KR101679553B1 - 빔 틸트 편차를 개선한 진행파 안테나 - Google Patents
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Abstract
빔 틸트 편차를 개선한 진행파 안테나가 개시된다. 본 발명의 일측면에 따르면, 제1 지점으로부터 제2 지점까지 연장되는 급전 라인; 및 급전 라인을 따라 배열된 적어도 하나의 방사부를 포함하되, 적어도 하나의 방사부 각각은, 급전 라인으로부터 이격된 위치에 급전 라인을 사이에 두고 급전 라인의 양측에 형성된 제1 방사 소자 및 제2 방사 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나가 제공된다. 본 발명의 일부 실시예에 따르면 설계 주파수 대역 내에서 빔 틸트 각도의 편차를 감소시킬 수 있다.
Description
본 발명은 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빔 틸트 편차를 개선한 진행파 안테나에 관한 것이다.
근래에 들어 운전자의 안전 및 편의를 위해 차량 주변을 감지하는 감지 시스템에 대한 연구가 가속화되고 있다. 차량 감지 시스템은 차량 주변의 사물을 감지하여 운전자가 인지하지 못한 사물과의 충돌을 막는 것은 물론 빈 공간 등을 감지하여 자동 주차를 수행하는 것과 같이 다양한 용도로 사용되고 있으며, 차량 자동 제어에 있어서 가장 필수적인 데이터를 제공하고 있다.
근래에는 적외선 센서, 초음파 센서와 같은 감지 센서에 비해 감지 성능이 우수한 레이더를 이용한 감지에 대한 관심이 높아지고 있으며 보다 정확한 감지를 위해 많은 차량들이 레이더를 이용하고 있다.
레이더는 빔을 방사하고 반사되는 신호를 이용하여 주변을 감지하며 미세한 각도로 스캔이 가능하여 정확하게 감지하는 것이 가능하다.
도 1에는 종래 기술에 따른 진행파 안테나가 도시되어 있다.
종래 기술에 따른 진행파 안테나는 제1 지점(10)으로부터 제2 지점(20)까지 연장되는 급전 라인(50)과, 해당 급전 라인(50)을 따라 소정의 간격으로 형성된 다수의 방사 패치(60)를 포함할 수 있다.
제1 지점(10)에서 입력되는 전류는 급전 라인(50)을 통해 인가되고, 각각의 방사 패치(60)에서 전류가 전자기파로 변환되어 빔으로서 방사된다.
도 2에는 도 1에 도시된 진행파 안테나에 의해 방사되는 빔의 주파수별로 빔 틸트(beam tilt) 각도에 대한 E-평면 게인의 관계가 그래프로 나타나 있다.
일반적으로 안테나는 소정의 주파수 대역 내에서 높은 게인을 갖는 빔을 방사하도록 설계되어 있다. 그러나 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 진행파 안테나는 동작 대역폭 내에서 주파수별로 최고의 안테나 게인을 제공하는 빔 틸트 각도가 서로 다를 수 있다.
안테나를 사용함에 있어서 동작 대역폭 내에서 각 주파수별로 동일한 수준의 높은 게인을 제공하는 것이 중요하지만 도 2의 그래프에 나타난 것과 같이 빔 틸트 각도의 편차(beam tilt deviation)가 커서 빔의 방사 방향이 달라진다면 주파수별로 동일한 수준의 게인을 제공하는 것의 효과가 현저히 저하될 것이다. 이에 따라 빔 틸트의 편차를 감소시킬 수 있는 안테나에 대한 요구가 있다.
본 발명의 일측면은 보다 넓은 대역폭의 설계 주파수 대역 내에서 빔 틸트 각도의 편차를 감소시킴으로써 빔 틸트 편차를 개선시킬 수 있는 진행파 안테나를 제공하려는 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 제1 지점으로부터 제2 지점까지 연장되는 급전 라인; 및 급전 라인을 따라 배열된 적어도 하나의 방사부를 포함하되, 적어도 하나의 방사부 각각은, 급전 라인으로부터 이격된 위치에 급전 라인을 사이에 두고 급전 라인의 양측에 형성된 제1 방사 소자 및 제2 방사 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나가 제공된다.
제1 방사 소자의 공진 주파수는 진행파 안테나의 설계 주파수 대역의 하반부에 위치하고, 제2 방사 소자의 공진 주파수는 진행파 안테나의 설계 주파수 대역의 상반부에 위치할 수 있다.
