KR20190004120A - Radar module and automotive radar apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 레이더 장치에 관한 것으로, 특히 근거리 및 장거리 레이더 모듈을 포함하는 차량용 레이더 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
레이더 장치가 다양한 기술분야에 적용되고 있고, 최근에는 차량에 탑재되어 차량의 이동성을 향상시키고 있다. 이러한 레이더 장치는 전자기파를 이용하여, 차량의 주변환경에 대한 정보를 탐지한다. 그리고, 해당 정보가 차량의 이동에 이용됨에 따라 차량 이동성의 효율이 향상될 수 있다. 이를 위해, 레이더 장치는 안테나를 구비하여 전자기파를 송수신한다.2. Description of the Related Art [0002] Radar devices have been applied to various technical fields, and in recent years, they have been mounted on vehicles to improve the mobility of vehicles. Such a radar device uses electromagnetic waves to detect information about the environment of the vehicle. The efficiency of the vehicle mobility can be improved as the information is used for moving the vehicle. To this end, the radar device includes an antenna to transmit and receive electromagnetic waves.
한편, 차량용 레이더는 장거리용 레이더 장치(LRR; long range radar)와 근거리용 레이더 장치(SRR; short range radar)로 분류될 수 있으며, 장거리용 레이더 장치의 경우 77GHz 대역의 주파수를 주로 사용하고, 근거리용 레이더 장치의 경우 24GHz 대역을 주로 사용하고 있다. On the other hand, a vehicle radar can be classified into a long range radar (LRR) and a short range radar (SRR). In the case of a long distance radar device, a frequency of 77 GHz is mainly used, The radar device is mainly used in the 24 GHz band.
장거리용 레이더 장치와 근거리용 레이더 장치를 모두 포함하는 차량용 레이더가 동시에 장거리와 근거리에 배치되는 물체를 탐지하기 위한 FOV(Field Of View)와 탐지거리를 확보하기 위해, 최적의 안테나 채널 간의 간격 배치 및 안테나 이득 확보가 필요하다. A vehicle radar including both a long-range radar device and a near-field radar device is required to simultaneously determine the distance between the optimal antenna channels to secure a detection distance and a field of view (FOV) for detecting long- It is necessary to secure antenna gain.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 하나의 통신 소자에 공통 연결된 송신 안테나 소자와 수신 안테나 소자를 포함하는 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a radar module including a transmitting antenna element and a receiving antenna element commonly connected to one communication element, and a radar apparatus for a vehicle including the same.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 통신 소자의 서로 다른 송신 채널에 각각 연결된 송신 안테나의 조합을 통해 하나의 송신 안테나 소자를 이용하여 장거리, 중거리 및 근거리 범위 내에서 물체를 감지할 수 있는 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치를 제공한다.In an embodiment of the present invention, a radar module capable of sensing an object within a long distance, a medium distance, and a short range using one transmission antenna element through a combination of transmission antennas connected to different transmission channels of the communication element And a radar device for a vehicle including the same.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 통신 소자의 각 채널의 차동 라인을 그대로 급전 라인으로 사용하여 발룬(Balun)을 제거할 수 있는 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치를 제공한다.Also, in the embodiment of the present invention, a radar module capable of removing baluns by using a differential line of each channel of a communication element as a feed line, and a radar device for a vehicle including the radar module are provided.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 좌우 대칭 구조의 복수의 송신 안테나 어레이로 구성된 안테나 소자를 포함하는 레이더 모듈 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치를 제공한다.In addition, in the embodiment of the present invention, there is provided a radar module including an antenna element composed of a plurality of transmission antenna arrays having a bilaterally symmetrical structure and a radar device for a vehicle including the radar module.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that the technical objectives to be achieved by the embodiments are not limited to the technical matters mentioned above and that other technical subjects not mentioned are apparent to those skilled in the art to which the embodiments proposed from the following description belong, It can be understood.
본 발명의 실시 예에 따른 레이더 모듈은, 송신 신호를 송신하는 송신 안테나 소자; 상기 송신 신호의 반사에 따른 수신 신호를 수신하는 수신 안테나 소자; 및 상기 송신 안테나 소자와 연결되는 복수의 송신 채널과, 상기 수신 안테나 소자와 연결되는 복수의 수신 채널을 포함하며, 상기 송신 신호 및 수신 신호를 처리하는 통신 소자;를 포함하고, 상기 송신 안테나 소자는, 상기 복수의 송신 채널 중 제1 송신 채널과 연결되는 제 1 송신 안테나부와, 상기 복수의 송신 채널 중 제2 송신 채널과 연결되는 제 2 송신 안테나부와, 상기 복수의 송신 채널 중 제3 송신 채널과 연결되는 제 3 송신 안테나부를 포함하고, 상기 제 1 송신 안테나부와 상기 제 3 송신 안테나부는, 상기 제 2 송신 안테나부를 사이에 두고 상기 제 2 송신 안테나부의 양측에 각각 배치되며, 상기 제 2 송신 안테나부를 중심으로 상호 대칭 구조를 가진다.A radar module according to an embodiment of the present invention includes: a transmission antenna element for transmitting a transmission signal; A reception antenna element for receiving a reception signal according to reflection of the transmission signal; And a communication element including a plurality of transmission channels connected to the transmission antenna element and a plurality of reception channels connected to the reception antenna element and processing the transmission signal and the reception signal, A first transmission antenna unit connected to a first transmission channel of the plurality of transmission channels; a second transmission antenna unit connected to a second transmission channel of the plurality of transmission channels; And a third transmission antenna unit connected to the first transmission antenna unit and the second transmission antenna unit, wherein the first transmission antenna unit and the third transmission antenna unit are respectively disposed on both sides of the second transmission antenna unit with the second transmission antenna unit interposed therebetween, And has a mutually symmetric structure around the transmitting antenna portion.
또한, 상기 제 1 송신 안테나부는, 제 1 급전점과, 상기 제 1 급전점으로부터 연장되는 제 1 급전 선로와, 상기 제 1 급전 선로의 양측에 상호 일정 간격 이격되어 교대로 배치되는 다수 개의 제 1 방사체들을 포함하고, 상기 제 3 송신 안테나부는, 제 2 급전점과, 상기 제 2 급전점으로부터 연장되는 제 2 급전 선로와, 상기 제 2 급전 선로의 양측에 상호 일정 간격 이격되어 교대로 배치되며, 상기 다수 개의 제 1 방사체들과 대칭되는 다수 개의 제 2 방사체들을 포함한다.The first transmission antenna unit may include a first feed point, a first feed line extending from the first feed point, and a plurality of second feed lines disposed at opposite sides of the first feed line, Wherein the third transmission antenna portion includes a second feed point, a second feed line extending from the second feed point, and a second feed line disposed on both sides of the second feed line, And a plurality of second radiators that are symmetrical with the plurality of first radiators.
또한, 상기 다수 개의 제 1 방사체들 중 상기 제 1 급전점에 인접한 방사체는, 상기 제 1 급전 선로 상에서 상기 제 1 급전 선로와 수직한 제 1 방향으로 배열되고, 상기 다수 개의 제 2 방사체들 중 상기 제 2 급전점에 인접한 방사체는, 상기 제 2 급전 선로 상에서 상기 제 2 급전 선로와 수직한 제 2 방향으로 배열되며, 상기 제 1 방향은, 상기 제 2 방향의 반대 방향이다.In addition, among the plurality of first radiators, a radiator adjacent to the first feed point is arranged in a first direction perpendicular to the first feeder line on the first feeder line, The radiator adjacent to the second feed point is arranged on the second feed line in a second direction perpendicular to the second feed line, and the first direction is opposite to the second direction.
또한, 상기 제 1 송신 안테나부는, 서로 동일한 구조를 가지는 복수의 제 1 안테나 어레이를 포함하고, 상기 제 2 송신 안테나부는, 서로 동일한 구조를 가지는 복수의 제 2 안테나 어레이를 포함하며, 상기 복수의 제 1 안테나 어레이는, 상기 복수의 제 2 안테나 어레이와 각각 대칭 구조를 가진다.It is preferable that the first transmission antenna section includes a plurality of first antenna arrays having the same structure and the second transmission antenna section includes a plurality of second antenna arrays having the same structure, One antenna array has a symmetrical structure with each of the plurality of second antenna arrays.
또한, 상기 제 1 송신 안테나부는, 상기 통신 소자의 상기 제 1 채널의 차동 라인과 연결되는 제 1 임피던스 매칭부를 포함하고, 상기 제 3 송신 안테나부는, 상기 통신 소자의 상기 제 3 채널의 차동 라인과 연결되는 제 2 임피던스 매칭부를 포함하며, 상기 제 1 임피던스 매칭부의 형상은, 상기 제 2 임피던스 매칭부의 형상과 대칭이다.The first transmission antenna unit may include a first impedance matching unit connected to a differential line of the first channel of the communication device and the third transmission antenna unit may include a differential line of the third channel of the communication device, And the shape of the first impedance matching part is symmetric with the shape of the second impedance matching part.
또한, 상기 제 2 송신 안테나부는, 급전부와, 상기 급전부의 일측에 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 방사체들을 포함하고, 상기 급전부는, 상기 통신 소자의 상기 제 2 채널의 차동 라인과 직접 연결되며, 상기 제 2 채널의 차동 라인은, 상기 제 2 송신 안테나부의 급전 선로의 일부를 구성한다.The second transmission antenna unit may include a feeder and a plurality of radiators disposed at a predetermined distance on one side of the feeder, wherein the feeder is connected directly to the differential line of the second channel of the communication device And the differential line of the second channel constitutes a part of the feed line of the second transmission antenna section.
또한, 상기 제 2 송신 안테나부는, 상기 제 2 채널의 차동 라인 중 제 1 라인에 연결되는 제 3 급전 선로와, 상기 제 3 급전 선로의 일측에 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 제 3 방사체를 포함하는 제 1 어레이부와, 상기 제 2 채널의 차동 라인 중 제 2 라인에 연결되는 제 4 급전 선로와, 상기 제 4 급전 선로의 일측에 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 제 4 방사체를 포함하는 제 2 어레이부를 포함한다.The second transmission antenna unit may include a third feed line connected to a first line of the differential lines of the second channel and a plurality of third radiators spaced apart at a predetermined distance from the third feed line A fourth feed line connected to a second one of the differential lines of the second channel, and a plurality of fourth radiators arranged at a certain distance apart from the fourth feed line, 2 array section.
또한, 상기 복수의 제 3 방사체들은, 상기 제 3 급전 선로 상에서 상기 제 3 급전 선로와 수직한 제 1 방향으로 배열되며, 상기 복수의 제 4 방사체들은, 상기 제 4 급전 선로 상에서 상기 제 4 급전 선로와 수직한 제 2 방향으로 배열되며, 상기 제 1 방향은, 상기 제 2 방향의 반대 방향이다.The plurality of third radiators are arranged on the third feed line in a first direction perpendicular to the third feed line, and the plurality of fourth radiators are arranged on the fourth feed line, And the first direction is a direction opposite to the second direction.
또한, 상기 제 1 어레이부는, 상기 제 2 어레이부와 대칭 구조를 가진다.The first array portion has a symmetrical structure with the second array portion.
또한, 상기 복수의 제 3 방사체들은, 상기 제 3 급전 선로 상에서 일정 각도 기울어져 배치되고, 상기 복수의 제 4 방사체들은, 상기 제 4 급전 선로 상에서 일정 각도 기울어져 배치되며, 상기 복수의 제 3 방사체들은, 상기 제 3 급전 선로 상에서 상기 복수의 제 4 방사체들과 마주보며 배치된다.The plurality of third radiators are arranged at a predetermined angle on the third feed line, the plurality of fourth radiators are arranged at a predetermined angle on the fourth feed line, Are arranged on the third feed line so as to face the plurality of fourth radiators.
또한, 상기 제 1 송신 안테나 및 상기 제 3 송신 안테나는, 중거리 감지 안테나이고, 상기 제 2 송신 안테나는, 근거리 감지 안테나이다.Also, the first transmission antenna and the third transmission antenna are a medium-distance sensing antenna, and the second transmission antenna is a near-field sensing antenna.
한편, 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치는 케이스; 및 상기 케이스 내에 수용되고, 레이더 모듈을 실장하는 인쇄회로기판을 포함하고, 상기 레이더 모듈은, 송신 신호를 송신하는 송신 안테나 소자와, 상기 송신 신호의 반사에 따른 수신 신호를 수신하는 수신 안테나 소자와, 상기 송신 안테나 소자와 연결되는 복수의 송신 채널과, 상기 수신 안테나 소자와 연결되는 복수의 수신 채널을 포함하며, 상기 송신 신호 및 수신 신호를 처리하는 통신 소자;를 포함하고, 상기 송신 안테나 소자는, 상기 복수의 송신 채널 중 제1 송신 채널과 연결되는 제 1 송신 안테나부와, 상기 복수의 송신 채널 중 제2 송신 채널과 연결되는 제 2 송신 안테나부와, 상기 복수의 송신 채널 중 제3 송신 채널과 연결되는 제 3 송신 안테나부를 포함하고, 상기 제 1 송신 안테나부는, 제 1 급전점과, 상기 제 1 급전점으로부터 연장되는 제 1 급전 선로와, 상기 제 1 급전 선로의 양측에 상호 일정 간격 이격되어 교대로 배치되는 다수 개의 제 1 방사체들을 포함하고, 상기 제 3 송신 안테나부는, 제 2 급전점과, 상기 제 2 급전점으로부터 연장되는 제 2 급전 선로와, 상기 제 2 급전 선로의 양측에 상호 일정 간격 이격되어 교대로 배치되며, 상기 다수 개의 제 1 방사체들과 대칭 구조를 가지는 다수 개의 제 2 방사체들을 포함한다.Meanwhile, a radar apparatus for a vehicle according to an embodiment includes a case; And a printed circuit board housed in the case and mounted with a radar module, wherein the radar module comprises: a transmitting antenna element for transmitting a transmitting signal; a receiving antenna element for receiving a receiving signal according to the reflection of the transmitting signal; A plurality of transmission channels connected to the transmission antenna elements, and a plurality of reception channels connected to the reception antenna elements, the communication device processing the transmission signals and the reception signals, A first transmission antenna unit connected to a first transmission channel of the plurality of transmission channels; a second transmission antenna unit connected to a second transmission channel of the plurality of transmission channels; And a third transmission antenna unit connected to the channel, wherein the first transmission antenna unit includes a first feeding point and a second feeding point extending from the first feeding point And a plurality of first radiators arranged alternately spaced apart from each other at a predetermined interval on both sides of the first feed line, wherein the third transmission antenna section includes a second feed point and a second feed point And a plurality of second radiators arranged alternately spaced apart from each other at both sides of the second feeder line and having a symmetrical structure with the plurality of first radiators.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 분리되어 있는 송신용 통신 소자와 수신용 통신 소자를 하나의 통신 소자로 통합함에 따라 레이더 장치의 부피를 최소화할 수 있으며, 이에 따른 제품 가격을 낮출 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the volume of the radar device can be minimized by integrating the previously separated communication communication device and the receiving communication device into one communication device, thereby lowering the product price accordingly .
