KR101022237B1 - Antenna apparatus for steering beam electronically using microelectromechanical system element - Google Patents

Antenna apparatus for steering beam electronically using microelectromechanical system element Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for electronically steering a beam using an MEMS(MicroElectroMechanical System) element is provided to form an array element with an MEMS element on a micro strip patch, thereby emitting an electromagnetic wave in a desired direction. CONSTITUTION: A polarization filter(310) selectively transmits a polarization wave of an electromagnetic wave. A reflect array(320) reflects an electromagnetic wave in a fixed direction. A power supply unit(330) emits and receives an electromagnetic wave through the polarization filter and the reflect array. A beam steering controller(340) controls on/off of the MEMS element. A micro strip patch comprises the first slot and the second slot orthogonal to the first slot. MEMS elements are installed in the first and second slots respectively.

Description

ＭＥＭＳ 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치{ANTENNA APPARATUS FOR STEERING BEAM ELECTRONICALLY USING MICROELECTROMECHANICAL SYSTEM ELEMENT}ANTENNA APPARATUS FOR STEERING BEAM ELECTRONICALLY USING MICROELECTROMECHANICAL SYSTEM ELEMENT}

본 발명은 안테나 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치 및 그 이용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna device, and more particularly, to an antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS device and a method of using the same.

일반적으로 안테나의 이득을 높이기 위해서는 큰 개구면(aperture)을 가진 반사판(reflector) 안테나 또는 위상 배열 안테나(phased array antenna)를 이용한다.In general, to increase the gain of an antenna, a reflector antenna or a phased array antenna having a large aperture is used.

반사판 안테나에는 파라볼라(parabola) 형태의 단일 반사판 안테나(single reflector antenna)와, 카세그레인(Cassegrain), 그레고리안(Gregorian) 안테나 등의 이중 반사판 안테나(dual reflector antenna) 및 리플렉트어레이(reflectarray) 안테나 등이 있고, 위상배열 안테나에는 능동 위상배열 안테나 및 수동 위상배열 안테나가 있다.Reflector antennas include a single reflector antenna in the form of a parabola, dual reflector antennas and reflectarray antennas such as cassgrain and Gregorian antennas. The phased array antenna includes an active phased array antenna and a passive phased array antenna.

단일 반사판 안테나는 초점 상의 급전부(feeder)에서 방사된 전자기파가 파라볼라 면에서 반사되고 개구면 상 동위상면을 형성하여 고이득으로 자유 공간 상에 방사되도록 구현한 안테나이다. 단일 반사판 안테나는 반사판인 파라볼라의 직경에 의해 고이득 구현이 가능하다. 그러나, 단일 반사판 안테나는 반사판 앞에서 급전부를 지지하기 위한 구조물로 인해 안테나의 방사 패턴이 왜곡되는 문제점이 있다. 또한, 빔폭이 좁은 급전부를 이용할 경우 급전부에서 반사판에 이르는 거리가 멀어지게 되어 상대적으로 안테나의 측면 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.The single reflector antenna is an antenna implemented so that the electromagnetic waves radiated from the feeder on the focal point are reflected from the parabola plane and form an in-phase phase on the aperture to radiate in free space with high gain. The single reflector antenna can realize high gain by the diameter of the parabola reflector. However, the single reflector antenna has a problem that the radiation pattern of the antenna is distorted due to the structure for supporting the feeder in front of the reflector. In addition, when the feeder having a narrow beam width is used, the distance from the feeder to the reflector becomes far, so that the side thickness of the antenna becomes relatively thick.

이중 반사판 안테나는 주반사판으로 파라볼라 반사면을 적용하고, 부반사판으로는 주반사판 앞의 쌍곡선 회전체 면 또는 타원형 회전체 면을 이용한다. 이중 반사판 안테나는 급전부를 파라볼라 반사판 뒤에 지지할 수 있게 되어 지지 구조물에 의한 왜곡 현상을 방지할 수 있다. 또한, 주반사판과 부반사판 간의 거리를 줄일 수 있어 안테나의 측면 두께를 얇게 구현할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 이중 반사판 안테나는 부반사판의 사용으로 인한 가림효과(blockage effect)가 발생하여 방사 패턴이 왜곡되는 문제점이 있다. 특히 주반사판과 부반사판의 거리를 줄여 측면 두께를 얇게 구현하는 경우, 부반사판의 직경이 커지게 되어 패턴 왜곡이 심해지는 문제가 있다.The dual reflector antenna uses a parabolic reflector as the main reflector, and uses a hyperbolic or ellipsoidal plane in front of the main reflector. The dual reflector antenna may support the feeder behind the parabola reflector to prevent distortion caused by the support structure. In addition, since the distance between the main reflector and the sub-reflective plate can be reduced, there is an advantage that the side thickness of the antenna can be implemented thinly. However, the dual reflector antenna has a problem in that a radiation pattern is distorted due to a blockage effect caused by the use of the sub-reflection plate. In particular, when the side thickness is reduced by reducing the distance between the main reflector and the sub-reflective plate, the diameter of the sub-reflector becomes large, which causes a problem of severe pattern distortion.

또한, 편파 꼬임 기법(polarization twisting technique)을 적용한 이중 반사판 안테나는 이중 반사판 안테나의 부반사판 가림 효과를 방지하기 위해 곡면 가공된 주반사판과 부반사판 상에 각각 편파 변환기(polarization twister) 및 편파 필터(polarization filter)를 적용한다. 그러나, 곡면 가공은 제작 비용을 증가시키고, 평면형 유연성 기판을 곡면 상에 부착시켜야 하는 제작 상의 어려움을 발생시킨다.In addition, the dual reflector antenna applying the polarization twisting technique has a polarization twister and a polarization filter on the curved main reflection plate and the sub reflection plate, respectively, to prevent the sub-reflection shielding effect of the dual reflection plate antenna. filter). However, curved machining increases the manufacturing cost and creates manufacturing difficulties in attaching a planar flexible substrate to the curved surface.

