KR101535570B1 - 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치, 및 배열 안테나 - Google Patents

안테나의 위상 및 진폭 교정 장치, 및 배열 안테나 Download PDF

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민병욱
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연세대학교 산학협력단
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture

Abstract

본 발명은 배열 안테나, 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치에 관한 것으로, 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex)으로 신호를 송수신하는 안테나는, 방사체; 방사체로 송신 신호를 송신하는 송신단; 방사체를 통해 외부로부터 전송된 수신 신호를 수신하는 수신단; 그리고 송신단으로부터 수신단으로 누설되는 누설 신호를 피드백(feed-back) 신호로 이용하여, 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함한다.

Description

안테나의 위상 및 진폭 교정 장치, 및 배열 안테나{APPARATUS FOR CALIBRATION OF PHASE AND AMPLITUDE OF ANTENNA, AND ARRAY ANTENNA}
본 발명은 배열 안테나(array antenna), 및 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 주파수 분할(frequency division) 통신을 위한 듀플렉서(duplexer)를 구비한 안테나의 위상 및 진폭을 교정하는 장치, 및 이를 구비한 배열 안테나에 관한 것이다.
일반적으로, 주파수 분할 방식(FDD; Frequency Division Duplex) 시스템을 갖는 배열 안테나(array antenna) 시스템의 경우, 배열 안테나를 이루는 각 방사체(radiator), 즉 배열을 이루는 복수 개의 안테나 각각을 통해 방사되는 신호의 크기와 위상이 신호 전송에 있어 매우 중요한 영향을 미친다. 배열 안테나를 통해 원하는 배열의 방사 패턴을 만들어내기 위해서는, 각 안테나에서 방사되는 신호의 크기와 위상을 잘 제어하여야 한다. 배열 안테나에 의하여 필요한 방사 패턴을 정확하게 구현하기 위하여, 기존에는 피드백(feed-back) 회로를 이용하여 각 안테나에서 방사되는 신호의 진폭과 위상을 제어한다. 그러나, 별도의 피드백 회로를 구축해야 하기 때문에, 안테나 구조의 복잡성이 상당히 증가하고, 피드백 회로만큼 배열 안테나의 크기도 커질 수밖에 없는 단점을 갖는다. 이로 인해, 안테나의 소형화가 어려워지며, 소모 전력량이 증가하며, 제조 단가 또한 증가하는 문제점이 발생한다.
본 발명은 안테나의 복잡성과 크기의 증가를 최소화하면서, 안테나에서 방사되는 신호의 크기(진폭)와 위상을 제어할 수 있는 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치 및 이를 구비한 배열 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 주파수 분할 송수신 방식의 FDD(Frequency Division Duplex) 시스템에서, 송수신단의 주파수 분할을 위하여 안테나에 구비되어 있는 듀플렉서(duplexer)를 통해 누설되는 누설 신호(leakage signal)을 이용하여, 별도의 추가적인 피드백(feed-back) 회로를 이용하지 않고도 안테나에서 방사되는 신호의 진폭과 위상을 정확하게 제어할 수 있는 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치 및 이를 구비한 배열 안테나를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치는, 안테나의 송신단으로부터의 송신 신호를 상기 안테나의 방사체로 전송하고, 상기 방사체로부터 수신된 신호를 상기 안테나의 수신단으로 전송하는 듀플렉서(duplexer); 그리고 상기 듀플렉서를 통해 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 누설되는 누설 신호를 피드백(feed-back) 신호로 이용하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 진폭을 검출하여 상기 송신 신호의 진폭을 조절하기 위한 증폭 제어신호를 생성하며, 상기 송신단은, 상기 증폭 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 진폭을 가변하는 가변이득 증폭기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 위상을 검출하여 상기 송신 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 제어신호를 생성하며, 상기 송신단은, 상기 위상 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 위상을 변위하는 이상기를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex)으로 신호를 송수신하는 안테나로서, 방사체; 상기 방사체로 송신 신호를 송신하는 송신단; 상기 방사체를 통해 외부로부터 전송된 수신 신호를 수신하는 수신단; 및 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 누설되는 누설 신호를 피드백(feed-back) 신호로 이용하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함하는 안테나가 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 안테나는, 상기 송신단으로부터의 상기 송신 신호를 상기 방사체로 전송하고, 상기 방사체로부터의 상기 수신 신호를 상기 수신단으로 전송하는 듀플렉서(duplexer)를 더 포함하고, 상기 신호 처리부는, 상기 듀플렉서를 통해 누설되는 상기 누설 신호를 이용하여 상기 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 진폭을 검출하여 상기 송신 신호의 진폭을 조절하기 위한 증폭 제어신호를 생성하며, 상기 송신단은, 상기 증폭 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 진폭을 가변하는 가변이득 증폭기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 위상을 검출하여 상기 송신 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 제어신호를 생성하며, 상기 송신단은, 상기 위상 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 위상을 변위하는 이상기를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex)으로 신호를 송수신하는 안테나로서, 기저대역 신호를 반송파 신호와 혼합하여 변조 신호를 생성하는 모듈레이터, 상기 변조 신호를 증폭하는 제1 가변 이득 증폭기, 상기 변조 신호의 위상을 이동시키는 제1 이상기, 및 상기 제1 가변 이득 증폭기에 의해 증폭되고 상기 제1 이상기에 의해 위상 이동된 송신 신호를 증폭하는 전력 증폭기를 포함하는 송신단; 상기 송신단으로부터의 상기 송신 신호를 송신하고, 외부로부터 수신 주파수 대역의 신호를 수신하는 방사체; 상기 송신 신호를 상기 방사체로 전달하고, 상기 수신 주파수 대역의 