KR101300561B1 - 일체형 트롬본 위상가변기 - Google Patents

일체형 트롬본 위상가변기 Download PDF

Info

Publication number
KR101300561B1
KR101300561B1 KR1020110129398A KR20110129398A KR101300561B1 KR 101300561 B1 KR101300561 B1 KR 101300561B1 KR 1020110129398 A KR1020110129398 A KR 1020110129398A KR 20110129398 A KR20110129398 A KR 20110129398A KR 101300561 B1 KR101300561 B1 KR 101300561B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase
variable
pattern
input
output
Prior art date
Application number
KR1020110129398A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130063082A (ko
Inventor
김상기
김종성
Original Assignee
주식회사 감마누
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 주식회사 감마누 filed Critical 주식회사 감마누
Priority to KR1020110129398A priority Critical patent/KR101300561B1/ko
Publication of KR20130063082A publication Critical patent/KR20130063082A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101300561B1 publication Critical patent/KR101300561B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/32—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0031—Parallel-plate fed arrays; Lens-fed arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/01—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the shape of the antenna or antenna system

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명은 일체형 트롬본 위상가변기에 관한 것으로서, 복수 개의 입력신호로부터 복수 개의 위상가변 출력신호를 생성하는 위상가변패턴의 일부가 형성되어 있는 일체형 고정기판; 및 상기 일체형 고정기판의 일면과 절연막을 경계로 맞닿아 설치되고, 직선 운동이 가능한 형태로 설치되며, 상기 직선 운동에 따라 상기 일체형 고정기판에 형성되어 있는 패턴과 동적으로 커패시티브 커플링(capacitive coupling)되는 트롬본 형태(trombone type)의 패턴이 형성되어 있어서, 상기 일체형 고정기판과 함께 상기 위상가변패턴을 동적으로 형성하는 가변기판을 포함하고, 상기 복수 개의 입력신호는 상기 일체형 고정기판상에서 병렬 급전 방식으로 입력되는 것을 특징으로 한다.

Description

일체형 트롬본 위상가변기 {ALL-IN-ONE TROMBONE TYPE PHASE-SHIFTER}
본 발명은 일체형 트롬본 위상가변기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 편파의 틸트각을 동시에 가변시킬 수 있고, 병렬급전 방식에 의해 정교한 위상가변이 가능하며, 신호의 크기조절과 위상가변기 설계의 자유도를 높일 수 있는 위상가변기에 관한 것이다.
위상가변기란, 전기적인 빔 틸트 방식에 사용되는 장치로서, 일렬로 배열된 각 안테나 방사소자에 급전되는 신호의 위상차를 가변시켜서 전기적인 빔 틸팅을 가능하게 하는 장치이다.
이러한 위상 가변기는 입력신호를 적절히 지연시킴으로서 입력신호와 출력신호간의 위상차가 발생하도록 하는데, 대표적으로 전송선로의 물리적인 길이를 달리하는 방식으로 위상 차를 발생시킬 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 기술분야에 대한 종래기술을 상세하게 살펴본다.
오늘날 전 세계적으로 널리 통용되는 이동통신 기지국 안테나는 셀 브리딩(cell breathing)을 위하여 틸트(tilt)각을 가변할 수 있는 가변 틸트 기능과 편파 다이버시티(polarization diversity)를 위한 다중 편파 성능을 기본으로 하고 있다.
이러한 다중 편파 가변안테나는 편파 다이버시티 기술을 위하여 각 편파의 틸트각을 동일하게 가변시켜야 하는데, 종래에는 복수 개의 위상가변기를 편파별로 따로 구비하고 구동을 동기화시키는 방식을 사용하여 각 편파의 틸트각을 동일하게 가변시켰다.
구체적으로, 도 1과 같이 낱개 형식의 위상가변기를 나열하여 다중편파 안테나의 위상가변기를 구현하였는데, 이러한 종래기술은 조립성 및 생산성이 떨어지며, 복수 개의 위상가변기의 위상조절을 동시에 정확하게 하기(동기화)가 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서 종래기술과 같이 편파 별로 독립된 복수 개의 위상가변기를 구성하지 않아도, 다중 편파 안테나의 빔 틸트를 가능하게 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
다음으로, 도 2를 참조하면 종래기술 중에서 트롬본 타입의 위상가변기를 살펴볼 수 있는데, 이러한 종래의 위상가변기는 하나의 입력패턴을 통해 입력되는 신호를 이용하여 복수 개의 위상 가변 신호들을 출력하였다. 즉, 기판상에 급전되는 하나의 입력신호를 분배하여 복수 개의 위상 가변 신호들을 출력시켰는데, 이를 위해 하나의 입력패턴에 복수 개의 출력패턴이 모두 연결된 형태로 위상 가변 선로가 구성되었다.
하지만 이러한 형태의 구성은, 하나의 입력신호에서 각각의 출력신호로 이어지는 선로들이 서로 연결되어 있어서 위상 가변 신호들이 서로 간에 영향을 줄 수 있었고, 이에 따라 출력 신호들이 목표로 하는 위상 변위량을 정교하게 맞추기가 어려웠다.
따라서, 위상가변기에 의해 출력되는 신호들의 위상 변위량을 더욱 정교하게 맞출 수 있는 위상가변기의 개발이 요구되고 있다.
한편, 도 2를 다시 한번 참조하면, 종래의 트롬본 타입의 위상가변기는 입출력 패턴들이 기판상에서 산발적으로 배치되어 있어서 접지면의 면적이 넓거나 길이가 길었는데, 이에 따라 접지가 불안하여 PIMD(Passive Inter-Modulation Distortion) 특성이 악화될 수 있었다.
따라서, 위상가변기의 PIMD 특성을 더욱 향상시킬 수 있는 위상가변기의 개발도 요구되고 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 기술적인 요구들을 충족시키기 위해서 발명되었으며, 상기와 같은 문제점을 해결함은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 개발할 수 없는 기술들을 더 부가하여 위해 발명되었다.
