KR101181465B1 - Polarization control system for dual polarization antenna - Google Patents

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문정우
변영관
문원규
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에이스웨이브텍(주)
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Abstract

PURPOSE: A polarization control system using an antenna with dual polarization properties is provided to improve the efficiency of a chamber by testing the antenna properties with different kinds of polarizations using only one fixed antenna. CONSTITUTION: An SP4T(Single Pole 4 Throw) high frequency switch(10) receives a high frequency signal. Four SPDT(Single Pole Double Throw) high frequency switches(20,30,50,60) divide the high frequency signal from the SP4T high frequency switch. A termination(21,31) is installed on the SPDT high frequency switch to prevent a noise. A 90° hybrid coupler(40) generates a high frequency signal whose phase is lagging on that of a reference voltage. An antenna(70) includes a horizontal port and a vertical port.

Description

이중편파특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템{Polarization control system for dual polarization antenna}Polarization control system for dual polarization antenna

본 발명은 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나와 고주파 스위치를 이용하여 안테나의 편파(수직편파, 수평편파, 원형편파)를 선택적으로 제어하는 것으로서, 특히 하나의 고주파 신호가 안테나 편파 제어 시스템에 입력되면, 제어시스템에서는 입력된 고주파 신호의 위상을 제어하여 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나로 출력하고, 안테나에서는 입력되는 위상 변조된 고주파 신호에 따라 수직편파, 수평편파, 원형편파를 생성하여 출력하는 이중편파특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템에 관한 것이다.
The present invention selectively controls the polarization of the antenna (vertical polarization, horizontal polarization, circular polarization) by using an antenna having a dual polarization characteristic and a high frequency switch. In particular, one high frequency signal is applied to the antenna polarization control system. When input, the control system controls the phase of the input high frequency signal and outputs it to the antenna with dual polarization characteristics. The antenna generates vertical polarization, horizontal polarization, and circular polarization according to the input phase modulated high frequency signal. The present invention relates to a polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristic to be output.

안테나 편파는 수직편파(Vertical Polarization), 수평편파(Horizontal Polarization), 원형편파(Circular Polarization)로 분류되며, 안테나 편파(Polarization)는 일반적으로 안테나 형상에 의해 결정되어지므로, 사용자가 사용하고자 하는 안테나의 편파를 확인한 후 안테나를 시스템에 적용하게 된다.
Antenna polarization is classified into vertical polarization, horizontal polarization, and circular polarization, and antenna polarization is generally determined by the shape of the antenna. After checking the polarization, the antenna is applied to the system.

안테나를 통해 고주파 신호를 송수신 할 경우 안테나 편파의 특성에 따라 송신 신호의 전력이 수신 장비 수신레벨에 영향을 준다. 즉 송신 안테나의 편파가 수직편파이면 수신 안테나도 수직편파로 신호를 수신하여야 최대 전력을 수신 할 수 있다. 만약 수신 안테나가 수평 편파이면 수신 레벨은 현저히 떨어지게 된다. When transmitting and receiving a high frequency signal through an antenna, the power of the transmission signal affects the reception level of receiving equipment according to the characteristics of the antenna polarization. In other words, if the polarization of the transmitting antenna is vertically polarized, the receiving antenna must also receive the signal with vertical polarization to receive the maximum power. If the receiving antenna is horizontally polarized, the reception level drops significantly.

또한, 송신 안테나가 수평 편파인 경우도 동일한 특성을 나타내며, 원형 편파의 경우도 좌현/우현 편파에 따라 신호 수신 레벨의 특성을 좌우하게 되므로, 종래 기술에서는 한 개의 안테나로 모든 편파를 구현하기 어려웠다.
In addition, when the transmitting antenna is horizontally polarized, the same characteristics are exhibited, and in the case of circular polarization, the characteristics of the signal reception level depend on the port / star polarization, so that it is difficult to implement all the polarization with one antenna in the prior art.

이를 보완하기 위해 도 1에 도시된 다이폴 안테나(1), 신호 분배기(Power Divider), 위상 천이기(Phase shift)를 이용한 안테나 편파 제어방법이 제안되었다. To compensate for this, an antenna polarization control method using a dipole antenna 1, a power divider, and a phase shift shown in FIG. 1 has been proposed.

