KR102577650B1 - Antenna device and antenna beam steering system having the same - Google Patents

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KR102577650B1
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영남대학교 산학협력단
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Abstract

안테나 장치 및 이를 구비하는 안테나 빔 조향 시스템이 개시된다. 개시되는 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 기 설정된 빔 기준 방향으로 빔을 방출하도록 마련되는 주 안테나부, 주 안테나부를 기준으로 하나 이상의 방향에 배치되는 하나 이상의 부 안테나부, 주 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제1 전송 선로, 부 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제2 전송 선로, 및 제2 전송 선로에 마련되고 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 마련되는 스위치부를 포함한다.An antenna device and an antenna beam steering system comprising the same are disclosed. The antenna device according to the disclosed embodiment includes a main antenna unit provided to emit a beam in a preset beam reference direction, one or more sub-antenna units disposed in one or more directions with respect to the main antenna unit, and a feed current to the main antenna unit. It includes a first transmission line that supplies a feed current to the sub-antenna unit, a second transmission line that supplies feed current to the sub-antenna unit, and a switch unit provided on the second transmission line and provided to turn on or off the operation of the sub-antenna unit.

Description

안테나 장치 및 이를 구비하는 안테나 빔 조향 시스템{ANTENNA DEVICE AND ANTENNA BEAM STEERING SYSTEM HAVING THE SAME}Antenna device and antenna beam steering system comprising the same {ANTENNA DEVICE AND ANTENNA BEAM STEERING SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명의 실시예는 안테나 빔 조향 기술과 관련된다. Embodiments of the present invention relate to antenna beam steering technology.

일반적으로, 안테나 빔 방향 제어를 위한 방법으로는 모터를 이용하여 기계적인 방식으로 안테나의 빔 방향을 제어하는 기계적 조향과 각 안테나 단위 소자에 연결된 위상 천이기 제어를 이용하는 전기적 조향 등이 있다. 그러나, 기존의 방식은 안테나 빔 조향을 위한 시스템 구성이 복잡하고 전력 소모 및 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. Generally, methods for controlling the antenna beam direction include mechanical steering, which mechanically controls the beam direction of the antenna using a motor, and electrical steering, which uses phase shifter control connected to each antenna unit element. However, the existing method has problems in that the system configuration for antenna beam steering is complex and consumes a lot of power and costs a lot.

한국등록특허공보 제10-0963233호(2010.06.10)Korean Patent Publication No. 10-0963233 (2010.06.10)

본 발명의 실시예는 간단한 구성을 통해 안테나 빔의 방향을 조향할 수 있는 안테나 장치 및 이를 구비하는 안테나 빔 조향 시스템을 제공하기 위한 것이다.An embodiment of the present invention is intended to provide an antenna device capable of steering the direction of an antenna beam through a simple configuration and an antenna beam steering system including the same.

개시되는 일 실시예에 따른 안테나 장치는, 기 설정된 빔 기준 방향으로 빔을 방출하도록 마련되는 주 안테나부; 상기 주 안테나부를 기준으로 하나 이상의 방향에 배치되는 하나 이상의 부 안테나부; 상기 주 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제1 전송 선로; 상기 부 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제2 전송 선로; 및 상기 제2 전송 선로에 마련되고 상기 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 마련되는 스위치부를 포함한다.An antenna device according to an disclosed embodiment includes a main antenna unit provided to emit a beam in a preset beam reference direction; One or more sub-antenna units arranged in one or more directions relative to the main antenna unit; a first transmission line that supplies feeding current to the main antenna unit; a second transmission line supplying feeding current to the sub-antenna unit; and a switch unit provided on the second transmission line and configured to turn on or off the operation of the sub-antenna unit.

상기 안테나 장치는, 기본 모드에서 상기 주 안테나부만 동작시키고, 빔 조향 모드에서 상기 부 안테나부를 하나 이상 추가 동작시킬 수 있다.The antenna device may operate only the main antenna unit in a basic mode and may additionally operate one or more of the auxiliary antenna units in a beam steering mode.

상기 안테나 장치는, 기본 모드에서 상기 안테나 장치의 빔 방향이 상기 주 안테나부에 의한 빔 기준 방향으로 결정되고, 빔 조향 모드에서 상기 안테나 장치의 빔 방향이 상기 주 안테나부에 의한 빔 기준 방향과 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 합성된 방향으로 결정될 수 있다.In the basic mode, the beam direction of the antenna device is determined as the beam reference direction by the main antenna unit, and in the beam steering mode, the beam direction of the antenna device is determined by the beam reference direction by the main antenna unit and the beam reference direction by the main antenna unit. The beam direction by the sub-antenna unit may be determined as the synthesized direction.

상기 부 안테나부는, 상기 주 안테나부를 기준으로 복수 개가 서로 다른 방향으로 배치되고, 상기 빔 조향 모드에서 상기 스위치부에 의해 하나 이상이 동작될 수 있다.A plurality of the auxiliary antenna units may be arranged in different directions with respect to the main antenna unit, and one or more of the sub antenna units may be operated by the switch unit in the beam steering mode.

상기 부 안테나부는, 상기 주 안테나부와의 간격이 λ/2(λ는 안테나 장치의 공진 주파수 대역에 따른 파장)일 수 있다.The spacing between the sub-antenna unit and the main antenna unit may be λ/2 (λ is a wavelength according to the resonance frequency band of the antenna device).

상기 안테나 장치는, 상기 부 안테나부에 의한 빔의 크기를 조절하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치를 조절할 수 있다.The antenna device may adjust the weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device by adjusting the size of the beam by the sub-antenna unit.

상기 안테나 장치는, 상기 제2 전송 선로를 통해 공급되는 급전 전류의 크기를 조절하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치를 조절할 수 있다.The antenna device may adjust the weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device by adjusting the size of the feeding current supplied through the second transmission line.

상기 안테나 장치는, 상기 제2 전송 선로를 통해 공급되는 급전 전류의 크기를 기 설정된 기준 급전 전류보다 작게 하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 줄어들게 하거나, 상기 제2 전송 선로를 통해 공급되는 급전 전류의 크기를 기 설정된 기준 급전 전류보다 크게 하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 커지도록 할 수 있다.The antenna device reduces the weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device by making the size of the feeding current supplied through the second transmission line smaller than a preset reference feeding current, or By increasing the size of the feeding current supplied through the second transmission line to be larger than the preset reference feeding current, the weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device can be increased.

상기 안테나 장치는, 상기 제2 전송 선로에 마련되는 증폭기를 더 포함하고, 상기 증폭기를 통해 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 커지도록 할 수 있다.The antenna device further includes an amplifier provided in the second transmission line, and the weight of the beam direction of the auxiliary antenna unit can be increased in the beam direction of the antenna device through the amplifier.

상기 부 안테나부는, 상기 주 안테나부를 기준으로 상기 주 안테나부의 일측에 이격하여 마련되는 제1 부 안테나부; 및 상기 주 안테나부를 기준으로 상기 주 안테나부의 타측에 이격하여 마련되는 제2 부 안테나부를 포함하고, 상기 제2 전송 선로는, 상기 제1부 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제2-1 전송 선로; 및 상기 제2 부 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제2-2 전송 선로를 포함하며, 상기 스위치부는, 상기 제2-1 전송 선로에 마련되고 상기 제1 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 마련되는 제1 스위치부; 및 상기 제2-2 전송 선로에 마련되고 상기 제2 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 마련되는 제2 스위치부를 포함할 수 있다.The sub-antenna unit includes: a first sub-antenna unit provided to be spaced apart from one side of the main antenna unit with respect to the main antenna unit; and a second sub-antenna unit provided to be spaced apart from the other side of the main antenna unit with respect to the main antenna unit, wherein the second transmission line includes: a 2-1 transmission line that supplies feeding current to the first sub-antenna unit; and a 2-2 transmission line that supplies feed current to the second sub-antenna unit, wherein the switch unit is provided on the 2-1 transmission line and is provided to turn on or off the operation of the first sub-antenna unit. a first switch unit; and a second switch unit provided on the 2-2 transmission line and configured to turn on or off the operation of the second sub-antenna unit.

상기 안테나 장치는, 기본 모드에서 상기 주 안테나부만 동작시키고, 빔 조향 모드에서 상기 제1 부 안테나부 또는 상기 제2 부 안테나를 추가 동작시킬 수 있다.The antenna device may operate only the main antenna unit in a basic mode and may additionally operate the first sub-antenna unit or the second sub-antenna unit in a beam steering mode.

상기 제1 부 안테나부 및 상기 제2 부 안테나부는, 상기 주 안테나부를 기준으로 대칭하여 마련되고, 상기 안테나 장치는, 상기 주 안테나부가 동작되는 상태에서 상기 제1 부 안테나부 및 상기 제2 부 안테나부를 함께 동작시킬 수 있다.The first sub-antenna unit and the second sub-antenna unit are provided symmetrically with respect to the main antenna unit, and the antenna device is configured to operate the first sub-antenna unit and the second sub-antenna while the main antenna unit is operating. The parts can operate together.

