KR101553261B1

KR101553261B1 - Phase-shifter having an improoved structure

Info

Publication number: KR101553261B1
Application number: KR1020140055763A
Authority: KR
Inventors: 김상기; 김상진; 김종성
Original assignee: 주식회사 감마누
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2015-09-15

Abstract

Disclosed is a phase shifter having an improved structure. According to an embodiment of the present invention, the phase shifter shifts a phase of an input signal and then generates an output signal and includes: a substrate unit on which a pattern changing the phase of the input signal is formed in the shape of a microstrip line; and a substrate support unit which is formed in the shape of a wall, is located on a lateral side of the substrate unit, and supports the substrate unit. The phase shifter operates in the range of a predetermined frequency band or higher. The thickness of a fixated substrate satisfies an arithmetic inequality. In the arithmetic inequality, t represents the thickness of the fixated substrate, and λ_0 represents a free space wavelength with respect to the predetermined frequency.

Description

{PHASE-SHIFTER HAVING AN IMPROOVED STRUCTURE}

본 발명은 개선된 구조의 위상 가변기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복사파를 저감하여 PIM(Passive Inter Modulation) 특성을 개선하기 위해서 기판의 두께를 얇게 형성하는 경우에도 기구적 공차, 열변형, 온습도 및 납땜 등에 의해 기판에 가해지는 물리적 스트레스로 인한 악영향을 억제할 수 있는 구조를 가지는 위상 가변기에 관한 것이다.
The present invention relates to an improved phase shifter, and more particularly, to a phase shifter having an improved structure, and more particularly, to a phase shifter having an improved structure, and more particularly, And a structure capable of suppressing an adverse effect due to physical stress applied to the substrate by soldering or the like.

이동통신 시스템에서는 안테나를 통한 고출력 송신 시에 안테나의 비선형성에 의해 혼변조 신호가 발생할 수 있고, 이러한 신호가 수신단으로 유입될 수 있는데, 이렇게 발생하는 불필요한 신호가 발생하는 현상을 '수동 혼변조 왜곡(PIM, Passive Inter Modulation)'이라고 한다. 이러한 PIM 신호는 오늘날의 스마트폰과 같은 고속 데이터 서비스가 요구되는 환경에서는 수신감도를 떨어뜨려 통신불량을 야기할 수 있는데, 이와 같은 이유에서 안테나의 PIM 신호발생은 철저하게 억제되어야 한다.
In a mobile communication system, an intermodulation signal may be generated due to the nonlinearity of an antenna during high-power transmission through an antenna, and such a signal may be introduced into a receiving end. The phenomenon that unnecessary signals generated in this way are generated is called " passive intermodulation distortion PIM, Passive Inter Modulation). Such PIM signals may degrade reception sensitivity in environments requiring high-speed data services such as today's smart phones, resulting in poor communication. For this reason, generation of PIM signals of antennas must be suppressed thoroughly.

한편, 이러한 위상 가변기는 다양한 형태로 형성될 수 있는데, 최근에는 마이크로스트립 라인(Microstrip line) 형태의 기판을 포함하는 위상 가변기가 널리 사용되고 있다. 대표적인 이유는, 마이크로스트립 라인 형태의 기판(예컨대, 고정기판)을 포함하는 위상 가변기는 에칭(etching)을 통하여 유전체에 원하는 패턴 등을 쉽게 설계하는 방식으로 대량 생산에 유리하기 때문이다.
Meanwhile, such a phase changer can be formed in various forms. In recent years, a phase changer including a substrate in the form of a microstrip line has been widely used. A typical reason is that a phase shifter including a substrate in the form of a microstrip line (for example, a fixed substrate) is advantageous for mass production in such a manner that a desired pattern or the like is easily designed in the dielectric through etching.

하지만, 마이크로스트립 라인 형태의 기판을 포함하는 위상 가변기의 경우, 기판의 두께가 동일하다고 가정할 때, 저주파대역에서는 복사 손실이 아주 작아 무시할 수 있었지만, 일정 수준 이상의 고주파 대역(예컨대, 1.5 GHz 이상)에서는 주파수가 증감함에 따라 복사량이 증가하여 전달 손실을 유발한다.However, in the case of a phase shifter including a microstrip line type substrate, when the thickness of the substrate is assumed to be the same, the radiation loss is negligible in the low frequency band and can be ignored. However, ), The amount of radiation increases as the frequency increases or decreases, causing transmission loss.

