 동일한 간격으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)의 제3 대역에서의 안테나 성능 최적화를 위해 제4 간격은 제1 간격과 상이하게 구성될 수 있다. 일 예로, 급전 라인(1120)을 기준으로 제2 그라운드 영역(1160a, 1160b)과의 제4 간격이 제1 그라운드 영역(1150a, 1150b)과의 제1 간격보다 더 크거나 같게 설정될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 제시되는 광대역 이중 편파 안테나 구조는 글래스 또는 디스플레이에 메탈 메쉬 형태의 투명 안테나로 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 도 15는 본 명세서에서 제시되는 글래스에 메탈 메쉬 형태로 구현되는 투명 안테나가 배치되는 안테나 어셈블리의 층상 구조와 메쉬 격자 구조를 나타낸다.
도 15(a)를 참조하면, 투명 안테나가 배치되는 안테나 어셈블리의 층상 구조는 글래스(1001), 유전체 기판(dielectric substrate, 1010), 메탈 메쉬 층(1020) 및 OCA (optical clear adhesive) 층(1030)을 포함하도록 구성될 수 있다. 유전체 기판(dielectric substrate, 1010)은 투명 필름(transparent film)으로 구현될 수 있다. OCA 층(1030)은 제1 OCA 층(1031) 및 제2 OCA 층(1032)을 포함하도록 구성될 수 있다.
글래스(1001)는 유리 소재로 구현되고, 글래스 부착용 시트인 제2 OCA 층(1032)이 글래스(1001)에 부착될 수 있다. 일 예로, 글래스(1001)는 약 3.5-5.0mm의 두께로 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 글래스(1001)는 도 1a 및 도 1b의 차량의 전면 윈도우(301)를 구성할 수 있다.
투명 필름 재질의 유전체 기판(1010)은 상부 영역의 메탈 메쉬 층(1020)의 도전 패턴들이 배치되는 유전체 영역을 구성한다. 유전체 기판(1010)은 약 100-150mm의 두께로 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
메탈 메쉬 층(1020)은 도 5a 내지 도 6 및 도 15(b)와 같이 복수의 메탈 메쉬 격자들에 의해 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 메쉬 격자(1020a) 및 더미 메쉬 격자(1020b)를 포함하도록 구성될 수 있다. 한편, 메탈 메쉬 격자(1020a) 및 더미 메쉬 격자(1020b)의 상부 영역에 도전 패턴을 외부 환경으로부터 보호하기 위한 투명 필름 층인 제1 OCA 층(1031)이 배치될 수 있다.
제1 OCA 층(1031)은 메탈 메쉬 층(1020)의 보호용 시트(protective sheet)로 메탈 메쉬 층(1020)의 상부 영역에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 OCA 층(1031)은 20-40mm의 두께로 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 OCA 층(1032)은 글래스 부착용 시트로 글래스(1001)의 상부 영역에 배치될 수 있다. 제2 OCA 층(1032)은 글래스(1001)와 투명 필름 재질의 유전체 기판(1010) 사이에 배치될 수 있다. 일 예로, 제2 OCA 층(1032)은 약 20-50mm의 두께로 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5a 내지 도 6 및 도 15(b)를 참조하면, 안테나 어셈블리(1100)는 투명 안테나로 구현될 수 있다. 이를 위해, 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b) 및 급전 라인(1120, 1120a, 1120b)은 복수의 격자들이 전기적으로 연결된 메탈 메쉬 패턴(1020)으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b) 및 제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)도 복수의 격자들이 전기적으로 연결된 메탈 메쉬 패턴(1020)으로 형성될 수 있다. 반면에, 유전체 영역에 배치되는 더미 메쉬 격자(1020b)는 복수의 격자들이 연결 지점에서 끊어져 있는 오픈 더미(open dummy) 패턴으로 구현될 수 있다. 이에 따라, 안테나 어셈블리(1100, 1100a, 1100b)는 유전체 기판(1010) 상에서 투명 안테나로 구현될 수 있고, 유전체 기판(1010)이 배치된 전체 영역을 투명 안테나 영역으로 지칭할 수 있다.
투명 안테나 영역은 안테나 패턴 영역과 오픈 더미 영역으로 구분될 수 있다. 안테나 패턴 영역은 복수의 격자들이 상호 연결된 메탈 메쉬 격자(1020a)로 구성된다. 반면에, 오픈 더미 영역은 연결 지점에서 끊어져 있는 오픈 더미 구조의 더미 메쉬 격자(1020b)로 구성된다. 투명 안테나를 구성하는 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b), 급전 라인(1120, 1120a, 1120b), 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b) 및 제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)은 유전체 기판(1010) 상에 배치되는 CPW 구조를 형성할 수 있다.
본 명세서에서 제시되는 차량 윈도우 (글래스)에 배치되는 안테나 어셈블리(1100, 1100a, 1100b)는 투명 안테나로 구현된다. 한편, 투명 안테나를 급전하는 CPW 전송선과 접합부는 불투명 영역에 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 16a는 투명 영역인 차량 윈도우 또는 윈도우에 부착되는 유전체 기판에 배치되는 안테나 어셈블리와 불투명 영역에 배치되는 CPW 전송선 및 커넥터 구조가 결합된 도면이다. 한편, 도 16b는 도 16a의 투명 영역과 불투명 영역의 결합부를 확대한 도면이다.