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 도로 주행 상황에 따른 최적화된 레이더 안테나 빔 패턴을 구현함으로써, 사각지대 개선 및 목표 탐지 향상에 따른 교통사고 위험을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by implementing the optimized radar antenna beam pattern according to the road driving situation, it is possible to reduce the risk of traffic accident due to improvement of blind spot and improvement of target detection.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 장거리용 안테나, 근거리용 안테나 및 중거리용 안테나로 분리되어 있던 레이더 모듈을 하나의 통합형으로 구현함으로써, 레이더 모듈의 사이즈를 축소를 달성할 수 있으며, 이에 따른 차량 디자인의 자유도 및 비용 절감의 효과가 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the radar module, which has been previously divided into the long-distance antenna, the near-field antenna, and the middle-distance antenna, can be integrally implemented, This has the effect of reducing the degree of freedom and cost of the vehicle design.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 복수의 송신 안테나 어레이를 대칭 구조로 형성함으로써, 상기 복수의 송신 안테나 어레이에 동일 파워 및 동일 위상의 신호를 공급할 수 있으며, 이에 따른 상기 복수의 송신 안테나 어레이 사이에 발생하는 신호 불균형 문제를 해결할 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, by forming a plurality of transmission antenna arrays in a symmetrical structure, signals having the same power and same phase can be supplied to the plurality of transmission antenna arrays, The problem of signal imbalance that occurs can be solved.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 복수의 송신 안테나 어레이 중 중앙에 배치된 송신 안테나 어레이의 신호 라인에 배치되는 발룬을 제거함으로써, 신호 라인의 비대칭 및 방사 패턴의 좌우 비대칭 문제를 해결할 수 있으며, 이에 따른 탐지 특성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to solve the asymmetry of the signal line and the asymmetrical problem of the radiation pattern by eliminating the balun disposed in the signal line of the transmit antenna array arranged at the center among the plurality of transmit antenna arrays , Thereby improving the detection characteristics.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 모듈의 내부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 상기 레이더 모듈이 배치된 인쇄회로기판을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 안테나 어레이를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 제 1 송신 안테나부(411)의 안테나 어레이 구조를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 제 3 송신 안테나부(413)의 안테나 어레이 구조를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 제 2 송신 안테나부(412)의 안테나 어레이 구조를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 제 2 송신 안테나부(412)의 안테나 어레이 구조의 변형 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 안테나 소자의 전체 구조를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송신 안테나 소자의 전체 구조를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 안테나부의 조합 동작에 따른 이득 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 각각의 송신 안테나의 개별 동작에 따른 이득 그래프이다.
도 13 내지 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 각각의 동작 모드에서의 레이더 모듈의 연결 구성을 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제1 실시 예에 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 차량의 측후방에 장착한 평면도이다.
도 24는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 25는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.1 is an exploded perspective view of a radar apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an internal configuration of a radar module according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a radome of a radar apparatus for a vehicle and a printed circuit board on which the radar module is disposed according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a plurality of antenna arrays according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing an antenna array structure of the first
FIG. 6 is a view showing an antenna array structure of the third
FIG. 7 is a view showing an antenna array structure of the second
FIG. 8 is a view showing a modification of the antenna array structure of the second
9 is a diagram illustrating an overall structure of a transmission antenna according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an overall structure of a transmitting antenna element according to another embodiment of the present invention.
11 is a gain graph according to a combining operation of a transmission antenna according to an embodiment of the present invention.
12 is a gain graph according to an individual operation of each transmit antenna according to an embodiment of the present invention.
13 to 17 are views showing a connection configuration of a radar module in each operation mode according to an embodiment of the present invention.
18 is a cross-sectional view showing a radome and a printed circuit board of a radar apparatus for a vehicle according to the first embodiment of the present invention.
19 is a plan view of a radome of a radar apparatus for a vehicle according to the first embodiment of the present invention.
20 is a plan view of a radome of a radar apparatus for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
21 is a sectional view showing a radome and a printed circuit board of a radar apparatus for a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
22 is a plan view of a radome of a radar apparatus for a vehicle according to the third embodiment of the present invention.
23 is a plan view showing a radar device for a vehicle according to an embodiment of the present invention mounted on the rear side of the vehicle.
FIG. 24 is a flowchart for explaining a stepwise control method of a radar apparatus for a vehicle according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 25 is a flowchart for explaining a stepwise control method of a radar apparatus for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
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.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 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.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.The vehicle described herein may be a concept including a car, a motorcycle. Hereinafter, the vehicle will be described mainly with respect to the vehicle.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.The vehicle described in the present specification may be a concept including both an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, and an electric vehicle having an electric motor as a power source.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.In the following description, the left side of the vehicle means the left side in the running direction of the vehicle, and the right side of the vehicle means the right side in the running direction of the vehicle.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a radar apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 차량용 레이더 장치(100)는 케이스(110), 커넥터(120), 보조 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB, 130), 브라켓(bracket; 140), 인쇄회로기판(150), 차폐부(160), 레이돔(170) 및 방수링(waterproof ring; 180)을 포함한다. 1, a
케이스(110)는 커넥터(120), 보조 인쇄회로기판(130), 브라켓(140), 인쇄회로기판(150) 및 차폐부(160)를 수용할 수 있다.The
커넥터(120)는 차량용 레이더 장치(100)와 외부 장치 간 신호를 송수신할 수 있다. 예컨대, 커넥터(120)는 캔(controller area network; CAN) 커넥터일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.The
보조 인쇄회로기판(130)은 전원 및 신호 처리를 위한 회로가 실장될 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. The auxiliary printed
브라켓(140)은 보조 인쇄회로기판(130)의 신호 처리 과정 중에 발생하는 노이즈(noise)를 차단할 수 있다.The
인쇄회로기판(150)은 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC(integrated circuit) 칩이 실장될 수 있다. 상기 복수의 안테나 어레이는 일렬로 배열된 복수의 광각 안테나를 포함할 수 있으나, 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 상기 IC 칩은 밀리미터파 RFIC(radio frequency IC) 일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. The printed
상기 IC 칩은 송신용 안테나 및 수신용 안테나와 공통 연결되며, 그에 따라 송신 신호 및 수신 신호를 모두 처리하는 통합된 통신 소자이다.The IC chip is an integrated communication device that is commonly connected to a transmitting antenna and a receiving antenna, thereby processing both a transmitting signal and a receiving signal.
또한, 상기 복수의 안테나 어레이는, 송신 안테나 소자와 수신 안테나 소자를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 송신 안테나 소자는, 상기 통신 소자의 서로 다른 송신 채널에 각각 연결되는 단일 채널로 구성된 복수의 송신 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 즉, 상기 송신 안테나 어레이는, 통신 소자의 제 1 송신 채널에 연결된 제 1 송신 안테나의 안테나 어레이들과, 상기 통신 소자의 제 2 송신 채널에 연결된 제 2 송신 안테나의 안테나 어레이들과, 상기 통신 소자의 제 3 송신 채널에 연결된 제 3 송신 안테나의 안테나 어레이들을 포함할 수 있다.또한, 상기 수신 안테나 소자는, 상기 통신 소자의 서로 다른 수신 채널에 각각 연결되는 복수의 수신 안테나 어레이를 포함할 수 있다.In addition, the plurality of antenna arrays may include a transmitting antenna element and a receiving antenna element. Herein, the transmission antenna elements may include a plurality of transmission antenna arrays each composed of a single channel connected to different transmission channels of the communication elements. That is, the transmission antenna array includes antenna arrays of a first transmission antenna connected to a first transmission channel of a communication element, antenna arrays of a second transmission antenna connected to a second transmission channel of the communication element, The receive antenna elements may include a plurality of receive antenna arrays each coupled to a different receive channel of the communication device, .
실시 예에 따라, 보조 인쇄회로기판(130)은 상기 복수의 안테나 어레이 및 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되는 IC 칩이 실장될 수 있다. 보조 인쇄회로기판(130)과 인쇄회로기판(150)은 브라켓(140)을 사이에 두고 이격되어 배치될 수 있다. According to the embodiment, the auxiliary printed
차폐부(160)는 인쇄회로기판(150)의 상기 IC 칩으로부터 발생하는 RF 신호를 차폐할 수 있다. 이를 위해, 차폐부(160)는 인쇄회로기판(150)의 상기 IC 칩과 대응하는 영역에 형성될 수 있다.The shielding
레이돔(170)은 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 레이돔(170)은 케이스(110)와 체결될 수 있다. 레이돔(170)은 전파의 감쇠가 적은 물질로 이루어질 수 있고, 전기절연체일 수 있다. The
방수링(180)은 레이돔(170)과 케이스(110) 사이에 배치되어 차량용 레이더 장치(100)의 침수를 방지할 수 있다. 예컨대, 방수링(180)은 탄성 소재로 형성될 수 있다.The
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 모듈의 내부 구성을 도시하는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 상기 레이더 모듈이 배치된 인쇄회로기판을 나타내는 사시도이다.FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a radar module according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing a radome of a radar device for a vehicle and a printed circuit board on which the radar module is disposed according to an embodiment of the present invention. to be.
도 2 및 3을 참조하면, 인쇄회로기판(150)은 복수의 안테나 어레이를 포함하는 복수의 안테나부와 통신 소자(430)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3, the printed
상기 복수의 안테나 어레이를 포함하는 복수의 안테나부는 인쇄회로기판(150)상에 배치되는 송신 안테나 소자(410)와 수신 안테나 소자(420)를 포함할 수 있다.The plurality of antenna units including the plurality of antenna arrays may include a transmitting
송신 안테나 소자(410)는 방사체(추후 설명)를 포함할 수 있고, 방사체는 송신 안테나 소자(410)에서 신호를 방사한다. 즉, 방사체는 송신 안테나 소자(410)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 여기서, 방사체는 급전선로를 따라 배열되고, 방사체는 도전성 물질로 이루어진다. 방사체는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The transmit
상기 송신 안테나 소자(410)는 복수의 안테나 어레이를 포함하는 복수의 송신 안테나부를 포함할 수 있다. 그리고 상기 복수의 송신 안테나부는 상기 통신 소자(430)의 서로 다른 송신 채널에 각각 연결되며, 상기 통신 소자(430)를 통해 공급되는 신호에 따라 선택적으로 상기 방사 패턴을 형성한다.The
수신 안테나 소자(420)는 복수의 수신 안테나 어레이를 포함할 수 있고, 방사체를 포함할 수 있다. 방사체는 수신 안테나 소자(420)의 방사 패턴을 형성한다. 여기서, 방사체는 급전선로를 따라 배열되고, 도전성 물질로 이루어진다. 또한, 방사체는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The receive
