KR100532156B1 - Phase shifter for phased array antenna and process of the same - Google Patents

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김상기
우무현
우회구
주성택
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Abstract

직류 에너지의 스위칭과정에서 와전류가 발생하는 것을 감소시켜 에너지의 소모를 감소시키도록, 원기둥형상의 도파부재와 도파부재의 외주면에 설치되고 나선형상 코일로 이루어지는 변위부재를 포함하여 이루어지고, 도파부재는 원기둥형상의 페라이트봉과, 페라이트봉의 양쪽 측면에 각각 접합되는 유전체와, 페라이트봉과 유전체의 외주면을 감싸며 형성되고 페라이트봉 및/또는 변위부재의 길이에 대응되는 길이로 하나이상의 슬롯이 형성되는 도금층과, 도금층을 감싸며 형성되는 절연층을 포함하는 위상배열안테나용 위상변위기를 제공한다.In order to reduce the consumption of eddy current by reducing the generation of eddy current in the switching process of the direct current energy, it comprises a cylindrical wave guide member and a displacement member provided on the outer circumferential surface of the wave guide member and consisting of a spiral coil, the wave guide member A plated layer having a cylindrical ferrite rod, a dielectric bonded to both sides of the ferrite rod, a plating layer formed around the outer circumferential surface of the ferrite rod and the dielectric, and having at least one slot formed in a length corresponding to the length of the ferrite rod and / or the displacement member; It provides a phase shift antenna for a phased array antenna including an insulating layer formed to surround the.

Description

위상배열안테나용 위상변위기 및 그 제조방법 {Phase Shifter for Phased Array Antenna and Process of The Same}Phase Shifter for Phased Array Antenna and Manufacturing Method {Phase Shifter for Phased Array Antenna and Process of The Same}

본 발명은 위상배열안테나용 위상변위기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직류 에너지의 스위칭과정에서 와전류가 발생하는 것을 감소시켜 에너지의 소모를 감소시킨 위상배열안테나용 위상변위기 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a phase shift antenna for a phased array antenna and a manufacturing method thereof, and more particularly to a phase shift antenna for a phased array antenna to reduce the consumption of eddy current by reducing the generation of eddy current in the switching process of direct current energy and It relates to a manufacturing method.

일반적으로 레이더(radar)는 전자파를 방사하여 목표 물체의 표면으로부터 반사되는 전자파의 에코를 수신하는 장치로, 목표물의 존재를 에코의 검출 또는 목표물내 자동응답기(레이더응답기)로부터의 응답신호를 수신하는 것에 의하여 확인할 때 주로 사용하는 장치이다. 또 레이더는 항공기, 로켓, 선박, 공항, 항만, 대기상태의 식별, 항행지원, 감시, 관찰, 측정 등에 널리 사용되고 있다. 그리고 레이더는 사용목적에 따라 탐색용과 추적용으로 나누며, 탐색용은 폭이 넓은 전자파 빔이 이용되고, 추적용은 폭이 좁은 빔이 이용된다.In general, a radar is a device that emits electromagnetic waves and receives echoes of electromagnetic waves reflected from the surface of a target object. The radar detects the presence of a target or receives a response signal from an automatic answering machine (radar responder) in the target. It is a device mainly used when confirming by thing. Radars are also widely used in aircraft, rockets, ships, airports, ports, airborne identification, navigation assistance, monitoring, observation and measurement. The radar is divided into search and tracking according to the purpose of use, and a wide electromagnetic wave beam is used for the search, and a narrow beam is used for the tracking.

상기 레이더는 송신부, 안테나, 송수신전환부, 수신부, 표시부 등으로 구성되며, 안테나로는 접시안테나(parabolic antenna), 위상배열안테나(phased array antenna) 등이 사용된다.The radar includes a transmitter, an antenna, a transmission / reception switching unit, a receiver, a display unit, and the like. A antenna includes a parabolic antenna and a phased array antenna.

상기 레이더에 사용되는 안테나에 있어서, 접시안테나는 기계식 회전방식에 의하여 빔을 주사(scan)하고 있으며, 위상배열안테나는 위상을 제어하여 전자빔을 전자적으로 주사한다.In the antenna used for the radar, the dish antenna scans the beam by a mechanical rotation method, and the phased array antenna scans the electron beam electronically by controlling the phase.