제1 방사 소자의 길이는 제2 방사 소자의 길이와 서로 다를 수 있다.
또한, 제1 방사 소자의 폭은 제2 방사 소자의 폭과 서로 다를 수 있다.
또한, 제1 방사 소자와 급전 라인 사이의 거리는 제2 방사 소자와 급전 라인 사이의 거리와 서로 다를 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나는 방사부를 복수 개 포함할 수 있는데, 이 경우 복수의 방사부 중 인접한 방사부는 급전 라인의 일측에서 제1 방사 소자와 제2 방사 소자가 교호하도록 배치되고 급전 라인의 타측에서 제2 방사 소자와 제1 방사 소자가 교호하도록 배치될 수 있다.
급전 라인의 일측에서 복수의 방사부 중 제1 방사부의 제1 방사 소자와 상기 제1 방사부에 인접한 제2 방사부의 제2 방사 소자 사이의 간격은 상기 제2 방사부의 제2 방사 소자와 상기 제2 방사부에 인접한 제3 방사부의 제1 방사 소자 사이의 간격과 서로 다를 수 있다.
제1 방사 소자 및 제2 방사 소자 중 적어도 하나는 급전 라인에 평행한 선형 형상으로 형성되는 평행부를 포함할 수 있다. 또한, 제1 방사 소자 및 제2 방사 소자 중 적어도 하나는 평행부에서 급전 라인으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 연장부를 포함할 수도 있다. 한편, 제1 방사 소자 및 제2 방사 소자 중 적어도 하나는 폐곡선 형상으로 형성될 수도 있다.
방사부 중 적어도 하나는 제3 방사 소자를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 제1 방사 소자 및 제3 방사 소자는 급전 라인의 일측에 형성되고 제2 방사 소자는 급전 라인을 사이에 두고 제1 방사 소자 및 제3 방사 소자의 반대편에 형성될 수 있다. 여기서, 제1 방사 소자의 길이는 제2 방사 소자의 길이보다 크고 제2 방사 소자의 길이는 제3 방사 소자의 길이보다 크도록 설정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 방사부 중 적어도 하나는 제3 방사 소자와 제4 방사 소자를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 제1 방사 소자 및 제3 방사 소자는 급전 라인의 일측에 형성되고 제2 방사 소자 및 제4 방사 소자는 급전 라인을 사이에 두고 제1 방사 소자 및 제3 방사 소자의 반대편에 형성될 수 있다. 여기서, 제1 방사 소자의 길이는 제2 방사 소자의 길이보다 크고 제2 방사 소자의 길이는 제3 방사 소자의 길이보다 크고 제3 방사 소자의 길이는 제4 방사 소자의 길이보다 크도록 설정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 급전 라인은 임피던스 매칭을 위한 적어도 하나의 매칭 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에 따르면 설계 주파수 대역 내에서 빔 틸트 각도의 편차를 감소시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 진행파 안테나를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 진행파 안테나에 의해 방사되는 빔의 주파수별로 빔 틸트 각도에 대한 E-평면 게인의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 진행파 안테나에 의해 방사되는 빔의 주파수별로 빔 틸트 각도에 대한 E-평면 게인의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 진행파 안테나에 의해 방사되는 빔의 주파수별로 빔 틸트 각도에 대한 E-평면 게인의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 진행파 안테나에 의해 방사되는 빔의 주파수별로 빔 틸트 각도에 대한 E-평면 게인의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 자세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나를 개념적으로 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 진행파 안테나에 의해 방사되는 빔의 주파수별로 빔 틸트 각도에 대한 E-평면 게인의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나는 그 주요 구성요소로서 제1 지점(10)으로부터 제2 지점(20)으로 연장되는 급전 라인(50)과 급전 라인(50)을 따라 배열된 적어도 하나의 방사부(1000)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 지점(10)은 예를 들어 전류가 인가되는 입력 포트일 수 있고 제2 지점은(20)은 안테나 단부에 형성되는 매칭 로드(matching load)일 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
급전 라인(50) 및 방사부(1000)는 유전체(30) 상에 형성된 마이크로 스트립의 형태로 구현될 수 있다. 이를 위해, 유전체(30)의 하측에는 접지면(미도시)이 구비될 수도 있다. 물론, 본 발명이 반드시 마이크로 스트립 안테나에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일부 실시예는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어남 없이 서스펜디드(suspended) 마이크로 스트립, 스트립라인, 디퍼렌셜 라인(differential line) 안테나 등의 형태로 구현될 수도 있다.