본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 편파(polarization) 별로 복수 개의 위상가변기를 구비하지 않아도, 하나의 위상가변기에 의해 다중 편파 안테나의 빔 틸트를 가능하게 하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 복수 개의 입력신호를 병렬적으로 급전 받아서, 각각의 입력신호에 대해 하나의 위상가변신호만을 출력시키는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 위상가변기의 고정기판에 형성되는 입출력패턴을 서로 인접한 위치에 형성시키는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 입력신호의 크기(magnitude)를 독립적으로 조절하고, 고정기판과 가변기판이 형성하는 위상 가변 선로에서는 신호의 위상만을 가변시키는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 위상가변기 설계의 자유도(degree of freedom)을 증가시키고 임의의 파워 분배가 가능하게 하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 신호의 크기(magnitude)조정을 위해 위상가변 선로 전체를 교체해야 했던 종래의 문제점을 해결하는 것을 해결과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 복수 개의 입력신호로부터 복수 개의 위상가변 출력신호를 생성하는 위상가변패턴의 일부가 형성되어 있는 일체형 고정기판; 및 상기 일체형 고정기판의 일면과 절연막을 경계로 맞닿아 설치되고, 직선 운동이 가능한 형태로 설치되며, 상기 직선 운동에 따라 상기 일체형 고정기판에 형성되어 있는 패턴과 동적으로 커패시티브 커플링(capacitive coupling)되는 트롬본 형태(trombone type)의 패턴이 형성되어 있어서, 상기 일체형 고정기판과 함께 상기 위상가변패턴을 동적으로 형성하는 가변기판을 포함하고, 상기 복수 개의 입력신호는 상기 일체형 고정기판상에서 병렬 급전 방식으로 입력되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 위상가변패턴이 다중 편파(polarizaiton) 방사소자들에 급전되는 신호의 위상을 모두 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 위상가변패턴이 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴을 포함하고, 상기 제1위상가변패턴의 출력신호는 + 편파(polarization)를 위한 방사소자에 전달되고, 상기 제2위상가변패턴의 출력신호는 - 편파를 위한 방사소자에 전달되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 복수 개의 입력신호의 크기(magnitude)를 조정하는 신호분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 위상가변패턴은 신호의 크기는 조절하지 않고 신호의 위상만을 가변시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 복수 개의 입력신호가 신호의 크기가 조절된 상태에서 병렬급전 방식으로 입력되며, 상기 위상가변패턴에 의해 위상이 가변되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 일체형 고정기판이 복수 개의 입력패턴 및 복수 개의 출력패턴을 포함하고, 상기 복수 개의 입력패턴 및 복수 개의 출력패턴은 서로 인접하게 배치되는 패턴들로 그룹화될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 그룹을 형성하는 패턴들이 일직선을 이루면서 서로 인접하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 가변기판이 2개 이상의 트롬본 패턴을 포함하고, 상기 2개 이상의 트롬본 패턴은 상기 가변기판의 이동방향 또는 상기 이동방향의 수직방향을 따라 일렬로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 가변기판의 직선 운동에 따라, 상기 복수 개의 입력신호의 위상이 서로 간에 양 또는 음으로 비례하게 가변되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 가변기판이 편파의 개수만큼 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 상기 가변기판이 하나의 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 편파(polarization) 별로 복수 개의 위상가변기를 구비하지 않아도, 하나의 위상가변기에 의해 다중 편파 안테나의 빔 틸트를 가능하게 한다. 따라서 편파별 틸트각의 동기화가 용이하며, 위상가변기의 구성이 단순화되어 안테나의 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 복수 개의 입력신호를 병렬적으로 급전 받아서, 각각의 입력신호에 대해 하나의 위상가변신호만을 출력시킬 수 있다. 따라서, 각 위상 가변 출력신호마다 독립적인 선로가 구성되므로 출력신호 상호 간의 영향이 없고, 출력신호들의 위상 변위량을 더욱 정교하게 맞출 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 위상가변기의 고정기판에 형성되는 입출력패턴을 서로 인접한 위치에 형성시킬 수 있다. 따라서, 접지를 안정적으로 구성할 수 있으므로 PIMD(Passive Inter-Modulation Distortion) 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 입력신호의 크기(magnitude)를 독립적으로 조절하는 구성을 부가하여, 고정기판과 가변기판이 형성하는 위상가변패턴에서는 신호의 위상만을 가변시키게 할 수 있다. 따라서, 고정기판과 가변기판이 형성하는 위상가변패턴이 위상가변에만 집중할 수 있으므로, 위상가변의 정교함을 더욱 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 위상가변기 설계(신호의 크기, 위상)의 자유도(degree of freedom)을 증가시키고 임의의 파워 분배가 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 신호의 크기(magnitude)조정을 위해 위상가변 선로 전체를 교체해야 했던 종래의 문제점을 해결할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 위상가변기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기의 고정기판의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기의 가변기판의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기의 고정기판과 가변기판이 커플링을 이룬 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기의 가변기판의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기의 고정기판과 가변기판이 커플링을 이룬 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기의 고정기판과 가변기판이 커플링을 이룬 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기의 동작에 따라, 위상가변패턴이 동적으로 형성되는 것을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기에 신호분배기가 구성된 모습을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 신호분배기의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 일체형 트롬본 위상가변기를 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기들의 실시예를 상세하게 살펴본다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 복수 개의 입력신호로부터 복수 개의 위상가변 출력신호를 생성하는 위상가변패턴의 일부가 형성되어 있는 일체형 고정기판(100), 상기 일체형 고정기판의 일면과 절연막을 경계로 맞닿아 설치되고, 직선 운동이 가능한 형태로 설치되며, 상기 직선 운동에 따라 상기 일체형 고정기판에 형성되어 있는 패턴과 동적으로 커패시티브 커플링(capacitive coupling)되는 트롬본 형태(trombone type)의 패턴이 형성되어 있어서, 상기 일체형 고정기판과 함께 상기 위상가변패턴을 동적으로 형성하는 가변기판(210, 220)을 포함할 수 있다.