최근에는 다수의 고속으로 이동하는 목표(표적)를 동시에 추적할 필요성이 크게 증대되고 있다. 그러나 기계식 회전방식으로 주사하는 접시안테나의 경우에는 1분에 6회, 최대 12회 회전하여도 좁은 각도(대략 2°정도)의 빔을 방사하므로, 음속 3배 이상의 비행체를 탐지하여 식별, 추적하는 것은 불가능하다. 따라서 레이더용으로 고정된 위치에서 전자적으로 위상을 제어하여 전자빔을 주사하는 위상배열안테나의 사용이 크게 증대되고 있다.In recent years, the necessity of simultaneously tracking a large number of moving targets (targets) has been greatly increased. However, in the case of the dish antenna scanned by the mechanical rotation method, the beam is emitted at a narrow angle (approximately 2 °) even if it rotates 6 times a minute or up to 12 times. It is impossible. Therefore, the use of a phased array antenna for scanning the electron beam by controlling the phase electronically at a fixed position for radar has been greatly increased.

그리고 최근 무선이동통신 기술이 급격하게 발전하면서, 보다 더 향상된 품질의 서비스를 제공하기 위하여 전송속도를 증가시키는 기술과 한정된 전파자원을 효율적으로 이용하기 위한 기술이 중요한 기술로 대두되고 있다. 여기에서 한정된 전파자원을 효율적으로 이용하기 위한 기술로 CDMA, Power Control, 스마트안테나(Smart Antenna) 등이 제안되고 있다.In recent years, with the rapid development of wireless mobile communication technology, technologies for increasing transmission speed and efficiently utilizing limited radio resources are emerging as important technologies to provide more improved quality of service. Here, CDMA, Power Control, Smart Antenna, and the like have been proposed as techniques for efficiently using limited radio resources.

상기 스마트안테나는 공간 다중화를 이용하여 불필요한 신호는 제거하고 필요로 하는 신호만 검출해내는 기술로서, 적응 빔형성 알고리즘(adaptive beamforming algorithm)을 사용한다. 상기 적응 빔형성 알고리즘은 위상배열안테나를 통하여 수신되는 신호들을 적응 배열 프로세서를 이용하여 적절한 가중치를 곱하여 송신신호를 예측하는 역할을 담당한다.The smart antenna uses an adaptive beamforming algorithm as a technique of removing unnecessary signals and detecting only necessary signals using spatial multiplexing. The adaptive beamforming algorithm is responsible for predicting a transmission signal by multiplying the signals received through the phased array antenna by an appropriate weight using an adaptive array processor.

상기와 같이 차세대 무선이동통신기술로 각광받고 있는 스마트안테나에 있어서도 기지국의 송수신안테나로 위상배열안테나를 사용하고 있다.As described above, a phased array antenna is also used as a transmitting / receiving antenna of a base station in a smart antenna that is in the spotlight as a next generation wireless mobile communication technology.

상기와 같이 사용되는 위상배열안테나는 복사소자(radiating element), 급전장치(loading unit), 위상변위기(phase shifter) 등으로 구성되며, 수백∼수만개의 소자 안테나(예를 들면 다이폴(Dipole) 또는 더블렛(Doublet) 안테나 등을 사용)를 소정의 패턴으로 배열하여 설치하고, 배열된 각 소자 안테나의 전류 위상을 변화시키는 것에 의하여 방사패턴을 공간에서 주사할 수 있는 안테나이며, 하나의 위상배열로 다수의 목표물을 추적하는 것이 가능하고, 비행기와 같은 이동체의 표면에 설치하는 경우 표면의 형상에 대응하여 소자 안테나를 배열하는 것이 가능하다.The phased array antenna used as described above is composed of a radiating element, a loading unit, a phase shifter, and the like, and includes hundreds to tens of thousands of element antennas (for example, dipoles or A doublet antenna (using a doublet antenna) is arranged in a predetermined pattern, and the radiation pattern can be scanned in space by changing the current phase of each of the arrayed element antennas. It is possible to track a large number of targets, and when installing on the surface of a moving object such as an airplane, it is possible to arrange the element antenna corresponding to the shape of the surface.

