KR101413989B1

KR101413989B1 - 다축 위상 변위기

Info

Publication number: KR101413989B1
Application number: KR1020140053144A
Authority: KR
Inventors: 최환기
Original assignee: 주식회사 선우커뮤니케이션
Priority date: 2014-05-01
Filing date: 2014-05-01
Publication date: 2014-08-06

Abstract

본 발명은 안테나의 위상 변위기에 관한 것이다. 이 위상 변위기는 2 개 이상, 바람직하게 3 개의 축을 기반으로 설계된 3 개의 동축-쌍 패턴과 3 개의 위상기를 포함하며, 각 원호형 패턴과 위상기가 유기적으로 연결되어 안테나의 위상차를 구현한다. 한편, 입력 측 매칭회로는 상기 위상기의 회전에 간섭을 받지 않는다. 본 발명에 따르면, 종래 위상 변위기에 비하여 큰 위상차를 구현할 수가 있으며, 보다 실질적으로 안테나 장치에 최적으로 적용될 수 있으며, 보다 정확한 위상 및 전력비의 조절이 가능한 효과가 있다.

Description

다축 위상 변위기 {Antenna phase shifter having multi-axles}

본 발명은 위상 변위기에 관한 것으로 특히, 이동통신 시스템의 기지국 또는 중계기 안테나에 적용되어 복사 빔 패턴의 방향을 가변조절할 수 있는 안테나 위상 변위기에 관한 것이다.

통상의 이동통신 시스템에서는 지역별 또는 시간별로 사용자 접속 밀도가 변하는 등 통신환경이 가변적이며, 이러한 여러 상황들에 대응하여 최적의 서비스를 제공하기 위하여 사업자 측에서는 기지국 안테나의 빔 패턴 각도를 조절하여 유효 범위를 조정하는 네트워크 관리를 하고 있다. 위상 변위기는 안테나 시스템에서 상기와 같은 빔 방향의 제어를 위하여 구비되는 장치이다

관련 기술에 따른 위상 변위기의 예로서, 도 1은 특허등록 제562534호에 개시된 "전력분배 기능을 구비한 위상 가변기"를 나타낸다. 다른 예로서 특허등록 제480225호에 개시된 "고주파 위상 시프트 어셈블리", 일본 공개특허공보 제2008-53764호에 개시된 "분배이상기" 또는 "다분기 분배이상기" 등이 있으나, 위의 위상 변위기(110)에 비하여 형태가 약간 다를 뿐 기본적 구성이 모두 마찬가지이므로 따로 설명하지 않는다.

위 특허들에 개시된 위상 가변기(110)는 기본적으로 베이스 기판(111) 상에 형성된 급전부(112)와 원호형 패턴(113), 그리고 상기 패턴(113)의 중심축(115)에 회전가능하게 고정된 위상기(114)를 포함하여 구성된다. 상기 위상기(114)의 하면에는 전력전송 패턴이 형성되는 한편, 각 패턴(113)의 양단 각 출력포트에 안테나 어레이의 방사소자가 연결된다.

이 구성에서 상기 급전부(112)를 통해 공급된 전력은 위상기(114)를 경유하여 상기 원호형 패턴(113)에 커플링 급전되고 각 포트를 통하여 출력되는데, 상기 위상기(114)가 어느 한 방향으로 일정 각도 회전됨으로써 입력포트 또는 급전부112)로부터 좌·우 출력포트 간의 거리 분배에 의한 위상차가 만들어지는 것이다.

문제는 이와 같이 단순한 급전선로의 형태에서는 각 포트 간 달성되는 위상차가 그리 크지 않으며, 따라서 안테나의 공진 대역폭이 협소해진다는데 있다. 실제로 도 1을 기반으로 하여 구현된 안테나 테스트에서, 특히 LTE 주파수 대역에서 공진 대역폭이 극단적으로 협소한 특성을 확인할 수가 있었다.

