KR101172185B1 - 분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자 - Google Patents

분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR101172185B1
KR101172185B1 KR20100080487A KR20100080487A KR101172185B1 KR 101172185 B1 KR101172185 B1 KR 101172185B1 KR 20100080487 A KR20100080487 A KR 20100080487A KR 20100080487 A KR20100080487 A KR 20100080487A KR 101172185 B1 KR101172185 B1 KR 101172185B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
patterns
substrate
feeding system
input
Prior art date
Application number
KR20100080487A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120017718A (ko
Inventor
일나르 바타로브
정민석
김호용
박철근
김진호
Original Assignee
주식회사 에이스테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에이스테크놀로지 filed Critical 주식회사 에이스테크놀로지
Priority to KR20100080487A priority Critical patent/KR101172185B1/ko
Priority to CN201180040214.6A priority patent/CN103081222B/zh
Priority to PCT/KR2011/006100 priority patent/WO2012023821A1/ko
Publication of KR20120017718A publication Critical patent/KR20120017718A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101172185B1 publication Critical patent/KR101172185B1/ko
Priority to US13/768,371 priority patent/US9065184B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0075—Stripline fed arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/18—Phase-shifters
    • H01P1/184—Strip line phase-shifters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/32—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

분배 구조를 가지는 도체 패턴들, 예를 들어 'U'자 형상의 패턴들을 이용하여 전력을 피딩하는 피딩 시스템이 개시된다. 피딩 시스템은 제 1 기판, 상기 제 1 기판 위에 배열된 제 1 패턴들, 상기 제 1 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들과 병렬로 연결된 제 2 패턴들, 상기 제 1 기판과 이격되어 배열된 제 2 기판, 상기 제 2 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들에 대응하여 배열되는 적어도 하나의 제 3 패턴 및 상기 제 2 기판 위에 배열되며, 상기 제 2 패턴들에 대응하여 배열되는 적어도 하나의 제 4 패턴을 포함한다. 여기서, 특정 제 1 패턴으로 입력된 제 1 RF 신호는 상기 제 3 패턴으로 커플링되고, 상기 제 3 패턴의 제 1 RF 신호는 상기 특정 제 1 패턴과 이웃하는 제 1 패턴으로 커플링되며, 특정 제 2 패턴으로 입력된 제 2 RF 신호는 상기 제 4 패턴으로 커플링되고, 상기 제 4 패턴의 제 2 RF 신호는 상기 특정 제 2 패턴과 이웃하는 제 2 패턴으로 커플링되며, 상기 제 1 패턴들 중 적어도 하나는 역 'U'자 형상을 가지고, 상기 제 2 패턴들 중 적어도 하나는 'U'자 형상을 가진다.

