KR101319280B1 - 어레이 안테나 - Google Patents

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후미노리 사카이
카즈오 오타
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사쿠라 테크 가부시키가이샤
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Abstract

점유 대역이 500MHz 이상도 있는 UWB 레이더로서 채용할 수 있는 전자 주사 어레이 안테나. 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자의 각각에 임펄스 발생기를 접속하고, 상기 각 안테나 소자에 접속되어 있는 각 임펄스 발생기로의 송신 트리거 시간을 변화시킴으로써, 등가적으로 안테나로부터 방사되는 전파의 위상을 변화시킨다. 또한 송신 트리거의 반복 간격을 변화시킴으로써 어레이 안테나로부터 방사되는 빔의 방향을 제어한다. 각 안테나 소자에 접속되어 있는 각 임펄스 발생기로의 송신 트리거 타이밍을 변화시키는 수단으로서 송신 트리거 펄스의 주파수를 변화시키는 방식과 펄스 포지션을 변화시키는 방식을 채용한다.

Description

어레이 안테나{ARRAY ANTENNA}
본 발명은 어레이 안테나에 관한 것이다. 특히, UWB(Ultra Wide Band) 레이더 등에 사용하는 어레이 안테나로서, 간이한 기구에 의해, 저비용으로 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향 및, 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향을 제어할 수 있는 전자 주사 어레이 안테나에 관한 것이다.
종래의 대표적인 방법인 위상 주사 방식을 도 1에 나타낸다.
전자 주사의 대표적인 방식인 위상 주사 방식에서는, 복수의 안테나 소자(305∼308)에 각각 이상기(移相器)(301∼304)를 접속하고, 각 이상기(301∼304)에 1개의 이상 제어기(311)를 접속한다. 그리고, 이상 제어기(311)에 의해 이상량을 제어하여 빔 주사하고 있다.
이상기(301∼304)로서는 제어가 용이한 디지털 이상기를 사용하는 것이 일반적이다.
이 종래의 위상 주사 방식에서는, 임펄스 발생기(310)에서 발생한 광대역 신호를 전력 분배기(309)로 분배하여 각 소자(305∼308)에 공급하고 있었다.
통상의 레이더의 주파수대역은 좁으므로, 전력 분배기(309) 및 이상기(301∼304)의 편차는 크지 않아, 제작이 용이했다.
그러나, UWB 레이더와 같은 점유 대역이 500MHz 이상도 있어, 이상량이 평면인 이상기는 제작이 곤란하고, 또한, 이상기의 제어가 복잡했다.
또한 종래의 위상 주사 방식으로 UWB 레이더를 구성하는 경우, 고가인 이상기를 사용하는 것과 아울러 부품수가 많아 고비용으로 될 우려가 있었다.
일본 특개 2002-271126호 공보
(발명의 개요)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
본 발명은 점유 대역이 500MHz 이상도 있는 UWB 레이더로서 채용할 수 있는 전자 주사 어레이 안테나로서, 간이한 기구에 의해, 저비용으로 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향 및, 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향을 제어할 수 있는 전자 주사 어레이 안테나를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에서는, 점유 대역이 500MHz 이상도 있는 UWB 레이더로서 채용할 수 있는 전자 주사 어레이 안테나에 있어서, 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자의 각각에 임펄스 발생기를 접속했다.
그리고, 상기 각 안테나 소자에 접속되어 있는 각 임펄스 발생기로의 송신 트리거 시간을 변화시킨다. 이것에 의해, 등가적으로 안테나로부터 방사되는 전파의 위상을 변화시킨다.
또한 본 발명에서는, 전술한 구성에 있어서, 송신 트리거의 반복 간격을 변화시킴으로써 어레이 안테나로부터 방사되는 빔의 방향을 제어한다.
각 안테나 소자에 접속되어 있는 각 임펄스 발생기로의 송신 트리거 타이밍을 변화시키는 수단으로서 송신 트리거 펄스의 주파수를 변화시키는 방식을 채용할 수 있다. 또한 펄스 포지션을 변화시키는 방식도 채용할 수 있다.
즉, 본 발명에서는, 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자에 각각 임펄스 발생기를 접속했다. 그리고, 당해 복수의 임펄스 발생기에 있어서의 각 임펄스 발생기로의 송신 트리거 타이밍을 변화시킨다. 이것에 의해, 등가적으로 안테나로부터 방사되는 전파의 위상을 변화시켰다.
송신 트리거 타이밍을 변화시키는 수단으로서는 송신 트리거 펄스의 주파수를 변화시키는 방식, 또는, 펄스 포지션을 변화시키는 방식을 채용했다.
본 발명에서는, 이것에 의해, 전자 주사 어레이 안테나로부터 방사되는 빔의 방향을 제어하고 있다.
구체적으로는, 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자에 종래의 이상기 대신에 임펄스 발생기를 각각 접속했다.
그리고, 임펄스 발생 타이밍을 컨트롤하기 위하여, 송신 트리거를 각 안테나 소자 사이에 접속한 지연선을 통하여 어레이 한쪽 끝으로부터 공급하는 구성으로 했다.
송신 트리거의 반복 간격이 바뀌면, 각 안테나 소자에 공급되는 송신 트리거는 지연선을 통과하는 수에 비례하여 늦어진다. 이것을 이용하여 빔 방향을 변화시켰다.
지연선과 각 안테나 소자에 접속되어 있는 임펄스 발생기를 사용하여, 송신 트리거 간격을 변화시켜 빔을 제어하는 간단한 구성이며, 또한, 저비용으로, UWB 어레이 안테나의 빔 제어 회로를 실현시켰다.
또한 펄스 포지션을 변화시킨 송신 트리거 펄스를 지연선에 보내고, 각 소자의 송신 트리거가 원하는 타이밍이 되었을 때 스위치를 ON 하여 임펄스 발생기를 작동시켜 빔을 제어하는 방식으로 했다.
이것에 의해, 간단한 구성이고, 또한, 저비용으로 UWB 어레이 안테나의 빔 제어 회로를 실현시켰다.
즉, 청구항 1 기재의 발명은,
전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자가 각각 임펄스 발생기를 통하여 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있고,
상기 트리거 발생기와 각 임펄스 발생기 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향이 제어되는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나이다.
청구항 2 기재의 발명은,
전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자가 각각 상관 검파 회로 또는 샘플링 회로를 통하여 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있고,
상기 트리거 발생기와 각 상관 검파 회로 또는 각 샘플링 회로 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향이 제어되는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나이다.
청구항 3 기재의 발명은,
전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자가 각각 임펄스 발생기를 통하여 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있음과 아울러, 상기 복수의 안테나 소자가 각각 상관 검파 회로 또는 샘플링 회로를 통하여 상기 트리거 발생기에 접속되어 있고,
상기 트리거 발생기와 각 임펄스 발생기 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비됨과 아울러, 상기 트리거 발생기와 각 상관 검파 회로 또는 각 샘플링 회로 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향이 제어됨과 아울러,
상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향이 제어되는
것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나이다.
청구항 4 기재의 발명은,
상기 트리거 발생기를 가변 주파수 트리거 발생기로 한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 1항에 기재된 전자 주사 어레이 안테나이다.
청구항 5 기재의 발명은,
ON/OFF 전환 제어 신호의 지시에 의해 상기 각 임펄스 발생기로의 입력을 ON/OFF 전환 제어하는 스위치를 상기 각 임펄스 발생기의 입력측에 배비한 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 4 중 어느 1항에 기재된 전자 주사 어레이 안테나이다.
청구항 6 기재의 발명은,
전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자에 각각 임펄스 발생기가 접속되고,
당해 각 임펄스 발생기가 클록 발생기로부터 클록 펄스의 입력을 받는 1개의 펄스 포지션 변조기에 접속되고,
상기 펄스 포지션 변조기와 각 임펄스 발생기 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향이 제어되는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나이다.
청구항 7 기재의 발명은,
전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자에 각각 상관 검파 회로 또는 샘플링 회로가 접속되고,
당해 각 상관 검파 회로 또는 각 샘플링 회로가 클록 발생기로부터 클록 펄스의 입력을 받는 1개의 펄스 포지션 변조기에 접속되고,
상기 펄스 포지션 변조기와 각 상관 검파 회로 또는 각 샘플링 회로 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향이 제어되는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나이다.
청구항 8 기재의 발명은,
상기 펄스 포지션 변조기에는 복수의 지연선이 직렬로 접속되어 있고, 당해 복수의 지연선이 상기 펄스 포지션 변조기에 직렬로 접속되어 있는 배선의 종단 또는 도중에 위상 비교기가 접속되어 있고, 당해 위상 비교기가 접속되어 있는 위치에서의 트리거 신호의 위상과, 상기 클록 발생기가 출력하는 신호의 위상을 당해 위상 비교기에서 비교하고, 당해 위상 비교기에서의 비교결과를 상기 클록 발생기에 입력하거나, 또는, 당해 위상 비교기에서의 비교결과를, 상기 펄스 포지션 변조기에 대하여 펄스 포지션 제어 신호를 입력하는 펄스 포지션 제어기에 입력하는 것을 특징으로 한 청구항 7 기재의 전자 주사 어레이 안테나이다.
청구항 9 기재의 발명은,
상기 임펄스 발생기의 출력에 협대역의 필터가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 1, 청구항 3, 또는, 청구항 6 기재의 전자 주사 어레이 안테나이다.
청구항 10 기재의 발명은,
상기 상관 검파 회로 내의 임펄스 발생 출력 또는 샘플링 회로 내의 임펄스 발생 출력에 협대역의 필터가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 2, 청구항 4, 또는, 청구항 7 기재의 전자 주사 어레이 안테나이다.
본 발명에 의하면, 간이한 기구에 의해, 저비용으로 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향 및, 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향을 제어할 수 있는 전자 주사 어레이 안테나를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 어레이 안테나에 있어서의 위상 주사 방식의 일례를 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 도 2에 도시한 실시예에서 빔의 지향 방향을 정면 방향으로부터 변화시킨 동작 원리를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 채용되는 임펄스 발생기의 구성의 일례를 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 구성의 다른 예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 채용되는 상관 검파기의 구성의 일례를 설명하는 도면.
도 7은 전자 주사 송신 어레이 안테나에 도 2에 도시한 실시예를, 전자 주사 수신 어레이 안테나에 도 5의 실시예를 채용한 구성의 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 다른 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 9는 도 8에 도시된 실시예의 구성을 변경한 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 구성의 일례를 나타내는 도면.
도 10은 도 9에 도시된 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 동작을 설명하는 도면.