먼저 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부(1000)는 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)를 포함할 수 있다. 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)는 급전 라인(50)을 사이에 두고 급전 라인(50)의 양측에 배치되어, 서로에 대해 급전 라인(50)의 반대편에 배치될 수 있다. 특히, 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)는 급전 라인(50)의 양측에서 급전 라인(50)으로부터 이격된 위치에 형성된다.
급전 라인(50)에 입력된 전류 신호는 커플링에 의해 제1 방사 소자(100) 및 제2 방사 소자(200) 각각으로 인가되고 제1 방사 소자(100) 및 제2 방사 소자(200)에서 공진이 발생함에 따라 빔으로 방사된다.
이 때, 제1 방사 소자(100)의 공진 주파수는 진행파 안테나의 설계 주파수 대역의 하반부에 위치하고, 제2 방사 소자(200)의 공진 주파수는 진행파 안테나의 설계 주파수 대역의 상반부에 위치할 수 있다. 예컨대, 도 2 및 도 5에서와 같이 77GHz 내지 81GHz를 포함하도록 설계 주파수 대역을 설정하는 경우, 제1 방사 소자(100)의 공진 주파수를 약 78.1GHz로, 제2 방사 소자(200)의 공진 주파수를 약 79.9GHz로 설정할 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200) 각각의 공진 주파수 및 급전 라인(50)에 대한 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)의 커플링 강도를 조절함으로써 넓은 주파수 대역 내에서 매우 작은 위상 편차를 획득하는 것이 가능하다.
따라서 본 발명의 일부 실시예에서는 제1 방사 소자(100) 및 제2 방사 소자(200)의 길이 및 폭, 방사 소자 사이의 간격, 제1 방사 소자(100) 및 제2 방사 소자(200) 각각의 급전 라인(50)으로부터의 거리, 하나의 방사부(1000)에서 방사 소자 서로에 대한 편이(shift) 정도를 변경하여 위상 편차 및 빔 틸트 편차를 조절하는 것이 가능하다.
도 3에서는 제1 방사 소자(100)의 길이가 제2 방사 소자(200)의 길이보다 크게 설정되어 있고, 또한 제1 방사 소자(100)가 제2 방사 소자(200)에 대해 편이(shift)되어 있다. 제1 방사 소자(100)의 길이를 제2 방사 소자(200)의 길이보다 크게 하는 것은 제1 방사 소자(100)의 공진 주파수가 진행파 안테나의 설계 주파수 대역의 하반부에 위치하고, 제2 방사 소자(200)의 공진 주파수는 진행파 안테나의 설계 주파수 대역의 상반부에 위치하게 하는 한 가지 방법이다.
전술한 바와 같이, 제1 방사 소자(100)의 폭과 제2 방사 소자(200)의 폭을 서로 다르게 하거나, 제1 방사 소자(100)와 급전 라인(50) 사이의 거리를 제2 방사 소자(200)와 급전 라인(50) 사이의 거리와 서로 다르게 하는 등의 방법을 이용하여 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)의 공진 주파수 또는 급전 라인(50)에 대한 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)의 커플링 강도를 조절하는 것이 가능하다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 진행파 안테나는 복수의 급전 라인(50)을 포함할 수 있다. 도 4에는 2개의 급전 라인(50)이 일직선을 따라 배치된 예가 도시되어 있다.
각 급전 라인(50)은 복수의 방사부(1000)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 방사부(1000)는 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)를 포함할 수 있다. 이후 설명되는 실시예에서와 같이 방사부(1000)가 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200) 이외에도 더 많은 방사 소자를 포함할 수도 있다.
하나의 급전 라인(50)을 따라 형성된 복수의 방사부(1000)는 급전 라인(50)의 일측에서 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)가 교호하도록 배치되고 급전 라인(50)의 타측에서 제2 방사 소자(200)와 제1 방사 소자(100)가 교호하도록 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 도 4의 예를 참조하면, 급전 라인(50)의 일측에는 제1 방사 소자(100a) 다음에 제2 방사 소자(200b)가 배치되어 있고, 제2 방사 소자(200b) 다음에는 다시 제1 방사 소자(100c)가 배치되어 있다. 마찬가지로, 급전 라인(50)의 타측에는 제2 방사 소자(200a) 다음에 제1 방사 소자(100b)가 배치되어 있고, 제1 방사 소자(100b) 다음에는 다시 제2 방사 소자(200c)가 배치되어 있다.