상기 일체형 고정기판(100)은, 복수 개의 입력신호로부터 복수 개의 위상가변 출력신호를 생성하는 위상가변패턴의 일부가 일면에 형성되어 있는 구성으로서, 상기 가변기판(210, 220)에 형성된 트롬본 형태의 패턴과 동적인 커패시티브 커플링(capacitive coupling)을 이루어서 상기 위상가변패턴을 동적으로 형성하는 구성을 의미한다.
이러한 상기 일체형 고정기판(100)은, 신호의 입력을 위한 입력패턴, 위상가변 신호를 출력하기 위한 출력패턴, 상기 가변기판에 형성된 패턴들과의 동적인 커패시티브 커플링를 이루어서 상기 입력패턴과 출력패턴을 전기적으로 연결시키기 위한 연결패턴을 포함할 수 있는데, 이러한 구성들에 의해 상기 위상가변패턴의 구현을 가능하게 한다. 구체적으로 상기 입력패턴을 통해 위상을 가변시킬 신호를 입력받고, 상기 출력패턴을 통해 위상이 가변된 신호를 출력하며, 상기 가변기판에 형성된 트롬본 형태의 패턴과 커플링되는 상기 연결패턴을 통해 상기 입력패턴과 출력패턴을 연결시키고 신호의 위상을 가변시키게 된다.
또한, 상기 일체형 고정기판(100)은 복수 개의 입력신호를 위한 복수 개의 입력패턴과 복수 개의 출력신호를 위한 복수 개의 출력패턴을 포함할 수 있는데, 이에 따라 서로 다른 위상가변 출력신호들은 서로 다른 입력신호에 의해 형성되게 된다. 도 3을 참조하여 실시예를 살펴보면, 상기 일체형 일체형 고정기판(100)은 같은 수의 입력패턴(111 내지 116, 131 내지 136)과 출력패턴(121 내지 126, 141 내지 146)을 포함하는데, 이에 따라 일체형 고정기판(100)에 입력되는 하나의 신호는 하나의 위상가변 출력신호만을 형성하게 된다. 따라서, 위상가변 출력 신호 상호 간의 독립성이 보장되어 보다 정교한 위상가변 출력신호의 형성이 가능하다.
그리고, 상기 일체형 고정기판(100)은, 상기 복수 개의 입력패턴과 복수 개의 출력패턴을 서로 인접하게 배치할 수 있는데, 구체적으로 서로 인접하게 배치된 패턴들로 이루어진 다수의 그룹을 형성하면서 기판상에 배치할 수 있다. 도 3을 참조하여 실시예를 살펴보면, 상기 복수 개의 입력패턴(111 내지 116, 131 내지 136) 및 상기 복수 개의 출력패턴(121 내지 126, 141 내지 146)은 기판의 길이방향 또는 폭방향을 따라 일직선을 이루면서 서로 인접하게 배치될 수 있는데, 이에 따라 기판의 길이방향 또는 폭방향을 따라 서로 인접하게 배치된 다수의 패턴 그룹들이 형성되게 된다. 따라서, 이러한 그룹화에 의해 상기 패턴들을 접지시키는 접지면의 면적을 줄일 수 있는데, 이에 따라 보다 안정된 접지가 가능하며, PIMD(Passive Inter-Modulation Distortion) 특성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 일체형 고정기판(100)은, 다중 편파 방사소자들에 급전되는 신호의 위상을 모두 가변시키기 위한 패턴을 포함할 수 있는데, 이러한 구성을 통해 편파 별위상가변기를 별도로 구비하지 않는 일체형 위상가변기를 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 일체형 고정기판(100)상에 다중 편파 방사소자들에 급전되는 신호의 위상가변을 위한 패턴들을 일체로 형성하고, 이러한 패턴들과 상기 가변기판상에 형성된 패턴들을 커플링 시켜서, 다중 편파 방사소자들에 급전되는 신호의 위상을 모두 가변시키는 일체형 위상가변패턴을 형성할 수 있다.
도 3을 참조하여 일 실시예를 참조하면, 상기 일체형 고정기판(100)은 제1패턴(110) 및 제2패턴(130)을 포함할 수 있는데, 상기 제1패턴(110)과 가변기판상에 형성된 트롬본 형태의 패턴이 커플링 되어 제1위상가변패턴이 형성되고, 상기 제2패턴(130)과 가변기판상에 형성된 트롬본 형태의 패턴이 커플링 되어 제2위상가변패턴이 형성된다. 여기서 상기 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴은, 이중 편파(dual polarization) 안테나의 편파별 방사소자에게 위상가변 신호들을 전달하는 패턴들인데, 예를 들어 상기 제1위상가변패턴의 출력신호가 + 편파를 위한 방사소자에 위상가변 신호를 전달하고, 상기 제2위상가변패턴의 출력신호가 - 편파를 위한 방사소자에 위상가변신호를 전달할 수 있다. 한편, 상기 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴은, 상기 일체형 고정기판(100)과 상기 가변기판(210, 220)과의 동적인 커패시티브 커플링에 의해 동적으로 형성되는데, 바람직하게는 상기 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴이 동기화가 된 상태에서 동적으로 형성되도록 구성할 수 있다. 이 경우, 상기 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴이 상기 일체형 고정기판(100)에 의해 형성되므로, 보다 정교하게 동기화를 이룰 수 있게 된다.
끝으로, 상기 일체형 고정기판(100)은, 신호의 위상만을 가변시키기 위한 형태로 패턴을 형성할 수 있는데, 구체적으로 패턴의 폭 변화 등 전력조절을 위한 요소들을 배제한 채 위상가변만을 고려한 형태로 패턴을 구성할 수 있다. 따라서, 이러한 구성에 의해 위상가변의 관점에서는 더욱 정교한 출력신호를 생성시킬 수 있다.