도 6, 도 14a(a) 및 도 16a를 참조하면, 차량 윈도우에 구현되는 CPW 안테나 구조는 도 6의 CPW 안테나 구조를 갖는 안테나 어셈블리(1100)로 표시되었다. 하지만, 도 6의 안테나 어셈블리(1100)에 한정되는 것은 아니고, 도 5a 및 도 5b의 안테나 어셈블리(1100a, 1100b)로 대체될 수도 있다. 한편, 급전 구조(1120')은 급전 라인(1120)과 연결되는 급전 FPCB (1125) 및 RF 커넥터(1126)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
안테나 어셈블리(1100)의 측면도를 참조하면, 투명 필름(1010) 상에 도전 패턴들이 메탈 메쉬(1020)로 형성될 수 있다. 한편, 메탈 메쉬(1020)로 형성된 도전 패턴들, 즉 방사체 영역(1110), 급전 라인(1120)과 제1 및 제2 그라운드 영역(1150, 1160)의 상부 영역에 OCA 층(1030)이 형성될 수 있다.
도 6, 도 16a 및 도 16b를 참조하면, 투명 안테나를 구성하는 급전 라인(1120), 제1 그라운드 영역(1150) 및 제2 그라운드 영역(1160)의 하단부는 각각 접합부의 급전 라인(1120c), 제1 그라운드(1150c) 및 제2 그라운드(1160c)와 동일 평면 상에서 연결되도록 구성된다. 접합부의 급전 라인(1120c), 제1 그라운드(1150c) 및 제2 그라운드(1160c)는 불투명 영역에 형성된다. 접합부의 급전 라인(1120c), 제1 그라운드(1150c) 및 제2 그라운드(1160c)는 유전체 기판(1010)과 다른 제2 유전체 기판(1010b) 상에 배치되는 CPW 구조를 형성한다. 유전체 기판(1010)은 투명 기판으로 구현되고, 제2 유전체 기판(1010b)은 불투명 기판으로 구현될 수 있다.
이상에서는 본 명세서의 일 양상에 따른 투명 안테나로 구현되는 광대역 안테나 어셈블리에 대해 설명하였다. 이하에서는 본 명세서의 다른 양상에 따른 안테나 어셈블리를 구비하는 차량용 안테나 시스템에 대해 설명한다. 차량용 글래스에 부착되는 안테나 어셈블리는 투명 안테나로 구현될 수 있다.
이와 관련하여, 도 17a는 본 명세서에 따른 글래스에 형성되는 투명 안테나가 구현될 수 있는 차량의 전면도를 나타낸다. 한편, 도 17b는 본 명세서에 따른 투명 안테나가 구현될 수 있는 투명 유리 어셈블리의 상세 구성을 나타낸다.
도 17a를 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. 또한, 판유리 어셈블리(pane assembly)(22)는 유전체 기판으로 형성되는 반투명 판유리(translucent pane glass)(26)를 포함할 수 있다. 상부 영역(310a)의 안테나는 다양한 통신 시스템 중 임의의 하나 이상을 지원하도록 구성된다.
차량의 전면 윈도우(310) 중 상부 영역(310a)에 배치된 안테나는 4G/5G 통신 시스템의 mid band (MB), high band (HB) 및 5G Sub6 대역에서 동작하도록 구성될 수 있다. 차량의 전면 윈도우(310)는 반투명 판유리(26)로 형성될 수 있다. 반투명 판유리(26)는 안테나와 급전부의 일부가 형성되는 제1 부분(38) 및 급전부의 일부 및 더비 구조가 형성되는 제2 부분(42)을 포함할 수 있다. 또한, 반투명 판유리(26)는 도전 패턴들이 형성되지 않는 외부 영역(30, 36)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 반투명 판유리(26)의 외부 영역(30)은 빛 전달(light transmission) 및 시야(field of view) 확보를 위해 투명하게 형성된 투명 영역(48)일 수 있다.
한편, 도전 패턴들이 전면 윈도우(310)의 일부 영역에 형성될 수 있는 것으로 예시되어 있지만, 다른 예는 도 1b의 측면 글래스(320), 도 3c의 후면 글래스(330) 및 임의의 글래스 구조로 확장될 수 있다. 차량(20)에서 탑승자 또는 운전자는 반투명 판유리(26)을 통해 도로 및 주변 환경을 볼 수 있고 일반적으로 상부 영역(310a)의 안테나에 의한 방해 없이 볼 수 있다.
도 17a 및 도 17b를 참조하면, 상부 영역(310a)의 안테나는 반투명 판유리(26)의 제1 영역(40) 전체에 걸쳐 있는 제1 부분(38), 및 제1 영역(40)에 인접하게 배치된 반투명 판유리(26)의 제2 영역(44) 전체에 걸쳐 있는 제2 부분(42)을 포함할 수 있다. 제1 부분(38)은 제2 부분(42)의 밀도보다 더 큰 밀도(즉, 더 큰 격자 구조)를 갖는다. 제1 부분(38)의 밀도가 제2 부분(42)의 밀도보다 더 크기 때문에, 제1 부분(38)이 제2 부분(42)보다 더 투명한 것으로 인식된다. 또한, 제1 부분(38)의 안테나 효율이 제2 부분(42)의 안테나 효율보다 더 높다.
