KR101177345B1 - The apparatus and method of reconfigurable beam steering using double loops - Google Patents

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KR101177345B1 KR1020110035386A KR20110035386A KR101177345B1 KR 101177345 B1 KR101177345 B1 KR 101177345B1 KR 1020110035386 A KR1020110035386 A KR 1020110035386A KR 20110035386 A KR20110035386 A KR 20110035386A KR 101177345 B1 KR101177345 B1 KR 101177345B1
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김재영
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Abstract

PURPOSE: A beam steering single antenna and a beam steering method using the antenna are provided to reduce the power consumption of an electronic device employing the antenna and obtain a wide beam steering angle and a high gain. CONSTITUTION: A flat double loop antenna unit(100) comprises a micro-strip board(110) installed on a square conductor plate, a flat double loop antenna patch unit(120) including square shaped outer and inner loop antennas(121,122), a first switch(130) positioned at the left side of the inner loop antenna, and a second switch(140) positioned at the right side of the inner loop antenna. A beam steering control unit(200) transmitting a beam steering power supply control signal to the flat double loop antenna unit.

Description

이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나 및 이를 통한 빔 조향방법{THE APPARATUS AND METHOD OF RECONFIGURABLE BEAM STEERING USING DOUBLE LOOPS}Beam Steering Through Dual Loops Single Antenna and Beam Steering Method Through Them {THE APPARATUS AND METHOD OF RECONFIGURABLE BEAM STEERING USING DOUBLE LOOPS}

본 발명은 의류 결합형 어플리케이션 및 전자기기(휴대폰, 스마트폰, 자동차, GPS 수신기, EM센서), 소전력 모바일 기기 및 센서 분야에 호환?적용시키도록 슬림하게 제작할 수 있고, 빔패턴이 이동체의 운동 방향을 따라 빔 조향시킬 수 있는 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나 및 이를 통한 빔 조향방법에 관한 것이다.
The present invention can be manufactured slim to be compatible and applied in the field of clothing combined applications and electronic devices (mobile phones, smart phones, automobiles, GPS receivers, EM sensors), low-power mobile devices and sensors, the beam pattern is a movement of the moving body The present invention relates to a beam steering single antenna through a double loop capable of beam steering along a direction, and a beam steering method through the same.

일반적으로, 위상배열 다수 안테나는 기지국, 위성 안테나, 레이더 등에서 요구되는 전파를 수신하는 안테나소자를 다수의 행/열로 배치하고, 안테나소자와 전기적으로 연결되어 수신된 위성전파를 처리하는 회로구성부가 설치되어 구성된다.In general, a phased array multiple antenna is arranged in a plurality of rows / columns of antenna elements for receiving radio waves required by a base station, satellite antenna, radar, and the like, and a circuit configuration unit that is electrically connected to the antenna elements and processes the received satellite waves. It is configured.

단일 안테나(unidirectional antenna)는 방위각에서는 무지향적으로 강한 전파를 방사하거나 받는 능력이 있는 전방향성 안테나로서, 다이폴 안테나, 루프 안테나의 구조로서 구성되며, 단파, 초단파 대역에서 주로 사용하도록 설계되었다.A unidirectional antenna is an omnidirectional antenna capable of radiating or receiving strong radio waves in azimuth at an azimuth angle. The unidirectional antenna is configured as a dipole antenna and a loop antenna, and is mainly designed for use in the shortwave and microwave bands.

그리고, 빔조향 방법은 위상배열 다수 안테나의 위상변화를 이용한 방법과 단일 안테나 상에 스위치 소자를 이용한 방법으로 분류할 수 있다.The beam steering method may be classified into a method using a phase change of a plurality of phased array antennas and a method using a switch element on a single antenna.

하지만, 상기 위상배열 다수 안테나에 의한 방법은 다수 안테나 배열에 의해 매우 높은 이득을 가지고, 위상 차이를 조절함으로써 빔 조향이 가능하나, 넓은 조향각을 갖기에는 어려움이 있었다.However, the phased array multi-antenna method has a very high gain by the multi-antenna arrangement, and beam steering is possible by adjusting the phase difference, but it is difficult to have a wide steering angle.

그리고, 다수의 안테나의 배열로 인해 단일 안테나에 비해 크기가 커지는 단점이 있었다.In addition, due to the arrangement of a plurality of antennas, there is a disadvantage that the size is larger than a single antenna.

또한, 위상배열 다수 안테나는 위상 변위기에서 인출된 도선의 제어배선이 각 기판(특히 고주파기판)의 이면에 형성된 RF전송선로와 디지털제어배선에 근접되어 상호간의 신호간섭에 의한 노이즈가 발생되어 제품의 품질을 하향시키는 문제점이 발생되었다.In addition, in the phased array multiple antenna, the control wiring of the lead wire drawn from the phase shifter is close to the RF transmission line and the digital control wiring formed on the back side of each substrate (especially, the high frequency substrate), and noise is generated due to signal interference between the products. There was a problem of lowering the quality of.

이러한 문제점을 해결하기 위해 단일 안테나 상에서 빔 조향(Steering) 기술을 구현하기 위한 연구와 개발이 절실히 요구되고 있다.
In order to solve this problem, research and development are urgently needed to implement beam steering technology on a single antenna.