도 1은 종래의 3채널 모노펄스 편파 꼬임 카세그레인 안테나 장치를 나타낸다. Figure 1 shows a conventional three-channel monopulse polarized twist caseegrain antenna device.

도 1을 참조하면, 종래의 편파 꼬임 카세그레인 안테나 장치는 부반사판인 쌍곡선 회전체 형태의 편파필터(110), 주반사판인 파라볼라 형태의 편파변환기(120) 및 급전부(130)를 포함한다. 여기서, 상기 급전부(130)는 모노펄스 구현을 위해 합채널 출력단(131), 차채널 제1 출력단(132) 및 차채널 제2 출력단(133)의 3개의 출력단으로 구성된다. Referring to FIG. 1, a conventional polarized twist kasegrain antenna device includes a polarization filter 110 in the form of a hyperbolic rotation body that is a sub-reflection plate, a polarization converter 120 in the form of a parabola in the main reflection plate, and a feeding unit 130. Here, the power supply unit 130 is composed of three output stages of the sum channel output terminal 131, the difference channel first output terminal 132 and the difference channel second output terminal 133 to implement a monopulse.

도 1에 도시한 바와 같이 종래의 곡면형 이중 반사판 안테나는 편파 꼬임 기법의 구현을 통해 부반사판 가림효과를 방지할 수 있으나, 반사판 면을 곡면으로 가공해야 하며 전자적 빔 조향이 불가능한 단점이 있다.As shown in FIG. 1, the conventional curved double reflector antenna may prevent the sub-reflection plate occlusion effect by implementing a polarization twisting technique, but the reflector surface must be processed into a curved surface, and electronic beam steering is impossible.

상술한 바와 같이 단일 또는 이중 반사판 안테나는 반사판의 기하학적인 면을 이용하여 개구면 상에서 전자기파가 동일한 위상을 갖게 함으로써 고이득을 구현하는 안테나이다.As described above, the single or double reflector antenna is an antenna that realizes high gain by causing electromagnetic waves to have the same phase on the aperture by using the geometric plane of the reflector.

한편, 반사판 안테나와 달리 리플렉트어레이 안테나는 평면형 반사판 상에 위치 별로 위상 보정을 위한 배열소자를 부착하여 개구면 상의 동위상면을 형성함으로써 고이득을 구현하는 안테나이다. 리플렉트어레이 안테나는 곡면 가공이 필요없이 평면형 구현이 가능하지만, 단일 반사판 안테나와 같이 급전부 지지 구조물에 의한 성능 저하 문제가 있다. 또한 빔폭이 좁은 급전부를 이용하는 경우 안테나의 측면 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.On the other hand, unlike the reflector plate antenna, the reflector array antenna is an antenna that achieves high gain by attaching an array element for phase correction for each position on a planar reflector to form an in-phase surface on an opening surface. Reflective array antennas can be implemented in a planar shape without the need for curved processing, but there is a problem in performance deterioration due to the feeder support structure like a single reflector antenna. In addition, there is a disadvantage in that the thickness of the side of the antenna becomes thick when using a narrow beam width feeder.

폴디드 리플렉트어레이(folded reflectarray) 구조 안테나는 평면형 구현과 편파 꼬임 기법 적용을 통해 상기 반사판 안테나 구조에서 발생하는 여러 문제를 해소할 수 있다. 또한, 리플렉트어레이 상에 배치되는 배열소자는 위치에 따라 다른 크기와 형상을 가질 수 있고, 이를 통해 경로에 따른 위상 차이를 보상하여 안테나 보어사이트(boresight) 방향으로 고이득의 전자기파 방사가 가능하다. 그러나 배열소자는 보정 위상을 가변할 수 없으므로 안테나의 전자적 빔 조향이 불가능한 단점이 있다.The folded reflectarray structure antenna can solve various problems in the reflector antenna structure through the planar implementation and the application of the polarization twisting technique. In addition, the array elements disposed on the reflector array may have different sizes and shapes according to positions, thereby compensating the phase difference along the path, thereby enabling high gain electromagnetic radiation in the antenna boresight direction. . However, since the array element cannot change the correction phase, the electronic beam steering of the antenna is impossible.

도 2는 종래의 3채널 모노펄스 폴디드 리플렉트어레이 안테나 장치를 나타낸다.Figure 2 shows a conventional three channel monopulse folded reflected array antenna device.

도 2를 참조하면, 종래의 폴디드 리플렉트어레이 안테나 장치는 부반사판인 편파필터(210), 주반사판인 편파변환 기능이 있는 리플렉트어레이(220) 및 급전부(230)를 포함한다. 여기서, 상기 급전부(230)는 모노펄스 구현을 위해 합채널 출력단(231), 차채널 제1 출력단(232) 및 차채널 제2 출력단(233)의 3개의 출력단으로 구성된다. 도 2에서 Lf는 급전부(230)로부터 편파필터(210)를 거쳐 리플렉트어레이(220) 상의 배열소자(221)에 도달하는 경로 길이를 나타낸다. Referring to FIG. 2, the conventional folded reflective array antenna device includes a polarization filter 210 which is a sub-reflection plate, a reflective array 220 having a polarization conversion function that is a main reflection plate, and a power feeding unit 230. Here, the power supply unit 230 is composed of three output stages of the sum channel output terminal 231, the difference channel first output terminal 232 and the difference channel second output terminal 233 to implement a monopulse. In FIG. 2, L f represents a path length from the power supply unit 230 to the array element 221 on the reflector array 220 through the polarization filter 210.