통신 소자(430)는 상기 복수의 안테나 어레이와 연결된다. 통신 소자(430)는 예컨대, 밀리미터파 RFIC를 포함할 수 있다. 통신 소자(430)는 송신 데이터로부터 송신 신호를 생성하여 송신 안테나 소자(410)로 출력하고, 수신 안테나 소자(420)로부터 신호를 수신하여 수신 신호로부터 수신 데이터를 생성한다. The
제어부(440)는 차량 주행 중에 전방 물체를 감지하기 위하여 상기 레이더 모듈(100)을 구동시킬 수 있다. 즉, 제어부(440)는 상기 레이더 모듈(100)을 제어하여, 상기 차량의 현재 위치에서의 주변 영역에 존재하는 물체를 감지하도록 한다. 또한 제어부(440)는 상기 레이더 모듈(100)을 통해 송신 및 수신되는 송신 데이터와 수신 데이터를 처리한다. 제어부(440)는 상기 통신 소자(430)를 제어하여 송신 데이터로부터 송신 신호를 생성할 수 있다. 제어부(440)는 상기 통신 소자(430)를 제어하여, 수신 신호로부터 수신 데이터를 생성할 수 있다. 제어부(440)는 송신 데이터와 수신 데이터를 동기화할 수 있다. 제어부(440)는 수신 데이터로 CFAR 연산, 트래킹 연산, 타겟 선택 연산 등을 수행하여, 타겟에 대한 각도 정보, 속도 정보 및 거리 정보를 추출할 수 있다.The
레이돔(170)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171)와, 케이스(110)와 체결되는 테두리부(173)를 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(150)은 레이돔(170)의 덮개부(171)와 테두리부(173)의 높이 차이로 형성되는 공간에 배치될 수 있다. The
레이돔(170)은 상기 복수의 안테나 어레이가 순차로 배치되는 방향을 Y축 방향으로 정의할 수 있고, 상기 복수의 안테나 어레이가 순차로 배치되는 방향과 수직방향을 Y축 방향으로 정의할 수 있고, 상기 복수의 안테나 어레이와 수직방향을 Z축 방향으로 정의할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복수의 안테나 어레이를 구체적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a plurality of antenna arrays according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 통신 소자(430)는 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)와 공통 연결된다.Referring to FIG. 4, the
통신 소자(430)는 상기 송신 안테나 소자(410)와 연결되는 복수의 송신 채널을 가지고, 또한 상기 수신 안테나 소자(420)와 연결되는 복수의 수신 채널을 가진다.The
바람직하게, 상기 통신 소자(430)는 제 1 송신 채널(CH1), 제 2 송신 채널(CH2), 제 3 송신 채널(CH3)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 소자(430)는 제 1 수신 채널(CH1), 제 2 수신 채널(CH2), 제 3 수신 채널(CH3) 및 제 4 수신 채널(CH4)을 포함할 수 있다.Preferably, the
송신 안테나 소자(410)는 상기 제 1 송신 채널(CH1)과 연결되는 제 1 송신 안테나부(411), 상기 제 2 송신 채널(CH2)과 연결되는 제 2 송신 안테나부(412) 및 상기 제 3 송신 채널(CH3)과 연결되는 제 3 송신 안테나부(413)를 포함할 수 있다.The
그리고, 상기 수신 안테나 소자(420)는 상기 제 1 수신 채널(CH1)과 연결되는 제 1 수신 안테나부(421), 상기 제 2 수신 채널(CH2)과 연결되는 제 2 수신 안테나부(422), 상기 제 3 수신 채널(CH3)과 연결되는 제 3 수신 안테나부(423), 및 상기 제 4 수신 채널(CH4)과 연결되는 제 4 수신 안테나부(424)를 포함할 수 있다.The receiving
이때, 본 발명의 실시 예에서 상기 제 1 내지 3 송신 안테나부(411, 412, 413)는 서로 다른 구조를 가지는 단일 채널 및 복수의 어레이로 구성된 안테나일 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나부(411, 412, 413)는 중앙에 제 2 송신 안테나부(412)가 배치되고, 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 양측에 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413)가 각각 배치될 수 있다.In this case, in the embodiment of the present invention, the first to third
이때, 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 서로 다른 안테나 구조를 가진다. 다시 말해서, 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 상기 제 2 송신 안테나부(412)를 중심으로 서로 대층 구조를 갖는다.At this time, the first
또한, 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 서로 동일 타입의 안테나이다. 다시 말해서, 상기 제 1 송신 안테나부(411) 및 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 중거리용 레이더 장치(MRR:Middle Range Radar)이다.The first
이에 따라, 상기 제 1 송신 안테나부(411) 및 상기 제 3 송신 안테나부(413)가 서로 동일한 대역의 주파수를 사용하여 중거리 범위 내에 있는 물체를 탐지한다.Accordingly, the first
한편, 상기와 같이 상기 제 1 송신 안테나부(411) 및 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 서로 동일 타입의 안테나이기 때문에, 서로 동일한 구조의 어레이를 가지게 된다. 그리고, 상기 제 1 송신 안테나부(411)를 구성하는 어레이의 방사체의 배치 방향이나 배치 간격은 상기 제 3 송신 안테나부(413)를 구성하는 어레이의 방사체의 배치 방향이나 배치 간격과 동일하다.As described above, since the first
이때, 상기와 같이 제 1 송신 안테나부(411)와 제 3 송신 안테나부(413)는 상기 제 2 송신 안테나부(412)를 중심으로 서로 다른 방향에 배치된다. 이에 따라, 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413) 사이에는 위상 차이가 발생하며, 상기 위상 차이를 보상하기 위하여, 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413)를 구성하는 발룬의 형태에 변화를 주게 된다. At this time, the first
즉, 상기 제 1 송신 안테나부(411)를 구성하는 발룬의 길이는 상기 제 3 송신 안테나부(413)를 구성하는 발룬의 길이와 다르며, 상기 발룬의 비대칭 구조에 따라 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413) 사이에 비대칭 문제가 발생하게 된다. 따라서, 종래에서는 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413)를 가지는 안테나 장치의 경우, 동일 파워와 동일 위상의 신호를 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 제 3 송신 안테나부(413)에 각각 입력하기 힘들었다.That is, the length of the baluns constituting the first
따라서, 본 발명에서는 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 어레이 구조를 서로 대칭 구조를 가지도록 함으로써, 상기 제 1 송신 안테나부(411)를 구성하는 발룬과, 상기 제 3 송신 안테나부(413)를 구성하는 발룬 사이에도 대칭 구조가 이루어지도록 한다.Therefore, in the present invention, the array structure of the first
상기 제 1 송신 안테나부(411)의 어레이 구조와 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 어레이 구조에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다. The array structure of the first
또한, 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 상기 제1 송신 안테나부(411)와 상기 제3 송신 안테나부(413)와는 다르게 통신 소자의 차동 라인과 연결되는 발룬과 같은 부가 구성없이, 상기 통신 소자과 직접 연결된다. 즉, 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 차동 라인과 연결되는 발룬과 같은 구조물을 포함하지 않는다. 이는, 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 안테나 어레이 구조가 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 안테나 어레이 구조와 상호 좌우 대칭 구조를 가지기 때문이다.In addition, the second
따라서, 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 상기 통신 소자의 차동 라인을 그대로 급전 라인으로 사용한다. 즉, 종래에는 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 상기 통신 소자의 차동 라인을 그대로 급전 라인으로 사용하지 못하였으며, 상기 차동 라인과 상기 제 2 송신 안테나부(412) 사이에는 발룬과 같은 임피던스 매칭을 위한 추가적인 소자가 배치되어야만 했다. 그러나 본 발명에서는 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 앞단에 배치되어야만 했던 상기 발룬과 같은 소자를 삭제할 수 있으며, 이에 따른 안테나 어레이의 디자인 자유도를 확보하면서 감지 특성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the second
또한, 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 상기 제 1 송신 안테나부(411) 및 상기 제 2 송신 안테나부(412)와는 다르게 근거리용 레이더 장치(SRR; short range radar)이다. The second
상기 제 1 내지 3 송신 안테나부의 구체적인 어레이 구조에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.A detailed array structure of the first to third transmission antenna portions will be described in more detail below.
이에 따라, 본 발명의 제 1 실시 예에서의 송신 안테나 소자(410)는 상기 각각의 송신 채널(CH1, CH2, CH3)에 연결된 제 1 내지 3 송신 안테나부(411, 412, 413)의 조합을 통해 서로 다른 방사 패턴을 형성한다. Accordingly, the
수신 안테나 소자(420)는 상기와 같이 제 1 내지 4 수신 안테나부(421, 422, 423, 424)를 포함하여, 그에 따라 상기 송신 안테나 소자(410)를 통해 송신된 송신 신호에 대한 수신 신호를 수신할 수 있다.The
한편, 통신 소자(430)는 송신 데이터로부터 송신 신호를 생성할 수 있다. 이를 위해, 통신 소자(430)는 각각의 송신 채널을 통해 상기 송신 안테나 소자(410)로 송신 신호를 출력할 수 있다. 이를 위해, 상기 통신 소자(430)는 발진부(미도시)를 구비할 수 있고, 예컨대 상기 발진부는 전압 제어 발진기(voltage controlled oscillator; VCO) 및 발진기(oscillator)를 포함할 수 있다.On the other hand, the
또한, 상기 통신 소자(430)는 수신 안테나 소자(420)로부터 수신 신호를 수신할 수 있다. 상기 통신 소자(430)는 상기 수신 신호로부터 수신 데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해, 상기 통신 소자(430)는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA; 도시되지 않음) 및 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital Converter; ADC; 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 상기 저잡음 증폭기는 수신 신호를 저잡음 증폭할 수 있고, 상기 아날로그-디지털 변환기는 수신 신호를 아날로그 신호에서 디지털 데이터로 변환하여 수신 데이터를 생성할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 송신 안테나 소자(410)는 송신 신호를 공중으로 송신하고, 상기 수신 안테나 소자(420)는 공중으로부터 수신 신호를 수신할 수 있다. 여기에서, 상기 송신 신호는 레이더 모듈(10)에서 송출되는 무선 신호를 나타낸다. 그리고 수신 신호는 상기 송신 신호가 타겟(TARGET)에 의해 반사됨에 따라 상기 레이더 모듈(100)로 유입되는 무선 신호를 나타낸다.That is, the
한편, 본 발명의 실시 예에서, 상기 제 1 송신 안테나부(411)는 중거리용 송신 안테나 어레이이고, 제 2 송신 안테나부(412)는 근거리용 송신 안테나 어레이이며, 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 대칭 구조를 가지는 중거리용 송신 안테나 어레이이다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, the first
이때, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 송신 안테나부(412)를 구성하는 근거리용 송신 안테나부의 안테나 어레이는, 상기 제 1 송신 안테나 어레이(411) 및 제 3 송신 안테나 어레이(413)를 구성하는 중거리용 송신 안테나 어레이보다 작은 사이즈로 형성될 수 있다.At this time, as shown in the figure, the antenna array of the short-distance transmission antenna section constituting the second
그리고 상기 제 1 송신 안테나부(411), 제 2 송신 안테나부(412) 및 제 3 송신 안테나부(413)는 각각 상기 통신 소자(430)의 서로 다른 송신 채널에 연결되기 위해, 단일 채널로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 송신 안테나부(411), 제 2 송신 안테나부(412) 및 제 3 송신 안테나부(413) 각각은 단일 어레이로 구성될 수 있으며, 이와 다르게 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 어레이로 구성될 수도 있다.The first
한편, 본 발명의 실시 예에 따르면, 안테나 소자에서 방사되는 메인 빔의 패턴이 매우 넓은 형태가 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 아래와 같은 효과를 가져온다.Meanwhile, according to the embodiment of the present invention, it can be confirmed that a pattern of the main beam radiated from the antenna element appears in a very wide shape, which brings about the following effects.
즉, 안테나 소자를 1채널씩 사용하는 경우, 일반적인 안테나 게인과 송신 전력을 합한 ERIP(Equivalent isotropically radiated power)를 가지고 되나, 본 발명에서는 각각의 채널에서 송신 전력이 증가함에 따라 더 높은 ERIP를 가지게 된다. 예를 들어, 기존에는 15 dBi(Antenna Gain)와 10 dBm (Tx power)를 합한 25 dBm의 ERIP를 갖게 되나, 본 발명에 따른 실시 예에서는 송신 전력이 증가함에 따라 14.7dBm의 송신 전력을 갖게 되어, 전체적인 성능을 4.7dB 정도 향상시킬 수 있다.In other words, when one antenna element is used for each channel, the antenna has an equivalent isotropically radiated power (ERIP), which is a sum of an antenna gain and a transmission power. However, according to the present invention, a higher ERIP is obtained as the transmission power increases in each channel . For example, conventionally, an ERIP of 25 dBm including 15 dBi (Antenna Gain) and 10 dBm (Tx power) is obtained. However, in the embodiment of the present invention, the transmission power is increased to 14.7 dBm as the transmission power increases , The overall performance can be improved by about 4.7 dB.
도 5는 도 4에 도시된 제 1 송신 안테나부(411)의 안테나 어레이 구조를 보여주는 도면이고, 도 6은 도 4에 도시된 제 3 송신 안테나부(413)의 안테나 어레이 구조를 보여주는 도면이며, 도 7은 도 4에 도시된 제 2 송신 안테나부(412)의 안테나 어레이 구조를 보여주는 도면이다. 또한, 도 8은 도 7에 도시된 제 2 송신 안테나부(412)의 안테나 어레이 구조의 변형 예를 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a view showing the antenna array structure of the first
도 5를 참조하면, 제 1 송신 안테나부(411)는 복수의 어레이로 구성된 단일 채널을 포함할 수 있다. 그리고, 제 1 송신 안테나부(411)는 급전선로와 급전점을 포함하는 급전부와 복수의 방사체를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the first
실시 예에서, 상기 제 1 송신 안테나부(411)는 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)를 포함할 수 있다. 한편, 도면 상에서는 상기 제 1 송신 안테나부(411)가 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)만을 포함한다고 하였으나, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 제 1 송신 안테나부(411)를 구성하는 안테나 어레이의 수는 더 증가할 수 있을 것이다.In an embodiment, the first
실시 예에서, 제 1 어레이(a1)는 급전선로(4111), 급전점(4118), 복수의 방사체를 포함할 수 있다. In the embodiment, the first array a1 may include a
급전선로(4111)는 복수의 방사체에 신호를 공급하기 위해 급전점(4118)으로부터 연장되어 배치될 수 있다. 급전선로(4111)는 일 방향으로 연장되고 타 방향으로 상호 나란하게 배열된다. 급전선로(4111)는 상호로부터 일정 간격으로 이격되어 배치되고, 급전선로(4111)의 일 단부로부터 타 단부로 신호가 전달될 수 있다.The
급전점(4118)는 급전선로(4111)의 일단에 연결되어 급전선로(4111)에 신호를 공급할 수 있다.The
복수의 방사체들은 제 1 송신 안테나부(411)에서 신호를 방사한다.The plurality of radiators emit a signal at the first
상기 복수의 방사체들은 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 상기 복수의 방사체들은 급전선로(4111)에 분산되어 배치된다. 상기 복수의 방사체들은 급전선로(4111)들을 따라 배열된다. The plurality of radiators form a radiation pattern of the first
한편, 상기 급전 선로(4111)와 상기 급전점(4118) 사이에는 발룬(Balanced-to-unbalanced)과 같은 임피던스 매칭부(도시하지 않음)가 배치된다. 상기 임피던스 매칭부는, 상기 급전점(4118)과 상기 통신 소자 사이의 복수의 차동 라인과 연결되고, 그에 따라 임피던스 매칭을 수행하여 상기 복수의 차동 라인을 하나의 신호 라인으로 출력한다. 또한, 상기 하나의 신호 라인은 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되기 위해 복수의 방향으로 분기될 수 있다.An impedance matching unit (not shown) such as balun-to-unbalanced is disposed between the
본 발명의 실시예에 따른 제 1 송신 안테나부(411)는 상기 복수의 방사체들이 상기 급전선로(4111)의 일측에만 배치되는 것이 아니라, 상기 급전선로(4111)의 양측에 각각 배치된다.The first
급전선로(4111)로부터 방사체(4115, 4116)들로 신호가 공급된다. 상기 복수의 방사체들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 복수의 방사체들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. Signals are supplied from the