신호를 상기 방사체로부터 수신하는 듀플렉서; 상기 듀플렉서로부터 수신된 제1 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기, 상기 제1 수신 신호의 위상을 이동시키는 제2 이상기, 상기 제1 수신 신호의 진폭을 증폭하는 제2 가변 이득 증폭기, 및 복조 신호를 이용하여 상기 제1 수신 신호를 복조하여 제2 수신 신호를 생성하는 디모듈레이터를 포함하는 수신단; 그리고 상기 듀플렉서를 통해 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 누설되는 누설 신호를 이용하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하여 상기 제1 가변 이득 증폭기 및 상기 제1 이상기 중의 적어도 하나를 제어하는 신호 처리부를 포함하는 안테나가 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 누설 신호에 대응하는 상기 제2 수신 신호의 진폭이 미리 설정된 임계값 미만인 경우, 상기 신호 처리부는 상기 제1 가변 이득 증폭기의 증폭율을 높이는 증폭 제어신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 누설 신호에 대응하는 상기 제2 수신 신호의 위상이 미리 설정된 위상과 다른 경우, 상기 신호 처리부는 상기 제1 이상기의 위상 변위량을 조절하는 위상 제어신호를 생성할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex)으로 신호를 송수신하는 다수의 안테나가 배열된 배열 안테나로서, 각각의 안테나는, 방사체; 상기 방사체로 송신 신호를 송신하는 송신단; 상기 방사체를 통해 외부로부터 전송된 수신 신호를 수신하는 수신단; 그리고 상기 송신단으로부터의 상기 송신 신호를 상기 방사체로 전송하고, 상기 방사체로부터의 상기 수신 신호를 상기 수신단으로 전송하는 듀플렉서를 포함하며, 상기 배열 안테나는, 상기 듀플렉서를 통해 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 누설되는 누설 신호를 피드백(feed-back) 신호로 이용하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함하는 배열 안테나가 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 진폭을 검출하여 대응하는 각 안테나의 상기 송신 신호의 진폭을 조절하기 위한 증폭 제어신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 송신단은, 기저대역 신호를 반송파 신호와 혼합하여 변조 신호를 생성하는 모듈레이터; 상기 변조 신호를 증폭하는 제1 가변 이득 증폭기; 상기 변조 신호의 위상을 이동시키는 제1 이상기; 그리고 상기 제1 가변 이득 증폭기에 의해 증폭되고 상기 제1 이상기에 의해 위상 이동된 송신 신호를 증폭하는 전력 증폭기를 포함하며, 상기 제1 가변 이득 증폭기는, 상기 증폭 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 진폭을 가변할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 위상을 검출하여 상기 송신 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 제어신호를 생성하며, 상기 제1 이상기는, 상기 위상 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 위상을 변위할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 수신단은, 상기 듀플렉서로부터 수신된 제1 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기; 상기 제1 수신 신호의 위상을 이동시키는 제2 이상기; 상기 제1 수신 신호의 진폭을 증폭하는 제2 가변 이득 증폭기; 그리고 복조 신호를 이용하여 상기 제1 수신 신호를 복조하여 제2 수신 신호를 생성하는 디모듈레이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 신호 처리부는, 서로 다른 안테나로부터의 2 이상의 제2 수신 신호를 합성하여 합성 신호를 생성하고, 상기 합성 신호를 분석하여 상기 서로 다른 안테나의 서로 다른 송신 신호 간의 위상 차를 산출하며, 산출한 위상 차에 따라 하나 이상의 안테나의 송신 신호의 위상을 변위하기 위한 위상 제어신호를 생성할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면, 상기 안테나의 위상 및 진폭을 교정하는 방법으로서, 상기 누설 신호에 대응하는 상기 수신단에서의 피드백 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 포함하는 신호 정보를 산출하는 단계; 상기 신호 정보에 기초하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 그리고 상기 제어 신호를 상기 송신단에 피드백하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 포함하는 안테나의 진폭 및 위상 교정 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제어 신호를 생성하는 단계는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 상기 피드백 신호의 진폭을 검출하여 상기 송신 신호의 진폭을 조절하기 위한 증폭 제어신호를 생성하는 단계; 그리고 상기 피드백 신호의 위상을 검출하여 상기 송신 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 제어신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 복잡성과 크기의 증가를 최소화하면서, 안테나에서 방사되는 신호의 크기(진폭)와 위상을 정확하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 배열 안테나를 소형화할 수 있으며, 전력 소모량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 의하면, 주파수 분할 송수신 방식의 FDD(Frequency Division Duplex) 시스템에서, 송수신단의 주파수 분할을 위하여 안테나에 구비되어 있는 듀플렉서(duplexer)를 통해 누설되는 누설 신호(leakage signal)을 이용하여, 별도의 추가적인 피드백(feed-back) 회로를 이용하지 않고도 안테나에서 방사되는 신호의 진폭과 위상을 정확하게 제어할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 배열 안테나를 개략적으로 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치를 구비한 안테나를 개략적으로 보여주는 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나를 구성하는 신호 처리부의 다양한 예들을 개략적으로 보여주는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치를 구비한 안테나를 개략적으로 보여주는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치를 구비한 안테나를 개략적으로 보여주는 구성도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 안테나의 일반적인 구성이나 그에 따른 동작은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다.
