KR101083027B1 - 빔 틸트를 위한 위상가변기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빔 틸트를 위한 위상가변기에 관한 것으로서, 입력된 신호를 분배하고 위상을 가변시키는 마이크로스트립 선로(microstrip line)의 일부 패턴이 일면에 형성되어 있는 고정기판; 절연막을 경계로 상기 고정기판과 맞닿아 설치되고, 길이방향으로 이동이 가능하며, 이동에 따라 상기 고정기판에 형성된 패턴과 가변적으로 커패시티브 커플링(capacitive coupling)되는 패턴이 형성되어 있어서, 상기 고정기판과 함께 상기 마이크로스트립 선로를 가변적으로 형성하는 이동기판; 및 상기 이동기판의 길이방향을 따라 상기 고정기판상에 설치되고, 상기 이동기판의 폭 방향 이동을 저지하며, 상기 이동기판을 상기 고정기판으로 밀착시키는 복수 개의 이동기판지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

빔 틸트를 위한 위상가변기{PHASE SHIFTER FOR BEAM TILT}
본 발명은 빔 틸트를 위한 위상가변기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고정기판상에 형성되는 복수 개의 이동기판지지부를 통해, 기존에 사용되던 복잡한 이동체와 하우징 구조를 대체할 수 있는 위상가변기에 관한 것이다.
빔 틸트를 위한 위상가변기란, 전기적인 빔 틸트 방식에 사용되는 장치로서, 일렬로 배열된 각 안테나 방사소자에 급전되는 신호의 위상차를 가변시켜서 전기적인 빔 틸팅을 가능하게 하는 장치이다.
이러한 위상 가변기는 입력신호를 적절히 지연시킴으로서 입력신호와 출력신호간의 위상차가 발생하도록 하는 장치인데, 대표적으로 전송선로의 물리적인 길이를 달리하는 방식으로 구현될 수 있다.
도 1은 종래에 사용되던 빔 틸트를 위한 위상가변기의 구성을 나타내는 도면이다.
구체적으로, Etenna Corporation의 미국 특허번호 제 6,831,602 호(명칭 : LOW COST TROMBONE LINE BEAMFORMER, 발명자 : William E. McKinzie 외 2명)에 따른 위상가변기의 구성이 개시되어 있는데, 도 1에서 확인할 수 있듯이 종래의 위상가변기는 고정기판과 트롬본(trombone) 형태의 선로를 갖는 이동기판으로 구성되어 있고, 이동기판을 이동시킬 수 있도록 하는 이동체를 포함하고 있다.
이러한 종래의 위상가변기는 구조적인 문제점이 있었는데, 구체적으로 트롬본 형태의 선로를 이동하기 위하여 복잡한 이동체가 필요하다는 문제점과, 이동기판을 고정기판으로 밀착시키기 위한 스프링이 상기 이동체에 부착되어 있어 이동체를 지지하기 위한 금속 하우징수단이 더 필요하다는 문제점이 있었다.
따라서, 위상가변기의 성능을 그대로 유지하면서 복잡한 이동체와 하우징에 의해 발생하는 구조적인 문제점을 해결할 수 있는 위상가변기의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 기술적인 요구를 충족시키기 위해서 발명되었으며, 상기와 같은 문제점을 해결함은 물론, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 개발할 수 없는 기술을 제공하기 위해 발명되었다.