국내특허등록공보 제10-0777563호(2007년11월20일 공고)Korean Patent Registration Publication No. 10-0777563 (November 20, 2007 announcement)

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 슬림하게 제작할 수 있고, 스위치의 온/오프 동작에 따라 최대빔 패턴방향이 yz축상에서 z축을 기준으로 0°방향, 320°방향, 40°방향 중 어느 하나로 선택되면서, 90°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)시킬 수 있어, 빔 커버리지(Beam Coverage)를 확대시킬 수 있고, 멀티플 빔(Multiple Beam) 조향을 할 수 있으며, 의류 결합형 어플리케이션 및 전자기기(휴대폰, 스마트폰, 자동차, GPS 수신기, EM센서)에 호환?적용시킬 수 있어, 신호간섭에 의한 노이즈 발생을 줄여서 제품의 품질을 상향시킬 수 있는 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나 및 이를 통한 빔 조향방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
In order to solve the above problems, the present invention may be manufactured in a slim manner, and according to the on / off operation of the switch, the maximum beam pattern direction may be any one of 0 ° direction, 320 ° direction, and 40 ° direction on the z axis on the yz axis. When selected, it is possible to increase the half power beam width (HPBW) of 90 ° to 110 °, to extend the beam coverage, to perform multiple beam steering, and to combine clothing. Single beam steering with dual loops that can be applied and applied to electronic applications (mobile phones, smartphones, automobiles, GPS receivers, EM sensors), thereby improving product quality by reducing noise caused by signal interference. It is an object of the present invention to provide an antenna and a beam steering method through the same.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나는In order to achieve the above object, a beam steering single antenna through a double loop according to the present invention is

물체 표면상에 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나로 이루어진 이중루프안테나가 평면형으로 형성되고, 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나가 중첩되어 작동 주파수가 기준 주파수에 맞게 설정된 후, 스위치의 온/오프 동작에 따라 최대빔 패턴방향이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향을 이루는 "스테이트(State) 1", xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 2", xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 3" 중 어느 하나로 선택되면서, 90°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 조향시키는 평면형 이중루프 안테나부(100)와,A double loop antenna consisting of an outer loop antenna and an inner loop antenna is formed in a planar shape on the surface of the object, and the outer loop antenna and the inner loop antenna are overlapped to set an operating frequency according to a reference frequency. "State 1" in which the maximum beam pattern direction is in the φ axis 0 ° + θ axis 0 ° on the xyz axis, and "State (in the xyz axis) 230 ° + (±) θ axis 40 ° direction on the xyz axis ) 2 ", 90 ° ~ 110 ° half-power beam width (HPBW: Half Power Beam), which is selected as one of" State 3 "in the φ axis 130 ° + (±) θ axis 40 ° on the xyz axis. A planar double loop antenna unit 100 for steering to have a width),

평면형 이중루프 안테나부(100)의 후면 중앙 일측에 위치되어 동축선로를 통해 빔패턴이 이동체의 운동 방향을 따라 지향하도록 빔조향 급전제어신호를 평면형 이중루프 안테나부(100)로 보내는 빔조향 제어부(200)로 구성됨으로서 달성된다.
A beam steering control unit positioned at one of the rear centers of the planar double loop antenna unit 100 and transmitting a beam steering feed control signal to the planar double loop antenna unit 100 so that the beam pattern is directed along the moving direction of the moving object through a coaxial line ( 200).

또한, 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나를 이용한 빔조향 방법은 In addition, a beam steering method using a beam steering single antenna through a double loop according to the present invention

빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 제1 스위치와 제2 스위치가 모두 온(ON)상태가 되어 빔이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향이 되도록 지향함과 동시에, 90°~100°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖으면서 조향시키는 "스테이트(State) 1"단계와,In response to the beam steering feed control signal of the beam steering controller, both the first switch and the second switch are turned on so that the beam is directed to the φ axis 0 ° + the θ axis 0 ° direction on the xyz axis. "State 1" step of steering while having a half power beam width (HPBW) of ° ~ 100 °,

빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 제1 스위치가 오프(Off) 상태이고, 제2 스위치가 온(On)상태가 되어 빔이 xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향이 되도록 지향함과 동시에 100°~110°의 반전력빔폭을 갖으면서 조향시키는 "스테이트(State) 2"단계와,According to the beam steering feed control signal of the beam steering controller, the first switch is turned off and the second switch is turned on so that the beam is on the xyz axis. A "state 2" step of steering while being oriented in a direction and steering while having a beam power of 100 to 110 degrees;

빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 제1 스위치가 온(ON) 상태가 되고, 제2 스위치가 오프(OFF) 상태가 되어 빔이 xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향이 되도록 지향함과 동시에 100°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖으면서 조향시키는 "스테이트(State) 3"단계로 이루어짐으로서 달성된다.
According to the beam steering feed control signal of the beam steering control unit, the first switch is turned on and the second switch is turned off so that the beam is on the xyz axis. Achievement is achieved by a " state 3 " step of steering while having a half power beam width (HPBW) of 100 DEG to 110 DEG while being directed in the ° direction.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 크기가 작아 슬림하게 제작할 수 있어, 의류 결합형 어플리케이션 및 전자기기(휴대폰, 스마트폰, 자동차, GPS 수신기, EM센서)에 단일안테나로 호환?적용시킬 수 있고, 전자기기의 전력소모를 줄일 수 있으며, 넓은 빔 조향각과 이득을 크게 할 수 있고, 이로 인해 신호간섭에 의한 노이즈 발생을 줄여서 제품의 품질을 상향시킬 수 있는 좋은 효과가 있다.
As described above, in the present invention, the size is small and can be manufactured to be slim, and can be applied or applied as a single antenna to clothing-coupling applications and electronic devices (mobile phones, smartphones, automobiles, GPS receivers, EM sensors), It is possible to reduce the power consumption of electronic devices, to increase the wide beam steering angle and gain, and to improve the product quality by reducing noise generated by signal interference.