도 11은 도 9에 도시된 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 다른 동작을 설명하는 도면.
도 12는 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 채용되는 펄스 포지션 변조기의 구성의 일례를 설명하는 도면.
도 13은 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 다른 구성을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 또 다른의 구성을 나타내는 도면.
도 15는 도 14에 도시된 실시예의 동작을 설명하는 도면.
도 16은 도 9에 도시된 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 다른 실시예를 설명하는 도면.
도 17은 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 빔의 방향 제어의 일례를 설명하는 도면.
도 18은 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 빔의 방향 제어의 다른 예를 설명하는 도면.
도 19는 도 18에 도시된 실시예에 의해 제어된 빔 방향의 일례를 설명하는 도면.
도 20은 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 빔의 방향 제어의 다른 예를 설명하는 도면.
도 21은 도 20에 도시된 방식에 있어서의 안테나 패턴의 일례를 설명하는 도면.
도 22는 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 빔의 방향 제어의 다른 예를 설명하는 도면.
도 23은 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 빔의 방향 제어의 다른 예를 설명하는 도면.
도 24는 도 23에 도시된 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 동작을 설명하는 도면.
도 25는 도 14에 도시된 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 동작을 설명하는 도면.
본 발명의 전자 주사 어레이 안테나는 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자가 각각 임펄스 발생기를 통하여 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있는 것이다.
상기 트리거 발생기와 각 임펄스 발생기 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어 있다.
이것에 의해, 본 발명의 전자 주사 어레이 안테나에서는, 상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향이 제어된다.
즉, 본 발명의 전자 주사 어레이 안테나에서는, 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자에 각각 임펄스 발생기가 접속되어 있다. 그리고, 인접하는 안테나 소자 사이가 지연선으로 이어져 있고, 송신 트리거 입력이 한쪽 끝으로부터 입력되고 있다.
이러한 어레이 안테나의 구성으로, 송신 트리거 간격을 변화시킴으로써, 각 안테나 소자에 입력되는 송신 트리거의 시간차로부터, 발사되는 임펄스파의 발사 타이밍을 변화시킨다. 이것에 의해, 어레이 안테나로부터 방사되는 빔의 방향을 제어한다.
상기에 있어서, 임펄스 발생기 대신, 상관 검파 회로 또는 샘플링 회로를 사용할 수도 있다. 이것에 의해, 상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향을 제어하는 수신용의 어레이 안테나로 할 수 있다.
즉, 각 안테나 소자에 입력되는 수신 신호를 수신 트리거 신호에서 상관 검파, 또는, 샘플링을 행하는 어레이 안테나의 구성에 있어서, 수신 트리거 간격을 변화시킴으로써 어레이 안테나의 수신빔 방향을 제어한다.
또한, 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자가 각각 임펄스 발생기를 통하여 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있어, 송신 트리거 간격을 변화시킴으로써, 각 안테나 소자에 입력되는 송신 트리거의 시간차로부터, 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향을 제어하는 전술한 구성과, 상기 임펄스 발생기 대신, 상관 검파 회로 또는 샘플링 회로가 사용되고 있어 수신 트리거 간격을 변화시킴으로써 어레이 안테나의 수신빔 방향을 제어하는 전술한 구성을 조합한 전자 주사 어레이 안테나로 할 수도 있다.
이상의 본 발명의 전자 주사 어레이 안테나에 있어서, 상기 트리거 발생기를 가변 주파수 트리거 발생기로 하는 것이 할 수 있다.
이것에 의해 송신 트리거의 반복 주파수를 변화시킴으로써, 각 안테나 소자에 입력되는 송신 트리거에 시간차를 준다. 이것에 의해, 상기 각 임펄스 발생기로부터 발사되는 임펄스파의 발사 타이밍을 변화시켜, 어레이 안테나로부터 방사되는 빔의 방향을 제어한다.
또한 이상의 본 발명의 전자 주사 어레이 안테나에 있어서, ON/OFF 전환 제어 신호의 지시에 의해 상기 각 임펄스 발생기로의 입력을 ON/OFF 전환 제어하는 스위치가 상기 각 임펄스 발생기의 입력측에 배비되어 있는 구성으로 할 수도 있다.
이것에 의해 지연선으로부터의 트리거 신호를 스위치 제어하여, 송신파에 변조를 생성하는 것이다.
본 발명이 제안하는 다른 전자 주사 어레이 안테나는, 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자에 각각 임펄스 발생기가 접속되고, 당해 각 임펄스 발생기가 클록 발생기로부터 클록 펄스의 입력을 받는 1개의 펄스 포지션 변조기에 접속되어 있는 것이다.
이 경우에는, 상기 펄스 포지션 변조기와 각 임펄스 발생기 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비된다.
이것에 의해, 상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향이 제어된다.
즉, 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자의 각 안테나 소자에 임펄스 발생기를 접속하고, 인접하는 안테나 소자 사이를 지연선으로 연결하고, 송신 트리거 펄스를 한쪽 끝으로부터 입력하는 어레이 안테나의 구성에 있어서, 송신 트리거의 반복 주파수를 변화시키는 것이다.
이것에 의해 송신 트리거의 반복 주파수를 변화시킴으로써, 각 안테나 소자에 입력되는 송신 트리거에 시간차를 준다. 이것에 의해, 상기 각 임펄스 발생기로부터 발사되는 임펄스파의 발사 타이밍을 변화시켜, 어레이 안테나로부터 방사되는 빔의 방향을 제어한다.
이러한 본 발명의 전자 주사 어레이 안테나에서도, 상기 임펄스 발생기 대신에, 각각, 상관 검파 회로 또는 샘플링 회로를 사용하는 형태로 할 수 있다. 이것에 의해, 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향을 제어하는 것이다.
즉, 전술한 가변 주파수 트리거 발생기 대신에 펄스 포지션 변조기를 사용하여, 주파수를 변화시키는 것이 아니고, 송신 트리거 펄스의 위치를 펄스 포지션 변조기로 변화시키는 것이다.
이것에 의해, 각 안테나 소자에 입력되는 송신 트리거의 타이밍을 조정하는 것이다. 즉, 상기 각 임펄스 발생기로부터 발사되는 임펄스파의 발사 타이밍을 변화시켜, 어레이 안테나로부터 방사되는 빔의 방향을 제어하는 것이다.
또한, 이 경우, 상기 펄스 포지션 변조기에는 복수의 지연선이 직렬로 접속되어 있고, 당해 복수의 지연선이 상기 펄스 포지션 변조기에 직렬로 접속되어 있는 배선의 종단 또는 도중에 위상 비교기가 접속되어 있고, 당해 위상 비교기가 접속되어 있는 위치에서의 트리거 신호의 위상과, 상기 클록 발생기가 출력하는 신호의 위상을 당해 위상 비교기에서 비교하여, 당해 위상 비교기에서의 비교결과를 상기 클록 발생기에 입력하거나, 또는, 당해 위상 비교기에서의 비교결과를, 상기 펄스 포지션 변조기에 대하여 펄스 포지션 제어 신호를 입력하는 펄스 포지션 제어기에 입력하는 구성으로 할 수도 있다.
상기 위상 비교기에 의해, 지연선의 종단 또는 도중에 취출한 트리거 신호와 클록 발생기의 신호와의 위상관계를 검출하고, 지연선의 온도 등에 의한 지연량의 변화에 대하여 일정한 위상 관계가 되도록 클록 발생기의 주파수 또는 펄스 포지션 제어기에 의해 펄스 포지션을 제어하는 것이다.
또한 상기 본 발명의 전자 주사 어레이 안테나에 있어서, 상기 임펄스 발생기의 출력에 협대역의 필터가 삽입되어 있는 형태로 할 수 있다. 또는, 상기 상관 검파 회로 내의 임펄스 발생 출력 또는 샘플링 회로 내의 임펄스 발생 출력에 협대역의 필터가 삽입되어 있는 형태로 할 수 있다.
이것에 의해, 임펄스파를 진동시켜, 연속파로 변환한 후, 스위치에 의해 진폭 변조하여 송신하는 것이다.
또는, 믹서의 로컬에 연속파를 입력하여, 다운 컨버터로서 동작시키는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여, 몇 개의 실시예를 사용하여 설명한다. 또한, 이하의 실시예에서는, 안테나 소자의 수를 4개 등의 경우로 설명하고 있지만 안테나 소자수가 이것들에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다.
(실시예 1)
본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 구성의 일례를 도 2에 나타낸다.
이 실시예는 임펄스 발생기를 사용한 송신용의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 일례를 설명하는 것이다.
4개의 안테나 소자(105∼108)의 각각에 도 1에 도시된 종래예에 있어서의 이상기(301∼308) 대신 임펄스 발생기(101∼104)를 접속하고 있다.
4개의 임펄스 발생기(101∼104)의 각각은 공통되는 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있다(도시하지 않음).
이 실시예에서는, 트리거 발생기(도시하지 않음)에 복수의 지연선(113∼115)이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 트리거 발생기(도시하지 않음)에 복수의 지연선(113∼115)이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 임펄스 발생기(101∼104)가 접속되어 있다.
이것에 의해, 각 임펄스 발생기(101∼104)로부터의 임펄스 발생 타이밍이 컨트롤 되고 있다. 즉, 송신 트리거를 각 안테나 소자(105∼108) 사이에 접속한 지연선(113∼115)을 통하여 어레이의 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(116)가 배비되어 있는 구성으로 하고 있다.
각 임펄스 발생기(101∼104)의 구성의 일례를 도 4에 나타낸다. 도 4에 도시된 예에서는, 송신 트리거는 2분배되어, 일방은 AND 회로(501)에 입력된다. 타방은 신호선로를 길게 한 지연선(503)로부터 NOT 회로(502)를 통하여 AND 회로에 입력된다. 그리고, AND 회로 출력으로부터 지연시간에 상당하는 펄스폭의 임펄스가 출력된다.
이와 같이 간단한 회로로 임펄스파를 발생할 수 있다. 여기에서는, 로직 회로를 사용했지만, 스텝 리커버리 다이오드를 사용한 임펄스 발생기이어도 된다.
송신 트리거의 반복 간격이 바뀌면, 각 안테나 소자(105∼108)에 공급되는 송신 트리거는 지연선(113∼115)을 통과하는 수에 비례하여 늦어진다. 이것을 이용하여 각 안테나 소자(105∼108)로부터 방사되는 빔 방향을 변화시키는 것이다. 즉, 송신 트리거 간격이 바뀜으로써 임펄스파가 방사되는 방향을 변화시키는 것이다.