이때, 전력분배기(Power Divider)(1)에 입력되는 고주파 신호는 신호 1과 신호 2로 분기되며, 각 분기된 신호는 위상천이제어기(Phase Shifter Contoller)에 의해 조절되는 위상 천이기(Phase Shifter)(2)(3)에 의해 각 편파에 해당하는 위상 각도만큼 각각 위상이 제어된다. 이와 같이, 위상이 변조된 신호는 SPDT 고주파 스위치(4)(5)를 거쳐 다이폴 안테나(6)의 수직(Vertical) 포트와 수평(Horizontal) 포트로 입력된다. At this time, the high frequency signal input to the power divider 1 is branched into the signal 1 and the signal 2, and each branched signal is a phase shifter controlled by a phase shifter controller. By (2) and (3), phases are respectively controlled by phase angles corresponding to each polarization. As such, the phase-modulated signal is input to the vertical and horizontal ports of the dipole antenna 6 via the SPDT high frequency switches 4 and 5.

따라서, 종래의 기술에서는 위상 천이기(2)(3)의 의한 위상 변화에 따라 원형 편파의 특성이 결정되며, 수직편파 및 수평편파는 SPDT 고주파 스위치 제어에 의해 결정된다.Therefore, in the prior art, the characteristics of circular polarization are determined according to the phase change by the phase shifters 2 and 3, and the vertical polarization and the horizontal polarization are determined by the SPDT high frequency switch control.

그러나, 위 기술에서는 입력되는 고주파 신호를 전력 분배기(1)를 이용하여 신호를 분기하고 분기된 신호를 스위치와 핀 다이오드 위상 천이기(2)(3)를 사용하여 다이폴 안테나(6) 입력의 위상을 변화시켜 안테나 편파를 제어하게 되므로 핀 다이오드 위상 천이기(2)(3)라는 고가의 부품이 필수적으로 요구되고, 위상 변화에 대한 Look-Up Table을 가지고 있어야 할뿐만 아니라, 위상 천이기의 특성상 고출력(100W급)이상의 출력을 사용하는데 문제가 있으며, 광대역에 적용하기가 어려운 구조이다.
However, in the above technique, the high frequency signal to be input is branched using the power divider 1, and the branched signal is phased at the input of the dipole antenna 6 using a switch and a pin diode phase shifter (2) (3). Since the antenna polarization is controlled by changing the voltage, an expensive component called a pin diode phase shifter (2) or (3) is required and not only has a look-up table for the phase change, but also due to the characteristics of the phase shifter. There is a problem in using the output of high power (100W class) or more, and it is difficult to apply to broadband.

본 발명은 고주파 스위치, 90° 하이브리드 커플러(Hybrid Coupler), 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나를 포함하여 구성되며, 스위치 제어를 통한 안테나의 편파(수직편파, 수평편파, 원형편파)를 선택적으로 적용시킬 수 있는 이중편파특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention includes an antenna having a high frequency switch, a 90 ° hybrid coupler, and a dual polarization characteristic, and selectively selects polarization (vertical polarization, horizontal polarization, and circular polarization) of the antenna through switch control. It is an object of the present invention to provide a polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristic that can be applied.

본 발명에 의한 이중편파 특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템은 고주파신호를 입력받는 SP4T(Single Pole 4 Throw) 고주파 스위치와; 상기 SP4T 고주파 스위치에서 분기된 고주파신호를 2차 분기하는 4개의 SPDT(Single Pole Double Throw) 고주파 스위치1～4와; 상기 SPDT 고주파 스위치1 및 2와 SPDT 고주파 스위치3 및 4 사이에 구비되며, 기준 신호 대비 90° 위상이 지연된 고주파신호를 발생하는 90°하이브리드 커플러와; 수평(Horizontal)포트 및 수직(Vertical)포트가 구비되어 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나를 포함하여 구성되어 스위칭 제어를 통한 수직편파와 수평편파 및 좌?우현 원형편파를 선택적으로 제어할 수 있는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
A polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristic according to the present invention includes a single pole 4 throw (SP4T) high frequency switch receiving a high frequency signal; Four single pole double throw (SPDT) high frequency switches 1 to 4 for second branching the high frequency signal branched from the SP4T high frequency switch; A 90 ° hybrid coupler provided between the SPDT high frequency switches 1 and 2 and the SPDT high frequency switches 3 and 4, the 90 ° hybrid coupler generating a high frequency signal delayed by 90 ° from the reference signal; It is equipped with horizontal port and vertical port and includes antenna with dual polarization characteristic to selectively control vertical polarization, horizontal polarization and left and right circular polarization through switching control. The technical feature is that there is.