제 2 어레이(a2)는 급전선로(4112), 급전점(4118), 복수의 방사체들을 포함할 수 있다. The second array a2 may include a
본 발명의 실시 예에 따른 제 1 송신 안테나부(411)는, 사이드 로브(side lobe)를 최소화하는 방사패턴을 형성하기 위해, 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)에 배치되는 방사체의 위상 중심(방사체 내의 중심점) 간의 간격이 λ/2 이하가 되도록 서로 교차 배치할 수 있다.The first
즉, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4113)와 제 2 어레이(a2)의 방사체(4114)간의 간격(H1)은 λ/2 이하가 되도록 한다.That is, the distance H1 between the
또한, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4113와 4115)간의 간격(H2)은 λ 이하가 되도록 한다.The distance H2 between the
또한, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4116)와 제 2 어레이(a2)의 방사체(4117)의 위상 중심간의 간격(H3)은 λ/2 이하로 배치한다.The interval H3 between the phase centers of the
다시 말해서, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4113)와 제 2 어레이(a2)의 방사체(4114)간의 간격(H1)은 λ/2 이하가 되도록 하고, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4113와 4115)간의 간격(H2)은 λ 이하가 되도록 하며, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4116)와 제 2 어레이(a2)의 방사체(4117)의 위상 중심간의 간격(H3)은 λ/2 이하로 배치하여, 사이드 로브를 최소화할 수 있다.In other words, the distance H1 between the
또한, 급전점(4118)에서 급전선로(4111)의 중심으로 연장될수록 방사체의 크기가 상이할 수 있다. 예컨대, 급전선로(4111)의 중심부에 배치되는 방사체는 급전점(4118)에 인접한 방사체보다 가로 폭은 좁아지고 세로 폭은 넓어지도록 배치하여 급전선로(4111)의 중심부에서 방사가 집중되어 사이드 로브를 최소화할 수 있다.In addition, the size of the radiator may be different from the
실시 예에서, 제 1 송신 안테나부(411)는 중거리용 송신 안테나로써, 장거리용 송신 안테나가 사용하는 주파수인 77GHz 대역과, 근거리용 송신 안테나가 사용하는 주파수인 24GHz 대역의 사이에 범위에 존재하는 주파수를 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.In the embodiment, the first
한편, 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2) 중 급전점(4118)과 가장 인접하게 배치된 방사체(4119a, 4119b)는 각각의 급전선로(4111, 4112)를 중심으로 서로 동일한 방향으로 배열된다.The
이때, 상기 제 1 송신 안테나부(411)는 상기 제 2 송신 안테나부(412)를 중심으로, 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 좌측에 배치된다. 따라서, 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)를 구성하는 방사체들 중 급전점(4118)과 가장 인접하게 배치된 방사체(4119a, 4119b)는 각각의 급전선로(4111, 4112)의 좌측 방향으로 배열될 수 있다.At this time, the first
또한, 상기 방사체(4119a, 4119b)과 인접한 상부 방사체들은, 상기 방사체(4119a, 4119b)의 배열 방향과 반대 방향인 상기 급전선로(4111, 4112)의 우측 방향으로 배열될 수 있다.The upper radiators adjacent to the
결론적으로, 상기 제 1 송신 안테나부(411)를 구성하는 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)는 서로 동일한 형상을 가질 수 있다.As a result, the first array a1 and the second array a2 constituting the first
도 6를 참조하면, 제 3 송신 안테나부(413)는 복수의 어레이로 구성된 단일 채널을 포함할 수 있다. 그리고, 제 3 송신 안테나부(413)는 급전선로와 급전점을 포함하는 급전부와 복수의 방사체를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the third
실시 예에서, 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)를 포함할 수 있다. 한편, 도면 상에서는 상기 제 3 송신 안테나부(413)가 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)만을 포함한다고 하였으나, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 제 3 송신 안테나부(411)를 구성하는 안테나 어레이의 수는 더 증가할 수 있을 것이다. In an embodiment, the third
바람직하게는, 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 어레이 수는, 상기 제 1 송신 안테나부(411)가 가지는 어레이 수와 동일하다. 즉, 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 어레이 수가 4개인 경우, 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 어레이 수도 4개이다. 다만, 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 어레이가 가지는 방사체들의 배치는, 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 어레이가 가지는 방사체들의 배치와 동일하지 않고, 서로 대칭 구조를 가진다.Preferably, the number of arrays of the third
실시 예에서, 제 1 어레이(a1)는 급전선로(4131), 급전점(4138), 복수의 방사체를 포함할 수 있다. In the embodiment, the first array a1 may include a
급전선로(4131)는 복수의 방사체에 신호를 공급하기 위해 급전점(4138)으로부터 연장되어 배치될 수 있다. 급전선로(4131)는 일 방향으로 연장되고 타 방향으로 상호 나란하게 배열된다. 급전선로(4131)는 상호로부터 일정 간격으로 이격되어 배치되고, 급전선로(4131)의 일 단부로부터 타 단부로 신호가 전달될 수 있다.The
급전점(4138)는 급전선로(4131)의 일단에 연결되어 급전선로(4131)에 신호를 공급할 수 있다.The
복수의 방사체들은 제 3 송신 안테나부(413)에서 신호를 방사한다.The plurality of radiators emit a signal at the third
상기 복수의 방사체들은 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 상기 복수의 방사체들은 급전선로(4131)에 분산되어 배치된다. 상기 복수의 방사체들은 급전선로(4131)들을 따라 배열된다. The plurality of radiators form a radiation pattern of the third
한편, 상기 급전 선로(4131)와 상기 급전점(4138) 사이에는 발룬(Balanced-to-unbalanced)과 같은 임피던스 매칭부(도시하지 않음)가 배치된다. 상기 임피던스 매칭부는, 상기 급전점(4138)과 상기 통신 소자 사이의 복수의 차동 라인과 연결되고, 그에 따라 임피던스 매칭을 수행하여 상기 복수의 차동 라인을 하나의 신호 라인으로 출력한다. 또한, 상기 하나의 신호 라인은 상기 복수의 안테나 어레이와 연결되기 위해 복수의 방향으로 분기될 수 있다.An impedance matching unit (not shown) such as balun-to-unbalanced is disposed between the
이때, 상기 제 3 송신 안테나부(413)에 포함된 임피던스 매칭부의 형태는, 상기 제 1 송신 안테나부(411)에 포함된 임피던스 매칭부의 형태에 대응된다. 바람직하게, 상기 제 1 송신 안테나부(411)에 포함된 임피던스 매칭부는, 통신 소자의 제 1 채널의 차동 라인을 중심으로 좌측 방향으로 일정 거리 절곡되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 3 송신 안테나부(413)에 포함된 임피던스 매칭부는, 상기 통신 소자의 제 3 채널의 차동 라인을 중심으로 우측 방향으로 일정 거리 절곡되어 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 송신 안테나부(411)에 포함된 임피던스 매칭부는, 상기 제 3 송신 안테나부(413)에 포함된 임피던스 매칭부와 대칭 구조를 갖는다.At this time, the shape of the impedance matching unit included in the third
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 제 3 송신 안테나부(413)는 상기 복수의 방사체들이 상기 급전선로(4131)의 일측에만 배치되는 것이 아니라, 상기 급전선로(4131)의 양측에 각각 배치된다.The third
급전선로(4131)로부터 방사체(4134, 4135)들로 신호가 공급된다. 상기 복수의 방사체들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 복수의 방사체들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. Signals are supplied from the
제 2 어레이(a2)는 급전선로(4132), 급전점(4138), 복수의 방사체들을 포함할 수 있다. The second array a2 may include a
본 발명의 실시 예에 따른 제 3 송신 안테나부(413)는, 사이드 로브(side lobe)를 최소화하는 방사패턴을 형성하기 위해, 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)에 배치되는 방사체의 위상 중심(방사체 내의 중심점) 간의 간격이 λ/2 이하가 되도록 서로 교차 배치할 수 있다.The third
즉, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4133)와 제 2 어레이(a2)의 방사체(4134)간의 간격(H4)은 λ/2 이하가 되도록 하고, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4114와 4115)간의 간격(H5)은 λ 이하가 되도록 하며, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4136)와 제 2 어레이(a2)의 방사체(4137)의 위상 중심 간의 간격(H6)은 λ/2 이하로 배치하여 사이드 로브를 최소화할 수 있다. That is, the distance H4 between the
다시 말해서, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4113)와 제 2 어레이(a2)의 방사체(4114)간의 간격(H1)은 λ/2 이하가 되도록 하고, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4113와 4115)간의 간격(H2)은 λ 이하가 되도록 하며, 제 1 어레이(a1)의 방사체(4116)와 제 2 어레이(a2)의 방사체(4117)의 위상 중심간의 간격(H3)은 λ/2 이하로 배치하여, 사이드 로브를 최소화할 수 있다.In other words, the distance H1 between the
또한, 급전점(4138)에서 급전선로(4131)의 중심으로 연장될수록 방사체의 크기가 상이할 수 있다. 예컨대, 급전선로(4131)의 중심부에 배치되는 방사체는 급전점(4138)에 인접한 방사체보다 가로 폭은 좁아지고 세로 폭은 넓어지도록 배치하여 급전선로(4131)의 중심부에서 방사가 집중되어 사이드 로브를 최소화할 수 있다.In addition, the size of the radiator may be different from the
실시 예에서, 제 3 송신 안테나부(413)는 중거리용 송신 안테나로써, 장거리용 송신 안테나가 사용하는 주파수인 77GHz 대역과, 근거리용 송신 안테나가 사용하는 주파수인 24GHz 대역의 사이에 범위에 존재하는 주파수를 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.In the embodiment, the third
한편, 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2) 중 급전점(4138)과 가장 인접하게 배치된 방사체(4139a, 4139b)는 각각의 급전선로(4131, 4132)를 중심으로 서로 동일한 방향으로 배열된다.The
이때, 상기 제 3 송신 안테나부(411)는 상기 제 2 송신 안테나부(412)를 중심으로, 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 우측에 배치된다. 따라서, 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)를 구성하는 방사체들 중 급전점(4138)과 가장 인접하게 배치된 방사체(4139a, 4139b)는 각각의 급전선로(4131, 4132)의 우측 방향으로 배열될 수 있다.At this time, the third
즉, 종래에는 상기 제 1 송신 안테나부(411)에 포함된 방사체(4119a, 4119b)의 배치 방향은, 상기 제 3 송신 안테나부(413)에 포함된 방사체(4139a, 4139b)의 배치 방향과 동일 방향이었다. 다시 말해서, 기존에는 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 어레이는 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 어레이와 동일한 형상 및 구조를 가졌다. 이에 따라 기존에는 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 제 3 송신 안테나부(413)가 상기 제 2 송신 안테나부(412)를 중심으로 좌우 비대칭 구조를 가지고 있었으며, 이에 따라 동일 파워 및 동일 위상의 신호를 입력하기 힘들었다.That is, conventionally, the arrangement direction of the
그러나, 본 발명에서는 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 어레이는 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 어레이와 동일한 구조가 아닌 대칭 구조를 가진다. 여기에서, 상기 대칭 구조라 하는 것은, 상기 어레이를 구성하는 급전 선로 및 방사체만을 포함하는 것이 아니라, 상기 급전 선로와 연결되는 발룬과 같은 임피던스 매칭부까지 포함한다. However, in the present invention, the array of the first
또한, 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 방사체(4139a, 4139b)와 인접한 상부 방사체들은, 상기 방사체(4139a, 4139b)의 배열 방향과 반대 방향인 상기 급전선로(4131, 4132)의 좌측 방향으로 배열될 수 있다.The upper radiators adjacent to the
결론적으로, 상기 제 3 송신 안테나부(413)를 구성하는 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)는 서로 동일한 형상을 가질 수 있다.As a result, the first array a1 and the second array a2 constituting the third
도 7을 참조하면, 제 2 송신 안테나부(412)는 복수의 어레이를 포함할 수 있고, 예컨대 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 상기 제 3 송신 안테나부(413) 사이에 배치된다.Referring to FIG. 7, the second
상기 제 2 송신 안테나부(412)는 급전선로와 급전점을 포함하는 급전부와 복수의 방사체를 포함할 수 있다. 실시 예에서, 제1어레이(a1)는 급전선로(4122), 급전점(4121), 복수의 방사체를 포함할 수 있다. The second
급전선로(4122)는 복수의 방사체에 신호를 공급하기 위해 급전점(4121)으로부터 연장되어 배치될 수 있다. 급전선로(4122)는 일 방향으로 연장되고 타 방향으로 상호 나란하게 배열된다. 급전선로(4122)는 상호로부터 일정 간격으로 이격되어 배치되고, 급전선로(4122)의 일 단부로부터 타 단부로 신호가 전달될 수 있다.The
급전점(4121)는 급전선로(4122) 일 단부에 배치되어 급전선로(4122)에 신호를 공급할 수 있다. The
이때, 상기 급전점(4121)은 상기 발룬과 같은 임피던스 매칭부와 연결되지 않으며, 상기 통신 소자(430)의 신호 라인과 직접 연결된다. 바람직하게, 상기 급전점(4121)은 상기 통신 소자(430)의 차동 라인 중 제 1 라인과 직접 연결되어, 상기 제 1 라인으로부터 신호를 공급받을 수 있다. 다시 말해서, 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 상기 통신 소자(430)의 제 2 채널을 구성하는 차동 라인을 그대로 급전 라인으로 사용하여 상기 신호를 공급받을 수 있다. At this time, the
복수의 방사체들은 상기 제 2 송신 안테나부(412)에서 신호를 방사한다. 상기 복수의 방사체들은 제 2 송신 안테나부(412)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 상기 복수의 방사체들은 급전선로(4122)에 분산되어 배치된다. 상기 복수의 방사체들은 급전선로(4122)들을 따라 배열된다. 이를 통해, 급전선로(4122)로부터 방사체(4123, 4124, 4125)들로 신호가 공급된다. 상기 복수의 방사체들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 복수의 방사체들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The plurality of radiators emit a signal at the second
이때, 상기 급전선로(4122)를 따라 배열되는 상기 복수의 방사체(4123, 4124, 4125)들은 상기 급전선로(4122)의 일 방향으로만 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 어레이(a1)의 방사체(4123, 4124, 4125)들은 상기 급전선로(4122)의 좌측 방향으로만 배열될 수 있다.At this time, the plurality of
제 2 어레이(a2)는 급전선로(4126), 급전점(4125) 및 복수의 방사체를 포함할 수 있다. The second array a2 may include a
급전선로(4126)는 복수의 방사체에 신호를 공급하기 위해 급전점(4125)으로부터 연장되어 배치될 수 있다. 급전선로(4126)는 일 방향으로 연장되고 타 방향으로 상호 나란하게 배열된다. 급전선로(4126)는 상호로부터 일정 간격으로 이격되어 배치되고, 급전선로(4126)의 일 단부로부터 타 단부로 신호가 전달될 수 있다.The
급전점(4125)는 급전선로(4126) 일 단부에 배치되어 급전선로(4126)에 신호를 공급할 수 있다. The
이때, 상기 급전점(4125)은 상기 발룬과 같은 임피던스 매칭부와 연결되지 않으며, 상기 통신 소자(430)의 신호 라인과 직접 연결된다. 바람직하게, 상기 급전점(4125)은 상기 통신 소자(430)의 차동 라인 중 제 2 라인과 직접 연결되어, 상기 제 2 라인으로부터 신호를 공급받을 수 있다. 다시 말해서, 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 상기 통신 소자(430)의 제 2 채널을 구성하는 차동 라인을 그대로 급전 라인으로 사용하여 상기 신호를 공급받을 수 있다. At this time, the
복수의 방사체들은 상기 제 2 송신 안테나부(412)에서 신호를 방사한다. 상기 복수의 방사체들은 제 2 송신 안테나부(412)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 상기 복수의 방사체들은 급전선로(4126)에 분산되어 배치된다. 상기 복수의 방사체들은 급전선로(4126)들을 따라 배열된다. 이를 통해, 급전선로(4126)로부터 방사체(4127)들로 신호가 공급된다. 상기 복수의 방사체들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 복수의 방사체들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The plurality of radiators emit a signal at the second
이때, 상기 급전선로(4126)를 따라 배열되는 상기 복수의 방사체(4127)들은 상기 급전선로(4126)의 일 방향으로만 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 2 어레이(a2)의 방사체(4127)들은 상기 급전선로(4126)의 우측 방향으로만 배열될 수 있다.At this time, the plurality of