도시의 실시예에서는, 지연선(113∼115)은 송신 트리거의 1주기분 지연되도록 했다. 이것에 의해, 각 안테나 소자(105∼108)로의 송신 트리거가 주기 지연이어도 동일 타이밍으로 임펄스파가 방사되게 된다. 이것에 의해, 도 2에 도시된 바와 같이, 정면 방향으로 빔이 향하고 있는 송신 트리거 상태로 된다.
빔의 지향 방향을 정면 방향으로부터 변화시킨 동작 원리를 도 3에 나타낸다. 송신 트리거의 주기를 길게 하여, 빔의 방향을 변화시키고 있다. 송신 타이밍 주기가 길어지면, 송신 트리거의 입력측의 안테나 소자(405)를 기준에 생각하면, 보다 떨어진 안테나 소자(408)로 될수록, 송신 트리거 타이밍이 빨라진다. 이것에 의해, 보다 떨어진 안테나 소자(408)로 될수록, 임펄스파의 발생 타이밍이 빨라, 안테나면에서 임펄스파형(409∼412)이 차례로 진행되어, 지향 방향이 바뀐다.
지연선(413∼415)과 각 안테나 소자(405)∼408에 각각 접속되어 있는 임펄스 발생기(401∼404)를 사용하여, 송신 트리거 간격을 변화시켜 빔을 제어하는 것이다.
이와 같이, 간단한 구성이고, 또한, 저비용의 UWB 어레이 안테나의 빔 제어 회로를 실현할 수 있다.
또한, 여기에서는, 임펄스 발생기로 동작 설명했지만, 유사의 기능을 갖는 체배기에서도 동일한 동작이 가능하게 되어, 치환 가능하다.
(실시예 2)
본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 구성의 다른 예를 도 5에 나타낸다.
이 실시예는, 실시예 1에서의 임펄스 발생기 대신 상관 검파기를 사용한 수신용의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 일례를 설명하는 것이다.
4개의 안테나 소자(205∼208)의 각각에, 도 1에 도시된 종래예에 있어서의 이상기(301∼308) 대신 상관 검파기(201∼204)를 접속하고 있다.
4개의 상관 검파기(201∼204)의 각각은 공통되는 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있다(도시하지 않음).
이 실시예에서는 트리거 발생기(도시하지 않음)에 복수의 지연선(213∼215)이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 트리거 발생기(도시하지 않음)에 복수의 지연선(213∼215)이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 상관 검파기(201∼204)가 접속되어 있다.
즉, 수신 트리거를 각 안테나 소자(205∼208) 사이에 접속한 지연선(213∼215)을 통하여 어레이의 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(217)를 배비한 구성으로 하고 있다. 이것에 의해, 각 상관 검파기(201∼204)에 입력되는 수신 트리거의 타이밍이 컨트롤 되고 있다.
상관 검파기(201∼204)는, 각 안테나 소자(205∼208)로부터 수신한 수신 신호를, 수신 트리거에서 시컨셜 샘플링하고, 비디오대로 주파수 변환하여 비디오대 전력 합성기(216)에 보낸다.
상관 검파기(201∼204)의 구성의 일례를 도 6에 나타낸다. 도 6에 도시된 실시형태에서는 내부에 AND 회로(602), NOT 회로(603) 및 지연선(604)으로 구성된 임펄스 발생기가 배비되어 있다. 이 임펄스 발생기의 출력을 믹서(601)의 로컬에 입력하여 상관 검파를 하고 있다.
또한, 여기에서는 상관 검파의 수단으로서 믹서를 사용했지만 믹서 대신에 AD 변환기를 사용하고 AD 변환의 샘플링 펄스로서 임펄스 발생기의 출력 펄스를 AD 변환기에 입력해도 동일한 효과가 얻어진다.
이 실시예에 있어서의 비디오대 전력 합성기(216)는, 도 1에 도시된 종래예에서 채용된 RF대 전력 분배기(309)와 비교하면 주파수가 낮으므로 용이하게 제작할 수 있다.
(실시예 3)
전자 주사 송신 어레이 안테나에 실시예 1을, 전자 주사 수신 어레이 안테나에 실시예 2를 채용한 구성의, 본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 일례를 도 7에 나타낸다.
도시의 실시형태에서는, 4개의 안테나 소자(713∼716)는, 송수신 공용으로 하기 위하여, 각각 서큘레이터(709∼712)로 신호를 분리하고 있다.
신호처리·제어부(725)로부터 빔 방향의 제어 신호를 트리거 발생기(724)에 보내고, 지시된 송신빔 방향 및 수신빔 방향이 되는 것과 같은 송신 트리거 간격 및 수신 트리거 간격을 발생시킨다.
트리거 발생기(724)에 복수의 지연선(a(717∼719))이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 트리거 발생기(724)에 복수의 지연선(a(717∼719))이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 임펄스 발생기(701∼704)가 접속되어 있다.
이것에 의해, 각 임펄스 발생기(701∼704)로부터의 임펄스 발생 타이밍이 컨트롤 되고 있다. 즉, 송신 트리거를 각 안테나 소자(713∼716) 사이에 접속한 지연선(a(717∼719))을 통하여 어레이의 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(724)가 배비되어 있는 구성으로 하고 있다.
또한 트리거 발생기(724)에 복수의 지연선(b(720∼722))이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 트리거 발생기(724)에 복수의 지연선(b(720∼722))이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 상관 검파기(705∼708)가 접속되어 있다.
즉, 수신 트리거를 각 안테나 소자(713∼716) 사이에 접속한 지연선(b(720∼722))을 통하여 어레이의 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(725)을 배비한 구성으로 하고 있다. 이것에 의해, 각 상관 검파기(705∼708)에 입력되는 수신 트리거의 타이밍이 컨트롤 되고 있다.
송신 트리거 신호는 지연선(a(717∼719))을 통하여 임펄스 발생기(701∼704)에 보내지고, 임펄스파가 안테나 소자(713∼716)로부터 방사된다.
반대로 수신에서는, 송신 방향으로부터의 신호를 수신하기 위하여, 수신빔 방향을 송신빔 방향과 일치하도록 수신 트리거를 발생시킨다.
상관 검파기(705∼708)는, 각 안테나 소자(713∼716)로부터 수신한 수신 신호를, 수신 트리거에서 시컨셜 샘플링하고, 비디오대로 주파수 변환하여 전력 합성기(723)로 보낸다.
시컨셜 샘플링을 하기 위해서는, 송신 간격보다 긴 간격으로 샘플링할 필요가 있기 때문에 송신용의 지연선(a(717∼719))과 수신계의 지연선(b(720∼722))의 지연량은 다르게 하고 있다.
(실시예 4)
본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 구성의 일례를 도 8에 나타낸다.
이 실시예는, 실시예 1과 동일하게, 임펄스 발생기를 사용한 송신용의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 일례를 설명하는 것이다.
실시예 1과 동일하게, 4개의 안테나 소자(801∼804)의 각각에, 도 1에 도시된 종래예에 있어서의 이상기(301∼308) 대신에 임펄스 발생기(805∼808)를 접속하고 있다.
4개의 임펄스 발생기(805∼808)의 각각은 공통되는 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있다. 이 실시예에서는, 트리거 발생기로서 가변 주파수 트리거 발생기(817)를 채용하고 있다. 도시의 실시형태에서는, 가변 주파수 트리거 발생기(817)는 트리거 주파수 제어기(818)에 의해 제어된다.
빔 방향 명령을 받은 트리거 주파수 제어기(818)는 빔을 향하고 싶은 방향에 상당하는 송신 트리거 간격이 되도록 가변 주파수 트리거 발생기(817)의 송신 트리거 주파수를 제어한다.
이 실시예에서는 송신 트리거 간격이 바뀜으로써 임펄스파가 방사되는 방향이 변화된다.
가변 주파수 트리거 발생기(817)에 복수의 지연선(813∼815)이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 가변 주파수 트리거 발생기(817)에 복수의 지연선(813∼815)이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 임펄스 발생기(805∼808)가 접속되어 있다.
즉, 임펄스 발생 타이밍을 컨트롤하기 위하여, 가변 주파수 트리거 발생기(817)보다 송신 트리거를 각 안테나 소자(801∼804) 사이에 접속한 지연선(813∼815)을 통하여 어레이 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(816)를 배비한 구성으로 하고 있다.
이것에 의해, 각 임펄스 발생기(805∼808)로부터의 임펄스 발생 타이밍이 컨트롤 되고 있다.
송신 트리거의 반복 간격이 바뀌면, 각 안테나 소자(801∼804)에 접속되어 있는 각 임펄스 발생기(805∼808)에 공급되는 송신 트리거는 지연선(813∼815)을 통과하는 수에 비례하여 늦어진다. 이것을 이용하여 빔 방향을 변화시킨다.
반복 간격의 1주기가 각 지연선(813∼815)의 지연량과 일치하고 있는 경우, 각 안테나 소자(801∼804)로의 송신 트리거가 주기 지연이어도 동일 타이밍으로 임펄스파가 방사되어, 빔은 정면 방향을 향한다.
한편, 송신 타이밍 주기가 길어지면, 송신 트리거의 입력측의 소자를 기준으로 생각하면, 보다 떨어진 소자로 될수록, 송신 트리거 타이밍이 빨라져, 임펄스파의 발사 타이밍이 빨라진다. 이것에 의해, 안테나면에서 임펄스파형이 차례로 진행하여 지향 방향이 바뀐다. 송신 타이밍 주기가 짧아지면, 지향 방향은 역방향을 향하게 된다.
이와 같이, 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 지연선(813∼815)과 각 안테나 소자(801∼804)에 접속되어 있는 임펄스 발생기(805∼808)를 사용하여, 송신 트리거 간격을 변화시켜 빔을 제어한다. 간단한 구성이고, 또한, 저비용의 UWB 어레이 안테나의 빔 제어 회로를 실현하고 있다.
도시의 실시예에서는, 도 1에 도시된 구성에 더하여, 임펄스 발생기(805∼808)의 입력에 송신 트리거를 ON/OFF 하기 위한 스위치(SW(809∼812))를 설치하고 있다. 이것에 의해, 통신 정보에 따라, 제어 신호(SW 명령)로 임펄스파의 ON/OFF가 가능하게 되어, ASK 변조(OOK) 통신을 실현할 수 있다.
즉, 스위치(SW(809∼812))는 통신 정보에 의해 생성된 제어 신호(SW 명령)를 받아 임펄스 발생기(805∼808)의 입력의 송신 트리거를 ON/OFF 한다. 이것에 의해 통신 정보에 따라, ASK 변조(OOK)된 임펄스파가 안테나 소자(801∼804)로부터 방사된다.