상기 가변기판(210, 220)은, 상기 일체형 고정기판(100)의 일면과 절연막을 경계로 맞닿아 설치되고, 직선 운동이 가능한 형태로 설치되며, 상기 직선 운동에 따라 상기 일체형 고정기판(100)에 형성되어 있는 패턴과 동적으로 커패시티브 커플링(capacitive coupling)되는 트롬본 형태(trombone type)의 패턴이 형성되어 있어서, 상기 일체형 고정기판(100)과 함께 상기 위상가변패턴을 동적으로 형성하는 구성을 의미한다.
이러한 상기 가변기판(210, 220)은 2개 이상의 트롬본 패턴(211, 221)을 포함할 수 있는데, 이러한 상기 2개 이상의 트롬본 패턴(211, 221)이 상기 일체형 고정기판(100)상에 형성된 패턴들과 커패시티브 커플링(capacitive coupling)을 이루어서, 신호들의 위상가변을 위한 위상가변패턴을 완성하게 된다. 즉, 상기 일체형 고정기판(100)상에 형성되어 있는 패턴들은, 입력패턴들과 출력패턴들이 단절된 형태로 형성되어 있으므로 그 자체로 완성된 위상가변패턴을 형성할 수 없는데, 상기 트롬본 패턴(211, 221)들과의 커플링을 통해 완전한 위상가변패턴을 형성하게 된다.
또한, 상기 가변기판(210, 220)은 운동이 가능한 형태로 구성될 수 있는데, 바람직하게는 상기 일체형 고정기판(100)과 맞닿은 상태에서 슬라이딩 운동을 하는 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 더욱 바람직하게는 상기 가변기판(210, 220)이 일직선상에서 왕복운동을 하는 형태로 구성될 수 있는데, 이러한 가변기판(210, 220)의 일직선 왕복운동에 의해 상기 위상가변패턴이 동적으로 형성되게 된다. 구체적으로 도 5를 참조하여 동적으로 형성되는 상기 위상가변패턴을 살펴보면, 도 5와 같이 상기 가변기판(210, 220)이 상기 일체형 고정기판(100)과 커플링을 이룬 상태에서 도면상의 상하방향으로 직선운동할 수 있는데, 이러한 직선운동에 따라 상기 위상가변패턴의 각 입력패턴(111 내지 116, 131 내지 136)에서 각 출력패턴(121 내지 126, 141 내지 146)으로 이어지는 선로의 길이가 상대적으로 변화하게 되고, 결국 동적인 위상가변패턴이 형성되게 된다. 따라서, 상기 동적인 위상가변패턴을 통해, 복수 개의 입력신호의 위상을 서로간에 양 또는 음으로 비례하게 가변시킬 수 있게 된다.
다음으로, 상기 가변기판(210, 220)에 형성된 2개 이상의 트롬본 패턴(211, 221)들은 상기 가변기판(210, 220)상에서 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 바람직하게는 도 4 및 도 5와 같이 상기 가변기판(210, 220)의 이동방향 또는 상기 이동방향의 수직방향을 따라 일렬로 형성될 수 있다. 또한, 여기서 상기 트롬본 패턴(211, 221) 중 마주보는 두 선에 대응되는 부분은, 바람직하게는 도 2 및 도 3과 같이 가변기판의 직선운동방향과 평행하도록 배치될 수 있는데, 이러한 형태로 구성되어야 상기 가변기판(210, 220)의 운동시에 각각의 입출력패턴들을 연결시키는 선로의 길이를 가변적으로 변화시킬 수 있기 때문이다. 그리고, 상기 2 이상의 트롬본 패턴(211, 221)들은, 도 4 및 도 5와 같이 서로 같은 방향 또는 반대방향을 향하면서 평행하도록 구성될 수 있는데, 이러한 형태로 구성되어야 복수 개의 입력신호들이 통과하는 각 선로의 길이가, 가변기판(210, 220)의 운동에 따라 양 또는 음으로 비례하게 조절될 수 있기 때문이다.
한편, 상기 가변기판은 복수 개의 가변기판(210, 220)으로 형성될 수 있는데, 이러한 복수 개의 가변기판이 상기 일체형 고정기판(100)상에 배치되고 동기화되어, 복수 개의 편파별 위상가변을 일체로 수행하는 일체형 위상가변기를 형성할 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 일 실시예를 살펴보면, 상기 가변기판은 이중 편파의 각 편파들을 위한 제1가변기판(210) 및 제2가변기판(220)을 포함할 수 있는데, 상기 제1가변기판(210)상에 형성된 트롬본 형태의 패턴이 상기 일체형 고정기판(100)상의 제1패턴(110)과 커플링되어 제1위상가변패턴이 형성되고, 상기 제2위상기판상에 형성된 트롬본 형태의 패턴이 상기 일체형 고정기판(100)상의 제2패턴(130)과 커플링되어 제2위상가변패턴이 형성된다. 여기서 상기 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴은, 이중 편파(dual polarization) 안테나의 편파별 방사소자에게 위상가변 신호들을 전달하는 패턴들인데, 예를 들어 상기 제1위상가변패턴의 출력신호가 + 편파를 위한 방사소자에 위상가변 신호를 전달하고, 상기 제2위상가변패턴의 출력신호가 - 편파를 위한 방사소자에 위상가변신호를 전달할 수 있다. 한편, 상기 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴은, 상기 제1, 2가변기판(210, 220)의 직선운동에 따라 동적으로 형성되는데, 여기서 상기 제1, 2가변기판(210, 220)의 직선운동은 서로 동기화된 상태에서 진행되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 제1, 2 가변기판(210, 220)이 연결기구 등에 의해 동기화된 상태에서 동일한 힘을 받으며 직선운동을 하는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴도 동기화가 된 상태에서 동적으로 형성되게 된다. 이 경우, 상기 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴이 상기 일체형 고정기판(100)에 의해 형성되고, 가변기판들도 서로 인접한 거리에서 동기화되므로, 보다 정교하게 동기화를 이룰 수 있게 된다.
끝으로, 상기 가변기판과 상기 일체형 고정기판(100)의 경계를 형성하는 상기 절연막은, 상기 가변기판 또는 상기 일체형 고정기판(100)상에 형성될 수 있으며, 다양한 방식과 다양한 물질에 의해 형성될 수 있다. 또한, 바람직하게는 PSR(Photo Solder Resist) 처리에 의해 형성될 수 있다.