다시 말해서, 상기 제 2 송신 안테나부(412)를 구성하는 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)는 상호 대칭 구조를 갖는다. 이에 따라, 상기 제 1 어레이(a1) 상에 배치되는 복수의 방사체들은 상기 제 2 어레이(a2) 상에 배치되는 복수의 방사체들에 대응된다. In other words, the first array a1 and the second array a2 constituting the second
바람직하게, 상기 제 1 어레이(a1)의 최하측에 배치된 방사체는, 상기 제 2 어레이(a2)의 최하측에 배치된 방사체와 나란히 배열된다. 즉, 상기 제 1 어레이(a1)의 제 1 방사체의 중심과 상기 제 1 방사체에 대응하는 상기 제 2 어레이(a2)의 제 2 방사체의 중심을 연결하는 가상의 직선(L1)은 상기 급전선로(4122, 4126)와 수직으로 교차한다. Preferably, the emitters disposed on the lowermost side of the first array a1 are arranged side by side with the emitters disposed on the lowermost side of the second array a2. That is, a virtual straight line L1 connecting the center of the first radiator of the first array a1 and the center of the second radiator of the second array a2 corresponding to the first radiator is connected to the
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 송신 안테나부(412)는 사이드 로브(side lobe)를 최소화하면서 균일한 방사 패턴을 형성하기 위해, 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)에 배치되는 방사체의 위상 중심(방사체 내의 중심점)이 서로 동일 위치에 위치하도록 나란히 배열한다. The second
이때, 사이드 로브(side lobe)는 안테나에서 방사되는 전파의 에너지 분포가 여러 방향으로 나뉘어져 있는 경우, 방사 에너지의 최대가 되는 방향의 로브를 주 로브라 하고, 그 외의 방향의 방사를 마이너 로브라고 하며, 원하지 않는 방향으로 방사하는 로브를 사이드 로브라고 한다. 사이드 로브 레벨은 원하지 않는 방향으로 방사하는 로브 중 가장 큰 파워를 갖는 로브 수준을 말한다. 안테나 지향성의 수평 방향 패턴 중 주 로브 이외의 방향으로 방사되는 사이드 로브가 적으면 안테나 효율이 높다.In this case, when the energy distribution of the radio wave radiated from the antenna is divided into various directions, the side lobe is called the main lobe in the direction in which the radiation energy becomes the maximum, and the radiation in the other direction is called the minor lobe , And a lobe radiating in an undesired direction is referred to as a side lobe. The sidelobe level refers to the lobe level having the highest power among the lobes emitting in the undesired direction. If the number of side lobes radiated in directions other than the main lobe among the horizontal direction patterns of the antenna directivity is small, the antenna efficiency is high.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 송신 안테나부(412)는 2개의 어레이들이 상기 통신 소자(430)의 차동 라인을 그대로 급전 라인으로 사용하도록 하면서, 각각의 방사체들이 교차 배치가 아닌 상호 동일 위치에서 배열되도록 하여, 사이드 로브를 최소화한 빔폭이 확장된 방사 패턴을 형성할 수 있다.In addition, the second
한편, 일반적인 안테나 어레이는 사이드 로브가 발생하나, 본 발명의 실시예에 따른 제 2 송신 안테나부(412)는 메인 로브와 사이드 로브의 구분이 없도록 안테나 패치 간의 간격을 반파장 이내로 설계하여, 상기 메인 로브와 상기 사이드 로브의 경계가 없도록 구현할 수도 있다.Meanwhile, in the general antenna array, the side lobes are generated. However, the second
또한, 상기 제 1 어레이(a1)의 방사체와 상기 제 2 어레이(a2)의 방사체가 서로 동일 위치에 배열되기 때문에, 상기 제 1 어레이(a1)의 방사체와 제 2 어레이(a2)의 방사체 간의 간격은 0이 된다. In addition, since the radiator of the first array a1 and the radiator of the second array a2 are arranged at the same position, the distance between the radiator of the first array a1 and the radiator of the second array a2 Becomes zero.
그리고, 상기 제 1 어레이(a1)의 방사체(4123, 4124, 4125)들 사이의 간격(H7)과, 상기 제 2 어레이(a2)의 방사체(4127) 사이의 간격(H7)은 λ 이하가 되e도록 한다.The interval H7 between the
또한, 급전점(4121, 4125)에서 급전선로(4122, 4126)의 중심으로 연장될수록, 방사체의 형상 및 크기가 상이할 수 있다. 예컨대, 급전선로(4122, 4126)의 중심부에 배치되는 방사체는 급전점(4121, 4125)에 인접한 방사체보다 가로 폭(l1)은 좁아지고 세로 폭(l2)은 넓어지도록 배치하여 급전선로(4121, 4125)의 중심부에서 방사가 집중되어 사이드 로브를 최소화할 수 있다.Further, the shape and size of the radiator may be different from the feeding points 4121 and 4125 toward the centers of the
실시 예에서, 제 2 송신 안테나부(412)는 근거리용 송신 안테나로서 24GHz 대역을 사용할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. In the embodiment, the second
한편, 본 발명의 제 1 실시 예에서의 제 2 송신 안테나부(412)는 각각의 어레이에서, 상기 방사체들이 급전 선로를 중심으로, 상기 급전 선로로부터 수직으로 절곡되어 배치되어 있다. 즉, 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 각각의 어레이에서, 상기 방사체들이 상호 마주보면서, 상기 급전 선로로부터 수직으로 절곡되어 배치되어 있다.Meanwhile, in the second
이와 다르게, 본 발명의 제 2 실시 예에서의 제 2 송신 안테나부(412)는 각각의 어레이들에서 상기 방사체들이 급전 선로를 중심으로 수직 방향이 아닌 일정 경사각을 가지며 배치될 수 있다.Alternatively, the second
이와 같은 경우, 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)는 상호 대칭 구조를 가지지 않는다. 다시 말해서, 상기 제 1 어레이(a1)의 방사체들과 상기 제 2 어레이(a2)의 방사체들은 일정 위상 차이를 갖는다. 이에 따라, 상기 제 1 어레이(a1)의 방사체들이 급전 선로를 중심으로 수직 방향으로 배열된 경우, 상기 제 2 어레이(a2)의 방사체들도 급전 선로를 중심으로 수직 방향으로 배열된다. In this case, the first array a1 and the second array a2 of the second
그러나, 상기 제 1 어레이(a1)의 방사체들이 급전 선로를 중심으로 상부 방향으로 일정 각도 경사지게 배치되면, 상기 제 2 어레이(a2)의 방사체들은 급전 선로를 중심으로 상부 방향이 아닌 하부 방향으로 일정 각도 경사지게 배치된다.However, if the emitters of the first array a1 are disposed at an angle to the upper side of the feed line at a certain angle, the emitters of the second array a2 are arranged at a predetermined angle And is disposed obliquely.
도 8을 참조하면, 제 2 송신 안테나부(412)는 제 1 어레이(a1)와 제 2 어레이(a2)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the second
그리고, 상기 제 1 어레이(a1)는 급전 선로(4121a) 및 상기 급전 선로(4121a)를 따라 배열되는 복수의 제 1 방사체들(4122a)을 포함한다. 그리고, 상기 제 2 어레이(a2)는 급전 선로(4121b) 및 상기 급전 선로(4121b)를 따라 배열되는 복수의 제 2 방사체들(4122b)을 포함한다.The first array a1 includes a
이때, 상기 제 1 방사체들(4122b)과 상기 제 2 방사체들(4122b)은 각각의 급전 선로로부터 일정 각도 경사진 상태로 상호 마주보며 배치된다.At this time, the
다시 말해서, 상기 제 1 방사체들(4122a)은 상기 급전선로 상에서 상부 방향으로 일정 각도 경사지게 배치된다. 이에 따라, 상기 제 2 방사체들(4122b)은 상기 급전 선로 상에서 상기 제 1 방사체들(4122a)과 반대 방향인 하부 방향으로 일정 각도 경사지게 배치된다.In other words, the first radiators 4122a are arranged on the feeder line at a predetermined angle in an upward direction. Accordingly, the
즉, 상기 제 1 방사체들(4122a)은, 상기 급전선로와 수직으로 교차하는 라인(L1)을 중심으로 좌측 상부 방향으로 중심부가 제 1 각도(θ1) 기울어지게 배치된다. That is, the first radiators 4122a are disposed such that the central portion thereof is inclined at a first angle? 1 in a left upper direction centering on a line L1 perpendicular to the feeder line.
그리고, 상기 제 2 방사체들(4122b)은 상기 급전 선로와 수직으로 교차하는 라인(L1)을 중심으로 우측 하부 방향으로 중심부가 제 2 각도(θ2) 기울어지게 배치된다. 이때, 상기 제 1 각도(θ1)와 제 2 각도(θ2)는 서로 동일하다. 따라서, 상기 제 1 방사체들(4122a)과 상기 제 2 방사체들(4122b)은 상기 급전선로 상에서 상호 마주보며 일정 각도 경사지게 배열된다.The
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 분리되어 있는 송신용 통신 소자와 수신용 통신 소자를 하나의 통신 소자로 통합함에 따라 레이더 장치의 부피를 최소화할 수 있으며, 이에 따른 제품 가격을 낮출 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the volume of the radar device can be minimized by integrating the previously separated communication communication device and the receiving communication device into one communication device, thereby lowering the product price accordingly .
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 도로 주행 상황에 따른 최적화된 레이더 안테나 빔 패턴을 구현함으로써, 사각지대 개선 및 목표 탐지 향상에 따른 교통사고 위험을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by implementing the optimized radar antenna beam pattern according to the road driving situation, it is possible to reduce the risk of traffic accident due to improvement of blind spot and improvement of target detection.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 장거리용 안테나, 근거리용 안테나 및 중거리용 안테나로 분리되어 있던 레이더 모듈을 하나의 통합형으로 구현함으로써, 레이더 모듈의 사이즈를 축소를 달성할 수 있으며, 이에 따른 차량 디자인의 자유도 및 비용 절감의 효과가 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the radar module, which has been previously divided into the long-distance antenna, the near-field antenna, and the middle-distance antenna, can be integrally implemented, This has the effect of reducing the degree of freedom and cost of the vehicle design.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 복수의 송신 안테나 어레이를 대칭 구조로 형성함으로써, 상기 복수의 송신 안테나 어레이에 동일 파워 및 동일 위상의 신호를 공급할 수 있으며, 이에 따른 상기 복수의 송신 안테나 어레이 사이에 발생하는 신호 불균형 문제를 해결할 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, by forming a plurality of transmission antenna arrays in a symmetrical structure, signals having the same power and same phase can be supplied to the plurality of transmission antenna arrays, The problem of signal imbalance that occurs can be solved.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 복수의 송신 안테나 어레이 중 중앙에 배치된 송신 안테나 어레이의 신호 라인에 배치되는 발룬을 제거함으로써, 신호 라인의 비대칭 및 방사 패턴의 좌우 비대칭 문제를 해결할 수 있으며, 이에 따른 탐지 특성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to solve the asymmetry of the signal line and the asymmetrical problem of the radiation pattern by eliminating the balun disposed in the signal line of the transmit antenna array arranged at the center among the plurality of transmit antenna arrays , Thereby improving the detection characteristics.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 안테나 소자의 전체 구조를 보여주는 도면이다.9 is a diagram illustrating an overall structure of a transmission antenna according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 송신 안테나부(411), 상기 제 2 송신 안테나부(412) 및 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 하나의 상기 송신 안테나 소자를 구성한다.9, the first
상기 설명한 바와 같이, 상기 제 2 송신 안테나부(412)는 상기 송신 안테나 소자의 중앙에 배치되고, 상기 제 1 송신 안테나부(411) 및 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 상기 제 2 송신 안테나부(412)를 중심으로 양측에 각각 배치된다.As described above, the second
또한, 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 방사체와 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 방사체는 서로 교차 배치될 수 있다.In addition, the radiator of the first
바람직하게, 상기 제 1 송신 안테나부(411)는 상기와 같이 제 1 어레이 및 제 2 어레이를 포함한다. 그리고, 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 상기 제 2 어레이를 구성하는 방사체 중 상기 전송 선로의 우측으로 배열된 방사체들은 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 상기 제 1어레이의 방사체들과 교차 배치된다.Preferably, the first
이때, 사이드 로브(side lobe)를 최소화하는 방사 패턴을 형성하기 위해, 상기 제 1 송신 안테나부(411)의 상기 제 2어레이의 방사체의 위상 중심과, 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 상기 제 1어레이에 배치되는 방사체의 위상 중심(방사체 내의 중심점) 간의 간격이 λ/2 이하가 되도록 서로 교차 배치할 수 있다. At this time, in order to form a radiation pattern that minimizes the side lobe, the phase center of the radiator of the second array of the first
또한, 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 방사체와 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 방사체는 서로 교차 배치될 수 있다.In addition, the radiator of the third
바람직하게, 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 상기와 같이 제 1 어레이 및 제 2 어레이를 포함한다. 그리고, 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 상기 제 1 어레이를 구성하는 방사체 중 상기 전송 선로의 좌측으로 배열된 방사체들은 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 상기 제 2어레이의 방사체들과 교차 배치된다.Preferably, the third
이때, 사이드 로브(side lobe)를 최소화하는 방사 패턴을 형성하기 위해, 상기 제 3 송신 안테나부(413)의 상기 제 1어레이의 방사체의 위상 중심과, 상기 제 2 송신 안테나부(412)의 상기 제 2어레이에 배치되는 방사체의 위상 중심(방사체 내의 중심점) 간의 간격이 λ/2 이하가 되도록 서로 교차 배치할 수 있다. At this time, in order to form a radiation pattern that minimizes the side lobe, the phase center of the first array of radiators of the third
한편, 상기와 같이, 상기 제 1 송신 안테나부(411), 상기 제 2 송신 안테나부(412) 및 상기 제 3 송신 안테나부(413)에는 각각 방사체를 포함하는 복수의 어레이를 포함되는데, 상기 각각의 어레이에 포함되는 방사체들은, 상기 급전점에서 멀어질수록 상하 폭이 증가하는 형태를 가지고 있다.As described above, the first
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송신 안테나 소자의 전체 구조를 보여주는 도면이다.10 is a diagram illustrating an overall structure of a transmitting antenna element according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 상기 송신 안테나 소자는 도 9에 도시된 송신 안테나 소자와는 다르게 상기 송신 안테나 소자를 구성하는 각각의 어레이에 포함된 방사체들 중 중앙에 배치된 방사체의 상하폭이 가장 크다.Referring to FIG. 10, unlike the transmit antenna elements shown in FIG. 9, the transmit antenna elements have the largest vertical widths of the radiators disposed at the center among the radiators included in the respective arrays constituting the transmit antenna elements.