대책으로서 특허등록 제480225호 및 특허공개 제2011-47907호 등에 개시된 바 원호형 패턴을 미엔더 라인의 형태로 설계한다든지, 특허등록 제1075983호에 개시된 바 회전 위상기상의 패턴을 미엔더 라인의 형태로 설계한다든지 하는 방법들이 제시되어 있다. 그러나 이러한 미엔더의 예들은, 도 1 및 다른 위상 변위기에 비하여 실제로 유의할만한 위상차를 나타내지는 못하는데, 이는 단지 하나의 원호형 패턴과 하나의 전송 패턴을 이용하여 선로 구성되기 때문이다.

그러므로, 필요한 정도의 큰 위상차를 구현하기 위하여는 기본적으로 원호형 패턴의 반경이 커져야 하며, 결과적으로는 적용 안테나 전체의 규모가 커질 수밖에 없다는 것이 현실적인 인식이었다. 그러나 이러한 인식을 극복한 것이, 도 2에 개시된 본 출원인에 의한 특허등록 제1223747호의 위상 변위기(120)이다.

상기 변위기(120)는 동축(124)으로 형성된 두 개의 원호형 패턴(122,123)을 갖는 베이스 기판(121)과, 상기 축(124)에 끼워져 회전하는 위상기 기판(125)을 포함한다. 여기에서 상기 위상기 기판(125)는 며 좌·우 대칭적으로 형성되어 각각 제1패턴(122)과 제2패턴(123)을 전자적으로 연결하는 한 쌍의 전송선(126)을 포함하여 이루어진다.

이 변위기(120) 구조는, 당연하게, 종래의 것에 비하여 개선된 위상차를 구현할 수 있을 것이다. 그러나 여기에서는 더 큰 위상차 구현을 위한 변위기의 구조적 특징을 보여주지 못하고 있다. 상기 특허를 기반으로 한다면, 생각건대, 동축(124)의 원호형 패턴(122,123)과 전송선(126)을 더 많이 설계함으로써 더 큰 위상차 구현이 가능할 수도 있을 것이다.

그러나 이 경우:

1) 원호형 패턴의 크기가 종방향 및 횡방향으로 확장되며, 이에 따라 위상 변위기의 규모가 상당히 커지게 된다. 통상적으로 이 분야의 안테나 장치는 종방향 어레이 소자를 포함하여 폭이 좁고 긴 형태로 구성되는데, 이와 같이 종·횡으로 확장된 위상 변위기는 그와 같은 형태의 안테나 장치에 실제로 적용되기가 현실적으로 매우 어려워진다.

2) 또한, 원하는 위상차를 얻기 위하여는 위상기의 회전 범위가 상당히 커져야 하는데, 현실적으로 또는 물리적으로 그 범위에는 제약이 있으므로 만족할만한 결과를 얻을 수 없게 된다.

3) 한편으로는 많은 원호형 패턴(122,123) 간의 간격을 촘촘히 하는 방법으로, 안테나의 규모를 줄일 수 있을 것으로 보지만, 이 경우 신호 간의 간섭이나 혼선이 예상되며 그러면 질 좋은 서비스를 제공할 수 없게 된다. 따라서 현실적인 특단의 설계가 필요해지는 것이다.

본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 위상 변위기의 문제점을 해결하고자 제안된 것이다. 본 발명의 목적은, 동일 또는 유사한 규모에서 그리고 위상기의 작은 회전량에도 불구하고, 실질적으로 큰 위상차를 구현할 수 있는 위상 변위기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 특히 작은 폭으로 설계되어 폭이 좁고 긴 형태로 구성되는 안테나 장치에 최적으로 적용될 수 있는 위상 변위기를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 보다 정확한 위상 및 전력비의 조절이 가능한 위상 변위기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 위상 변위기는 급전부와 원호형 패턴이 형성된 베이스 기판과, 상기 기판상 패턴의 중심에 회전가능하게 고정된 위상기 기판을 포함하며, 상기 패턴의 양단 출력포트에 안테나 소자가 연결되는 위상 변위기를 기반으로 한다.