본 발명에 의한 이중편파(Dual Polarization) 특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템은 수직편파, 수평편파, 원형편파를 스위치에 의해 선택적으로 생성하며, 간단한 구성에 의해 소형화로 구현되면서도 고출력에서도 사용 가능하다.The polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristic according to the present invention selectively generates vertical polarization, horizontal polarization, and circular polarization by a switch, and can be used at high power while being miniaturized by a simple configuration. .

이러한 특성을 레이더 시스템에 적용하면 재밍 신호로부터 재밍 효과를 줄일 수 있고, 전자전 시스템에 적용하면 레이더 신호의 편파에 재밍신호의 편파방향을 정합시켜서 재밍 효과를 높일 수 있는 장치로 사용할 수 있다. When applied to the radar system, such a characteristic can reduce the jamming effect from the jamming signal, and when applied to the electronic warfare system, the polarization direction of the jamming signal can be matched with the polarization of the radar signal to increase the jamming effect.

또한 전자파 챔버에서 한 개의 고정된 안테나를 사용하여 여러 종류의 편파를 가지는 안테나 특성을 시험할 수 있어 챔버의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
In addition, by using a single fixed antenna in the electromagnetic chamber, it is possible to test the characteristics of the antenna having various types of polarization, thereby increasing the efficiency of the chamber.

도 1은 종래의 안테나 편파 제어 관련 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 이중편파특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템의 구성도,
도 3은 도 1에서 수직편파를 발생하는 RF 경로와 스위치 제어 포트를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 4는 도 1에서 수평편파를 발생하는 RF 경로와 스위치 제어 포트를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 5는 도 1에서 좌현 원형편파를 발생하는 RF 경로와 스위치 제어 포트를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 6은 도 1에서 우현 원형편파를 발생하는 RF 경로와 스위치 제어 포트를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 7은 수직편파 신호와 수평편파 신호의 그래프
도 8은 수직편파 신호와 수평편파 신호합성에 의한 원형 편파 발생 그래프,
도 9는 수직편파 신호 함수와 수평편파 신호 함수의 비에 의한 편파 특성 파형도.1 is a configuration diagram related to a conventional antenna polarization control,
2 is a configuration diagram of a polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristic according to the present invention;
3 is a configuration diagram schematically showing an RF path and a switch control port for generating vertical polarization in FIG.
4 is a configuration diagram schematically showing an RF path and a switch control port for generating horizontal polarization in FIG.
5 is a configuration diagram schematically showing an RF path and a switch control port for generating a port circular polarization in FIG.
6 is a schematic view showing an RF path and a switch control port for generating starboard circular polarization in FIG. 1;
7 is a graph of a vertical polarization signal and a horizontal polarization signal
8 is a circular polarization generation graph by vertical polarization signal and horizontal polarization signal synthesis;
9 is a polarization characteristic waveform diagram based on a ratio of a vertical polarization signal function and a horizontal polarization signal function.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명한다. Preferred embodiments of the present invention will be described in detail by the accompanying drawings.

본 발명에 의한 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 고주파신호를 입력받는 SP4T(Single Pole 4 Throw) 고주파 스위치(10)와, 상기 SP4T 고주파 스위치(10)에서 분기된 고주파신호를 2차 분기하는 4개의 SPDT(Single Pole Double Throw) 고주파 스위치1～4(20)(30)(50)(60)와, 상기 SPDT 고주파 스위치1 및 2(20)(30)와 SPDT 고주파 스위치3 및 4(50)(60) 사이에 구비되며, 기준 신호 대비 90° 위상이 지연된 고주파신호를 발생하는 90°하이브리드 커플러(Hybrid Coupler)(40)와, 수평(Horizontal)포트 및 수직(Vertical)포트가 구비되어 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나(70)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 2, a polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristic according to the present invention includes a single pole 4 throw (SP4T) high frequency switch 10 for receiving a high frequency signal, and the SP4T high frequency. Four single pole double throw (SPDT) high frequency switches 1 to 4 (20) (30) (50) (60) for second branching the high frequency signal branched from the switch 10, and the SPDT high frequency switches 1 and 2 ( 20) 30 and the SPDT high frequency switches 3 and 4 (50) 60, horizontally with a 90 ° Hybrid Coupler 40, which generates a high frequency signal delayed by 90 ° with respect to the reference signal. A (Horizontal) port and a vertical (Vertical) port are provided to include an antenna 70 having a dual polarization characteristic.