하나의 안테나(antenna)로 주파수를 분할하여 송수신을 하는 FDD(Frequency Division Duplex) 시스템의 경우, 송신단과 수신단의 주파수 분할을 위한 듀플렉서(duplexer)가 안테나에 구비된다. 이때 사용되는 듀플렉서가 송수신단을 완벽하게 격리시키지 못하기 때문에, 송신단으로부터 수신단으로 조금씩 누설되는 누설 신호(leakage signal)가 발생한다.
본 발명의 실시 예에 따른 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치는 듀플렉서의 누설 신호를 피드백 신호로 이용하여 안테나의 위상 및 진폭을 교정하는 신호 처리부를 구비한다. 즉, 안테나에서 신호가 송신될 때, 듀플렉서를 통해 누설되는 누설 신호는 수신단으로 흘러가는데, 이때 수신단에서 누설 신호를 해석하여 송신 신호의 진폭(세기)과 위상을 알아낼 수 있으며, 그에 따라 송신 신호의 진폭과 위상을 조절할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 의하면 별도로 추가되는 회로 소자 없이, 수신단을 이용해 송신 신호의 진폭과 위상을 분석하여 배열 안테나의 각 안테나의 위상과 크기를 조절할 수 있으므로, 회로의 복잡도는 그대로 유지된다. 따라서, 배열 안테나를 소형화하기에 유리하며, 안테나의 전력 소모량을 줄일 수 있으며, 제조 단가를 낮출 수 있다.
도 1은 배열 안테나를 개략적으로 보여주는 구성도로서, 위상 배열 안테나(phased array antenna)의 빔 포밍 모식도를 나타낸다. 위상 배열 안테나(phased array antenna)에 의해 형성되는 빔의 형태와 방향은, 배열을 이루는 각 안테나(100~107)의 방사체(radiator)를 통해 방사되는 각 신호의 크기와 위상에 의하여 결정된다. 따라서, 배열을 구성하는 각 안테나(100~107)에서 방사되는 신호의 크기와 위상을 제어하는 것은 매우 중요하다.
도 1에는 예시적으로, 8개의 안테나들(100~107)이 배열된 배열 안테나(10)가 도시되어 있다. 8개의 안테나들(100~107) 중 n(n=1,2,..,8)번째 안테나는 (n-1)×△φ의 위상(φn)을 갖는 신호를 방사한다. 안테나들(100~107) 간의 위상차 △φ는 (2π·d·sinθ0)/λ(d는 안테나 간의 거리, λ는 신호의 파장, θ0는 브로드사이드(broadside) 방향에 대한 스캔 빔(scanned beam) 방향의 각도)로 설계될 수 있다.
서로 다른 8개의 안테나들(100~107) 각각은 0~360°내에서 서로 다른 위상을 갖도록 안테나의 입력 신호의 위상을 이동시키는 이상기(phase shifter)를 포함한다. 전력 분배 네트워크(power distribution network)는 배열 안테나의 입력 전력을 각 안테나(100~107)로 분배한다. 전력 분배 네트워크에 의하여, 각 안테나(100~107)를 통해 방사되는 신호의 크기(A0~An), 즉 진폭(amplitude)이 조절된다. 배열 안테나(10)를 이루는 안테나들(100~107)이 방사하는 신호(AneΦn)의 진폭(An)과 위상(Φn)에 따라, 배열 안테나(10)의 방사체들(radiators)에서 방사되는 스캔 빔의 방향(scanned beam direction)이 조절될 수 있다.
배열 안테나(10)에서 각 안테나(100~107)의 신호의 크기와 위상을 정확하게 제어하기 위해서는, 신호의 크기와 위상을 측정하여 피드백하기 위한 피드백(feed-back) 회로가 필요하다. 하지만, 별도의 피드백 회로가 배열 안테나(10)의 방사체 유닛 보드(radiation unit board)에 추가되는 경우, 각 안테나(100~107)의 크기가 커지고 구조가 복잡해지는 문제점이 발생한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 실시 예는 별도의 피드백 회로를 추가하지 않고, 각 안테나의 신호의 크기와 위상을 제어할 수 있도록 하는 기술을 제시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치를 구비한 안테나를 개략적으로 보여주는 구성도이다. 도 2에 도시된 안테나는 도 1에 도시된 배열 안테나를 이루는 각 안테나에 상응한다. 하나의 안테나를 통해 송신과 수신을 동시에 가능하게 하는 기술에는 주파수 분할 방식(FDD; Frequency Division Duplexing)과 시분할 방식(TDD; Time Division Duplexing)이 있다. 도 2에 도시된 실시 예는 송신단과 수신단이 분리되어 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex)으로 신호를 송수신하는 안테나이다. FDD 기술은 듀플렉서(duplexer)를 통해 송신단과 수신단 간의 주파수를 분리하여 통신을 하게 된다.