구체적으로, 본 발명의 위상 변위기는:

제1축을 중심으로 동축 배치된 내측 제1-1패턴과 외측 제1-2패턴을 갖는 제1원호형 패턴과, 상기 제1축의 일측에 형성된 제2축을 중심으로 동축 배치된 내측 제2-1패턴과 외측 제2-2패턴을 갖는 제2원호형 패턴을 포함하며, 이때 상기 제1-2패턴의 일측 하향 단부가 인접한 제2-1패턴의 하향 단부에 연결되는 베이스 기판;

상기 기판상에서 제1-1패턴에 연결되는 급전부;

상기 제1축에 회전가능하게 체결되며 좌·우 대칭적으로 형성되어 각각 제1-1패턴과 제1-2패턴을 전자적으로 연결하는 한 쌍의 전송선을 갖는 제1위상기와, 상기 제2축에 회전가능하게 체결되며 제2-1패턴과 제2-2패턴을 전자적으로 연결하는 전송선을 갖는 제2위상기를 포함하는 복수의 위상기 기판;

으로 이루어지며,

출력포트가 상기 제2-2패턴의 단부 또는, 분배기를 통하여 제2-2패턴의 단부 및 제1-2패턴의 단부에 각각 연결되는 것;

을 특징으로 한다.

바람직하게,

상기 베이스 기판은:

상기 제1축을 기준으로 제2축의 타측에 형성된 제3축을 중심으로 동축 배치된 내측 제3-1패턴과 외측 제3-2패턴을 갖는 제3원호형 패턴을 포함하며, 이때 상기 제1-2패턴의 타측 하향 단부가 인접한 제3-1패턴의 하향 단부에 연결되며;

상기 위상기 기판은:

상기 제3축에 회전가능하게 체결되며 제3-1패턴과 제3-2패턴을 전자적으로 연결하는 전송선을 갖는 제3위상기를 포함하며;

출력포트가 상기 제3-2패턴의 단부에 더 형성된다.

상기 전송선은 바람직하게 'ㄷ'자형 패턴으로 설계되지만, 일자형 또는 미엔더형 패턴이 제한없이 적용될 수 있다. 여기에서, 상기 제2위상기 및 제3위상기의 각 전송선은 인접한 제1위상기의 각 전송선과 동일한 형태로 이루어지며, 바람직하게, 상기 제2위상기 및 제3위상기는 동일한 형태로서 제1위상기를 중심으로 대칭적으로 형성된다.

또한 바람직하게, 상기 위상기의 회전으로 인한 매칭회로의 특성변화를 방지하기 위하여, 상기 급전부 측 매칭회로를 위상기의 회전영역의 외측 예컨대 제1축의 하측에 위치하도록 설계한다.

본 발명의 위상 변위기에 따르면,

1) 제1 내지 제3의 축, 패턴 및 위상기를 포함하며, 각각은 유기적으로 연결되어 최적 설계되어 있다. 이로써 종래의 위상 변위기에 비하여 약 2 배 이상 큰 위상차를 구현할 수가 있다.

2) 그러면서도 크기에는 유의할 만한 차이가 없으며 단지 작은 폭으로 길게 설계될 수 있는데, 실제로 안테나 장치 자체가 실제로 폭이 좁고 긴 형태로 구성되는 한, 이 위상 변위기의 형태는 최적으로 적용될 수 있다.

3) 바람직한 예에서, 설계 및 구현에 따른 전기특성의 변화가 없거나 크지 않으므로, 보다 정확한 위상 및 전력비의 조절이 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래 회전형 위상 변위기의 구성도.
도 2는 종래 다른 위상 변위기의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 위상 변위기의 평면도.
도 4는 도 3의 분해도.
도 5는 도 3의 작용도.
도 6은 도 3의 위상 변위기가 적용된 안테나의 정재파비 그래프

이상에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명 다축 위상 변위기(이하 '위상 변위기')의 특징과 효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 도 3 이하의 도면에서, 본 발명에 따른 위상 변위기가 부호 10으로 표시되어 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 상기 위상 변위기(10)는 복수의 회전 축(12,13,14)을 갖는 베이스 기판(11)과, 각 축(12,13,14)에 회전가능하게 체결되는 위상기 기판(15,16,17)으로 이루어진다. 상기 기판(10)은 입력포트(19)로부터 연장된 급전부(18)와, 각 축(11,12,13)을 중심으로 소위 스트립 라인으로 급전선로를 구성하는 원호형 패턴(20,21,22)을 포함한다. 그리고 이 패턴(20,21,22)의 각 말단은 출력포트(P1-P4)로서 안테나 소자에 연결될 것이다.

