KR20230099506A - 가변전류 평면 부 반사경을 이용한 초고주파 빔 형성 안테나 - Google Patents

가변전류 평면 부 반사경을 이용한 초고주파 빔 형성 안테나 Download PDF

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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명에 따른 평면 부 반사경을 이용하여 빔포밍의 방향을 가변 할 수 있는 카세그레인 안테나는 유전체 평면 부 반사경을 향하여 신호를 입사하는 급전 혼, 상기 입사된 신호를 주 반사경을 향하여 1차 반사하는 유전체 평면 부 반사경, 및 상기 1차 반사된 신호를 2차 반사하는 주 반사경을 포함하고, 상기 유전체 평면 부 반사경은 복수 개의 다이오드 및 마이크로 스트립 라인을 구비하고 있는 적어도 하나 이상의 유전체 기판을 포함하고, 상기 다이오드들의 ON, OFF를 제어하여 마이크로 스트립 라인의 단락 개폐를 조절함으로써 빔포밍의 방향을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

가변전류 평면 부 반사경을 이용한 초고주파 빔 형성 안테나{ULTRA-HIGH FREQUENCY BEAM FORMING ANTENNA USING VARIABLE CURRENT PLANAR SUB-REFLECTOR}
본 발명은 가변전류 평면 부 반사경을 이용한 초고주파 빔 형성 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카세그레인 안테나의 부 반사경을 가변전류 평면 부 반사경을 사용함으로써 빔포밍이 가능한 안테나에 관한 것이다.
테라헤르츠파는 0.1 ~ 10 THz 대역의 주파수 자원으로써 전자기파 스펙트럼에서 원적외선과 밀리미터파 중간 영역에 해당하여 전파의 투과성과 광파의 직진성을 동시에 보여주는 특이한 물리적 특성을 가지는 미개척 주파수 전자파 자원이다. 테라헤르츠 주파수 대역은 분자 운동의 진동주파수 영역이기 때문에 물질의 성분 분석에 적합하여 물질의 물성, 분자, 생명 연구 등을 위한 분광 시스템, 측정한 분광 특성을 2차원 또는 3차원의 이미지로 형상화하는 이미징 시스템, 넓은 주파수 대역폭을 이용한 초고속 무선 통신 시스템에 응용이 가능하다. 현재 테라헤르츠파 대역의 연구는 근거리 주파수 대역의 신호를 생성, 검출하는 발진 및 검출 소자에 한정되어있고, 저출력/저감도라는 단점이 존재한다. 앞으로 6G 이상의 무선통신 기술은 테라헤르츠파를 이용할 것으로 예상된다. 현재의 근거리 검출용 저이득 안테나로는 장거리 무선통신에 적합하지 않다.
고 이득 장거리 전송용 안테나로는 혼 안테나와 카세그레인 안테나가 대표적이다. 혼 안테나는 소형으로 제작이 가능하고 비교적 제작이 쉽다는 장점이 있지만 안테나 이득이 중이득 정도이기 때문에 장거리 전송에는 한계가 따른다. 한편, 카세그레인 안테나는 초 고이득 특성 때문에 위성 통신에도 사용되지만 그 크기가 크고 제작의 복잡성 및 비싼 제작 단가 문제가 존재하고 전자적 빔포밍이 불가능한 한계가 존재한다.