리플렉트어레이(220) 상의 배열소자(221)는 반사파가 안테나 장치의 개구면에서 동위상이 되도록 위상을 보정하는 기능과, 입사파의 편파를 90도 회전시켜 반사파의 편파가 입사파의 편파와 수직이 되도록 편파를 변환시키는 기능을 수행한다. 이를 위해 급전부(230)에서 방사된 전자기파가 편파필터(210)에서 반사되어 리플렉트어레이(220) 상 개별 소자(221)에 도달하는 경로 Lf에 의한 위상과 개별 배열소자(221)에서 변화하는 위상을 더한 값이 동위상이 되도록 한다.The array element 221 on the reflector array 220 has a function of correcting a phase so that the reflected wave is in phase with the opening surface of the antenna device, and rotates the polarized wave of the incident wave by 90 degrees so that the polarized wave of the reflected wave is separated from the incident wave. This function converts the polarization to be vertical. To this end, the electromagnetic wave emitted from the power supply unit 230 is reflected by the polarization filter 210 and is changed in phase and individual array elements 221 by the path L f reaching the individual elements 221 on the reflector array 220. Add phase to make phase equal.

도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 폴디드 리플렉트어레이 안테나는 편파 꼬임 기법 구현을 통해 부반사판 가림효과를 방지할 수 있고, 평면형 구현이 가능하지만, 고정형 배열소자를 적용함으로 인해 안테나의 보어사이트 방향에 대해서만 전자기파의 동위상을 맞출 수 있어 원하는 방향으로의 전자적 빔 조향이 불가능한 단점이 있다.As shown in FIG. 2, the conventional folded reflective array antenna prevents sub-reflection plate occlusion effect by implementing a polarization twisting technique, and can be implemented in a flat shape, but by applying a fixed array device, the boresight of the antenna It is possible to match the in-phase of electromagnetic waves only with respect to the direction, so that the electronic beam steering in the desired direction is impossible.

도 3은 도 2에 도시한 3채널 모노펄스 폴디드 리플렉트어레이 안테나 장치의 리플렉트어레이를 보다 상세하게 나타낸 것이다.FIG. 3 shows in more detail the reflective array of the three-channel monopulse folded reflective array antenna device shown in FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 안테나의 축 방향에서 보았을 때 Lf는 중심에서 배열소자까지 떨어진 거리에 따라 달라지고, 배열소자의 위치에 따라 입사각이 달라지며 배열소자(221)에서 변화하는 위상은 소자의 크기에 의해 결정된다. 따라서 Lf와 입사각을 고려하여 보상해야 하는 위상과 입사파 대비 반사파의 편파를 90도 회전시키는 배열소자의 크기를 설정한다.2 and 3, when viewed from the axial direction of the antenna, L f depends on the distance from the center to the array element, the angle of incidence varies depending on the position of the array element, and the phase changes in the array element 221. Is determined by the size of the device. Therefore, in consideration of L f and the angle of incidence, the size of the array element which rotates the polarization of the reflected wave relative to the phase and incident wave by 90 degrees is set.

입사파의 편파를 90도 회전시켜 반사판의 편파가 입사판의 편파와 수직이 되도록 하기 위해 개별 배열소자(221)의 축을 입사 편파 방향에 대해 45도 기울이고, 축방향의 편파와 다른 축 방향의 편파의 위상 변화가 180도 차이가 나도록 구성한다.In order to rotate the polarization of the incident wave 90 degrees so that the polarization of the reflecting plate is perpendicular to the polarization of the incident plate, the axis of the individual array element 221 is inclined 45 degrees with respect to the incident polarization direction, and the axial polarization is different from the axial polarization. It is configured so that the phase change of is 180 degrees.

도 4는 종래의 3채널 모노펄스 폴디드 리플렉트어레이 안테나 장치에 적용된 배열소자의 크기 별 위상 변화량을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the results of evaluating the amount of phase change by the size of the array element applied to the conventional three-channel monopulse folded reflective array antenna device.

도 4에 도시한 바와 같이, 리플렉트어레이 안테나 장치에서는 리플렉트어레이 상에 설치된 배열소자의 위치에 따라 경로 및 입사각의 차이가 발생하므로 적절한 크기의 배열소자를 적용하여 개구면 상에서 동위상을 가지며 급전부의 방사파 대비 90도 회전된 편파가 방사되도록 한다.As shown in FIG. 4, in the reflective array antenna device, a difference in path and incidence angle occurs depending on the position of the array elements installed on the reflector array. The polarization rotated by 90 degrees with respect to all radiation waves is emitted.

위상배열 안테나는 반도체 송수신모듈(transmit/receive module) 또는 페라이트(Ferrite) 계열의 변위기(phase shifter)로 배열소자를 통해 전자기파의 크기 또는 위상을 제어하여 전자적 빔 조향이 가능한 고이득 안테나이다. 그러나, 위상배열 안테나는 매우 고가이며 운용에 많은 전력이 요구되어 적용 가능한 시스템이 극히 제한되는 단점이 있다.The phased array antenna is a semiconductor transmit / receive module or a ferrite-based phase shifter, and is a high gain antenna capable of steering electronic beams by controlling the magnitude or phase of electromagnetic waves through an array element. However, the phased array antenna is very expensive and requires a lot of power for operation, and thus the system is extremely limited.