상기 베이스 기판(11)은 제1축(12)을 중심으로 동축 배치된 내측 제1-1패턴(20a)과 외측 제1-2패턴(20b)을 포함하는 제1원호형 패턴(20)과, 상기 제1축(12)의 일측에 형성된 제2축(13)을 중심으로 동축 배치된 내측 제2-1패턴(21a)과 외측 제2-2패턴(21b)을 포함하는 제2원호형 패턴(21)을 포함한다. 이때 상기 제1-2패턴(20b)의 일측 하향 단부(24a)는 분배기(23)를 통하여:

인접한 제2-1패턴(21a)의 하향 단부에;

그리고, 직접 출력포트 P2에;

각각 연결되도록 설계된다.

여기에서 출력포트 P1은 제2-2패턴(21b)에 연결된다. 그리고 출력포트 P1은, 예컨대 제2원호형 패턴(21)이 없는 도 2의 위상 변위기에서, 제1-2패턴(20b)의 일단에 직접 연결되는 출력포트이다.

위상차의 균형적 구현을 위하여, 본 실시예에서는, 상기 베이스 기판(11)은 은 제1원호형 패턴(20)을 기준으로 제2원호형 패턴(21)에 대칭적으로 형성되는 제3원호형 패턴(22)을 더 포함하여 이루어진다.

구체적으로, 상기 베이스 기판(11)은 상기 제1축(12)을 기준으로 제2축(13)의 타측에 형성된 제3축(14)을 중심으로 동축 배치된 내측 제3-1패턴(22a)과 외측 제3-2패턴(22b)을 포함하는 제3원호형 패턴(22)을 포함한다. 이때 상기 제1-2패턴(20b)의 타측 하향 단부(24b)가 인접한 제3-1패턴(22a)의 하향 단부에 연결되도록 설계된다. 마찬가지로, 이때 상기 제1-2패턴(20b)의 타측 하향 단부(24b)는 분배기(23)를 통하여:

인접한 제3-1패턴(22a)의 하향 단부에;

그리고, 직접 출력포트 P4에;

각각 연결되도록 설계된다.

여기에서 출력포트 P5는 제3-2패턴(22b)에 연결된다. 그리고 출력포트 P4는, 예컨대 제3원호형 패턴(22)이 없는 도 2의 위상 변위기에서, 제1-2패턴(20b)의 일단에 직접 연결되는 출력포트이다.

부호 19는 입력포트(18)로부터 제1-1패턴(20a)에 연결되는 급전부이다. 구체적으로 상기 급전부(19)는 분배기(23)를 통하여:

상기 제1-1패턴(20a)에;

그리고, 직접 출력포트 P3에;

각각 연결되도록 설계된다.

또한 본 실시예에서는 상기 급전부(19) 측에, 좌·우 출력단자 간의 위상 및 전력비 조절을 위한 매칭회로(24)가 구비되는데, 상기 위상기 기판(15,16,17)의 회전으로 인한 전기적 특성변화를 방지하기 위하여, 위상기 기판(15,16,17)의 회전영역의 외측에 위치하도록 설계된다. 예컨대 도시된 바와 같이, 제1축(12)의 하측에 위치하도록 하고 제1위상기(15)의 하부를 대략 축(12) 중심의 V형, U형 또는 부채꼴로 형성하는 것이 최적 설계인 것으로 판단된다.