고 이득 안테나는 장거리 전송에 장점이 있지만 빔폭이 좁다는 단점이 존재한다. 빔폭이 좁으면 다수의 유저에게 서비스를 제공하기 어렵기 때문에 빔포밍 기술이 필수적으로 요구된다. 그러나 초고주파에서 카세그레인 안테나 및 혼 안테나의 빔포밍 구현은 매우 어렵다. 파장이 매우 짧기 때문에 각각의 안테나 간 합성이 불가능하다. 이를 해결하고자 카세그레인 안테나의 경우 부 반사판 또는 급전 혼의 각도를 기계적으로 회전시키는 방법으로 빔포밍을 구현한다. 이는 추가적인 물리적 구현을 위한 모터가 필요하며, 빔 스위칭 속도가 매우 느리기 때문에 한계가 존재한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 주 반사판의 크기를 소형화하여 넓은 빔 폭을 형성할 수 있으며, 빔포밍을 위하여 전통적인 금속 부 반사경 대신 전류를 가변 할 수 있는 유전체 평면 부 반사경을 포함하고 있는 카세그레인 안테나를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 평면 유전체 기판에 다수의 스트립라인과 다이오드를 결합하여 다이오드의 ON/OFF 상태 변화에 의한 스트립 라인의 단락과 개방의 원리를 이용하여, 기존의 금속 부 반사경의 기계적 회전시의 효과와 같은 효과를 향유할 수 있는 빔포밍이 가능하고, 초고주파 대역에서도 사용 가능한 고이득 빔포밍이 가능한 카세그레인 안테나를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 부 반사경을 이용하여 빔포밍의 방향을 가변 할 수 있는 카세그레인 안테나는 유전체 평면 부 반사경을 향하여 신호를 입사하는 급전 혼, 상기 입사된 신호를 주 반사경을 향하여 1차 반사하는 유전체 평면 부 반사경, 및 상기 1차 반사된 신호를 2차 반사하는 주 반사경을 포함하고, 상기 유전체 평면 부 반사경은 복수 개의 다이오드 및 마이크로 스트립 라인을 구비하고 있는 적어도 하나 이상의 유전체 기판을 포함하고, 상기 다이오드들의 ON, OFF를 제어하여 마이크로 스트립 라인의 단락 개폐를 조절함으로써 빔포밍의 방향을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 평면 유전체 기판에 다수의 스트립라인과 다이오드를 결합하여 다이오드의 ON/OFF 상태 변화에 의한 스트립 라인의 단락과 개방의 원리를 이용하여 빔포밍을 구현함으로써, 기존의 초고주파에서 카세그레인 안테나의 짧은 파장으로 인한 안테나 간의 합성이 불가능한 단점을 극복하고, 간단하게 원하는 방향으로 빔포밍이 가능한 장점이 있다.
본 발명에 의하면 평면 유전체 기판에 다수의 스트립라인과 다이오드를 결합하여 다이오드의 ON/OFF 상태 변화에 의한 스트립 라인의 단락과 개방의 원리를 이용하여 빔포밍을 구현함으로써, 기존의 모터와 같은 외부 물리력을 이용하여 부 반사판 또는 급전 혼의 각도를 기계적으로 회전하여 빔포밍을 구현하던 방식에 비하여 신속하고, 정확하게 원하는 방향으로의 빔포밍을 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 기존의 카세그레인 빔포밍 방식을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 유전체 부 반사경의 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 평면 부 반사경을 적용한 빔포밍 카세그레인 안테나의 개략도이다.
도 4a는 도 3의 빔포밍 카세그레인 안테나의 제1 유전체 평면 부 반사경의 보여주는 도면이다.
도 4b는 도 3의 빔포밍 카세그레인 안테나의 제2 유전체 평면 부 반사경의 보여주는 도면이다.
도 4c는 도 3의 빔포밍 카세그레인 안테나의 제3 유전체 평면 부 반사경의 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 카세그레인 안테나의 전류 가변에 따른 방사패턴 특성을 보여주는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 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.
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. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 적어도 하나"는 "A 또는 B 중에서 적어도 하나" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나"를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 하나 이상"은 "A 또는 B 중에서 하나 이상" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상"을 의미할 수 있다.
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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 기존의 카세그레인 빔포밍 방식을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 카세그레인 안테나는 급전 혼(10), 주 반사경(11), 부 반사경(12, 13, 14)을 포함한다. 상기 카세그레인 안테나는 두 개의 초점과 주/부 반사경으로 구성된다. 상기 주 반사경(11)은 가상의 초점(virtual focal point)에 의한 포물면을 형성할 수 있다. 상기 부 반사경(12,13,14)은 실제 급전 혼(10)의 위상 중심점과 일치하는 초점과 가상 초점의 관계로부터 형성되는 쌍곡면으로 구성될 수 있다.
카세그레인 안테나는 일반적으로 고이득 특성을 가지지만 빔폭이 매우 좁은 특성이 있다. 따라서, 카세그레인 안테나는 넓은 커버리지를 확보해야 하는 이동통신 분야에는 잘 사용되지 않고 주로 위성 통신에 사용된다. 그러나 높은 주파수를 사용하고 고속 통신이 가능해야 하는 테라헤르츠 이동 통신에서는 혼 또는 패치 안테나 사용이 불가능하여, 카세그레인 안테나가 적용될 수 있다. 카세그레인 안테나는 주 반사경(11)의 지름의 크기에 따라 이득이 결정된다. 카세그레인 안테나는 주 반사경(11)의 지름이 크면 안테나 이득이 증가하지만 빔폭이 줄어들 수 있다. 또한, 카세그레인 안테나는 주 반사경(11)의 지름이 작으면 이득이 감소하지만 빔폭이 넓어질 수 있다. 본 발명에서는 카세그레인 안테나의 주 반사경(11)의 지름을 줄여(50mm) 빔폭을 확장하였다.