Description

분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자{N-PORT FEEDING SYSTEM HAVING A STRUCTURE IN WHICH PATTERNS ARE DIVIDED WITH IN PARALLEL AND FEEDING ELEMENT INCLUDED IN THE SAME}
본 발명은 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분배 구조를 가지는 도체 패턴들, 예를 들어 'U'자 형상의 패턴들을 이용하여 전력을 피딩하는 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자에 관한 것이다.
피딩 시스템(Feeding system)은 외부로부터 입력된 전력을 출력단을 통하여 타소자로 공급하는 소자로서, 예를 들어 아래의 도 1에 도시된 바와 같은 안테나에 사용되는 페이즈 쉬프터(Phase shifter)일 수 있다.
도 1은 일반적인 안테나를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 안테나는 반사판(100), 반사판(100)의 일측에 형성된 복수의 페이즈 쉬프터들(102) 및 반사판(100)의 타측면에 형성된 복수의 복사 소자들(104)을 포함한다.
페이즈 쉬프터(102)는 해당 복사 소자들(104)로 전달되는 전력(RF 신호)의 위상을 가변시켜서 복사 소자들(104)로부터 출력되는 빔의 각도, 즉 경사각을 조정한다.
일반적으로, 하나의 페이즈 쉬프터(102)에는 3개의 복사 소자들(104)이 연결되므로, 다수의 복사 소자들(104), 예를 들어 15개의 복사 소자들로 전력을 공급하기 위해서는, 즉 15 포트를 구현하기 위해서는 5개의 페이즈 쉬프터들(102)이 요구된다. 따라서, 반사판(100)의 일면 위에는 5개의 페이즈 쉬프터들(102)이 직렬로 배열될 수밖에 없으며, 그 결과 상기 안테나의 사이즈가 커질 수밖에 없다.
또한, 페이즈 쉬프터들(102)은 각기 별개로 제어되므로, 상기 안테나의 경사각을 원하는 각도로 제어하기가 용이하지 않을 뿐만 아니라 불편하였다.
본 발명의 목적은 안테나의 사이즈를 감소시키면서 사용하기 편리한 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 시스템은 제 1 기판; 상기 제 1 기판 위에 배열된 제 1 패턴들; 상기 제 1 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들과 병렬로 연결된 제 2 패턴들; 상기 제 1 기판과 이격되어 배열된 제 2 기판; 상기 제 2 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들에 대응하여 배열되는 적어도 하나의 제 3 패턴; 및 상기 제 2 기판 위에 배열되며, 상기 제 2 패턴들에 대응하여 배열되는 적어도 하나의 제 4 패턴을 포함한다. 여기서, 특정 제 1 패턴으로 입력된 제 1 RF 신호는 상기 제 3 패턴으로 커플링되고, 상기 제 3 패턴의 제 1 RF 신호는 상기 특정 제 1 패턴과 이웃하는 제 1 패턴으로 커플링되며, 특정 제 2 패턴으로 입력된 제 2 RF 신호는 상기 제 4 패턴으로 커플링되고, 상기 제 4 패턴의 제 2 RF 신호는 상기 특정 제 2 패턴과 이웃하는 제 2 패턴으로 커플링되며, 상기 제 1 패턴들 중 적어도 하나는 역 'U'자 형상을 가지고, 상기 제 2 패턴들 중 적어도 하나는 'U'자 형상을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 소자는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 위에 배열된 제 1 패턴들; 및 상기 제 1 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들과 병렬로 연결된 제 2 패턴들을 포함한다. 여기서, 특정 제 1 패턴으로 입력된 제 1 RF 신호는 상기 제 1 기판과 이격된 제 2 기판 위의 배열된 제 3 패턴으로 커플링되고, 상기 제 3 패턴의 제 1 RF 신호는 상기 특정 제 1 패턴과 이웃하는 제 1 패턴으로 커플링되며, 특정 제 2 패턴으로 입력된 제 2 RF 신호는 상기 제 2 기판 위에 배열된 제 4 패턴으로 커플링되고, 상기 제 4 패턴의 제 2 RF 신호는 상기 특정 제 2 패턴과 이웃하는 제 2 패턴으로 커플링되며, 상기 제 1 패턴들 중 적어도 하나는 역 'U'자 형상을 가지고, 상기 제 2 패턴들 중 적어도 하나는 'U'자 형상을 가진다.
본 발명에 따른 피딩 시스템은 복수의 단으로 배열된 예를 들어 'U'자 형상의 제 1 패턴들을 제 3 패턴들을 이용하여 전기적으로 연결시키고 상기 제 1 패턴들과 병렬로 배열된 제 2 패턴들을 제 4 패턴들을 이용하여 전기적으로 연결시키며, 상기 제 1 패턴들의 수와 상기 제 2 패턴들의 수를 적절하게 설정하여 다포트, 예를 들어 15 포트를 구현할 수 있다. 예를 들어, 하나의 피딩 시스템을 이용하여 15개의 복사 소자들로 해당 전력을 한번에 공급할 수 있다. 따라서, 상기 피딩 시스템을 사용하는 안테나의 사이즈가 감소할 수 있다.
또한, 다 포트를 제어하기 위하여 하나의 피딩 시스템만을 조정하면 되므로, 사용자가 상기 피딩 시스템을 사용하기가 용이하고 편리할 수 있다. 특히, 제 1 기판과 제 2 기판 중 하나만을 선형적으로 움직이도록 제어하여 경사각을 조정하므로, 상기 피딩 시스템의 제어 또한 간단하다.
게다가, 제 1 기판 상에 형성되는 패턴들을 복수의 단들로 구현하므로, 상기 패턴들과 복사 소자들을 전기적으로 연결시키는 케이블들의 길이가 짧아질 수 있어서 비용, 구조 복잡도 및 미관 등의 견지에서 유리할 수 있다.
더욱이, 상기 피딩 시스템이 입력된 전력을 지연시키거나 분배시키므로, 상기 피딩 시스템은 페이즈 쉬프터뿐만 아니라 전력 분배기, 지연 소자 등 다양하게 활용될 수 있다.
도 1은 일반적인 안테나를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 피딩 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 피딩 시스템의 동작 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴들의 1단 배열 구조와 패턴들의 2단 배열 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 시스템의 동작 구조를 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 "A" 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 시스템의 위상 조정 과정을 도시한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 패턴 또는 제 2 패턴을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나에서 경사각에 따른 반사 손실을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나에서 경사각 0도일 때의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나에서 경사각 3.5도일 때의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나에서 경사각 15도일 때의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 피딩 시스템을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 피딩 시스템의 동작 구조를 도시한 도면이다.