상기 위상배열안테나에 있어서 주요한 문제는 급전에 요구되는 회로망의 복잡화와 제한된 대역폭, 소자간의 상호결합 및 임피던스 정합 등이 있으며, 반도체 기술 및 회로기술의 발달로 복잡한 회로망에 대한 문제는 어느 정도 해결되고 있다.The main problems in the phased array antennas include the complexity of the network required for power supply, limited bandwidth, mutual coupling and impedance matching between devices, and the development of semiconductor technology and circuit technology has solved the problem of a complicated network to some extent. .

종래 위상배열안테나용 위상변위기는 원기둥형상의 페라이트봉과 유전체 및 절연층으로 이루어지는 도파부재와, 상기 도파부재의 외주면에 나선형으로 권선되고 직류 전류가 인가되는 변위부재로 구성된다.The phase shifter for a phased array antenna is composed of a waveguide member including a cylindrical ferrite rod, a dielectric, and an insulating layer, and a displacement member spirally wound on the outer circumferential surface of the waveguide member and applied with a direct current.

상기 도파부재는 송신 또는 수신되는 전파를 유도하는 도파관으로 기능하며, 원기둥형상의 페라이트봉 및 유전체의 외주면을 절연층이 감싸는 형상으로 이루어진다.The waveguide member functions as a waveguide for inducing radio waves transmitted or received, and has a shape in which an insulating layer surrounds a cylindrical ferrite rod and an outer circumferential surface of the dielectric.

상기와 같이 구성되는 종래 위상배열안테나용 위상변위기에 있어서는 변위부재에 직류 전류의 인가방향을 소정의 패턴으로 변경(스위칭)함에 따라 도파부재를 따라 흐르는 전파의 위상이 변위되어 진행하게 된다. 그런데, 변위부재에 흐르는 직류 전류의 인가방향을 스위칭하는 과정에서 페라이트봉의 표면에 와전류가 발생하게 된다.In the phase shifter for the conventional phased array antenna configured as described above, the phase of the radio wave flowing along the waveguide member is shifted by changing (switching) the application direction of the direct current to the displacement member in a predetermined pattern. However, in the process of switching the application direction of the direct current flowing through the displacement member, an eddy current is generated on the surface of the ferrite rod.

상기와 같이 페라이트봉의 표면에 와전류가 발생하게 되면, 와전류에 의한 손실(실제 위상변위에 사용되는 전류의 대략 20배 정도)때문에 위상의 변위를 위하여 몇배 더 큰 용량의 전원공급기를 필요로 하게 된다. 그리고 전원공급기의 용량을 증대시키게 되면, 전원공급기의 부피가 증대되고, 에너지 소모가 많아지며 열의 발생이 증대되는 문제가 있다.When the eddy current is generated on the surface of the ferrite rod as described above, a power supply of several times larger capacity is required for the phase shift due to the loss due to the eddy current (about 20 times the current used for the actual phase shift). In addition, when the capacity of the power supply is increased, the volume of the power supply is increased, energy consumption is increased, and heat generation is increased.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도파부재를 감싸는 절연층 내부에 중간이 단절된 도금층을 형성하는 것에 의하여 와전류의 발생을 크게 감소시킨 위상배열안테나용 위상변위기를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a phase shift antenna for a phased array antenna which greatly reduces the generation of eddy currents by forming a plating layer having an intermediate interruption in an insulating layer surrounding the waveguide member. .

또 본 발명의 다른 목적은 페라이트봉의 외주면에 도금층을 형성하고 도금층의 일부를 단절시키는 것에 의하여 와전류의 발생을 크게 감소시킨 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna in which a plating layer is formed on an outer circumferential surface of a ferrite rod and a portion of the plating layer is cut off to greatly reduce the generation of eddy currents.