또한, 위상 가변기 이전의 디바이스에서 발생하여 위상가변기에 전달되어 온 PIM 신호 또는 위상가변기의 마이크로스트립 선로 자체에서 PIM 신호가 발생할 경우, 마이크로스트립 선로로부터 복사된 PIM 신호가 주변의 인접대역 복사소자 등과 간섭을 일으키기 때문에 결국 안테나의 PIM 신호 발생을 통제할 수 없게 되는 단점이 있었다.
When the PIM signal generated in the device before the phase changer and transmitted to the phase-shifted toilet or the PIM signal of the microstrip line itself of the phase-variable toilet is generated, the PIM signal copied from the microstrip line is transmitted to the neighboring- The PIM of the antenna can not be controlled in the end.

전술한 문제점을 해결하기 위해서 마이크로스트립 라인 형태의 기판의 두께를 얇게 형성함으로써 복사 손실을 줄이는 방안을 고려할 수 있다. 그러나, 기판의 두께가 얇아짐에 따라 기판은 입출력 케이블과의 연결을 위한 납땜 작업 시, 기판은 입출력 케이블에 의한 눌림 및 입출력 케이블의 장력(tension)에 의한 변형 및 스트레스를 받을 수 있다. 즉, 기판이 얇아질수록 상대적으로 큰 기구적 변형이 유발되고, 기구적 스트레스에 의해 PIM(Passive Intermodulation) 특성이 악화된다는 문제점이 존재한다.In order to solve the above-mentioned problem, it is possible to consider a method of reducing a radiation loss by forming a thin substrate of a microstrip line type. However, as the thickness of the substrate becomes thinner, the substrate may be subject to deformation and stress due to the pressing of the input / output cable and the tension of the input / output cable during the soldering operation for connection with the input / output cable. That is, as the substrate becomes thinner, a relatively large mechanical deformation is caused, and the PIM (passive intermodulation) characteristic deteriorates due to mechanical stress.

이에 따라, 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 개선된 구조를 갖는 위상 가변기의 개발이 요구되고 있다.
Accordingly, development of a phase changer having an improved structure for solving the above-mentioned problems is required.

대한민국 특허공개공보 제10-2013-0044887호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0044887

본 발명은 전술된 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 안테나 내부에서 수동 혼변조 왜곡(PIM, Passive Inter Mdulation)의 발생을 억제시키는 구조를 갖는 위상 가변기를 제공하고자 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a phase shifter having a structure for suppressing passive intermodulation (PIM) in an antenna, .

또한, 복사 손실을 줄이기 위해서 기판의 두께를 얇게 형성하는 경우에도 기구적 공차, 열변형, 온도 및 습도로 인해 직간접적으로 유발되는 기판의 변형을 억제시키고자 한다.In addition, in order to reduce the radiation loss, even when the thickness of the substrate is made thin, it is desired to suppress deformation of the substrate caused directly or indirectly due to mechanical tolerance, thermal deformation, temperature and humidity.

또한, 입출력케이블과의 납땜 작업 시 입출력케이블의 장력(tension)으로 인하여 기판에 인가되는 스트레스를 균일하게 분산시키고 위상 가변기의 전체적인 내구성을 향상시키고자 한다.In addition, during the soldering work with the input / output cable, the stress applied to the substrate is uniformly dispersed due to the tension of the input / output cable, and the overall durability of the phase changer is improved.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical object of the present invention is not limited to the above-mentioned technical objects and other technical objects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

본 발명의 일 측면에 의하면, 입력신호의 위상을 가변하여 출력신호를 생성하는 위상 가변기에 있어서, 입력신호의 위상을 가변하는 입출력 패턴이 마이크로스트립 선로(Microstrip line) 형태로 형성되는 고정기판 및 이동기판이 구비되는 기판부;를 포함하고, 기 설정된 주파수 이상의 대역에서 동작하며, 상기 고정기판의 두께는 하기의 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는, 위상 가변기가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a phase shifter for generating an output signal by varying a phase of an input signal, the phase shifter including: a fixed substrate on which an input / output pattern for varying a phase of an input signal is formed in a microstrip line; And a substrate portion on which a substrate is provided, wherein the substrate is operated in a band over a predetermined frequency, and the thickness of the fixed substrate satisfies the following equation.