본 실시예의 피딩 시스템(Feeding System)은 입력된 전력을 분배하거나 출력단을 통하여 타소자로 전력을 공급하는 모든 소자를 의미하며, 예를 들어 페이즈 쉬프터(Phase Shifter), 전력 분배기 및 지연 소자 등을 포함한다.
이하, 상기 페이즈 쉬프터를 예로 하여 상기 피딩 시스템의 구조 및 동작을 상술하겠다.
도 2를 참조하면, 상기 피딩 시스템은 상호 이격된 제 1 피딩 소자(200) 및 제 2 피딩 소자(202)를 포함한다.
제 1 피딩 소자(200)는 제 1 유전체 기판(210), 적어도 하나의 제 1 패턴(214), 하나 이상의 제 2 패턴(216), 입력 패턴(218), 분배 패턴들(220 및 222), 적어도 하나의 제 5 패턴(224) 및 하나 이상의 제 6 패턴(226)을 포함한다. 다만, 도 2에 도시하지는 않았지만, 제 1 패턴들(214) 사이의 커플링(Coupling)을 방지하기 위하여 제 1 패턴들(214) 사이에 제 1 커플링 방지 소자들이 더 배열되고, 제 2 패턴들(216) 사이의 커플링을 방지하기 위하여 제 2 패턴들(216) 사이에 제 2 커플링 방지 소자들이 더 배열될 수도 있다.
제 2 피딩 소자(202)는 제 2 유전체 기판(212), 적어도 하나의 제 3 패턴(228) 및 하나 이상의 제 4 패턴(230)을 포함한다.
제 1 유전체 기판(210)은 예를 들어 반사판(미도시)의 일측면 위에 배열되며, 소정 유전율을 가지는 유전체 물질로 이루어진다. 이러한 제 1 유전체 기판(210)의 배면에는 후술하는 바와 같이 접지판이 형성될 수 있다.
제 1 패턴(214)은 도체로서, 제 1 유전체 기판(210) 위에 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 패턴(214)은 도 2에 도시된 바와 같이 'U'자가 뒤집어진 형상, 즉 역 'U'자 형상을 가질 수 있다. 물론, 제 1 패턴(214)은 보는 각도에 따라 'U'자 형상을 가진다고도 말할 수도 있다. 여기서, 'U'자 형상은 후술하는 바와 같이 좌측 패턴, 중앙 패턴 및 우측 패턴으로 이루어지는 모든 패턴을 의미한다.
도 2에서는 제 1 패턴들(214)이 모두 동일한 형상 및 사이즈를 가졌으나, 일부는 다른 형상 또는 사이즈를 가질 수도 있다.
제 2 패턴(216)은 도체로서, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 유전체 기판(210) 위에서 제 1 패턴(214)과 대향하도록 배열된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 패턴(216)은 'U'자 형상을 가질 수 있으며, 즉 제 1 패턴(214)과 동일한 형상을 가지고 마주보도록 구현될 수 있다.
도 2에서는 제 2 패턴들(216)이 모두 동일한 형상 및 사이즈를 가졌으나, 일부는 다른 형상 또는 사이즈를 가질 수도 있다.
입력 패턴(218)은 외부로부터 전력을 공급받는 부분으로서, 예를 들어 입력 패턴(218)의 종단 부분에 전력을 전달하는 케이블(미도시)의 내부 도체가 연결될 수 있다.
분배 패턴들(220 및 222)은 도 2에 도시된 바와 같이 입력 패턴(218), 제 1 패턴(214) 및 제 2 패턴(216)에 전기적으로 연결되며, 입력 패턴(218)을 통하여 공급된 전력을 제 1 패턴(214) 및 제 2 패턴(216)으로 전달한다.
도 2에서는, 분배 패턴들(220 및 222)이 제 1 패턴들(214) 중 제일 좌측에 위치한 패턴 및 제 2 패턴들(216) 중 제일 좌측에 위치한 패턴에 연결되었으나, 다른 위치의 패턴들(214 및 216)에 연결될 수도 있다.
또한, 분배 패턴들(220 및 222)이 패턴들(214 및 216)에 직접 연결되었으나, 커플링 방식으로 연결될 수도 있다.
제 5 패턴(224)은 도체로서 제 1 유전체 기판(210) 위에 형성되고, 해당 제 1 패턴(214)과 해당 복사 소자(232)를 전기적으로 연결시킨다. 결과적으로, 제 1 패턴들(214)로 입력된 전력들은 각기 해당 제 5 패턴들(224)을 통하여 복사 소자들(232)로 제공되며, 그 결과 복사 소자들(232)이 특정 방향의 빔을 발생시킨다.
제 6 패턴(226)은 도체로서 제 1 유전체 기판(210) 위에 형성되고, 해당 제 2 패턴(216)과 해당 복사 소자(232)를 전기적으로 연결시킨다. 결과적으로, 제 2 패턴들(216)로 입력된 전력들은 각기 해당 제 6 패턴들(226)을 통하여 복사 소자들(232)로 제공되며, 그 결과 복사 소자들(232)이 특정 방향의 빔을 발생시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 5 패턴들(224) 및 제 6 패턴들(226)로 흐르는 전력들(RF 신호들)의 위상들 중 적어도 일부가 다를 수 있으며, 바람직하게는 후술하는 바와 같이 일정한 규칙을 가지고 변화될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 5 패턴들(224)과 제 6 패턴들(226) 중 적어도 하나는 다른 제 5 및 6 패턴들과 다른 임피던스값을 가질 수 있다. 다른 견지에서, 패턴들(224 및 226) 중 적어도 하나는 다른 패턴들과 다른 사이즈(폭 또는 길이)를 가질 수 있다. 결과적으로, 각 복사 소자들(232)로 공급되는 전력들의 크기가 다를 수 있다. 이러한 패턴들(224 및 226)의 임피던스 또는 사이즈는 임피던스값은 구현하고자 하는 빔의 특성에 따라 결정될 것이다.
제 2 유전체 기판(212)은 소정 유전율을 가지는 유전체 물질로 이루어지며, 제 1 유전체 기판(210)과 동일한 유전율을 가질 수도 있고 다른 유전율을 가질 수도 있다.
제 3 패턴들(228)은 도체로서, 제 2 유전체 기판(212) 위에 예를 들어 규칙적으로 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 3 패턴(228)은 도 2에 도시된 바와 같이 'U'자 형상을 가질 수 있다.
이러한 제 3 패턴들(228)은 제 1 패턴들(214)을 전기적으로 연결시킨다.
제 4 패턴들(230)은 도체로서, 제 2 유전체 기판(212) 위에서 제 3 패턴들(228)에 대향하도록 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 4 패턴(230)은 도 2에 도시된 바와 같이 역'U'자 형상을 가질 수 있다.
이러한 제 4 패턴들(230)은 제 2 패턴들(216)을 전기적으로 연결시킨다.
다만, 제 3 패턴들(228)과 제 4 패턴들(230)이 각기 제 1 패턴들(214) 및 제 2 패턴들(216)을 전기적으로 연결시키는 한, 패턴들(228 및 230)의 구조는 도 2의 구조로 제한되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
이러한 구조를 가지는 피딩 소자들(200 및 202)의 동작 과정을 살펴보면, 제 2 피딩 소자(202)가 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 피딩 소자(200)로부터 소정 거리만큼 이격된 상태로 제 1 피딩 소자(200) 위에 놓여지고, 위상 가변시 도 3에 도시된 바와 같이 예를 들어 선형적으로 움직인다. 물론, 제 2 피딩 소자(202)가 고정된 상태로 제 1 피딩 소자(200)가 움직이도록 구현될 수도 있다. 또한, 피딩 소자(200 또는 202)가 위에서는 선형적으로 움직였으나, 비선형적으로, 예를 들어 곡선 라인을 따라서 움직일 수 있다. 물론, 이 경우에는 비선형적 움직임에 따라 피딩 소자들(200 및 202)에 포함된 패턴들의 형상이 예를 들어 곡선 형태로 변형될 것이다.