참고로, 상기 일체형 고정기판(100)과 상기 가변기판이 포함하는 패턴들은, 신호의 전송을 위해 기판들 상에 형성되는 구성으로서 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 패턴들은 다양한 형태와 물질에 의해 형성될 수 있지만, 바람직하게는 마이크로스트립 선로(microstrip line)의 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 일체형 고정기판(100)상에 형성된 입출력패턴들은 신호의 입출력을 위상 구성들로서 바람직하게는 입출력케이블과 연결될 수 있으며, 이러한 입출력을 통해 신호를 수신하거나 전송하게 된다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 일체형 트롬본 위상가변기를 살펴본다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 일체형 가변기판(230)을 포함하여, 다중 편파 방사소자들에 급전되는 신호의 위상을 모두 가변시키는 일체형 위상가변패턴을 구현할 수 있다.
구체적으로, 도 4처럼 다중 편파의 편파 별로 가변기판(210, 220)을 구비하지 않고, 도 6과 같이 일체형의 가변기판(230)을 구성할 수 있는데, 이렇게 가변기판을 일체형으로 구성하여 가변기판끼리의 완벽한 동기화를 이룰 수 있게 된다.
따라서, 다중 편파 방사소자에 급전되는 신호의 위상이 일체형 고정기판(100)과 일체형 가변기판(230)에 의해 가변되므로, 각 편파 신호별 위상 변위량이 서로 동기화되어 조절될 수 있는데, 이에 따라 다중 편파 안테나의 편파별 틸트각 변화가 정교하게 동기화될 수 있다.
한편, 이 경우 상기 일체형 고정기판(100)상에 형성된 입출력패턴과 신호전달을 위한 입출력케이블 간의 연결은, 상기 일체형 고정기판(100)과 가변기판의 밀착을 보장하기 위해, 상기 입출력패턴이 형성되어 있지 않은 상기 일체형 고정기판(100)상의 일면에서 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 입출력패턴이 형성된 면의 반대쪽 면에서 상기 입출력케이블을 연결할 수 있는데, 이 경우 상기 입출력케이블의 연결은 기판상에 형성된 쓰루홀 또는 비아홀을 통해 이루어질 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면 도 5의 실시예와 비교하였을 때 상기 일체형 고정기판(100)과 가변기판상에 형성된 패턴의 수가 증가 된 것을 알 수 있는데, 이렇듯 본 발명의 실시예들에 포함되는 상기 일체형 고정기판(100) 및 가변기판상에 형성되는 패턴들은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로, 위상가변 출력신호의 개수, 위상 변위량 정도 등에 따라, 기판상에 형성되는 패턴의 수, 폭, 길이 등을 다양하게 구성할 수 있다.
이하, 도 5 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기의 위상가변 동작을 상세하게 살펴본다.
이하에서는, 도 5 및 도 9의 실시예를 참조하여 위상가변기의 동작을 설명하지만, 본 발명의 실시예에는 이에 한정되지 않으며 상기 일체형 고정기판(100)과 상기 가변기판의 상대적인 운동을 다양하게 구성하여 위상가변기를 동작시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 이중 편파 방사소자들에 급전되는 신호의 위상을 모두 가변시키는 일체형 위상가변기의 구현을 위해, 일체형 고정기판(100)과 제1, 2가변기판(210, 220)상의 패턴들이 커플링을 이루고 있으며, 이에 따라 일체형 위상가변패턴이 형성되게 된다.
구체적으로, 상기 일체형 고정기판(100)과 상기 제1, 2가변기판(210, 220)의 커플링에 의해, 복수 개의 입력패턴(111 내지 116, 131 내지 136)에서 복수 개의 출력패턴(121 내지 126, 141 내지 146)으로 이어지는 선로들이 형성되는데, 이러한 선로들에 의해 각 입력패턴에서 입력되는 신호가 각 출력패턴으로 전달되게 된다.
한편, 상기 복수 개의 입력패턴(111 내지 116, 131 내지 136)에서 복수 개의 출력패턴(121 내지 126, 141 내지 146)으로 이어지는 선로들은 독립적으로 형성되는데, 구체적으로 하나의 입력패턴과 하나의 출력패턴을 연결하는 복수 개의 선로만이 형성되며, 각 선로들은 서로 간에 전기적으로 연결되지 않는다.
도 5 및 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기의 위상가변 동작을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는 동기화되어 직선운동을 할 수 있는 제1, 2가변기판을 포함하며, 상기 제1, 2가변기판(210, 220)의 직선운동에 따라 각 입력패턴과 각 출력패턴을 연결하는 선로의 길이가 양(+, 선로의 길이 증가) 또는 음(-, 선로의 길이 감소)으로 비례하게 변화하게 된다. 따라서, 이러한 선로의 길이의 변화에 따라 각각의 각 입력패턴으로 입력된 신호가 통과하게 되는 물리적인 길이가 변화하게 되며, 이러한 과정에 의해 위상가변이 이루어지게 된다.
도 5 및 도 9를 참조하여 상기 제1, 2가변기판(210, 220)이 위쪽 방향으로 동기화되어 운동하는 경우를 살펴보면, 먼저 상기 제1가변기판(210)의 운동에 따라, 제1-1입력패턴(111)과 제1-1출력패턴(121)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 감소(-A)하고, 제1-4입력패턴(114)과 제1-4출력패턴(124)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 증가(+A)한다. 또한, 제1-2입력패턴(112)과 제1-2출력패턴(122)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 감소(-2A)하고, 제1-5입력패턴(115)과 제1-5출력패턴(125)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 증가(+2A)한다. 그리고, 제1-3입력패턴(113)과 제1-3출력패턴(123)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 감소(-3A)하고, 제1-6입력패턴(116)과 제1-6출력패턴(126)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 증가(+3A)한다.