한편, 전술한 바와 같이 하나의 방사부(1000)에서 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)는 서로에 대해 편이될 수 있는데, 인접한 방사부(1000)들에 있어서 급전 라인(50)의 일측에서는 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)의 간격이 크고 타측에서는 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)의 간격이 작도록 방사부(1000)들이 배치될 수 있다.
이와 같이 구성된 도 4의 예를 참조하면, 서로 인접한 제1 방사부(1000a), 제2 방사부(1000b) 및 제3 방사부(1000c)가 급전 라인(50)을 따라 배치되어 있다. 여기서, 제1 방사부(1000a)의 제1 방사 소자(100a)와 제2 방사부(1000b)의 제2 방사 소자(200b) 사이의 간격은 제2 방사부(1000b)의 제2 방사 소자(200b)와 제3 방사부(1000c)의 제1 방사 소자(100c) 사이의 간격과 서로 다름을 볼 수 있다.
급전 라인(50)의 양측에서 이와 같이 교호하여 배치된 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)는 큰 간격과 작은 간격이 반복되도록 배치될 수 있다. 급전 라인(50)의 양측에서 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)의 간격을 큰 값과 작은 값 사이에서 반복되게 함으로써 E-평면 게인 패턴 내에서 주파수별로 유사한 빔 틸트 각도를 유지하도록 할 수 있다.
도시되지 않은 본 발명의 일실시예에서는 급전 라인(50) 상에 하나 이상의 매칭 소자(미도시)가 형성될 수 있다. 매칭 소자는 급전 라인(50) 상의 특정 위치에서 임피던스 매칭을 위해 포함될 수 있다.
도 5에는 도 4에 도시된 진행파 안테나에 의해 방사되는 빔의 주파수별로 빔 틸트 각도에 대한 E-평면 게인의 관계가 그래프로 나타나 있다.
도 5를 참조하면 도 4에 도시된 진행파 안테나의 설계 주파수 대역 내에서 각 주파수에 대한 빔 틸트 각도 대비 게인의 분포 곡선이 서로 매우 유사한 것을 볼 수 있고, 특히 최고의 게인을 제공하는 빔 틸트 각도가 거의 동일한 것을 볼 수 있다. 이와 같이 빔 틸트 각도의 편차가 개선되면 해당 진행파 안테나를 보다 효율적으로 이용할 수 있을 것이다.
도 3 및 도 4에는 각각의 방사부(1000)가 제1 및 제2 방사 소자(100, 200)로 구성되고 제1 및 제2 방사 소자(100, 200) 모두 선형 형상을 가진 실시예가 도시되어 있다. 그러나 본 발명의 일부 다른 실시예에서는 방사부(1000)가 포함하는 방사 소자의 수도 다를 수 있고, 방사 소자의 형상 또한 다를 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 6에 도시된 실시예에서와 같이, 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200) 중 적어도 하나는 폐곡선의 형태로 구현될 수 있다. 도 6에 도시된 실시예는 도 4에 도시된 안테나 구조에 적용될 수 있으며, 제1 및 제2 방사 소자(100, 200)가 폐곡선의 형상을 가진 방사 소자로 대체될 수 있다.
전술한 바와 같이 방사부(1000)의 방사 특성은 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)의 형상, 치수, 편이 정도, 급전 라인(50)으로부터의 거리 등에 의해 결정될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서와 같이 도 6의 실시예에서도 제1 방사 소자(100)의 길이가 제2 방사 소자(200)의 길이보다 크게 설정될 수 있으며, 급전 라인(50)의 양측에서 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)가 교호하며 배치될 수 있다.
제1 방사 소자(100) 및 제2 방사 소자(200)는 각각 급전 라인(50)에 인접하며 급전 라인(50)에 평행한 부분(평행부(150, 250))을 포함할 수 있다. 이러한 평행부(150, 250)는 제1 및 제2 방사 소자(100, 200)와 급전 라인(50) 사이의 커플링을 용이하게 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이며, 도 9는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 진행파 안테나의 방사부를 개념적으로 나타내는 사시도이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 실시예에서와 같이, 방사부(1000)는 3개 이상의 방사 소자를 포함할 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 각각의 방사부(1000)는 제1 방사 소자(100), 제2 방사 소자(200) 및 제3 방사 소자(300)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 방사 소자(100) 및 제3 방사 소자(300)는 급전 라인(50)의 일측에 형성되고 제2 방사 소자(200)는 급전 라인(50)을 사이에 두고 제1 방사 소자(100)와 제3 방사 소자(300)의 반대편에 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 방사 소자(100)의 길이는 제2 방사 소자(200)의 길이보다 크고 제2 방사 소자(200)의 길이는 제3 방사 소자(300)의 길이보다 크도록 설정될 수 있다.
