KR100743091B1 - 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템에 관한 것으로서, 방사체 역할을 수행하며 능동 소자의 부하로 동작하는 평면 안테나, 평면 안테나를 출력 매칭 요소로 사용하고, 직류 바이어스(DC Bias)를 통해 부하 임피던스를 변화시켜 상기 평면 안테나의 물리적 유효 파장 대비 공진 주파수를 변경시켜 물리적 크기를 결정하는 능동 모듈, 능동모듈의 출력과 상기 평면 안테나의 입력 임피던스를 조정하는 출력 모듈, 평면 안테나의 선형편파/원형편파 특성을 발생시키기 위해 입력되는 급전신호를 전력 분배 및 위상 변환하고 그 결과를 출력 모듈에 전달하는 커플링 모듈, 능동 모듈의 온/오프 동작을 결정하도록 스위칭 동작하는 스위칭 모듈, 스위치 모듈의 스위칭 동작을 제어함으로써 상기 평면 안테나의 원형편파/선형편파 특성이 결정되도록 하는 제어 모듈을 포함한다.
위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나, 원형 편파, 선형 편파, 능동 모듈, 스위칭 모듈

Description

위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템 {ANTENNA SYSTEM FOR SATELLITE DIGITAL MULTIMEDIA BROADCASTING }
도 1은 본 발명의 실시예에 적용되는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템의 프론트-엔드(Front-End)단의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템의 내부 회로를 도시한 회로도이다.
본 발명은 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 원형 편파 신호와 선형 편파 신호를 모두 수용할 수 있는 능동형 안테나를 통해 위성 DMB 서비스를 이용할 수 있는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting, DMB)은 고품질의 음성과 영상 서비스를 언제, 어디서나 볼 수 있는 이동 멀티미디 어 방송으로서, 유럽과 미국에서 상용화된 디지털오디오방송(DAB)에 바탕을 두고 동영상과 날씨, 뉴스, 데이터 정보를 덧붙여 보내는 방송이다.
이러한 DMB 방송은 위성 DMB와 지상파 DMB로 구분되어 서비스될 예정인데, 위성 DMB는 대략 2.6GHz 대역을 사용하여 시속 1백 50km를 달리는 차량에서도 휴대폰이나 차량용 수신기, 소형 TV, PDA 등을 통해 선명한 방송화면을 볼 수 있는 신 개념의 이동 방송 서비스다.
이와 같이 휴대폰을 통해 방송을 볼 수 있기 때문에 방송과 통신의 대표적인 융합 서비스로서, 방송센터에서 위성으로 전파를 쏘아 올리면 위성에서 단말기로 직접 송출하게 된다.
이때, 도심 음영지역의 경우에는 "갭필러(Gap Filler)"라는 지상 중계기를 통해 방송을 수신할 수 있는데, 위성을 이용하기 때문에 전국 어디서나 선명한 화질의 방송을 볼 수 있다.
한편, 위성으로 디지털 멀티미디어(DMB) TV 방송을 서비스함에 있어서 도래하는 전파가 미약한 음영 지역에서는 수신이 불가능하여 지상 중계기(갭필러)가 필요한데, 지상 중계기(갭필러)에서는 위성 DMB용 안테나를 통해 고이득으로 수신한 후 동일 주파수로 재증폭하여 서비스 안테나로 재복사하게 된다.
DMB 위성은 지상의 DMB 센터로부터 약 13GHz의 방송신호를 수신하면, 지상 중계기를 위한 약 12GHz의 신호와, 단말기가 직접 수신하기 위한 약 2.6GHz 의 신호를 송출한다. 이때, 지상 중계기는 위성신호가 도달하지 못하는 지역에 단말기를 위한 신호를 송신하는 시스템으로써 주로 다중 경로 페이딩 현상이 나타나는 도심 지역에 설치되며, 위성으로부터 수신한 약 12GHz의 신호를 변조하여 약 2.6GHz의 신호로 송출한다.
위성 DMB용 안테나는 크게 위성으로부터 직접 원형 편파 신호를 수신하는 위성 신호 수신용 안테나와 지상 중계기로부터 선형 편파 신호를 수신하기 위한 중계기 신호 수신용 안테나로 구분된다.