도 2를 참조하면, 안테나(100)는 모듈레이터(110), 제1 가변이득 증폭기(120), 제1 이상기(130), 전력 증폭기(140), 듀플렉서(150), 방사체(150a), 저잡음 증폭기(160), 제2 이상기(170), 제2 가변 이득 증폭기(180), 디모듈레이터(190), 그리고 신호 처리부(200)를 포함한다. 모듈레이터(110), 제1 가변 이득 증폭기(120), 제1 이상기(130), 전력 증폭기(140) 및 듀플렉서(150)는 송신단을 구성한다. 듀플렉서(150), 저잡음 증폭기(160), 제2 이상기(170), 제2 가변 이득 증폭기(180), 디모듈레이터(190) 및 신호 처리부(200)는 수신단을 구성한다.
모듈레이터(modulator)(110)는 기저대역 신호(baseband signal)(Tx_in)를 입력받고, 변조 신호(modulated signal)를 생성한다. 일 실시 예로, 모듈레이터(110)는 오실레이터(oscillator)(110a)와, 믹서(mixer)(110b)를 포함할 수 있다. 오실레이터(110a)는 반송파 신호(carrier signal)를 생성한다. 믹서(110b)는 송신 신호가 미리 정해진 제1 주파수 대역(송신 주파수 대역)을 통해 송신되도록, 기저대역 신호와 반송파 신호를 혼합하여 변조 신호를 생성한다.
제1 가변 이득 증폭기(VGA; Variable Gain Amplifier)(120)는 변조 신호를 증폭한다. 제1 가변 이득 증폭기(120)의 증폭율을 변화시킴으로써, 송신 신호의 크기(진폭)를 조절할 수 있다. 제1 이상기(phase shifter)(130)는 변조 신호의 위상을 이동시킨다. 제1 이상기(130)의 위상 변위량을 변화시킴으로써, 송신 신호의 위상을 조절할 수 있다. 전력 증폭기(power amplifier)(140)는 제1 가변 이득 증폭기(120)에 의해 증폭되고 제1 이상기(130)에 의해 위상 이동된 송신 신호의 크기를 증폭한다.
듀플렉서(duplexer)(150)는 송신 주파수 대역의 신호를 송신단으로부터 전달받아 안테나(100)의 방사체(150a) 측으로 전달하여 외부로 방사되도록 하고, 수신 주파수 대역의 신호를 방사체(150a)로부터 전달받아 수신단 측으로 전달하며, 송신단과 수신단 간의 주파수를 차단시키는 역할을 한다. 방사체(150a)는 송신단으로부터 듀플렉서(150)를 통해 전달된 송신 신호를 방사하여 송신하고, 외부로부터 수신 주파수 대역의 신호를 수신하여 듀플렉서(150)로 전달한다.
저잡음 증폭기(LNA; Low Noise Amplifier)(160)는 듀플렉서(150)로부터 수신된 수신 신호를 증폭한다. 제2 이상기(phase shifter)(170)는 저잡음 증폭기(160)에 의해 증폭된 수신 신호의 위상을 이동시킨다. 제2 가변 이득 증폭기(VGA; Variable Gain Amplifier)(180)는 신호를 크기(진폭)를 증폭한다. 디모듈레이터(demodulator)(190)는 제2 가변 이득 증폭기(180)에 의해 증폭된 제1 수신 신호를 복조하여 복조된 제2 수신 신호(Rx_out)를 생성한다. 일 실시 예로, 디모듈레이터(190)는 오실레이터(oscillator)(190a)와 믹서(mixer)(190b)를 포함한다. 오실레이터(190a)는 복조 신호(demodulation signal)를 생성한다. 믹서(190b)는 오실레이터(190a)의 복조 신호를 이용하여 수신 주파수 대역을 통해 전송된 제1 수신 신호로부터 복조된 제2 수신 신호를 생성한다.
신호 처리부(200)는 상기 제2 수신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 검출한다. 신호 처리부(200)는 듀플렉서(150)를 통해 송신단으로부터 수신단으로 누설되는 누설 신호(leakage signal)를 이용하여, 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하여 제1 가변 이득 증폭기(120) 및 제1 이상기(130) 중의 적어도 하나를 제어한다.
일 실시 예로, 안테나(100)를 초기에 동작시킬 때, 듀플렉서(150)의 공급 전압(supply voltage)을 조절하여, 신호가 수신되지 않으면서 송신만 되도록 제어할 수 있다. 듀플렉서(150)는 송수신단 간의 주파수를 완벽하게 차단하지 못하며, 약간의 누설 전류(leakage current)가 발생한다. 즉, 송신단에서 내보내는 송신 신호가 듀플렉서(150)를 통과하여 방사체(150a)로 전달되는 과정에서, 불가피하게 약간의 누설 전류(Leakage)가 수신단으로 흐르게 된다. 수신단으로 흘려보내진 누설 전류는 수신단 회로를 거쳐서 저잡음 증폭기(160)와 제2 가변 이득 증폭기(180)에 의해 증폭된다.