본 발명이 제안하는 위상배열안테나용 위상변위기는 원기둥형상의 도파부재와 상기 도파부재의 외주면에 설치되고 나선형상 코일로 이루어지는 변위부재를 포함하여 이루어지고, 상기 도파부재는 원기둥형상의 페라이트봉과, 상기 페라이트봉의 양쪽 측면에 각각 접합되는 유전체와, 상기 페라이트봉과 유전체의 외주면을 감싸며 형성되고 페라이트봉 및/또는 변위부재의 길이에 대응되는 길이로 하나이상의 슬롯(slot)이 형성되는 도금층과, 상기 도금층을 감싸며 형성되는 절연층을 포함하여 이루어진다.The phase shift antenna for a phased array antenna proposed by the present invention includes a cylindrical waveguide member and a displacement member installed on an outer circumferential surface of the waveguide member and composed of a spiral coil, the waveguide member includes a cylindrical ferrite rod, and A plating layer formed on each side of the ferrite rod, the plating layer formed to surround the outer circumferential surfaces of the ferrite rod and the dielectric and having at least one slot formed in a length corresponding to the length of the ferrite rod and / or the displacement member; It comprises an insulating layer formed to surround.

그리고 본 발명의 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법은 원기둥형상의 페라이트봉 양쪽 측면에 각각 유전체를 일체로 접합하고, 상기 페라이트봉의 외주면과 유전체의 외주면 일부에 도금을 행하여 도금층을 형성하고, 상기 도금층에 있어서 페라이트봉 및/또는 변위부재의 길이에 대응되는 부분에 슬롯을 가공하고, 상기 도금층의 외주면에 절연층을 도포하는 과정으로 이루어진다.In the method of manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna of the present invention, a dielectric is integrally bonded to both sides of a cylindrical ferrite rod, and a plating layer is formed on the outer circumferential surface of the ferrite rod and a portion of the outer circumferential surface of the dielectric to form a plating layer. In the process consists of processing a slot in a portion corresponding to the length of the ferrite rod and / or displacement member, and applying an insulating layer to the outer peripheral surface of the plating layer.

다음으로 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of a phase shift antenna for a phased array antenna and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기의 일실시예는 도 1∼도 4에 나타낸 바와 같이, 원기둥형상의 도파부재(10)와, 상기 도파부재(10)의 외주면에 설치되고 나선형상 코일로 이루어지는 변위부재(20)를 포함하여 이루어진다.First, an embodiment of the phase shift antenna phase shift antenna according to the present invention, as shown in Figures 1 to 4, the cylindrical waveguide member 10, and is installed on the outer peripheral surface of the waveguide member 10 and spiral It comprises a displacement member 20 made of a coil.

상기 변위부재(20)에는 직류 전류를 양극과 음극을 소정의 패턴으로 스위치하여 인가하는 전원부(도면에 나타내지 않음)가 연결된다.The displacement member 20 is connected to a power supply unit (not shown) for applying DC current by switching the positive and negative electrodes in a predetermined pattern.

상기와 같이 변위부재(20)의 코일에 직류 전류의 인가방향을 스위칭하는 것에 의하여 도파부재(10)를 따라 이동하는 전파에 작용하는 힘의 방향이 달라지게 되고, 전파에 소정의 위상차가 발생하게 되며, 이에 의하여 위상변위가 이루어진다.By switching the application direction of the direct current to the coil of the displacement member 20 as described above, the direction of the force acting on the radio wave moving along the waveguide member 10 is changed, so that a predetermined phase difference occurs in the radio wave. Thus, phase shift is achieved.

상기 도파부재(10)는 원기둥형상의 페라이트봉(12)과, 상기 페라이트봉(12)의 양쪽 측면에 각각 일체로 접합되는 유전체(14)와, 상기 페라이트봉(12)의 외주면과 유전체(14)의 외주면 일부를 감싸며 형성되고 페라이트봉(12) 및/또는 변위부재(20)의 길이에 대응되는 길이로 하나이상의 슬롯(15)이 형성되는 도금층(16)과, 상기 도금층(16)을 감싸며 형성되는 절연층(18)을 포함하여 이루어진다.The waveguide member 10 includes a cylindrical ferrite rod 12, a dielectric 14 integrally bonded to both sides of the ferrite rod 12, and an outer circumferential surface of the ferrite rod 12 and the dielectric 14. Is formed to surround a portion of the outer circumferential surface and surrounds the plating layer 16 and at least one slot 15 formed with a length corresponding to the length of the ferrite rod 12 and / or the displacement member 20. And an insulating layer 18 to be formed.