또한 스위치(SW(809∼812))를 어떤 주기로 정기적으로 ON/OFF 함으로써, 송신 트리거의 반복 주파수가 높은 경우에도, 임펄스의 송신 간격을 늦게 할 수 있다.
이것에 의해, 지연선(813∼815)에 입력하는 송신 트리거 주파수를 가능한 한 높게 할 수 있기 때문에, 지연량이 적은 지연선을 사용할 수 있다. 그래서, 지연량 오차, 온도변화가 적은 지연선을 사용할 수 있다.
임펄스 발생기(805∼808)에 관해서는, 실시예 1에서 도 4를 사용하여 설명한 임펄스 발생기(101∼104)의 구성과 동일한 것을 사용할 수 있다. 즉, 실시예 1에서 도 4를 사용하여 설명한 간단한 회로로 임펄스파를 발사할 수 있다. 또한 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 로직 회로가 아니고, 스텝 리커버리 다이오드를 사용한 임펄스 발생기이어도 된다.
(실시예 5)
도 9에 도시된 실시예는, 도 8에 도시된 실시예에서 채용되었던 가변 주파수 트리거 발생기(817) 대신, 클록 발생기(919)와, 펄스 포지션 변조기(917)를 채용한 것이다.
즉, 도 9에 도시된 실시예는, 도 8에 도시된 실시예에서 채용되었던 가변 주파수 트리거 발생기(817), 트리거 주파수 제어기(818) 대신, 펄스 포지션 변조기(917), 펄스 포지션 제어기(918) 및 클록 발생기(919)를 사용한 송신용의 UWB 전자 주사 어레이 안테나이다.
실시예 1과 동일하게, 4개의 안테나 소자(901∼904)의 각각에, 도 1에 도시된 종래예에 있어서의 이상기(301∼308) 대신 임펄스 발생기(905∼908)를 각각 접속하고 있다.
4개의 임펄스 발생기(905∼908)의 각각은 공통되는 1개의 펄스 포지션 변조기(917)에 접속되어 있다. 이 펄스 포지션 변조기(917)에 복수의 지연선(913∼915)이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 펄스 포지션 변조기(917)에 복수의 지연선(913∼915)이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 임펄스 발생기(905∼908)가 접속되어 있다.
즉, 임펄스 발생 타이밍을 컨트롤하기 위하여, 펄스 포지션 변조기(917)로부터 송신 트리거를 각 안테나 소자(901∼904) 사이에 접속한 지연선(913∼915)을 통하여 어레이 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(916)을 배비한 구성으로 하고 있다.
이것에 의해, 각 임펄스 발생기(905∼908)로부터의 임펄스 발생 타이밍이 컨트롤 되고 있다.
실시예 4(도 8)의 송신 트리거 주파수 가변 방식에서는 트리거 주파수를 변화시키면 송신 캐리어 주파수도 변화된다.
그러나, 본 실시예(도 9)에서는, 클록 주파수가 일정하여, 캐리어 주파수도 변화되지 않는다. 또한 펄스 포지션 변조기(917)로 펄스 포지션 변조를 함으로써, 펄스 위치 변조를 실현할 수 있어, 정보통신이 가능하게 되는 이점이 있다.
펄스 포지션 변조기(917)로 미세하게 펄스 위치를 제어함으로써 지연선(913∼915)의 오차 보정이 가능하게 된다. 또한 모든 안테나 소자(901∼904) 중에서 지정한 안테나 소자군에 대하여 부분적으로 제어된 송신 트리거를 줄 수 있다. 그래서, 복수의 안테나 소자(901∼904) 중의 일부를 분할하여 별도의 방향으로 빔을 향하도록 제어하는 것이 가능하다.
안테나 소자(901∼904)에서 수신파의 위상을 180도 바꿀 수도 있기 때문에 용이하게 모노 펄스 방향 탐지 안테나로서도 사용 가능하게 되는 이점도 있다.
이 실시예의 송신용의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 동작을 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.
도 10은 주로 빔 방향을 바꾸는 동작의 설명이다. 도 11은 ASK 변조 동작의 설명이다.
도 10 중의 펄스 번호(도 10에 있어서 「클록 번호」로 표시되어 있음)는 지연선(DL)을 직렬 배치한 전송로의 끝(＃1의 위치)에 펄스 포지션 변조기(917)로부터 입력되는 펄스의 번호이다.
도 10에 있어서, 펄스 번호(도 10에 있어서 「클록 번호」로 표시되어 있음)는 입력된 순서를 나타내고 있고, 1번이 최초로 입력된 펄스이다. 입력된 펄스는 지연선(DL)을 통과하여 ＃1부터 ＃4의 방향으로 전달해 간다.
또한, ＃1∼＃4의 스위치(SW)는 SW 명령을 받아 동시에 ON/OFF 되고, ＃1∼＃4의 각 안테나 소자는 스위치(SW)가 ON으로 되어 있었을 경우, 도래한 펄스의 상승에서 송신 임펄스를 발생하는 것으로 한다.
빔을 정면 방향으로 향하게 하는 경우, 펄스 번호 1부터 4에 나타내는 바와 같이 지연선(DL)의 지연량과 동일한 시간 간격으로 각 펄스를 입력한다.
펄스 번호 1의 펄스가 ＃4에 도달했을 때, ＃3에는 펄스 번호 2가, ＃2에는 펄스 번호 3의 펄스가 각각 동시에 도달하고, ＃1에는 이제 막 펄스 번호 4가 입력된 타이밍으로 된다.
이 타이밍(도면의 펄스 번호 4의 옆에 나타내는 스위치(SW) ON 타이밍의 동그라미 표시)에서 모든 스위치(SW)를 ON으로 하면 ＃1∼＃4의 각 안테나 소자로부터는 송신 임펄스가 동시에 방사된다. 따라서 빔은 정면 방향을 향하게 된다.
다음에 빔을 좌측 방향(＃1 방향)을 향하게 하는 경우를 설명한다. 펄스 번호 5부터 8에 나타내는 바와 같이, 펄스를 지연선(DL)의 지연량보다 불과 ΔT 긴 시간 간격(펄스의 위치를 뒤로 옮김)으로 입력한다. ΔT 보다 지연선(DL)의 지연량이 충분히 크므로 ＃1에 펄스 번호 7이 입력 종료된 시점에서는, 아직, ＃4에는 펄스 번호 5의 펄스는 도달해 있지 않다. 그러나, ＃1에 펄스 번호 7이 입력 종료된 시점부터 펄스 번호 8이 입력 종료되기까지 사이에 펄스 번호 5의 펄스가 ＃4에 최초로 도달하고, 계속해서 ＃3에는 펄스 번호 6이, ＃2에는 펄스 번호 7이 각각 불과 ΔT씩 늦어서 도달하고, 최후에 ＃1에 펄스 번호 8이 입력된다.
＃1에 펄스 번호 7이 입력 종료된 시점부터 펄스 번호 8이 입력 종료되기까지의 동안(도면의 펄스 번호 8의 옆에 나타내는 스위치(SW) ON 타이밍의 동그라미 표시), 모든 스위치(SW)를 ON으로 하면 ＃1∼＃4의 각 안테나 소자로부터는 송신 임펄스가 ＃4, ＃3, ＃2, ＃1의 순서로 ΔT씩 늦어서 방사된다. 따라서 빔은 좌측 방향(＃1 방향)을 향하게 된다.
다음에 빔을 우측 방향(#4 방향)을 향하게 하는 경우를 설명한다. 펄스 번호 9부터 12에 나타내는 바와 같이, 펄스를 지연선(DL)의 지연량보다 불과 ΔT 짧은 시간 간격(펄스의 위치를 앞으로 옮김)으로 입력한다.
＃1에 펄스 번호 12의 상승이 입력된 시점에서는, 아직, ＃4∼＃2에는 펄스 번호 9∼11의 펄스는 도달해 있지 않다. 그러나, ＃1에 펄스 번호 12의 상승이 입력된 후부터 펄스 번호 13이 입력되기까지의 동안에 펄스 번호 11의 펄스가 ＃2에 최초로 도달하고, 계속해서 ＃3에는 펄스 번호 10이, #4에는 펄스 번호 9가 각각 불과 ΔT씩 늦어서 도달한다.
따라서, ＃1에 펄스 번호 11이 입력 종료된 시점부터 펄스 번호 12가 입력 종료하기까지의 동안(도면의 펄스 번호 12의 옆에 나타내는 스위치(SW) ON 타이밍의 동그라미 표시), 모든 스위치(SW)를 ON으로 하면, ＃1∼＃4의 각 안테나 소자로부터는 송신 임펄스가 ＃1, ＃2, ＃3, ＃4의 순서로 ΔT씩 늦어서 방사된다. 따라서 빔은 우측 방향(#4 방향)을 향하게 된다.
이상과 같이, 빔 방향에 대응하는 지연 타이밍의 송신 트리거가 준비된 시점에서 일제히 스위치(SW)를 ON으로 하여 각 안테나 소자에 송신 트리거를 걸므로, 실제로 안테나로부터 방사되는 전파(어레이 안테나로서의 합성파)의 시간 간격은 스위치(SW)의 ON의 간격에서 결정된다. 도 10에 있어서의 스위치(SW) ON의 간격은 펄스 번호 4, 8, 12, 16로 4펄스마다의 일정 간격으로 되어 있다.
이와 같이 본 발명에 있어서 트리거 펄스의 포지션을 변경하는 방법은, 트리거 주파수 가변하는 방식이 빔 방향을 변화시키기 위하여, 트리거 주파수를 변화시키면 캐리어 주파수가 변화되는 것에 대해, 빔 방법을 변화시키기 위하여, 펄스의 위치를 바꾸어도 캐리어 주파수가 일정하여 바뀌지 않는다고 하는 이점이 있다.
다음에 변조(ASK)의 동작을 도 11을 참조하여 설명한다.
빔을 좌측 방향(#1 방향)을 향하고 있는 경우를 예로 하여 설명한다. 각 펄스는 지연선(DL)의 지연량보다 불과 ΔT 긴 시간 간격(펄스의 위치를 뒤로 조금 옮김)으로 입력하고 있다.
도시의 실시예에서는 펄스 번호 4, 5, 7, 8, 11, 15, 16(각각의 옆에 나타내는 스위치(SW) ON 타이밍의 동그라미 표시)의 타이밍에서 모든 스위치(SW)를 ON으로 하고, 그 밖의 타이밍은 OFF로 하고 있다. 도 11에 있어서 「클록 번호」로서 표시되어 있는 숫자가 펄스 번호이다.