위성과의 직접적인 신호 수신이 불가능한 지하 또는 건물("Non Line-of-sight")과 같은 음영 지역의 경우에, 음영 지역에 장착되어 있는 중계기 신호 수신용 안테나가 위성 신호를 수신하고, 전파 환경이 우수한 지역의 경우에 비교적 크기가 큰 위성 수신 안테나가 별도로 장착되어 위성으로부터의 신호를 직접 수신한다.
위성 신호는 TDM(Time Division Multiplexing) 형태의 S-밴드(2㎓~3㎓) 신호로서 RHCP(Right Hand Circular Polarization)의 원형 편파로 수신할 수 있기 때문에 원형 편파 수신용으로 비교적 크기가 큰 안테나를 별도로 휴대해야 하며, 중계기 신호는 선형편파의 CDM(Code Division Multiplexing) 형태의 S-밴드 신호로서 소형 안테나를 휴대해야 한다.
이와 같이, 종래 기술의 위성 DMB용 안테나를 이용한 위성 DMB 서비스는 중계기로부터 수신되는 CDM 선형 편파 신호와 위성으로부터 직접 수신되는 TDM 원형편파 신호를 수신하기 위한 안테나가 개별적으로 필요하다는 문제점이 있다.
또한, 원형편파 신호를 수신하기 위한 안테나는 선형편파 신호를 수신하기 위한 안테나에 비해 비교적 물리적인 크기가 커서 이동 통신 단말기에 내장하기 어 렵고, 그로 인해 휴대성이 떨어져 사용자에게 불편함을 초래한다는 문제점이 있다.
따라서, 원형편파 신호와 선형 편파 신호를 수신하기 위한 안테나를 개별적으로 사용할 필요 없이 편파신호와 무관하게 1개의 안테나를 사용하여 위성으로부터의 신호를 수신할 수 있는 위성 DMB용 안테나의 개발이 시급하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 1개의 안테나를 통해 위성으로부터의 원형 편파 신호와 선형 편파 신호를 모두 수용할 수 있도록 함으로써 사용자 편의성을 증대시키고, 안테나의 소형화를 기대할 수 있는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템은, 방사체 역할을 수행하며 능동 소자의 부하로 동작하는 평면 안테나; 상기 평면 안테나를 출력 매칭 요소로 사용하고, 직류 바이어스(DC Bias)를 통해 부하 임피던스를 변화시켜 상기 평면 안테나의 물리적 유효 파장 대비 공진 주파수를 변경시켜 물리적 크기를 결정하는 능동 모듈; 상기 능동모듈의 출력과 상기 평면 안테나의 입력 임피던스를 조정하는 출력 모듈; 상기 평면 안테나의 선형편파/원형편파 특성을 발생시키기 위해 입력되는 급전신호를 전력 분배 및 위상 변환하고, 그 결과를 상기 출력 모듈에 전달하는 커플링 모듈; 상기 능동 모듈의 온/오프 동작을 결정하도록 스위칭 동작하는 스위칭 모듈; 및 상기 스위치 모듈의 스위칭 동작을 제어함으로써 상기 평면 안테나의 원형편파/선형편파 특성이 결정되도록 하는 제어 모듈을 포함 한다.
상기 평면 안테나는 마이크로스트립(Microstrip) 안테나로서 사각형, 원형, 타원형, 삼각형, 애눌러 링(Annular-Ring)과 같은 형태로 설계 가능하다.
상기 커플링 모듈은 대역폭을 늘이기 위해 입력단자에서 입력되는 전력을 균등하게 배분하고, 제1 및 제2 출력단자를 통해 2개의 균등한 출력신호를 90도의 위상차를 갖도록 하여 출력하는 것이 바람직하다.
상기 능동 모듈과 출력 모듈은 상기 커플링 모듈의 제1 출력단자에 연결되어 상기 평면 안테나로 연결되는 제1 라인에 제1 출력모듈과 제1 능동모듈이 설치되고, 상기 커플링 모듈의 제2 출력단자에 연결되어 상기 평면 안테나로 연결되는 제2 라인에 제2 출력모듈과 제2 능동모듈이 설치된다.