상기에서 유전체(14)는 입출력단으로 기능한다.In the above, the dielectric 14 functions as an input / output terminal.

상기 유전체(14)의 끝부분은 도금층(16) 및 절연층(18)을 도포하지 않고, 표면을 그대로 노출시킨다.The end portion of the dielectric 14 exposes the surface as it is without applying the plating layer 16 and the insulating layer 18.

상기 슬롯(15)은 페라이트봉(12)의 길이보다 약간 작은 길이로 형성하며, 페라이트봉(12)의 양쪽 끝단 모서리보다 안쪽으로 형성한다.The slot 15 is formed to have a length slightly smaller than the length of the ferrite rod 12, it is formed inward from the end edges of both ends of the ferrite rod 12.

상기 슬롯(15)은 도금층(16)이 원둘레방향으로 폐루프를 형성하지 않도록 중간에서 끊어주는 역할을 한다. 따라서 상기 슬롯(15)은 한쪽에만 형성하는 것도 가능하고, 180°간격을 두고 양쪽에 형성하는 것도 가능하며, 120°간격으로 3개를 형성하는 것도 가능하며, 90°간격으로 4개를 형성하는 것도 가능하다.The slot 15 serves to break in the middle so that the plating layer 16 does not form a closed loop in the circumferential direction. Therefore, the slot 15 may be formed only on one side, or may be formed on both sides at intervals of 180 °, and may be formed at three intervals of 120 °, and four at 90 ° intervals. It is also possible.

또 상기 슬롯(15)은 변위부재(20)의 설치 길이에 대응하는 길이로 형성한다. 즉 상기 슬롯(15)은 변위부재(20)에 인가하는 직류 전류를 스위칭하는 과정에서 발생하는 와전류를 끊어주는 역할을 하므로, 와전류를 발생하는 변위부재(20)의 설치 길이에 대응하는 길이로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the slot 15 is formed in a length corresponding to the installation length of the displacement member 20. That is, since the slot 15 serves to cut off the eddy current generated in the process of switching the DC current applied to the displacement member 20, the slot 15 has a length corresponding to the installation length of the displacement member 20 generating the eddy current. It is desirable to.

그리고 상기 슬롯(15)에는 도 4에 나타낸 바와 같이, 도금층(16) 위에 도포되는 절연층(18)이 채워져 전기적으로 완전한 단절이 이루어진다.As shown in FIG. 4, the slot 15 is filled with an insulating layer 18 applied on the plating layer 16, thereby electrically disconnecting completely.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기의 일실시예를 제조하기 위한 제조방법을 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.Next, a manufacturing method for manufacturing an embodiment of a phase shift antenna phase shift antenna according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법의 일실시예는 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 원기둥형상의 페라이트봉(12) 양쪽 측면에 각각 유전체(14)를 일체로 접합(P10)하고, 상기 페라이트봉(12)의 외주면과 유전체(14)의 외주면 일부에 도금을 행하여 도금층(16)을 형성(P20)하고, 상기 도금층(16)에 있어서 페라이트봉(12)의 길이에 대응되는 부분에 슬롯(15)을 가공(P30)하고, 상기 도금층(16)의 외주면에 절연층(18)을 도포(P40)하는 과정으로 이루어진다.In one embodiment of the method of manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna according to the present invention, as shown in FIGS. 9 and 10, the dielectric 14 is integrally bonded to both sides of the cylindrical ferrite rod 12 (P10). And plating the outer circumferential surface of the ferrite rod 12 and a portion of the outer circumferential surface of the dielectric 14 to form a plating layer 16 (P20), and corresponding to the length of the ferrite rod 12 in the plating layer 16). The slot 15 is processed (P30) at the portion to be formed, and the insulating layer 18 is applied to the outer circumferential surface of the plating layer 16.

상기와 같이 절연층(18)을 도포(P40)한 다음에는 변위부재(20)를 조립(P70)한다.After applying the insulating layer 18 (P40) as described above, the displacement member 20 is assembled (P70).