본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 이동기판의 이동을 지지하는 하우징 구조가 필요없는 위상가변기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 이동기판을 길이방향으로 일정하게 이동시키기 위한 이동체가 필요하지 않은 위상가변기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 이동기판에 스프링을 형성하지 않아 이동기판의 이동경로 모두에 상기 스프링을 지지하기 위한 구성을 설치하지 않게 하는 것을 해결과제로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 부피가 작고 간단한 구조를 갖는 위상가변기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 입력된 신호를 분배하고 위상을 가변시키는 마이크로스트립 선로(microstrip line)의 일부 패턴이 일면에 형성되어 있는 고정기판; 절연막을 경계로 상기 고정기판과 맞닿아 설치되고, 길이방향으로 이동이 가능하며, 이동에 따라 상기 고정기판에 형성된 패턴과 가변적으로 커패시티브 커플링(capacitive coupling)되는 패턴이 형성되어 있어서, 상기 고정기판과 함께 상기 마이크로스트립 선로를 가변적으로 형성하는 이동기판; 및 상기 이동기판의 길이방향을 따라 상기 고정기판상에 설치되고, 상기 이동기판의 폭 방향 이동을 저지하며, 상기 이동기판을 상기 고정기판으로 밀착시키는 복수 개의 이동기판지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 상기 이동기판지지부가, 상기 고정기판상에 설치되기 위한 결합부; 상기 이동기판을 통과시키고 상기 이동기판의 폭 방향 이동을 저지하는 기판통과부; 및 상기 기판통과부를 통과하는 상기 이동기판을 상기 고정기판으로 밀착시키는 밀착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 상기 이동기판지지부가 'ㄷ'자형 형상으로 형성되고, 상기 'ㄷ'자형 형상의 양끝단에 형성된 상기 결합부가 상기 고정기판에 결합되어 상기 기판통과부를 형성하며, 상기 이동기판지지부의 'ㄷ'자형 형상 내부에 상기 밀착부가 형성되어 있어서 상기 이동기판을 상기 고정기판으로 밀착시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 상기 밀착부가 탄성 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 상기 이동기판지지부의 길이방향이 상기 이동기판의 길이방향과 수직을 이루고, 상기 이동기판지지부의 길이는 상기 이동기판의 폭보다 더 길되, 유사한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 상기 복수 개의 이동기판지지부가 상기 이동기판의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 상기 이동기판에 형성된 패턴이 트롬본(trombone) 형태의 패턴인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 상기 이동기판에는 상기 트롬본 형태의 패턴이 복수 개 형성되어 있고, 복수 개의 트롬본 형태의 패턴들은 상기 이동기판의 길이방향 혹은 폭 방향을 따라 일렬로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 상기 이동기판에는 상기 트롬본 형태의 패턴이 복수 개 형성되어 있고, 복수 개의 상기 트롬본 형태의 패턴들은 상기 이동기판의 길이방향을 따라 같은 방향 또는 반대 방향으로 형성되어서, 상기 이동기판이 이동할 경우에 서로 간에 비례 혹은 반비례하게 위상을 가변시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 상기 절연막이, 고정기판 및 이동기판이 맞닿는 면 중의 적어도 일면에서 이루어지는 PSR(Photo Solder Resist) 처리에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 이동기판의 이동을 지지하는 하우징 구조가 필요없는 위상가변기를 제공할 수 있다.
또한, 이동기판을 길이방향으로 일정하게 이동시키기 위한 이동체가 필요하지 않으며, 이동기판에 스프링을 형성하지 않아 이동기판의 이동경로 상에 상기 스프링을 지지하기 위한 구성을 설치하지 않게 한다.
따라서, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 부피가 작고 간단한 구조를 갖는 위상가변기를 제공할 수 있게 하며, 제조 공정을 단순화시켜서 위상 가변기의 생산성과 경제성을 현저하게 증가시킬 수 있게 한다.
도 1은, 종래에 사용되던 위상가변기의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 위상가변기의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 위상가변기의 기판에 형성된 패턴을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 위상가변기의 이동기판지지부를 나타내는 사시도, 측면도, 정면도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 위상가변기의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 위상가변기의 이동기판지지부를 나타내는 사시도, 측면도, 정면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기를 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 6를 참조하여 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상가변기의 구성을 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상가변기의 기판에 형성된 패턴을 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상가변기의 이동기판지지부를 나타내는 사시도, 측면도, 정면도이다.