따라서, 제1 부분(38)에 안테나 방사체를 형성하고 제2 부분(42)에는 더미 방사체 (더미 부)를 형성하도록 구성할 수도 있다. 안테나 어셈블리(1100)가 차량 전면 글래스(310)의 상부 영역(310a)인 제1 부분(38)에 구현 시, 더미 방사체 또는 급전 라인의 일부가 제2 부분(42)에 구현 (부착)될 수 있다.
이와 관련하여, 안테나 영역이 차량 전면 글래스(310)의 상부 영역(310a)에 구현될 수 있다. 안테나를 구성하는 메탈 메쉬 격자 기반의 도전 패턴들은 제1 영역(38)에 구현될 수 있다. 한편, 시인성을 위한 제1 영역(38)에 더미 메쉬 격자가 배치될 수 있다. 또한, 제1 부분(38)과 제2 부분(42) 간의 투명도 유지 관점에서 제2 영역(42)에도 더미 메쉬 격자 기반의 도전 패턴들이 형성될 수 있다. 제2 영역(42)에 배치되는 메쉬 격자(46)의 간격은 제1 영역(38)에 배치되는 메쉬 격자의 간격보다 더 넓게 형성된다.
상부 영역(310a)의 안테나의 제1 부분(38)에 형성되는 도전성 메쉬 격자(conductive mesh grid)는 반투명 판유리(26)의 주변부(34)와 제2 부분(42)을 포함하는 영역까지 확장될 수 있다. 상부 영역(310a)의 안테나는 주변부(34)를 따라 일 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
투명 안테나와 같은 안테나 어셈블리(1100)는 차량 전면 글래스(310)의 상부 영역(310a)에 구현될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 어셈블리(1100)가 전면 글래스(310)의 상부 영역(310a)에 배치되는 경우, 안테나 어셈블리(1100)는 반투명 판유리(26)의 상부 영역(47)까지 확장될 수 있다. 반투명 판유리(26)의 상부 영역(47)은 다른 부분보다 투명도가 낮게 구현될 수 있다. 판유리(26)의 상부 영역(47)에 급전부의 일부 또는 다른 인터페이스 라인들이 구현될 수 있다. 안테나 어셈블리(1100)가 차량 전면 글래스(310)의 상부 영역(310a)에 구현 시 안테나 어셈블리(1100)는 도 3a 내지 도 3c의 제2 안테나 시스템(1000b)과 연동될 수 있다.
안테나 어셈블리(1100)는 차량 전면 글래스(310)의 하부 영역(310b) 또는 측면 영역(310c)에 구현될 수 있다. 안테나 어셈블리(1100)가 차량 전면 글래스(310)의 하부 영역(310b)에 배치되는 경우, 안테나 어셈블리(1100)는 반투명 판유리(26)의 하부 영역(49)까지 확장될 수 있다. 반투명 판유리(26)의 하부 영역(49)은 다른 부분보다 투명도가 낮게 구현될 수 있다. 반투명 판유리(26)의 하부 영역(49)에 급전부의 일부 또는 다른 인터페이스 라인들이 구현될 수 있다. 커넥터 어셈블리(74)가 반투명 판유리(26)의 하부 영역(49)에 구현될 수 있다.
안테나 어셈블리(1100)가 차량 전면 글래스(310)의 하부 영역(310b)에 또는 측면 영역(310c)에 구현 시 안테나 어셈블리(1110)는 도 3a 내지 도 3c의 차량 내부의 안테나 시스템(1000)과 연동될 수 있다. 하지만, 안테나 시스템(1000) 및 제2 안테나 시스템(1000b)과의 연동 구성은 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다. 한편, 안테나 어셈블리(1100)는 차량 도 1b의 측면 글래스(320)에 구현될 수도 있다.
도 1a 내지 도 17b를 참조하면, 실시 예에 따른 안테나 어셈블리(1100)를 구비하는 차량용 안테나 시스템(1000)은 도 15의 투명 유리 어셈블리(transparent pane assembly, 1050)을 포함할 수 있다. 한편, 도 18은 실시 예에 따른 차량용 안테나 시스템이 탑재된 차량의 구성을 나타낸 블록도를 나타낸다.
도 1a 내지 도 18을 참조하면, 차량(500)은 차량용 안테나 시스템(1000)을 포함하도록 구성될 수 있다. 도 1a, 도 1b 및 도 17a를 참조하면, 차량(500)은 전기적 그라운드로 동작하는 도전 차량 바디(conductive vehicle body)를 구비할 수 있다.
안테나 시스템(1000)은 투명 유리 어셈블리(1050)에 배치되는 안테나 어셈블리(1100)를 포함할 수 있다. 도 15를 참조하면, 안테나 어셈블리(1100)는 유전체 기판(1010) 및 메탈 메쉬 층(1020)을 포함하도록 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
안테나 시스템(1000)은 글래스(1001), 유전체 기판(1010), 메탈 메쉬 층(1020)에 배치되는 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b), 급전 라인(1120, 1120a, 1120b), 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b) 및 제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)을 포함하도록 구성될 수 있다.