즉, 상기 송신 안테나 소자는 제 1 송신 안테나부(411a), 상기 제 2 송신 안테나부(412a) 및 제 3 송신 안테나부(413a)를 포함한다.That is, the transmission antenna element includes a first
그리고, 상기 제 1 송신 안테나부(411a)는 제 1 어레이 및 제 2 어레이를 포함한다. 그리고, 상기 제 1 어레이는 급전점에서 중앙 영역으로 갈수록 방사체의 상하 폭이 점차 증가하는 형태를 가진다. 그리고, 상기 제 1 어레이는 상기 중앙 영역에서 최상부 영역으로 갈수록 상기 방사체의 상하 폭이 다시 감소하는 형태를 가진다. 또한, 상기 제 1 송신 안테나부(411a)의 상기 제 2 어레이는 급전점에서 중앙 영역으로 갈수록 방사체의 상하 폭이 점차 증가하는 형태를 가진다. 그리고, 상기 제 2 어레이는 상기 중앙 영역에서 최상부 영역으로 갈수록 상기 방사체의 상하 폭이 다시 감소하는 형태를 가진다.The first
상기 제 2 송신 안테나부(412a)는 제 1 어레이 및 제 2 어레이를 포함한다. 그리고, 상기 제 2 송신 안테나부(412a)의 상기 제 1 어레이는 급전점에서 중앙 영역으로 갈수록 방사체의 상하 폭이 점차 증가하는 형태를 가진다. 그리고, 상기 제 1 어레이는 상기 중앙 영역에서 최상부 영역으로 갈수록 상기 방사체의 상하 폭이 다시 감소하는 형태를 가진다. 또한, 상기 제 2 송신 안테나부(412a)의 상기 제 2 어레이는 급전점에서 중앙 영역으로 갈수록 방사체의 상하 폭이 점차 증가하는 형태를 가진다. 그리고, 상기 제 2 어레이는 상기 중앙 영역에서 최상부 영역으로 갈수록 상기 방사체의 상하 폭이 다시 감소하는 형태를 가진다.The second
상기 제 3 송신 안테나부(413a)는 제 1 어레이 및 제 2 어레이를 포함한다. 그리고, 상기 제 3 송신 안테나부(413a)의 상기 제 1 어레이는 급전점에서 중앙 영역으로 갈수록 방사체의 상하 폭이 점차 증가하는 형태를 가진다. 그리고, 상기 제 1 어레이는 상기 중앙 영역에서 최상부 영역으로 갈수록 상기 방사체의 상하 폭이 다시 감소하는 형태를 가진다. 또한, 상기 제 3 송신 안테나부(413a)의 상기 제 2 어레이는 급전점에서 중앙 영역으로 갈수록 방사체의 상하 폭이 점차 증가하는 형태를 가진다. 그리고, 상기 제 2 어레이는 상기 중앙 영역에서 최상부 영역으로 갈수록 상기 방사체의 상하 폭이 다시 감소하는 형태를 가진다.The third
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 안테나부의 조합 동작에 따른 이득 그래프이고, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 각각의 송신 안테나의 개별 동작에 따른 이득 그래프이다.FIG. 11 is a gain graph according to a combining operation of a transmitting antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a gain graph according to an individual operation of each transmitting antenna according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 상기 송신 안테나부를 구성하는 제 1 송신 안테나부(411), 제 2 송신 안테나부(412) 및 제 3 송신 안테나부(413)를 동시에 구동시키는 경우, 0도 영역에서 19.4618dB의 방사 패턴이 발생하고, -65.35도 영역에서 7dB의 방사 패턴이 발생하며, +65.28도 영역에서 7dB의 방사 패턴이 발생하는 것을 확인할 수 있었다.11, when the first
또한, 도 12를 참조하면, 상기 제 1 송신 안테나부(411), 상기 제 2 송신 안테나부(412) 및 상기 제 3 송신 안테나부(413)는 각각 단독으로 구동될 수 있다. 이에 따라 상기 송신 안테나부를 구성하는 복수의 안테나부가 각각 단독으로 구동되는 경우, 서로 다른 방사 패턴이 구현될 수 있으며, 이에 따라 차량의 운전 모드에 따라 상기 송신 안테나부의 동작을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 12, the first
즉, 제 1 송신 안테나부(411)를 단독으로 구동시키는 경우, 해당 방사 패턴은 0도 영역에서 17.15dB을 가지고, -38.30도 영역에서 7dB을 가지며, 42.46도 영역에서 7dB을 가진다.That is, when the first
그리고, 제 2 송신 안테나부(412)를 단독으로 구동시키는 경우, 해당 방사 패턴은 0도 영역에서 13.7945dB을 가지고, -74.45도 영역에서 7dB을 가지며, 74.47도 영역에서 7dB을 가진다.When the second
또한, 제 3 송신 안테나부(413)를 단독으로 구동시키는 경우, 해당 방사 패턴은 0도 영역에서 17.1789dB을 가지고, -42.70도 영역에서 7dB을 가지며, 38.28도 영역에서 7dB을 가진다.When the third
도 13 내지 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 각각의 동작 모드에서의 레이더 모듈의 연결 구성을 나타낸 도면이다.13 to 17 are views showing a connection configuration of a radar module in each operation mode according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 레이더 모듈의 연결은 상기 복수의 송신 안테나부 중 상기 제 2 송신 안테나부(412)만이 통신 소자(430)와 연결될 수 있으며, 이에 따라 상기 복수의 송신 안테나부 중 상기 제 2 송신 안테나부(412)만이 방사 패턴을 형성할 수 있다. 이는, 차량의 저속 주행 모드에서 동작할 수 있으며, 예를 들어 차량이 교차로나 정체 도로, 그리고 급회전 구간을 주행 중인 경우에 수행될 수 있다. 이 경우에서의 송신 안테나 소자는 근거리 레이더로 동작한다.Referring to FIG. 13, in the connection of the radar module, only the second
도 14를 참조하면, 레이더 모듈의 연결은 상기 복수의 송신 안테나부 중 상기 제 1 송신 안테나부(411)만이 통신 소자(430)와 연결될 수 있다. 또한, 도 15를 참조하면, 상기 복수의 송신 안테나부 중 상기 제 3 송신 안테나부(413)만이 통신 소자(430)와 연결될 수 있다. 또한, 도 16을 참조하면, 상기 복수의 송신 안테나부 중 제 1 송신 안테나부(411)와 제 3 송신 안테나부(413)가 함께 상기 통신 소자(430)와 연결될 수 있다.Referring to FIG. 14, in the connection of the radar module, only the first
도 14 내지 도 16의 연결 구조에서의 상기 송신 안테나 소자(410)는 중거리 레이더로 동작한다. 이는, 차량이 일반 주행 모드로 주행 중인 경우에 동작할 수 있다.The
이를 위해, 통신 소자(430)는 상기 3개의 송신 채널 중 상기 제 1 송신 안테나부(411)와 연결된 제 1 채널, 또는 상기 제 3 송신 안테나부(413)와 연결된 제 3 채널, 또는 상기 제 1 송신 안테나부(411) 및 상기 제 3 송신 안테나부(413)와 연결된 제 1채널 및 제 3 채널에 신호를 공급할 수 있고, 다른 채널으로는 신호를 공급하지 않는다.To this end, the
도 17을 참조하면, 송신 안테나 소자는 제 1 송신 안테나부(411), 제 2 송신 안테나부(412) 및 제 3 송신 안테나부(413)의 전체 조합에 따른 방사 패턴을 방사한다. 이는, 차량의 고속 주행 모드에서 동작할 수 있으며, 구체적으로 차량이 고속도로나 자동차 전용 도로를 주행 중인 경우에 수행될 수 있다. 이 경우에서의 상기 송신 안테나 소자(410)는 장거리 레이더로 동작한다. 17, a transmitting antenna element radiates a radiation pattern corresponding to the entire combination of the first
이를 위해, 통신 소자(430)는 상기 3개의 송신 채널에 각각 연결된 제 1 송신 안테나부(411), 제 2 송신 안테나부(412) 및 제 3 송신 안테나부(413)에 모두 신호를 공급한다. 이에 따라, 상기와 같은 경우, 상기 제 1 내지 3 송신 안테나ㅂ부11, 412, 413)에서 모두 상기 물체 탐지를 위한 신호를 방사한다.To this end, the
따라서, 상기와 같은 송신 채널 설정에 따라 제 3 동작 모드에서는 상기 제 1 송신 안테나부(411), 제 2 송신 안테나부(412) 및 제 3 송신 안테나부(413)가 모두 동작하게 되며, 이에 따라 상기 송신 안테나 소자(410)는 장거리용 안테나로 동작한다. 이와 같은 경우, 상기 송신 안테나 소자(410)는 광각 안테나가 적용되어 넓은 상하 범위에서의 물체 탐지가 가능하다. 그에 따라 160m 이상에 존재하는 물체까지 탐지가 가능하다.Accordingly, according to the transmission channel setting, the first
도 18은 본 발명의 제1 실시예에 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.18 is a cross-sectional view showing a radome and a printed circuit board of a radar apparatus for a vehicle according to the first embodiment of the present invention.
도 18을 참조하면, 레이돔(170)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171), 케이스(110)와 체결되기 위한 테두리부(173), 덮개부(171)의 내측면(177)에 배치되는 요철부(175)를 포함할 수 있다.18, the
그리고, 인쇄회로기판(150) 위에는 통신 소자(430)가 장착된다.A
바람직하게, 상기 인쇄회로기판(150)의 상면은 통신 소자(430)가 장착되는 제 1 영역과, 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 장착되는 제 2 영역으로 구분된다.The upper surface of the printed
그리고, 상기 덮개부(171)의 내측면 중 상기 제 1 영역과 수직으로 중첩되는 영역에는 상기 통신 소자(430)에 의해 발생하는 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐 부재(450)가 배치된다. 여기에서, 상기 전자파 차폐 부재(450)는 실드 캔일 수 있다.An electromagnetic
그리고, 상기 덮개부(171)의 내측면 중 상기 제 2 영역과 수직으로 중첩되는 영역에는 요철부(175)가 배치된다.The concavo-
덮개부(171)는 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 인쇄회로기판(150)에 실장되는 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)에서 방사되는 전파와 외부로부터 수신되는 전파를 통과시킬 수 있다.The
레이돔(170)은 덮개부(171)와 테두리부(173)의 높이 차이로 형성되는 공간에 인쇄회로기판(150)이 배치될 수 있다. 인쇄회로기판(150)에 송신 안테나 소자(410)와 수신 안테나 소자(420)가 실장될 수 있다. The printed
레이돔(170)과 인쇄회로기판(150)의 확대도를 참조하면, 레이돔(170)의 덮개부(171)의 높이(d1)와 테두리부(173)의 높이(d2)는 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 덮개부(171)의 높이(d1)는 1mm 이상 2mm 이하이고, 테두리부(173)의 높이(d2)는 1mm 이상 2mm 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. Referring to the enlarged views of the
요철부(175)는 복수의 요철을 포함할 수 있고, 상기 요철의 형태는 사각형일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 복수의 요철들 간의 주기(d3)는 0.5mm일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.The
덮개부(171)의 내측면(177)과 인쇄회로기판(150)과의 거리(d4)는 1mm 이상 3mm 이하일 수 있으며, 바람직하게는 상기 거리(d4)는 2mm일 수 있다.The distance d4 between the
상기 복수의 요철의 높이(d5)는 0.5mm 이상 0.75mm 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 그러나, 상기 복수의 요철의 높이(d5)는 광각 구현에 큰 영향을 끼치며, 이에 따라 상기 높이(d5)를 0.5mm 이상 0.75mm 이하로 형성한 경우에 최적의 광각 구현이 가능하다.The height d5 of the plurality of irregularities may be 0.5 mm or more and 0.75 mm or less, but the present invention is not limited thereto. However, the height d5 of the plurality of irregularities has a great influence on the wide angle implementation, so that the optimal wide angle can be realized when the height d5 is 0.5 mm or more and 0.75 mm or less.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔(170)은 내측면(177)에 요철부(175)를 형성하여 난반사로 인해 표면 방향으로 전파 진행이 억제되고 수직 방향으로 전파 투과를 증가시킬 수 있다.That is, the
한편, 상기 덮개부(171)는 상면이 일정 단차를 가지며 형성되고, 이에 따라 상기 덮개부(171)의 내측면도 일정 단차를 가지고 형성된다.On the other hand, the
즉, 상기 상기 덮개부(171)의 내측면은 상기 전자파 차폐 부재(450)가 배치되는 제 1 영역과, 상기 요철부(175)가 배치되는 제 2 영역으로 구분될 수 있다.That is, the inner surface of the
이때, 상기 덮개부(171)의 제 2 영역은 상기 거리(d4)와 연관이 있으며, 상기 제 2 영역의 위치에 따라 광각 구현 성능이 변화한다.At this time, the second region of the
이때, 상기 거리(d4)는 상기 설명한 바와 같이 2mm일 때 최적의 성능을 구현할 수 있다.At this time, when the distance d4 is 2 mm as described above, optimum performance can be realized.