또한, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위상가변기의 구성을 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위상가변기의 이동기판지지부를 나타내는 사시도, 측면도, 정면도이다.
도 2와 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 입력된 신호를 분배하고 위상을 가변시키는 마이크로스트립 선로(microstrip line)의 일부 패턴이 일면에 형성되어 있는 고정기판(100), 절연막(400)을 경계로 상기 고정기판(100)과 맞닿아 형성되고 길이방향으로 이동이 가능하며, 이동에 따라 상기 고정기판(100)에 형성된 패턴과 가변적으로 커패시티브 커플링(capacitive coupling)되는 패턴이 형성되어 있어서, 상기 고정기판(100)과 함께 상기 마이크로스트립 선로를 가변적으로 형성하는 이동기판(200), 및 상기 이동기판(200)의 길이방향을 따라 상기 고정기판(100)상에 설치되고, 상기 이동기판(200)의 폭 방향 이동을 저지하며, 상기 이동기판(200)을 상기 고정기판(100)으로 밀착시키는 복수 개의 이동기판지지부(300)를 포함할 수 있다.
상기 고정기판(100)은, 입력된 신호를 분배하고 위상을 가변시키는 마이크로스트립 선로의 일부 패턴이 일면에 형성되어 있는 구성으로서, 입력 신호를 위한 입력포트와 위상이 가변된 신호를 안테나 방사 소자로 출력시키기 위한 출력포트가 연결되어 있는 구성이다.
이러한 고정기판(100)에 형성된 패턴의 일 실시예를 자세히 살펴보면, 상기 고정기판(100)의 마이크로스트립 선로 패턴은 도 3과 같이, 입력패턴(120), 제1출력패턴(130), 제2출력패턴(140), 제3출력 패턴, 제4출력패턴(160), 제5출력패턴(170) 및 이들의 패턴 각각을 상기 입력패턴(120)으로부터 연결시키기 위한 선로패턴(110)을 포함할 수 있다.
여기서 상기 입력패턴(120)은 입력신호가 인가되는 입력포트와 연결되는 패턴을 의미하고, 상기 제5출력패턴(170) 이러한 입력신호와 같은 위상의 신호를 출력시키기 위한 출력포트와 연결된 패턴을 의미한다. 또한, 상기 제 1 내지 4 출력패턴(130 내지 160)은 위상이 가변된 4개의 신호를 출력시키기 위한 출력포트들과 연결되는 패턴으로, 이러한 출력포트들에 위상이 가변된 신호를 출력하여 이들과 연결되어 있는 안테나 방사소자에 신호를 전달하는 역할을 하는 구성을 의미한다.그리고, 상기 선로패턴(110)은 상기 입력패턴(120)과 상기 출력패턴(130 내지 170)들을 연결시키는 패턴을 의미하는데, 상기 입력패턴(120)과 상기 제 1 내지 4 출력패턴(130 내지 160)들의 연결에서는 완전하게 연결하지 않고 중간이 단절된 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이것은 단절된 패턴과 뒤에서 살펴볼 이동기판(200)의 패턴들을 커패시티브 커플링(capacitive coupling) 시켜서 상기 이동기판(200)의 이동에 따라 위상을 일괄적으로 가변시키기 위한 것인데, 이에 따라 각각의 출력패턴(130 내지 160)에 전달되는 신호의 위상을 비례 또는 반비례하게 변화시킬 수 있기 때문이다. 한편, 이러한 단절된 패턴은 각각의 출력패턴(130 내지 160)과 연결되는 선로에서 동일한 형태로 형성되는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 단절된 부분 전후의 선로 패턴이 같은 방향에서 평행을 이루는 형태로 구성되어, 트롬본(trombone) 형태로 형성되는 이동기판(200)의 마이크로스트립 선로 패턴들과 오버랩(overlap)될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 이동기판(200)은, 상기 고정기판(100)과 절연막(400)을 경계로 맞닿아 설치되고 길이방향으로 이동이 가능하며, 이동에 따라 상기 고정기판(100)에 형성된 패턴과 가변적으로 커패시티브 커플링되는 패턴이 형성되어 있어서, 상기 고정기판(100)과 함께 상기 마이크로스트립 선로를 가변적으로 형성하는 기판을 의미한다.