도 1은 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나(1)의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 빔조향제어부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 평면형 이중루프 안테나 패치부(120)의 구성요소를 도시한 구조도,
도 4의 a는 본 발명에 따른 평면형 이중루프 안테나 패치부(120) 중 내부 루프 안테나가 12.8GHz의 작동주파수로 동작되어 방사패턴이 형성된 것을 도시한 그래프, b는 본 발명에 따른 평면형 이중루프 안테나 패치부(120) 중 외부 루프 안테나가 12.8GHz의 작동주파수로 동작되어 방사패턴이 형성된 것을 도시한 그래프,
도 5는 본 발명에 따른 평면형 이중루프 안테나 패치부(120) 중 내부 루프 안테나의 작동주파수와 외부 루프 안테나의 작동주파수가 기준주파수인 12.8GHz로 매칭되는 것을 도시한 그래프,
도 6은 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나가 "스테이트(State) 1", "스테이트(State) 2", "스테이트(State) 3"에 있을 때 안테나의 리턴 로스(Return losses)를 측정한 그래프,
도 7은 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나를 통해 최대빔 패턴방향이 "스테이트(State) 1", "스테이트(State) 2", "스테이트(State) 3"에 따라 yz축상에서 z축을 기준으로 조향되는 것을 도시한 일실시예도,
도 8은 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나를 통해 스위치의 온/오프 동작에 따라 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향을 이루는 "스테이트(State) 1", xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 2", xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 3" 중 어느 하나로 선택되면서, 90°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 조향시키는 과정을 도시한 그래프.1 is a perspective view showing the configuration of a beam steering single antenna 1 through a double loop according to the present invention,
2 is a block diagram showing the components of the beam steering control unit according to the present invention;
3 is a structural diagram showing the components of the planar double loop antenna patch unit 120 according to the present invention,
4 is a graph showing that the inner loop antenna of the planar double loop antenna patch unit 120 according to the present invention is operated at an operating frequency of 12.8 GHz to form a radiation pattern, and b is a planar double loop antenna according to the present invention. Graph showing that the outer loop antenna of the patch unit 120 is operated at an operating frequency of 12.8GHz to form a radiation pattern,
5 is a graph showing that the operating frequency of the inner loop antenna and the operating frequency of the outer loop antenna of the planar double loop antenna patch unit 120 according to the present invention is matched with a reference frequency of 12.8 GHz,
Figure 6 shows the return losses of the antenna when the beam steering single antenna through the double loop according to the present invention is in the "State 1", "State 2", "State 3" Graph measuring
FIG. 7 shows the maximum beam pattern direction on the yz axis according to the "state 1", "state 2", and "state 3" through the beam steering single antenna through the double loop according to the present invention. One embodiment also shows that the steering based on the z-axis,
FIG. 8 is a view illustrating "state 1" on the xyz axis and the "state 1" on the xyz axis according to the on / off operation of the switch through the beam steering single antenna through the double loop according to the present invention. "State 2" in the direction of φ axis 230 ° + (±) θ axis 40 °, and "State 3" in the direction of φ axis 130 ° + (±) θ axis 40 ° on xyz axis A graph showing the process of steering to have a half power beam width (HPBW) of 90 ° ~ 110 ° selected as one.

먼저, 본 발명에서 설명되는 φ축은 X축과 Y축만으로 이루어진 평면을 따라 360°로 회전되는 축을 말하고, (+)φ축은 시계방향의 φ축을 말하고, (-)φ축은 반시계방향의 φ축을 말한다.First, the φ axis described in the present invention refers to an axis rotated by 360 ° along a plane consisting of only the X axis and the Y axis, the (+) φ axis refers to the φ axis in the clockwise direction, and the (-) φ axis refers to the φ axis in the counterclockwise direction. Say.

본 발명에서 설명되는 θ축은 Z축을 기준으로 360°로 회전되는 축을 말하고, (+)θ축은 시계방향의 θ축을 말하고, (-)θ축은 반시계방향의 θ축을 말한다.
The θ axis described in the present invention refers to an axis rotated by 360 ° with respect to the Z axis, the (+) θ axis refers to a θ axis in a clockwise direction, and the (−) θ axis refers to a θ axis in a counterclockwise direction.

또한, 본 발명에서 설명되는 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)은 빔폭의 기준점으로서, 안테나의 빔폭이 넓다, 좁다라는 걸 말할 수 있는 기준점이 있어야 할 텐데 이것을 쉽게 표준화할 수 있도록 최대 빔방향의 전력을 기준으로 전력이 반으로 줄어드는 지점까지의 각도를 말한다.
In addition, the half power beam width (HPBW) described in the present invention should be a reference point that can be said that the beam width of the antenna is wide and narrow as a reference point of the beam width, so that the maximum beam direction can be easily standardized. The angle to the point where the power is reduced by half based on the power of.

이하, 본 발명에 따른 바람직할 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나(1)의 구성을 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 평면형 이중루프 안테나부(100), 빔조향 제어부(200)로 구성된다.
1 is a perspective view showing a configuration of a beam steering single antenna 1 through a double loop according to the present invention, which is composed of a planar double loop antenna unit 100 and a beam steering control unit 200.

먼저, 본 발명에 따른 평면형 이중루프 안테나부(100)에 관해 설명한다.First, the planar double loop antenna unit 100 according to the present invention will be described.

상기 평면형 이중루프 안테나부(100)는 물체 표면상에 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나로 이루어진 이중루프안테나가 평면형으로 형성되고, 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나가 중첩되어 작동 주파수가 기준 주파수에 맞게 설정된 후, 스위치의 온/오프 동작에 따라 최대빔 패턴방향이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향을 이루는 "스테이트(State) 1", xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 2", xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 3" 중 어느 하나로 선택되면서, 90°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 조향시키는 것으로, 이는 마이크로 스트립판(110), 평면형 이중루프 안테나 패치부(120), 제1 스위치(130), 제2 스위치(140)로 구성된다.
The planar double loop antenna unit 100 has a double loop antenna formed of an outer loop antenna and an inner loop antenna on a surface of an object, and is formed in a planar shape, and an outer loop antenna and an inner loop antenna are overlapped to set an operating frequency according to a reference frequency. After that, according to the on / off operation of the switch, the "state 1" in which the maximum beam pattern direction forms the φ axis 0 ° + θ axis 0 ° on the xyz axis, and the φ axis 230 ° + (±) θ on the xyz axis 90 ° to 110 °, selected as either "State 2" forming a 40 ° direction on the axis, or "State 3" forming a 40 ° direction on the φ axis of 130 ° + (±) θ on the xyz axis. Steering to have a half power beam width (HPBW) of the micro strip plate 110, the planar double loop antenna patch portion 120, the first switch 130, the second switch 140 It is composed.