상기에서 슬롯(15)은 레이저가공 등을 이용하여 도금층(16)의 일부를 잘라내어 제거하는 것에 의하여 형성된다. 상기 슬롯(15)을 레이저가공을 이용하여 형성하면, 미세한 폭으로 형성하는 것이 가능하며, 매우 얇은 두께로 형성되는 도금층(16)을 제거하는 경우에도 페라이트봉(12)의 외표면에 손상을 주지 않도록 강도를 조정하여 가공을 행하는 것이 가능하다.In the above, the slot 15 is formed by cutting and removing a part of the plating layer 16 by using laser processing or the like. If the slot 15 is formed by laser processing, it is possible to form a fine width, and even when removing the plating layer 16 formed to a very thin thickness does not damage the outer surface of the ferrite rod 12. It is possible to perform processing by adjusting the strength so as not to.

상기 슬롯(15)의 가공(도금층(16) 일부의 제거)은 레이저가공 이외에도 식각공정 등을 이용하여 형성하는 것도 가능하다.Processing of the slot 15 (removing a part of the plating layer 16) may be formed using an etching process or the like in addition to laser processing.

그리고 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기의 다른 실시예는 도 5∼도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 도파부재(10)가 상기 슬롯(15)의 위쪽에 소정의 폭으로 절연층(18)의 외주면 길이를 따라 길게 형성하는 2차 도금층(17)과, 상기 2차 도금층(17) 및 절연층(18)의 외주면을 덮도록 형성되는 2차 절연층(19)을 더 포함하여 이루어진다.In another embodiment of the phase shift antenna phase shift antenna according to the present invention, as illustrated in FIGS. 5 to 8, the waveguide member 10 has an insulating layer 18 having a predetermined width above the slot 15. It further comprises a secondary plating layer 17 formed to extend along the length of the outer circumferential surface and the secondary insulating layer 19 formed to cover the outer circumferential surface of the secondary plating layer 17 and the insulating layer 18.

상기에서 절연층(18)과 2차 절연층(19)을 동일한 재질을 사용하여 형성하는 것도 가능하고, 서로 다른 재질을 사용하여 형성하는 것도 가능하다.In the above, the insulating layer 18 and the secondary insulating layer 19 may be formed using the same material, or may be formed using different materials.

상기 2차 도금층(17)은 상기 슬롯(15)의 폭보다 충분하게 큰 폭으로 형성한다.The secondary plating layer 17 is formed to have a width sufficiently larger than the width of the slot 15.

또 상기 2차 도금층(17)을 서로 연결되지 않고 단절되어 위치하도록 형성한다.In addition, the secondary plating layer 17 is formed to be disconnected without being connected to each other.

상기한 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기의 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.The other embodiment of the phase shift antenna phase shift antenna according to the present invention can be implemented in the same configuration as the above-described embodiment except for the above-described configuration, and thus detailed description thereof will be omitted.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기의 다른 실시예를 제조하기 위한 제조방법을 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.Next, a manufacturing method for manufacturing another embodiment of a phase shift antenna phase shift antenna according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법의 다른 실시예는 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 도금층(16)의 외주면에 절연층(18)을 도포(P40)한 다음 상기 절연층(18)의 외주면에 상기 슬롯(15)이 형성된 부분에 대응하여 소정의 폭으로 2차 도금층(17)을 형성(P50)하고, 상기 2차 도금층(17) 및 절연층(18)의 외주면에 2차 절연층(19)을 형성(P60)하는 과정을 더 포함하여 이루어진다.In another embodiment of the method of manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna according to the present invention, as shown in FIGS. 11 and 12, the insulating layer 18 is coated on the outer circumferential surface of the plating layer 16 (P40), and then the insulation is performed. On the outer circumferential surface of the layer 18, a secondary plating layer 17 is formed (P50) in a predetermined width corresponding to the portion where the slot 15 is formed, and the outer circumferential surface of the secondary plating layer 17 and the insulating layer 18 The method may further include forming a second insulating layer 19 on the substrate P60.

상기와 같이 2차 절연층(19)을 도포(P60)한 다음에는 변위부재(20)를 조립(P70)한다.After applying the secondary insulating layer 19 (P60) as described above, the displacement member 20 is assembled (P70).