개시되는 일 실시예에 따른 안테나 빔 조향 시스템은, 안테나 장치 및 스위칭 제어 장치를 포함하는 안테나 빔 조향 시스템으로서, 상기 안테나 장치는, 기 설정된 빔 기준 방향으로 빔을 방출하도록 마련되는 주 안테나부; 상기 주 안테나부를 기준으로 하나 이상의 방향에 배치되는 하나 이상의 부 안테나부; 상기 주 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제1 전송 선로; 상기 부 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제2 전송 선로; 및 상기 제2 전송 선로에 마련되고 상기 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 마련되는 스위치부를 포함하고, 상기 스위칭 제어 장치는, 상기 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 스위칭 제어 신호를 상기 스위치부로 발생시킨다.An antenna beam steering system according to an disclosed embodiment is an antenna beam steering system including an antenna device and a switching control device, wherein the antenna device includes: a main antenna unit provided to emit a beam in a preset beam reference direction; One or more sub-antenna units arranged in one or more directions relative to the main antenna unit; a first transmission line that supplies feeding current to the main antenna unit; a second transmission line supplying feeding current to the sub-antenna unit; and a switch unit provided on the second transmission line and configured to turn on or off the operation of the auxiliary antenna unit, wherein the switching control device sends a switching control signal to the switch to turn on or off the operation of the auxiliary antenna unit. It generates wealth.

상기 스위칭 제어 장치는, 상기 안테나 장치의 빔 조향 모드에서 상기 부 안테나부를 하나 이상 온 동작시키도록 스위칭 제어 신호를 발생시키고, 상기 빔 조향 모드에서 상기 안테나 장치의 빔 방향은 상기 주 안테나부에 의한 빔 기준 방향과 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 합성된 방향으로 결정될 수 있다.The switching control device generates a switching control signal to turn on one or more of the sub-antenna units in the beam steering mode of the antenna device, and in the beam steering mode, the beam direction of the antenna device is determined by the beam by the main antenna unit. The reference direction and the beam direction by the sub-antenna unit may be determined as a combined direction.

상기 부 안테나부는, 상기 주 안테나부를 기준으로 복수 개가 서로 다른 방향으로 배치되고, 상기 스위칭 제어 장치는, 상기 빔 조향 모드에서, 상기 부 안테나부가 하나 이상이 온 동작되도록 스위칭 제어 신호를 발생시킬 수 있다.A plurality of the auxiliary antenna units are arranged in different directions with respect to the main antenna unit, and the switching control device may generate a switching control signal so that at least one auxiliary antenna unit is turned on in the beam steering mode. .

상기 안테나 빔 조향 시스템은, 차량에 장착되고, 상기 스위칭 제어 장치는, 상기 복수 개의 부 안테나부 중 상기 차량이 감지하고자 하는 차선의 방향과 대응되는 부 안테나부를 온 동작시키도록 스위칭 제어 신호를 발생시킬 수 있다.The antenna beam steering system is mounted on a vehicle, and the switching control device generates a switching control signal to turn on the sub-antenna unit corresponding to the direction of the lane that the vehicle wants to detect among the plurality of sub-antenna units. You can.

상기 안테나 빔 조향 시스템은, 객체 탐지 시스템에 적용되고, 상기 스위칭 제어 장치는, 상기 복수 개의 부 안테나부 중 탐지하고자 하는 객체가 위치하는 방향과 대응되는 부 안테나부를 온 동작시키도록 스위칭 제어 신호를 발생시킬 수 있다.The antenna beam steering system is applied to an object detection system, and the switching control device generates a switching control signal to turn on the sub-antenna unit corresponding to the direction in which the object to be detected is located among the plurality of sub-antenna units. You can do it.

상기 안테나 빔 조향 시스템은, 수위 및 유속 측정 시스템에 적용되고, 상기 스위칭 제어 장치는, 수위 측정 시 상기 안테나 장치의 빔 방향이 수면에 수직하게 되도록 스위칭 제어 신호를 발생시킬 수 있다.The antenna beam steering system is applied to a water level and flow rate measurement system, and the switching control device can generate a switching control signal so that the beam direction of the antenna device is perpendicular to the water surface when measuring the water level.

상기 스위칭 제어 장치는, 유속 측정 시 상기 안테나 장치의 빔 방향이 수면에 경사지게 되도록 스위칭 제어 신호를 발생시킬 수 있다.The switching control device may generate a switching control signal so that the beam direction of the antenna device is inclined to the water surface when measuring the flow rate.

상기 스위칭 제어 장치는, 유속 측정 시 상기 안테나 장치의 빔 방향이 수면과 제1 각도 경사지게 되도록 1차 스위칭 제어 신호를 발생시키고, 상기 안테나 장치의 빔 방향이 수면과 제2 각도 경사지게 되도록 2차 스위칭 제어 신호를 발생시킬 수 있다.The switching control device generates a primary switching control signal so that the beam direction of the antenna device is inclined at a first angle with the water surface when measuring the flow rate, and performs a secondary switching control so that the beam direction of the antenna device is inclined at a second angle with the water surface. A signal can be generated.

상기 제1 각도에서 측정한 제1 신호 및 상기 제2 각도에서 측정한 제2 신호 간의 차이에 기반하여 상기 유속을 측정할 수 있다. The flow rate may be measured based on the difference between the first signal measured at the first angle and the second signal measured at the second angle.

상기 안테나 빔 조향 시스템은, 객체 탐지 시스템에 적용되고, 상기 스위칭 제어 장치는, 상기 복수 개의 부 안테나부 중 탐지하고자 하는 객체가 위치하는 방향과 대응되는 부 안테나부를 온 동작시키도록 스위칭 제어 신호를 발생시킬 수 있다.The antenna beam steering system is applied to an object detection system, and the switching control device generates a switching control signal to turn on the sub-antenna unit corresponding to the direction in which the object to be detected is located among the plurality of sub-antenna units. You can do it.

개시되는 실시예에 의하면, 스위치부를 통해 부 안테나부의 동작을 제어함으로써, 기계적 조향을 위한 구성 또는 위상 천이기와 같은 전기적 조향을 위한 복잡한 구성이 없이도 스위치 제어만으로 안테나부의 전체 빔 방향을 조향할 수 있으며, 빔 조향에 따른 전력 소모 및 비용을 줄일 수 있게 된다.According to the disclosed embodiment, by controlling the operation of the sub-antenna unit through the switch unit, the entire beam direction of the antenna unit can be steered only by switch control without a complex configuration for mechanical steering or electrical steering such as a phase shifter, Power consumption and costs due to beam steering can be reduced.

또한, 안테나 빔 조향 시스템을 이용하면 서로 다른 각도에서 수집한 정보의 상관성을 통해 탐지하고자 하는 객체(예를 들어, 생체, 차량 등) 또는 수자원 특성 등을 보다 정확하게 탐지할 수 있게 된다.In addition, using an antenna beam steering system, it is possible to more accurately detect objects to be detected (e.g., living organisms, vehicles, etc.) or water resource characteristics through the correlation of information collected from different angles.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 안테나부의 빔 방향을 변경하는 상태를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부만 동작된 경우 S11 파라미터 및 안테나 특성을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부만 동작된 경우 안테나 빔 패턴을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부가 동작된 상태에서 제1 부 안테나부만 동작된 경우 S11 파라미터 및 안테나 특성을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부가 동작된 상태에서 제1 부 안테나부만 동작된 경우 안테나 빔 패턴을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부가 동작된 상태에서 제2 부 안테나부만 동작된 경우 S11 파라미터 및 안테나 특성을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부가 동작된 상태에서 제2 부 안테나부만 동작된 경우 안테나 빔 패턴을 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 빔 조향 시스템을 나타낸 블록도
도 11 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 빔 조향 시스템이 차량의 차선 감지 시스템에 적용되는 상태를 나타낸 도면
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 빔 조향 시스템이 수위 및 유속 측정 시스템에 적용되는 상태를 나타낸 도면
1 is a diagram showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a state of changing the beam direction of the antenna unit in the antenna device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing S11 parameters and antenna characteristics when only the main antenna unit is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing an antenna beam pattern when only the main antenna unit is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing S11 parameters and antenna characteristics when only the first sub-antenna unit is operated while the main antenna unit is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing an antenna beam pattern when only the first sub-antenna unit is operated while the main antenna unit is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing S11 parameters and antenna characteristics when only the second sub-antenna unit is operated while the main antenna unit is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing an antenna beam pattern when only the second sub-antenna unit is operated while the main antenna unit is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram schematically showing an antenna device according to another embodiment of the present invention.
Figure 10 is a block diagram showing an antenna beam steering system according to an embodiment of the present invention.
11 to 13 are diagrams showing a state in which an antenna beam steering system according to an embodiment of the present invention is applied to a vehicle lane detection system.
Figure 14 is a diagram showing a state in which the antenna beam steering system according to an embodiment of the present invention is applied to the water level and flow rate measurement system

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The detailed description below is provided to provide a comprehensive understanding of the methods, devices and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. The terminology used in the detailed description is merely for describing embodiments of the present invention and should in no way be limiting. Unless explicitly stated otherwise, singular forms include plural meanings. In this description, expressions such as “comprising” or “comprising” are intended to indicate certain features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, and one or more than those described. It should not be construed to exclude the existence or possibility of any other characteristic, number, step, operation, element, or part or combination thereof.