[수학식][Mathematical Expression]

상기 t는 고정기판의 두께이고, λ₀는 상기 기 설정된 주파수에 대한 자유공간 파장을 의미함.T is the thickness of the fixed substrate, and? ₀ is the free space wavelength with respect to the predetermined frequency.

또한, 월(wall) 형상으로 상기 고정기판의 측면에 밀착되어 상기 고정기판을 지지하는 적어도 2개 이상의 기판 지지부;를 더 포함하고, 상기 기판 지지부는 상호 분리되는 형상의 구조일 수 있다.Further, the apparatus may further include at least two substrate supporting portions which are in close contact with a side surface of the fixed substrate in a wall-like shape to support the fixed substrate, and the substrate supporting portions may be configured to be separated from each other.

또한, 상기 고정기판에 형성되는 제1 체결홀과 상기 기판 지지부에 형성되는 제2 체결홀을 통해 반사판에 장착될 수 있다.The first fastening hole formed in the fixed substrate and the second fastening hole formed in the substrate supporting portion may be mounted on the reflector.

또한, 상기 고정기판의 하면에는 접지면이 형성되고, 상기 기판 지지부는, 입출력케이블의 일 말단이 독립적으로 수용되는 결합홈; 상기 결합홈의 외측 가장자리로부터 수평 방향으로 연장되는 보조 지지부; 및 상기 결합홈의 내측 가장자리 하부로부터 수평 방향으로 돌출되어 상기 접지면과 연결되는 접지돌기;를 포함할 수 있다.Also, a ground plane is formed on the lower surface of the fixed substrate, and the substrate supporting portion includes: a coupling groove in which one end of the input / output cable is independently accommodated; An auxiliary support extending horizontally from an outer edge of the coupling groove; And a grounding protrusion protruding horizontally from the bottom of the inner edge of the coupling groove and connected to the grounding surface.

또한, 상기 고정기판 및 이동기판으로부터 복사되는 복사파를 차폐시키기 위한 도체 커버;를 더 포함하고, 상기 도체 커버에 형성되는 고정홀과 상기 기판 지지부에 형성되는 체결홈이 상호 조립될 수 있다.
The conductive cover may further include a conductive cover for shielding a radiation wave radiated from the fixed substrate and the movable substrate. The fixing hole formed in the conductive cover and the coupling groove formed in the substrate supporting portion may be assembled together.

본 발명의 일 실시예에 따르면 안테나 내부에서 수동 상호변조 신호(PIMD, Passive Inter Mdulation Dstortion)의 발생을 억제시키는 구조를 갖는 위상 가변기를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a phase changer having a structure for suppressing the occurrence of passive intermodulation (PIMD) within an antenna.

또한, 복사 손실을 줄이기 위해서 기판의 두께를 얇게 형성하는 경우에도 온도 및 습도로 인해 직간접적으로 유발되는 기판의 변형을 억제시킬 수 있다.In addition, even if the thickness of the substrate is reduced to reduce the radiation loss, the deformation of the substrate caused directly or indirectly due to temperature and humidity can be suppressed.

또한, 입출력케이블과의 납땜 작업 시 입출력케이블의 장력(tension)으로 인하여 기판에 인가되는 스트레스를 균일하게 분산시키고 위상 가변기의 전체적인 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, the stress applied to the substrate can be uniformly dispersed due to the tension of the input / output cable during the soldering work with the input / output cable, and the overall durability of the phase changer can be improved.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and various effects can be included within the scope of what is well known to a person skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위상 가변기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 마이크로스트립 라인 형태로 형성되는 위상 가변기의 예시를 나타내는 예시도이다.
도 3은 입출력케이블이 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 가변기에서 수용되는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3에서 본 발명의 실시예에 따른 위상 가변기의 고정기판과 입출력케이블이 연결되는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 고정기판과 기판 지지부가 반사판에 조립되는 구조를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도체 커버를 포함하는 위상 가변기를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a phase shifter according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing an example of a phase shifter formed in the form of a microstrip line.
3 is a perspective view showing an input / output cable accommodated in a phase changer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state where a fixed substrate and an input / output cable of a phase shifter according to an embodiment of the present invention are connected to each other in FIG.
5 is a perspective view showing a structure in which a fixed substrate and a substrate supporting part are assembled to a reflection plate according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating a phase shifter including a conductor cover according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 임의의 실시예는 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
The embodiments disclosed herein should not be construed or interpreted as limiting the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art that the description including the embodiments of the present specification has various applications. Accordingly, it is intended that the scope of the invention be limited not by the claims, but rather by the appended claims, rather than by the claims. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위상 가변기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 마이크로스트립 라인 형태로 형성되는 위상 가변기의 예시를 나타내는 예시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a phase shifter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exemplary view showing an example of a phase shifter formed in a microstrip line form.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 위상 가변기는 기판부(100) 및 기판 지지부(200)를 포함하여 기 설정된 주파수 이상의 대역에서 동작할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, the phase shifter according to the first embodiment of the present invention may include a substrate unit 100 and a substrate support unit 200, and may operate in a band over a predetermined frequency.