상기 마이크로 스트립판(110)은 사각형상의 도체판 위에 1mm이하의 얇은 절연체가 형성되고, 후면 중앙 일측에 동축선로가 형성되며, 동축선로를 통해 공급된 전류를 빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 평면형 이중루프 안테나 패치부, 제1,2 스위치로 흘러보내는 역할을 한다.The microstrip plate 110 has a thin insulator of 1 mm or less formed on a rectangular conductor plate, a coaxial line is formed at one side of the rear center, and the current supplied through the coaxial line is applied to the beam steering feed control signal of the beam steering controller. Therefore, the planar double loop antenna patch portion, and serves to flow to the first and second switches.

이는 20mmㅧ20mm 크기의 도체판(110a)로 이루어지고, 도체판 위에 1mm이하의 얇은 절연체가 코팅되어 구성된다.It consists of a conductor plate 110a having a size of 20 mm × 20 mm, and a thin insulator of 1 mm or less is coated on the conductor plate.

또한, 본 발명에 따른 마이크로 스트립판은 도 3에 도시한 바와 같이, 의류 표면상에 형성되도록 구부릴 수 있는 20mmㅧ20mm 크기의 도체패드(110b)로 이루어지고, 도체패드 위에 1mm이하의 얇은 절연체가 코팅되어 구성된다.In addition, the microstrip plate according to the present invention, as shown in Figure 3, consists of a conductive pad 110b of 20mm x 20mm size that can be bent to form on the garment surface, a thin insulator of less than 1mm on the conductive pad It is constructed by coating.

그리고, 본 발명에 따른 마이크로 스트립판은 중앙 일측에 평면형 이중루프 안테나 패치부(120)가 구성되고, 내부 루프 안테나 좌측과 연결되는 동일선상의 외부 루프 안테나에 제1 스위치가 구성되며, 내부 루프 안테나 우측과 연결되는 동일선상의 외부 루프 안테나에 제2 스위치가 구성되고, 후면 중앙 일측에 동축선로와 빔조향 제어부가 구성된다.
In addition, the microstrip plate according to the present invention has a planar double loop antenna patch portion 120 formed at one side of the center, a first switch is configured at the same line of the outer loop antenna connected to the left side of the inner loop antenna, and the inner loop antenna. The second switch is configured on the same line outer loop antenna connected to the right side, and a coaxial line and a beam steering control unit are configured at one side of the rear center.

상기 평면형 이중루프 안테나 패치부(120)는 마이크로 스트립판의 절연체 위에 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나로 이루어진 이중루프형상의 도체 띠(스트립)가 형성되고, 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나 사이에 형성된 제1,2 스위치를 통해 급전연결되어 작동 주파수를 기준 주파수에 맞게 매칭시키면서, 빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 빔이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향을 이루는 "스테이트(State) 1", xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 2", xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 3" 중 어느 하나로 선택되면서, 90°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 조향시키는 역할을 한다.The planar double loop antenna patch unit 120 has a double loop-shaped conductor strip (strip) formed of an outer loop antenna and an inner loop antenna on an insulator of a microstrip plate, and is formed between the outer loop antenna and the inner loop antenna. The power supply is connected through the 1,2 switch to match the operating frequency to the reference frequency, and the beam forms a φ axis 0 ° + θ axis 0 ° direction on the xyz axis according to the beam steering feed control signal of the beam steering controller. State) 1 "," State 2 "which forms the direction of 40 ° in the φ axis 230 ° + (±) θ axis on the xyz axis, and" The state which constitutes the 40 ° direction in the φ axis 130 ° + (±) θ axis on the xyz axis " State 3 "is selected as one, and serves to steer to have a half power beam width (HPBW) of 90 ° ~ 110 °.

이는 작동 주파수가 기준 주파수 14.5GHz에서 맞게 매칭시키기 위해, 도 3에 도시한 바와 같이, 길이 11.3mmㅧ11.3mm, 도체 띠 두께 0.5mm로 이루어진 사각 형상의 외부 루프안테나(121)가 형성되고, 외부루프 안테나의 안쪽 방향으로 길이 6mmㅧ6mm, 도체 띠 두께 0.5mm로 이루어진 사각 형상의 내부 루프 안테나(122)가 형성되며, 외부 루프 안테나와 동일선상으로 연결되는 내부 루프 안테나 좌측 일측에 가로길이 2.15mm, 도체 띠 두께 0.5mm로 이루어진 제1 스위치 연결부(123)가 형성되고, 외부 루프 안테나와 동일선상으로 연결되는 내부 루프 안테나 우측 일측에 가로길이 2.15mm, 도체 띠 두께 0.5mm로 이루어진 제2 스위치 연결부(124)가 형성된다.In order to match the operating frequency at the reference frequency of 14.5GHz, as shown in FIG. 3, a rectangular outer loop antenna 121 having a length of 11.3 mm ㅧ 11.3 mm and a conductor strip thickness of 0.5 mm is formed, and A square inner loop antenna 122 having a length of 6 mm ㅧ 6 mm and a conductor strip thickness of 0.5 mm is formed in an inner direction of the loop antenna, and has a width of 2.15 mm on the left side of the inner loop antenna connected in line with the outer loop antenna. And a first switch connecting portion 123 having a conductor strip thickness of 0.5 mm is formed, and a second switch connecting portion having a width of 2.15 mm and a conductor strip thickness of 0.5 mm on one right side of the inner loop antenna connected in line with the outer loop antenna. 124 is formed.