안테나 시스템(1000)은 제1 급전 라인(1130), 제2 급전 라인(1140) 및 연결 라인(1150)을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
글래스(1001)는 차량의 윈도우를 구성한다. 글래스(1001)는 투명 필름 소재의 유전체 기판(1010)과 OCA 층(1032)을 통해 부착된다. 유전체 기판(1010)은 글래스(1001)에 부착되고 메쉬 격자 형태의 도전 패턴들이 형성되도록 구성될 수 있다.
유전체 기판(1010)과 메탈 메쉬 층(1020)에 구현되는 안테나 어셈블리(1100)는 복수의 도전 패턴들로 구성되는 안테나 패턴으로 구현될 수 있다. 안테나 패턴은 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b), 급전 라인(1120, 1120a, 1120b), 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b) 및 제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)을 포함하도록 구성될 수 있다.
방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)은 유전체 기판(1010) 상에 도전 패턴으로 형성되어 무선 신호를 방사하도록 구성된다. 안테나 어셈블리(1100, 1100a, 1100b)가 투명 안테나로 구현되는 경우, 도전 패턴은 메탈 메쉬 격자(1020a)로 구성될 수 있다. 즉, 안테나 어셈블리(1100)는 복수의 격자들이 상호 연결되도록 구성된 메탈 메쉬 격자(1020a)로 구현될 수 있다. 반면에, 유전체 영역에 배치되는 더미 메쉬 격자(1020b)는 복수의 격자들이 연결 지점에서 끊어져 있는 오픈 더미(open dummy) 패턴으로 구현될 수 있다.
급전 라인(1120, 1120a, 1120b)은 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 도전 패턴과 동일 평면 상에서 신호를 인가하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)과 급전 라인(1120, 1120a, 1120b)이 동일 평면 상에 배치되므로 CPW 안테나 구조가 구현된다.
제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)은 급전 라인(1120, 1120a, 1120b)의 일 측에서 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 측면 및 일 축 방향으로 상부 영역(R1)에 배치될 수 있다. 일 축 방향은 y축 방향일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)이 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 상부 영역(R1)에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 어셈블리(1100, 1100a, 1100b)가 배치된 각도에 따라 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 측, 타 측 또는 하부 영역에 배치될 수도 있다.
제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)은 급전 라인(1120, 1120a, 1120b)의 타 측에서 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 축 방향으로 하부 영역에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)의 일 축 상의 길이는 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)의 일 축 상의 길이보다 짧게 형성된다. 일 축 방향은 y축 방향일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)이 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 하부 영역(R2)에 배치되는 것으로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나 어셈블리(1100a, 1100b)가 배치된 각도에 따라 방사체 영역(1110a, 1110b)의 일 측, 타 측 또는 상부 영역에 배치될 수도 있다.
본 명세서에 제시되는 광대역 CPW 안테나 구성은 각각의 도전 패턴들이 서로 다른 대역에서 무선 신호를 방사하도록 구성되어, 광대역 안테나로 동작할 수 있다. 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)은 제1 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)은 제1 대역보다 높은 대역인 제2 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)은 제2 대역보다 높은 제3 대역의 신호를 방사하도록 구성될 수 있다.
제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)은 급전 라인(1120, 1120a, 1120b) 및 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)과 이격되어 배치되는 제1 측면(S1, S1a, S1b) 및 제1 측면의 타 측면인 제2 측면(S2, S2a, S2b)을 구비할 수 있다. 제1 측면(S1, S1a, S1b)의 경계는 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 일 측면 및 상부 영역의 경계와 동일 평면 상에서 서로 다른 간격으로 마주보게 배치된다. 또한, 제1 측면(S1, S1a, S1b)의 경계 또는 제2 측면(S2, S2a, S2b)의 경계가 리세스된 형상으로 형성될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 방사체 영역(1110a)의 일 측면과 제1 그라운드 영역(1150a)의 제1 측면의 형상은 동일한 간격으로 이격된 직선 구조로 마주보게 형성될 수 있다. 또는, 도 5b를 참조하면, 방사체 영역(1110b)의 일 측면과 제1 그라운드 영역(1150b)의 제1 측면의 형상은 서로 다른 간격으로 이격된 계단 구조로 마주보게 형성될 수 있다.
방사체 영역(1110a, 1110b)의 타 측면의 단부는 서로 다른 길이를 갖는 계단 구조(stepped structure)로 형성될 수 있다. 이에 따라, 방사체 영역(1110a, 1110b)의 계단 구조에 의해 제2 대역의 각각의 서브 대역에서 안테나 성능이 최적화될 수 있다. 따라서, 방사체 영역(1110a, 1110b)의 동작 대역폭이 제2 대역의 전체 대역을 커버할 수 있다.
도 5a 내지 도 9를 참조하면, 본 명세서에 따른 광대역 CPW 안테나 구성에서 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)의 제1 측면(S1, S1a, S1b)은 제1 경계 내지 제3 경계(boundary)를 포함하도록 구성될 수 있다.