요컨대, 본 발명의 피딩 시스템은 제 2 기판(212) 상의 제 3 패턴들(228)을 이용하여 제 1 기판(210) 상의 제 1 패턴들(214)을 전기적으로 연결시키고, 제 4 패턴들(230)을 이용하여 제 2 패턴들(216)을 전기적으로 연결시킨다. 특히, 제 1 기판(210) 위에 제 1 패턴들(214) 및 제 2 패턴들(216)을 병렬로 연결시킨다.
이하, 패턴들의 병렬 배열 수를 단이라 언급하겠다. 도 2의 피딩 시스템은 2단 구조로 패턴들(214 및 216)을 구현한다.
위에서는, 패턴들(214 및 216)을 2단 구조로 구현하였지만, 3단 이상의 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 입력 패턴 및 분패 패턴들의 구조 또한 해당 단 구조에 맞도록 변형될 것이며, 하나의 분배 시스템을 구성하게 된다.
즉, 본 발명의 피딩 시스템은 2단 이상의 패턴 구조를 가진다. 물론, 상기 피딩 시스템이 1단 구조로 구현될 수도 있지만, 후술하는 바와 같이 케이블의 길이를 고려하여 2단 이상의 구조로 구현되는 것이 바람직하다.
이하, 1단 구조일 때의 피딩 시스템의 특징과 2단 구조일 때의 피딩 시스템의 특징을 살펴보겠다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴들의 1단 배열 구조와 패턴들의 2단 배열 구조를 도시한 도면이다. 구체적으로는, 도 4(A)는 1단 배열 구조를 도시하였고, 도 4(B)는 2단 배열 구조를 도시하였다. 다만, 피딩 시스템이 8개의 복사 소자들로 전력이 공급되는 구조를 가진다고 가정하겠다.
도 4(A)를 참조하면, 제 1 패턴들(400)은 제 2 패턴들(402)에 의해 전기적으로 연결된다. 여기서, 제 1 패턴들(400)은 케이블들(406)을 통하여 복사 소자들(404)에 전기적으로 연결되며, 상기 피딩 시스템을 초기 설정할 때 제일 좌측의 제 1 패턴(400)으로부터 각 복사 소자들(404)까지의 전기적 길이는 모두 동일하도록 설정된다. 구체적으로는, 제일 좌측의 제 1 패턴(400-1)으로부터 제 1 복사 소자(404-1)까지의 전기적 길이, 제 1 패턴(400-1)과 제 2 복사 소자(404-2)까지의 전기적 길이, 제 1 패턴(400-1)과 제 3 복사 소자(404-3)까지의 전기적 길이, 제 1 패턴(400-1)과 제 4 복사 소자(404-4)까지의 전기적 길이, 제 1 패턴(400-1)과 제 5 복사 소자(404-5)까지의 전기적 길이, 제 1 패턴(400-1)과 제 6 복사 소자(404-6)까지의 전기적 길이, 제 1 패턴(400-1)과 제 7 복사 소자(404-7)까지의 전기적 길이 및 제 1 패턴(400-1)과 제 8 복사 소자(404-8)까지의 전기적 길이가 모두 동일하도록 설정된다.
따라서, 제 1 패턴(400-1)으로부터 제 1 복사 소자(404-1)까지의 전기적 길이, 즉 (l1/2+L1)은 제 1 패턴(400-1)으로부터 제 8 복사 소자(404-8)까지의 전기적 길이, 즉 (l1+l1′+l2+l2′+l3+l3′+l4+l4′+l5+l5′+l6+l6′+l7+l7′+l8/2+L8)과 동일하도록 설정된다. 따라서, 제 1 케이블(406-1)의 길이(L1)는 제 8 케이블(406-8)의 길이(L8)에 비하여 상당히 길게 구현되어야 한다. 결과적으로, L1>L2>L3>L4>L5>L6>L7>L8이 된다.
도 4(B)를 참조하면, 예를 들어 제 1 패턴(214-1)으로부터 제 1 복사 소자(232-1)까지의 전기적 길이, 즉 (l1/2+L1)은 제 1 패턴(214-1)으로부터 제 4 복사 소자(232-4)까지의 전기적 길이, 즉 (l1+l1′+l2+l2′+l3+l3′+l4/2+L4)와 동일하거나 제 2 패턴(216-1)으로부터 제 8 복사 소자(232-8)까지의 전기적 길이, 즉 (l5+l5′+l6+l6′+l7+l7′+l8/2+L8)과 동일하도록 설정된다. 따라서, 제 1 케이블(410-1)의 길이(L1)는 제 4 케이블(410-4)의 길이(L4) 또는 제 8 케이블(410-8)에 비하여 길게 구현되어야 한다.
다만, 도 4(B)와 같이 복수의 단으로 구현된 피딩 시스템에서 예를 들어 제일 좌측 제 1 패턴(214)에 해당하는 제 1 케이블(410-1)의 길이는 도 4(A)와 같이 단일 단으로 구현된 피딩 시스템에서의 제 1 케이블(406-1)의 길이보다 상당히 짧은 길이를 가지고 구현된다.
즉, 상기 피딩 시스템에서 제 1 기판(210) 위에 형성되는 패턴들을 복수의 단들로 구성하면 단일 단으로 구성된 피딩 시스템에 비하여 해당 케이블들의 길이가 짧아질 수 있다.
이로 인한 효과를 간단히 살펴보겠다.
1단 구조의 피딩 시스템에서는, 케이블의 길이가 길기 때문에 상기 피딩 시스템을 구현하는 데 비용이 많이 소모될뿐만 아니라 상기 케이블들로 인하여 상기 피딩 시스템이 복잡해지고 미관이 좋치 않을 수 있다.
반면에, 복수의 단들로 피딩 시스템을 구성하면, 케이블의 길이가 상당히 짧아지므로 상기 피딩 시스템을 구현하기 위한 비용이 상당히 감소할 뿐만 아니라 상기 피딩 시스템의 복잡도가 낮아질 수 있고 미관에도 유리할 수 있다.
또한, 복수의 단들로 피딩 시스템을 구현하면 피딩 시스템 자체의 크기 또한 단일 단으로 구성된 피딩 시스템보다 작아질 수 있다.
이하, 상기 페이즈 쉬프터에서 위상 가변 과정을 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 시스템의 동작 구조를 도시한 도면이고, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 "A" 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 다만, 설명의 편의를 위하여 제 1 기판(210) 위에 제 1 패턴들(214)만이 배열되는 것으로 도시하고, 제 2 기판(212) 위에 제 3 패턴들(228)만이 배열되는 것으로 도시하였다.
도 3에 도시된 바와 같이 제 2 피딩 소자(202)가 제 1 피딩 소자(200) 위로 놓이면, 도 5 및 도 6(A)에 도시된 바와 같이 제 1 패턴들(214)과 제 3 패턴들(228)이 겹치게 된다. 상세하게는, 예를 들어 특정 제 3 패턴(228)의 좌측 패턴(228A)이 제 1 패턴(214C)의 우측 패턴과 겹쳐지고, 제 3 패턴(228)의 우측 패턴(228C)이 제 1 패턴(214D)의 좌측 패턴과 겹쳐진다. 결과적으로, 제 1 패턴(214C)이 제 3 패턴(228)을 통하여 제 1 패턴(214D)과 전기적으로 연결된다. 즉, 제 1 패턴들(214)은 해당 제 3 패턴들(228)을 통하여 상호 전기적으로 연결된다.
전력 관점에서 살펴보면, 제 1 패턴(214C)으로 입력된 전력은 제 3 패턴(228)을 통하여 제 1 패턴(214D)으로 출력된다.
제 1 패턴들(214C 및 214D)의 측면 패턴(우측 패턴 또는 좌측 패턴)의 길이를 lm1이라 하고 제 3 패턴(228)의 측면 패턴(우측 패턴 또는 좌측 패턴)의 길이를 lm2라 하면, 제 1 패턴(214C 또는 214D)과 제 3 패턴(228)은 최대 lm1 또는 lm2 만큼 ( lm1 과 lm2 중 작은값) 겹칠 수 있다. 일반적으로는, 제 1 패턴(214C 또는 214D)과 제 3 패턴(228)은 도 6(A)에 도시된 바와 같이 일부만이 겹친다.
제 1 패턴(214C 또는 214D) 중 겹치지 않은 패턴의 길이를 ls라 하고 lm1 과 lm2 가 동일한 길이를 가진다고 가정하면, 0≤ls?lm1이다.
위에서 설명한 바와 같이 제 2 피딩 소자(202)가 제 1 피딩 소자(200) 위에서 움직이므로, 제 1 패턴(214C 또는 214D)과 제 3 패턴(228)이 겹치는 영역의 크기가 가변된다. 결과적으로, 상기 움직임에 따라 ls및 전기적 길이(L)가 변화된다. 따라서, 제 1 패턴(214D)으로 출력되는 전력(RF 신호)의 위상(
Figure 112010053547313-pat00001
)은 아래의 수학식 1과 같이 ls의 변화, 즉 전기적 길이(L)의 변화에 따라 가변된다.