이상에서, 각 원호형 패턴(20,21,22)은 일렬로 배열된 축(12,13,14)을 중심으로 하여, 서로 다른 반지름(r1,r2)를 가지고 동축적으로 이격 배치된 내·외측의 패턴을 포함하여 이루어진다. 그리고 도면에서, 제1원호형 패턴(20)은 중앙의 끊어진 일부분(25)을 포함한다.

구체적으로, 상기 제1원호형 패턴(20)은 전체적으로 반원형의 원호로서, 중앙의 끊어진 일부분(25)을 포함하여 두 파트로 구분된다. 이에 상기 제1원호형 패턴(20)은 중심선(X-X)을 기준으로 90°보다 작은 원호가 좌·우 대칭을 이루도록 구성되며, 상기 제1원호형 패턴(20)의 좌·우측에 배치되는 제2원호형 패턴(21)과 제3원호형 패턴(22)은 각각 제1원호형 패턴(20)의 인접한 파트와 동일한 형태로 구성되어 있으므로, 따라서 제2원호형 패턴(21)과 제3원호형 패턴(22)은 상기 중심선(X-X)을 기준으로 대칭이 되는 것이다.

상기 위상기 기판은 제1축(12)에 회전가능하게 체결되며 좌·우 대칭적으로 형성되어 각각 제1-1패턴(20a)과 제1-2패턴(20b)을 전자적으로 연결하는 한 쌍의 전송선(26a,26b)을 포함하는 제1위상기(15)와, 상기 제2축(13)에 회전가능하게 체결되며 제2-1(21a)패턴과 제2-2패턴(21b)을 전자적으로 연결하는 전송선(27)을 포함하는 제2위상기(16)를 포함한다.

바람직하게, 상기 제3축(14)에 회전가능하게 체결되며 제3-1패턴(22a)과 제3-2패턴(22b)을 전자적으로 연결하는 전송선(28)을 포함하는 제3위상기(17)을 더 포함하여 이루어진다. 이 경우 상기 제2위상기(16) 및 제3위상기(17)의 각 전송선(27,28)은 인접한 제1위상기(15)의 각 전송선(26a,26b)과 동일한 형태로 이루어지며, 이에 전송선 27과 28 및 제2위상기(27)와 제3위상기(28)는 동일한 형태로서 중심선(X-X) 또는 제1위상기(15)를 기준으로 대칭적으로 형성된다.

도시된 바와 같이, 적어도 제1위상기(15)의 하단부는 제1축(12)을 중심으로 대략의 V형 또는 부채꼴로 형성된다. 이는 각 위상기(15,16,17) 간의 간격을 좁히면서 각각의 자유로운 회전을 가능하게 한다. 동시에, 각 위상기(15,16,17)의 회전에 의한 매칭회로(24)의 간섭이 배제되는 특징이 있으며, 이에 따라 좌·우 출력포트(P1,P2-P4,P5) 간 정확한 위상 및 전력비의 조절이 가능해진다.

개략적으로, 급전선로는 입력포트(18)- 급전부(19)- 제1원호형패턴(20)- 전송선(26a,26b,27,28)- 제2,3원호형패턴(21,22)- 출력포트(P1,P5)로 연결 형성된다. 또한, 적정개소의 분배기(23)를 이용하여 각 출력포트(P2,P3,P4)로 연결 형성된다. 여기에서의 선로연결 방식으로서 예컨대 제1원호형패턴(20)- 전송선(26a,26b), 전송선(27,28)- 제2,3원호형패턴(21,22)의 구간에서는 전자기식 결합인 EM(Electro-Magnetic) 커플링이 적용될 수 있다.

본 실시예에서, 상기한 전송선(26a,26b,27,28)은 각 원호형 패턴(20,21,22)과 동일한 반경(r1,r2)를 갖는 두 개의 원호를 포함하여 대략 'ㄷ'자형으로 구성된다. 물론 일자형이나 선형, 미엔더형 등으로 설계 변경될 수 있으나, 이 방법으로서 각 위상기(15,16,17)의 회전에 의하여 상기 급전선로가 단락되는 현상을 확실하게 방지할 수가 있다.