기존 카세그레인 안테나의 급전부는 일반적으로 원형 또는 사각형태의 하나의 혼 안테나를 사용한다. 기존의 카세그레인 안테나는 빔포밍이 불가능하기 때문에 모터를 사용하여 기계적으로 부 반사경(12, 13, 14)을 움직여 빔포밍을 수행 할 수 있다. 또는 기존의 카세그레인 안테나는 모터를 사용하여 기계적으로 급전 혼을 움직임으로써, 빔포밍을 수행할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 카세그레인 안테나의 부 반사경(12, 13, 14)의 움직임에 따라 세 가지의 다른 각도를 부 반사경(12, 13, 14)을 한번에 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 부 반사경(12, 13, 14)은 기울어진 각도가 0인 제1 위치의 부 반사경(12), 소정의 각도만큼 좌측으로 기울어진 제2 위치의 부 반사경(13), 및 소정의 각도만큼 우측으로 기울어진 제3 위치의 부 반사경(14) 중 하나 일 수 있다. 제1 위치에서의 부 반사경(12)은 기울어진 각도가 0도일 때의 부 반사경이다. 제1 위치에서 부 반사경(12)을 통하여 형성되는 카세그레인 안테나의 빔포밍은 12a와 같이 형성될 수 있다.
또한, 제1 위치에서의 반사경(12)은 모터의 구동력을 받아 제2 위치에서의 부 반사경(13) 또는 제3 위치에서의 부 반사경(14)과 같이 소정의 각도를 갖도록 움직일 수 있다. 여기서, 제1 위치의 부 반사경(12)이 제3 위치로 각도가 변경되면, 카세그레인 안테나의 빔포밍은 13a와 같이 형성 될 수 있다. 또한, 제1 위치 또는 제2 위치에 있는 부 반사경(12, 13)이 제3 위치로 변경되면, 카세그레인 안테나의 빔포밍은 14a와 같이 형성 될 수 있다. 즉, 부 반사경(12, 13, 14)이 모터의 구동력을 받아 물리적으로 움직임으로써, 카세그레인 안테나의 빔포밍이 움직이는 효과를 가질 수 있다.
다만, 상기와 같은 경우, 부 반사경(12, 13 14)이 모터에 의해 제어되기 때문에 안테나의 크기가 커지고 구조가 복잡해지며 고속의 빔포밍 변경이 불가능하다는 단점이 있다.
본 발명에서는 기존의 금속 부 반사경(12, 13, 14) 대신 평면 유전체 기판에 다수의 스트립라인과 다이오드를 결합한 평면 유전체 부 반사경을 개시하고 있다. 상기 평면 유전체 부 반사경은 다이오드의 ON/OFF에 의한 스트립라인의 단락/개방 원리를 이용하여 기존의 금속 부 반사경(12, 13, 14)의 기계적 회전 효과와 같은 특성을 나타내는 빔포밍을 유도할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 유전체 부 반사경의 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 평면 유전체 부 반사경은 임의의 유전율을 갖는 유전체 기판(20), 상기 유전체 기판의 상면에 배치되는 마이크로 스트립 라인(21), 및 상기 마이크로 스트립 라인(21)이 구성하는 격자 구조 사이를 연결하고 있는 복 수개의 다이오드들(22)을 포함한다.
상기 마이크로 스트립 라인(21)의 길이 및 넓이는 동작 주파수의 파장보다 길거나 넓지 않을 수 있다. 상기 다이오드(22)는 쇼킷 다이오드, 핀 다이오드, 스위치류를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 각각의 다이오드(22)에는 직류 전류를 인가할 수 있는 회로가 존재할 수 있다. 상기 다이오드(22)에 동작 전류를 인가하면 다이오드(22)가 ON 상태가 되어 각 마이크로 스트립 라인(21)들이 연결되어 하나의 금속판으로 보일 수 있다. 상기 다이오드에 동작 전류를 인가하지 않으면 다이오드(22)가 OFF 상태되어 각 마이크로 스트립 라인(21)들이 개방되어 비 금속으로 보일 수 있다.