따라서, 상기 제1-1출력패턴(121)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적 거리의 감소로 위상이 앞서게 되고(-X), 상기 1-4출력패턴(124)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적인 거리의 증가로 위상이 지연되게 된다(+X). 또한, 상기 제1-2출력패턴(122)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적 거리의 감소로 위상이 앞서게 되고(-2X), 상기 1-5출력패턴(125)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적인 거리의 증가로 위상이 지연되게 된다(+2X). 그리고, 상기 제1-3출력패턴(123)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적 거리의 감소로 위상이 앞서게 되고(-3X), 상기 1-6출력패턴(126)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적인 거리의 증가로 위상이 지연되게 된다(+3X).
다음으로 상기 제2가변기판(220)의 운동에 따라, 제2-1입력패턴(131)과 제2-1출력패턴(141)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 감소(-A)하고, 제2-4입력패턴(134)과 제2-4출력패턴(144)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 증가(+A)한다. 또한, 제2-2입력패턴(132)과 제2-2출력패턴(142)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 감소(-2A)하고, 제2-5입력패턴(135)과 제2-5출력패턴(145)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 증가(+2A)한다. 그리고, 제2-3입력패턴(133)과 제2-3출력패턴(143)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 감소(-3A)하고, 제2-6입력패턴(136)과 제2-6출력패턴(146)을 연결하는 선로의 물리적인 거리는 증가(+3A)한다.
따라서, 상기 제2-1출력패턴(141)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적 거리의 감소로 위상이 앞서게 되고(-X), 상기 2-4출력패턴(144)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적인 거리의 증가로 위상이 지연되게 된다(+X). 또한, 상기 제2-2출력패턴(142)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적 거리의 감소로 위상이 앞서게 되고(-2X), 상기 2-5출력패턴(145)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적인 거리의 증가로 위상이 지연되게 된다(+2X). 그리고, 상기 제2-3출력패턴(143)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적 거리의 감소로 위상이 앞서게 되고(-3X), 상기 2-6출력패턴(146)에서 출력되는 신호의 위상은 선로의 물리적인 거리의 증가로 위상이 지연되게 된다(+3X).
한편, 상기 제1, 2가변기판(210, 22)은 동기화가 되어서 운동하게 되므로, 상기 제1-1 내지 1-6출력패턴(121 내지 126)과 상기 제2-1 내지 2-6출력패턴(141 내지 146)은, 각각 동일한 위상 변위량을 가지는 위상가변 출력신호들을 출력하게 된다.
또한, 상기 제1-1 내지 1-6 출력패턴(121 내지 126)에서 출력되는 신호들은 일실시예 상에서 + 편파를 위한 방사소자들에 전달될 수 있는데, 이에 따라 + 편파의 빔틸트를 유도하게 된다.
그리고, 상기 2-1 내지 2-6 출력패턴(141 내지 146)에서 출력되는 신호들은, 일실시예 상에서 - 편파를 위한 방사소자들에 전달될 수 있는데, 이에 따라 - 편파의 빔 틸트를 유도하게 된다.
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여, 신호분배기(300)를 구비하는 일체형 트롬본 위상가변기의 실시예를 살펴본다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는 입력신호를 분배하여 복수 개의 병렬적인 신호들을 생성시키는 신호분배기(300)를 더 포함할 수 있다.
이러한 상기 신호분배기(300)는, 편파별 입력신호를 복수 개의 신호들로 분배하고, 분배된 신호의 크기(magnitude)를 조절하게 되는데, 결국 편파별 입력신호로부터 파워(power)가 개별적으로 조절된 병렬적인 출력신호들을 생성하게 된다.
또한, 상기 신호분배기(300)에 의해 분배된 복수 개의 병렬적인 신호들은, 파워(power)가 개별적으로 조절된 상태에서 상기 일체형 고정기판(100)에 형성된 입력패턴들에 입력되게 되는데, 이에 따라 상기 일체형 고정기판(100)과 가변기판이 형성하는 위상가변패턴에서는 파워 조절 없이 위상가변에만 집중할 수 있게 된다. 따라서, 정교한 위상가변을 가능하게 하며, 위상가변과 파워 조절을 독립적으로 구성하여 설계의 자유도(degree of freedom)을 증가시킬 수 있다.
그리고, 상기 일체형 가변기판(230)은, 위에서도 언급하였지만 병렬급전 방식으로 복수 개의 입력신호를 입력받아야 하는데, 상기 신호분배기(300)가 이러한 복수 개의 입력신호들을 병렬적으로 생성하고 공급하는 역할을 할 수 있다.
한편, 상기 신호분배기(300)는 다양한 형태로 구성될 수 있는데, 상기 일체형 고정기판(100)과 일체형 또는 분리된 형태로 구성되거나, 상기 일체형 고정기판(100)의 바닥면에서 일체형으로 구성될 수도 있다. 도 11을 참조하여 살펴보면, 상기 신호분배기(300)는 기판상에 형성되는 패턴들에 의해 구현될 수도 있는데, 이러한 형태에 한정된 것을 아니며 이외에도 다양한 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 신호분배기(300)가 분배하는 신호의 수는 다양하게 형성될 수 있는데, 신호의 수뿐만 아니라 신호의 크기를 조절하는 패턴의 모양도 다양하게 형성될 수 있다.
도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호분배기(300)를 상세하게 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호분배기(300)는 편파별 신호입력을 위한 제1, 2신호입력부 (341, 342), 편파별 입력신호로부터 분배되고 파워가 조절된 신호들을 병렬적으로 출력하기 위한 신호출력부(311 내지 317, 331 내지 337)을 포함할 수 있다.
이러한 상기 신호분배기(300)는, 상기 제1, 2신호입력부 (341, 342)를 통해 신호를 입력받고 입력된 상기 신호를 분배하고 파워를 조절하여 신호출력부를 통해 출력하는데, 상기 신호분배기(300)의 신호출력부를 통해 출력된 신호들은 상기 일체형 고정기판(100)상에 병렬적으로 입력되게 된다.