상기 기준 주파수는 14.5GHz 이외에도 2~100GHz로 설정할 수 있고, 이에 따라 외부 루프 안테나의 길이, 내부 루프 안테나의 길이, 제1 스위치 연결부의 길이, 제2 스위치 연결부의 길이를 다르게 설정할 수가 있다.The reference frequency may be set to 2 to 100 GHz in addition to 14.5 GHz. Accordingly, the length of the outer loop antenna, the length of the inner loop antenna, the length of the first switch connection part, and the length of the second switch connection part may be set differently.

본 발명에서는 제1 스위치 연결부 상에 제1 스위치가 구성되고, 제2 스위치 연결부 상에 제2 스위치가 구성된다.In the present invention, the first switch is configured on the first switch connection, and the second switch is configured on the second switch connection.

상기 제1 스위치(130)는 평면상에서 바라봤을 때, 외부 루프 안테나와 동일선상으로 연결되는 내부 루프 안테나 좌측 일측에 위치되어, 빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 내부 루프 안테나 좌측과 연결되는 외부 루프 안테나의 접점을 온/오프 스위칭시키는 역할을 한다.The first switch 130 is located on one side of the left side of the inner loop antenna connected in line with the outer loop antenna when viewed in a plane, and is connected to the left side of the inner loop antenna according to the beam steering feed control signal of the beam steering controller. It serves to switch on / off the contact of the outer loop antenna.

이는 다이오드와 멤스 스위치(MEMS Switch) 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.This is configured by selecting any one of a diode and a MEMS switch.

즉, 본 발명에 따른 제1 스위치는 제1 스위치 연결부 상에 구성되어, 제1 스위치 연결부를 통해 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나를 하나로 이어주는 다리(브릿지) 역할을 한다.
That is, the first switch according to the present invention is configured on the first switch connection portion, and serves as a bridge (bridge) connecting the outer loop antenna and the inner loop antenna to one through the first switch connection portion.

상기 제2 스위치(140)는 평면상에서 바라봤을 때, 제1 스위치와 대칭이 되도록 외부 루프 안테나와 동일선상으로 연결되는 내부 루프 안테나 우측 일측에 위치되어, 빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 내부 루프 안테나 우측과 연결되는 외부 루프 안테나의 접점을 온/오프 스위칭시키는 역할을 한다.The second switch 140 is located on the right side of the inner loop antenna connected in line with the outer loop antenna so as to be symmetrical with the first switch when viewed in a plane, according to the beam steering feed control signal of the beam steering controller. It serves to switch on / off the contact point of the outer loop antenna connected to the right side of the inner loop antenna.

이는 다이오드와 멤스 스위치(MEMS Switch) 중 어느 하나가 선택되어 구성된다. This is configured by selecting any one of a diode and a MEMS switch.

즉, 본 발명에 따른 제1 스위치는 제1 스위치 연결부 상에 구성되어, 제1 스위치 연결부를 통해 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나를 하나로 이어주는 다리(브릿지) 역할을 한다.
That is, the first switch according to the present invention is configured on the first switch connection portion, and serves as a bridge (bridge) connecting the outer loop antenna and the inner loop antenna to one through the first switch connection portion.

다음으로, 본 발명에 따른 빔조향 제어부(200)에 관해 설명한다.Next, the beam steering control unit 200 according to the present invention will be described.

상기 빔조향 제어부는 평면형 이중루프 안테나부(100)의 후면 중앙 일측에 위치되어 동축선로를 통해 빔패턴이 이동체의 운동 방향을 따라 지향하도록 빔조향 급전제어신호를 평면형 이중루프 안테나부(100)로 보내는 역할을 한다.The beam steering control unit is located at one side of the rear center of the planar double loop antenna unit 100 and directs the beam steering feed control signal to the planar double loop antenna unit 100 so that the beam pattern is directed along the moving direction of the moving object through a coaxial line. It plays a role of sending.

이는 도 2에서 도시한 바와같이, 타이밍 펄스 생성부(210), 제1 빔조향 급전제어모드(220), 제2 빔조향 급전제어모드(230), 제3 빔조향 급전제어모드(240)로 구성된다.2, the timing pulse generator 210, the first beam steering feed control mode 220, the second beam steering feed control mode 230, and the third beam steering feed control mode 240. It is composed.

상기 타이밍 펄스 생성부(210)는 빔 조향 제어를 위해 제1 스위치와 제2 스위치를 선택하는 펄스(Start)를 생성하는 역할을 한다.
The timing pulse generator 210 generates a pulse Start for selecting a first switch and a second switch for beam steering control.

상기 제1 빔조향 급전제어모드(220)는 제1 스위치와 제2 스위치를 동시에 온(ON)시켜서 평면형 이중루프 안테나 패치부(120)를 통해 빔이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향을 이루는 "스테이트(State) 1"이 되도록 지향함과 동시에, 90°~100°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 빔조향 급전제어신호를 출력시키는 역할을 한다.
In the first beam steering feed control mode 220, the first switch and the second switch are turned on at the same time so that the beam through the planar double loop antenna patch part 120 is on the xyz axis. At the same time, the beam steering feed control signal is output to have a half power beam width (HPBW) of 90 ° to 100 °.

상기 제2 빔조향 급전제어모드(230)는 제2 스위치만을 온(On)시켜서 평면형 루프 안테나 패치부(120)를 통해 빔이 xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 2"가 되도록 지향함과 동시에 100°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 빔조향 급전제어신호를 출력시키는 역할을 한다.
In the second beam steering feed control mode 230, only the second switch is turned on so that the beam is rotated by the planar loop antenna patch part 120 in the φ axis 230 ° + (±) θ axis 40 ° direction on the xyz axis. It aims to be "State 2" and at the same time serves to output the beam steering feed control signal to have a half power beam width (HPBW) of 100 ° ~ 110 °.

상기 제3 빔조향 급전제어모드(240)는 제1 스위치만을 온(On)시켜서 평면형 "U"자 안테나 패치부(120)를 통해 빔이 xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 3" 이 되도록 지향함과 동시에 100°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 빔조향 급전제어신호를 출력시키는 역할을 한다.
In the third beam steering feed control mode 240, only the first switch is turned on so that the beam is rotated on the xyz axis by the beam through the planar “U” antenna patch 120. It aims to be "State 3" in the direction of ° and at the same time serves to output the beam steering feed control signal to have a half power beam width (HPBW) of 100 ° ~ 110 °.