기판부(100)는 입력신호의 위상을 가변하는 패턴이 마이크로스트립 선로(Microstrip line) 형태로 형성된다. 이러한 기판부(100)는 마이크로스트립 라인 형태로 형성되는 고정기판(110) 및 마이크로스트립 라인 형태로 형성되고, 고정기판(110)의 상부에 위치하여 고정기판(110)과 함께 위상 가변 선로를 동적으로 형성하는 이동기판(120)을 포함할 수 있다.
In the substrate unit 100, a pattern for varying the phase of an input signal is formed in the form of a microstrip line. The substrate unit 100 is formed in the form of a microstrip line and a microstrip line. The substrate unit 100 is positioned on the upper surface of the fixed substrate 110, (Not shown).

구체적으로, 고정기판(110)은 마이크로스트립 형태로 형성되는 기판으로서, 위치가 가변되지 않고 고정된 형태로 형성되는 기판이다. 이러한 고정기판(110)은, 이동기판(120)과 함께 '신호의 위상을 가변시키기 위한 위상 가변 선로'를 동적으로 형성하는데, 이를 위해 일면에 형성되는 입출력패턴(111)은 입력 패턴과 출력 패턴을 적어도 하나 이상씩 포함할 수 있다.Specifically, the fixed substrate 110 is a substrate formed in a microstrip shape, and is formed in a fixed shape without changing the position. The fixed substrate 110 dynamically forms a 'phase variable line for varying the phase of a signal' together with the movable substrate 120. For this purpose, the input / output pattern 111 formed on one surface includes an input pattern and an output pattern As shown in FIG.

이동기판(120)은 고정기판(110)과는 달리 고정되지 않고 가변적으로 운동(직선 운동 또는 중심축을 기준으로 회전 운동) 가능한 형태로 형성되는 기판으로서, 고정기판(110)과 마찬가지로 마이크로스트립 라인 형태로 형성되는 기판이다. 이러한 상기 이동기판(120)의 일면에는 선로 패턴(121)이 형성됨으로써, 고정기판(110)과 함께 '신호의 위상을 가변시키기 위한 위상 가변 선로'를 동적으로 형성할 수 있다.
Unlike the fixed substrate 110, the movable substrate 120 is not fixed but is formed in a form capable of variable movement (linear movement or rotational movement with respect to the central axis). Like the fixed substrate 110, . A line pattern 121 is formed on one surface of the moving substrate 120 to dynamically form a 'phase variable line for varying the phase of a signal' together with the fixed substrate 110.

이러한 고정기판(110) 및 이동기판(120)은, 절연막(미도시)을 경계로 서로 맞닿는 형태로 배치되는 것이 바람직한데, 구체적으로 입출력패턴(111)이 형성된 고정기판(110)의 상면 및 선로 패턴(121)이 형성된 이동기판(120)의 하면이 절연막을 경계로 대향하도록 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 배치를 통해 입출력패턴 및 선로 패턴이 커패시티브 커플링(Capacitive Coupling) 됨에 따라 '신호의 위상을 가변시키기 위한 위상 가변 선로'가 형성되는 것이다. The fixed substrate 110 and the movable substrate 120 are preferably arranged so as to be in contact with each other with an insulating film (not shown) as a boundary. More specifically, It is preferable that the lower surface of the movable substrate 120 on which the pattern 121 is formed is disposed so as to face the insulating film as a boundary. As a result of the capacitive coupling of the input / output pattern and the line pattern through this arrangement, a 'phase variable line for varying the phase of the signal' is formed.