제1 측면(S1, S1a, S1b)의 제1 경계는 급전 라인(1120, 1120a, 1120b)의 경계와 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 제1 측면(S1, S1a, S1b)의 제2 경계는 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 일 측면의 경계와 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 제1 측면(S1, S1a, S1b)의 제3 경계는 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 상부 영역의 경계와 이격되어 마주보게 배치될 수 있다. 따라서, 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)의 제1 측면(S1, S1a, S1b)은 급전 라인(1120, 1120a, 1120b) 및 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b)의 서로 다른 에지 부와 인접하게 배치된다. 이에 따라, 광대역 CPW 안테나의 소형화 및 광대역 동작이 가능하다.
한편, 본 명세서에 따른 광대역 CPW 안테나로 구현되는 투명 안테나는 복수의 주파수 대역에서 동작하도록 구현될 수 있다. 또한, 광대역 CPW 안테나로 구현되는 투명 안테나는 복수의 안테나 소자로 구현될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이 투명 안테나 소자는 소정 간격 이격되어 배치되는 제1 안테나 소자(1100-1) 및 제2 안테나 소자(1100-2)를 포함하도록 구성될 수 있다. 도 18에 도시된 제1 및 제2 안테나 소자(1100-1, 1100-2)는 도 6의 안테나 소자로 도시되었지만 이에 한정되는 것은 아니고, 도 5a 또는 도 5b의 안테나 소자로 구현될 수도 있다. 한편, 제1 및 제2 안테나 소자(1100-1, 1100-2)는 유전체 기판(1010) 상에서 상호 대칭 형태로 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 제1 및 제2 안테나 소자(1100-1, 1100-2)는 소정 각도로 회전되게 배치되거나 또는 회전 또는 대칭 구조가 적용되지 않은 일반 배치 구조로 배치될 수도 있다.
한편, 급전 라인(1120, 1120a, 1120b), 방사체 영역(1110, 1110a, 1110b), 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b) 및 제2 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)은 안테나 모듈(1100)을 구성할 수 있다. 도 18의 구성과 관련하여, 설명의 편의를 위해 도 6의 구성을 참조하여 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 도 5a 또는 도 5b의 구성으로 구현될 수도 있다.
차량용 안테나 시스템(1000)은 송수신부 회로(transceiver circuit, 1250) 및 프로세서(1400)를 포함하도록 구성될 수 있다. 송수신부 회로(1250)는 안테나 모듈(1100)과 급전 라인(1120)을 통해 동작 가능하게 결합될 수 있다, 송수신부 회로(1250)는 제1 대역 내지 제3 대역 중 적어도 하나의 대역의 무선 신호가 안테나 모듈(1100)을 통해 방사되도록 내부의 전자 부품을 제어할 수 있다. 이를 위해, 송수신부 회로(1250)는 내부의 오실레이터의 주파수를 조정하고 전력 증폭기 및 저잡음 증폭기의 동작 모드 및/또는 동작 주파수를 제어할 수 있다. 프로세서(1400)는 송수신부 회로(1250)와 동작 가능하게 결합되고, 송수신부 회로(1250)를 제어하도록 구성될 수 있다.
프로세서(1400)는 급전 라인(1120)에 서로 다른 대역의 무선 신호가 인가되도록 송수신부 회로(1250)를 제어하여, 안테나 모듈(1100)을 통해 반송파 집성(CA) 또는 이중 연결(DC)을 수행하도록 구성할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 대역의 무선 신호는 제1 그라운드 영역(1150, 1150a, 1150b)을 통해 방사될 수 있다. 제2 대역의 무선 신호는 방사체 영역(1120, 1120a, 1120b)을 통해 방사될 수 있다. 제3 대역의 무선 신호는 제1 그라운드 영역(1160, 1160a, 1160b)을 통해 방사될 수 있다.
프로세서(1400)는 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2)에 동일 대역의 제1 무선 신호 및 제2 무선 신호를 인가하여, 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2)를 통해 다중 입출력(MIMO)을 수행하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(1400)는 2x2 MIMO를 수행하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다. 한편, 프로세서(1400)는 제1 안테나 소자(1100-1) 및 제2 안테나 소자(1100-2)를 통해 4x4 MIMO를 수행하도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수도 있다.
한편, 본 명세서에서 제시되는 광대역 이중 편파 안테나를 이용하여 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 및/또는 이중 연결(dual connectivity, DC) 동작을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 프로세서(1400)는 제1 안테나(ANT1)와 제2 안테나(ANT2)에 서로 다른 대역의 제1 무선 신호 및 제2 무선 신호를 인가되도록 송수신부 회로(1250)를 제어할 수 있다.