이때, SPDT 고주파 스위치1의 1번 포트와, SPDT 고주파 스위치1의 1번 포트의 끝단에는 노이즈를 방지하기 위해 50Ω 터미네이션이 각각 설치되는 것이 바람직하다.
At this time, it is preferable that 50 Ω terminations are provided at the ends of the first port of the SPDT high frequency switch 1 and the first port of the SPDT high frequency switch 1 to prevent noise.

본 발명에서는 편파 종류에 따라 SP4T 고주파 스위치를 제어하는 새로운 방식의 편파 제어시스템을 제안한다. The present invention proposes a novel polarization control system for controlling the SP4T high frequency switch according to the polarization type.

즉, 수직편파의 고주파 경로는 SP4T 고주파 스위치(10)와 SPDT 고주파 스위치3(50)를 통해 다이폴 안테나(70)의 수직편파 포트로 연결된다. That is, the high frequency path of the vertical polarization is connected to the vertical polarization port of the dipole antenna 70 through the SP4T high frequency switch 10 and the SPDT high frequency switch 3 (50).

또한, 수평편파의 고주파 경로는 SP4T 고주파 스위치(10)와 SPDT 고주파 스위치4(60)를 통해 다이폴 안테나(70)의 수평편파 포트로 연결된다. In addition, the high frequency path of the horizontal polarization is connected to the horizontal polarization port of the dipole antenna 70 through the SP4T high frequency switch 10 and the SPDT high frequency switch 4 (60).

또한, 좌현 원형편파의 고주파 경로는 SP4T 고주파 스위치(10), 90°하이브리드 커플러(40), SPDT 고주파 스위치1, 3, 4(20)(50)(60)를 통해 안테나(70)의 수직편파, 수평편파 포트에 연결하여 신호가 90° 위상차가 나도록 한다. In addition, the high frequency path of the port circular polarization is the vertical polarization of the antenna 70 through the SP4T high frequency switch 10, the 90 ° hybrid coupler 40, the SPDT high frequency switches 1, 3, 4 (20), 50 and 60. Connect the signal to the horizontal polarization port so that the signal is out of phase by 90 °.

또한, 우현 원형편파의 고주파 경로는 SP4T 고주파 스위치(10), 90°하이브리드 커플러(40), SPDT 고주파 스위치2, 3, 4(30)(40)(50)를 통해 안테나(70)의 수직편파, 수평편파 포트에 연결하여 신호가 -90° 위상차가 나도록 한다.
In addition, the high frequency path of starboard circular polarization is vertically polarized by the antenna 70 through the SP4T high frequency switch 10, the 90 ° hybrid coupler 40, and the SPDT high frequency switches 2, 3, 4 (30), 40 and 50. Connect the signal to the horizontal polarization port so that the signal is -90 ° out of phase.

정리하면, 본 발명에 의한 편파 제어 시스템은 SP4T 고주파 스위치(10)와, 90°하이브리드 커플러 및 SPDT 고주파 스위치1 내지 4 사이의 신호가 전달되는 경로를 입력되는 고주파신호가 수직편파, 수평편파, 좌현원형편파, 우현원형편파 중 어느 하나인가를 구분하여 스위칭 제어함에 그 기술적 특징이 있다.
In summary, the polarization control system according to the present invention is a vertical polarized wave, a horizontal polarized wave, a port high frequency signal input to the SP4T high frequency switch 10, a path through which a signal between the 90 ° hybrid coupler and the SPDT high frequency switches 1 to 4 is transmitted. The technical characteristics of the switching control by distinguishing one of circular polarization and starboard circular polarization.

이하에서는 입력신호에 따라 스위칭되는 각 경로를 도면에 따라 구분하여 설명한다. Hereinafter, each path switched according to an input signal will be described separately according to the drawings.