펄스 번호 4의 스위치(SW)를 ON하는 타이밍을 예로 하여, 스위치(SW)를 ON 하는 상세한 타이밍을 설명한다.
＃1에 펄스 번호 3이 입력 종료된 시점부터 펄스 번호 4가 입력 종료하기까지의 동안, 모든 스위치(SW)를 ON으로 하도록 동작한다. 그래서, ＃1∼＃4의 각 안테나 소자로부터는 송신 임펄스가 ＃4, ＃3, ＃2, ＃1의 순서로 ΔT씩 늦어서 방사된다.
따라서 빔이 좌측 방향(#1 방향)을 향한 임펄스파가 송신된다.
마찬가지로 전술의 펄스 번호 5, 7, 8, 11, 15, 16의 타이밍이어도 빔이 좌측 방향(#1 방향)을 향한 임펄스파가 송신된다.
따라서, 이 예에서는, 펄스 번호 4의 타이밍을 선두로 하여 펄스 번호 17까지의 동안에 11011001000110이라고 하는 2진수의 정보가 송신되게 된다.
이상과 같이 동작하므로 통신 정보에 따라, SW 명령에 의해 스위치(SW)를 ON/OFF 함으로써, ASK 변조(OOK)된 임펄스파가 안테나로부터 방사된다.
다음에 펄스 포지션 변조기(917)의 구성예를 도 12에 나타낸다.
각 지연선 섹션은 지연선(1211∼1215)과 바꾸어 스위치(SW(1201∼1210))로 구성되어 있다.
각 스위치가 a의 포지션에 있는 경우에는, 지연선을 우회하여, 직통으로 하고, 스위치가 b의 포지션에 있는 경우만 지연선을 통과하도록 동작한다.
따라서, 각 지연선 섹션 DL1부터 DL5에 부속되어 있는 스위치(SW(1201∼1210))를 컨트롤 신호로, 개별적으로 제어함으로써, DL1부터 DL5의 각 지연선(1211∼1215)의 임의의 조합(0부터 최대 DL1부터 DL5의 총합)의 지연량이 얻어진다.
여기에서는, 지연선을 사용했지만, LCR 이나 반도체를 사용한 지연요소, 로직의 게이트의 지연을 이용한 요소 등 방식은 상관없다.
이와 같이 동작하므로, 클록 발생기(919)로부터 입력된 클록 펄스를 펄스마다 컨트롤 신호로, 지연량을 변화시킬 수 있어, 펄스 포지션 변조기(917)로서 동작한다.
(실시예 6)
본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 구성의 다른 예를 도 13에 나타낸다.
이 실시예는, 실시예 5(도 9)에서의 임펄스 발생기(905∼908) 대신 상관 검파기(1305∼1308)을 사용한 수신용의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 일례를 설명하는 것이다.
실시예 2와 마찬가지로, 4개의 안테나 소자(1301∼1304)의 각각에, 도 1에 도시된 종래예에 있어서의 이상기(301∼308) 대신 상관 검파기(1305∼1308)를 각각 접속하고 있다.
4개의 상관 검파기(1305∼1308)의 각각은 공통되는 1개의 펄스 포지션 변조기(1317)에 접속되어 있다. 이 펄스 포지션 변조기(1317)에 복수의 지연선(1313∼1315)이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 펄스 포지션 변조기(1317)에 복수의 지연선(1313∼1315)이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 상관 검파기(1305∼1308)가 접속되어 있다.
즉, 수신 트리거를 각 안테나 소자(1301∼1304) 사이에 접속한 지연선(1313∼1315)을 통하여 어레이의 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(1316)가 배비되어 있는 구성으로 하고 있다. 이것에 의해, 각 상관 검파기(1305∼1308)에 입력되는 수신 트리거의 타이밍이 컨트롤되고 있다.
펄스 포지션 변조기(1317)에는 실시예 5(도 9)에서 설명한 바와 같이, 펄스 포지션 제어기(1318) 및 클록 발생기(1319)가 접속되어 있다.
상관 검파기(1305∼1308)는 수신 신호를 수신 트리거로 시컨셜 샘플링하고, 비디오대로 주파수 변환한다.
각 #1∼#4의 상관 검파기(1305∼1308)에 입력하는 수신 트리거의 발생 타이밍에 시간차를 형성함으로써, 수신 안테나인 안테나 소자(1301∼1304)의 지향성을 변화시킬 수 있다.
수신 트리거의 발생 타이밍은 앞에 도 10을 사용하여 설명한 동작 원리와 동일하다. 펄스 포지션 변조기(1317)로부터 지연선(1313∼1315)의 전송로에 입력하는 펄스의 간격(펄스 위치)을 변화시킴으로써 제어한다.
각 #1∼#4에 시간차가 있는 수신 트리거가 준비된 타이밍으로 스위치(SW(1309∼1312))를 ON 함으로써, 시간차가 있는 수신 트리거가 상관 검파기(1305∼1308)에 입력된다. 이것에 의해, 수신 신호를 시컨셜 샘플링함으로써, 지향성을 가진 비디오대 신호를 얻을 수 있다.
또한, 이러한 실시예에서 사용하는 비디오대 전력 합성기는, 도 1에 도시된 종래예에서 사용되고 있던, RF대 전력 분배기에 비교하면 주파수가 낮으므로 용이하게 제작할 수 있는 것은 실시예 2에서 설명한 바와 같다.
상관 검파기(1305∼1308)의 구성으로서는, 도 6을 사용하여 실시예 2에서 설명한 것과 동일한 것을 채용할 수 있다. 상관 검파의 수단으로서 믹서 대신에 AD 변환기를 사용하여 AD 변환의 샘플링 펄스로서 임펄스 발생기의 출력 펄스를 AD 변환기에 입력해도 동일한 효과가 얻어지는 것도 실시예 2에서 설명한 바와 같다.
(실시예 7)
도 14는, 임펄스 발생기의 출력에 밴드패스 필터를 부착하고, 그 출력을 ON/OFF 하는 스위치를 설치한 송신용의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 일례를 설명하는 것이다.
4개의 안테나 소자(1401∼1404)의 각각에, 밴드패스 필터(1409∼1412) 및, 스위치(SW(1405∼1408))를 통하여, 임펄스 발생기(1413∼1416)가 각각 접속되어 있다.
도 9의 실시예와 같이, 4개의 임펄스 발생기(1413∼1416)의 각각은 공통되는 1개의 펄스 포지션 변조기(1421)에 접속되어 있다.
이 펄스 포지션 변조기(1424)에 복수의 지연선(1417∼1419)이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 펄스 포지션 변조기(1421)에 복수의 지연선(1417∼1419)이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 임펄스 발생기(1413∼1416)가 접속되어 있다.
즉, 임펄스 발생 타이밍을 컨트롤하기 위하여, 펄스 포지션 변조기(1421)보다 송신 트리거를 각 안테나 소자(1401∼1404) 사이에 접속한 지연선(1417∼1419)을 통하여 어레이 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(1420)를 배비한 구성으로 하고 있다.
이것에 의해, 각 임펄스 발생기(1413∼1416)로부터의 임펄스 발생 타이밍이 컨트롤 되고 있다.
또한, 도 9의 실시예와 같이, 펄스 포지션 변조기(1421)에 대해서는, 펄스 포지션 제어기(1422) 및 클록 발생기(1423)가 접속되어 있다.
도 14에 도시된 본 실시예의 동작을 도 15(a)∼(d) 및 도 25을 참조하여 설명한다.
임펄스 발생기(1413∼1416)는 실시예 1에서 도 4를 사용하여 설명한 구성으로 이루어지는 것이다. 임펄스 발생기(1413∼1416)로부터 출력된 송신 임펄스파형의 주파수축상의 스펙트럼은 도 15(a), (b)에 도시하는 바와 같이 간격으로 고조파가 출현하고 있다.
송신 임펄스를 이 고조파의 하나의 주파수에 맞은 중심 주파수의 밴드패스 필터(1409∼1412)에 통과시키면, 도 15(c)에 도시하는 바와 같이, 이 주파수의 연속파로 된다.
이 연속파를 스위치(SW(1405∼1408))로 ON/OFF 하면 도 15(d)와 같은 ASK 변조파형이 얻어진다.
이 연속파는 트리거 펄스의 펄스 위치에 의해 위상을 제어할 수 있으므로, 펄스 포지션 변조기(1421)에 의해, 안테나의 지향성을 변화시킬 수 있다.
빔 방향을 좌측 방향(#1 방향)을 향하여 연속파를 송신하는 경우의 동작을 도 25를 참조하여 설명한다.
각 펄스는 지연선(DL(1417∼1419))의 지연량보다 불과 ΔT 긴 시간 간격(펄스의 위치를 뒤로 조금 옮김)으로 입력한다. 펄스가 안테나 소자(1401∼1404)(#1∼#4)를 향하여 통과할 때 각 임펄스 발생기(IG(1413∼1416))에 트리거가 걸리고, 발생한 임펄스는 밴드패스 필터(1409∼1412)에 의해 연속파로 된다.
각 트리거 펄스의 각 임펄스 발생기로의 트리거 타이밍은 지연선(DL)의 지연량보다 펄스 간격이 길기 때문에, 클록 번호 1의 펄스가 #4에 도달하여 트리거를 건 후에 차례로 약간 지연을 가지고 #3, #2, #1에 트리거가 걸린다.
트리거의 지연에 의해 밴드패스 필터 출력의 연속파의 위상도 늦기 때문에, 빔은 좌측 방향(＃1 방향)을 향하게 된다.
이 때, 스위치(SW(1405∼1408))를 클록 번호 4부터 16 동안, ON 하면 그 사이 빔 방향을 좌측 방향(#1방향)을 향해서 연속파가 송신된다.
또한 SW 명령에 따라 스위치(SW(1405∼1408))로 ON/OFF 함으로써 ASK 변조가 가능하게 된다.
(실시예 8)
도 16은 도 9에 도시된 송신용의 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 다른 실시예를 설명하는 것이다.
4개의 안테나 소자(1601∼1604)의 각각에 임펄스 발생기(1605∼1608)가 각각 접속되어 있다.
4개의 임펄스 발생기(1605∼1608)의 각각은 공통되는 1개의 펄스 포지션 변조기(1617)에 각각 스위치(SW(1609∼1612))를 통하여 접속되어 있다.
펄스 포지션 변조기(1617)에 복수의 지연선(1613∼1615)이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 펄스 포지션 변조기(1617)에 복수의 지연선(1613∼1615)이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 임펄스 발생기(1605∼1608)가 접속되어 있다.