도 4를 참조하여, 상기 위상 변위기(10)에서 각 출력포트(P1-P5)로 전력이 분배되는 과정을 설명한다. 편의상, 입력포트(18)에서 출력포트 P1 및 P5로의 각 선로를 "A" 및 "B"로 나타내었으며, 그 외에는 별도의 표시를 하지 않았다.

먼저, 무선 주파수 신호는 상기 베이스 기판(11)의 입력포트(18)를 통하여 입력되고, 계속하여 급전부(19)를 지나면서 양방향으로 분리되면서, 연이어 제1-1패턴(20a)으로 흐른다. 다음, 분리된 각 신호는 제1-1패턴(20a)으로부터 제1위상기(15)의 대칭 전송선(26a,26b)을 경유한 후, 제1-2패턴(20b)으로 전달된다.

그 후, 상기 제1-2패턴(20b)의 양측 하향 단부(24a,24b)에 연결된 각 분배기(23)를 통하여:

일부는 제2-1패턴(21a) 및 제3-1패턴(22a)의 하향 단부에;

다른 일부는 직접 좌·우 출력포트(P2,P4)에;

분배 및 공급되는 것이다.

출력포트 P3는 입력포트(18) 측에 분배기(23)를 두어, 일측을 급전부(19)로 연결하고 다른 일측을 출력포트로 연결할 수 있음을 보여준다.

위에서 제2-1패턴(21a) 및 제3-1패턴(22a)의 하향 단부에 전달된 각 신호는 각각 제2-1패턴(21a), 제3-1패턴(22a)으로부터 제2위상기(16), 제3위상기(17)의 전송선(27,28)을 경유한 후, 제2-2패턴(21b), 제3-2패턴(22b)으로 전달된다. 그 후, 또 다른 좌·우 출력포트(P1,P5)에 공급되는 것이다. 이로써 도면에 개시된 선로 "A"와 "B"가 성립되는 것이다.

한편 상기 각 위상기(15,15,17)는 회전이 가능하며, 이를 회전시키면 각 커플링의 포인트가 달라지면서 입력포트(18)로부터 각 출력포트(P1-P5)까지의 급전선로의 길이가 가변된다. 이러한 방법으로 각 출력포트(P1-P5) 간 원하는 위상차를 구현할 수가 있다. 여기에서, 포트 P1, P5로 출력되는 위상의 변화량은 실질적으로 각각 P2, P4의 2배 이상이다.

다시 말해 본 발명의 위상 변위기(10)에서는 위상기 기판의 작은 회전량을 통하여 종래의 위상 변위기의 최대 변화량을 얻을 수 있음을 의미하여, 따라서 본 발명의 위상 변위기(10)가 효과 면에서, 종래의 것에 비하여, 월등히 우수하다는 것을 알 수 있다.

10. 위상 변위기
11. 베이스 기판 12. 제1축
13. 제2축 14. 제3축
15. 제1위상기 16. 제2위상기
17. 제3위상기 18. 입력포트
19. 급전부 20. 제1원호형패턴
21. 제2원호형패턴 22. 제3원호형패턴
23. 분배기 24. 매칭회로
24a,24b. 단부
26a,26b.27,28. 전송선
P1,P2,P3,P4,P5. 출력포트
'A','B'. 선로