이때, 상기 제1 출력모듈은 제1 변압기, 제1 커패시터, 제1 레디알 스텁(Radial Stub), 상기 제1 능동모듈은 제1 트랜지스터를 포함하며, 상기 제2 출력모듈은 제2 변압기, 제2 커패시터, 제2 레디알 스텁을 포함하고, 상기 제2 능동모듈은 제2 트랜지스터를 포함한다.
상기 제1 레디알 스텁과 제2 레디알 스텁은 상기 변압기와 커패시터가 배치되어 있는 RF 회로 부분과 상기 트랜지스터가 배치되어 있는 직류 바이어스 회로 부분을 서로 분리시키는 역할을 수행한다.
상기 제어 모듈은 상기 평면 안테나가 원형 편파 특성을 지원하도록 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 모두 온 동작시키도록 하고, 상기 평면 안테나가 선형 편파 특성을 지원하도록 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 트 랜지스터와 제2 트랜지스터 중에 어느 하나만을 온 동작시키도록 한다.
상기 능동 모듈은 발진 주파수 조정을 통해 상기 평면 안테나의 방사 패턴의 방향을 조정할 수 있도록 발진기, 상기 평면 안테나에서 수신되는 신호의 증폭이 가능하도록 증폭기, 입력 및 출력 임피던스의 차를 통해 상기 평면 안테나의 설계 및 잡음을 감소시키도록 버퍼 중 적어도 1개 이상을 사용할 수 있다.
상기 출력 모듈은 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 컬렉터/드레인의 전류/전압을 인가하는 바이어스 및 상기 평면 안테나의 입력 임피던스 조정을 위한 외부 매칭회로를 조정하고, 상기 매칭회로는 해당 동작 주파수 영역의 잡음을 제거하도록 저대역 통과필터/고대역 통과 필터의 형태로 구현된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
먼저, 본 발명의 실시예에 적용되는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템의 구성에 대해 도 1을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 적용되는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템의 프론트-엔드(Front-End)단의 구성을 도시한 것이다.
도 1을 참고하면, 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템의 프론트-엔드단은 디지털 멀티미디어 방송 주파수 신호를 수신하는 안테나(10), 안테나(10) 에서 수신된 신호를 LNA(30)에 전달하는 전송선로(20)를 포함한다.
이때, LNA(Low Noise Amplifier)(30)는 저잡음 증폭기라고 하며, 미약한 안테나(10)로부터 DMB 주파수 신호를 수신하여 이를 증폭한다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템에 대하여 도 2 및 도 3을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템의 내부 회로를 도시한 회로도이다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템은, 평면 안테나(100), 제1 및 제2 능동 모듈(110, 120), 제1 및 제2 출력 모듈(210, 220), 커플링 모듈(300), 스위칭 모듈(400), 제어 모듈(500)을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
평면 안테나(100)는 방사체 역할을 주기능으로 수행하며, 능동 모듈(110, 120)의 부하로서 동작하는 마이크로스트립 안테나이다.
평면 안테나(100)는 마름모나 직사각형 등의 다양한 사각형, 원형, 타원형, 삼각형, 애눌러 링(Annular-Ring)과 같은 형태로 설계 및 변경 가능하다.
능동 모듈(110, 120)은 평면 안테나를 출력 모듈(210, 220)의 매칭 요소로 사용하고, 직류 바이어스(DC Bias)를 통해 부하 임피던스를 변화시켜 상기 평면 안테나의 물리적 유효 파장 대비 공진 주파수를 변경시켜 물리적 크기를 결정한다.
이때, 능동 모듈(110, 120)은 출력 임피던스보다 입력 임피던스 측면에 설계 가 집중되어 설계가 비교적 용이하고, 발진 주파수 조정을 통해 안테나의 방사 패턴의 방향을 조정할 수 있는 발진기를 사용할 수도 있고, 평면 안테나(100)에서 수신되는 신호의 증폭이 가능하도록 증폭기를 사용할 수도 있으며, 입력 및 출력 임피던스의 차를 통해 평면 안테나의 설계 및 잡음을 감소시키도록 버퍼를 사용할 수도 있다.
능동 모듈(110, 120)이 증폭기로 설계될 경우에 입출력 임피던스 조정이 어렵고, 능동 모듈(110, 120)의 출력 임피던스를 결정하는 부분에 안테나의 입력 임피던스가 포함되기 때문에 안테나의 입력 임피던스의 최적화를 통해 증폭기를 설계해야 한다는 어려움이 있지만, 최근 능동 안테나의 구현에 가장 적합하게 사용되고 있다.