한편, 상측, 하측, 일측, 타측 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.Meanwhile, directional terms such as upper side, lower side, one side, other side, etc. are used in relation to the orientation of the disclosed drawings. Since the components of embodiments of the present invention can be positioned in various orientations, the term directional is used for illustrative purposes and is not limiting.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.Additionally, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram showing an antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 안테나 장치(100)는 안테나부(102), 제1 전송 선로(104), 제2 전송 선로(106), 및 스위치부(108)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the antenna device 100 may include an antenna unit 102, a first transmission line 104, a second transmission line 106, and a switch unit 108.

안테나부(102)는 기 설정된 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 마련될 수 있다. 여기서, 기 설정된 주파수 대역의 신호를 송수신한다는 것은 기 설정된 주파수 대역의 신호를 송신 및 수신 중 하나 이상의 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다. The antenna unit 102 may be provided to transmit and receive signals in a preset frequency band. Here, transmitting and receiving a signal in a preset frequency band may mean performing one or more operations of transmitting and receiving a signal in a preset frequency band.

안테나부(102)는 기판(50) 상에 마련될 수 있다. 안테나부(102)는 주 안테나부(111) 및 부 안테나부(113)를 포함할 수 있다. The antenna unit 102 may be provided on the substrate 50 . The antenna unit 102 may include a main antenna unit 111 and a secondary antenna unit 113.

주 안테나부(111)는 기 설정된 기준 방향으로 빔을 방출할 수 있다. 안테나부(102)는 주 안테나부(111)에 의해 기 설정된 기준 방향으로 빔을 방출할 수 있다. 이하에서, 주 안테나부(111)에 의한 안테나부(102)의 빔 방향을 빔 기준 방향이라 지칭할 수 있다. 이때, 주 안테나부(111)는 빔 기준 방향으로 빔을 방출하도록 마련된다. 예시적인 실시예에서, 주 안테나부(111)는 기판(50)에서 수직한 상부 방향으로 빔을 방출하도록 마련될 수 있다. 즉, 빔 기준 방향은 기판(50)에서 수직한 상부 방향이 될 수 있다.The main antenna unit 111 may emit a beam in a preset reference direction. The antenna unit 102 may emit a beam in a reference direction preset by the main antenna unit 111. Hereinafter, the beam direction of the antenna unit 102 by the main antenna unit 111 may be referred to as a beam reference direction. At this time, the main antenna unit 111 is provided to emit a beam in the beam reference direction. In an exemplary embodiment, the main antenna unit 111 may be provided to emit a beam in a vertical direction upward from the substrate 50. That is, the beam reference direction may be a vertical direction upward from the substrate 50.

주 안테나부(111)는 기 설정된 주파수 대역의 신호를 송수신하기 위한 하나 이상의 주 방사체(111a)를 포함할 수 있다. 도 1에서는 주 방사체(111a)가 8개인 것으로 도시하였으나, 주 방사체(111a)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 1에서는 주 방사체(111a)가 패치 안테나인 것으로 도시하였으나, 주 방사체(111a)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 안테나부(102)가 동작되는 동안 주 안테나부(111)는 항상 동작될 수 있다. The main antenna unit 111 may include one or more main radiators 111a for transmitting and receiving signals in a preset frequency band. Although FIG. 1 shows eight main radiators 111a, the number of main radiators 111a is not limited to this. Additionally, in FIG. 1, the main radiator 111a is shown as a patch antenna, but the shape of the main radiator 111a is not limited thereto. While the antenna unit 102 is operating, the main antenna unit 111 may always be operated.

부 안테나부(113)는 주 안테나부(111)에 의한 안테나부(102)의 빔 방향을 변경하도록 마련될 수 있다. 즉, 부 안테나부(113)는 안테나부(102)의 빔 방향을 빔 기준 방향이 아닌 다른 방향으로 변경시키도록 마련될 수 있다. 부 안테나부(113)는 주 안테나부(111)를 기준으로 하나 이상의 방향에 배치될 수 있다. 주 안테나부(111)를 기준으로 하나 이상의 방향에 배치된 부 안테나부(113)의 동작 여부에 따라 안테나부(102)의 전체 빔 방향이 변경될 수 있다. 부 안테나부(113)는 주 안테나부(111)와 대응되는 주파수 대역의 신호를 송수신하도록 마련될 수 있다. The sub-antenna unit 113 may be provided to change the beam direction of the antenna unit 102 by the main antenna unit 111. That is, the sub-antenna unit 113 may be provided to change the beam direction of the antenna unit 102 to a direction other than the beam reference direction. The sub-antenna unit 113 may be arranged in one or more directions with respect to the main antenna unit 111. The entire beam direction of the antenna unit 102 may change depending on whether the sub-antenna unit 113 arranged in one or more directions with respect to the main antenna unit 111 operates. The sub-antenna unit 113 may be provided to transmit and receive signals in a frequency band corresponding to the main antenna unit 111.

안테나부(102)가 동작되는 동안 부 안테나부(113)는 선택적으로 동작될 수 있다. 즉, 안테나부(102)가 동작되는 동안 주 안테나부(111)는 항상 동작되지만, 부 안테나부(113)는 동작될 수도 있고 동작되지 않을 수도 있다. 부 안테나부(113)의 동작 여부는 후술하는 스위치부(108)에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 주 안테나부(111)만 동작되는 모드를 기본 모드라 지칭할 수 있다. 그리고, 주 안테나부(111)와 부 안테나부(113)가 함께 동작되는 모드를 빔 조향 모드라 지칭할 수 있다. While the antenna unit 102 is operated, the sub-antenna unit 113 may be selectively operated. That is, while the antenna unit 102 is operating, the main antenna unit 111 is always operated, but the sub antenna unit 113 may or may not be operated. Whether or not the sub-antenna unit 113 operates may be determined by the switch unit 108, which will be described later. Here, the mode in which only the main antenna unit 111 is operated may be referred to as the basic mode. Additionally, the mode in which the main antenna unit 111 and the sub antenna unit 113 operate together may be referred to as a beam steering mode.

기본 모드에서, 안테나부(102)의 빔 방향은 주 안테나부(111)의 빔 방향인 빔 기준 방향이 될 수 있다. 빔 조향 모드에서, 안테나부(102)의 빔 방향은 주 안테나부(111)에 의한 빔 기준 방향과 부 안테나부(113)의 빔 방향이 합성된 방향으로 변경될 수 있다. In the basic mode, the beam direction of the antenna unit 102 may be the beam reference direction, which is the beam direction of the main antenna unit 111. In the beam steering mode, the beam direction of the antenna unit 102 may be changed to a direction that combines the beam reference direction of the main antenna unit 111 and the beam direction of the auxiliary antenna unit 113.

예시적인 실시예에서, 부 안테나부(113)는 제1 부 안테나부(113-1) 및 제2 부 안테나부(113-2)를 포함할 수 있다. 제1 부 안테나부(113-1)는 기판(50) 상에서 주 안테나부(111)의 우측에 마련될 수 있다. 제1 부 안테나부(113-1)는 하나 이상의 부 방사체(113-1a)를 포함할 수 있다. 제2 부 안테나부(113-2)는 기판(50) 상에서 주 안테나부(111)의 좌측에 마련될 수 있다. 제2 부 안테나부(113-2)는 하나 이상의 부 방사체(113-2a)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 부 안테나부(113-1)와 제2 부 안테나부(113-2)는 주 안테나부(111)를 기준으로 대칭하여 마련될 수 있다. In an exemplary embodiment, the sub-antenna unit 113 may include a first sub-antenna unit 113-1 and a second sub-antenna unit 113-2. The first sub-antenna unit 113-1 may be provided on the right side of the main antenna unit 111 on the substrate 50. The first sub-antenna unit 113-1 may include one or more sub-radiators 113-1a. The second sub-antenna unit 113-2 may be provided on the left side of the main antenna unit 111 on the substrate 50. The second sub-antenna unit 113-2 may include one or more sub-radiators 113-2a. In an exemplary embodiment, the first sub-antenna unit 113-1 and the second sub-antenna unit 113-2 may be provided symmetrically with respect to the main antenna unit 111.