먼저, 수직편파 고주파신호가 입력되는 경우 도 3에 도시된 바와 같이 입력된 수직편파 고주파는 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 1과 SPDT 고주파 스위치3(50)의 포트 1을 경유하고, SPDT 고주파 스위치3(50)의 포트 C를 통해 다이폴 안테나(70)의 수직(Vertical) 포트로 출력된다. First, when the vertically polarized high frequency signal is input, as shown in FIG. 3, the vertically polarized high frequency signal is input via port 1 of the SP4T high frequency switch 10 and port 1 of the SPDT high frequency switch 3 50. It is output to the vertical port of the dipole antenna 70 through port C of 3 (50).

위와 같은 스위칭 경로에 의해 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 C에 입력되는 신호는 다이폴 안테나(70)의 개구면을 통해 대기 중으로 수직편파를 방사하게 되며, 다이폴 안테나(70)로 입력되는 수직편파 신호는 반대의 경로를 통해 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 C를 통해 전달된다. The signal input to the port C of the SP4T high frequency switch 10 by the above switching path radiates vertical polarization into the air through the opening of the dipole antenna 70, and the vertical polarization signal input to the dipole antenna 70. Is transmitted through port C of the SP4T high frequency switch 10 through the reverse path.

이때, SPDT 고주파 스위치1 및 4(20)(60)은 포트 1로 스위칭 되고 SPDT 고주파 스위치3(30)은 포트 2로 스위칭된다.
At this time, the SPDT high frequency switches 1 and 4 (20, 60) are switched to port 1 and the SPDT high frequency switch 3 (30) is switched to port 2.

또한, 수평편파 고주파신호가 입력되는 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 입력된 수평편파 고주파는 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 4와 SPDT 고주파 스위치4(60)의 포트 2을 경유하고, SPDT 고주파 스위치4(60)의 포트 C를 통해 다이폴 안테나(70) 수평(Horizontal) 포트로 출력된다. In addition, when the horizontal polarization high frequency signal is input, as shown in FIG. 4, the input horizontal polarization high frequency signal passes through port 4 of the SP4T high frequency switch 10 and port 2 of the SPDT high frequency switch 4 60. The port C of the switch 4 60 is output to the horizontal port of the dipole antenna 70.

위와 같은 스위칭 경로에 의해 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 C에 입력되는 신호는 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나(70)의 개구면을 통해 대기 중으로 수평편파를 방사하게 되며, 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 다이폴 안테나(70)로 입력되는 수평 편파 신호는 반대의 경로를 통해 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 C를 통해 전달된다. The signal input to the port C of the SP4T high frequency switch 10 by the above switching path radiates a horizontal polarization to the atmosphere through the opening of the antenna 70 having the dual polarization characteristic, and the double polarization ( The horizontal polarization signal input to the dipole antenna 70 having the dual polarization characteristic is transmitted through the port C of the SP4T high frequency switch 10 through the opposite path.

이때 SPDT 고주파 스위치2 및 3(30)(50)은 포트 2로 스위칭 되고 SPDT 고주파 스위치1(20)은 포트 1로 스위칭된다.
At this time, the SPDT high frequency switches 2 and 3 (30) 50 are switched to port 2, and the SPDT high frequency switch 1 20 is switched to port 1.

또한, 좌현 원형편파 고주파신호가 입력되는 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 입력된 좌현 원형편파 고주파는 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 2와 SPDT 고주파 스위치1(20)의 포트 2을 경유하고, SPDT 고주파 스위치1(20)의 포트 C를 통해 90°하이브리드 커플러(Hybrid Coupler)(40)의 P1 포트로 전달되며, 90°하이브리드 커플러(40)의 P3 포트를 통해 SPDT 고주파 스위치3(50)의 포트 2에 전달되는데, 이때 신호의 위상 특성이 기준이 되며 위상 0°의 특성을 가진다. In addition, when the port circular polarization high frequency signal is input, as shown in FIG. 5, the input port circular polarization high frequency is via the port 2 of the SP4T high frequency switch 10 and the port 2 of the SPDT high frequency switch 1 (20), Port C of the SPDT high frequency switch 1 (20) is passed to the P1 port of the 90 ° hybrid coupler 40, and through the P3 port of the 90 ° hybrid coupler 40 of the SPDT high frequency switch 3 (50) It is delivered to port 2, where the phase characteristic of the signal is a reference and has a phase of 0 °.