펄스 포지션 변조기(1617)에는, 도 9의 실시예와 같이, 펄스 포지션 제어기(1618)와, 클록 발생기(1619)가 접속되어 있다.
지연선(1613∼1615)이 펄스 포지션 변조기(1617)에 직렬로 접속되어 있는 배선의 종단에 위상 비교기(1616)가 접속되어 있다.
위상 비교기(1616)는, 또한, 클록 발생기(1619)로부터의 입력을 받게 되어 있다.
이 실시예에서는, 위상 비교기(1616)가 접속되어 있는 위치에 있어서의 트리거 신호의 위상과, 클록 발생기(1619)가 출력하는 신호의 위상을 위상 비교기(1616)에서 비교한다.
즉, 주파수 제어가 가능한 클록 발생기(1619)와 위상 비교기(1616)를 설치하고, 지연선 전송로의 최종 출력과 클록 발생기(1619)의 출력을 위상 비교하고 있다. 이것에 의해, 지연선(1613∼1615)의 온도변화 등에 의한 지연량의 변화를 검출하여, 클록 발생기(1619)의 주파수의 제어를 행하고 지연시간의 보정을 행하도록 한 것이다.
이 실시예에서는, 예를 들면, 지연선(1613∼1615)의 전송로의 최종 출력과 클록 발생기(1619)의 출력을 위상 비교기(1616)에서 위상 비교한다. 그 위상관계의 변화를 검출하여, 일정한 위상관계가 되도록 클록 발생기(1619)의 주파수의 제어를 행한다.
이것에 의해 지연선(1613∼1615)의 온도변화 등에 의한 지연량의 변화에 대하여 지연시간의 보정을 행할 수 있다.
또한 펄스 포지션을 변경하여 일정한 위상관계가 되도록, 위상 비교기(1616)로부터 펄스 포지션 제어기(1618)를 제어해도 동등한 효과가 얻어진다. 이 경우에는, 펄스 포지션 변조기(1617)에 대하여 펄스 포지션 제어 신호를 입력하는 펄스 포지션 제어기(1618)에 대하여 위상 비교기(1616)에서의 비교결과를 입력한다.
(실시예 9)
본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 빔의 방향 제어에 대하여, 도 17을 참조하여 설명한다.
＃1부터 ＃16은 안테나, 임펄스 발생기, 및 스위치(SW)로 구성된 안테나 소자(1701∼1716)이다. 이 실시예에서는 4소자를 횡 1열로 배치하고, 그 4소자를 또한 세로방향으로 4단 겹쳐서 배치하고 있다.
각 단계의 입력에 앙각(El) 방향으로 빔을 변화시키 위하여 지연선 제어기(1737)로 제어되는 4개의 가변 지연선(1733∼1736)을 놓고 있다.
4개의 가변 지연선(1733∼1736)의 각각에 복수(3개)의 지연선(DL(1717∼1728))이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 각 가변 지연선(1733∼1736)에 (3개)의 지연선(DL(1717∼1728))이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 임펄스 발생기를 통하여 각 안테나 소자(1701∼1716)가 접속되어 있다.
즉, 임펄스 발생 타이밍을 컨트롤하기 위하여, 송신 트리거를 각 안테나 소자(1701∼1716) 사이에 접속한 지연선(DL(1717∼1728))을 통하여 어레이 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(1729∼1732)를 배비한 구성으로 하고 있다.
이와 같이 구성되어 있으므로, 가변 주파수 트리거 발생기(1738)에서 트리거 주파수를 변화시켜, 방위(Az) 방향으로 빔을 변화시킴과 동시에, 각 단계의 가변 지연선(1733∼1736)의 지연량을 제어함으로써 앙각(El)방향으로 빔을 변화시킬 수 있다.
＃1부터 ＃16 내의 스위치(SW)는 ASK 변조 또는 송신 간격 조정을 위해 사용된다.
(실시예 10)
본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 다른 빔의 방향 제어에 대하여, 도 18을 참조하여 설명한다.
이 실시예에서는 ＃1부터 ＃16의 안테나 소자(1801∼1816)를 지연선(1817∼1831)으로 종속 접속하고 있다. 또한, ＃1부터 ＃16은 안테나, 임펄스 발생기, 스위치(SW)로 구성된 안테나 소자(1801∼1816)이다.
지연선(1817∼1831)의 전송로의 입력에 접속된 펄스 포지션 변조기(1833)로부터 생성되는 송신 트리거 펄스의 위치에서 각 소자의 송신 타이밍을 개별적으로 임의로 결정할 수 있다.
또한 빔의 방향은 각 소자 ＃1부터 ＃16의 송신 타이밍을 변화시킴으로써 결정되므로, 각 소자에 빔의 방향에 상당하는 송신 트리거 펄스가 도달했을 때 SW 명령으로 스위치(SW)를 ON 하면, 임의 방향으로 전파를 발사할 수 있다.
본 실시예에서는 지연선(1817∼1831)의 전송로의 종단의 출력과 클록 발생기(1834)의 출력을 위상 비교기(1832)에 입력하여 그 위상관계의 변화를 검출하고, 일정한 위상관계가 되도록 클록 발생기(1834)의 주파수의 제어를 행한다.
이것에 의해 지연선(1817∼1831)의 온도변화 등에 의한 지연량의 변화에 대하여 지연시간의 보정을 행할 수 있어, 보다 정밀도가 높은 안정한 빔 방향의 결정, 통신이 가능하게 된다.
이상과 같이 되어 있으므로, 도 19에 도시하는 바와 같이, 종속 접속된 안테나 소자의 부분, 도면의 안테나면(1901)과 안테나면(1902)마다 상이한 빔 방향, 도면의 빔 방향(1903)과 빔 방향(1904)을 설정하는 것도 가능하다.
또, 이 펄스 포지션을 제어하는 방법에 의하면, 각 안테나 소자의 배치는 일정 간격이고 직선적 배치에 한정되지 않고, 부정 간격인 배치, 평면 형상으로 배치하는 플레너 어레이에 있어서 안테나 소자를 곡선적으로 배치해도 빔 방향의 제어가 가능하게 되는 이점이 있다.
(실시예 11)
본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 다른 빔의 방향 제어에 대하여, 도 20, 도 21을 참조하여 설명한다.
이것은, 도 2의 실시예 1의 안테나수를 배로 하고, 중심의 지연선을 가변 지연선(2031)으로 치환한 것이다.
실시예 1과 동일한 구성의, 8개의 안테나 소자(2001∼2008)에 대하여 각각 임펄스 발생기(2009∼2016)가 접속되어 있다. 이 8개의 임펄스 발생기(2009∼2016)는, 각각, 스위치(SW(2017∼2024)), 복수의 지연선(2025∼2030), 가변 지연선(2031)을 통하여, 공통되는 1개의 트리거 발생기(2032)에 접속되어 있다. 이 실시예에서는, 가변 지연선(2031)은 지연선 제어 회로(2035)에서 제어되고 있다.
이 실시예에서는, 실시예 1과 동일하게 송신 트리거 주파수를 변화시킴으로써 빔의 방향을 변화시키고 있다.
가변 지연선(2031)의 지연량을 지연선(2025∼2030)과 같이 설정한 경우에는 실시예 1과 동일한 동작을 한다.
실시예 1과 상이한 것은 가변 지연선(2031)의 지연량을 송신 주파수의 λ/2이 되는 시간지연을 지연선의 지연량에 가산하는 것이다. 이렇게 함에 따라, 안테나 소자(2001∼2004)(#1∼#4)로부터 빔 방향(θ1)으로 송신되는 파면의 비교, 안테나 소자(2005∼2008)(안테나#5∼#8)로부터 빔 방향(θ1)으로 송신되는 파면의 위상이 λ/2 상이하게 된다.
위상으로 표현하면 180도 상이하게 되어, 빔 방향(θ1)에서 안테나 이득이 떨어지게 된다.
도 21에 안테나 패턴을 사용하여 이 동작을 설명한다.
도 21의 도면 중의 안테나 패턴(1)은 실시예 1과 동일하게 빔 방향(θ1)에서 최대 이득이 얻어지고 있다. 그것과 비교하여 도면 중 안테나 패턴(2)은 빔 방향(θ1)에서 이득이 급격하게 떨어진다. 이 안테나 패턴의 급격한 하락은 레이더의 방향탐지에 사용할 수 있다. 예를 들면, 이 안테나를 레이더의 송신 안테나에 사용한 경우, 가변 지연선(2031)을 가변 지연선 제어기(2035)에서 바꿈으로써, 빔 방향(θ1)에서 최대 출력과 최소 출력이 얻어져, 레이더의 목표로부터 반사해 오는 수신 레벨도 최대값과 최소값이 결정된다.
수신 레벨이 최대가 되는 방위이고, 또한 최소값을 취하는 방위를 측정함으로써 보다 상세하게 목표 방위를 찾을 수 있는 특징이 있다. 이와 같이, 모노펄스 안테나로서도 사용 가능하다.
본 실시예에서 가변 지연선(2031)의 지연량을 송신 주파수의 λ/2가 되는 시간지연을 지연선의 지연량에 감산해도 동일한 것은 말할 필요도 없다.
(실시예 12)
본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 다른 빔의 방향 제어에 대하여, 도 22을 참조하여 설명한다.
이 실시예는, 실시예 9(도 17)에서의 가변 지연선(1733∼1736) 및 가변 지연선 제어기(1737) 대신, 신호 분배기(2236)와 지연선(2233∼2235)을 사용한 송신용 UWB 전자 주사 어레이 안테나의 일례를 설명하는 것이다.
실시예 9(도 17)와 마찬가지로, 4개의 안테나 소자를 횡 1열로 배치하고, 그 4개의 안테나 소자를 또한 세로방향으로 4단 겹쳐서 배치하고 있다. ＃1부터 ＃16은 안테나, 임펄스 발생기, 및 스위치(SW)로 구성된 안테나 소자(2201∼2216)이다.
실시예 9(도 17)에서는, 각 단계의 입력에 앙각(El) 방향으로 빔을 변화시키기 위하여 지연선 제어기(1737)로 제어되는 4개의 가변 지연선(1733∼1736)을 사용했다. 이 실시예에서는, 가변 지연선(1733∼1736) 및 가변 지연선 제어기(1737) 대신에, 신호 분배기(2236)와 지연선(2233∼2235)을 사용했다.