Claims

제1축(12)을 중심으로 동축 배치된 내측 제1-1패턴(20a)과 외측 제1-2패턴(20b)을 갖는 제1원호형 패턴(20)과, 상기 제1축의 일측에 형성된 제2축(13)을 중심으로 동축 배치된 내측 제2-1패턴(21a)과 외측 제2-2패턴(21b)을 갖는 제2원호형 패턴(21)을 포함하며, 상기 제1-2패턴의 일측 하향 단부(24a)가 인접한 제2-1패턴(21a)의 하향 단부에 연결되는 베이스 기판(11);
상기 베이스 기판(11)상에서 제1-1패턴(20a)에 연결되는 급전부(19);
상기 제1축에 회전가능하게 체결되며 좌·우 대칭적으로 형성되어 각각 제1-1패턴(20a)과 제1-2패턴(20b)을 전자적으로 연결하는 한 쌍의 전송선(26a,26b)을 갖는 제1위상기(15)와, 상기 제2축에 회전가능하게 체결되며 제2-1패턴(21a)과 제2-2패턴(21b)을 전자적으로 연결하는 전송선(27)을 갖는 제2위상기(16)를 포함하는 복수의 위상기 기판;
을 포함하며,
출력포트가 상기 제2-2패턴(21b)의 단부 또는, 분배기(23)를 통하여 제2-2패턴(21b)의 단부 및 제1-2패턴(20b)의 단부에 각각 연결되는 것;
을 특징으로 하는 다축 위상 변위기.
제1항에 있어서,
상기 베이스 기판(11)은:
상기 제1축(12)을 기준으로 제2축(13)의 타측에 형성된 제3축(14)을 중심으로 동축 배치된 내측 제3-1패턴(22a)과 외측 제3-2패턴(22b)을 갖는 제3원호형 패턴(22)을 포함하며, 이때 상기 제1-2패턴(20b)의 타측 하향 단부(24b)가 인접한 제3-1패턴(22a)의 하향 단부에 연결되며;
상기 위상기 기판은:
상기 제3축(14)에 회전가능하게 체결되며 제3-1패턴(22a)과 제3-2패턴(22b)을 전자적으로 연결하는 전송선(28)을 갖는 제3위상기(17)를 포함하며;
출력포트(P5)가 제3-2패턴(22b)의 단부 또는, 분배기(23)를 통하여 제3-2패턴(22b)의 단부 및 제1-2패턴(20b)의 단부에 각각 연결되는 것;
을 특징으로 하는 다축 위상 변위기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 각 원호형 패턴(20,21,22)의 내·외측 패턴(20a-21a-22a, 20b-21b-22b)은, 일렬로 배열된 각 축(12,13,14)을 중심으로 하여, 각각 동일 반경을 갖도록 설계된 것;
을 특징으로 하는 다축 위상 변위기.
제2항에 있어서,
상기 제1원호형 패턴(20)은 전체적으로 반원형의 원호로서, 중앙의 끊어진 일부분(25)을 포함하여 두 파트로 구분되어, 중심선(X-X)을 기준으로 90°보다 작은 원호가 좌·우 대칭을 이루도록 구성되며;
상기 제1원호형 패턴(20)의 좌·우측에 배치되는 제2원호형 패턴(21)과 제3원호형 패턴(22)은 각각 제1원호형 패턴(20)의 인접한 파트와 동일한 형태로 구성됨에 따라, 제2원호형 패턴(21)과 제3원호형 패턴(22)은 상기 중심선(X-X)을 기준으로 대칭이 되는 것;
을 특징으로 하는 다축 위상 변위기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전송선(26a,26b,27,28)은 'ㄷ'자형, 선형 또는 미엔더형 패턴으로 설계된 것을 특징으로 하는 다축 위상 변위기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 급전부(19) 측 매칭회로(24)가 위상기 기판(15,16,17)의 회전영역의 외측에 위치하도록 설계된 것을 특징으로 하는 다축 위상 변위기.
제6항에 있어서,
상기 매칭회로는 제1축(12)의 하측에 위치하며, 상기 제1위상기(15)의 하부는 제1축(12) 중심의 V형, U형 또는 부채꼴로 설계된 것을 특징으로 하는 다축 위상 변위기.
제2항에 있어서,
상기 제2위상기(16) 및 제3위상기(17)의 각 전송선(27,28)은 인접한 제1위상기(15)의 각 전송선(26a,26b)과 동일한 형태로 이루어지며;
상기 제2위상기(16) 및 제3위상기(17)는 동일한 형태로서 제1위상기(15)를 중심으로 대칭적으로 형성된 것;
을 특징으로 하는 다축 위상 변위기.