상기 SPDT 고주파 스위치3(50)의 포트 C에 전달된 좌현 원형편파 고주파신호는 다시 다이폴 안테나(70) 수직(Veritical) 포트로 출력된다. The port circularly polarized high frequency signal transmitted to the port C of the SPDT high frequency switch 3 (50) is output to the vertical port of the dipole antenna 70 again.

한편, 90°하이브리드 커플러(40)의 P4 포트는 SPDT 고주파 스위치4(60)의 포트 1에 연결되는데, 이때 신호의 위상 특성은 기준 신호 대비 90° 위상이 지연된 특성을 가지게 되며, SPDT 고주파 스위치4(60)의 포트 C는 다이폴 안테나(70) 수평(Horizontal) 포트에 연결된다. On the other hand, the P4 port of the 90 ° hybrid coupler 40 is connected to the port 1 of the SPDT high frequency switch 4 (60), wherein the phase characteristics of the signal has a characteristic that the phase is delayed by 90 ° relative to the reference signal, SPDT high frequency switch 4 Port C of 60 is connected to a horizontal port of dipole antenna 70.

즉, 도 7 내지 9에 도시된 파형과 같이 다이폴 안테나(70)의 수직(Vertical) 포트에 위상 0°인 신호와, 수평(Horizontal) 포트에 위상이 90° 지연된 신호가 동시에 입력되면 좌현 원형 편파 신호가 발생된다. That is, as shown in the waveforms of FIGS. 7 to 9, when a signal having a phase of 0 ° is input to a vertical port of a dipole antenna 70 and a signal having a phase of 90 ° delayed to a horizontal port is simultaneously input, the port circular polarization is input. Signal is generated.

따라서, 위와 같은 스위칭 경로에 의해 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 C에 입력되는 신호는 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나(70)의 개구면을 통해 대기 중으로 좌현 원형편파를 방사하게 되며, 다이폴 안테나(70)로 입력되는 좌현 원형편파 신호는 반대의 경로를 통해 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 C를 통해 전달된다. 이때 SPDT 고주파 스위치3(30)은 포트 2로 스위칭 된다.
Therefore, the signal input to the port C of the SP4T high frequency switch 10 by the above switching path radiates the port circular polarization to the atmosphere through the opening surface of the antenna 70 having the dual polarization characteristic. The port circularly polarized signal input to the dipole antenna 70 is transmitted through port C of the SP4T high frequency switch 10 through the reverse path. At this time, the SPDT high frequency switch 3 (30) is switched to the port 2.

또한, 우현 원형편파 고주파신호가 입력되는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 입력된 좌현 원형 편파 고주파는 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 2와 SPDT 고주파 스위치2(30)의 포트 1을 경유하고, SPDT 고주파 스위치1(20)의 포트 C는 90° 하이브리드 커플러(40)의 P2 포트로 전달되며, 90° 하이브리드 커플러(40)의 P3 포트를 통해 SPDT 고주파 스위치3(50)의 포트 2에 전달되는데, 이때 신호의 위상 특성은 기준신호 대비 90° 위상이 지연된 특성을 가진다. In addition, when the starboard circular polarization high frequency signal is input, the input port circular polarization high frequency is input via port 2 of the SP4T high frequency switch 10 and port 1 of the SPDT high frequency switch 2 30 and the SPDT. Port C of the high frequency switch 1 (20) is delivered to the P2 port of the 90 ° hybrid coupler 40, and is delivered to port 2 of the SPDT high frequency switch 3 (50) through the P3 port of the 90 ° hybrid coupler 40, At this time, the phase characteristic of the signal has a characteristic that the phase is delayed by 90 ° relative to the reference signal.

SPDT 고주파 스위치3(50)의 포트 C에 전달된 우현 원형편파 고주파신호는 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나(70)의 수직(Veritical) 포트로 출력된다. The starboard circular polarization high frequency signal transmitted to the port C of the SPDT high frequency switch 3 (50) is output to the vertical port of the antenna 70 having the dual polarization characteristic.