Figure 112010053547313-pat00002
λg는 상기 RF 신호의 파장이다.
위 수학식 1을 참조하면, 위상(
Figure 112010053547313-pat00003
)은 ls의 길이 변화에 비례하여 변화됨이 확인된다. 여기서, 전기적 길이(L)는 ls에 비례하여 변화된다.
도 5(A)는 도 4의 패턴들 중 하나의 겹쳐진 패턴만을 고려하였으나, 실제적으로는 2단 구조의 n 포트 페이즈 쉬프터인 경우 각 단마다 (n-1)/2개의 겹쳐진 패턴이 존재한다. 이 경우, 모든 겹쳐진 패턴들의 전기적 길이(lT)는 아래의 수학식 2와 같다.
Figure 112010053547313-pat00004
Figure 112010053547313-pat00005
여기서, λg, max는 상기 페이즈 쉬프터의 대역폭에서 가장 큰 파장을 의미하고, λg, min은 상기 대역폭에서 가장 작은 파장을 의미하며, εr은 제 1 기판(210)의 유전상수이다.
수학식 2를 참조하면, 모든 겹쳐진 패턴들의 전기적 길이(lT)는 포트들의 수 및 대역폭 범위에 따른 파장에 따라 가변됨이 확인된다.
위 도 6(A)에 도시된 구조를 다른 관점에서 살펴보면, 도 3에서 제 2 피딩 소자(202)가 하부 방향으로 이동함에 따라 전기적 길이(L)가 길어지는 경우, 제 1 패턴(214D)으로 출력되는 전력(RF 신호)이 지연되게 된다. 즉, 도 6(A)에 도시된 구조는 페이즈 쉬프터의 일부분에 해당하기도 하지만, 그 자체로도 지연 소자로서 기능할 수 있다. 즉, 본 실시예의 피딩 시스템은 제 1 패턴들(214)과 제 3 패턴들(228)을 겹치는 방법을 통하여 지연 소자로서 기능할 수 있다. 여기서, 상기 지연 정도는 패턴들(214 및 228)의 수 및 겹치는 부분의 길이에 따라 달라질 것이다.
이하, 도 6(B)에 도시된 구조의 단면을 다시 살펴보겠다.
도 6(B)에 도시된 바와 같이, 제 1 유전체 기판(210) 위에 제 1 패턴(214)이 형성되고, 제 2 유전체 기판(212) 위에 제 3 패턴(228)이 형성된다. 또한, 제 1 유전체 기판(210)의 배면에 접지판(602)이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 패턴(214)과 제 3 패턴(228) 사이에 소정 유전율을 가지는 유전체층(600)이 더 존재할 수 있다. 예를 들어, 유전체층(600)은 제 1 패턴들(214) 위에 형성되며, 상호변조왜곡(PIMD)를 감소시키거나 부식을 방지하기 위해 사용된다.
위에 설명하지는 않았지만, 제 2 패턴들(216)과 제 4 패턴들(230)도 유사하게 동작한다. 또한, 제 2 패턴들(216)과 제 4 패턴들(230) 사이에 유전체층이 더 존재할 수도 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피딩 시스템의 위상 조정 과정을 도시한 도면들이다.
도 7을 참조하면, 제 1 유전체 기판(210) 위에는 예를 들어 n(2이상의 정수)개의 제 1 패턴들(214) 및 제 2 패턴들(216)이 형성되며, 패턴들(214 및 216)은 케이블들(410)을 통하여 n개의 복사 소자들(232)에 연결될 수 있다.
패턴들(214 및 216)과 해당 제 3 및 4 패턴들(228 및 230)의 겹치는 영역들이 상기 제 2 피딩 소자의 이동에 따라 모두 일정하게 변화된다고 가정하면, 입력단(제 1 패턴들 중 전단부, 214-1)으로 입력된 전력 중 일부는 위상 변화없이 해당 제 5 패턴(224-1)을 통하여 제 1 복사 소자(232-1)로 전송되고, 나머지 전력은 다음 제 1 패턴(214-2)으로 제공된다. 이 경우, 제 1 패턴(214-2)으로 제공된 전력 중 일부는 패턴들(214 및 228)의 겹치는 영역의 변화(2△l)로 인하여
Figure 112010053547313-pat00006
만큼 변화된 위상을 가지고 해당 제 5 패턴(224-2)을 통하여 제 2 복사 소자(232-2)로 전송되고, 나머지 전력은 다음 제 1 패턴(214-3)으로 제공된다. 물론, 제 1 패턴(214-3)으로 제공된 전력 중 일부는 패턴들(214 및 228)의 겹치는 영역의 변화(누적된 영역의 변화이므로 4△l)로 인하여
Figure 112010053547313-pat00007
만큼 변화된 위상을 가지고 해당 제 5 패턴(224-3)을 통하여 제 2 복사 소자(232-3)로 전송되고, 나머지 전력은 다음 제 1 패턴(214-4)으로 제공된다.
또한, 제 2 패턴들(216)과 제 4 패턴들(230)의 겹치는 영역의 변화로 인한 위상 변화도 유사하게 변화되도록 제어된다.
다만, 도 7(A)에 도시된 바와 같이
Figure 112010053547313-pat00008
,
Figure 112010053547313-pat00009
,‥‥,
Figure 112010053547313-pat00010
만큼 순차적으로 변화된 위상을 가지는 RF 신호들이 해당 복사 소자들(232)로 입력되도록 패턴들(214, 216, 228 및 230)이 구현되며, 그 결과 도 7(A)에 도시된 바와 같이 θ만큼 빔의 경사각이 조정될 수 있다.
실제적인 구현에서는, 예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이 10개의 복사 소자들(232)로 전력을 공급할 경우, 제 1 복사 소자(232a), 제 2 복사 소자(232b), 제 3 복사 소자(232c), 제 4 복사 소자(232d) 및 제 5 복사 소자(232e)로 각기 전달되는 RF 신호들의 위상들은 순차적으로
Figure 112010053547313-pat00011
,
Figure 112010053547313-pat00012
,
Figure 112010053547313-pat00013
,
Figure 112010053547313-pat00014
,
Figure 112010053547313-pat00015
가 되도록 구현한다. 또한, 제 6 복사 소자(232g), 제 7 복사 소자(232h), 제 8 복사 소자(232i) , 제 9 복사 소자(232j) 및 제 10 복사 소자(232k)로 각기 전달되는 RF 신호들의 위상들이 순차적으로
Figure 112010053547313-pat00016
,
Figure 112010053547313-pat00017
,
Figure 112010053547313-pat00018
,
Figure 112010053547313-pat00019
,
Figure 112010053547313-pat00020
가 되도록 구현한다.
결과적으로, 복사 소자들(232)로 입력되는 RF 신호들의 위상들은
Figure 112010053547313-pat00021
,
Figure 112010053547313-pat00022
,
Figure 112010053547313-pat00023
,
Figure 112010053547313-pat00024
,
Figure 112010053547313-pat00025
,
Figure 112010053547313-pat00026
,
Figure 112010053547313-pat00027
,
Figure 112010053547313-pat00028
,
Figure 112010053547313-pat00029
,
Figure 112010053547313-pat00030
가 된다.
도 8을 다시 참조하면, 복사 소자들(232a 및 232g)의 위상들이
Figure 112010053547313-pat00031
만큼 차이가 발생하므로, 패턴들(700 및 216a)을 이용하여
Figure 112010053547313-pat00032
만큼 더 지연시킨다.
또한, 제 1 패턴들(214) 중 제일 우측에 위치한 패턴(214e)과 제 2 패턴들(216) 중 제일 우측에 위치한 패턴(214f)은 'U'자 형상을 가지지 않고 막대 형상을 가질 수 있다. 이것은 더 이상 전력을 우측으로 전달할 필요가 없기 때문이다.