상기에서 2차 도금층(17)은 도금과정에서 소정의 패턴으로 일정한 부분에만 형성되도록 마스킹(masking) 등을 행하여 도금작업을 수행하는 것도 가능하고, 절연층(18)의 외주면 전체에 도금을 행한 다음 불필요한 부분을 레이저가공이나 식각 등을 이용하여 제거하여 형성하는 것도 가능하다.In the above, the secondary plating layer 17 may be plated by masking or the like so as to be formed only in a predetermined part in a predetermined pattern during the plating process, and plating the entire outer circumferential surface of the insulating layer 18 It is also possible to remove unnecessary parts by laser processing or etching.

상기 2차 절연층(19)은 상기 절연층(18)과 일체로 접합되도록, 가능하면 동일 재질을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.The secondary insulating layer 19 is preferably formed using the same material so as to be integrally bonded to the insulating layer 18.

상기한 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기의 다른 실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 일실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.The other embodiment of the phase shift antenna phase shift antenna according to the present invention can be implemented in the same configuration as the above-described embodiment except for the above-described configuration, and thus detailed description thereof will be omitted.

상기에서는 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기 및 그 제조방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above, a preferred embodiment of a phase shift antenna for a phased array antenna and a method for manufacturing the same according to the present invention has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings are various. Modifications can be made and this is also within the scope of the present invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기 및 그 제조방법에 의하면, 페라이트봉의 외주면에 형성되는 도금층의 일부를 제거하여 슬롯을 형성하므로, 도금층의 폐루프가 단절되어 변위부재에 인가하는 직류 전류를 스위칭하는 과정에서 유도전류에 의한 와전류가 발생하지 않는다.According to the phase shift antenna for a phased array antenna and a method of manufacturing the same according to the present invention made as described above, since a portion of the plating layer formed on the outer circumferential surface of the ferrite rod is removed to form a slot, the closed loop of the plating layer is disconnected and applied to the displacement member. In the process of switching the DC current to the eddy current caused by the induced current does not occur.

따라서 종래에는 와전류에 의한 손실을 감안하여 전원공급기의 용량을 크게 증대시켜야 했지만, 본 발명에 따르면 전원공급기의 용량을 증대시키지 않아도 되므로, 전체적인 위상배열안테나의 크기를 최소화하는 것이 가능하다. 또한, 종래 전원공급기 용량의 증대로 인한 열발생의 증가가 본 발명에 따른 원천적으로 발생하지 않으므로, 위상배열안테나의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, in the related art, the capacity of the power supply should be greatly increased in view of the loss due to eddy current. However, according to the present invention, it is possible to minimize the size of the overall phased array antenna because it is not necessary to increase the capacity of the power supply. In addition, since the increase in heat generation due to the increase in the capacity of the conventional power supply does not occur inherently according to the present invention, the reliability of the phased array antenna can be greatly improved.

그리고 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기에 의하면, 와전류에 의한 손실이 발생하지 않으므로, 종래에 비하여 대폭으로 에너지 소비를 감소시키는 것이 가능하다.In addition, according to the phase shift antenna for phased array antenna according to the present invention, since the loss due to eddy current does not occur, it is possible to significantly reduce the energy consumption compared with the prior art.

도 1은 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기의 일실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing an embodiment of a phase shift antenna for a phased array antenna according to the present invention.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 3은 도 2의 B-B선 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.

도 4는 도 2의 C-C선 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.

도 5는 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view schematically showing another embodiment of a phase shift antenna for phased array antenna according to the present invention.

도 6은 도 5의 D-D선 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 5.

도 7은 도 6의 E-E선 단면도이다.7 is a cross-sectional view taken along the line E-E of FIG.

도 8은 도 6의 F-F선 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line F-F in FIG. 6.

도 9는 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법의 일실시예를 나타내는 블럭도이다.9 is a block diagram illustrating an embodiment of a method of manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법의 일실시예를 나타내는 공정도이다.10 is a process chart showing an embodiment of a method for manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법의 다른 실시예를 나타내는 블럭도이다.11 is a block diagram illustrating another embodiment of a method of manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna according to the present invention.

도 12는 본 발명에 따른 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법의 다른 실시예를 나타내는 공정도이다.12 is a process chart showing another embodiment of the method for manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna according to the present invention.