제1 전송 선로(104)는 주 안테나부(111)에 급전 전류를 공급하도록 마련될 수 있다. 제1 전송 선로(104)의 일단은 피딩(Feeding)부(미도시)와 전기적으로 연결되고, 제1 전송 선로(104)의 타단은 각 주 방사체(111a)와 전기적으로 연결될 수 있다. The first transmission line 104 may be provided to supply feed current to the main antenna unit 111. One end of the first transmission line 104 may be electrically connected to a feeding unit (not shown), and the other end of the first transmission line 104 may be electrically connected to each main radiator 111a.

제2 전송 선로(106)는 부 안테나부(113)에 급전 전류를 공급하도록 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 전송 선로(106)는 제1 전송 선로(104)에서 분기되어 부 안테나부(113)와 전기적으로 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 여기서는 제2 전송 선로(106)가 제1 전송 선로(104)에서 분기되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제2 전송 선로(106)는 제1 전송 선로(104)와 독립적으로 마련되어 부 안테나부(113)에 급전 전류를 공급할 수도 있다. The second transmission line 106 may be provided to supply feed current to the sub-antenna unit 113. In an exemplary embodiment, the second transmission line 106 may be branched from the first transmission line 104 and electrically connected to the sub-antenna unit 113, but the present invention is not limited thereto. That is, although the second transmission line 106 is shown here as branching from the first transmission line 104, it is not limited to this and the second transmission line 106 is provided independently from the first transmission line 104. Feed current may be supplied to the antenna unit 113.

제2 전송 선로(106)는 제2-1 전송 선로(106-1) 및 제2-2 전송 선로(106-2)를 포함할 수 있다. 제2-1 전송 선로(106-1)는 제1 전송 선로(104)에서 분기되어 제1 부 안테나부(113-1)에 급전 전류를 공급하도록 마련될 수 있다. 제2-2 전송 선로(106-2)는 제1 전송 선로(104)에서 분기되어 제2 부 안테나부(113-2)에 급전 전류를 공급하도록 마련될 수 있다. The second transmission line 106 may include a 2-1 transmission line 106-1 and a 2-2 transmission line 106-2. The 2-1 transmission line 106-1 may be branched from the first transmission line 104 and provided to supply feeding current to the first sub-antenna unit 113-1. The 2-2 transmission line 106-2 may be branched from the first transmission line 104 and provided to supply feeding current to the second sub-antenna unit 113-2.

스위치부(108)는 제2 전송 선로(106)에 마련될 수 있다. 스위치부(108)는 부 안테나부(113)의 동작을 온 또는 오프시키는 역할을 할 수 있다. 즉, 스위치부(108)는 제2 전송 선로(106)를 따라 흐르는 급전 전류를 공급 또는 차단함으로써 부 안테나부(113)의 동작을 온 또는 오프시킬 수 있다. 예시적인 실시예에서, 스위치부(108)는 SPST(Single Pole Single Thru) 스위치로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The switch unit 108 may be provided on the second transmission line 106. The switch unit 108 may serve to turn on or off the operation of the sub-antenna unit 113. That is, the switch unit 108 can turn on or off the operation of the sub-antenna unit 113 by supplying or blocking the feed current flowing along the second transmission line 106. In an exemplary embodiment, the switch unit 108 may be made of a Single Pole Single Thru (SPST) switch, but is not limited thereto.

스위치부(108)는 제1 스위치부(108-1) 및 제2 스위치부(108-2)를 포함할 수 있다. 제1 스위치부(108-1)는 제2-1 전송 선로(106-1)에 마련되고, 스위칭 제어 신호에 따라 제1 부 안테나부(113-1)의 동작을 온 또는 오프시킬 수 있다. 제2 스위치부(108-2)는 제2-2 전송 선로(106-2)에 마련되고, 스위칭 제어 신호에 따라 제2 부 안테나부(113-2)의 동작을 온 또는 오프시킬 수 있다. The switch unit 108 may include a first switch unit 108-1 and a second switch unit 108-2. The first switch unit 108-1 is provided on the 2-1 transmission line 106-1 and can turn on or off the operation of the first sub-antenna unit 113-1 according to the switching control signal. The second switch unit 108-2 is provided on the 2-2 transmission line 106-2, and can turn on or off the operation of the second sub-antenna unit 113-2 according to the switching control signal.

안테나 빔 조향 장치(100)는 스위치부(108)로 스위칭 제어 신호를 발생시키는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부(미도시)는 스위칭 제어 신호를 통해 제1 부 안테나부(113-1) 및 제2 부 안테나부(113-2) 중 하나를 동작시켜 안테나부(102)의 빔 방향을 빔 기준 방향이 아닌 다른 방향으로 변경시킬 수 있다. The antenna beam steering device 100 may further include a control unit (not shown) that generates a switching control signal to the switch unit 108. The control unit (not shown) operates one of the first sub-antenna unit 113-1 and the second sub-antenna unit 113-2 through a switching control signal to change the beam direction of the antenna unit 102 to the beam reference direction. It can be changed in a different direction.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 안테나부의 빔 방향을 변경하는 상태를 나타낸 도면이다. Figure 2 is a diagram showing a state in which the beam direction of the antenna unit is changed in the antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 2의 (a)를 참조하면, 스위칭 제어 신호를 통해 제1 스위치부(108-1)를 온시키고 제2 스위치부(108-2)는 오프시키면, 제1 부 안테나부(113-1)는 동작되고 제2 부 안테나부(113-2)는 동작되지 않게 된다. 이 경우, 안테나부(102)의 전체 빔 방향은 주 안테나부(111)에 의한 빔 기준 방향과 제1 부 안테나부(113-1)에 의한 빔 방향이 합성된 방향으로 형성되게 된다. 도 2의 (a)에서는 설명의 편의상 안테나부(102)의 전체 빔 방향이 제1 부 안테나부(113-1)가 형성된 방향(즉, 도 2에서 좌측 방향)으로 기울어져 형성되는 것으로 도시하였다.Referring to (a) of FIG. 2, when the first switch unit 108-1 is turned on and the second switch unit 108-2 is turned off through a switching control signal, the first sub-antenna unit 113-1 operates and the second sub-antenna unit 113-2 does not operate. In this case, the overall beam direction of the antenna unit 102 is formed by combining the beam reference direction by the main antenna unit 111 and the beam direction by the first sub-antenna unit 113-1. In (a) of FIG. 2, for convenience of explanation, the entire beam direction of the antenna unit 102 is shown to be inclined in the direction in which the first sub-antenna unit 113-1 is formed (i.e., to the left in FIG. 2). .

도 2의 (b)를 참조하면, 스위칭 제어 신호를 통해 제2 스위치부(108-2)를 온시키고 제1 스위치부(108-1)는 오프시키면, 제2 부 안테나부(113-2)는 동작되고 제1 부 안테나부(113-1)는 동작되지 않게 된다. Referring to (b) of FIG. 2, when the second switch unit 108-2 is turned on and the first switch unit 108-1 is turned off through a switching control signal, the second sub-antenna unit 113-2 operates and the first sub-antenna unit 113-1 does not operate.

이 경우, 안테나부(102)의 전체 빔 방향은 주 안테나부(111)에 의한 빔 기준 방향과 제2 부 안테나부(113-2)에 의한 빔 방향이 합성된 방향으로 형성되게 된다. 도 2의 (b)에서는 설명의 편의상 안테나부(102)의 전체 빔 방향이 제2 부 안테나부(113-2)가 형성된 방향(즉, 도 2에서 우측 방향)으로 기울어져 형성되는 것으로 도시하였다.In this case, the entire beam direction of the antenna unit 102 is formed by combining the beam reference direction by the main antenna unit 111 and the beam direction by the second sub-antenna unit 113-2. In (b) of FIG. 2, for convenience of explanation, the overall beam direction of the antenna unit 102 is shown to be inclined in the direction in which the second sub-antenna unit 113-2 is formed (i.e., to the right in FIG. 2). .

이와 같이, 안테나부(102)의 전체 빔 방향을 스위치부(108)에 의한 스위치 제어를 통해 용이하게 조절할 수 있게 된다. 여기서, 주 안테나부(111)와 부 안테나부(113) 간의 간격을 λ/2(λ는 안테나부(102)의 공진 주파수 대역에 따른 파장)로 함으로써, 주 안테나부(111)에 의한 빔과 부 안테나부(113)에 의한 빔의 합성을 최대로 할 수 있게 된다. In this way, the entire beam direction of the antenna unit 102 can be easily adjusted through switch control by the switch unit 108. Here, by setting the distance between the main antenna unit 111 and the sub-antenna unit 113 to λ/2 (λ is a wavelength according to the resonance frequency band of the antenna unit 102), the beam by the main antenna unit 111 and It is possible to maximize beam synthesis by the sub-antenna unit 113.