특히, 상기 유전체 기판(20)은 다이오드(22)가 OFF 상태가 되었을 경우 유전체 기판(20)의 영향을 최소화하기 위해 최소한 공기와 비슷한 유전율(er=1)을 갖는 유전체 기판(20)을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 도시된 마이크로 스트립라인(21)과 다이오드(22)의 개수는 제한되지 않는다. 마이크로 스트립라인(21)과 다이오드(22)의 개수는 사용자의 필요 및 환경에 따라 임의로 변경이 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 평면 부 반사경을 적용한 빔포밍 카세그레인 안테나의 개략도이고, 도 4a는 도 3의 빔포밍 카세그레인 안테나의 제1 유전체 평면 부 반사경의 보여주는 도면이고, 도 4b는 도 3의 빔포밍 카세그레인 안테나의 제2 유전체 평면 부 반사경의 보여주는 도면이고, 도 4c는 도 3의 빔포밍 카세그레인 안테나의 제3 유전체 평면 부 반사경의 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카세그레인 안테나는 급전 혼(60), 주 반사경(61), 유전체 평면 부 반사경(62)을 포함할 수 있다. 여기서 유전체 평면 부 반사경(62)은 하나 이상의 유전체 평면 부 반사경을 Z축 방향으로 적층한 것일 수 있다. 도 3의 유전체 평면 부 반사경(62)은 제1 유전체 평면 부 반사경, 제2 유전체 평면 부 반사경 및 제3 유전체 평면 부 반사경을 적층한 구조를 가지고 있을 수 있다. 다만, 도 4는 3개의 유전체 평면 부 반사경이 적측된 구조를 가지고 있으나, 적층되는 유전체 평면 부 반사경의 개수는 이에 한정되지 않는다.
도 4a를 참조하면, 제1 유전체 평면 부 반사경은 다이오드(32)를 모두 ON 시켜 모든 마이크로 스트립 라인(31)이 연결된 유전체 기판(30)일 수 있다. 도 4b를 참조하면, 제2 유전체 평면 부 반사경은 다이오드(42) 중 -x축의 최외각 y열의 다이오드(42)를 OFF 시켜 마이크로 스트립 라인(41)을 개방시킨 유전체 기판(40)을 포함하고 있을 수 있다. 도 4c를 참조하면, 제3 유전체 평면 부 반사경은 제2 유전체 평면 부 반사경에서 OFF시킨 다이오드 n열에서 한 열을 더 OFF 시킨 n+1열의 유전체 기판(50)을 포함하고 있을 수 있다. 다시 도 4를 참조하면, 제2 유전체 평면 부 반사경은 제1 유전체 평면 부 반사경과 제3 유전체 평면 부 반사경의 사이에 배치되는 구조를 가지고 있을 수 있다.
다시 도 3을 참조하여 카세그레인 안테나가 빔포밍을 형성하는 과정을 설명하면, 급전 혼(60)을 통하여 입사된 신호는 유전체 평면 부 반사경(62)에 1차 반사되고, 상기 1차 반사된 신호는 주 반사경(61)에 2차 반사되어 공기 중에 방사될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 다이오드를 OFF 시킨 부분에서의 1차 반사파가 다이오드를 ON 시킨 부분의 1차 반사파 보다 더 길며, 이로 인해 2차 반사파의 각이 더 넓게 형성될 수 있다. 따라서, 카세그레인 안테나의 빔포밍은 다이오드를 OFF 시킨 부분으로 기울어 지도록 형성될 수 있다. 상기 유전체 평면 부 반사경의 y열의 다이오드를 계속 OFF 시켜 n+1, n+2 등으로 n+m 과 같이 OFF 영역을 증가시키면 빔포밍 각도가 더욱 넓어져 x축을 기준으로 여러 각도로 빔포밍이 가능하다.
예를 들면, 카세그레인 안테나의 유전체 평면 부 반사경(62)의 모든 다이오드가 ON인 상태에서, 카세그레인 안테나의 빔포밍은 30a와 같은 상태일 수 있다. 또한, 카세그레인 안테나의 유전체 평면 부 반사경(62)의 제2 유전체 평면 부 반사경의 상태가 도 4b와 같이 변경되면, 카세그레인 안테나의 빔포밍은 40a와 같은 상태로 OFF 된 열이 있는 방향으로 기울어져 형성될 수 있다. 또한, 카세그레인 안테나의 유전체 평면 부 반사경(62)의 제3 유전체 평면 부 반사경의 상태가 도 4c와 같이 변경되면, 카세그레인 안테나의 빔포밍은 50a와 같이 상태로 OFF 된 열이 있는 방향으로 40a의 빔포밍보다 더 기울어져 형성될 수 있다.