도 10을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 상기 신호분배기(300)가 도 10의 실시예에서는 제1-1 내지 1-6 신호출력부(311 내지 316) 및 제2-1 내지 2-6 신호출력부(331 내지 336)를 포함하는데, 이러한 신호출력부를 통해 출력된 신호들은, 상기 일체형 고정기판(100)상에 형성된 입력패턴(111 내지 116, 131 내지 136)들에게 개별적으로 신호를 전달하게 된다. (참고로, 상기 신호분배기(300)의 제1- 7신호출 력(317) 및 제2- 7신호출력부 (337)는, 입력되는 편파별 신호들과 동위상을 가지는 신호들을 출력하는 구성으로서, 위상가변기를 거치지 않고 방사소자에 바로 신호를 전달하게 된다.)
한가지 예를 살펴보면, 상기 신호분배기(300)의 제1-1신호출력부(311)를 통해 출력된 신호는 제1-1입력패턴(111)에 입력될 수 있고, 제1-2신호출력부(312)를 통해 출력된 신호는 제1-2입력패턴(112)에 입력될 수 있다. 또한, 상기 신호분배기(300)의 제1-3신호출력부(313)를 통해 출력된 신호는 제1-3입력패턴(113)에 입력될 수 있고, 제1-4신호출력부(314)를 통해 출력된 신호는 제1-4입력패턴(114)에 입력될 수 있다. 그리고, 상기 신호분배기(300)의 제1-5신호출력부(315)를 통해 출력된 신호는 제1-5입력패턴(115)에 입력될 수 있고, 제1-6신호출력부(316)를 통해 출력된 신호는 제1-6입력패턴(116)에 입력될 수 있다.
다음으로, 상기 신호분배기(300)의 제2-1신호출력부(331)를 통해 출력된 신호는 제2-1입력패턴(131)에 입력될 수 있고, 제2-2신호출력부(332)를 통해 출력된 신호는 제2-2입력패턴(132)에 입력될 수 있다. 또한, 상기 신호분배기(300)의 제2-3신호출력부(333)를 통해 출력된 신호는 제2-3입력패턴(133)에 입력될 수 있고, 제2-4신호출력부(334)를 통해 출력된 신호는 제2-4입력패턴(134)에 입력될 수 있다. 그리고, 상기 신호분배기(300)의 제2-5신호출력부(335)를 통해 출력된 신호는 제2-5입력패턴(135)에 입력될 수 있고, 제2-6신호출력부(336)를 통해 출력된 신호는 제2-6입력패턴(136)에 입력될 수 있다.
이상에서 살핀, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 편파(polarization) 별로 복수 개의 위상가변기를 구비하지 않아도, 하나의 위상가변기에 의해 다중 편파 안테나의 빔 틸트를 가능하게 한다. 따라서 편파별 틸트각의 동기화가 용이하며, 위상가변기의 구성이 단순화되어 안테나의 생산성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 복수 개의 입력신호를 병렬적으로 급전 받아서, 각각의 입력신호에 대해 하나의 위상가변신호만을 출력시킬 수 있다. 따라서, 각 위상 가변 출력신호마다 독립적인 선로가 구성되므로 출력신호 상호 간의 영향이 없고, 출력신호들의 위상 변위량을 더욱 정교하게 맞출 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 위상가변기의 고정기판에 형성되는 입출력패턴을 서로 인접한 위치에 형성시킬 수 있다. 따라서, 접지를 안정적으로 구성할 수 있으므로 PIMD(Passive Inter-Modulation Distortion) 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 입력신호의 크기(magnitude)를 독립적으로 조절하는 구성을 부가하여, 고정기판과 가변기판이 형성하는 위상가변패턴에서는 신호의 위상만을 가변시키게 할 수 있다. 따라서, 고정기판과 가변기판이 형성하는 위상가변패턴이 위상가변에만 집중할 수 있으므로, 위상가변의 정교함을 더욱 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 위상가변기 설계(신호의 크기, 위상)의 자유도(degree of freedom)을 증가시키고 임의의 파워 분배가 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 트롬본 위상가변기는, 신호의 크기(magnitude)조정을 위해 위상가변 선로 전체를 교체해야 했던 종래의 문제점을 해결할 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 일체형 고정기판
110 : 제1패턴
111 내지 116 : 제1-1입력패턴 내지 제1-6입력패턴
121 내지 126 : 제1-1출력패턴 내지 제1-6출력패턴
130 : 제2패턴
131 내지 136 : 제2-1입력패턴 내지 제2-6입력패턴
141 내지 146 : 제2-1출력패턴 내지 제2-6출력패턴
150 : 연결패턴
210 : 제1가변기판
220 : 제2가변기판
230 : 일체형 가변기판
211, 221, 231 : 트롬본 패턴
300 : 신호분배기
311 내지 317 : 제1-1신호출력부 내지 제1-7신호출력부
331 내지 337 : 제2-1신호출력부 내지 제2-7신호출력부
341 : 제1신호입력부
342 : 제2신호입력부

Claims (12)

  1. 복수 개의 위상가변 출력신호를 생성하는 위상가변기에 있어서,
    복수 개의 입력신호로부터 복수 개의 위상가변 출력신호를 생성하는 위상가변패턴의 일부가 형성되어 있는 일체형 고정기판; 및
    상기 일체형 고정기판의 일면과 절연막을 경계로 맞닿아 설치되고, 직선 운동이 가능한 형태로 설치되며, 상기 직선 운동에 따라 상기 일체형 고정기판에 형성되어 있는 패턴과 동적으로 커패시티브 커플링(capacitive coupling)되는 트롬본 형태(trombone type)의 패턴이 형성되어 있어서, 상기 일체형 고정기판과 함께 상기 위상가변패턴을 동적으로 형성하는 가변기판;
    을 포함하되,
    상기 복수 개의 입력신호가 입력되는 복수 개의 입력패턴 및 상기 복수 개의 위상가변 출력신호가 출력되는 복수 개의 출력패턴을 포함하고,
    각 출력패턴은 서로 다른 입력 패턴과 연결되며,
    서로 다른 위상가변 출력신호는 서로 다른 입력패턴을 통해 입력되는 입력신호를 기초로 생성되는 것을 특징으로 하는 위상가변기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상가변패턴은, 다중 편파(polarizaiton) 방사소자들에 급전되는 신호의 위상을 모두 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위상가변패턴은 제1위상가변패턴 및 제2위상가변패턴을 포함하고,
    상기 제1위상가변패턴의 출력신호는 + 편파(polarization)를 위한 방사소자에 전달되고, 상기 제2위상가변패턴의 출력신호는 - 편파를 위한 방사소자에 전달되는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 입력신호의 크기(magnitude)를 조정하는 신호분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 위상가변패턴은 신호의 크기는 조절하지 않고 신호의 위상만을 가변시키는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수 개의 입력신호는, 신호의 크기가 조절된 상태에서 병렬급전 방식으로 입력되며, 상기 위상가변패턴에 의해 위상이 가변되는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 일체형 고정기판은 복수 개의 입력패턴 및 복수 개의 출력패턴을 포함하고, 상기 복수 개의 입력패턴 및 복수 개의 출력패턴은 서로 인접하게 배치되는 패턴들로 그룹화될 수 있는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    그룹을 형성하는 패턴들은, 일직선을 이루면서 서로 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변기판은,