요컨대, 본 실시예의 피딩 시스템은 제 1 패턴들(214)과 제 3 패턴들(228) 사이의 겹치는 부분들의 전기적 길이 및 제 2 패턴들(216)과 제 4 패턴들(230) 사이의 겹치는 부분들의 전기적 길이를 제어하여 원하는 경사각을 구현한다.
종래의 안테나에서는 멀티 포트들을 구현하기 위하여, 즉 다수의 복사 소자들로 전력을 공급하기 위하여 많은 페이즈 쉬프터들이 필요하였다. 그러나, 본 실시예에서는 하나의 피딩 시스템을 사용하여 패턴들(214 및 216)의 수를 증가시키는 방법을 통하여 멀티 포트들을 구현할 수 있으므로, 상기 안테나의 사이즈가 감소할 수 있다. 특히, 상기 피딩 시스템이 패턴들을 복수의 단들로 구현하므로, 상기 안테나의 사이즈가 더 감소할 수 있다.
또한, 패턴들을 복수의 단들로 구현하면 해당 케이블의 길이가 짧아질 수 있어서, 비용 및 미관 등의 견지에서 더 유리할 수 있다.
게다가, 종래의 안테나에서는 페이즈 쉬프터들을 각기 제어하여 경사각을 조정하여야 하는 불편함이 있었으나, 본 발명의 피딩 시스템은 제 2 피딩 소자(202)를 움직이는 간단한 동작만으로 경사각을 조정할 수 있어서 사용상 훨씬 편리해졌다.
게다가, 본 발명의 피딩 시스템은 페이즈 쉬프터로도 사용 가능하지만, 지연 소자 등으로도 사용 가능하며, 즉 다양한 활용이 가능하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 패턴 또는 제 2 패턴을 도시한 도면이다. 다만, 도 9에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 패턴(214)만을 도시하였다.
도 9를 참조하면, 제 1 패턴(214)은 좌측 패턴(900), 중앙 패턴(902) 및 우측 패턴(904)으로 이루어지며, 특정 전력은 좌측 패턴(900) 중 입력단 패턴(910)으로 입력된다.
이어서, 입력단 패턴(910)으로 입력된 전력은 좌측 패턴(900) 중 매칭단 패턴(912)을 통과한 후 중앙 패턴(902)에서 우측 패턴(904)과 제 3 패턴(222)으로 분기된다. 이 경우, 상기 전력 분배는 유전체층(400)의 두께(hc), 제 3 패턴(222)의 폭(dp), 제 3 패턴(222)의 길이(lc) 및 중앙 패턴(902)의 폭(dc)에 의해 영향 받는다.
다만, 전력 전달 과정에 있어서 전력의 손실을 최소화시키는 것이 중요하므로, 이를 위한 임피던스 매칭(impedance matching)이 고려된다.
도 9를 다시 참조하면, 제 1 패턴(214)의 좌측 패턴(900)으로부터 제 5 패턴(224)으로 전력이 전달될 때 좌측 패턴(900) 중 매칭단 패턴(912) 및 중앙 패턴(902)이 임피던스 매칭 역할을 수행한다. 상세하게는, 상기 임피던스 매칭은 매칭단 패턴(912)의 폭(dm)과 중앙 패턴(902)의 폭(dc)를 제어함에 의해 이루어질 수 있다. 여기서, 중앙 패턴(902)의 폭(dc)은 유전체층(400)의 두께(hc)에 따른 용량 성분을 조절하기 위한 유도성 성분에 해당한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 매칭단 패턴(912)의 폭(dm)은 입력단 패턴(910)의 폭보다 넓다.
제 1 패턴(214)의 좌측 패턴(900)으로부터 우측 패턴(904)으로 전력이 전달될 때 임피던스 매칭을 고려하면, 좌측 패턴(900) 중 매칭단 패턴(912) 및 중앙 패턴(902)이 임피던스 매칭 역할을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 매칭단 패턴(912)의 폭(dm)은 입력단 패턴(910)의 폭보다 넓고, 입력단 패턴(910)의 폭은 우측 패턴(904)의 폭과 동일할 수 있다.
즉, 상기 임피던스 매칭은 매칭단 패턴(912)의 폭(dm)과 중앙 패턴(902)의 폭(dc)에 주로 영향을 받는다. 여기서, 제 5 패턴들(224)로 전달되는 전력들의 크기가 다를 수 있으므로, 제 1 패턴들(214)의 매칭단 패턴들(912)의 폭들(dm)도 다를 수 있다. 다시 말하면, 제 1 패턴들(214) 중 일부는 다른 제 1 패턴들과 다른 모양, 예를 들어 다른 폭(dm)을 가질 수 있다.
위에서 설명하지는 않았지만, 제 2 패턴(216) 또한 제 1 패턴(214)과 유사한 구조를 가진다.
도 10은 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 피딩 시스템(페이즈 쉬프터)을 사용하는 안테나에서 주빔(main beam) 외의 minor lobe의 크기가 -20㏈ 이하의 값을 가진다. 종래의 페이즈 쉬프터를 사용하는 안테나에서 minor lobe는 도시하지는 않았지만 -20㏈보다 상당히 크게 나왔다. 즉, 도 10을 통하여 본 발명의 안테나가 종래의 안테나에 비하여 성능이 개선됨이 확인된다.
도 11은 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나에서 경사각에 따른 반사 손실을 도시한 도면이다. 여기서, 도 10의 방사 패턴은 1.71㎓와 2.17㎓ 사이에서 측정된 결과이며, 경사각을 0도에서 15도까지 변화시키면서 측정하였다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나의 반사 손실(return loss)이 경사각의 가변(5개의 경사각)에도 불구하고 -14㏈(사용 가능 기준치) 이하로 유지됨이 확인된다. 즉, 상기 안테나가 우수한 반사 손실 특성을 가짐이 확인된다.
도 12는 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나에서 경사각 0도일 때의 방사 패턴을 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나에서 경사각 3.5도일 때의 방사 패턴을 도시한 도면이다. 도 14는 본 발명의 피딩 시스템을 사용하는 안테나에서 경사각 15도일 때의 방사 패턴을 도시한 도면이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 원하는 범위의 각도, 예를 들어 -10도 내지 10도 사이의 각도에서 minor lobe의 크기가 거의 -20㏈ 이하로 측정되었으며, 상기 안테나가 원하는 방향으로 우수하게 방사 패턴을 출력시킬 수 있음을 확인할 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 위에 배열된 제 1 패턴들;
    상기 제 1 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들과 병렬로 연결된 제 2 패
    턴들;
    상기 제 1 기판과 이격되어 배열된 제 2 기판;
    상기 제 2 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들에 대응하여 배열되는 적어도 하나의 제 3 패턴; 및
    상기 제 2 기판 위에 배열되며, 상기 제 2 패턴들에 대응하여 배열되는 적어
    도 하나의 제 4 패턴을 포함하되,
    특정 제 1 패턴으로 입력된 제 1 RF 신호는 상기 제 3 패턴으로 커플링되고, 상기 제 3 패턴의 제 1 RF 신호는 상기 특정 제 1 패턴과 이웃하는 제 1 패턴으로 커플링되며, 특정 제 2 패턴으로 입력된 제 2 RF 신호는 상기 제 4 패턴으로 커플링되고, 상기 제 4 패턴의 제 2 RF 신호는 상기 특정 제 2 패턴과 이웃하는 제 2 패턴으로 커플링되며, 상기 제 1 패턴들 중 적어도 하나는 역 'U'자 형상을 가지고, 상기 제 2 패턴들 중 적어도 하나는 'U'자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 패턴은 해당 제 1 패턴들 중 하나의 우측 패턴으로 입력된 상기 제 1 RF 신호를 상기 이웃하는 제 1 패턴의 좌측 패턴으로 커플링 방식을 통하여 전달시키고, 상기 제 4 패턴은 해당 제 2 패턴들 중 하나의 우측 패턴으로 입력된 상기 제 2 RF 신호를 상기 이웃하는 제 2 패턴의 좌측 패턴으로 커플링 방식을 통하여 전달시키는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 피딩 시스템은,