상기한 단점을 극복하기 위한 본 발명의 목적은 부반사판 가림효과를 방지할 수 있고, 저가 및 저전력으로 구현할 수 있는 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention for overcoming the above disadvantages is to provide an antenna device capable of electronic beam steering that can prevent the sub-reflection plate occlusion effect, which can be implemented at low cost and low power.

또한, 본 발명의 다른 목적은 반사파의 위상 제어와 편파변환을 동시에 할 수 있고 반사판을 평면형으로 구현할 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an antenna device capable of simultaneously performing phase control and polarization conversion of a reflected wave and implementing a reflector in a planar shape.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치는, 전자기파의 편파를 선택적으로 투과시키는 편파필터와, 각각 MEMS 소자가 설치된 복수의 배열소자를 포함하고 편파 변환 및 반사파의 위상 제어를 수행하여 전자기파를 소정 방향으로 반사시키는 리플렉트어레이와, 상기 편파필터 및 상기 리플렉트어레이를 통해 전자기파를 방사 및 수신하는 급전부 및 전자기파의 빔 조향을 위해 상기 MEMS 소자의 온/오프 구동을 제어하기 위한 구동 제어 신호를 상기 리플렉트어레이에 제공하는 빔 조향 제어부를 포함한다.An antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS element according to an aspect of the present invention for achieving the above object of the present invention, a polarization filter for selectively transmitting the polarization of the electromagnetic wave, and a plurality of MEMS elements each installed A reflection array including an array element and performing phase control of the polarization conversion and the reflected wave to reflect the electromagnetic wave in a predetermined direction; And a beam steering controller for providing a drive control signal to the reflector array to control on / off driving of the MEMS device.

상기 편파필터는 특정 편파의 전자기파는 반사시키고, 상기 특정 편파와 수직인 편파를 가지는 전자기파는 투과시킬 수 있다.The polarization filter may reflect electromagnetic waves of a specific polarization and transmit electromagnetic waves having a polarization perpendicular to the specific polarization.

상기 리플렉트어레이는 평면형 반사판면 위에 설치된 복수의 배열소자를 포함할 수 있고, 각각의 상기 배열소자에는 마이크로스트립 패치 상에 MEMS 소자가 설치될 수 있다.The reflector array may include a plurality of array elements provided on a planar reflector surface, and each array element may be provided with a MEMS element on a microstrip patch.

상기 마이크로스트립 패치에는 소정 길이를 가지는 제1 슬롯 및 상기 제1 슬롯과 직교하는 방향으로 형성된 제2 슬롯을 포함할 수 있고, 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯에는 각각 상기 MEMS 소자가 설치될 수 있다.The microstrip patch may include a first slot having a predetermined length and a second slot formed in a direction orthogonal to the first slot, and the MEMS device may be installed in the first slot and the second slot, respectively. have.

상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯은 상기 빔 조향 제어부로부터 제공된 상기 구동 제어 신호에 기초하여 각각 온 또는 오프되는 상기 MEMS 소자에 의해 유효길이가 변경될 수 있다.The effective length of the first slot and the second slot may be changed by the MEMS device that is turned on or off based on the driving control signal provided from the beam steering controller.

상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯에 각각 설치된 MEMS 소자는 반사파의 편파가 입사파의 편파에 비해 90도 회전되도록 온 또는 오프될 수 있다.The MEMS devices installed in the first slot and the second slot may be turned on or off so that the polarization of the reflected wave is rotated by 90 degrees with respect to the polarization of the incident wave.

상기 리플렉트어레이는 상기 마이크로스트립 패치의 패턴 크기, 상기 배열소자의 배치 주기, 상기 제1 및 제2 슬롯의 유효길이 및 상기 MEMS 소자의 온/오프 상태에 따라 반사파 위상을 변화시킬 수 있다.The reflector array may change the reflected wave phase according to the pattern size of the microstrip patch, the arrangement period of the array element, the effective length of the first and second slots, and the on / off state of the MEMS element.

상기 급전부는 합채널 출력단, 제1 차채널 출력단 및 제2 차채널 출력단을 포함할 수 있고, 전자기파를 방사하며 수신된 전자기파를 3개의 모노펄스 채널로 변환할 수 있다.The feeder may include a sum channel output stage, a first difference channel output stage, and a second difference channel output stage, and emit electromagnetic waves and convert the received electromagnetic waves into three monopulse channels.

상기 안테나 장치는 상기 배열소자의 형상과 MEMS 소자의 온/오프 제어를 통해 편파꼬임기법과 전자기파의 빔 조향을 동시에 수행할 수 있다.The antenna device may simultaneously perform the polarization twist technique and the beam steering of the electromagnetic wave through the shape of the array element and the on / off control of the MEMS element.

상술한 바와 같은 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치에 따르면, 마이크로스트립 패치(microstrip patch) 상에 MEMS 소자를 장착한 형태로 리플레트어레이의 배열소자를 구현하여 MEMS 소자의 온/오프 조합에 따라 반사파의 위상 제어와 편파 꼬임 기법 구현을 위한 편파변환을 동시에 수행할 수 있고, MEMS 소자 기반의 배열소자를 이용하여 원하는 방향으로 동위상면을 생성함으로써 전자기파를 원하는 방향으로 방사할 수 있다.According to the antenna device capable of electronic beam steering using the MEMS device as described above, the array element of the reflector array is implemented by mounting the MEMS device on a microstrip patch to turn on / off the MEMS device. According to the combination, polarization conversion for phase control of the reflected wave and polarization twisting technique can be simultaneously performed, and electromagnetic waves can be radiated in a desired direction by generating an in-phase plane in a desired direction using an array element based on a MEMS device.