또한, 본 발명에 따른 빔조향 제어부(200)는 일측에 이동체의 방향과 속도를 감지하는 각속도 센서가 구성된다.
In addition, the beam steering control unit 200 according to the present invention has an angular velocity sensor configured to detect the direction and the speed of the moving body on one side.

이하, 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.
Hereinafter, a detailed operation process of the beam steering single antenna through the double loop according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 제1 스위치와 제2 스위치가 모두 온(ON)상태인 경우를 "스테이트(State) 1"이라 하고, 제1 스위치가 오프(Off)상태에 있고, 제2 스위치가 온(On)상태인 경우를 "스테이트(State) 2"이라 하며, 제1 스위치가 온(ON)상태에 있고, 제2 스위치가 오프(OFF)상태인 경우를 "스테이트(State) 3"라 한다.
In the case where both the first switch and the second switch are in an ON state according to the beam steering feed control signal of the beam steering control unit according to the present invention, the state is referred to as "state 1", and the first switch is turned off. "State 2" when the second switch is in the ON state, and the first switch is in the ON state and the second switch is in the OFF state. Called "State 3".

도 4의 a는 본 발명에 따른 평면형 이중루프 안테나 패치부(120) 중 내부 루프 안테나가 12.8GHz의 작동주파수로 동작되어 방사패턴이 형성된 것을 도시한 그래프에 관한 것이고, 도 4의 b는 본 발명에 따른 평면형 이중루프 안테나 패치부(120) 중 외부 루프 안테나가 12.8GHz의 작동주파수로 동작되어 방사패턴이 형성된 것을 도시한 그래프에 관한 것이다.
Figure 4a relates to a graph showing that the inner loop antenna of the planar double loop antenna patch unit 120 according to the present invention is operated at an operating frequency of 12.8GHz to form a radiation pattern, b of Figure 4 In the planar double loop antenna patch unit 120 according to the present invention relates to a graph showing that the radiation pattern is formed by operating at an operating frequency of 12.8GHz.

도 5는 본 발명에 따른 평면형 이중루프 안테나 패치부(120) 중 내부 루프 안테나의 작동주파수와 외부 루프 안테나의 작동주파수가 기준주파수인 12.8GHz로 매칭되는 것을 도시한 그래프에 관한 것이다.5 is a graph showing that the operating frequency of the inner loop antenna and the operating frequency of the outer loop antenna of the planar double loop antenna patch unit 120 according to the present invention is matched with a reference frequency of 12.8 GHz.

즉, 내부루프안테나의 전체 길이가 약 한 파장 (1λ)의 길이로 설계 했을 때, 내부루프안테나는 기본주파수 (Fundamental frequency) 12.8GHz에서 동상 (In-phase ; θmax = 0° at ㅨ = 0°)의 빔을 생성한다. 또한 외부루프안테나의 전체 길이가 내부루프안테나의 전체 길이의 약 2배 (2λ)가 되었을 때, 외부루프안테나의 첫 번째 고조파 (First harmonic frequency) 12.8GHz에서 이상 (Out-of phase ; θmax = 320° at ㅨ = 0°)의 빔을 생성한다. 내부루프안테나의 최대 이득은 6.9 dBi 이고, 외부루프안테나의 최대이득은 5.2 dBi 이다.
That is, when the total length of the inner loop antenna is designed to be about one wavelength (1λ) in length, the inner loop antenna is in-phase at the fundamental frequency of 12.8 GHz (In-phase; θmax = 0 ° at ㅨ = 0 °). To generate a beam. In addition, when the total length of the outer loop antenna becomes about twice the total length of the inner loop antenna (2λ), the first harmonic frequency of the outer loop antenna is 12.8 GHz (Out-of phase; θmax = 320 Create a beam at at ㅨ = 0 °. The maximum gain of the inner loop antenna is 6.9 dBi and the maximum gain of the outer loop antenna is 5.2 dBi.

도 6은 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나가 "스테이트(State) 1", "스테이트(State) 2", "스테이트(State) 3"에 있을 때 안테나의 리턴 로스(Return losses)를 측정한 그래프에 관한 것이다.Figure 6 shows the return losses of the antenna when the beam steering single antenna through the double loop according to the present invention is in the "State 1", "State 2", "State 3" It is about the graph which measured.

여기서, 스테이트 0,1,2에 있을 때의 안테나는 14.5GHz의 동일한 작동주파수로 매칭된다. 그리고, 이때의 리턴 로스(Return losses)는 -30dB가 된다.
Here, the antennas in states 0, 1 and 2 are matched with the same operating frequency of 14.5 GHz. At this time, the return losses are -30 dB.

도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나를 통해 최대빔 패턴방향이 "스테이트(State) 1", "스테이트(State) 2", "스테이트(State) 3"에 따라 yz축상에서 z축을 기준으로 조향되는 것을 알 수가 있다.As shown in FIG. 7, the maximum beam pattern directions are "State 1", "State 2", "State 3" through the beam steering single antenna through the double loop according to the present invention. As a result, it can be seen that the steering is based on the z axis on the yz axis.

즉, "스테이트(State) 1"일 때는 최대 빔 패턴이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향이 되도록 지향함과 동시에 95°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖으면서, 6.5dBi 이득(Gain)이 발생된다.That is, in the case of "State 1", the maximum beam pattern is directed in the φ axis 0 ° + θ axis 0 ° direction on the xyz axis, and has a half power beam width (HPBW) of 95 °. 6.5dBi gain is generated.