한편, 능동 모듈(110, 120)이 버퍼로 설계될 경우에 입력 임피던스는 줄여 외부 잡음에 강하고, 출력 임피던스는 안테나 자체 임피던스인 50 옴 또는 75 옴에 맞추도록 입출력 임피던스의 차를 조정할 수 있다.
이와 같이, 능동 모듈(110, 120)은 발진기, 증폭기, 버퍼를 선택적으로 사용할 수 있고, 상술한 특징을 고려하여 해당 애플리케이션에 구현 및 설계가 적합하도록 사용한다.
출력 모듈(210, 220)은 바이어스, 외부 매칭회로, 즉 능동 모듈(110, 120)의 출력 부분과 평면 안테나(100)의 입력 임피던스를 조정한다.
출력 모듈(210, 220)은 도 3에 도시된 바와 같이, 변압기(T1, T2), 커패시터(C1, C2), 레디알 스텁(RS1, RS2)을 비롯해 평면 안테나(100)를 포함하고 있다.
이러한 출력 모듈(210, 220)은 능동 모듈(110, 120)인 제1 및 제2 트랜지스터(Q1, Q2)의 컬렉터/드레인의 전류/전압을 인가하는 바이어스 및 외부 매칭회로, 즉 능동 모듈의 출력 부분과 평면 안테나(100)의 입력 임피던스를 조정하는데, 매칭 회로는 해당 동작 주파수 영역의 잡음을 제거하도록 저대역 통과필터/고대역 통과 필터의 형태로 구현된다.
커플링 모듈(300)은 대역폭을 늘이기 위해 격자 형태로 형성될 수 있고, 입력단자(input)에서 입력되는 전력을 균등하게 배분하고, 제1 및 제2 출력단자(output1, output2)를 통해 2개의 균등한 출력신호를 90도의 위상차를 갖도록 하여 출력한다.
이러한 커플링 모듈(300)은 3dB 쿼드러쳐 커플러(Quadrature Coupler) 또는 브랜치 라인 커플러(Branch Line Coupler)와 같은 하이브리드(Hybrid) 커플러를 사용하고, 브랜치 라인(branch line)을 통한 직접 커플링(Direct coupling)을 직접 이용한 대표적인 전송선로 (Microstrip/stripline) 커플러이다.
이때, 커플링 모듈(300)은 L1/L2의 길이를 변화시킴으로써 원하는 동작 주파수 영역에서 크기는 동일하여 위상이 90도 차이가 발생하는 신호를 발생할 수 있다.
이때, L1과 L2는 파장(λ)/4의 길이를 갖고, L1/L2의 길이 부분은 동작 주파수에 따른 파장의 길이가 달라지도록 한다.
스위칭 모듈(400)은 스위칭 제어신호에 의해 제1 및 제2 트랜지스터(Q1, Q2)의 온/오프 동작을 결정하도록 스위칭 동작하는데, 제1 및 제2 트랜지스터(Q1, Q2) 의 베이스 단에 트랜지스터/FET를 사용한 인버터 회로를 사용한다.
제어 모듈(500)은 평면 안테나(100)의 원형편파/선형편파 특성이 결정되도록 스위칭 제어신호를 생성하여 스위칭 모듈(400)로 출력한다.
도 3을 참고하면, 제1 및 제2 능동 모듈(110, 120)과 제1 및 제2 출력 모듈(210, 220)은 커플링 모듈(300)의 제1 출력단자에 연결되어 평면 안테나로 연결되는 제1 라인에 제1 출력모듈(210)과 제1 능동모듈(110)이 설치되고, 커플링 모듈(300)의 제2 출력단자에 연결되어 평면 안테나로 연결되는 제2 라인에 제2 출력모듈(220)과 제2 능동모듈(120)이 설치된다.
제1 출력모듈(210)은 제1 변압기(T1), 제1 커패시터(C1), 제1 레디알 스텁(Radial Stub)(RS1), 제1 능동모듈(110)은 제1 트랜지스터(Q1)를 포함하며, 제2 출력모듈(220)은 제2 변압기(T2), 제2 커패시터(C2), 제2 레디알 스텁(RS2)을 포함하고, 제2 능동모듈(120)은 제2 트랜지스터(Q2)를 포함한다.