이를 위해, 하나의 안테나 소자의 서로 다른 포트에 서로 다른 RF 체인(chain)이 연결되도록 구성될 수 있다. 따라서, 송수신부 회로(1250)의 제1 RF 체인은 제1 대역의 제1 신호를 제1 급전 라인(1130)으로 인가할 수 있다. 반면에, 송수신부 회로(1250)의 제2 RF 체인은 제2 대역의 제2 신호를 제2 급전 라인(1140)으로 인가할 수 있다. 이에 따라, 하나의 안테나 소자를 이용하여 서로 다른 대역(의 신호)을 결합하여 반송파 집성(CA) 및/또는 이중 연결(DC)을 수행할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 차량에 배치되는 광대역 안테나 어셈블리와 이를 구비하는 차량용 안테나 시스템에 대해 설명하였다. 이와 같은 차량에 배치되는 광대역 안테나 어셈블리와 이를 구비하는 차량용 안테나 시스템의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
일 실시 예에 따르면, 방사체 영역의 양 측에 비대칭 구조의 그라운드들이 서로 다른 대역에서 동작하도록 하여, LTE 및 5G 통신 서비스를 제공할 수 있는 광대역에서 동작하는 투명 소재의 안테나를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 다중 공진점이 형성되도록 서로 다른 너비로 형성되는 스텝 구조의 도전 패턴들로 이루어진 방사체 영역이 형성된 광대역 동작할 수 있는 투명 소재의 투명 안테나를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 급전 라인의 길이를 최소화하여 투명 소재 안테나의 전체 안테나 크기는 최소화하면서 급전 손실을 최소화할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 비대칭 구조로 그라운드 영역이 형성된 CPW 급전 구조 및 방사체 구조를 통해 광대역에서 동작하면서도 안테나 크기를 최소화할 수 있는 투명 소재의 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
일 실시 예에 따르면, 도전 패턴을 메탈 메쉬 구조로 구현하고 유전체 영역에도 더미 패턴을 배치하여, 광대역에서 동작하면서도 안테나 효율 및 투명도가 향상된 투명 소재의 안테나 구조를 제공하기 위한 것이다.
일 실시 예에 따르면, 광대역에서 동작하면서도 안테나 효율이 향상된 투명 소재의 안테나 구조가 차량의 전면 윈도우 상의 상부, 하부 또는 측면 영역 과 같이 다양한 위치에 배치시킬 수 있는 구조를 제시할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 차량의 글래스 또는 전자 기기의 디스플레이에 복수 개의 투명 안테나를 배치하여 통신 성능을 개선할 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, 광대역에서 동작하는 투명 안테나 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 (20)

  1. 안테나 어셈블리에 있어서,
    유전체 기판(dielectric substrate);
    상기 유전체 기판 상에 도전 패턴으로 형성되어 무선 신호를 방사하도록 구성된 방사체 영역;
    상기 방사체 영역의 도전 패턴과 동일 평면 상에서 신호를 인가하도록 구성되는 급전 라인;
    상기 급전 라인의 일 측에서 상기 방사체 영역의 일 측면 및 일 축 방향으로 상부 영역에 배치되어, 제1 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제1 그라운드 영역 - 상기 방사체 영역은 제2 대역의 신호를 방사하도록 구성됨 -; 및
    상기 급전 라인의 타 측에서 상기 방사체 영역의 일 축 방향으로 하부 영역에 배치되어, 제3 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제2 그라운드 영역을 포함하고,
    상기 제1 그라운드 영역은 상기 급전 라인 및 상기 방사체 영역과 이격되어 배치되는 제1 측면 및 상기 제1 측면의 타 측면인 제2 측면을 구비하고,
    상기 제1 측면의 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면 및 상부 영역의 경계와 동일 평면 상에서 서로 다른 간격으로 마주보게 배치되고, 상기 제1 측면의 경계 또는 상기 제2 측면의 경계가 리세스된 형상으로 형성되는, 안테나 어셈블리.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 방사체 영역의 일 측면과 상기 제1 그라운드 영역의 제1 측면의 형상은 동일한 간격으로 이격된 직선 구조로 마주보게 형성되고,
    상기 방사체 영역의 타 측면의 단부는 서로 다른 길이를 갖는 계단 구조(stepped structure)로 형성되는, 안테나 어셈블리.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 방사체 영역의 일 측면과 상기 제1 그라운드 영역의 제1 측면의 형상은 서로 다른 간격으로 이격된 계단 구조로 마주보게 형성되고,
    상기 방사체 영역의 타 측면의 단부는 서로 다른 길이를 갖는 계단 구조(stepped structure)로 형성되는, 안테나 어셈블리.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 측면의 제1 경계는 상기 급전 라인의 경계(boundary)와 이격되어 마주보게 배치되고,
    상기 제1 측면의 제2 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면의 경계와 이격되어 마주보게 배치되고,