물론, 필요에 따라 제1 내지 제3 방사 소자(100, 200, 300)의 배치, 크기 및 형상 중 하나 이상을 변경할 수도 있다.
도 4의 실시예와 유사하게, 인접한 두 개의 방사부(1000a, 1000b)는 제1 내지 제3 방사 소자(100, 200, 300)가 서로 교호하도록 배치될 수 있다. 도 7 및 도 8에서는 급전 라인(50)을 따라 급전 라인(50)의 양측에서 제2 방사 소자(200), 제1 방사 소자(100) 및 제3 방사 소자(300)의 순서로 제1 내지 제3 방사 소자(100, 200, 300)가 배열되어 있다.
제1 내지 제3 방사 소자(100, 200, 300) 중 하나 이상은 급전 라인(50)에 인접하며 급전 라인(50)에 평행한 선형 형상으로 형성되는 평행부(150, 250, 350)를 포함할 수 있다. 이러한 평행부(150, 250, 350)는 해당 방사 소자(100, 200, 300)와 급전 라인(50) 사이의 커플링을 용이하게 할 수 있다.
제1 내지 제3 방사 소자(100, 200, 300) 중 하나 이상은 또한 평행부(150, 250, 350)에서 급전 라인(50)으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 연장부(180, 280, 380)를 포함할 수 있다. 연장부(180, 280, 380)는 각 방사 소자(100, 200, 300)의 방사 특성을 필요에 따라 조정할 수 있다.
제1 내지 제3 방사 소자(100, 200, 300) 중 적어도 하나는 도 7에서와 같이 "ㄷ"자 형상으로 구현될 수 있고, 도 8에서와 같이 "ㄱ"자 형상으로 구현될 수도 있다. 도 7 및 도 8의 경우 모두 제1 방사 소자(100)의 길이가 제2 방사 소자(200)의 길이보다 크고 제2 방사 소자(200)의 길이가 제3 방사 소자(300)의 길이보다 크도록 설정될 수 있다. 다만, 도 8에 도시된 실시예에서는 제1 내지 제3 방사 소자(100, 200, 300)의 평행부(150, 250, 350) 및 연장부(180, 280, 380)의 "ㄱ"자 형상 구조로 인해 기울어진 편파를 제공할 수 있다.
도 9를 참조하면, 각각의 방사부(1000)는 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)에 더해 제3 방사 소자(300) 및 제4 방사 소자(400)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 방사 소자(100) 및 제3 방사 소자(300)는 급전 라인(50)의 일측에 형성되고 제2 방사 소자(200) 및 제4 방사 소자(400)는 급전 라인(50)을 사이에 두고 제1 방사 소자(100)와 제3 방사 소자(300)의 반대편에 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 방사 소자(100)의 길이는 제2 방사 소자(200)의 길이보다 크고 제2 방사 소자(200)의 길이는 제3 방사 소자(300)의 길이보다 크며 제3 방사 소자(300)의 길이는 제4 방사 소자(400)의 길이보다 크도록 설정될 수 있다.
도 4의 실시예와 유사하게, 인접한 두 개의 방사부(1000a, 1000b)는 제1 내지 제4 방사 소자(100, 200, 300, 400)가 서로 교호하도록 배치될 수 있다. 도 9에서는 급전 라인(50)을 따라 급전 라인(50)의 양측에서 제2 방사 소자(200), 제4 방사 소자(400), 제1 방사 소자(100) 및 제3 방사 소자(300)의 순서로 제1 내지 제4 방사 소자(100, 200, 300, 400)가 배열되어 있다.