또한, 부 안테나부(113)에 의한 빔의 크기를 조절함으로써, 안테나부(102)의 전체 빔 방향을 정밀하게 제어할 수 있게 된다. 즉, 안테나부(102)의 전체 빔 방향은 주 안테나부(111)에 의한 빔 기준 방향과 부 안테나부(113)에 의한 빔 방향이 합성된 방향으로 결정되는 바, 부 안테나부(113)에 의한 빔의 크기를 조절함으로써 안테나부(102)의 전체 빔 방향에서 부 안테나부(113)에 의한 빔 방향이 가지는 가중치를 조절할 수 있게 된다.Additionally, by adjusting the size of the beam by the sub-antenna unit 113, it is possible to precisely control the overall beam direction of the antenna unit 102. That is, the overall beam direction of the antenna unit 102 is determined by combining the beam reference direction by the main antenna unit 111 and the beam direction by the sub-antenna unit 113, and the sub-antenna unit 113 By adjusting the size of the beam, it is possible to adjust the weight of the beam direction of the sub-antenna unit 113 in the overall beam direction of the antenna unit 102.

예시적인 실시예에서, 부 안테나부(113)로 공급되는 급전 전류의 크기를 통해 안테나부(102)의 전체 빔 방향에서 부 안테나부(113)에 의한 빔 방향이 가지는 가중치를 조절할 수 있다. 이때, 제2 전송 선로(106)는 제1 전송 선로(104)와 독립적으로 마련되어 부 안테나부(113)에 급전 전류를 공급할 수 있다. In an exemplary embodiment, the weight of the beam direction by the sub-antenna unit 113 in the overall beam direction of the antenna unit 102 can be adjusted through the size of the feeding current supplied to the sub-antenna unit 113. At this time, the second transmission line 106 is provided independently from the first transmission line 104 and can supply feed current to the auxiliary antenna unit 113.

예를 들어, 부 안테나부(113)로 공급되는 급전 전류의 크기를 기 설정된 기준 급전 전류의 크기보다 작게 하는 경우, 안테나부(102)의 전체 빔 방향에서 부 안테나부(113)에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 기준 급전 전류를 공급했을 때보다 줄어들게 된다. 반면, 부 안테나부(113)로 공급되는 급전 전류의 크기를 기 설정된 기준 급전 전류의 크기보다 크게 하는 경우, 안테나부(102)의 전체 빔 방향에서 부 안테나부(113)에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 기준 급전 전류를 공급했을 때보다 커지게 된다.For example, when the size of the feeding current supplied to the sub-antenna unit 113 is made smaller than the size of the preset reference feeding current, the beam direction by the sub-antenna unit 113 in the overall beam direction of the antenna unit 102 The weight of this branch is reduced compared to when the standard feed current is supplied. On the other hand, when the size of the feeding current supplied to the sub-antenna unit 113 is made larger than the size of the preset reference feeding current, the beam direction by the sub-antenna unit 113 in the entire beam direction of the antenna unit 102 has The weight becomes larger than when the standard feed current is supplied.

또한, 제2 전송 선로(106)에 증폭기(amplifier)를 추가하여 안테나부(102)의 전체 빔 방향에서 부 안테나부(113)에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 커지도록 조절할 수 있다. Additionally, by adding an amplifier to the second transmission line 106, the weight of the beam direction of the sub-antenna unit 113 in the overall beam direction of the antenna unit 102 can be adjusted to increase.

한편, 여기서는 제1 부 안테나부(113-1)와 제2 부 안테나부(113-2)가 선택적으로 동작하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 부 안테나부(113-1)와 제2 부 안테나부(113-2)가 동시에 동작할 수도 있다. 여기서, 제1 부 안테나부(113-1)와 제2 부 안테나부(113-2)가 주 안테나부(111)를 기준으로 대칭하여 마련된 경우, 안테나부(102)의 전체 빔 방향은 주 안테나부(111)에 의한 빔 기준 방향으로 유지된다. Meanwhile, herein, it has been explained that the first sub-antenna unit 113-1 and the second sub-antenna unit 113-2 operate selectively, but this is not limited to this and the first sub-antenna unit 113-1 and the second sub-antenna unit 113-2 The second antenna unit 113-2 may operate simultaneously. Here, when the first sub-antenna unit 113-1 and the second sub-antenna unit 113-2 are provided symmetrically with respect to the main antenna unit 111, the overall beam direction of the antenna unit 102 is the main antenna unit 113-2. The beam is maintained in the reference direction by unit 111.

제1 부 안테나부(113-1)와 제2 부 안테나부(113-2)를 함께 동작시키는 경우 안테나부(102)의 전체 빔 방향은 그대로 유지되지만, 주 안테나부(111)의 특성은 개선시킬 수 있게 된다. 예를 들어, 주 안테나부(111)의 사이드 로브(side lobe)를 줄이고 주 안테나부(111)의 빔 폭을 줄여 빔의 방향 지향성을 개선시킬 수 있게 된다.When the first sub-antenna unit 113-1 and the second sub-antenna unit 113-2 are operated together, the overall beam direction of the antenna unit 102 is maintained, but the characteristics of the main antenna unit 111 are improved. You can do it. For example, the directionality of the beam can be improved by reducing the side lobes of the main antenna unit 111 and reducing the beam width of the main antenna unit 111.

개시되는 실시예에 의하면, 스위치부(108)를 통해 부 안테나부(113)의 동작을 제어함으로써, 기계적 조향을 위한 구성 또는 위상 천이기와 같은 전기적 조향을 위한 복잡한 구성이 없이도 스위치 제어만으로 안테나부(102)의 전체 빔 방향을 조향할 수 있으며, 빔 조향에 따른 전력 소모 및 비용을 줄일 수 있게 된다.According to the disclosed embodiment, by controlling the operation of the sub-antenna unit 113 through the switch unit 108, the antenna unit (antenna unit) is controlled only by switch control without a complex configuration for mechanical steering or electrical steering such as a phase shifter. 102), the entire beam direction can be steered, and power consumption and costs due to beam steering can be reduced.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부(111)만 동작된 경우 S11 파라미터 및 안테나 특성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부(111)만 동작된 경우 안테나 빔 패턴을 나타낸 도면이다. Figure 3 is a diagram showing S11 parameters and antenna characteristics when only the main antenna unit 111 is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a diagram showing the main antenna in the antenna device according to an embodiment of the present invention. This diagram shows the antenna beam pattern when only unit 111 is operated.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부(111)가 동작된 상태에서 제1 부 안테나부(113-1)만 동작된 경우 S11 파라미터 및 안테나 특성을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부(111)가 동작된 상태에서 제1 부 안테나부(113-1)만 동작된 경우 안테나 빔 패턴을 나타낸 도면이다. FIG. 5 is a diagram showing S11 parameters and antenna characteristics when only the first sub-antenna unit 113-1 is operated while the main antenna unit 111 is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention. 6 is a diagram showing an antenna beam pattern when only the first sub-antenna unit 113-1 is operated while the main antenna unit 111 is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부(111)가 동작된 상태에서 제2 부 안테나부(113-2)만 동작된 경우 S11 파라미터 및 안테나 특성을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서 주 안테나부(111)가 동작된 상태에서 제2 부 안테나부(113-2)만 동작된 경우 안테나 빔 패턴을 나타낸 도면이다. FIG. 7 is a diagram showing S11 parameters and antenna characteristics when only the second sub-antenna unit 113-2 is operated while the main antenna unit 111 is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention. 8 is a diagram showing an antenna beam pattern when only the second sub-antenna unit 113-2 is operated while the main antenna unit 111 is operated in the antenna device according to an embodiment of the present invention.

한편, 여기서는 부 안테나부(113)가 주 안테나부(111)의 좌우 측에 형성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 주 안테나부(111)를 기준으로 부 안테나부(113)를 여러 방향에 배치함으로써 안테나부(102)의 빔 방향을 보다 세밀하고 다양한 방향으로 조향할 수 있게 된다. Meanwhile, it has been described here that the sub-antenna unit 113 is formed on the left and right sides of the main antenna unit 111, but this is not limited to this and the sub-antenna unit 113 is positioned in various directions based on the main antenna unit 111. By arranging the beam direction of the antenna unit 102, it is possible to steer in more detail and in various directions.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 여기서는, 도 1에 도시된 실시예와 차이가 나는 부분을 중점적으로 설명하기로 한다. Figure 9 is a diagram schematically showing an antenna device according to another embodiment of the present invention. Here, we will focus on explaining the differences from the embodiment shown in FIG. 1.