신호 분배기(2236)로부터의 입력을 받는 지연선(2233∼2235)의 각각에 복수(3개)의 지연선(DL(2217∼2228))이 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 지연선(2233∼2235)의 각각의 지연선(DL(2217∼2228))이 직렬로 접속되어 있는 배선의 상이한 위치에 각 임펄스 발생기를 통하여 각 안테나 소자(2201∼2216)가 접속되어 있다.
즉, 임펄스 발생 타이밍을 컨트롤하기 위하여, 송신 트리거를 각 안테나 소자(2201∼2216) 사이에 접속한 지연선(DL(2217∼2228))을 통하여 어레이 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(2229∼2232)를 배비한 구성으로 하고 있다.
가변 주파수 트리거 발생기(2237)로부터의 신호를 신호 분배기(2236)로 분배하고, 지연선(2233∼2235)에 입력한다.
2단째부터 4단째까지 배비되어 있는 지연선(2233∼2235)은 앙각(El) 방향으로 빔을 변화시키기 위하여 사용된다.
실시예 9(도 17)에서는, 앙각(El)을 변화시키기 위하여, 각 단에 가변 지연선(1733∼1736)을 사용하여, 지연량을 제어함으로써 실현했다. 본 실시예에서는 지연선(2233∼2235)의 지연량에 의해 빔 방향을 변화시키고 있다.
소정의 지연값을 갖게 한 지연선(2233∼2235)의 지연량에 따라, 각 단의 트리거 타이밍이 상이하므로 앙각(El)이 바뀌게 된다.
이 때, 방위(Az)를 변화시키기 위하여 트리거 주파수 제어기(2238)에 의해 트리거 주파수를 변화시키면, 동시에 앙각(El)도 바뀌게 되고, 지연선(2233∼2235)의 지연량은 지연선(2217∼2228)의 수분의 1로 되어, 방위(Az)에 비해 앙각(El)의 변화율을 억제하고 있다.
지연선(2233∼2235)은 트리거 주파수로 앙각(El)이 일정하게 바뀌도록 지연량을 정한다. 앙각(El)을 크게 변화시키기 위해서는, 트리거 주파수를 크게 변화시킬 필요가 있지만, 트리거 주파수를 크게 변화시키면 방위(Az)는 더욱 크게 지나치게 바뀌어 상용할 수 없다.
그러나, 방위(Az)는 트리거 간격(1/트리거 주파수)이 지연선의 지연량의 정수분의 1로 반복하여 정면 방향을 향하는 주기성이 있다.
한편, 앙각(El)도 마찬가지이지만, 지연선(2233∼2235)의 지연량은 지연선(2217∼2228)에 비해 짧으므로, 정면 방향을 향하는 트리거 반복 주기가 길다. 즉, 빔이 정면 방향을 향하는, 방위(Az)의 트리거 반복 주기보다 앙각(El)의 트리거 반복 주기는 길므로, 트리거 반복 주기를 임의로 선택하면 빔을 방위(Az) 및 앙각(El)을 설정하는 것이 가능하게 된다.
이와 같이, 가변 지연선(1733∼1736)을 사용하지 않아도, 트리거 주파수를 크게(트리거 주파수의 수 배까지) 변화시킴으로써 앙각(El) 및 방위(Az)를 변화시킬 수 있는 특징이 있다.
(실시예 13)
본 발명의 UWB 전자 주사 어레이 안테나에 의해 행하는 다른 빔의 방향 제어에 대하여, 도 23, 도 24를 참조하여 설명한다.
이 실시예에서는 실시예 13의 지연선 대신 전압으로 지연량을 제어 가능한 전압 가변 지연선을 사용하여, 지연선에 입력하는 트리거 펄스의 트리거 간격은 일정하게 하고, 전압 가변 지연선의 지연량을 증감시킴으로써 각 안테나 소자의 송신 타이밍을 제어하고 있다.
4개의 안테나 소자(2301∼2304)의 각각에 임펄스 발생기(2305∼2308)가 접속되어 있다.
4개의 임펄스 발생기(2305∼2308)의 각각은 스위치(SW(2309∼2312)를 통하여 전압 가변 지연선(2313∼2315)에 접속되어 있다.
고정 트리거 발생기(2317)에 복수의 전압 가변 지연선(2313∼2315)이 직렬로 접속되어 있다. 전압 가변 지연선(2313∼2315)은 공통의 가변 전원(2318)에 접속되어 있다. 송신 트리거를 직렬 접속한 전압 가변 지연선(2313∼2315)의 한쪽 끝으로부터 공급하고, 타방에 종단기(2236)를 배비한 구성으로 하고 있다.
가변 전원(2318)으로부터, 전압 가변 지연선(2313∼2315)에 공급하는 전압을 변화시킴으로써 임펄스 발생기(2305∼2308)로부터의 임펄스 발생 타이밍이 제어된다.
도 24에 있어서, 펄스 번호(도 24에 있어서 「클록 번호」로 표시되어 있음)는 입력된 순서를 나타내고 있고, 1번이 최초로 입력된 펄스이다. 입력된 펄스는 전압 가변 지연선(2313∼2315)을 통과하여 안테나 소자(2301∼2304)(＃1∼＃4)의 방향으로 전달해 간다.
본 실시예의 경우, 고정 트리거 발생기(2317)로부터 전압 가변 지연선(2313∼2315)에 입력하는 트리거 펄스의 트리거 간격은 일정하게 하고 있다.
빔을 정면 방향을 향하게 하는 경우의 전압 가변 지연선(2313∼2315)의 지연량을 기준으로 하여, 빔을 좌측 방향(＃1 방향)을 향하게 하는 경우에는 지연량을 감소시키고, 빔을 우측 방향(#4 방향)을 향하게 하는 경우에는 지연량을 증가시킨다. 이렇게 하여, 전송하는 펄스의 전달시간을 변화시킴으로써 펄스 포지션을 변화시키는 것과 동등한 효과를 얻고 있다.
도시의 실시형태에서는, 전압 가변 지연선(2313∼2315)의 지연량의 증감은 가변 전압(2318)에 의해 제어하고 있다.
빔을 정면 방향을 향하게 하는 경우, 전압 가변 지연선(2313∼2315)의 지연량은 기준값이고 각 지연선의 지연량은 입력 펄스 간격과 동일하기 때문에, 펄스 번호(클록 번호) 1부터 4에 나타내는 바와 같이 펄스 번호 1의 펄스가 ＃4에 도달했을 때, ＃3에는 펄스 번호 2가, ＃2에는 펄스 번호 3이, ＃1에는 펄스 번호 4가 동시에 도달한다.
이 타이밍(도면의 펄스 번호 4의 옆에 나타내는 스위치(SW) ON 타이밍의 동그라미 표시)에서 모든 스위치(SW)를 ON으로 하면, ＃1∼＃4의 각 안테나 소자로부터는 송신 임펄스가 동시에 방사된다. 따라서 빔은 정면 방향을 향하게 된다.
다음에 빔을 좌측 방향(＃1 방향)을 향하게 하는 경우를 설명한다. 이 경우, 펄스 번호 5부터 8 사이, 전압 가변 지연선(2313∼2315)의 지연량을 기준값보다 감소시키도록 제어한다.
따라서, 펄스 번호 5부터 8에 나타내는 바와 같이, 펄스가 진행하는 속도가 빨라져, ＃4에는 펄스 번호 5의 펄스가 최초로 도달하고, 계속해서 ＃3, 펄스 번호 6이, ＃2에는 펄스 번호 7이, ＃1에는 펄스 번호 8이 각각 불과 ΔT씩 늦어서 도달한다.
이 타이밍(도면의 펄스 번호 8의 옆에 나타내는 스위치(SW) ON 타이밍의 동그라미 표시)에서 모든 스위치(SW)를 ON으로 하면, ＃1∼＃4의 각 안테나 소자로부터는 송신 임펄스가 ＃4, ＃3, ＃2, ＃1의 순서로 ΔT씩 늦어서 방사된다. 따라서 빔은 좌측 방향(＃1 방향)을 향하게 된다.
다음에 빔을 우측 방향(#4 방향)을 향하게 하는 경우를 설명한다. 이 경우, 펄스 번호 9부터 12 동안, 전압 가변 지연선(2313∼2315)의 지연량을 기준값보다 증가시키도록 제어한다. 따라서, 펄스 번호 9부터 12에 나타내는 바와 같이, 펄스가 나아가는 속도로 늦어져, ＃1에 펄스 번호 12가 최초로 도달하고, 계속해서 ＃2에 펄스 번호 11이, ＃3에는 펄스 번호 10이, #4에는 펄스 번호 9가 각각 불과 ΔT씩 늦어서 도달한다.
이 타이밍(도면의 펄스 번호 12의 옆에 나타내는 스위치(SW) ON 타이밍의 동그라미 표시)에서 모든 스위치(SW)를 ON으로 하면, ＃1∼＃4의 각 안테나 소자로부터는 송신 임펄스가 ＃1, ＃2, ＃3, ＃4의 순서로 ΔT씩 늦어서 방사된다. 따라서 빔은 우측 방향(#4 방향)을 향하게 된다.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 지연선에 입력하는 트리거 펄스의 트리거 간격은 일정하게 하여, 전압 가변 지연선의 지연량을 제어함으로써, 트리거 펄스의 포지션을 변경하는 방법과 동등한 효과를 얻을 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태, 실시예를 설명했지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위의 기재로부터 파악되는 기술적 범위에서 여러 형태로 변경 가능하다.
(산업상의 이용의 가능성)
본 발명에 의하면, 이하에 나타내는 효과가 발휘된다.
1) 고가인 광대역 이상기가 불필요하다.
2) 이상기의 콘트롤러가 불필요하게 된다.
3) 송신 트리거 간격으로 빔 방향을 주사할 수 있어, 제어가 간단하게 된다.
4) 부품수가 적어, 저가격이 가능하게 된다.
5) 펄스 포지션 방식의 경우, 빔 방향을 바꾸어도 송신 캐리어 주파수는 일정하게 된다.
6) 통신으로 응용이 가능하다. 지연량이 적은 지연선을 사용하여 구성하는 것이 가능하다. 각 안테나 소자에 대하여 개별의 위상 제어가 가능하기 때문에, 직선 형상으로 배치하는 리니어 어레이뿐만 아니라, 평면 형상으로 배치하는 플래너 어레이 및 등간격 어레이뿐만 아니라, 불등간격 어레이에도 적용 가능하다.
그래서, 본 발명에 의한 UWB 전자 주사 어레이 안테나 및 이것에 채용되고 있는 빔 방향 제어 방식은 자동차의 충돌 방지 레이더, 진입 감시 레이더, 이미징 레이더 및 RFID 시스템 등에 널리 응용 가능하다.