수신단 회로를 거친 신호는 신호 처리부(200)로 입력되어 분석된다. 즉, 누설 전류를 이용하여 송신 신호(Tx_signal)의 크기나 위상을 예측할 수 있다. 신호 처리부(200)는 제어 신호를 상기 송신단에 피드백하여, 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절한다. 신호 처리부(200)는 만약, 수신단에서 누설 전류를 증폭한 신호가 일정 레벨 미만일 경우, 제1 가변 이득 증폭기(120)의 증폭율을 높이도록 증폭 제어신호를 생성하고, 수신단에서 누설 전류를 증폭한 신호가 일정 레벨을 초과하는 경우, 제1 가변 이득 증폭기(120)의 증폭율을 낮추도록 하는 증폭 제어신호를 생성할 수 있다. 신호 처리부(200)는 만약, 수신단에서 누설 전류를 증폭한 신호의 위상이 미리 설정된 위상과 다를 경우, 제1 이상기(130)의 위상 변이량을 변화시키도록 하는 위상 제어신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 안테나(100)는 송신단에서 보내는 송신 신호가 듀플렉서(150)를 통과하는 과정에서 수신단으로 흘려보내지는 누설 전류를 이용하여 피드백을 수행하여, 송신 신호의 위상과 진폭을 제어한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 의하면, 수신단 회로를 사용하여 피드백 회로를 구성하여, 듀플렉서(duplexer)의 누설 신호(leakage signal)을 이용하여 송신 신호(Tx_signal)의 크기와 위상을 조절할 수 있으므로, 송신 신호(Tx_signal)가 생성되는 전력 증폭기(140)의 출력단과, 기저대역 신호(Tx_in)의 입력단의 사이에 별도의 피드백 회로를 설치하는 등 별도의 회로 소자를 추가하지 않고도, 송신 신호(Tx_signal)의 위상과 진폭(크기)을 조절할 수 있으며, 회로의 복잡도를 그대로 유지할 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나를 구성하는 신호 처리부의 다양한 예들을 개략적으로 보여주는 구성도이다. 도 3을 참조하면, 신호 처리부(200)는 신호세기 검출부(210)와, 증폭기 제어부(220)를 포함한다. 신호세기 검출부(210)는 누설 신호가 수신단에서 증폭된 피드백 신호(Rx_out)의 진폭을 검출한다. 증폭기 제어부(220)는 누설 신호에 대응하는 제2 수신 신호, 즉 상기 피드백 신호(Rx_out)의 진폭이 미리 설정된 임계값 미만이면, 제1 가변 이득 증폭기(120)의 증폭율을 높이는 증폭 제어신호를 생성한다. 제1 가변 이득 증폭기(120)는 상기 증폭 제어신호에 따라 증폭율이 변화되며, 이에 따라 송신 신호의 진폭이 가변한다.
도 4를 참조하면, 신호 처리부(200)는 위상 검출부(230)와 이상기 제어부(240)를 포함한다. 위상 검출부(230)는 누설 신호가 수신단에서 증폭된 피드백 신호(Rx_out)의 위상을 검출한다. 이상기 제어부(240)는 누설 신호에 대응하는 제2 수신 신호, 즉 상기 피드백 신호(Rx_out)의 위상이 미리 설정된 위상과 다르면, 제1 이상기(130)의 위상 변위량을 변화시키는 위상 제어신호를 생성한다. 제1 이상기(130)는 상기 위상 제어신호에 따라 위상 변이량이 변화되며, 이에 따라 송신 신호의 위상이 가변한다.
도 5를 참조하면, 신호 처리부(200)는 신호세기 검출부(210), 증폭기 제어부(220), 위상 검출부(230) 및 이상기 제어부(240)를 포함한다. 도 5에 도시된 실시 예에 의하면, 누설 신호에 대응하는 피드백 신호(Rx_out)의 위상과 진폭을 동시에 검출하여 송신단의 가변 이득 증폭기(120)와 이상기(130)로 피드백함으로써, 송신 신호의 위상과 진폭을 정확하게 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치를 구비한 안테나를 개략적으로 보여주는 구성도이다. 도 6의 실시 예를 설명함에 있어서, 도 2의 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 설명의 편의상, 도 6에는 도 1의 실시 예에 따른 배열 안테나를 이루는 안테나들(100~107) 중 2개의 안테나(100,101)만이 도시되어 있다. 제1 안테나(100)와 제2 안테나(101)는 동일한 안테나 구조를 가질 수 있다. 예시적으로, 제1 안테나(100)로 입력되는 기저대역 신호 Sin(wt)는 위상이 0 이고, 제2 안테나(101)로 입력되는 기저대역 신호 Sin(wt+θ)는 위상이 θ 이다.
위상 배열 안테나(phased array antenna)에서는 각 안테나별 절대적인 위상을 알 필요는 없고, 안테나 간의 상대적인 위상 차이만을 고려해주어도 된다. 도 6의 실시 예에서, 각 안테나(100,101) 별로 나오는 피드백 신호(Rx_out1, Rx_out2)를 합성부(250)를 이용하여 더하여 합성 신호를 생성한 후, 신호 처리부(200)에서 합성 신호를 검출하여, 안테나들(100,101)에 대응하는 송신 신호 간의 위상 차를 산출한다.