또한, 본 발명에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치는 종래의 안테나의 단점인 성능 제약, 높은 제조 비용, 높은 전력 소모 등을 해소하면서 전자적 빔 조향이 가능하므로, 본 발명에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치가 적용되는 시스템은 저비용, 저전력으로 기구적인 구동 장치 없이 영역 탐색 및 추적이 가능하게 된다. In addition, the antenna device capable of electronic beam steering using the MEMS device according to the present invention is possible to electronic beam steering while eliminating the disadvantages of the conventional antenna performance constraints, high manufacturing cost, high power consumption, according to the present invention A system in which an antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS device is applied can search and track an area without a mechanical driving device at low cost and low power.

또한, 본 발명에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치는 편파 꼬임 기법을 적용하여 성능 저하 없이 얇은 측면 두께를 가지는 안테나를 구현할 수 있다.In addition, the antenna device capable of electronic beam steering using the MEMS device according to the present invention can implement an antenna having a thin side thickness without deterioration by applying a polarization twisting technique.

도 1은 종래의 3채널 모노펄스 편파 꼬임 카세그레인 안테나 장치를 나타낸다.
도 2는 종래의 3채널 모노펄스 폴디드 리플렉트어레이 안테나 장치를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시한 3채널 모노펄스 폴디드 리플렉트어레이 안테나 장치의 리플렉트어레이를 보다 상세하게 나타낸 것이다.
도 4는 종래의 3채널 모노펄스 폴디드 리플렉트어레이 안테나 장치에 적용된 배열소자의 크기 별 위상 변화량을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치를 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시한 안테나 장치에서 리플렉트어레이의 보다 상세한 구성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치의 위상 제어 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치에 적용된 배열소자의 MEMS 소자 온/오프 조합 별 위상 변화량을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치의 구성 및 동작을 나타내는 블록도이다.Figure 1 shows a conventional three-channel monopulse polarized twist caseegrain antenna device.
Figure 2 shows a conventional three channel monopulse folded reflected array antenna device.
FIG. 3 shows in more detail the reflective array of the three-channel monopulse folded reflective array antenna device shown in FIG.
Figure 4 is a graph showing the results of evaluating the amount of phase change by the size of the array element applied to the conventional three-channel monopulse folded reflective array antenna device.
5 illustrates an antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows a more detailed configuration of the reflector array in the antenna device shown in FIG. 5.
7 is a conceptual diagram illustrating a phase control principle of an antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the amount of phase change for each MEMS device on / off combination of the array device applied to the antenna device capable of electronic beam steering using the MEMS device according to an embodiment of the present invention.
9 is a block diagram showing the configuration and operation of an antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings and redundant descriptions of the same elements will be omitted.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치를 나타내는 것으로, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 폴디드 리플렉트어레이 안테나 장치를 나타낸다.FIG. 5 illustrates an antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS according to an embodiment of the present invention, and illustrates a folded reflection array antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) device. Indicates.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치는 편파필터(310), 리플렉트어레이(320), 급전부(330) 및 빔 조향 제어부(340)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, an antenna device according to an embodiment of the present invention may include a polarization filter 310, a reflection array 320, a power feeding unit 330, and a beam steering controller 340.

편파필터(310)는 평면형, 쌍곡선 회전체면 또는 타원회전체면의 형상으로 형성되고, 주기 구조를 이용하여 특정 편파의 전자기파는 반사시키고, 상기 특정 편파와 수직인 편파를 가지는 전자기파는 투과시키는 부반사판의 기능을 수행한다.The polarization filter 310 is formed in the shape of a flat, hyperbolic or ellipsoidal surface, and reflects electromagnetic waves of a specific polarization using a periodic structure, and transmits electromagnetic waves having a polarization perpendicular to the specific polarization. Perform the function.

리플렉트어레이(320)는 MEMS 소자가 설치된 복수의 배열소자(321)들이 평면형 금속판 상에 적층된 유전체층 위에 설치된 구조를 가지며, 편파 변환 기능과 위상 제어 기능을 가지는 주반사판의 기능을 수행한다.The reflector array 320 has a structure in which a plurality of array elements 321 provided with MEMS elements are disposed on a dielectric layer stacked on a planar metal plate, and functions as a main reflector having a polarization conversion function and a phase control function.

급전부(330)는 모노펄스 구현을 위해 합채널 출력단(331), 제1 차채널 출력단(332) 및 제2 차채널 출력단(333)으로 구성되어, 송신 전자기파를 방사하고 수신 전자기파를 수집한다.The feeder 330 is composed of a sum channel output stage 331, a first difference channel output stage 332, and a second difference channel output stage 333 to implement a monopulse, and emits transmission electromagnetic waves and collects reception electromagnetic waves.

빔 조향 제어부(340)는 전자적 빔 조향을 위해 리플렉트어레이(320) 상에 설치된 MEMS 소자의 온 또는 오프 조합 명령을 전송한다.The beam steering controller 340 transmits an on or off combination command of the MEMS device installed on the reflector array 320 for the electronic beam steering.

도 5에서 Lf는 급전부(330)로부터 편파필터(310)를 거쳐 리플렉트어레이(320) 상의 배열소자(321)에 도달하는 경로 길이를 의미하고, θsteer는 전자적으로 조향된 빔 조향 각도를 의미하며, Lsteer는 리플렉트어레이(320) 상에 개별 배열소자(321)에서 동위상면(350)까지의 거리를 나타낸다. In FIG. 5, L f means a path length from the power supply unit 330 to the array element 321 on the reflector array 320 through the polarization filter 310, and θ steer is the electronically steered beam steering angle. L steer represents the distance from the individual array element 321 to the in-phase surface 350 on the reflect array 320.