    2개 이상의 트롬본 패턴을 포함하고, 상기 2개 이상의 트롬본 패턴은 상기 가변기판의 이동방향 또는 상기 이동방향의 수직방향을 따라 일렬로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가변기판의 직선 운동에 따라, 상기 복수 개의 입력신호의 위상이 서로 간에 양 또는 음으로 비례하게 가변되는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 가변기판은 편파의 개수만큼 형성되는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 가변기판은 일체형 가변기판으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 일체형 트롬본 위상가변기.
KR1020110129398A 2011-12-06 2011-12-06 일체형 트롬본 위상가변기 KR101300561B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110129398A KR101300561B1 (ko) 2011-12-06 2011-12-06 일체형 트롬본 위상가변기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110129398A KR101300561B1 (ko) 2011-12-06 2011-12-06 일체형 트롬본 위상가변기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130063082A KR20130063082A (ko) 2013-06-14
KR101300561B1 true KR101300561B1 (ko) 2013-09-03

Family

ID=48860532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110129398A KR101300561B1 (ko) 2011-12-06 2011-12-06 일체형 트롬본 위상가변기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101300561B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111864389A (zh) * 2020-08-19 2020-10-30 广东博纬通信科技有限公司 一种一体式相位调节装置及天线
WO2023172057A1 (ko) * 2022-03-10 2023-09-14 주식회사 케이엠더블유 풀 아날로그 위상 쉬프터

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000009284A (ko) * 1998-07-23 2000-02-15 구관영 주파수 위상 제어기
US6831602B2 (en) * 2001-05-23 2004-12-14 Etenna Corporation Low cost trombone line beamformer
JP2005510104A (ja) 2001-11-09 2005-04-14 イーエムエス テクノロジイーズ インコーポレーテッド 移動車両用のアンテナ・アレイ
KR20100066265A (ko) * 2008-12-08 2010-06-17 한국전자통신연구원 광대역 편파 재구성을 위한 광대역 안테나 시스템 및 이를 이용한 신호 송신 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000009284A (ko) * 1998-07-23 2000-02-15 구관영 주파수 위상 제어기
US6831602B2 (en) * 2001-05-23 2004-12-14 Etenna Corporation Low cost trombone line beamformer
JP2005510104A (ja) 2001-11-09 2005-04-14 イーエムエス テクノロジイーズ インコーポレーテッド 移動車両用のアンテナ・アレイ
KR20100066265A (ko) * 2008-12-08 2010-06-17 한국전자통신연구원 광대역 편파 재구성을 위한 광대역 안테나 시스템 및 이를 이용한 신호 송신 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130063082A (ko) 2013-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110574236B (zh) 一种液晶可重构多波束相控阵列
KR100720806B1 (ko) 이중 편파 안테나 어레이
JP5499161B2 (ja) 垂直ビームチルト制御アンテナのためのマルチライン移相器
WO2017036339A1 (en) Phase shifter assembly
US20180131102A1 (en) Beam squint remediation apparatus in a broadband phased-array antenna system
JP2006033837A (ja) 広帯域の無指向性放射装置
KR101831432B1 (ko) 기지국 안테나
JP6536688B2 (ja) 給電回路及びアンテナ装置
KR101300561B1 (ko) 일체형 트롬본 위상가변기
CN101091289B (zh) 三极化隙缝天线
KR101223747B1 (ko) 안테나 위상 변위기
KR20200132618A (ko) 시프트 직렬 급전을 이용한 이중편파 안테나
CN105680178A (zh) 二维电子扫描天线
KR101591920B1 (ko) 편전 효과를 이용한 지향성 미모안테나
CN109755693A (zh) 移相结构、馈电网络及双极化天线
KR101809383B1 (ko) 하이브리드 버틀러 매트릭스 및 이를 이용한 통신장치
CN102648550B (zh) 使用慢波结构的n端口馈电***及包含于其中的馈电装置
JP2017092588A (ja) ２周波共用円偏波平面アンテナおよびその軸比調整方法
JP6577655B2 (ja) ハイブリッド回路、給電回路、アンテナ装置、及び給電方法
CN101820090A (zh) 一种采用齿状或梳状结构介质滑片的新型移相器
US9065184B2 (en) N-port feeding system having a structure in which patterns are divided with in parallel and feeding element included in the same
JP6565838B2 (ja) 導波管型可変移相器および導波管スロットアレーアンテナ装置
US10476120B2 (en) Multi-port phase shifter with multiple lines formed on opposite surfaces of a ground
KR20130055183A (ko) 빔 틸트를 위한 원형 트롬본 위상가변기
CN204375964U (zh) 二维电子扫描天线

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160804

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170727

Year of fee payment: 5