도 9를 참조하면, 부 안테나부(113)는 제1 부 안테나부(113-1), 제2 부 안테나부(113-2), 제3 부 안테나부(113-3), 및 제4 부 안테나부(113-4)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, the sub-antenna unit 113 includes a first sub-antenna unit 113-1, a second sub-antenna unit 113-2, a third sub-antenna unit 113-3, and a fourth sub-antenna unit. It may include an antenna unit 113-4.

제1 부 안테나부(113-1)는 주 안테나부(111)의 우측에 마련되고, 제2 부 안테나부(113-2)는 주 안테나부(111)의 좌측에 마련되며, 제3 부 안테나부(113-3)는 주 안테나부(111)의 상측에 마련되고, 제4 부 안테나부(113-4)는 주 안테나부(111)의 하측에 마련될 수 있다. The first sub-antenna unit 113-1 is provided on the right side of the main antenna unit 111, the second sub-antenna unit 113-2 is provided on the left side of the main antenna unit 111, and the third sub-antenna unit The unit 113-3 may be provided above the main antenna unit 111, and the fourth sub antenna unit 113-4 may be provided below the main antenna unit 111.

또한, 스위치부(108)는 제1 스위치부(108-1), 제2 스위치부(108-2), 제3 스위치부(108-3), 및 제4 스위치부(108-4)를 포함할 수 있다. In addition, the switch unit 108 includes a first switch unit 108-1, a second switch unit 108-2, a third switch unit 108-3, and a fourth switch unit 108-4. can do.

제1 스위치부(108-1)는 제2-1 전송 선로(106-1)에 마련되어 제1 부 안테나부(113-1)의 동작을 온 또는 오프시킬 수 있다. 제2 스위치부(108-2)는 제2-2 전송 선로(106-2)에 마련되어 제2 부 안테나부(113-2)의 동작을 온 또는 오프시킬 수 있다. 제3 스위치부(108-3)는 제2-3 전송 선로(106-3)에 마련되어 제3 부 안테나부(113-3)의 동작을 온 또는 오프시킬 수 있다. 제4 스위치부(108-4)는 제2-4 전송 선로(106-4)에 마련되어 제4 부 안테나부(113-4)의 동작을 온 또는 오프시킬 수 있다. The first switch unit 108-1 is provided on the 2-1 transmission line 106-1 and can turn on or off the operation of the first sub-antenna unit 113-1. The second switch unit 108-2 is provided on the 2-2 transmission line 106-2 and can turn on or off the operation of the second sub-antenna unit 113-2. The third switch unit 108-3 is provided on the 2-3 transmission line 106-3 and can turn on or off the operation of the third sub-antenna unit 113-3. The fourth switch unit 108-4 is provided on the 2-4 transmission line 106-4 and can turn on or off the operation of the fourth sub-antenna unit 113-4.

빔 조향 모드에서, 스위치부(108)를 통해 제1 부 안테나부(113-1) 내지 제4 부 안테나부(113-4) 중 어느 하나만을 온 시키면, 안테나부(102)의 빔 방향은 주 안테나부(111)에 의한 빔 기준 방향과 온 동작된 부 안테나부의 빔 방향이 합성된 방향으로 형성되게 된다. In the beam steering mode, when any one of the first to fourth sub-antenna units 113-1 to 113-4 is turned on through the switch unit 108, the beam direction of the antenna unit 102 is main. The beam reference direction of the antenna unit 111 and the beam direction of the turned-on auxiliary antenna unit are formed in a combined direction.

이때, 제1 부 안테나부(113-1) 내지 제4 부 안테나부(113-4) 중 서로 이웃하는 2개의 부 안테나부를 동시에 온 시키면, 안테나부(102)의 빔 방향은 주 안테나부(111)에 의한 빔 기준 방향과 온 동작된 2개의 부 안테나부의 빔 방향이 합성된 방향으로 형성되게 된다. At this time, when two neighboring sub-antenna units among the first to fourth sub-antenna units 113-1 to 113-4 are turned on at the same time, the beam direction of the antenna unit 102 is the main antenna unit 111. ) and the beam direction of the two turned-on auxiliary antenna units are formed in a combined direction.

예를 들어, 제1 부 안테나부(113-1) 및 제3 부 안테나부(113-3)를 동시에 온 시킨 경우, 안테나부(102)의 빔 방향은 주 안테나부(111)에 의한 빔 기준 방향과 제1 부 안테나부(113-1)에 의한 빔 방향 및 제3 부 안테나부(113-3)에 의한 빔 방향이 합성된 방향으로 형성되게 된다. 따라서, 안테나부(102)의 빔 방향을 보다 다양한 방향으로 세밀하게 조절할 수 있게 된다. For example, when the first sub-antenna unit 113-1 and the third sub-antenna unit 113-3 are turned on at the same time, the beam direction of the antenna unit 102 is based on the beam by the main antenna unit 111. The direction and the beam direction by the first sub-antenna unit 113-1 and the beam direction by the third sub-antenna unit 113-3 are formed in a combined direction. Accordingly, the beam direction of the antenna unit 102 can be adjusted in more detail in various directions.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 빔 조향 시스템을 나타낸 블록도이다. Figure 10 is a block diagram showing an antenna beam steering system according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 안테나 빔 조향 시스템(60)은 안테나 장치(100) 및 스위칭 제어 장치(120)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, the antenna beam steering system 60 may include an antenna device 100 and a switching control device 120.

안테나 장치(100)는 주 안테나부(111), 부 안테나부(113), 및 스위치부(108)를 포함할 수 있다. 여기서, 안테나 장치(100)는 도 1 내지 도 2에 도시된 안테나 장치(100)와 동일 또는 유사한 구성으로 이루어질 수 있는 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. The antenna device 100 may include a main antenna unit 111, a secondary antenna unit 113, and a switch unit 108. Here, the antenna device 100 may have the same or similar configuration as the antenna device 100 shown in FIGS. 1 and 2, and detailed description thereof will be omitted.

스위칭 제어 장치(120)는 스위칭 제어 신호를 발생시켜 스위치부(108)를 제어할 수 있다. 즉, 스위칭 제어 장치(120)는 안테나 장치(100)의 빔 조향 모드에서 스위칭 제어 신호를 발생하여 스위치부(108)로 전달할 수 있다. 이때, 스위치부(108)는 스위칭 제어 신호에 따라 온 또는 오프 될 수 있다. 이에 따라, 안테나 장치(100)의 빔 방향을 빔 기준 방향이 아닌 다른 방향으로 변경시킬 수 있다. The switching control device 120 may control the switch unit 108 by generating a switching control signal. That is, the switching control device 120 may generate a switching control signal in the beam steering mode of the antenna device 100 and transmit it to the switch unit 108. At this time, the switch unit 108 may be turned on or off according to the switching control signal. Accordingly, the beam direction of the antenna device 100 can be changed to a direction other than the beam reference direction.

이러한, 안테나 빔 조향 시스템(60)은 다양한 분야에 적용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 안테나 빔 조향 시스템(60)은 차량의 차선 감지 시스템에 적용될 수 있다. 이 경우, 감지하고자 하는 차선 위치에 따라 스위치 제어를 통해 안테나 장치(100)의 빔 방향을 조절할 수 있다. This antenna beam steering system 60 can be applied to various fields. In an exemplary embodiment, as shown in FIGS. 11-13, the antenna beam steering system 60 may be applied to a lane detection system in a vehicle. In this case, the beam direction of the antenna device 100 can be adjusted through switch control according to the lane position to be detected.

예를 들어, 도 11와 같이, 중심 차선의 차량을 감지하고자 하는 경우, 안테나 장치(100)는 주 안테나부(111)만 동작시키고 제1 부 안테나부(113-1) 및 제2 부 안테나부(113-2)는 동작시키지 않을 수 있다. 도 12와 같이, 왼쪽 차선의 차량을 감지하고자 하는 경우, 안테나 장치(100)는 주 안테나부(111)를 동작시킨 상태에서 제1 부 안테나부(113-1)만 동작시킬 수 있다. 도 13과 같이, 오른쪽 차선의 차량을 감지하고자 하는 경우, 안테나 장치(100)는 주 안테나부(111)를 동작시킨 상태에서 제2 부 안테나부(113-2)만 동작시킬 수 있다. For example, as shown in FIG. 11, when trying to detect a vehicle in the center lane, the antenna device 100 operates only the main antenna unit 111 and operates the first sub-antenna unit 113-1 and the second sub-antenna unit. (113-2) may not operate. As shown in FIG. 12, when trying to detect a vehicle in the left lane, the antenna device 100 can operate only the first sub-antenna unit 113-1 while operating the main antenna unit 111. As shown in FIG. 13, when trying to detect a vehicle in the right lane, the antenna device 100 can operate only the second sub-antenna unit 113-2 while operating the main antenna unit 111.