리플렉트어레이(320) 상의 배열소자(321)는 반사파의 위상을 제어하여 임의의 방향으로 빔을 전자적으로 조향할 수 있는 기능과 입사파의 편파를 90도 회전시켜 반사파의 편파가 입사파의 편파와 수직이 되도록 편파를 변환시키는 기능을 수행한다. The array element 321 on the reflector array 320 controls the phase of the reflected wave to electronically steer the beam in an arbitrary direction, and rotates the polarization of the incident wave by 90 degrees so that the reflected wave is polarized by the incident wave. This function converts polarization to be perpendicular to.

전자적 빔 조향 구현을 위해 급전부(330)에서 방사된 전자기파가 편파필터(310)에서 반사되어 리플렉트어레이(320) 상의 개별소자(321)에 도달하는 경로 Lf에 의한 위상과, 개별 배열소자에서 동위상면(350)까지의 경로 Lsteer에 의한 위상, 그리고 개별 배열소자(321)에서 변화하는 위상을 더한 값이 동위상이 되도록 한다. 빔 조향 각도(θsteer)에 따라 Lsteer에 의한 위상은 달라지며 빔 조향 제어부(340)는 개별 배열소자(321)에 설치된 MEMS 소자의 온/오프 조합을 제어하여 이 차이를 보정한다.In order to implement the electronic beam steering, the electromagnetic wave radiated from the power supply unit 330 is reflected by the polarization filter 310 and is phased by the path L f reaching the individual elements 321 on the reflector array 320, and the individual array elements. In addition, the phase by the path L steer to the in-phase plane 350 and the phase which changes in the individual array elements 321 are added to be in phase. The phase by the L steer varies according to the beam steering angle θ steer , and the beam steering controller 340 compensates for this difference by controlling an on / off combination of MEMS elements installed in the individual array elements 321.

도 6은 도 5에 도시한 안테나 장치에서 리플렉트어레이의 보다 상세한 구성을 나타낸다.FIG. 6 shows a more detailed configuration of the reflector array in the antenna device shown in FIG. 5.

도 5 및 도 6을 참조하면, 리플렉트어레이(320)에는 주기적으로 배치된 MEMS 소자(322)를 이용한 배열소자(321)들이 금속판 상에 적층된 유전체층 위에 배치된다. Referring to FIGS. 5 and 6, the array elements 321 using the MEMS elements 322 arranged periodically are disposed on the dielectric layer stacked on the metal plate in the reflect array 320.

MEMS 소자들을 이용한 배열소자(321)는 마이크로스트립 패치(325)의 패턴 형태 및 패턴 크기를 나타내는 Dx, Dy와, 배열소자의 배치 주기(또는 배치 간격)인 Px, Py와, 제1 슬롯(323)과 제2 슬롯(324)의 길이 L1, L2와, MEMS 소자(322)의 위치 및 온/오프 상태에 따라 다른 반사파 위상 변화량을 나타낸다. The array element 321 using the MEMS elements includes Dx and Dy representing the pattern shape and the pattern size of the microstrip patch 325, Px and Py which are the arrangement periods (or arrangement intervals) of the array elements, and the first slot 323. ) And the lengths L1 and L2 of the second slot 324 and the position and the on / off state of the MEMS element 322 are shown.

여기서, 마이크로스트립 패치(325)의 패턴 형태와 크기(Dx, Dy), 배치 주기(Px, Py), 슬롯 길이(L1, L2), MEMS 소자의 위치는 반복적인 실험 또는 산술적인 계산을 통해 최적의 값으로 설계하고 최종적으로 위상 변화는 MEMS 소자의 온/오프 상태만으로 제어한다.Here, the pattern shape and size of the microstrip patch 325 (Dx, Dy), the placement period (Px, Py), the slot length (L1, L2), the position of the MEMS device is optimal through repeated experiments or arithmetic calculations. The phase change is finally controlled only by the on / off state of the MEMS device.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치의 위상 제어 원리를 설명하기 위한 개념도로서, 배열소자(321)가 MEMS 소자의 온/오프 조합에 따라 입사파(360) 대비 반사파(370)의 편파를 90도 회전시키는 원리와 반사파(370)의 위상 제어 원리를 나타낸다.FIG. 7 is a conceptual view illustrating a phase control principle of an antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS device according to an embodiment of the present invention, wherein the array device 321 is incident upon on / off combination of MEMS devices. The principle of rotating the polarization of the reflected wave 370 relative to the wave 360 by 90 degrees and the phase control principle of the reflected wave 370 are shown.

도 7을 참조하면, 배열소자(321)에 입사된 입사파(360)는 서로 수직인 입사파 구성성분 1(361)과 입사파 구성성분 2(362)로 분해할 수 있다. 입사파 구성성분 1(361)은 제1 슬롯(323)의 유효 길이에 의해 전자기파의 위상이 바뀌며 입사파 구성성분 2(362)는 제2 슬롯(324)의 유효 길이에 의해 전자기파의 위상이 달라진다. 여기서, 제1 및 제2 슬롯(323, 324)의 유효 길이는 MEMS 소자의 온/오프 상태에 따라 바뀐다. Referring to FIG. 7, the incident wave 360 incident on the array element 321 may be decomposed into the incident wave component 1 361 and the incident wave component 2 362 perpendicular to each other. The incident wave component 1 361 shifts the phase of the electromagnetic wave by the effective length of the first slot 323, and the incident wave component 2 362 varies the phase of the electromagnetic wave by the effective length of the second slot 324. . Here, the effective lengths of the first and second slots 323 and 324 change according to the on / off state of the MEMS device.