한편, 90° 하이브리드 커플러(40)의 P4 포트는 SPDT 고주파 스위치4(60)의 포트 1에 연결되는데, 이때 신호의 위상 특성이 기준이 되며 위상 0°의 특성을 가지게 되며, SPDT 고주파 스위치4(60)의 포트 C는 다이폴 안테나(70) 수평(Horizontal) 포트에 연결된다. On the other hand, the P4 port of the 90 ° hybrid coupler 40 is connected to the port 1 of the SPDT high frequency switch 4 (60), wherein the phase characteristics of the signal is a reference and has a characteristic of the phase 0 °, SPDT high frequency switch 4 ( Port C of 60 is connected to a horizontal port of dipole antenna 70.

즉, 도 7 내지 9에 도시된 파형과 같이 다이폴 안테나(70)의 수평(Horizontal) 포트에 위상 0°인 신호와, 수직(Vertical) 포트에 위상이 90° 지연된 신호가 동시에 입력되면 우현 원형편파 신호가 발생된다. That is, when a signal having a phase of 0 ° is input to a horizontal port of a dipole antenna 70 and a signal having a phase of 90 ° delayed to a vertical port is simultaneously input as shown in FIGS. 7 to 9, starboard circular polarization is performed. Signal is generated.

따라서, 위와 같은 스위칭 경로에 의해 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 C에 입력되는 신호는 다이폴 안테나(70)의 개구면을 통해 대기 중으로 우현 원형편파를 방사하게 되며, 다이폴 안테나(70)로 입력되는 우현 원형편파 신호는 반대의 경로를 통해 SP4T 고주파 스위치(10)의 포트 C를 통해 전달된다. 이때 SPDT 고주파 스위치1(20)은 포트 1로 스위칭 된다.
Accordingly, the signal input to the port C of the SP4T high frequency switch 10 by the above switching path radiates starboard circular polarization into the atmosphere through the opening surface of the dipole antenna 70, and is input to the dipole antenna 70. The starboard circular polarization signal is transmitted through port C of the SP4T high frequency switch 10 through the reverse path. At this time, the SPDT high frequency switch 1 (20) is switched to the port 1.

한편, SP4T 고주파 스위치(10)와 SPDT 고주파 스위치1 내지4(20)(30)(50)960)는 고출력 고주파신호를 제어하기 위해 동축스위치로 대체하거나, 고주파신호의 고속제어를 위해 고속 핀 다이오드 스위치로 대체할 수 있다. On the other hand, the SP4T high frequency switch 10 and the SPDT high frequency switches 1 to 4 (20) (30) (50) 960 are replaced by coaxial switches to control the high output high frequency signals, or high speed pin diodes for high speed control of the high frequency signals. Can be replaced with a switch.

이에 관한 기술사항은 당업자가 사용목적 및 사용환경에 따라 임의적으로 설계변경할 수 있는 것이므로 이하 상세한 기술적 설명은 생략한다. Technical matters related to this can be arbitrarily designed and changed by those skilled in the art according to the purpose of use and the environment of use.

또한, 상기 90° 하이브리드 커플러(40)와 SPDT 고주파 스위치3 및 4 (50)(60)사이에 위상 천이기를 더 설치하는 경우, 보다 다양한 원형 편파를 발생시킬 수 있다.
In addition, when a phase shifter is further installed between the 90 ° hybrid coupler 40 and the SPDT high frequency switches 3 and 4 (50) 60, more various circular polarizations may be generated.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
The present invention as described above is not limited to the above-described specific embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various changes without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. will be.

10 : SP4T 고주파 스위치
20 : SPDT 고주파 스위치 21 : 터미네이션
30 : SPDT 고주파 스위치 31 : 터미네이션
40 : 90°하이브리드 커플러(Hybrid Coupler)
50 : SPDT 고주파 스위치
60 : SPDT 고주파 스위치
70 : 다이폴 안테나10: SP4T high frequency switch
20: SPDT high frequency switch 21: termination
30: SPDT high frequency switch 31: termination
40: 90 ° Hybrid Coupler
50: SPDT high frequency switch
60: SPDT high frequency switch
70 dipole antenna

Claims (5)