그리고, "스테이트(State) 2"일 때는 최대 빔 패턴이 xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향이 되도록 지향함과 동시에 105°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖으면서, 7.6dBi 이득(Gain)이 발생된다.In case of "State 2", the maximum beam pattern is directed in the direction of φ axis 230 ° + (±) θ axis 40 ° on the xyz axis, and at the same time, a half power beam width of 105 ° (HPBW) 7.6dBi Gain is generated.

또한, "스테이트(State) 3"일 때는 최대 빔 패턴이 xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향이 되도록 지향함과 동시에 105°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖으면서, 7.8dBi 이득(Gain)이 발생된다.
In the case of "State 3", the maximum beam pattern is directed so as to be in the direction of φ axis 130 ° + (±) θ axis 40 ° on the xyz axis, and at the same time, a half power beam width of 105 ° (HPBW) ), A 7.8dBi gain is generated.

도 8은 본 발명에 따른 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나를 통해 스위치의 온/오프 동작에 따라 최대빔 패턴방향이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향을 이루는 "스테이트(State) 1", xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 2", xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 3" 중 어느 하나로 선택되면서, 90°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 조향시키는 과정을 도시한 그래프에 관한 것이다.
8 is a state in which the maximum beam pattern direction forms a φ axis 0 ° + θ axis 0 ° direction on the xyz axis according to the on / off operation of the switch through the beam steering single antenna through the double loop according to the present invention. 1 "," State 2 "in the φ axis 230 ° + (±) θ axis 40 ° direction on the xyz axis,""State in the φ axis 130 ° + (±) θ axis 40 ° direction on the xyz axis State) 3 ", which relates to a graph showing a process of steering to have a half power beam width (HPBW) of 90 ° ~ 110 °, selected by any one of.

100 : 평면형 이중루프 안테나부 200 : 빔조향 제어부
210 : 타이밍 펄스 생성부 220 : 제1 빔조향 급전제어모드
230 : 제2 빔조향 급전제어모드
240 : 제3 빔조향 급전제어모드100: planar double loop antenna 200: beam steering control
210: timing pulse generator 220: first beam steering feed control mode
230: second beam steering feed control mode
240: third beam steering feed control mode

Claims (5)