여기서 상기 이동기판(200)에 형성되어 있는 패턴은, 상기 고정기판(100)의 마이크로스트립 선로 패턴상에 형성되어 있는 단절된 패턴에 대응되는 패턴으로, 상기 단절된 패턴과 절연막(400)을 경계로 커패시티브 커플링되어 완전한 마이크로스트립 선로를 형성하게 되는 구성을 의미한다. 이러한 이동기판(200)의 마이크로스트립 선로 패턴은 각각의 단절된 패턴과 커플링되어야 하는데, 이를 위해 상기 고정기판(100)에 형성되어 있는 단절된 패턴의 수만큼 이동기판(200)의 패턴을 형성해야 한다. 또한, 각 출력신호의 위상을 비례 또는 반비례하게 가변시키기 위해서 상기 이동기판(200)에 형성되는 각 패턴을 동일한 형태로 구성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 트롬본(trombone) 형태의 패턴으로 형성할 수 있다.
이러한 상기 이동기판(200)은 절연막(400)을 경계로 상기 고정기판(100)과 맞닿아 설치되는데, 이 경우 상기 이동기판(200)의 각 패턴의 일부가 상기 고정기판(100)의 패턴과 오버랩되어 커패시티브 커플링을 이루게 된다. 이에 따라 완전한 마이크로스트립 선로가 형성되며 입력신호가 입력패턴(120)을 따라 각각의 출력패턴(130 내지 160)으로 흘러가게 된다.
이렇게 마이크로스트립 선로가 형성된 상태에서의 위상의 가변은, 상기 이동기판(200)의 길이방향 이동에 의해서 달성되는데, 구체적으로 상기 이동기판(200)의 길이방향 이동에 의해 각 패턴들이 오버랩되는 길이가 상대적으로 비례 또는 반비례하게 변화하게 되고, 이에 따라 각각의 오버랩 지점에서 신호가 통과하게 되는 물리적 길이가 변화하게 되어서 위상의 가변이 이루어지게 된다.
도 3을 참조하여 살펴보면, 도면을 바라보았을 때 오른쪽 방향으로 상기 이동기판(200)이 이동하면, 상기 이동기판의 제1패턴(210)과 제2패턴(220)이 상기 고정기판(100)의 패턴과 오버랩되는 길이는 감소하고 제3패턴(230)과 제4패턴(240)이 오버랩되는 길이는 제1패턴(210) 및 제2패턴(220)의 증가량만큼 증가한다. 이에 따라 제1패턴(210)과 제2패턴(220)을 통과하는 신호의 물리적인 이동거리는 증가하여 위상이 지연되고, 제3패턴(230)과 제4패턴(240)을 통과하는 신호의 물리적인 이동거리는 감소하여 위상이 앞서게 된다. 따라서 제1패턴(210) 및 제2패턴(220)과 연결된 제1출력패턴(130)으로 전달되는 신호의 위상(-2X)은 지연되고, 제3패턴(230) 및 제4패턴(240)과 연결된 제3출력패턴(150)으로 전달되는 신호의 위상(+2X)은 앞서게 된다. 또한, 제2패턴(220)과 연결된 제2출력패턴(140)으로 전달되는 신호의 위상(-X)은 지연되고, 제3패턴(230)과 전기적으로 연결된 제4출력패턴(160)으로 전달되는 신호의 위상(+X)은 앞서게 된다.