또한, 카세그레인 안테나의 유전체 평면 부 반사경의 다이오드를 x열 기준으로 제어 할 수도 있다. 제1 유전체 평면 부 반사경의 다이오드는 모드 ON 상태를 유지하고, 제2 유전체 평면 부 반사경의 x열 1단의 다이오드를 OFF 시키고, 제3 유전체 평면 부 반사경의 x열 1단 및 2단의 다이오드를 OFF 시킬 수 있다. 이 경우에도 y열과 마찬가지로, 다이오드를 OFF 시킨 부분에서의 1차 반사파가 다이오드를 ON 시킨 부분의 1차 반사파 보다 더 길며, 이로 인해 2차 반사파의 각이 더 넓게 형성될 수 있다. 따라서, 카세그레인 안테나의 빔포밍은 다이오드를 OFF 시킨 부분으로 기울어 지도록 형성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, -x축의 y열의 다이오드를 상기 방법으로 동작시키면 -x축으로의 빔포밍이 가능할 수 있다. 또한, x축 행의 다이오드를 상기 방법으로 동작시키면 +y축 또는 -y축 방향으로의 빔포밍이 가능할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 카세그레인 안테나의 전류 가변에 따른 방사패턴 특성을 보여주는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 빔포밍 카세그레인 안테나의 유전체 평면 부 반사경의 다이오드를 한 열씩 OFF 시키며 방사 패턴을 측정한 것을 보여주는 그래프이다. 유전체 평면 부 반사경의 다이오드를 전부 ON 시킨 경우와 유전체 평면 부 반사경의 다이오드 3열을 OFF 시킨 경우, 5도 이상의 기울기의 차이가 생성되고 있음을 보여준다. 또한, 도 5을 참조하여 유전체 평면 부 반사경의 다이오드의 OFF 열의 개수를 증가시킴에 따라 빔포밍의 방향이 변화하는 특성이 나타나는 것을 확인 할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명은 평면 유전체 기판에 다수의 스트립 라인과 다이오드를 결합하여 다이오드의 ON/OFF 상태 변화에 의한 스트립 라인의 단락과 개방의 원리를 이용하여 빔포밍을 구현함으로써, 기존의 초고주파에서 카세그레인 안테나의 짧은 파장으로 인한 안테나 간의 합성이 불가능하다는 한계를 극복하고, 빔포밍을 구현할 수 있으며, 기존의 모터와 같은 외부 물리력을 이용하여 부 반사판 또는 급전 혼의 각도를 기계적으로 회전하여 빔포밍을 구현하던 방식에 비하여 신속하고, 정확하게 원하는 방향으로의 빔포밍을 구현할 수 있는 장점이 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10, 60 급전 혼
11, 61 주 반사경
12, 13, 14 금속 부 반사경
12a, 13a, 14a 빔포밍
20, 30, 40, 50 기판
21, 31, 41, 51 마이크로 스트립 라인
22, 32, 42, 52 다이오드
62 유전체 평면 부 반사경

Claims (1)

  1. 카세그레인 안테나로서,
    주 반사경의 중심에 배치되어, 유전체 평면 부 반사경을 향하여 신호를 입사하는 급전 혼;
    상기 주 반사경에 소정의 거리만큼 이격되어 구비되며, 상기 입사된 신호를 상기 주 반사경을 향하여 1차 반사하는 유전체 평면 부 반사경; 및
    상기 1차 반사된 신호를 2차 반사하는 주 반사경을 포함하고,
    상기 유전체 평면 부 반사경은,
    복수 개의 다이오드들 및 마이크로 스트립 라인을 구비하고 있는 적어도 하나 이상의 유전체 기판을 포함하고, 상기 다이오드들의 ON, OFF를 제어하여 마이크로 스트립 라인의 단락 개폐를 조절함으로써 빔포밍의 방향을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    평면 부 반사경을 이용하여 빔포밍의 방향을 가변 할 수 있는 카세그레인 안테나.
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