예를 들어, 제1 안테나(100)에 대응하는 피드백 신호(Rx_out1)가 sin(ωt)이고, 제2 안테나(101)에 대응하는 피드백 신호(Rx_out2)가 sin(ωt+θ)라고 가정하면, 두 피드백 신호의 합 sin(ωt)+sin(ωt+θ)은 2sin(ωt+θ/2)·cos(θ/2)가 된다. 두 피드백 신호의 합에는 sin(ωt+θ/2)에 대한 정보와 cosθ(θ는 두 신호의 위상 차)에 대한 정보가 포함되어 있다. 따라서, 두 피드백 신호의 합성 신호를 검출하여, 안테나들(100,101)에 대응하는 송신 신호 간의 위상 차를 산출할 수 있다.
수신 주파수 대역을 통해 수신된 신호와 피드백 신호는 서로 다른 주파수 대역을 갖기 때문에, 신호 처리부(200)에서 두 신호를 따로 검출하여 해석할 수 있다. 신호 처리부(200)는 산출한 위상 차에 따라 하나 이상의 안테나, 예를 들어, 제2 안테나(101)의 송신 신호의 위상을 변위하기 위한 위상 제어신호를 생성하고, 위상 제어신호를 이상기(131)로 피드백하여 송신 신호의 위상을 조절할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리부(200)는 제1 안테나(100)를 기준으로 할 경우, 제1 안테나(100)와 나머지 각 안테나(101~107)의 피드백 신호의 합을 차례로 산출하고, 각 신호의 합을 분석하여 제1 안테나(100)와 각 안테나(101~107) 간의 위상 차를 산출할 수 있다. 이에 따라, 각 안테나(101~107)의 이상기(130)를 조절하여 각 안테나(101~107)로부터 원하는 위상의 신호를 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치를 구비한 안테나를 개략적으로 보여주는 구성도이다. 도 7의 실시 예를 설명함에 있어서, 도 2 및 도 6의 실시 예와 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 중복되는 설명을 생략할 수 있다. 도 7을 참조하면, 신호 처리부(200)는 제1 안테나(100)의 수신단에서 나오는 제1 피드백 신호(Rx_out1)의 진폭을 검출하는 제1 신호세기 검출부(210); 제1 신호세기 검출부(210)에서 검출한 피드백 신호(Rx_out1)의 진폭에 따라 증폭 제어신호를 생성하고, 제1 안테나(100)의 송신단 측의 가변 이득 증폭기(120)로 피드백하여, 제1 안테나(100)의 송신 신호(Tx_signal)의 진폭을 조절하는 제1 증폭기 제어부(220); 제2 안테나(101)의 수신단에서 나오는 제2 피드백 신호(Rx_out2)의 진폭을 검출하는 제2 신호세기 검출부(211); 제2 신호세기 검출부(211)에서 검출한 피드백 신호(Rx_out2)의 진폭에 따라 증폭 제어신호를 생성하고, 제2 안테나(101)의 송신단 측의 가변 이득 증폭기(121)로 피드백하여, 제2 안테나(101)의 송신 신호(Tx_signal)의 진폭을 조절하는 제2 증폭기 제어부(221); 각 안테나(100,101) 별로 나오는 피드백 신호(Rx_out1, Rx_out2)를 더하여 합성 신호를 생성하는 합성부(250); 합성 신호를 분석하여 제1 안테나(100)의 송신 신호와 제2 안테나(101)의 송신 신호 간의 위상 차를 산출하는 위상 검출부(230); 상기 송신 신호 간의 위상 차에 따라 위상 제어신호를 생성하고, 제2 안테나(101)의 송신단 측의 이상기(131)로 피드백하여, 제2 안테나(101)의 송신 신호(Tx_signal)의 위상을 조절하는 이상기 제어부(240)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 각 안테나(100~107)에서 송신되는 송신 신호의 진폭과 안테나들(101~107) 간의 위상 차를 정확하게 조절할 수 있으며, 이에 따라 배열 안테나(10)를 이용하여 스캔 빔(scanned beam)을 정확한 방향으로 송신할 수 있다. 일 실시 예에서, 신호 처리부(200)는 배열 안테나(10)를 이루는 다수의 안테나들(100~107) 별로 구비될 수도 있고, 다수의 안테나들(100~107)에 대응하여 하나로 통합되어 제공될 수도 있다. 일 실시 예로, 신호 처리부(200)는 하나 이상의 프로세서(processor)와 메모리(memory)를 구비할 수 있다. 신호 처리부(200)는 반도체 칩 형태로 제공될 수 있으며, 적은 면적으로 안테나의 위상과 진폭을 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 별도의 추가적인 피드백(feed-back) 회로를 이용하지 않고, 수신단 회로를 이용하여 안테나의 위상과 진폭을 교정할 수 있으며, 안테나 구조의 복잡성과 크기의 증가를 최소화하여 배열 안테나를 소형화하고, 전력 소모량을 줄일 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
10: 배열 안테나 100~107: 안테나
110,111: 모듈레이터 110a,111a: 오실레이터
110b,111b: 믹서 120,121: 제1 가변 이득 증폭기
130,131: 제1 이상기 140,141: 전력 증폭기
150,151: 듀플렉서 150a,151a: 방사체
160,161: 저잡음 증폭기 170,171: 제2 이상기
180,181: 제2 가변 이득 증폭기 190,191: 디모듈레이터
190a,191a: 오실레이터 190b,191b: 믹서
200: 신호 처리부 210,211: 신호세기 검출부
220,221: 증폭기 제어부 230: 위상 검출부
240: 이상기 제어부 250: 합성부

Claims (18)

  1. 안테나의 송신단으로부터의 송신 신호를 상기 안테나의 방사체로 전송하고, 상기 방사체로부터 수신된 신호를 상기 안테나의 수신단으로 전송하는 듀플렉서(duplexer); 그리고
    상기 듀플렉서를 통해 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 누설되는 누설 신호를 피드백(feed-back) 신호로 이용하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함하는 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 진폭을 검출하여 상기 송신 신호의 진폭을 조절하기 위한 증폭 제어신호를 생성하며,
    상기 송신단은, 상기 증폭 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 진폭을 가변하는 가변이득 증폭기를 포함하는 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 위상을 검출하여 상기 송신 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 제어신호를 생성하며,
    상기 송신단은, 상기 위상 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 위상을 변위하는 이상기를 포함하는 안테나의 위상 및 진폭 교정 장치.