따라서 전자적 빔 조향을 위해 필요한 위상 변화량을 입사파 구성성분 1(361)을 기준으로 설정한다면 제1 슬롯(323)에 위치한 MEMS 소자의 온/오프 상태를 위상 변화량에 맞게 제어하고, 편파 변환을 위해 제2 슬롯(324)에 위치한 MEMS 소자의 온/오프 상태를 반사파 구성성분 2(372)의 위상이 반사파 구성성분 1(371)에 비해 180도 더 변화하도록 설정한다. 이를 통해 원하는 반사파(370)의 위상 변화량 제어가 가능하고 반사파(370)의 편파를 입사파(360)의 편파 대비 90도 회전시킬 수 있다.Therefore, if the amount of phase change necessary for electronic beam steering is set based on the incident wave component 1 361, the on / off state of the MEMS element located in the first slot 323 is controlled according to the amount of phase change, and the polarization conversion is performed. The on / off state of the MEMS device located in the second slot 324 is set such that the phase of the reflected wave component 2 372 is further changed 180 degrees relative to the reflected wave component 1 371. Through this, it is possible to control the amount of phase change of the reflected wave 370 and to rotate the polarization of the reflected wave 370 by 90 degrees with respect to the polarization of the incident wave 360.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치에서는 배열소자(321)의 형상과 MEMS 소자(322)의 온/오프 제어를 통해 편파꼬임기법과 전자기파의 빔 조향을 동시에 수행할 수 있고, 이를 통해 얇은 측면 두께를 가지는 안테나 장치를 구현할 수 있다.As shown in FIG. 6 and FIG. 7, in the antenna device according to the exemplary embodiment, the polarization twisting technique and the beam steering of the electromagnetic wave are performed through the shape of the array element 321 and the on / off control of the MEMS element 322. It can be performed at the same time, thereby realizing an antenna device having a thin side thickness.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치에 적용된 배열소자의 MEMS 소자 온/오프 조합 별 위상 변화량을 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing the amount of phase change for each MEMS device on / off combination of the array device applied to the antenna device capable of electronic beam steering using the MEMS device according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치에서는 리플렉트어레이(320) 상의 배열소자(321)의 위치와 전자적 빔 조향각에 따라 다르게 나타나는 경로 차이를 배열소자(321) 별로 상이한 MEMS 소자의 온/오프 조합으로 보상하여 전자적 빔을 원하는 방향으로 조향시킨다.As shown in FIG. 8, in the antenna device capable of electronic beam steering using the MEMS device according to an embodiment of the present invention, the position of the array element 321 on the reflector array 320 and the electronic beam steering angle vary. The path difference that appears is compensated by an on / off combination of different MEMS elements for each array element 321 to steer the electronic beam in a desired direction.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 소자를 이용하여 전자적 빔 조향이 가능한 안테나 장치의 구성 및 동작을 나타내는 블록도이다.9 is a block diagram showing the configuration and operation of an antenna device capable of electronic beam steering using a MEMS device according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 송신기(미도시)로부터 전송된 전자기파는 급전부(330)의 합채널 출력단(331)을 거쳐 편파 필터(310)로 방사(편파 1)된다. 방사된 송신 전자기파(편파 1)는 편파 필터(310)에 의해 반사된다. 여기서, 편파 필터(310)는 급전부(330)로부터 방사된 편파(편파 1)를 갖는 전자기파는 반사시킨다. Referring to FIG. 9, electromagnetic waves transmitted from a transmitter (not shown) are radiated (polarization 1) to the polarization filter 310 via the sum channel output terminal 331 of the power supply unit 330. The radiated transmission electromagnetic wave (polarization 1) is reflected by the polarization filter 310. Here, the polarization filter 310 reflects the electromagnetic wave having the polarization (polarization 1) radiated from the power supply unit 330.

편파 필터(310)에서 반사된 전자기파(편파 1)는 리플렉트어레이(320)에 입사된다. 이 때, 빔 조향 제어기(340)는 외부의 시스템(미도시)로부터 제공된 전자적 빔 조향각 명령에 상응하여 반사파의 위상 변화량과 편파 변환의 구현을 위해 리플렉트어레이(320) 상의 배열소자(321) 내의 MEMS 소자(322)의 온/오프 구동 명령(341)을 계산하여 리플렉트어레이(320)의 각 배열소자(321) 내의 MEMS 소자(322)에 전송한다.Electromagnetic waves (polarization 1) reflected by the polarization filter 310 are incident on the reflector array 320. At this time, the beam steering controller 340 is arranged in the array element 321 on the reflector array 320 to implement the amount of phase change and the polarization conversion of the reflected wave corresponding to the electronic beam steering angle command provided from an external system (not shown). The on / off driving command 341 of the MEMS element 322 is calculated and transmitted to the MEMS element 322 in each array element 321 of the reflector array 320.

빔 조향 제어부(340)로부터 구동 명령을 제공받은 각각의 MEMS 소자(322)들은 온 또는 오프 동작을 수행하고, MEMS 소자(322)들의 온/오프 조합에 의해 개별 배열소자(321) 상의 위상 변화량이 결정되며 이에 따라 편파필터(310)로부터 입사된 전자기파(편파 1)는 인가된 위상 변화와 편파 2로 편파 변환되어 반사된다. 편파 필터(310)는 편파 1 대비 90도 편파 변환된 편파 2의 전자기파는 외부로 투과시킨다. Each of the MEMS elements 322 provided with the driving command from the beam steering controller 340 performs an on or off operation, and the amount of phase change on the individual array elements 321 is changed by the on / off combination of the MEMS elements 322. As a result, electromagnetic waves (polarization 1) incident from the polarization filter 310 are polarized into the applied phase change and polarization 2 and reflected. The polarization filter 310 transmits electromagnetic waves of polarization 2 that are 90 degrees polarized compared to polarization 1 to the outside.