한편, 상기 고정기판(100)과 이동기판(200) 사이에 형성되는 상기 절연막(400)은, 고정기판(100) 또는 이동기판(200)의 맞닿는 면 중의 적어도 일면에 절연물질을 형성하여 구성될 수 있는데, 기판 사이에서 절연기능을 수행하고 상기 이동기판(200)이 절연막(400)을 경계로 고정기판(100)과 맞닿은 상태에서 매끄럽게 이동할 수 있도록 하는 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 대표적으로 상기 기판들을 PSR(Photo Solder Resist)처리하여 절연막(400)을 형성할 수 있으며, 이러한 PSR 처리는 상기 이동기판(200), 고정기판(100) 모두에게 진행되거나 한쪽 기판에 대해서만 진행될 수도 있다.
또한, 상기 이동기판(200)의 이동은 제어부에 의해 제어되는 별도의 이동장치에 의해 이동되거나, 수동으로 이동될 수 있다.
상기 이동기판지지부(300)는, 상기 이동기판(200)의 길이방향을 따라 상기 고정기판(100)상에 설치되고, 상기 이동기판(200)의 폭 방향 이동을 저지하며, 상기 이동기판(200)을 상기 고정기판(100)으로 밀착시키는 구성이다. 이러한 상기 이동기판지지부는, 상기 이동기판지지부의 길이방향이 상기 이동기판의 길이방향과 수직을 이루도록 설치되는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 상기 이동기판지지부(300)의 길이를 상기 이동기판(200)의 폭보다 더 길게 하되 유사하도록 형성하여 구조를 단순화시킬 수 있다.
이러한 상기 이동기판지지부(300)의 구성을 도 4와 도 6을 참조하여 살펴보면, 상기 이동기판지지부(300)는, 상기 고정기판(100)상에 설치되기 위한 결합부(310), 상기 이동기판(200)을 통과시키고 상기 이동기판(200)의 길이방향 이동을 지지하는 기판통과부(320), 및 상기 기판통과부(320)를 통과하는 상기 이동기판(200)을 상기 고정기판(100) 쪽으로 밀착시키는 밀착부(330)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 결합부(310)는, 상기 이동기판지지부(300)를 상기 고정기판(100)상에 설치하기 위한 구성으로, 바람직하게는 나사결합의 형태로 형성될 수 있다.
또한 상기 기판통과부(320)는, 상기 고정기판(100)과 결합하여 상기 이동기판(200)이 통과할 수 있는 공간을 형성하고, 상기 이동기판(200)의 폭 방향 이동을 저지하여 상기 이동기판(200)이 길이방향으로 일정하게 이동할 수 있도록 하는 구성이다.
그리고 상기 밀착부(330)는, 상기 기판통과부(320)를 통과하는 이동기판(200)을 상기 고정기판(100) 쪽으로 밀착시키는 구성으로서, 탄성 플라스틱을 사용한 구조로 형성되거나 스프링으로 형성될 수 있는데, 도 4와 같이 상기 이동기판(200)과 마주하게 되는 상기 이동기판지지부(300)의 내면에 형성되거나, 도 6과 같이 상기 이동기판지지부(300)의 양 측면에 형성될 수 있다.