전술한 실시예들에 따르면, 제1 방사 소자(100)와 제2 방사 소자(200)를 포함하는 방사부(1000)의 방사 특성 및 및 급전 라인(50)에 대한 방사 소자들의 커플링 강도를 조절함으로써 넓은 주파수 대역 내에서 빔 틸트 각도의 편차를 크게 감소시킬 수 있고, 따라서 동작 대역폭 내에서 각 주파수별로 동일한 수준의 높은 게인을 제공할 수 있다. 이는 진행파 안테나의 전체적 효율을 크게 증가시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
30: 유전체 50: 급전 라인
100: 제1 방사 소자 150: 평행부
180: 연장부 200: 제2 방사 소자
1000: 방사부
100: 제1 방사 소자 150: 평행부
180: 연장부 200: 제2 방사 소자
1000: 방사부
Claims (15)
- 제1 지점으로부터 제2 지점까지 연장되는 급전 라인; 및
상기 급전 라인을 따라 배열된 적어도 하나의 방사부를 포함하되,
상기 적어도 하나의 방사부 각각은, 상기 급전 라인으로부터 이격된 위치에 상기 급전 라인을 사이에 두고 상기 급전 라인의 양측에 형성된 제1 방사 소자 및 제2 방사 소자를 포함하되,
상기 제1 방사 소자와 상기 제2 방사 소자의 길이는 상이하고 상기 제1 방사 소자는 상기 제2 방사 소자에 대해 편이되도록 배치되며,
상기 방사부는 복수개이고, 상기 복수의 방사부 중 인접한 방사부는 상기 급전 라인의 일측에서 상기 제1 방사 소자와 상기 제2 방사 소자가 교호하도록 배치되고 상기 급전 라인의 타측에서 상기 제2 방사 소자와 상기 제1 방사 소자가 교호하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 방사 소자의 공진 주파수는 상기 진행파 안테나의 설계 주파수 대역의 하반부에 위치하고, 상기 제2 방사 소자의 공진 주파수는 상기 진행파 안테나의 설계 주파수 대역의 상반부에 위치하는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 방사 소자의 폭은 상기 제2 방사 소자의 폭과 상이한 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 방사 소자와 상기 급전 라인 사이의 거리는 상기 제2 방사 소자와 상기 급전 라인 사이의 거리와 상이한 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 급전 라인의 일측에서 상기 복수의 방사부 중 제1 방사부의 제1 방사 소자와 상기 제1 방사부에 인접한 제2 방사부의 제2 방사 소자 사이의 간격은 상기 제2 방사부의 상기 제2 방사 소자와 상기 제2 방사부에 인접한 제3 방사부의 제1 방사 소자 사이의 간격과 상이한 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 방사 소자 및 상기 제2 방사 소자 중 적어도 하나는 상기 급전 라인에 평행한 선형 형상으로 형성되는 평행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제1 방사 소자 및 상기 제2 방사 소자 중 적어도 하나는 상기 평행부에서 상기 급전 라인으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 8 항에 있어서,
상기 제1 방사 소자 및 상기 제2 방사 소자 중 적어도 하나는 폐곡선 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 방사부는 제3 방사 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제1 방사 소자 및 상기 제3 방사 소자는 상기 급전 라인의 일측에 형성되고 상기 제2 방사 소자는 상기 급전 라인을 사이에 두고 상기 제1 방사 소자 및 상기 제3 방사 소자의 반대편에 형성되되, 상기 제1 방사 소자의 길이는 상기 제2 방사 소자의 길이보다 크고 상기 제2 방사 소자의 길이는 상기 제3 방사 소자의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 11 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 방사부는 제4 방사 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 13 항에 있어서,
상기 제1 방사 소자 및 상기 제3 방사 소자는 상기 급전 라인의 일측에 형성되고 상기 제2 방사 소자 및 상기 제4 방사 소자는 상기 급전 라인을 사이에 두고 상기 제1 방사 소자 및 상기 제3 방사 소자의 반대편에 형성되되, 상기 제1 방사 소자의 길이는 상기 제2 방사 소자의 길이보다 크고 상기 제2 방사 소자의 길이는 상기 제3 방사 소자의 길이보다 크고 상기 제3 방사 소자의 길이는 상기 제4 방사 소자의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
- 제 1 항에 있어서,
상기 급전 라인은 임피던스 매칭을 위한 적어도 하나의 매칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 진행파 안테나.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150093528A KR101679553B1 (ko) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | 빔 틸트 편차를 개선한 진행파 안테나 |
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KR1020150093528A KR101679553B1 (ko) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | 빔 틸트 편차를 개선한 진행파 안테나 |
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ID=57706629
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KR1020150093528A KR101679553B1 (ko) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | 빔 틸트 편차를 개선한 진행파 안테나 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102007876B1 (ko) * | 2018-06-27 | 2019-08-06 | 성균관대학교산학협력단 | 마이크로스트립 배열 안테나 |
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JP2001111336A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-04-20 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | マイクロストリップアレーアンテナ |
-
2015
- 2015-06-30 KR KR1020150093528A patent/KR101679553B1/ko active IP Right Grant
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