한편, 상기 덮개부(171)의 제 1 영역은 상기 전자파 차폐 부재(450)가 배치된다. 이때, 상기 덮개부(171)의 제 1 영역과 상기 인쇄회로기판(150)과의 거리(d6)는 상기 통신 소자(430, 440)의 높이와 상기 전자파 차폐 부재(450)의 높이에 의해 결정될 수 있다.On the other hand, the electromagnetic
이때, 상기 통신 소자(430)의 높이는 일반적으로 0.8mm 정도이고, 상기 전자파 차폐 부재(450)의 높이는 4.2mm 정도이다.At this time, the height of the
이에 따라, 상기 덮개부(171)의 제 1 영역의 내측면과 상기 인쇄회로기판(150) 사이의 거리(d6)는 4.2mm를 만족할 수 있다.Accordingly, the distance d6 between the inner surface of the first area of the
다시 말해서, 상기 덮개부(171)의 내측면 중 상기 제 1 영역은 전자파 차폐를 위한 영역으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 영역은 전파 투과를 위한 영역으로 정의될 수 있다. 따라서, 상기 각각의 내측면이 가져야 하는 특징이 다르며, 이에 따라 상기 덮개부(171)의 내측면은 일정 단차를 가지게 된다.In other words, the first area of the inner surface of the
바람직하게, 상기 덮개부(171)의 내측면 중 상기 제 1 영역의 내측면이 상기 제 2 영역의 내측면보다 더 높게 위치한다.Preferably, the inner surface of the first region of the inner surface of the
도 19는 본 발명의 제1 실시 예에 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.19 is a plan view of a radome of a radar apparatus for a vehicle according to the first embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 레이돔(170a)의 내측면(177a)을 도시한 평면도로서, 레이돔(170a)은 테두리부(173a)내의 내측면(177a)의 제 2 영역에 배치되는 요철부(175a)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 테두리부(173a)내의 내측면(177a)의 제 1 영역에는 상기 요철부(175a)가 형성되지 않으며, 이에 따라 상기 전자파 차폐 부재(450)와 접촉하기 위하여 플랫한 면을 가지고 있다.19 is a plan view showing the
테두리부(173a)와 내측면(177a) 사이의 X축 방향의 간격(d8)과 Y축 방향의 간격(d7)은 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 테두리부(173a)와 내측면(177a) 사이의 X축 방향의 간격(d7)은 5mm 이상 7mm 이하 일 수 있고, 테두리부(173a)와 내측면(177a) 사이의 Y축 방향의 간격(d6)은 5mm 이상 7mm 일 수 있다.The interval d8 in the X-axis direction and the interval d7 in the Y-axis direction between the
제 1 실시 예에 따른 레이돔의 요철부(175a)는 세로 방향(예컨대, Y축 방향)으로 연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향(예컨대, X축 방향)으로 복수 개의 요철이 배치될 수 있다. The
도 20은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다. 도 18을 참조하면, 레이돔(170b)의 내측면(177b)을 도시한 평면도로서, 레이돔(170b)은 테두리부(173b)내의 내측면(177b)에 배치되는 요철부(175b)를 포함할 수 있다. 테두리부(173b)와 내측면(177b)의 X축 방향의 간격과 Y축 방향의 간격은 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 20 is a plan view of a radome of a radar apparatus for a vehicle according to a second embodiment of the present invention. 18 is a plan view showing the
제2 실시 예에 따른 레이돔의 요철부(175b)는 세로 방향(예컨대, Y축 방향)으로 불연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향(예컨대, X축 방향)으로 복수개의 요철이 지그재그(jig-zag) 형태로 배치될 수 있다. The concave-
도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔 및 인쇄회로기판을 나타내는 단면도이다.21 is a sectional view showing a radome and a printed circuit board of a radar apparatus for a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
도 21을 참조하면, 레이돔(170c)은 인쇄회로기판(150)에 대향하게 배치되는 덮개부(171c), 케이스(110)와 체결되기 위한 테두리부(173c), 덮개부(171c)의 내측면(177c)에 배치되는 요철부(175c)를 포함할 수 있다.21, the
바람직하게, 상기 인쇄회로기판(150)의 상면은 통신 소자(430)가 장착되는 제 1 영역과, 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 장착되는 제 2 영역으로 구분된다.The upper surface of the printed
그리고, 상기 덮개부(171c)의 내측면 중 상기 제 1 영역과 수직으로 중첩되는 영역에는 상기 통신 소자(430)에 의해 발생하는 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐 부재(450)가 배치된다. 여기에서, 상기 전자파 차폐 부재(450)는 실드 캔일 수 있다.An electromagnetic
그리고, 상기 덮개부(171c)의 내측면 중 상기 제 2 영역과 수직으로 중첩되는 영역에는 요철부(175c)가 배치된다.A concave /
덮개부(171c)는 인쇄회로기판(150)을 보호하기 위해 인쇄회로기판(150)을 수용할 수 있고, 인쇄회로기판(150)에 실장되는 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)에서 방사되는 전파와 외부로부터 수신되는 전파를 통과시킬 수 있다.The
레이돔(170c)은 덮개부(171c)와 테두리부(173c)의 높이 차이로 형성되는 공간에 인쇄회로기판(150)이 배치될 수 있다.The printed
인쇄회로기판(150)에 송신 안테나 소자(410)와 수신 안테나 소자(420)가 실장될 수 있다. The transmitting
제3 실시 예에 따른 레이돔(170c)은 덮개부(171c)와 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 수직방향으로 겹쳐지는 영역에 복수의 요철부(175c) 중 적어도 하나를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 송신 안테나 소자(410)와 수신 안테나 소자(420)의 수직방향으로 요철부(175c)가 배치되지 않아 수직 방향으로의 전파 투과를 증가시켜 빔 폭이 넓어질 수 있다. The
레이돔(170c)과 인쇄회로기판(150)의 확대도를 참조하면, 레이돔(170c)의 덮개부(171c)의 높이와 테두리부(173c)의 높이는 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 레이돔(170c)의 테두리부(173c)와 송신 안테나 소자(410) 사이의 거리(d10)은 10mm이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.Referring to the enlarged views of the
제3 실시 예에 따른 레이돔(170c)의 덮개부(171c)와 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 배치되는 영역이 수직방향으로 겹쳐지는 영역, 예컨대 요철부가 형성되지 않는 영역의 폭(d9)은 1mm 이상 2.5mm 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.A region in which the
한편, 상기 덮개부(171c)는 상면이 일정 단차를 가지며 형성되고, 이에 따라 상기 덮개부(171c)의 내측면도 일정 단차를 가지고 형성된다.On the other hand, the
즉, 상기 상기 덮개부(171c)의 내측면은 상기 전자파 차폐 부재(450)가 배치되는 제 1 영역과, 상기 요철부(175c)가 배치되는 제 2 영역으로 구분될 수 있다.That is, the inner surface of the
이때, 상기 덮개부(171c)의 제 2 영역은 상기 거리(d4)와 연관이 있으며, 상기 제 2 영역의 위치에 따라 광각 구현 성능이 변화한다.At this time, the second region of the
이때, 상기 거리(d4)는 상기 설명한 바와 같이 2mm일 때 최적의 성능을 구현할 수 있다.At this time, when the distance d4 is 2 mm as described above, optimum performance can be realized.
한편, 상기 덮개부(171c)의 제 1 영역은 상기 전자파 차폐 부재(450)가 배치된다. 이때, 상기 덮개부(171c)의 제 1 영역과 상기 인쇄회로기판(150)과의 거리(d6)는 상기 통신 소자(430)의 높이와 상기 전자파 차폐 부재(450)의 높이에 의해 결정될 수 있다.Meanwhile, the electromagnetic
이때, 상기 통신 소자(430)의 높이는 일반적으로 0.8mm 정도이고, 상기 전자파 차폐 부재(450)의 높이는 4.2mm 정도이다.At this time, the height of the
이에 따라, 상기 덮개부(171c)의 제 1 영역의 내측면과 상기 인쇄회로기판(150) 사이의 거리(d6)는 4.2mm를 만족할 수 있다.Accordingly, the distance d6 between the inner surface of the first area of the
다시 말해서, 상기 덮개부(171c)의 내측면 중 상기 제 1 영역은 전자파 차폐를 위한 영역으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 영역은 전파 투과를 위한 영역으로 정의될 수 있다. 따라서, 상기 각각의 내측면이 가져야 하는 특징이 다르며, 이에 따라 상기 덮개부(171)의 내측면은 일정 단차를 가지게 된다.In other words, the first region of the inner surface of the
바람직하게, 상기 덮개부(171c)의 내측면 중 상기 제 1 영역의 내측면이 상기 제 2 영역의 내측면보다 더 높게 위치한다.Preferably, the inner surface of the first region of the inner surface of the
도 22는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 레이더 장치의 레이돔의 평면도이다.22 is a plan view of a radome of a radar apparatus for a vehicle according to the third embodiment of the present invention.
도 22를 참조하면, 레이돔(170c)의 내측면(177c)을 도시한 평면도로서, 레이돔(170c)은 테두리부(173c)내의 내측면(177c)에 배치되는 요철부(175c)를 포함할 수 있다. 테두리부(173c)와 내측면(177c)의 X축 방향의 간격과 Y축 방향의 간격은 동일할 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 22 is a plan view showing the
제3 실시예에 따른 레이돔의 요철부(175c)는 세로 방향(예컨대, Y축 방향)으로 연속적으로 연장되는 형상을 가지고, 가로 방향(예컨대, X축 방향)으로 복수개가 배치될 수 있다.The radial
레이돔(170c)은 덮개부(171c)와 송신 안테나 소자(410) 및 수신 안테나 소자(420)가 수직방향으로 겹쳐지는 영역에 복수의 요철부(175c) 중 적어도 하나를 포함하지 않을 수 있다. The
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 레이더 장치를 차량의 측후방에 장착한 평면도이다.23 is a plan view showing a radar device for a vehicle according to an embodiment of the present invention mounted on the rear side of the vehicle.
도 23을 참조하면, 차량용 레이더 장치(100)는 차량의 측후방에 각각 장착될 수 있다. 예컨대, 차량용 레이더 장치(100)의 복수의 안테나 어레이가 X축 방향과 수직으로 배열될 수 있고, Z축 방향으로 전파가 방사될 수 있다. Referring to Fig. 23, the
실시 예에 따른 차량용 레이더 장치(100)와 같이 측후방에 넓은 FOV(field of view)를 제공하는 광각 레이더를 차량의 측후방에 장착하면, 차량의 측후방에 형성되는 사각 지대(blind spot)를 완전히 커버할 수 있어 안전 운행에 도움을 줄 수 있다.When a wide-angle radar that provides a wide field of view (FOV) on the rear side of the vehicle is mounted on the rear side of the vehicle as in the
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The foregoing detailed description should not be construed in all aspects as limiting and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
도 24는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이고, 도 23은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 차량용 레이더 장치의 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 24 is a flowchart for explaining a stepwise control method of a radar apparatus for a vehicle according to the first embodiment of the present invention. FIG. 23 is a flowchart illustrating a method of controlling a radar apparatus for a vehicle according to a second embodiment of the present invention. Fig.
도 24를 참조하면, 제어부(440)는 외부와 통신을 수행하여 차량의 주행 정보를 획득한다(110단계). 여기에서, 상기 차량의 주행 정보는 차량의 속도 정보와, 차량의 위치 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 차량의 위치 정보는 상기 차량의 현재 위치에 따른 도로 교통 상황 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 24, the
이후, 제어부(440)는 상기 획득한 주행 정보를 이용하여 상기 차량의 주행 상태를 확인한다(120단계). 즉, 제어부(440)는 상기 주행 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 속도를 확인하며, 또한 차량이 현재 주행하고 있는 도로의 교통 상황 정보를 확인한다.Then, the
그리고, 제어부(440)는 상기 확인한 차량의 주행 상태를 이용하여 상기 송신 안테나 소자(410)의 감지 모드를 선택한다(130단계). 상기 감지 모드는 상기 송신 안테나 소자의 동작 모드를 의미한다.The
이후, 상기 제어부(440)는 상기 선택된 모드에 따라 상기 통신 소자(430)의 복수의 송신 채널 중 신호가 공급될 송신 채널을 선택한다(140단계). Thereafter, the
이후, 통신 소자(430)는 상기 복수의 송신 채널 중 상기 선택된 송신 채널에 연결된 송신 안테나 소자(410)를 통해 신호를 공급하고, 그에 따라 물체 탐지 동작을 수행한다(150단계).Thereafter, the
도 25를 참조하면, 제어부(440)는 외부와 통신을 수행하여 차량의 주행 정보를 획득한다(210단계). 여기에서, 상기 차량의 주행 정보는 차량의 속도 정보와, 차량의 위치 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 차량의 위치 정보는 상기 차량의 현재 위치에 따른 도로 교통 상황 정보를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 25, the
이후, 제어부(440)는 상기 획득한 주행 정보를 이용하여 상기 차량의 주행 상태를 확인한다(220단계). 즉, 제어부(440)는 상기 주행 정보를 이용하여 상기 차량의 현재 속도를 확인하며, 또한 차량이 현재 주행하고 있는 도로의 교통 상황 정보를 확인한다.Thereafter, the
그리고, 제어부(440)는 상기 확인한 차량의 주행 상태를 이용하여 상기 송신 안테나 소자(410)의 감지 모드를 선택한다(230단계). 상기 감지 모드는 상기 동작 모드를 의미한다.The
이후, 상기 모드가 선택되면, 제어부(440)는 상기 선택된 모드에 따라 상기 복수의 송신 채널에 연결된 각각의 송신 안테나 어레이에 입력될 위상 및 전력을 결정한다(240단계).Thereafter, when the mode is selected, the
이후, 통신 소자(430)는 상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 각각의 송신 안테나 어레이에 상기 결정된 위상 및 전력을 공급한다(250단계).Thereafter, the
그리고, 통신 소자(430)는 상기 각각의 송신 채널에 연결된 송신 안테나를 통해 물체 탐지 동작을 수행한다(260단계).The
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 분리되어 있는 송신용 통신 소자와 수신용 통신 소자를 하나의 통신 소자로 통합함에 따라 레이더 장치의 부피를 최소화할 수 있으며, 이에 따른 제품 가격을 낮출 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the volume of the radar device can be minimized by integrating the previously separated communication communication device and the receiving communication device into one communication device, thereby lowering the product price accordingly .