  4. 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex)으로 신호를 송수신하는 안테나로서,
    방사체;
    상기 방사체로 송신 신호를 송신하는 송신단;
    상기 방사체를 통해 외부로부터 전송된 수신 신호를 수신하는 수신단; 그리고
    상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 누설되는 누설 신호를 피드백(feed-back) 신호로 이용하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함하는 안테나.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 송신단으로부터의 상기 송신 신호를 상기 방사체로 전송하고, 상기 방사체로부터의 상기 수신 신호를 상기 수신단으로 전송하는 듀플렉서(duplexer)를 더 포함하고,
    상기 신호 처리부는, 상기 듀플렉서를 통해 누설되는 상기 누설 신호를 이용하여 상기 제어 신호를 생성하는 안테나.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 진폭을 검출하여 상기 송신 신호의 진폭을 조절하기 위한 증폭 제어신호를 생성하며,
    상기 송신단은, 상기 증폭 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 진폭을 가변하는 가변이득 증폭기를 포함하는 안테나.
  7. 제4 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 위상을 검출하여 상기 송신 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 제어신호를 생성하며,
    상기 송신단은, 상기 위상 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 위상을 변위하는 이상기를 포함하는 안테나.
  8. 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex)으로 신호를 송수신하는 안테나로서,
    기저대역 신호를 반송파 신호와 혼합하여 변조 신호를 생성하는 모듈레이터, 상기 변조 신호를 증폭하는 제1 가변 이득 증폭기, 상기 변조 신호의 위상을 이동시키는 제1 이상기, 및 상기 제1 가변 이득 증폭기에 의해 증폭되고 상기 제1 이상기에 의해 위상 이동된 송신 신호를 증폭하는 전력 증폭기를 포함하는 송신단;
    상기 송신단으로부터의 상기 송신 신호를 송신하고, 외부로부터 수신 주파수 대역의 신호를 수신하는 방사체;
    상기 송신 신호를 상기 방사체로 전달하고, 상기 수신 주파수 대역의 신호를 상기 방사체로부터 수신하는 듀플렉서;
    상기 듀플렉서로부터 수신된 제1 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기, 상기 제1 수신 신호의 위상을 이동시키는 제2 이상기, 상기 제1 수신 신호의 진폭을 증폭하는 제2 가변 이득 증폭기, 및 복조 신호를 이용하여 상기 제1 수신 신호를 복조하여 제2 수신 신호를 생성하는 디모듈레이터를 포함하는 수신단; 그리고
    상기 듀플렉서를 통해 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 누설되는 누설 신호를 이용하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하여 상기 제1 가변 이득 증폭기 및 상기 제1 이상기 중의 적어도 하나를 제어하는 신호 처리부를 포함하는 안테나.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 누설 신호에 대응하는 상기 제2 수신 신호의 진폭이 미리 설정된 임계값 미만인 경우, 상기 신호 처리부는 상기 제1 가변 이득 증폭기의 증폭율을 높이는 증폭 제어신호를 생성하는 안테나.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 누설 신호에 대응하는 상기 제2 수신 신호의 위상이 미리 설정된 위상과 다른 경우, 상기 신호 처리부는 상기 제1 이상기의 위상 변위량을 조절하는 위상 제어신호를 생성하는 안테나.