    상기 제 1 기판 위에 배열된 입력 패턴;
    상기 입력 패턴으로부터 분기되며, 상기 제 1 패턴들 중 하나와 전기적으로 연결되는 제 1 분배 패턴; 및
    상기 입력 패턴으로부터 분기되며, 상기 제 2 패턴들 중 하나와 전기적으로 연결되는 제 2 분배 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 피딩 시스템은,
    상기 제 1 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들 및 상기 제 2 패턴들로 전력을 공급하는 분배 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패턴들과 상기 제 2 패턴들은 각기 복사 소자와 연결되며, 상기 복사 소자들로 공급되는 RF 신호들은 순차적인 위상차를 가지는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패턴들은 역'U'자 형상을 가지고, 상기 제 2 패턴들은 'U'자 형상을 가지되,
    특정 제 1 패턴의 좌측 패턴의 사이즈는 그의 우측 패턴의 사이즈와 다르며, 특정 제 2 패턴의 좌측 패턴의 사이즈는 그의 우측 패턴의 사이즈와 다른 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패턴들은 역'U'자 형상을 가지되,
    특정 제 1 패턴의 좌측 패턴(또는 우측 패턴) 중 일부의 폭은 다른 부분의 폭과 다른 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 피딩 시스템은 페이즈 쉬프터이되,
    위상 가변시 상기 제 1 기판이 고정된 상태에서 상기 제 2 기판이 움직이는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 피딩 시스템은,
    상기 제 1 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들과 해당 복사 소자들을 연결시키는 제 5 패턴들을 더 포함하되,
    상기 제 5 패턴들 중 일부의 사이즈는 다른 제 5 패턴들과 다른 사이즈를 가지는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 패턴들 중 일부와 해당 제 5 패턴들은 직접적으로 연결되며, 나머지 제 1 패턴들과 해당 제 5 패턴들은 커플링 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패턴의 일부분과 해당 제 3 패턴의 일부분이 겹치며, 위상 가변시 상기 제 1 패턴과 상기 제 3 패턴이 겹치는 부분의 전기적 길이가 변화되는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패턴들 및 상기 제 3 패턴들은 각기 복사 소자와 해당 케이블을 통하여 연결되되,
    상기 케이블들은 각기 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 피딩 시스템.
  13. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 위에 배열된 제 1 패턴들; 및
    상기 제 1 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들과 병렬로 연결된 제 2 패턴들을 포함하되,
    특정 제 1 패턴으로 입력된 제 1 RF 신호는 상기 제 1 기판과 이격된 제 2 기판 위의 배열된 제 3 패턴으로 커플링되고, 상기 제 3 패턴의 제 1 RF 신호는 상기 특정 제 1 패턴과 이웃하는 제 1 패턴으로 커플링되며, 특정 제 2 패턴으로 입력된 제 2 RF 신호는 상기 제 2 기판 위에 배열된 제 4 패턴으로 커플링되고, 상기 제 4 패턴의 제 2 RF 신호는 상기 특정 제 2 패턴과 이웃하는 제 2 패턴으로 커플링되며, 상기 제 1 패턴들 중 적어도 하나는 역 'U'자 형상을 가지고, 상기 제 2 패턴들 중 적어도 하나는 'U'자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 피딩 소자.
  14. 제 13 항에 있어서, 위상 가변시 상기 제 1 패턴들과 상기 제 3 패턴들의 겹치는 부분들의 전기적 길이가 변화되고, 상기 제 2 패턴들과 상기 제 4 패턴들의 겹치는 부분들의 전기적 길이가 변화되는 것을 특징으로 하는 피딩 소자.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 피딩 소자는,
    상기 제 1 기판 위에 배열된 입력 패턴;
    상기 입력 패턴으로부터 분기되며, 상기 제 1 패턴들 중 하나와 전기적으로 연결되는 제 1 분배 패턴; 및
    상기 입력 패턴으로부터 분기되며, 상기 제 2 패턴들 중 하나와 전기적으로 연결되는 제 2 분배 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피딩 소자.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 패턴들은 역'U'자 형상을 가지되,
    특정 제 1 패턴의 좌측 패턴(또는 우측 패턴) 중 일부의 폭은 다른 부분의 폭과 다른 것을 특징으로 하는 피딩 소자.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 피딩 소자는,
    상기 제 1 기판 위에 배열되며, 상기 제 1 패턴들과 해당 복사 소자들을 연결시키는 제 5 패턴들을 더 포함하되,
    상기 제 5 패턴들 중 일부의 사이즈는 다른 제 5 패턴들과 다른 사이즈를 가지는 것을 특징으로 하는 피딩 소자.
KR20100080487A 2010-08-19 2010-08-19 분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자 KR101172185B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100080487A KR101172185B1 (ko) 2010-08-19 2010-08-19 분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자
CN201180040214.6A CN103081222B (zh) 2010-08-19 2011-08-18 具有并行分配图案构造的n端口馈电系统以及其中的馈电元件
PCT/KR2011/006100 WO2012023821A1 (ko) 2010-08-19 2011-08-18 분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자
US13/768,371 US9065184B2 (en) 2010-08-19 2013-02-15 N-port feeding system having a structure in which patterns are divided with in parallel and feeding element included in the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100080487A KR101172185B1 (ko) 2010-08-19 2010-08-19 분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120017718A KR20120017718A (ko) 2012-02-29
KR101172185B1 true KR101172185B1 (ko) 2012-08-07