구체적으로, 이동기판(120)의 운동에 의해 고정기판(110)의 입력 패턴으로부터 각 출력 패턴에 이르는 물리적인 거리는 변화되고, 이에 따라 각 출력 신호의 위상이 가변 되는 정도를 변화시킬 수 있다. 또한, 고정기판(110) 및 이동기판(120)은 원형 타입 및 트롬본 타입(Trombone Type) 등을 포함하는 다양한 타입으로 형성될 수 있다. Specifically, the physical distance from the input pattern of the fixed substrate 110 to each output pattern is changed by the movement of the movable substrate 120, and thus the degree of variation of the phase of each output signal can be changed. The fixed substrate 110 and the movable substrate 120 may be formed in various types including a circular type and a trombone type.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 고정기판의 두께는 하기의 수학식 1을 만족하는 두께로 형성될 수 있다. Meanwhile, according to the embodiment of the present invention, the thickness of the fixed substrate may be formed to a thickness satisfying the following expression (1).

여기서, 상기 t는 고정기판의 두께이고, λ₀는 상기 기 설정된 주파수에 대한 자유공간 파장을 의미한다. 이때, 파장(λ₀)은 빛의 전파속도(c)를 주파수(f)로 나눈 값이다. 일 예로서, 빛의 전파속도(c)는 3*10⁸(m/s)이므로, 기 설정된 주파수(f)가 2GHz인 경우 자유공간 파장(λ₀)은 150mm이며, 이를 상기 수학식 1에 대입하면 고정기판의 두께(t)는 1.25mm 미만의 값을 갖게 된다. 종래 기술에 따른 위상 가변기는 대부분 약 1.6mm 이상의 두께를 갖는 고정기판을 포함하는데, 고정기판의 두께가 커질수록 복사파가 커지는 상관관계가 있기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 고정기판(110)의 두께를 수학식 1을 만족시키도록 얇게 형성함으로써 복사파를 현격히 저감할 수 있는 장점이 있다.Here, t is the thickness of the fixed substrate, and? ₀ is the free space wavelength with respect to the predetermined frequency. At this time, the wavelength? ₀ is a value obtained by dividing propagation speed c of light by frequency f. For example, since the propagation speed c of the light is 3 * 10 ⁸ (m / s), the free space wavelength λ ₀ is 150 mm when the predetermined frequency f is 2 GHz, The thickness t of the fixed substrate has a value less than 1.25 mm. The phase shifter according to the related art includes a fixed substrate having a thickness of about 1.6 mm or more. Since the correlation is increased as the thickness of the fixed substrate is increased, the radiation wave is increased. In the embodiment of the present invention, It is advantageous that the radiation wave can be remarkably reduced by making the thickness thinner to satisfy the expression (1).

또한, 고정기판(110) 및 이동기판(120)은 하나의 위상 가변기에 각각 복수개가 포함될 수도 있다. 이에 따라, 다중 대역 신호 또는 다중 편파 신호의 위상을 동시에 가변시킬 수 있다. In addition, the fixed substrate 110 and the movable substrate 120 may be included in a single phase changer, respectively. Accordingly, the phase of the multi-band signal or the multi-polarized signal can be varied at the same time.

기판 지지부(200)는 월(wall) 형상으로 기판부의 측면에 밀착되어 기판부를 지지하는 역할을 하는 구성이다. 즉, 기판 지지부(200)는 소정의 폭으로 고정기판(110)의 측면에 밀착되는 형상의 구조를 가질 수 있다. 이러한 기판 지지부(200)는 바람직하게는 금속 재질로 다이캐스팅(die casting) 기법을 이용하여 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The substrate supporting part 200 is configured to closely contact the side surface of the substrate part in a wall shape to support the substrate part. That is, the substrate supporting part 200 may have a structure in which the substrate supporting part 200 is in close contact with the side surface of the fixed substrate 110 with a predetermined width. The substrate support 200 may be formed of a metal material using a die casting technique, but is not limited thereto.