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 도로 주행 상황에 따른 최적화된 레이더 안테나 빔 패턴을 구현함으로써, 사각지대 개선 및 목표 탐지 향상에 따른 교통사고 위험을 감소시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by implementing the optimized radar antenna beam pattern according to the road driving situation, it is possible to reduce the risk of traffic accident due to improvement of blind spot and improvement of target detection.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 기존에 장거리용 안테나, 근거리용 안테나 및 중거리용 안테나로 분리되어 있던 레이더 모듈을 하나의 통합형으로 구현함으로써, 레이더 모듈의 사이즈를 축소를 달성할 수 있으며, 이에 따른 차량 디자인의 자유도 및 비용 절감의 효과가 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the radar module, which has been previously divided into the long-distance antenna, the near-field antenna, and the middle-distance antenna, can be integrally implemented, This has the effect of reducing the degree of freedom and cost of the vehicle design.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 복수의 송신 안테나 어레이를 대칭 구조로 형성함으로써, 상기 복수의 송신 안테나 어레이에 동일 파워 및 동일 위상의 신호를 공급할 수 있으며, 이에 따른 상기 복수의 송신 안테나 어레이 사이에 발생하는 신호 불균형 문제를 해결할 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, by forming a plurality of transmission antenna arrays in a symmetrical structure, signals having the same power and same phase can be supplied to the plurality of transmission antenna arrays, The problem of signal imbalance that occurs can be solved.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 복수의 송신 안테나 어레이 중 중앙에 배치된 송신 안테나 어레이의 신호 라인에 배치되는 발룬을 제거함으로써, 신호 라인의 비대칭 및 방사 패턴의 좌우 비대칭 문제를 해결할 수 있으며, 이에 따른 탐지 특성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to solve the asymmetry of the signal line and the asymmetrical problem of the radiation pattern by eliminating the balun disposed in the signal line of the transmit antenna array arranged at the center among the plurality of transmit antenna arrays , Thereby improving the detection characteristics.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment and are not necessarily limited to one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents of such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. It can be seen that the modification and application of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
Claims (12)
상기 송신 신호의 반사에 따른 수신 신호를 수신하는 수신 안테나 소자; 및
상기 송신 안테나 소자와 연결되는 복수의 송신 채널과, 상기 수신 안테나 소자와 연결되는 복수의 수신 채널을 포함하며, 상기 송신 신호 및 수신 신호를 처리하는 통신 소자;를 포함하고,
상기 송신 안테나 소자는,
상기 복수의 송신 채널 중 제1 송신 채널과 연결되는 제 1 송신 안테나부와,
상기 복수의 송신 채널 중 제2 송신 채널과 연결되는 제 2 송신 안테나부와,
상기 복수의 송신 채널 중 제3 송신 채널과 연결되는 제 3 송신 안테나부를 포함하고,
상기 제 1 송신 안테나부와 상기 제 3 송신 안테나부는,
상기 제 2 송신 안테나부를 사이에 두고 상기 제 2 송신 안테나부의 양측에 각각 배치되며, 상기 제 2 송신 안테나부를 중심으로 상호 대칭 구조를 가지는
레이더 모듈.A transmitting antenna element for transmitting a transmitting signal;
A reception antenna element for receiving a reception signal according to reflection of the transmission signal; And
And a communication element including a plurality of transmission channels connected to the transmission antenna element and a plurality of reception channels connected to the reception antenna element and processing the transmission signal and the reception signal,
The transmission antenna element includes:
A first transmission antenna unit connected to a first transmission channel among the plurality of transmission channels;
A second transmission antenna unit connected to a second transmission channel among the plurality of transmission channels,
And a third transmission antenna unit connected to a third transmission channel among the plurality of transmission channels,
Wherein the first transmission antenna unit and the third transmission antenna unit comprise:
And a second transmission antenna unit disposed on both sides of the second transmission antenna unit with the second transmission antenna unit interposed therebetween,
Radar module.
상기 제 1 송신 안테나부는,
제 1 급전점과,
상기 제 1 급전점으로부터 연장되는 제 1 급전 선로와,
상기 제 1 급전 선로의 양측에 상호 일정 간격 이격되어 교대로 배치되는 다수 개의 제 1 방사체들을 포함하고,
상기 제 3 송신 안테나부는,
제 2 급전점과,
상기 제 2 급전점으로부터 연장되는 제 2 급전 선로와,
상기 제 2 급전 선로의 양측에 상호 일정 간격 이격되어 교대로 배치되며, 상기 다수 개의 제 1 방사체들과 대칭되는 다수 개의 제 2 방사체들을 포함하는
레이더 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the first transmission antenna unit comprises:
A first feeding point,
A first feed line extending from the first feeding point,
And a plurality of first radiators disposed on both sides of the first feed line and spaced apart from each other by a predetermined distance,
Wherein the third transmission antenna unit comprises:
A second feed point,
A second feed line extending from the second feed point,
And a plurality of second radiators arranged alternately spaced apart from each other on both sides of the second feed line and symmetrical with the plurality of first radiators
Radar module.
상기 다수 개의 제 1 방사체들 중 상기 제 1 급전점에 인접한 방사체는,
상기 제 1 급전 선로 상에서 상기 제 1 급전 선로와 수직한 제 1 방향으로 배열되고,
상기 다수 개의 제 2 방사체들 중 상기 제 2 급전점에 인접한 방사체는,
상기 제 2 급전 선로 상에서 상기 제 2 급전 선로와 수직한 제 2 방향으로 배열되며,
상기 제 1 방향은,
상기 제 2 방향의 반대 방향인
레이더 모듈.3. The method of claim 2,
And a radiator adjacent to the first feeding point among the plurality of first radiators,
A second feed line arranged on the first feed line in a first direction perpendicular to the first feed line,
And a radiator adjacent to the second feed point of the plurality of second radiators,
And a second feed line arranged on the second feed line in a second direction perpendicular to the second feed line,
The first direction is a direction
The direction opposite to the second direction
Radar module.
상기 제 1 송신 안테나부는,
서로 동일한 구조를 가지는 복수의 제 1 안테나 어레이를 포함하고,
상기 제 2 송신 안테나부는,
서로 동일한 구조를 가지는 복수의 제 2 안테나 어레이를 포함하며,
상기 복수의 제 1 안테나 어레이는,
상기 복수의 제 2 안테나 어레이와 각각 대칭 구조를 가지는
레이더 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the first transmission antenna unit comprises:
And a plurality of first antenna arrays having the same structure,
Wherein the second transmission antenna unit comprises:
A plurality of second antenna arrays having the same structure as each other,
Wherein the plurality of first antenna arrays include:
And a plurality of second antenna arrays each having a symmetrical structure
Radar module.
상기 제 1 송신 안테나부는,
상기 통신 소자의 상기 제 1 채널의 차동 라인과 연결되는 제 1 임피던스 매칭부를 포함하고,
상기 제 3 송신 안테나부는,
상기 통신 소자의 상기 제 3 채널의 차동 라인과 연결되는 제 2 임피던스 매칭부를 포함하며,
상기 제 1 임피던스 매칭부의 형상은,
상기 제 2 임피던스 매칭부의 형상과 대칭인
레이더 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the first transmission antenna unit comprises:
And a first impedance matching unit connected to a differential line of the first channel of the communication element,
Wherein the third transmission antenna unit comprises:
And a second impedance matching unit connected to a differential line of the third channel of the communication element,
The shape of the first impedance matching unit may be,
And a second impedance matching unit which is symmetrical with the shape of the second impedance matching unit
Radar module.
상기 제 2 송신 안테나부는,
급전부와,
상기 급전부의 일측에 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 방사체들을 포함하고,
상기 급전부는,
상기 통신 소자의 상기 제 2 채널의 차동 라인과 직접 연결되며,
상기 제 2 채널의 차동 라인은,
상기 제 2 송신 안테나부의 급전 선로의 일부를 구성하는
레이더 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the second transmission antenna unit comprises:
A feeding part,
And a plurality of emitters disposed at a predetermined distance on one side of the feeder,
Wherein the power-
A differential line of the second channel of the communication element,
Wherein the differential line of the second channel comprises:
And a part of the feed line of the second transmission antenna section
Radar module.
상기 제 2 송신 안테나부는,
상기 제 2 채널의 차동 라인 중 제 1 라인에 연결되는 제 3 급전 선로와, 상기 제 3 급전 선로의 일측에 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 제 3 방사체를 포함하는 제 1 어레이부와,
상기 제 2 채널의 차동 라인 중 제 2 라인에 연결되는 제 4 급전 선로와, 상기 제 4 급전 선로의 일측에 일정 간격 이격되어 배치되는 복수의 제 4 방사체를 포함하는 제 2 어레이부를 포함하는
레이더 모듈. The method according to claim 6,
Wherein the second transmission antenna unit comprises:
A third feed line connected to a first one of the differential lines of the second channel and a plurality of third radiators arranged at a predetermined distance on one side of the third feed line;
A fourth feed line connected to a second one of the differential lines of the second channel and a second array including a plurality of fourth radiators spaced apart at a predetermined distance from the fourth feed line,
Radar module.
상기 복수의 제 3 방사체들은,
상기 제 3 급전 선로 상에서 상기 제 3 급전 선로와 수직한 제 1 방향으로 배열되며,
상기 복수의 제 4 방사체들은,
상기 제 4 급전 선로 상에서 상기 제 4 급전 선로와 수직한 제 2 방향으로 배열되며,
상기 제 1 방향은,
상기 제 2 방향의 반대 방향인
레이더 모듈.8. The method of claim 7,
The plurality of third radiators may include a plurality of third radiators,
And a third feed line arranged on the third feed line in a first direction perpendicular to the third feed line,
The plurality of fourth radiators may include a plurality of second radiators,
A second feed line arranged on the fourth feed line in a second direction perpendicular to the fourth feed line,
The first direction is a direction
The direction opposite to the second direction
Radar module.
상기 제 1 어레이부는,
상기 제 2 어레이부와 대칭 구조를 가지는
레이더 모듈.9. The method of claim 8,
The first array unit includes:
And a second array part having a symmetrical structure
Radar module.
상기 복수의 제 3 방사체들은,
상기 제 3 급전 선로 상에서 일정 각도 기울어져 배치되고,
상기 복수의 제 4 방사체들은,
상기 제 4 급전 선로 상에서 일정 각도 기울어져 배치되며,
상기 복수의 제 3 방사체들은,
상기 제 3 급전 선로 상에서 상기 복수의 제 4 방사체들과 마주보며 배치되는
레이더 모듈.8. The method of claim 7,
The plurality of third radiators may include a plurality of third radiators,
Wherein the third feed line is disposed at an angle to the third feed line,
The plurality of fourth radiators may include a plurality of second radiators,
A second feed line disposed at a predetermined angle on the fourth feed line,
The plurality of third radiators may include a plurality of third radiators,
And a plurality of fourth radiators arranged on the third feed line
Radar module.
상기 제 1 송신 안테나 및 상기 제 3 송신 안테나는,
중거리 감지 안테나이고,
상기 제 2 송신 안테나는,
근거리 감지 안테나인
레이더 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the first transmission antenna and the third transmission antenna comprise:
Distance sensing antenna,
Wherein the second transmission antenna comprises:
Near-field sensing antenna
Radar module.
상기 케이스 내에 수용되고, 레이더 모듈을 실장하는 인쇄회로기판을 포함하고,
상기 레이더 모듈은,
송신 신호를 송신하는 송신 안테나 소자와,
상기 송신 신호의 반사에 따른 수신 신호를 수신하는 수신 안테나 소자와,
상기 송신 안테나 소자와 연결되는 복수의 송신 채널과, 상기 수신 안테나 소자와 연결되는 복수의 수신 채널을 포함하며, 상기 송신 신호 및 수신 신호를 처리하는 통신 소자;를 포함하고,
상기 송신 안테나 소자는,
상기 복수의 송신 채널 중 제1 송신 채널과 연결되는 제 1 송신 안테나부와,
상기 복수의 송신 채널 중 제2 송신 채널과 연결되는 제 2 송신 안테나부와,
상기 복수의 송신 채널 중 제3 송신 채널과 연결되는 제 3 송신 안테나부를 포함하고,
상기 제 1 송신 안테나부는,
제 1 급전점과,
상기 제 1 급전점으로부터 연장되는 제 1 급전 선로와,
상기 제 1 급전 선로의 양측에 상호 일정 간격 이격되어 교대로 배치되는 다수 개의 제 1 방사체들을 포함하고,
상기 제 3 송신 안테나부는,
제 2 급전점과,
상기 제 2 급전점으로부터 연장되는 제 2 급전 선로와,
상기 제 2 급전 선로의 양측에 상호 일정 간격 이격되어 교대로 배치되며, 상기 다수 개의 제 1 방사체들과 대칭 구조를 가지는 다수 개의 제 2 방사체들을 포함하는
차량용 레이더 장치.case; And
And a printed circuit board accommodated in the case and mounting the radar module,
The radar module includes:
A transmission antenna element for transmitting a transmission signal,
A reception antenna element for receiving a reception signal according to reflection of the transmission signal;
And a communication element including a plurality of transmission channels connected to the transmission antenna element and a plurality of reception channels connected to the reception antenna element and processing the transmission signal and the reception signal,
The transmission antenna element includes:
A first transmission antenna unit connected to a first transmission channel among the plurality of transmission channels;
A second transmission antenna unit connected to a second transmission channel among the plurality of transmission channels,
And a third transmission antenna unit connected to a third transmission channel among the plurality of transmission channels,
Wherein the first transmission antenna unit comprises:
A first feeding point,
A first feed line extending from the first feeding point,
And a plurality of first radiators disposed on both sides of the first feed line and spaced apart from each other by a predetermined distance,
Wherein the third transmission antenna unit comprises:
A second feed point,
A second feed line extending from the second feed point,
And a plurality of second radiators arranged alternately spaced apart from each other on both sides of the second feeder line and having a symmetrical structure with the plurality of first radiators,
Radar system for vehicles.
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- 2017-07-03 KR KR1020170084312A patent/KR102346202B1/en active IP Right Grant
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