Claims (7)

원기둥형상의 도파부재와, 상기 도파부재의 외주면에 설치되고 나선형상 코일로 이루어지는 변위부재를 포함하고,A cylindrical waveguide member and a displacement member provided on an outer circumferential surface of the waveguide member and composed of a spiral coil, 상기 도파부재는 원기둥형상의 페라이트봉과, 상기 페라이트봉의 양쪽 측면에 각각 접합되는 유전체와, 상기 페라이트봉의 외주면과 유전체의 외주면 일부를 감싸며 형성되고 페라이트봉의 길이에 대응되는 길이로 하나이상의 슬롯이 형성되는 도금층과, 상기 도금층을 감싸며 형성되는 절연층을 포함하는 위상배열안테나용 위상변위기.The waveguide member is formed of a cylindrical ferrite rod, a dielectric bonded to both sides of the ferrite rod, a plating layer formed around the outer circumferential surface of the ferrite rod and a portion of the outer circumferential surface of the dielectric and having at least one slot having a length corresponding to the length of the ferrite rod. And a phase shift antenna including an insulation layer formed to surround the plating layer. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 슬롯은 페라이트봉의 길이보다 작은 길이로 형성하고 페라이트봉의 양쪽 끝단 모서리보다 안쪽으로 형성하는 위상배열안테나용 위상변위기.The slot is a phase shifter for a phased array antenna having a length smaller than the length of the ferrite rod and formed inward than the edges of both ends of the ferrite rod. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 슬롯은 180°간격을 두고 양쪽에 형성하는 위상배열안테나용 위상변위기.The slot is a phase shift antenna for a phased array antenna formed on both sides spaced 180 °. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 도파부재는 상기 슬롯의 위쪽에 소정의 폭으로 절연층의 외주면 길이를 따라 길게 형성하는 2차 도금층과, 상기 2차 도금층 및 절연층의 외주면을 덮도록 형성되는 2차 절연층을 더 포함하는 위상배열안테나용 위상변위기.The waveguide member further includes a secondary plating layer formed to extend along the length of the outer circumferential surface of the insulating layer at a predetermined width above the slot, and a secondary insulating layer formed to cover the outer circumferential surface of the secondary plating layer and the insulating layer. Phase shifter for phased array antenna. 원기둥형상의 페라이트봉 양쪽 측면에 각각 유전체를 접합하고,Dielectric is bonded to both sides of the cylindrical ferrite rod, 상기 페라이트봉의 외주면과 유전체의 외주면 일부에 도금을 행하여 도금층을 형성하고,Plating is performed on the outer circumferential surface of the ferrite rod and a portion of the outer circumferential surface of the dielectric to form a plating layer, 상기 도금층에 있어서 페라이트봉의 길이에 대응되는 부분에 슬롯을 가공하고,In the plating layer, slots are formed in portions corresponding to the lengths of the ferrite rods, 상기 도금층의 외주면에 절연층을 도포하고,Applying an insulating layer on the outer peripheral surface of the plating layer, 상기 절연층을 도포한 다음 변위부재를 조립하는 과정을 포함하는 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법.A method of manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna comprising applying the insulating layer and then assembling a displacement member. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 슬롯은 레이저가공을 이용하여 도금층의 일부를 제거하는 것에 의하여 형성되는 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법.The slot is a phase shift antenna manufacturing method for a phased array antenna formed by removing a portion of the plating layer using laser processing. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 도금층의 외주면에 절연층을 도포한 다음 상기 절연층의 외주면에 상기 슬롯이 형성된 부분에 대응하여 소정의 폭으로 2차 도금층을 형성하고,Applying an insulating layer to an outer circumferential surface of the plating layer, and then forming a secondary plating layer having a predetermined width corresponding to a portion where the slot is formed on the outer circumferential surface of the insulating layer, 상기 2차 도금층 및 절연층의 외주면에 2차 절연층을 형성하고,Forming a secondary insulating layer on an outer circumferential surface of the secondary plating layer and the insulating layer, 상기 2차 절연층을 도포한 다음 변위부재를 조립하는 과정을 더 포함하는 위상배열안테나용 위상변위기 제조방법.The method of manufacturing a phase shift antenna for a phased array antenna further comprising the step of assembling the displacement member after applying the secondary insulating layer.
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