이때, 제1 레디알 스텁(RS1)과 제2 레디알 스텁(RS2)은 제1 및 제2 변압기(T1, T2)와 제1 및 제2 커패시터(C1, C2)가 배치되어 있는 RF 회로 부분과 제1 및 제2 트랜지스터(Q1, Q2)가 배치되어 있는 직류 바이어스 회로 부분을 서로 분리시키는 역할을 수행한다.
레디알 스텁(RS1, RS2)은 실제 인쇄회로기판(PCB) 상에 구현되는 경우에 전송 선로의 패턴으로써 그 길이는 파장/4로 설계되며, 출력 모듈(210, 220)의 매칭 회로와 트랜지스터(Q1, Q2)의 바이어스 회로를 서로 분리하는 역할을 수행한다.
이러한 레디알 스텁(RS1, RS2)은 고주파 공학의 전송선로 이론에 기반하여 전송 선로의 길이가 파장/4에 해당하는 경우에 입출력 간에 직류 바이어스 회로와 RF 회로를 서로 분리시켜 주고, 이때 트랜지스터의 베이스/게이트에 인가되는 바이어스 전압은 트랜지스터의 사양 및 인가전압에 따라 변경 가능하지만, 가급적 바이어스 조건에 따라 적합하게 설계된 값을 갖는다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템의 동작에 대하여 자세하게 설명한다.
선형 편파를 지원하기 위해 커플링 모듈(300)에 인가되는 입력신호에 대해 단일 위상 신호만 인가되도록 스위치를 추가할 수도 있지만, 본 발명의 실시예에서는 능동 모듈(110, 120)의 동작을 결정하는 스위칭 모듈(400)을 추가하고 있다.
즉, 제어 모듈(500)은 선형 편파를 지원하기 위해 제1 및 제2 능동 모듈(110, 120) 중 어느 하나를 스위칭 모듈(400)을 통해 디스에이블(disable) 시키고, 원형 편파를 지원하기 위해 제1 및 제2 능동 모듈(110, 120)을 스위칭 모듈(400)을 통해 모두 에이블(able)시켜 동시에 동작하도록 한다.
이때, 스위칭 모듈(400)이 제1 트랜지스터(Q1)와 제2 트랜지스터(Q2)를 모두 온 동작시켜 평면 안테나(100)의 축비(axial ratio)를 변화시킴으로써 적절한 원형 편파 특성을 조정할 수 있다.
스위칭 모듈(400)은 커플링 모듈(300)의 출력 단자 쪽으로 설치되어 있고, 능동 모듈(110, 120)의 베이스/게이트의 바이어스 인가를 온/오프 시키는 역할을 수행한다.
평면 안테나(100)는 원형 편파 특성을 지원하는 측면에서 안테나의 형상을 원형, 타원형, 애눌러-링 형태와 같이 변형하여 성능 개선을 도모할 수 있다.
위와 같이, 제어 모듈(500)과 스위칭 모듈(400)에 의해 평면 안테나(100)의 편파 특성이 결정되면 출력 모듈(210, 220)은 능동 모듈(110, 120)의 출력 부분과 평면 안테나(100)의 입력 임피던스를 조정하고, 매칭회로를 통해 해당 동작 주파수 영역에서의 잡음을 제거하게 된다.
이렇게 함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템은 사용 주파수 대비하여 필요한 안테나의 유효 크기를 줄여 제품 설계에 다양성 및 효율성을 증진시키고, 사용자의 필요에 따라 중계기의 선형 편파 신호와 위성으로부터 직접 수신되는 원형 편파 신호를 하나의 안테나로 동시에 수신이 가능하다.