    상기 제1 측면의 제3 경계는 상기 방사체 영역의 상부 영역의 경계와 이격되어 마주보게 배치되는, 안테나 어셈블리.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 급전 라인은 서로 다른 지점인 제1 지점 및 제2 지점에서 제1 너비 및 제2 너비로 형성되어 오목 부 및 볼록 부를 구비하고,
    상기 제1 지점 및 상기 제2 지점에서 상기 제1 측면의 제1 경계는 상기 급전 라인의 경계와 제1 간격만큼 이격되어, 상기 급전 라인의 오목 부 및 볼록 부는 상기 제1 그라운드 영역의 볼록 부 및 오목 부와 마주보게 배치되는, 안테나 어셈블리.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 측면의 제2 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면의 경계와 일 지점에서 제2 간격만큼 이격되어 마주보게 배치되고,
    상기 제1 측면의 제3 경계는 상기 방사체 영역의 상부 영역의 경계와 일 지점에서 제3 간격만큼 이격되어 마주보게 배치되고,
    상기 제3 간격이 상기 제2 간격보다 더 크게 형성되고, 상기 제2 간격이 상기 제1 간격보다 더 크게 형성되는, 안테나 어셈블리.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 급전 라인의 오목 부 및 볼록 부는 상기 제2 그라운드 영역의 볼록 부 및 오목 부와 마주보게 배치되고,
    상기 급전 라인의 볼록 부의 경계는 상기 제2 그라운드 영역의 오목 부의 경계와 제4 간격만큼 이격되어 마주보게 배치되고,
    상기 제4 간격이 상기 제1 간격보다 더 크게 형성되는, 안테나 어셈블리.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 그라운드 영역은,
    상기 급전 라인의 경계와 제4 간격만큼 이격되어 배치되고,
    상기 방사체 영역의 하부 영역과 평행하게 단부가 형성되어 사각형 형상으로 구성되는, 안테나 어셈블리.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 그라운드 영역은,
    상기 급전 라인의 경계와 제4 간격만큼 이격되어 배치되고,
    상기 급전 라인의 경계에서 일 측 방향으로 높이가 감소되는 삼각형 형상으로 구성되어, 상기 방사체 영역과의 거리가 증가하는, 안테나 어셈블리.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 그라운드 영역은,
    상부 영역에 대응되고, 상기 제2 측면 상에서 단부가 일 축에 평행한 라인 상에 배치되어 직선 구조로 형성되는 제1 영역; 및
    상기 제1 영역보다 하부 영역에 대응되고, 상기 제1 영역의 단부보다 더 짧은 길이로 형성되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역은 상기 급전 라인과 상기 방사체 영역의 일 측면과 이격되어 배치되고, 상기 방사체 영역의 상부 영역과 이격되어 배치되는, 안테나 어셈블리.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 그라운드 영역은,
    상부 영역에 대응되고, 상기 제1 측면 상에서 단부 위치가 상이한 복수의 도전 패턴들로 구성된 제1 영역; 및
    상기 제1 영역보다 하부 영역에 대응되고, 상기 제1 측면 상에서 단부가 상기 방사체 영역의 경계와 이격되게 형성되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역에서 상기 복수의 도전 패턴들의 길이는 상기 일 축 방향으로 상부 위치에서 더 긴 길이로 형성되는, 안테나 어셈블리.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 그라운드 영역은,
    상부 영역에 대응되고, 상기 제1 측면 상에서 단부 위치가 상이한 복수의 도전 패턴들로 구성된 제1 영역; 및
    상기 제1 영역보다 상부 영역에 대응되고, 상기 제1 측면 상에서 단부가 상기 방사체 영역의 경계와 이격되게 형성되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역에서 상기 복수의 도전 패턴들의 단부가 볼록 부 및 오목 부가 교차되는 구조로 형성되는, 안테나 어셈블리.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 그라운드 영역은,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에서 상기 제2 측면의 단부가 동일한 지점에서 형성되어, 전체 안테나의 너비를 감소시키는, 안테나 어셈블리.
  14. 제1 항 및 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사체 영역, 상기 급전 라인, 상기 제1 그라운드 영역 및 상기 제2 그라운드 영역은 복수의 격자들이 전기적으로 연결된 메탈 메쉬 패턴으로 형성되고,
    상기 안테나 어셈블리는 상기 유전체 기판 상에서 투명 안테나로 구현되고,
    상기 투명 안테나를 구성하는 상기 방사체 영역, 상기 급전 라인, 상기 제1 그라운드 영역 및 상기 제2 그라운드 영역은 상기 유전체 기판 상에 배치되는 CPW 구조를 형성하는, 안테나 어셈블리.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 투명 안테나를 구성하는 상기 급전 라인, 상기 제1 그라운드 영역 및 상기 제2 그라운드 영역의 하단부는 각각 접합부의 급전 라인, 제1 그라운드 및 제2 그라운드와 동일 평면 상에서 연결되도록 구성되고,
    상기 접합부의 급전 라인, 제1 그라운드 및 제2 그라운드는 상기 유전체 기판과 다른 제2 유전체 기판 상에 배치되는 CPW 구조를 형성하고,
    상기 유전체 기판은 투명 기판으로 구현되고, 상기 제2 유전체 기판은 불투명 기판으로 구현되는, 안테나 어셈블리.