도 4와 도 6의 밀착부(330)를 좀 더 자세히 살펴보면, 도 4와 도 6의 밀착부(330)는 상기 이동기판(200)과 고정기판(100)을 밀착시키는데, 여기서 밀착시키는 압력은 상기 이동기판(200)의 이동을 방해하지 않는 수준으로 가해지는 것이 바람직하다. 또한, 외부의 힘에 의해 상기 밀착부가 상기 이동기판(200)을 누르는 것을 제거할 수 있고, 외부의 힘이 제거되면 탄성력에 의해 상기 밀착부가 다시 이동기판에 압력을 가하게 되는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 이러한 상기 이동기판지지부(300)는 상기 고정기판(100)상에 복수 개가 설치되는 것이 바람직한데, 더욱 바람직하게는 상기 이동기판(200)의 길이방향 이동을 효과적으로 지지하도록 상기 이동기판(200)의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 설치될 수 있다. 또한, 상기 이동기판지지부(300)의 전체형상이 'ㄷ'자형으로 형성되고, 상기 'ㄷ'자형 형상의 양끝단에 형성된 상기 결합부(310)가 상기 고정기판(100)에 결합되어 상기 기판통과부(320)를 형성하며, 상기 이동기판지지부(300)의 'ㄷ'자형 형상 내부 혹은 외부에 상기 밀착부(330)가 형성되도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 상기 이동기판지지부(300)를 포함하는 위상가변기 전체의 구조를 단순화시킬 수 있고, 효과적으로 상기 이동기판(200)의 이동을 지지하면서 상기 이동기판(200)과 고정기판(100)을 밀착시킬 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 위상가변기의 동작을 살펴보면, 본 발명에 따른 위상가변기는, 상기 고정기판(100)과 이동기판(200)의 패턴들을 커패시티브 커플링 시켜 선로를 형성하고, 이 상태에서 상기 이동기판(200)을 이동시켜 각 출력 선로의 물리적 길이를 변화시킨다. 따라서 위상의 가변이 일어나게 되며, 위상이 가변된 신호들에 의해 빔 틸팅이 일어나게 된다.
도 3을 참조하여 설명하면, 도 3에서 상기 이동기판(200)이 도면을 바라본 방향에서 오른쪽으로 움직일 때, 이동기판(200)의 제1패턴(210) 및 제2패턴(220)이 오버랩되는 길이는 동일하게 감소하고, 이동기판(200)의 제3패턴(230) 및 제4패턴(240)이 오버랩되는 길이는 동일하게 증가한다. 따라서 분배된 신호가 이동기판(200)의 제1패턴(210) 및 제2패턴(220)을 지날 때는 물리적인 길이가 증가하여 신호가 지연되고(-X), 이동기판(200)의 제3패턴(230) 및 제4패턴(240)을 지날때는 물리적인 길이가 동일한 크기만큼 감소하여 신호가 앞서게 된다(+X).
이에 따라, 상기 제1출력패턴(130)으로 흘러가는 신호는 상기 제1패턴(210) 및 제2패턴(220)을 통과하므로 위상의 지연(-2X)이 일어나고, 상기 제2출력패턴(140)으로 흘러가는 신호도 제2패턴(220)을 통과하므로 위상의 지연(-X)이 일어나게 된다. 또한, 제3출력패턴(150)으로 흘러가는 신호는 제3패턴(230) 및 제4패턴(240)을 통과하므로 위상이 앞서고(+2X), 제4출력패턴(160)으로 흘러가는 신호도 제3패턴(230)을 통과하므로 위상이 앞서게(+X) 된다.
한편, 상기 각 출력패턴(130 내지 160)들에 전달된 위상이 가변된 신호들과 상기 제5출력패턴에 전달된 신호는, 출력포트를 따라 일렬로 형성되어 있는 각 방사기에게 전달되는데, 이에 따라 빔 틸팅이 일어나게 된다.
이상에서 살펴본, 본 발명에 따른 빔 틸트를 위한 위상가변기는, 이동기판(200)의 이동을 지지하는 하우징 구조가 필요없는 위상가변기를 제공할 수 있다. 구체적으로 간단한 구조의 복수 개의 이동기판지지부(300)를 사용하여 이동기판(200)의 이동을 지지하며 고정기판(100) 쪽으로 밀착시킬 수 있게 한다.
또한, 상기 이동기판(200)을 길이방향으로 일정하게 이동시키기 위한 이동체가 필요하지 않으며, 상기 이동기판(200)에 스프링을 형성하지 않아 이동기판(200)의 이동경로 상에 상기 스프링을 지지하기 위한 구성을 설치하지 않게 한다.