고주파신호를 입력받는 SP4T(Single Pole 4 Throw) 고주파 스위치와;
상기 SP4T 고주파 스위치에서 분기된 고주파신호를 2차 분기하는 4개의 SPDT(Single Pole Double Throw) 고주파 스위치1～4와;
상기 SPDT 고주파 스위치1 및 2와 SPDT 고주파 스위치3 및 4 사이에 구비되며, 기준 신호 대비 90° 위상이 지연된 고주파신호를 발생하는 90°하이브리드 커플러와;
수평(Horizontal)포트 및 수직(Vertical)포트가 구비되어 이중편파(Dual Polarization)특성을 가진 안테나;
를 포함하여 구성되어 스위칭 제어를 통한 수직편파와 수평편파 및 좌?우현 원형편파를 선택적으로 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 이중편파 특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템.
A single pole 4 throw (SP4T) high frequency switch receiving a high frequency signal;
Four single pole double throw (SPDT) high frequency switches 1 to 4 for second branching the high frequency signal branched from the SP4T high frequency switch;
A 90 ° hybrid coupler provided between the SPDT high frequency switches 1 and 2 and the SPDT high frequency switches 3 and 4, the 90 ° hybrid coupler generating a high frequency signal delayed by 90 ° from the reference signal;
An antenna having a horizontal port and a vertical port, the antenna having dual polarization characteristics;
It is configured to include a polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristics, characterized in that it can selectively control the vertical polarization and horizontal polarization and left and right circular polarization through the switching control.
제 1항에 있어서,
수직편파의 고주파 경로는 SP4T 고주파 스위치와 SPDT 고주파 스위치3을 통해 다이폴 안테나의 수직편파 포트로 연결되고,
수평편파의 고주파 경로는 SP4T 고주파 스위치와 SPDT 고주파 스위치4를 통해 다이폴 안테나의 수평편파 포트로 연결되며,
좌현 원형편파의 고주파 경로는 SP4T 고주파 스위치, 90°하이브리드 커플러, SPDT 고주파 스위치1, 3, 4를 통해 다이폴 안테나의 수직편파, 수평편파 포트에 연결되고,
우현 원형편파의 고주파 경로는 SP4T 고주파 스위치, 90°하이브리드 커플러, SPDT 고주파 스위치2, 3, 4를 통해 안테나의 수직편파, 수평편파 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 이중편파 특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템.
The method of claim 1,
The high frequency path of the vertical polarization is connected to the vertical polarization port of the dipole antenna through the SP4T high frequency switch and the SPDT high frequency switch3.
The high frequency path of the horizontal polarization is connected to the horizontal polarization port of the dipole antenna through the SP4T high frequency switch and the SPDT high frequency switch4.
The high frequency path of the port circular polarization is connected to the vertical polarization and horizontal polarization ports of the dipole via SP4T high frequency switch, 90 ° hybrid coupler, SPDT high frequency switches 1, 3 and 4.
The high frequency path of starboard circular polarization is connected to the vertical polarization and horizontal polarization ports of the antenna through the SP4T high frequency switch, 90 ° hybrid coupler, and SPDT high frequency switches 2, 3 and 4. Control system.
제 1항에 있어서,
고출력 고주파신호를 제어하기 위해 고주파신호의 고속제어를 위해 SP4T 고주파 스위치와 SPDT 고주파 스위치1 내지4를 동축스위치로 대체하여 구성된 것을 특징으로 하는 이중편파 특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템.
The method of claim 1,
A polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristic, characterized by replacing the SP4T high-frequency switch and SPDT high-frequency switch 1 to 4 coaxial switch for high-speed control of high-frequency signal to control the high-frequency signal.
제 1항에 있어서,
고주파신호의 고속제어를 위해 SP4T 고주파 스위치와 SPDT 고주파 스위치1 내지4를 고속 핀 다이오드 스위치로 대체하여 구성된 것을 특징으로 하는 이중편파 특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템.
The method of claim 1,
2. A polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristic, which is configured by replacing SP4T high frequency switches and SPDT high frequency switches 1 to 4 with high speed pin diode switches to control high frequency signals.
제 1항에 있어서,
상기 90° 하이브리드 커플러와 SPDT 고주파 스위치3 및 4 사이에 위상 천이기가 더 설치된 것을 특징으로 하는 이중편파 특성을 가진 안테나를 이용한 편파 제어 시스템.
The method of claim 1,
A polarization control system using an antenna having a dual polarization characteristic, characterized in that a phase shifter is further installed between the 90 ° hybrid coupler and the SPDT high frequency switches 3 and 4.
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