  16. 차량용 안테나 시스템에 있어서, 상기 차량은 전기적 그라운드로 동작하는 도전 차량 바디(conductive vehicle body)를 구비하고,
    상기 차량의 윈도우를 구성하는 글래스;
    상기 글래스에 부착되고 메쉬 격자 형태의 도전 패턴들이 형성되도록 구성된 유전체 기판(dielectric substrate);
    상기 유전체 기판 상에 도전 패턴으로 형성되어 무선 신호를 방사하도록 구성된 방사체 영역;
    상기 방사체 영역의 도전 패턴과 동일 평면 상에서 신호를 인가하도록 구성되는 급전 라인;
    상기 급전 라인의 일 측에서 상기 방사체 영역의 일 측면 및 일 축 방향으로 상부 영역에 배치되어, 제1 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제1 그라운드 영역 - 상기 방사체 영역은 제2 대역의 신호를 방사하도록 구성됨 -; 및
    상기 급전 라인의 타 측에서 상기 방사체 영역의 일 축 방향으로 하부 영역에 배치되어, 제3 대역의 신호를 방사하도록 구성된 제2 그라운드 영역을 포함하고,
    상기 제1 그라운드 영역은 상기 급전 라인 및 상기 방사체 영역과 이격되어 배치되는 제1 측면 및 상기 제1 측면의 타 측면인 제2 측면을 구비하고,
    상기 제1 측면의 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면 및 상부 영역의 경계와 동일 평면 상에서 서로 다른 간격으로 마주보게 배치되고, 상기 제1 측면의 경계 또는 상기 제2 측면의 경계가 리세스된 형상으로 형성되는, 차량용 안테나 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 방사체 영역의 일 측면과 상기 제1 그라운드 영역의 제1 측면의 형상은 동일한 간격으로 이격된 직선 구조로 마주보게 형성되거나 또는 서로 다른 간격으로 이격된 계단 구조로 마주보게 형성되고,
    상기 방사체 영역의 타 측면의 단부는 서로 다른 길이를 갖는 계단 구조(stepped structure)로 형성되는, 차량용 안테나 시스템.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 측면의 제1 경계는 상기 급전 라인의 경계(boundary)와 이격되어 마주보게 배치되고,
    상기 제1 측면의 제2 경계는 상기 방사체 영역의 일 측면의 경계와 이격되어 마주보게 배치되고,
    상기 제1 측면의 제3 경계는 상기 방사체 영역의 상부 영역의 경계와 이격되어 마주보게 배치되는, 차량용 안테나 시스템.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 급전 라인, 상기 방사체 영역, 상기 제1 그라운드 영역 및 상기 제2 그라운드 영역은 안테나 모듈을 구성하고,
    상기 안테나 모듈과 상기 급전 라인을 통해 동작 가능하게 결합되고, 상기 제1 대역 내지 상기 제3 대역 중 적어도 하나의 대역의 무선 신호가 상기 안테나 모듈을 통해 방사되도록 제어하는 송수신부 회로; 및
    상기 송수신부 회로와 동작 가능하게 결합되고, 상기 송수신부 회로를 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는, 차량용 안테나 시스템.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 급전 라인에 서로 다른 대역의 무선 신호가 인가되도록 상기 송수신부 회로를 제어하여, 상기 안테나 모듈을 통해 반송파 집성(CA) 또는 이중 연결(DC)을 수행하도록 구성하고,
    상기 제1 대역의 무선 신호는 상기 제1 그라운드 영역을 통해 방사되고,
    상기 제2 대역의 무선 신호는 상기 방사체 영역을 통해 방사되고,
    상기 제3 대역의 무선 신호는 상기 제2 그라운드 영역을 통해 방사되는, 전자 기기.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023118102A (ja) * 2022-02-11 2023-08-24 東友ファインケム株式会社 アンテナ構造体
KR20230134777A (ko) * 2022-03-15 2023-09-22 동우 화인켐 주식회사 안테나 구조체
CN119183623A (zh) * 2022-08-02 2024-12-24 Lg电子株式会社 配置于车辆的天线模块
TWM638831U (zh) * 2022-09-20 2023-03-21 廣達電腦股份有限公司 天線系統
US20240250432A1 (en) * 2023-01-24 2024-07-25 Meta Platforms Technologies, Llc Transparent uniplanar antenna
CN116073120A (zh) * 2023-03-06 2023-05-05 安徽大学 一种宽带毫米波圆极化天线单元、单模阵列及双模阵列
DE102024201094A1 (de) * 2024-02-07 2025-08-07 BSH Hausgeräte GmbH Leiterplatten-Antenne für WiFi 6E Frequenzbänder

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080034971A (ko) * 2005-08-04 2008-04-22 가부시키가이샤 요코오 광대역 안테나
KR20100059076A (ko) * 2008-11-25 2010-06-04 전자부품연구원 접지 패턴을 이용한 지향성 광대역 안테나
KR20160054848A (ko) * 2014-11-07 2016-05-17 삼성전자주식회사 안테나 장치
US20200251804A1 (en) * 2017-11-07 2020-08-06 AGC Inc. Antenna and window glass for vehicle
US20210066801A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 Quanta Computer Inc. Antenna structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6919853B2 (en) * 2002-03-04 2005-07-19 M/A-Com, Inc. Multi-band antenna using an electrically short cavity reflector
CN101180764B (zh) 2005-04-01 2012-02-15 日本写真印刷株式会社 车辆用透明天线以及带天线的车辆用玻璃
US20170033433A1 (en) 2014-04-14 2017-02-02 Shanghai Amphenol Airwave Communication Electronics Co., Ltd. Windshield Antenna
TWI721208B (zh) * 2016-08-22 2021-03-11 美商魔法飛躍股份有限公司 奈米光柵方法及設備

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080034971A (ko) * 2005-08-04 2008-04-22 가부시키가이샤 요코오 광대역 안테나
KR20100059076A (ko) * 2008-11-25 2010-06-04 전자부품연구원 접지 패턴을 이용한 지향성 광대역 안테나
KR20160054848A (ko) * 2014-11-07 2016-05-17 삼성전자주식회사 안테나 장치
US20200251804A1 (en) * 2017-11-07 2020-08-06 AGC Inc. Antenna and window glass for vehicle
US20210066801A1 (en) * 2019-08-30 2021-03-04 Quanta Computer Inc. Antenna structure

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