따라서, 부피가 작고 간단한 구조를 갖는 위상가변기를 제공할 수 있게 하며, 제조 공정을 단순화시켜서 위상 가변기의 생산성과 경제성을 현저하게 증가시킬 수 있게 한다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 고정기판 110 : 고정기판의 마이크로스트립 선로 패턴
120 : 입력패턴 130 : 제1출력패턴
140 : 제2출력패턴 150 : 제3출력패턴
160 : 제4출력패턴 170 : 제5출력패턴
200 : 이동기판 210 : 이동기판의 제1패턴
220 : 이동기판의 제2패턴 230 : 이동기판의 제3패턴
240 : 이동기판의 제4패턴 300 : 이동기판지지부
310 : 결합부 320 : 기판통과부
330 : 밀착부 400 : 절연막

Claims (10)

  1. 입력된 신호를 분배하고 위상을 가변시키는 마이크로스트립 선로(microstrip line)의 일부 패턴이 일면에 형성되어 있는 고정기판;
    절연막을 경계로 상기 고정기판과 맞닿아 설치되고, 길이방향으로 이동이 가능하며, 이동에 따라 상기 고정기판에 형성된 패턴과 가변적으로 커패시티브 커플링(capacitive coupling)되는 패턴이 형성되어 있어서, 상기 고정기판과 함께 상기 마이크로스트립 선로를 가변적으로 형성하는 이동기판; 및
    상기 이동기판의 길이방향을 따라 상기 고정기판상에 설치되고, 상기 이동기판의 폭 방향 이동을 저지하며, 상기 이동기판을 상기 고정기판으로 밀착시키는 복수 개의 이동기판지지부를 포함하고,
    상기 이동기판지지부는,
    상기 고정기판상에 설치되기 위한 결합부, 상기 이동기판을 통과시키고 상기 이동기판의 폭 방향 이동을 저지하는 기판통과부, 및 상기 기판통과부를 통과하는 상기 이동기판을 상기 고정기판으로 밀착시키는 밀착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상가변기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동기판지지부는 'ㄷ'자형 형상으로 형성되고, 상기 'ㄷ'자형 형상의 양끝단에 형성된 상기 결합부가 상기 고정기판에 결합되어 상기 기판통과부를 형성하며, 상기 이동기판지지부의 'ㄷ'자형 형상 내부에 상기 밀착부가 형성되어 있어서 상기 이동기판을 상기 고정기판으로 밀착시키는 것을 특징으로 하는 위상가변기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀착부는 탄성 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 위상가변기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동기판지지부는,
    상기 이동기판지지부의 길이방향이 상기 이동기판의 길이방향과 수직을 이루도록 설치되고, 상기 이동기판지지부의 길이는 상기 이동기판의 폭보다 더 길되, 유사한 것을 특징으로 하는 위상가변기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 이동기판지지부는,
    상기 이동기판의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 위상가변기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동기판에 형성된 패턴은 트롬본(trombone) 형태의 패턴인 것을 특징으로 하는 위상가변기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이동기판에는 상기 트롬본 형태의 패턴이 복수 개 형성되어 있고, 복수 개의 트롬본 형태의 패턴들은 상기 이동기판의 길이방향 혹은 폭 방향을 따라 일렬로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위상가변기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 이동기판에는 상기 트롬본 형태의 패턴이 복수 개 형성되어 있고, 복수 개의 상기 트롬본 형태의 패턴들은 상기 이동기판의 길이방향을 따라 같은 방향 또는 반대 방향으로 형성되어서, 상기 이동기판이 이동할 경우에 서로 간에 비례 혹은 반비례하게 위상을 가변시키는 것을 특징으로 하는 위상가변기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연막은,
    고정기판 및 이동기판이 맞닿는 면 중의 적어도 일면에서 이루어지는 PSR(Photo Solder Resist) 처리에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 위상가변기.








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