상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이와 같이, 본 발명에 의한 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템은 선형 편파 신호와 원형 편파 신호를 모두 수신할 수 있는 능동형 안테나를 구현함으로써 안테나의 유효 크기 및 물리적 크기를 줄여 제품 설계에 다양성 및 효율성 을 증진시킬 수 있고, 1개의 안테나를 이용해 편파에 관계없이 위성 디지털 멀티미디어 방송용 신호를 모두 수신할 수 있어 사용자의 편의성을 개선하고 안테나의 소형화가 가능해지는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 방사체 역할을 수행하며 능동 소자의 부하로 동작하는 평면 안테나;
    상기 평면 안테나를 출력 매칭 요소로 사용하고, 직류 바이어스(DC Bias)를 통해 부하 임피던스를 변화시켜 상기 평면 안테나의 물리적 유효 파장 대비 공진 주파수를 변경시켜 물리적 크기를 결정하는 능동 모듈;
    상기 능동모듈의 출력과 상기 평면 안테나의 입력 임피던스를 조정하는 출력 모듈;
    상기 평면 안테나의 선형편파/원형편파 특성을 발생시키기 위해 입력되는 급전신호를 전력 분배 및 위상 변환하고, 그 결과를 상기 출력 모듈에 전달하는 커플링 모듈;
    상기 능동 모듈의 온/오프 동작을 결정하도록 스위칭 동작하는 스위칭 모듈; 및
    상기 스위칭 모듈의 스위칭 동작을 제어함으로써 상기 평면 안테나의 원형편파/선형편파 특성이 결정되도록 하는 제어 모듈
    을 포함하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평면 안테나는 마이크로스트립(Microstrip) 안테나로서 사각형, 원형, 타원형, 삼각형, 애눌러 링(Annular-Ring)과 같은 형태로 설계 가능한 것을 특징으 로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커플링 모듈은 대역폭을 늘이기 위해 입력단자(input)에서 입력되는 전력을 균등하게 배분하고, 제1 및 제2 출력단자(output1, output2)를 통해 2개의 균등한 출력신호를 90도의 위상차를 갖도록 하여 출력하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커플링 모듈은 3dB 쿼드러쳐 커플러(Quadrature Coupler) 또는 브랜치 라인 커플러(Branch Line Coupler)와 같은 하이브리드(Hybrid) 커플러를 사용하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 능동 모듈과 출력 모듈은 상기 커플링 모듈의 제1 출력단자에 연결되어 상기 평면 안테나로 연결되는 제1 라인에 제1 출력모듈과 제1 능동모듈이 설치되고,
    상기 커플링 모듈의 제2 출력단자에 연결되어 상기 평면 안테나로 연결되는 제2 라인에 제2 출력모듈과 제2 능동모듈이 설치되는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 출력모듈은 제1 변압기, 제1 커패시터, 제1 레디알 스텁(Radial Stub), 상기 제1 능동모듈은 제1 트랜지스터를 포함하며,
    상기 제2 출력모듈은 제2 변압기, 제2 커패시터, 제2 레디알 스텁을 포함하고, 상기 제2 능동모듈은 제2 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 레디알 스텁은 상기 제1 변압기와 제1 커패시터가 배치되어 있는 RF 회로 부분과 상기 제1 트랜지스터가 배치되어 있는 직류 바이어스 회로 부분을 서로 분리시키는 역할을,
    상기 제2 레디알 스텁은 상기 제2 변압기와 제2 커패시터가 배치되어 있는 RF 회로 부분과 상기 제2 트랜지스터가 배치되어 있는 직류 바이어스 회로 부분을 서로 분리시키는 역할을
    각각 수행하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 평면 안테나가 원형 편파 특성을 지원하도록 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 모두 온 동작시키도록 하고, 상기 평면 안테나가 선형 편파 특성을 지원하도록 상기 스위칭 모듈이 상기 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터 중에 어느 하나만을 온 동작시키도록 하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 능동 모듈은 발진 주파수 조정을 통해 상기 평면 안테나의 방사 패턴의 방향을 조정할 수 있도록 발진기를 사용하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 능동 모듈은 상기 평면 안테나에서 수신되는 신호의 증폭이 가능하도록 증폭기를 사용하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 능동 모듈은 입력 및 출력 임피던스의 차를 통해 상기 평면 안테나의 설계 및 잡음을 감소시키도록 버퍼를 사용하는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 출력 모듈은 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 컬렉터/드레인의 전류/전압을 인가하는 바이어스 및 상기 평면 안테나의 입력 임피던스 조정을 위한 외부 매칭회로를 조정하고,
    상기 매칭회로는 해당 동작 주파수 영역의 잡음을 제거하도록 저대역 통과필터/고대역 통과 필터의 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 위성 디지털 멀티미디어 방송용 안테나 시스템.
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