Claims (12)

  1. 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자가 각각 임펄스 발생기를 통하여 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있고,
    상기 트리거 발생기와 각 임펄스 발생기 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
    상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향이 제어되는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나.
  2. 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자가 각각 상관 검파 회로 또는 샘플링 회로를 통하여 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있고,
    상기 트리거 발생기와 각 상관 검파 회로 또는 각 샘플링 회로 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
    상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향이 제어되는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나.
  3. 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자가 각각 임펄스 발생기를 통하여 1개의 트리거 발생기에 접속되어 있음과 아울러, 상기 복수의 안테나 소자가 각각 상관 검파 회로 또는 샘플링 회로를 통하여 상기 트리거 발생기에 접속되어 있고,
    상기 트리거 발생기와 각 임펄스 발생기 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비됨과 아울러, 상기 트리거 발생기와 각 상관 검파 회로 또는 각 샘플링 회로 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
    상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향이 제어됨과 아울러,
    상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향이 제어되는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거 발생기를 가변 주파수 트리거 발생기로 한 것을 특징으로 하는 전자 주사 어레이 안테나.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, ON/OFF 전환 제어 신호의 지시에 의해 상기 각 임펄스 발생기로의 입력을 ON/OFF 전환 제어하는 스위치를 상기 각 임펄스 발생기의 입력측에 배비한 것을 특징으로 하는 전자 주사 어레이 안테나.
  6. 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자에 각각 임펄스 발생기가 접속되고,
    당해 각 임펄스 발생기가 클록 발생기로부터 클록 펄스의 입력을 받는 1개의 펄스 포지션 변조기에 접속되고,
    상기 펄스 포지션 변조기와 각 임펄스 발생기 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
    상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나로부터 방사되는 빔 방향이 제어되는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나.
  7. 전자 주사 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자에 각각 상관 검파 회로 또는 샘플링 회로가 접속되고,
    당해 각 상관 검파 회로 또는 각 샘플링 회로가 클록 발생기로부터 클록 펄스의 입력을 받는 1개의 펄스 포지션 변조기에 접속되고,
    상기 펄스 포지션 변조기와 각 상관 검파 회로 또는 각 샘플링 회로 사이에 각각 상이한 수의 지연선이 배비되어,
    상기 각 안테나 소자로의 입력에 시간차가 생김으로써 전자 주사 어레이 안테나에서 수신하는 빔 방향이 제어되는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 펄스 포지션 변조기에는 복수의 지연선이 직렬로 접속되어 있고, 당해 복수의 지연선이 상기 펄스 포지션 변조기에 직렬로 접속되어 있는 배선의 종단 또는 도중에 위상 비교기가 접속되어 있고, 당해 위상 비교기가 접속되어 있는 위치에서의 트리거 신호의 위상과, 상기 클록 발생기가 출력하는 신호의 위상을 당해 위상 비교기에서 비교하여, 당해 위상 비교기에서의 비교결과를 상기 클록 발생기에 입력하거나, 또는, 당해 위상 비교기에서의 비교결과를, 상기 펄스 포지션 변조기에 대하여 펄스 포지션 제어 신호를 입력하는 펄스 포지션 제어기에 입력하는 것을 특징으로 한 전자 주사 어레이 안테나.
  9. 제 1 항, 제 3 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펄스 발생기의 출력에 협대역의 필터가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 주사 어레이 안테나.
  10. 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 상관 검파 회로 내의 임펄스 발생 출력 또는 샘플링 회로 내의 임펄스 발생 출력에 협대역의 필터가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 주사 어레이 안테나.
  11. 제 4 항에 있어서, ON/OFF 전환 제어 신호의 지시에 의해 상기 각 임펄스 발생기로의 입력을 ON/OFF 전환 제어하는 스위치를 상기 각 임펄스 발생기의 입력측에 배비한 것을 특징으로 하는 전자 주사 어레이 안테나.
  12. 제 4 항에 있어서, 상기 상관 검파 회로 내의 임펄스 발생 출력 또는 샘플링 회로 내의 임펄스 발생 출력에 협대역의 필터가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 주사 어레이 안테나.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5504166B2 (ja) * 2008-09-30 2014-05-28 パナソニック株式会社 無線到来方向推定装置及び無線到来方向推定方法
US9032565B2 (en) 2009-12-16 2015-05-19 Kohler Co. Touchless faucet assembly and method of operation
ITRM20120367A1 (it) * 2011-08-01 2013-02-02 Selex Sistemi Integrati Spa Metodo per la sintesi di un impulso elettromagnetico nel dominio del tempo, e apparato di irradiazione di tale impulso elettromagnetico.
US20130057425A1 (en) * 2011-09-06 2013-03-07 Fabian Wenger Pulsed level gauge system with controllable delay path through selected number of delay cells
US20130057426A1 (en) * 2011-09-06 2013-03-07 Fabian Wenger Pulsed level gauge system with supply voltage controlled delay
CN102856665A (zh) * 2012-09-06 2013-01-02 中国铁路通信信号股份有限公司 一种频率和波束方向可重构的时间调制阵列天线系统
US9350074B2 (en) * 2013-03-15 2016-05-24 Teqnovations, LLC Active, electronically scanned array antenna
US10665941B2 (en) 2013-03-15 2020-05-26 Teqnovations, LLC Active, electronically scanned array antenna
KR101682652B1 (ko) * 2013-05-28 2016-12-06 한국전자통신연구원 펄스 레이더 장치
CN105874351B (zh) * 2013-12-06 2018-01-19 美国休斯研究所 编码孔径雷达（car）信号的处理方法及装置
JP6364939B2 (ja) * 2014-05-08 2018-08-01 住友電気工業株式会社 通信装置
EP3240189A4 (en) * 2014-12-25 2018-01-03 Denso Corporation Antenna device and high-frequency transmitter
CN104573772B (zh) * 2015-02-02 2019-03-01 周立明 射频识别定位与追踪设备及方式
US10211528B2 (en) * 2015-05-18 2019-02-19 William Marsh Rice University Fully programmable digital-to-impulse radiating array
JP2017028433A (ja) * 2015-07-21 2017-02-02 株式会社デンソー フェーズドアレイアンテナ装置
US10079633B2 (en) 2015-09-29 2018-09-18 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army Time-based and frequency-based radio beamforming waveform transmission
US10193612B2 (en) * 2015-09-29 2019-01-29 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army Time-based radio beamforming waveform transmission
US10320467B2 (en) 2015-09-29 2019-06-11 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army Frequency-based radio beamforming waveform transmission
KR102578824B1 (ko) * 2016-11-30 2023-09-15 삼성전자주식회사 3차원 정보를 제공하는 차량용 레이더 장치
DE102018200385A1 (de) * 2018-01-11 2019-07-11 Robert Bosch Gmbh Radarsensoranordnung und Verfahren zum Bereitstellen einer Frequenz
JP7345099B2 (ja) * 2018-09-28 2023-09-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーダ装置、及び、レーダ方法
WO2020132139A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 Guru Wireless. Inc. Dynamic focusing and tracking for wireless power transfer arrays
EP4275284A1 (en) 2021-01-11 2023-11-15 Guru Wireless, Inc. Wireless power delivery systems and methods of delivering wireless power
EP4187799A1 (en) * 2021-11-29 2023-05-31 Rockwell Collins, Inc. Apparatus and method for timed ultra-wideband data transmission
US11884292B1 (en) * 2022-10-24 2024-01-30 Aurora Operations, Inc. Radar sensor system for vehicles

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004194082A (ja) 2002-12-12 2004-07-08 Toshiba Corp 線状アンテナ、パルス無線装置及びパルス無線方法
JP2007518968A (ja) 2003-11-03 2007-07-12 ケンブリッジ コンサルタンツ リミテッド 位置情報の決定

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3657656A (en) * 1970-10-08 1972-04-18 Westinghouse Electric Corp Switched high power pulsed array
GB2382249B (en) * 1992-04-07 2003-10-29 Marconi Gec Ltd High power pulse generation
CN1230691C (zh) 1997-07-18 2005-12-07 科勒公司 一种流体流动控制设备和方法
US6067673A (en) 1997-07-18 2000-05-30 Kohler Company Bathroom fixture using radar detector having leaky transmission line to control fluid flow
JPH11231040A (ja) * 1998-02-12 1999-08-27 Toyota Motor Corp レーダ装置
ATE389286T1 (de) * 1999-11-29 2008-03-15 Multispectral Solutions Inc Ultrabreitband-datenvermittlungssystem
SG118110A1 (en) * 2001-02-01 2006-01-27 Semiconductor Energy Lab Organic light emitting element and display device using the element
JP4569019B2 (ja) 2001-03-09 2010-10-27 ソニー株式会社 アレイアンテナ
JP2003169017A (ja) 2001-09-21 2003-06-13 Sony Corp 無線通信システム及び無線通信方法、無線通信装置、送信出力制御方法、記憶媒体、並びにコンピュータ・プログラム
US20060028374A1 (en) * 2004-08-06 2006-02-09 Time Domain Corporation System and method for ultra wideband subarray beam steering
US7803468B2 (en) * 2004-09-29 2010-09-28 Fujifilm Corporation Organic electroluminescent element
EP1703298A4 (en) * 2004-10-14 2012-03-07 Anritsu Corp LOW-CONSUMPTION, SMALL SHORT PULSE RADAR HAVING ARBITRARILY DELAY BETWEEN TRANSMISSION AND RECEPTION WITH HIGH RESOLUTION IN TIME AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME
JP2008540302A (ja) 2005-05-13 2008-11-20 ティッセン エレベーター キャピタル コーポレーション 超広帯域デバイスを備えるエレベータシステム
US7897429B2 (en) * 2006-11-20 2011-03-01 The Trustees Of Princeton University Organic hybrid planar-nanocrystalline bulk heterojunctions
KR20080028212A (ko) * 2006-09-26 2008-03-31 삼성에스디아이 주식회사 유기발광소자 및 그 제조방법
US8203484B2 (en) * 2007-02-09 2012-06-19 University Of Southern California Path-sharing transceiver architecture for antenna arrays
CN101207235B (zh) * 2007-12-18 2011-10-05 中国电子科技集团公司第五十四研究所 移动卫星通信相控阵天线

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004194082A (ja) 2002-12-12 2004-07-08 Toshiba Corp 線状アンテナ、パルス無線装置及びパルス無線方法
JP2007518968A (ja) 2003-11-03 2007-07-12 ケンブリッジ コンサルタンツ リミテッド 位置情報の決定

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