외부로부터 전자기파를 수신하는 경우에는 상술한 과정과 반대의 과정을 거치며 급전부(330)에 도달한 전자기파는 급전부(330)에 의해 합채널, 제1 차채널, 및 제2 차채널의 3채널 모노펄스 신호로 분해되어 수신기(미도시)로 전송된다.In the case of receiving electromagnetic waves from the outside, the electromagnetic waves reaching the power supply unit 330 after undergoing a process opposite to the above process are transmitted by the power supply unit 330 to three channels of the sum channel, the primary channel, and the secondary channel. It is decomposed into a monopulse signal and transmitted to a receiver (not shown).

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.

310 : 편파필터 320 : 리플렉트어레이
321 : 배열소자 322 : MEMS 소자
330 : 급전부 340 : 빔 조향 제어부310: polarization filter 320: reflect array
321: array element 322: MEMS element
330: power supply unit 340: beam steering control

Claims (9)

전자기파의 편파를 선택적으로 투과시키는 편파필터;
각각 MEMS 소자가 설치된 복수의 배열소자를 포함하고 편파 변환 및 반사파의 위상 제어를 수행하여 전자기파를 소정 방향으로 반사시키는 리플렉트어레이;
상기 편파필터 및 상기 리플렉트어레이를 통해 전자기파를 방사 및 수신하는 급전부 및
전자기파의 빔 조향을 위해 상기 MEMS 소자의 온/오프 구동을 제어하기 위한 구동 제어 신호를 상기 리플렉트어레이에 제공하는 빔 조향 제어부를 포함하고,
상기 리플렉트어레이는 평면형 반사판면 위에 설치된 복수의 배열소자를 포함하고, 각각의 상기 배열소자에는 마이크로스트립 패치 상에 MEMS 소자가 설치되고, 상기 마이크로스트립 패치는 소정 길이를 가지는 제1 슬롯 및 상기 제1 슬롯과 직교하는 방향으로 형성된 제2 슬롯을 포함하고, 상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯에는 각각 상기 MEMS 소자가 설치되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.A polarization filter for selectively transmitting the polarization of the electromagnetic wave;
A reflection array including a plurality of array elements each provided with a MEMS element, and reflecting electromagnetic waves in a predetermined direction by performing polarization conversion and phase control of the reflected wave;
A feeder for radiating and receiving electromagnetic waves through the polarization filter and the reflection array;
A beam steering controller for providing a drive control signal to the reflector array for controlling on / off driving of the MEMS device for beam steering of electromagnetic waves;
The reflector array includes a plurality of array elements disposed on a planar reflecting plate surface, each array element is provided with a MEMS element on a microstrip patch, and the microstrip patch has a first slot and a predetermined length. And a second slot formed in a direction orthogonal to one slot, wherein the MEMS element is installed in the first slot and the second slot, respectively. 제1항에 있어서, 상기 편파필터는
특정 편파의 전자기파는 반사시키고, 상기 특정 편파와 수직인 편파를 가지는 전자기파는 투과시키는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.The method of claim 1, wherein the polarization filter
And reflecting electromagnetic waves of a specific polarization and transmitting electromagnetic waves having a polarization perpendicular to the specific polarization. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯은 상기 빔 조향 제어부로부터 제공된 상기 구동 제어 신호에 기초하여 각각 온 또는 오프되는 상기 MEMS 소자에 의해 유효길이가 변경되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.The method of claim 1,
And the effective length of the first slot and the second slot is changed by the MEMS element that is turned on or off based on the driving control signal provided from the beam steering controller. 제1항에 있어서,
상기 제1 슬롯 및 상기 제2 슬롯에 각각 설치된 MEMS 소자는 반사파의 편파가 입사파의 편파에 비해 90도 회전되도록 온 또는 오프되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.The method of claim 1,
And the MEMS elements installed in the first slot and the second slot, respectively, are turned on or off so that the polarization of the reflected wave is rotated 90 degrees relative to the polarization of the incident wave. 제1항에 있어서,
상기 리플렉트어레이는 상기 마이크로스트립 패치의 패턴 크기, 상기 배열소자의 배치 주기, 상기 제1 및 제2 슬롯의 유효길이 및 상기 MEMS 소자의 온/오프 상태에 따라 반사파 위상을 변화시키는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.The method of claim 1,
The reflector may change a reflected wave phase according to a pattern size of the microstrip patch, an arrangement period of the array element, an effective length of the first and second slots, and an on / off state of the MEMS element. Antenna device. 제1항에 있어서,
상기 급전부는 합채널 출력단, 제1 차채널 출력단 및 제2 차채널 출력단을 포함하고, 전자기파를 방사하며 수신된 전자기파를 3개의 모노펄스 채널로 변환하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.The method of claim 1,
The power supply unit includes a sum channel output stage, a first difference channel output stage and a second difference channel output stage, and radiate electromagnetic waves and convert the received electromagnetic waves into three monopulse channels. 제1항에 있어서, 상기 안테나 장치는 상기 배열소자의 형상과 MEMS 소자의 온/오프 제어를 통해 편파꼬임기법과 전자기파의 빔 조향을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.The antenna device according to claim 1, wherein the antenna device simultaneously performs a polarization twisting technique and beam steering of electromagnetic waves through the shape of the array element and the on / off control of the MEMS element.
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