또한, 안테나 빔 조향 시스템(60)은 도 14에 도시된 바와 같이 수위 및 유속 측정 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 강 또는 바다 등의 수위를 측정하는 경우, 스위치 제어를 통해 안테나 장치(100)의 빔 방향이 수면에 수직하게 되도록 할 수 있다.Additionally, the antenna beam steering system 60 can be applied to a water level and flow rate measurement system as shown in FIG. 14. For example, when measuring the water level of a river or the sea, the beam direction of the antenna device 100 can be made perpendicular to the water surface through switch control.

그리고, 강 또는 바다 등의 유속을 측정하는 경우, 스위치 제어를 통해 안테나 장치(100)의 빔 방향이 수면에 경사지게 되도록 할 수 있다. 예를 들어, 안테나 장치(100)의 빔 방향이 수면과 제1 각도(예를 들어, 45도) 경사지게 하여 제1 신호를 측정하고, 안테나 장치(100)의 빔 방향이 수면과 제2 각도(예를 들어, 60도) 경사지게 하여 제2 신호를 측정한 후, 제1 신호와 제2 신호 간의 차이에 기반하여 유속을 측정할 수 있다. 이때, 제1 각도에서 측정한 제1 신호와 제2 각도에서 측정한 제2 신호는 정보의 차이가 발생하게 되며, 이러한 차이를 이용한 신호 처리로 유속 측정의 정확도를 높일 수 있게 된다. 즉, 서로 다른 각도에서 수집한 정보의 상관성을 통해 수자원 특성을 보다 정확하게 탐지할 수 있게 된다.In addition, when measuring the flow speed of a river or the sea, the beam direction of the antenna device 100 can be tilted to the water surface through switch control. For example, the beam direction of the antenna device 100 is inclined to the water surface at a first angle (for example, 45 degrees) to measure the first signal, and the beam direction of the antenna device 100 is tilted to the water surface at a second angle (e.g., 45 degrees). For example, after measuring the second signal at an inclination of 60 degrees, the flow rate may be measured based on the difference between the first signal and the second signal. At this time, there is a difference in information between the first signal measured at the first angle and the second signal measured at the second angle, and signal processing using this difference can improve the accuracy of flow rate measurement. In other words, water resource characteristics can be detected more accurately through the correlation of information collected from different angles.

또한, 안테나 빔 조향 시스템(60)은 객체 탐지 시스템(예를 들어, 원격 생체 신호 검출 등)에 적용될 수 있다. 이때, 스위칭 제어 장치(120)는 복수 개의 부 안테나부 중 탐지하고자 하는 객체가 위치하는 방향과 대응되는 부 안테나부를 온 동작시키도록 스위칭 제어 신호를 발생시킬 수 있다.Additionally, the antenna beam steering system 60 may be applied to an object detection system (eg, remote bio-signal detection, etc.). At this time, the switching control device 120 may generate a switching control signal to turn on the sub-antenna unit corresponding to the direction in which the object to be detected is located among the plurality of sub-antenna units.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described later but also by equivalents to the claims.

50 : 기판
60 : 안테나 빔 조향 시스템
100 : 안테나 장치
102 : 안테나부
104 : 제1 전송 선로
106 : 제2 전송 선로
106-1 : 제2-1 전송 선로
106-2 : 제2-2 전송 선로
106-3 : 제2-3 전송 선로
106-4 : 제2-4 전송 선로
108 : 스위치부
108-1 : 제1 스위치부
108-2 : 제2 스위치부
108-3 : 제3 스위치부
108-4 : 제4 스위치부
111 : 주 안테나부
111a : 주 방사체
113 : 부 안테나부
113-1 : 제1 부 안테나부
113-1a : 부 방사체
113-2 : 제2 부 안테나부
113-2a : 부 방사체
113-3 : 제3 부 안테나부
113-4 : 제4 부 안테나부
120 : 스위칭 제어 장치
50: substrate
60: Antenna beam steering system
100: antenna device
102: antenna unit
104: first transmission line
106: second transmission line
106-1: 2-1 transmission line
106-2: 2-2 transmission line
106-3: 2-3 transmission line
106-4: 2-4 transmission line
108: switch part
108-1: first switch unit
108-2: Second switch unit
108-3: Third switch unit
108-4: Fourth switch unit
111: main antenna unit
111a: main emitter
113: Sub-antenna unit
113-1: Part 1 antenna unit
113-1a: Sub-radiator
113-2: Part 2 antenna section
113-2a: Sub-radiator
113-3: Part 3 antenna section
113-4: Part 4 antenna section
120: switching control device

Claims (22)