물체 표면상에 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나로 이루어진 이중루프안테나가 평면형으로 형성되고, 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나가 중첩되어 작동 주파수가 기준 주파수에 맞게 설정된 후, 스위치의 온/오프 동작에 따라 최대빔 패턴방향이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향을 이루는 "스테이트(State) 1", xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 2", xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 3" 중 어느 하나로 선택되면서, 90°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 조향시키는 평면형 이중루프 안테나부(100)와,
평면형 이중루프 안테나부(100)의 후면 중앙 일측에 위치되어 동축선로를 통해 빔패턴이 이동체의 운동 방향을 따라 지향하도록 빔조향 급전제어신호를 평면형 이중루프 안테나부(100)로 보내는 빔조향 제어부(200)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나.
A double loop antenna consisting of an outer loop antenna and an inner loop antenna is formed in a planar shape on the surface of the object, and the outer loop antenna and the inner loop antenna are overlapped to set an operating frequency according to a reference frequency. "State 1" in which the maximum beam pattern direction is in the φ axis 0 ° + θ axis 0 ° on the xyz axis, and "State (in the xyz axis) 230 ° + (±) θ axis 40 ° direction on the xyz axis ) 2 ", 90 ° ~ 110 ° half-power beam width (HPBW: Half Power Beam), which is selected as one of" State 3 "in the φ axis 130 ° + (±) θ axis 40 ° on the xyz axis. A planar double loop antenna unit 100 for steering to have a width),
A beam steering control unit positioned at one of the rear centers of the planar double loop antenna unit 100 and transmitting a beam steering feed control signal to the planar double loop antenna unit 100 so that the beam pattern is directed along the moving direction of the moving object through a coaxial line ( Beam steering single antenna through a double loop, characterized in that consisting of (200).
제1항에 있어서, 평면형 이중루프 안테나부(100)는
사각형상의 도체판 위에 1mm이하의 얇은 절연체가 형성되고, 후면 중앙 일측에 동축선로가 형성되며, 동축선로를 통해 공급된 전류를 빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 평면형 이중루프 안테나 패치부, 제1,2 스위치로 흘러보내는 마이크로 스트립판(110)과,
마이크로 스트립판의 절연체 위에 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나로 이루어진 이중루프형상의 도체 띠(스트립)가 형성되고, 외부 루프 안테나와 내부 루프 안테나 사이에 형성된 제1,2 스위치를 통해 급전연결되어 작동 주파수를 기준 주파수에 맞게 매칭시키면서, 빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 빔이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향을 이루는 "스테이트(State) 1", xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 2", xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 3" 중 어느 하나로 선택되면서, 90°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 조향시키는 평면형 이중루프 안테나 패치부(120)와,
평면상에서 바라봤을 때, 외부 루프 안테나와 동일선상으로 연결되는 내부 루프 안테나 좌측 일측에 위치되어, 빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 내부 루프 안테나 좌측과 연결되는 외부 루프 안테나의 접점을 온/오프 스위칭시키는 제1 스위치(130)와,
평면상에서 바라봤을 때, 제1 스위치와 대칭이 되도록 외부 루프 안테나와 동일선상으로 연결되는 내부 루프 안테나 우측 일측에 위치되어, 빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 내부 루프 안테나 우측과 연결되는 외부 루프 안테나의 접점을 온/오프 스위칭시키는 제2 스위치(140)가 구성되는 것을 특징으로 하는 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나.
According to claim 1, wherein the planar double loop antenna unit 100
A thin insulator of 1 mm or less is formed on the rectangular conductor plate, and a coaxial line is formed at one side of the rear center, and a planar double loop antenna patch part according to the beam steering feed control signal of the beam steering controller is provided with a current supplied through the coaxial line. The micro strip plate 110 flowing to the first and second switches,
A double looped conductor strip (strip) is formed on the insulator of the microstrip plate, consisting of an outer loop antenna and an inner loop antenna, and is fed through a first switch and a second switch formed between the outer loop antenna and the inner loop antenna, thereby operating frequency. Is matched according to the reference frequency, and the beam is in the state of "State 1" in the φ axis 0 ° + θ axis 0 ° direction on the xyz axis and the φ axis 230 on the xyz axis according to the beam steering feed control signal of the beam steering controller. Is selected from either "State 2" which forms a direction of 40 ° in the direction of +/- (±) θ axis, or "State 3" which forms a direction of 40 ° in the direction of (φ) axis of 130 ° on the xyz axis. And a planar double loop antenna patch portion 120 for steering to have a half power beam width (HPBW) of 90 ° to 110 °,
As seen from the plane, the contact point of the outer loop antenna connected to the left side of the inner loop antenna according to the beam steering feed control signal of the beam steering controller is located on one side of the left side of the inner loop antenna connected in line with the outer loop antenna. A first switch 130 for switching off;
When viewed from the plane, the outer loop is located on one side of the inner loop antenna connected in parallel with the outer loop antenna so as to be symmetrical with the first switch, and connected to the inner loop antenna right according to the beam steering feed control signal of the beam steering controller. And a second switch (140) configured to switch on / off the contacts of the loop antenna.
제2항에 있어서, 제1스위치(130)와 제2스위치(140)는 다이오드와 멤스 스위치(MEMS Switch) 중 어느 하나가 선택되어 구성되는 것을 특징으로 하는 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나.
The beam steering single antenna of claim 2, wherein the first switch (130) and the second switch (140) are configured by selecting any one of a diode and a MEMS switch.
제1항에 있어서, 빔조향 제어부(200)는
빔 조향 제어를 위해 제1 스위치와 제2 스위치를 선택하는 펄스(Start)를 생성하는 타이밍 펄스 생성부(210)와,
제1 스위치와 제2 스위치를 동시에 온(ON)시켜서 평면형 이중루프 안테나 패치부(120)를 통해 빔이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향을 이루는 "스테이트(State) 1"이 되도록 지향함과 동시에, 90°~100°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 빔조향 급전제어신호를 출력시키는 제1 빔조향 급전제어모드(220)와,
제2 스위치만을 온(On)시켜서 평면형 루프 안테나 패치부(120)를 통해 빔이 xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 2"가 되도록 지향함과 동시에 100°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 빔조향 급전제어신호를 출력시키는 제2 빔조향 급전제어모드(230)와,
제1 스위치만을 온(On)시켜서 평면형 루프 안테나 패치부 (120)를 통해 빔이 xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향을 이루는 "스테이트(State) 3" 이 되도록 지향함과 동시에 100°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖도록 빔조향 급전제어신호를 출력시키는 제3 빔조향 급전제어모드(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나.
The method of claim 1, wherein the beam steering control unit 200
A timing pulse generator 210 generating a pulse Start for selecting the first switch and the second switch for beam steering control;
By turning on the first switch and the second switch at the same time, through the planar double loop antenna patch 120, the "state 1" in which the beam forms a φ axis 0 ° + θ axis 0 ° direction on the xyz axis is A first beam steering feed control mode 220 for outputting a beam steering feed control signal so as to be oriented and having a half power beam width (HPBW) of 90 ° to 100 °;
Only the second switch is turned on so that the beam is directed through the planar loop antenna patch 120 such that the beam becomes "State 2" in the φ axis 230 ° + (±) θ axis 40 ° direction on the xyz axis. A second beam steering feed control mode 230 for outputting a beam steering feed control signal to have a half power beam width (HPBW) of 100 ° to 110 °;
Only the first switch is turned on so that the beam is directed through the planar loop antenna patch 120 such that the beam becomes "State 3" in the direction of φ axis 130 ° + (±) θ axis 40 ° on the xyz axis. And a third beam steering feed control mode 240 for outputting a beam steering feed control signal to have a half power beam width (HPBW) of 100 ° to 110 ° at the same time. Beam steering single antenna.
빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 제1 스위치와 제2 스위치가 모두 온(ON)상태가 되어 빔이 xyz축상에서 φ축 0°+ θ축 0°방향이 되도록 지향함과 동시에, 90°~100°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖으면서 조향시키는 "스테이트(State) 1"단계와,
빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 제1 스위치가 오프(Off) 상태이고, 제2 스위치가 온(On)상태가 되어 빔이 xyz축상에서 φ축 230°+ (±)θ축 40°방향이 되도록 지향함과 동시에 100°~110°의 반전력빔폭을 갖으면서 조향시키는 "스테이트(State) 2"단계와,
빔조향 제어부의 빔조향 급전제어신호에 따라 제1 스위치가 온(ON) 상태가 되고, 제2 스위치가 오프(OFF) 상태가 되어 빔이 xyz축상에서 φ축 130°+ (±)θ축 40°방향이 되도록 지향함과 동시에 100°~110°의 반전력빔폭(HPBW : Half Power Beam Width)을 갖으면서 조향시키는 "스테이트(State) 3"단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중루프를 통한 빔조향 단일 안테나를 이용한 빔조향 방법.

In response to the beam steering feed control signal of the beam steering controller, both the first switch and the second switch are turned on so that the beam is directed to the φ axis 0 ° + the θ axis 0 ° direction on the xyz axis. "State 1" step of steering while having a half power beam width (HPBW) of ° ~ 100 °,
According to the beam steering feed control signal of the beam steering controller, the first switch is turned off and the second switch is turned on so that the beam is on the xyz axis. A "state 2" step of steering while being oriented in a direction and steering while having a beam power of 100 to 110 degrees;
According to the beam steering feed control signal of the beam steering control unit, the first switch is turned on and the second switch is turned off so that the beam is on the xyz axis. Beam steering through a double loop, characterized in that it consists of a "state 3" step of steering while having a half power beam width (HPBW) of 100 ° to 110 ° while being oriented in the direction of °. Beam steering method using a single antenna.

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