Family

ID=45605331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20100080487A KR101172185B1 (ko) 2010-08-19 2010-08-19 분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9065184B2 (ko)
KR (1) KR101172185B1 (ko)
CN (1) CN103081222B (ko)
WO (1) WO2012023821A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2977381B1 (fr) * 2011-06-30 2014-06-06 Alcatel Lucent Dephaseur et repartiteur de puissance
US9325043B2 (en) * 2013-07-26 2016-04-26 Alcatel-Lucent Shanghai Bell Co., Ltd. Phase shifting circuit including an elongated conductive path covered by a metal sheet having stand-off feet and also including a slidable tuning member
CN112803163B (zh) * 2020-12-31 2022-05-03 华南理工大学 移相电路、移相器及天线

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057520A (ja) 2000-08-02 2002-02-22 Lucent Technol Inc アンテナのためのフィードおよびモジュラフィード

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4335385A (en) * 1978-07-11 1982-06-15 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Stripline antennas
US5087920A (en) * 1987-07-30 1992-02-11 Sony Corporation Microwave antenna
JP3006492B2 (ja) * 1996-05-13 2000-02-07 日本電気株式会社 アレーアンテナ
US5864127A (en) * 1996-10-10 1999-01-26 Xerox Corporation Analog glyph detector and detector arrays
EP1212809B1 (en) * 1999-09-14 2004-03-31 Paratek Microwave, Inc. Serially-fed phased array antennas with dielectric phase shifters
GB0125345D0 (en) * 2001-10-22 2001-12-12 Qinetiq Ltd Antenna System
JP5018488B2 (ja) * 2008-01-15 2012-09-05 Ｔｄｋ株式会社 アンテナモジュール
JP5306158B2 (ja) * 2009-12-07 2013-10-02 アルプス電気株式会社 アンテナ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002057520A (ja) 2000-08-02 2002-02-22 Lucent Technol Inc アンテナのためのフィードおよびモジュラフィード

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012023821A1 (ko) 2012-02-23
US20130154893A1 (en) 2013-06-20
CN103081222B (zh) 2015-03-25
CN103081222A (zh) 2013-05-01
KR20120017718A (ko) 2012-02-29
US9065184B2 (en) 2015-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6386182B2 (ja) 導波管スロットアレイアンテナ
US9531083B2 (en) Supply network for a group antenna
US20080191940A1 (en) Electrically Steerable Phased Array Antenna System
US11329393B2 (en) Antenna device
US8130165B2 (en) Phase shifter with branched transmission lines having at least one sideways movable dielectric body and antenna array formed therefrom
KR101172185B1 (ko) 분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자
KR101937820B1 (ko) 다중 빔 배열 안테나 장치
US20150333408A1 (en) Antenna device and wireless transmission device
KR101129231B1 (ko) 급전선로 스위칭이 가능한 안테나 구조체
KR101080893B1 (ko) 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 페이즈 쉬프터, 지연 소자
KR101151984B1 (ko) 슬로우 웨이브 구조를 이용하는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자
US10741917B2 (en) Power division in antenna systems for millimeter wave applications
KR101469192B1 (ko) 광대역 위상 배열 안테나
Salhane et al. Research, Design and optimization of smart beamforming Multiple patch antenna for microwave power transfer (MPT) for IoT applications
JP2008113314A (ja) スロットアンテナ装置
KR101409541B1 (ko) 슬롯을 이용하여 광대역을 구현하는 엔포트 피딩 시스템
Ren et al. A compact phased array antenna system based on dual-band Butler matrices
KR101211195B1 (ko) 슬로우 웨이브 구조를 이용하는 엔포트 급전 시스템 및 이에 포함된 급전 소자
US11682834B2 (en) Differential time delay shifter including a 1-N switch and transmission lines configured to provide adjustable delay shift
Orakwue et al. Cascaded Butler matrix with two-dimensional beam scanning capability at 28 GHz for 5G wireless system
Djerafi et al. Substrate integrated waveguide feeding network for for angular-limited scan arrays with overlapped subarrays
Barison et al. A switched beam 60 GHz 2× 2-element planar antenna array
US9219317B1 (en) Delivering both sum and difference beam distributions to a planar monopulse antenna array
Wincza et al. Integrated conformal four-beam antenna array with wide angular coverage fed by compact 4× 4 Butler Matrix
Chen et al. Implementation of a low-loss wide-band flat-topped beam-forming network based on Butler martix

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150721

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160718

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170721

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180724

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190729

Year of fee payment: 8