  11. 주파수 분할 방식(Frequency Division Duplex)으로 신호를 송수신하는 다수의 안테나가 배열된 배열 안테나로서,
    각각의 안테나는,
    방사체;
    상기 방사체로 송신 신호를 송신하는 송신단;
    상기 방사체를 통해 외부로부터 전송된 수신 신호를 수신하는 수신단; 그리고
    상기 송신단으로부터의 상기 송신 신호를 상기 방사체로 전송하고, 상기 방사체로부터의 상기 수신 신호를 상기 수신단으로 전송하는 듀플렉서를 포함하며,
    상기 배열 안테나는, 상기 듀플렉서를 통해 상기 송신단으로부터 상기 수신단으로 누설되는 누설 신호를 피드백(feed-back) 신호로 이용하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하는 신호 처리부를 포함하는 배열 안테나.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 진폭을 검출하여 대응하는 각 안테나의 상기 송신 신호의 진폭을 조절하기 위한 증폭 제어신호를 생성하는 배열 안테나.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 송신단은,
    기저대역 신호를 반송파 신호와 혼합하여 변조 신호를 생성하는 모듈레이터;
    상기 변조 신호를 증폭하는 제1 가변 이득 증폭기;
    상기 변조 신호의 위상을 이동시키는 제1 이상기; 그리고
    상기 제1 가변 이득 증폭기에 의해 증폭되고 상기 제1 이상기에 의해 위상 이동된 송신 신호를 증폭하는 전력 증폭기를 포함하며,
    상기 제1 가변 이득 증폭기는, 상기 증폭 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 진폭을 가변하는 배열 안테나.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는, 상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 신호의 위상을 검출하여 상기 송신 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 제어신호를 생성하며,
    상기 제1 이상기는, 상기 위상 제어신호에 따라 상기 송신 신호의 위상을 변위하는 배열 안테나.
  15. 제11 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신단은,
    상기 듀플렉서로부터 수신된 제1 수신 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기;
    상기 제1 수신 신호의 위상을 이동시키는 제2 이상기;
    상기 제1 수신 신호의 진폭을 증폭하는 제2 가변 이득 증폭기; 그리고
    복조 신호를 이용하여 상기 제1 수신 신호를 복조하여 제2 수신 신호를 생성하는 디모듈레이터를 포함하는 배열 안테나.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는, 서로 다른 안테나로부터의 2 이상의 제2 수신 신호를 합성하여 합성 신호를 생성하고, 상기 합성 신호를 분석하여 상기 서로 다른 안테나의 서로 다른 송신 신호 간의 위상 차를 산출하며, 산출한 위상 차에 따라 하나 이상의 안테나의 송신 신호의 위상을 변위하기 위한 위상 제어신호를 생성하는 배열 안테나.
  17. 제4 항 내지 제6 항 중 어느 한 항의 안테나의 위상 및 진폭을 교정하는 방법으로서,
    상기 누설 신호에 대응하는 상기 수신단에서의 피드백 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 포함하는 신호 정보를 산출하는 단계;
    상기 신호 정보에 기초하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 그리고
    상기 제어 신호를 상기 송신단에 피드백하여, 상기 송신 신호의 진폭과 위상 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 포함하는 안테나의 위상 및 진폭 교정 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제어 신호를 생성하는 단계는,
    상기 누설 신호를 상기 수신단에서 증폭한 상기 피드백 신호의 진폭을 검출하여 상기 송신 신호의 진폭을 조절하기 위한 증폭 제어신호를 생성하는 단계; 그리고
    상기 피드백 신호의 위상을 검출하여 상기 송신 신호의 위상을 조절하기 위한 위상 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 안테나의 위상 및 진폭 교정 방법.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108292929B (zh) 2015-09-10 2020-04-28 蓝色多瑙河系统有限公司 有源阵列校准
KR102368039B1 (ko) * 2020-05-15 2022-02-28 한국과학기술원 다채널 빔포밍 시스템에서 채널 간 위상 및 이득을 보상하는 보정 회로, 이를 포함하는 다채널 빔포밍 시스템 및 이를 이용한 채널 보정 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060059740A (ko) * 2004-11-29 2006-06-02 삼성전기주식회사 누설전력을 이용한 바이어스 변조 방식 전력 증폭 장치
KR20060123350A (ko) * 2003-11-17 2006-12-01 퀠란 인코포레이티드 안테나 간섭 소거 시스템 및 방법
KR101054869B1 (ko) * 2010-06-23 2011-08-05 (주)미르와이어리스 안테나 방향 제어 장치를 위한 충전 장치 및 충전 장치를 이용한 기지국
KR20130001805A (ko) * 2011-06-28 2013-01-07 고려대학교 산학협력단 신호 누설을 활용한 테라헤르츠 대역 위상 변화 장치 및 이를 이용한 빔­포밍 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060123350A (ko) * 2003-11-17 2006-12-01 퀠란 인코포레이티드 안테나 간섭 소거 시스템 및 방법
KR20060059740A (ko) * 2004-11-29 2006-06-02 삼성전기주식회사 누설전력을 이용한 바이어스 변조 방식 전력 증폭 장치
KR101054869B1 (ko) * 2010-06-23 2011-08-05 (주)미르와이어리스 안테나 방향 제어 장치를 위한 충전 장치 및 충전 장치를 이용한 기지국
KR20130001805A (ko) * 2011-06-28 2013-01-07 고려대학교 산학협력단 신호 누설을 활용한 테라헤르츠 대역 위상 변화 장치 및 이를 이용한 빔­포밍 시스템

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