안테나 장치로서,
기 설정된 빔 기준 방향으로 빔을 방출하도록 마련되는 주 안테나부;
상기 주 안테나부를 기준으로 하나 이상의 방향에 배치되는 하나 이상의 부 안테나부;
상기 주 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제1 전송 선로;
상기 부 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제2 전송 선로; 및
상기 제2 전송 선로에 마련되고 상기 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 마련되는 스위치부를 포함하고,
상기 안테나 장치는,
기본 모드에서 상기 주 안테나부만 동작시키고, 빔 조향 모드에서 상기 부 안테나부를 하나 이상 추가 동작시키며, 상기 기본 모드에서 상기 안테나 장치의 빔 방향이 상기 주 안테나부에 의한 빔 기준 방향으로 결정되고, 상기 빔 조향 모드에서 상기 안테나 장치의 빔 방향이 상기 주 안테나부에 의한 빔 기준 방향과 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 합성된 방향으로 결정되며,
상기 제2 전송 선로를 통해 공급되는 급전 전류의 크기를 조절하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치를 조절하되, 상기 제2 전송 선로를 통해 공급되는 급전 전류의 크기를 기 설정된 기준 급전 전류보다 작게 하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 줄어들게 하거나, 상기 제2 전송 선로를 통해 공급되는 급전 전류의 크기를 기 설정된 기준 급전 전류보다 크게 하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 커지도록 하는, 안테나 장치.
As an antenna device,
a main antenna unit provided to emit a beam in a preset beam reference direction;
One or more sub-antenna units arranged in one or more directions relative to the main antenna unit;
a first transmission line that supplies feeding current to the main antenna unit;
a second transmission line that supplies feeding current to the sub-antenna unit; and
A switch unit provided on the second transmission line and configured to turn on or off the operation of the auxiliary antenna unit,
The antenna device is,
In the basic mode, only the main antenna unit is operated, and in the beam steering mode, one or more sub-antenna units are additionally operated, and in the basic mode, the beam direction of the antenna device is determined as the beam reference direction by the main antenna unit, In the beam steering mode, the beam direction of the antenna device is determined as a combination of the beam reference direction by the main antenna unit and the beam direction by the auxiliary antenna unit,
By adjusting the size of the feeding current supplied through the second transmission line, the weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device is adjusted, but the weight of the feeding current supplied through the second transmission line is adjusted. The weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device is reduced by making the size smaller than the preset reference feed current, or the size of the feed current supplied through the second transmission line is set to the preset reference feed current. An antenna device that increases the weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device by making it larger than the current.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 부 안테나부는,
상기 주 안테나부를 기준으로 복수 개가 서로 다른 방향으로 배치되고, 상기 빔 조향 모드에서 상기 스위치부에 의해 하나 이상이 동작되는, 안테나 장치.
In claim 1,
The sub-antenna unit,
A plurality of antenna devices are arranged in different directions based on the main antenna unit, and at least one is operated by the switch unit in the beam steering mode.
청구항 1에 있어서,
상기 부 안테나부는,
상기 주 안테나부와의 간격이 λ/2(λ는 안테나 장치의 공진 주파수 대역에 따른 파장)인, 안테나 장치.
In claim 1,
The sub-antenna unit,
An antenna device whose distance from the main antenna unit is λ/2 (λ is a wavelength according to the resonance frequency band of the antenna device).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 안테나 장치는,
상기 제2 전송 선로에 마련되는 증폭기를 더 포함하고,
상기 증폭기를 통해 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 커지도록 하는, 안테나 장치.
In claim 1,
The antenna device is,
Further comprising an amplifier provided on the second transmission line,
An antenna device that increases the weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device through the amplifier.
청구항 1에 있어서,
상기 부 안테나부는, 상기 주 안테나부를 기준으로 상기 주 안테나부의 일측에 이격하여 마련되는 제1 부 안테나부; 및 상기 주 안테나부를 기준으로 상기 주 안테나부의 타측에 이격하여 마련되는 제2 부 안테나부를 포함하고,
상기 제2 전송 선로는, 상기 제1부 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제2-1 전송 선로; 및 상기 제2 부 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제2-2 전송 선로를 포함하며,
상기 스위치부는, 상기 제2-1 전송 선로에 마련되고 상기 제1 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 마련되는 제1 스위치부; 및 상기 제2-2 전송 선로에 마련되고 상기 제2 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 마련되는 제2 스위치부를 포함하는, 안테나 장치.
In claim 1,
The sub-antenna unit includes: a first sub-antenna unit provided to be spaced apart from one side of the main antenna unit with respect to the main antenna unit; and a second sub-antenna unit provided to be spaced apart from the other side of the main antenna unit with respect to the main antenna unit,
The second transmission line includes a 2-1 transmission line that supplies feed current to the first antenna unit; And a 2-2 transmission line that supplies feeding current to the second sub-antenna unit,
The switch unit may include: a first switch unit provided on the 2-1 transmission line and configured to turn on or off the operation of the first sub-antenna unit; and a second switch unit provided on the 2-2 transmission line and configured to turn on or off the operation of the second sub-antenna unit.
청구항 10에 있어서,
상기 안테나 장치는,
기본 모드에서 상기 주 안테나부만 동작시키고, 빔 조향 모드에서 상기 제1 부 안테나부 또는 상기 제2 부 안테나를 추가 동작시키는, 안테나 장치.
In claim 10,
The antenna device is,
An antenna device that operates only the main antenna unit in a basic mode and additionally operates the first sub-antenna unit or the second sub-antenna unit in a beam steering mode.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 부 안테나부 및 상기 제2 부 안테나부는, 상기 주 안테나부를 기준으로 대칭하여 마련되고,
상기 안테나 장치는,
상기 주 안테나부가 동작되는 상태에서 상기 제1 부 안테나부 및 상기 제2 부 안테나부를 함께 동작시키는, 안테나 장치.
In claim 10,
The first sub-antenna unit and the second sub-antenna unit are provided symmetrically with respect to the main antenna unit,
The antenna device is,
An antenna device that operates the first sub-antenna unit and the second sub-antenna unit together while the main antenna unit is operating.
안테나 장치 및 스위칭 제어 장치를 포함하는 안테나 빔 조향 시스템으로서,
상기 안테나 장치는,
기 설정된 빔 기준 방향으로 빔을 방출하도록 마련되는 주 안테나부;
상기 주 안테나부를 기준으로 하나 이상의 방향에 배치되는 하나 이상의 부 안테나부;
상기 주 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제1 전송 선로;
상기 부 안테나부로 급전 전류를 공급하는 제2 전송 선로; 및
상기 제2 전송 선로에 마련되고 상기 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 마련되는 스위치부를 포함하고,
상기 스위칭 제어 장치는, 상기 부 안테나부의 동작을 온 또는 오프시키도록 스위칭 제어 신호를 상기 스위치부로 발생시키며,
상기 안테나 장치는,
기본 모드에서 상기 주 안테나부만 동작시키고, 빔 조향 모드에서 상기 부 안테나부를 하나 이상 추가 동작시키며, 상기 기본 모드에서 상기 안테나 장치의 빔 방향이 상기 주 안테나부에 의한 빔 기준 방향으로 결정되고, 상기 빔 조향 모드에서 상기 안테나 장치의 빔 방향이 상기 주 안테나부에 의한 빔 기준 방향과 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 합성된 방향으로 결정되며,
상기 제2 전송 선로를 통해 공급되는 급전 전류의 크기를 조절하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치를 조절하되, 상기 제2 전송 선로를 통해 공급되는 급전 전류의 크기를 기 설정된 기준 급전 전류보다 작게 하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 줄어들게 하거나, 상기 제2 전송 선로를 통해 공급되는 급전 전류의 크기를 기 설정된 기준 급전 전류보다 크게 하여 상기 안테나 장치의 빔 방향에서 상기 부 안테나부에 의한 빔 방향이 가지는 가중치가 커지도록 하는, 안테나 빔 조향 시스템.
An antenna beam steering system comprising an antenna device and a switching control device, comprising:
The antenna device is,
a main antenna unit provided to emit a beam in a preset beam reference direction;
One or more sub-antenna units arranged in one or more directions relative to the main antenna unit;
a first transmission line that supplies feeding current to the main antenna unit;
a second transmission line supplying feeding current to the sub-antenna unit; and
A switch unit provided on the second transmission line and configured to turn on or off the operation of the auxiliary antenna unit,
The switching control device generates a switching control signal to the switch unit to turn on or off the operation of the sub-antenna unit,
The antenna device is,
In the basic mode, only the main antenna unit is operated, and in the beam steering mode, one or more sub-antenna units are additionally operated, and in the basic mode, the beam direction of the antenna device is determined as the beam reference direction by the main antenna unit, In the beam steering mode, the beam direction of the antenna device is determined as a combination of the beam reference direction by the main antenna unit and the beam direction by the auxiliary antenna unit,
By adjusting the size of the feeding current supplied through the second transmission line, the weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device is adjusted, but the weight of the feeding current supplied through the second transmission line is adjusted. The weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device is reduced by making the size smaller than the preset reference feed current, or the size of the feed current supplied through the second transmission line is set to the preset reference feed current. An antenna beam steering system that increases the weight of the beam direction of the sub-antenna unit in the beam direction of the antenna device by making it larger than the current.
삭제delete 청구항 13에 있어서,
상기 부 안테나부는, 상기 주 안테나부를 기준으로 복수 개가 서로 다른 방향으로 배치되고,
상기 스위칭 제어 장치는,
상기 빔 조향 모드에서, 상기 부 안테나부가 하나 이상이 온 동작되도록 스위칭 제어 신호를 발생시키는, 안테나 빔 조향 시스템.
In claim 13,
A plurality of sub-antenna units are arranged in different directions with respect to the main antenna unit,
The switching control device,
In the beam steering mode, the antenna beam steering system generates a switching control signal so that at least one of the sub-antenna units is turned on.
청구항 15에 있어서,
상기 안테나 빔 조향 시스템은, 차량에 장착되고,
상기 스위칭 제어 장치는,
상기 복수 개의 부 안테나부 중 상기 차량이 감지하고자 하는 차선의 방향과 대응되는 부 안테나부를 온 동작시키도록 스위칭 제어 신호를 발생시키는, 안테나 빔 조향 시스템.
In claim 15,
The antenna beam steering system is mounted on a vehicle,
The switching control device,
An antenna beam steering system that generates a switching control signal to turn on the sub-antenna unit among the plurality of sub-antenna units corresponding to the direction of the lane that the vehicle wants to detect.
청구항 15에 있어서,
상기 안테나 빔 조향 시스템은, 객체 탐지 시스템에 적용되고,
상기 스위칭 제어 장치는,
상기 복수 개의 부 안테나부 중 탐지하고자 하는 객체가 위치하는 방향과 대응되는 부 안테나부를 온 동작시키도록 스위칭 제어 신호를 발생시키는, 안테나 빔 조향 시스템.
In claim 15,
The antenna beam steering system is applied to an object detection system,
The switching control device,
An antenna beam steering system that generates a switching control signal to turn on the sub-antenna unit corresponding to the direction in which the object to be detected is located among the plurality of sub-antenna units.
청구항 15에 있어서,
상기 안테나 빔 조향 시스템은, 수위 및 유속 측정 시스템에 적용되고,
상기 스위칭 제어 장치는,
수위 측정 시 상기 안테나 장치의 빔 방향이 수면에 수직하게 되도록 스위칭 제어 신호를 발생시키는, 안테나 빔 조향 시스템.
In claim 15,
The antenna beam steering system is applied to a water level and flow rate measurement system,
The switching control device,
An antenna beam steering system that generates a switching control signal so that the beam direction of the antenna device is perpendicular to the water surface when measuring the water level.
청구항 18에 있어서,
상기 스위칭 제어 장치는,
유속 측정 시 상기 안테나 장치의 빔 방향이 수면에 경사지게 되도록 스위칭 제어 신호를 발생시키는, 안테나 빔 조향 시스템.
In claim 18,
The switching control device,
An antenna beam steering system that generates a switching control signal so that the beam direction of the antenna device is inclined to the water surface when measuring flow velocity.
청구항 19에 있어서,
상기 스위칭 제어 장치는,
유속 측정 시 상기 안테나 장치의 빔 방향이 수면과 제1 각도 경사지게 되도록 1차 스위칭 제어 신호를 발생시키고, 상기 안테나 장치의 빔 방향이 수면과 제2 각도 경사지게 되도록 2차 스위칭 제어 신호를 발생시키는, 안테나 빔 조향 시스템.
In claim 19,
The switching control device,
An antenna that generates a primary switching control signal so that the beam direction of the antenna device is inclined at a first angle with the water surface when measuring flow velocity, and generates a secondary switching control signal so that the beam direction of the antenna device is inclined at a second angle with the water surface. Beam steering system.
청구항 20에 있어서,
상기 제1 각도에서 측정한 제1 신호 및 상기 제2 각도에서 측정한 제2 신호 간의 차이에 기반하여 상기 유속을 측정하는, 안테나 빔 조향 시스템.
In claim 20,
An antenna beam steering system that measures the flow rate based on the difference between a first signal measured at the first angle and a second signal measured at the second angle.
삭제delete
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