한편, 고정기판(110)의 두께가 얇아질수록 기판 지지부(200)와의 기구적인 공차에 의한 변형 및 스트레스 문제가 발생할 수 있으며, 입출력케이블(400)을 납땜하는 경우에 누름에 의한 변형이나 입출력케이블(400)의 장력(tension)에 의한 변형과 스트레스 문제도 발생할 수 있다. 또한, 금속재질의 기판 지지부(200)가 끊어지는 부분이 없이 일체형 구조로 형성되면, 온습도의 변화에 의한 변형이 고정기판(110)에 스트레스를 인가한다는 문제점이 있을 수 있다. 이러한 기판 지지부(200)의 변형과 스트레스로 인해 결국 PIM(Passive Intermodulation) 특성을 개선하는 데에 어려움으로 작용할 수 있다.
As the thickness of the fixed substrate 110 becomes thinner, deformation and stress due to mechanical tolerances with the substrate support 200 may occur. When the input / output cable 400 is soldered, Deformation and stress may also occur due to the tension of the spring 400. In addition, if the metal substrate support 200 is formed as a unitary structure without a break, there may be a problem that stress due to a change in temperature and humidity is applied to the fixed substrate 110. Such deformation and stress of the substrate support 200 may cause difficulty in improving the PIM (Passive Intermodulation) characteristic.

이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 위상 가변기는 도 1에 도시된 바와 같이 상호 분리된 복수개의 기판 지지부(200)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 고정기판(110)의 측면 중 일부와 밀착되는 복수개의 기판 지지부(200)가 서로 분리 이격된 구조를 가질 수 있다.Accordingly, the phase changer according to the embodiment of the present invention may include a plurality of substrate supports 200 separated from each other as shown in FIG. Specifically, a plurality of substrate supporting portions 200 closely contacting a part of the side surface of the fixed substrate 110 may be separated from each other.

도 1 및 2를 참조하면, 우선 고정기판(110)의 입출력패턴(111)은 복수개가 구비될 수 있고, 상기 복수개의 입출력패턴(111)은 고정기판(110)의 가장자리 중 적어도 두 방향을 향하도록 인출되어 각각 입출력케이블(400)과 연결될 수 있다. 1 and 2, a plurality of input / output patterns 111 of the fixed substrate 110 may be provided, and the plurality of input / output patterns 111 may extend in at least two directions of the edges of the fixed substrate 110 And can be connected to the input / output cable 400, respectively.

여기서 고정기판(110)의 가장자리를 향하는 방향이란, 예컨대 고정기판(110)의 중심을 기준으로 좌측과 우측을 향하는 방향이거나, 고정기판(110)이 다각형인 경우 어느 한 모서리를 향하는 방향일 수 있으며, 고정기판(110)이 원형인 경우 회전축으로부터 일정 범위(90도) 마다 하나의 방향(즉, 총 4가지 ?향)인 것으로 정의할 수 있다. 도 3에는 고정기판(110)의 복수개 패턴(111)이 제1 방향(예, 좌측 방향)과 제2 방향(예, 우측 방향)으로 각각 4개씩 인출되어 각각 입출력케이블(400)과 연결되는 것으로 도시되어 있으나 이는 설명 상 편의를 위한 것일뿐 패턴(111)의 갯수와 인출되는 방향을 한정하는 것은 아니다.Here, the direction toward the edge of the fixed substrate 110 may be, for example, a direction toward the left and right with respect to the center of the fixed substrate 110, or a direction toward an edge when the fixed substrate 110 is polygonal , And when the fixed substrate 110 is circular, it can be defined as one direction (that is, four directions in total) for every predetermined range (90 degrees) from the rotation axis. 3, a plurality of patterns 111 of the fixed substrate 110 are drawn out in four directions in a first direction (for example, left direction) and a second direction (for example, right direction) and connected to the input / output cable 400 But it is for convenience of description only and does not limit the number of patterns 111 and the direction in which they are drawn.

즉, 동일 방향으로 인출된 입출력패턴들을 하나의 그룹으로 가정하면 다른 방향으로 인출되는 입출력패턴들로 구성된 그룹과 구별되고, 서로 이격된 복수의 기판 지지부(200) 각각은 하나의 그룹을 입출력케이블(400)과 전기적으로 연결시키는 구조로 형성될 수 있다. That is, assuming a group of input / output patterns drawn in the same direction, the plurality of substrate support parts 200 separated from each other are grouped into input / output patterns drawn out in different directions, 400 of the first embodiment.

일 예로서, 도 1을 참조하면, 기판 지지부(200)는 서로 분리 이격된 제1 기판 지지부(210) 및 제2 기판 지지부(220)를 포함할 수 있고, 이러한 제1 기판 지지부(210) 및 제2 기판 지지부(220)는 각각 좌측으로 인출된 4개의 패턴이 형성된 가장자리와 우측으로 인출된 4개의 패턴이 형성된 가장자리와 맞닿은 고정기판(110)의 측면에 독립적으로 밀착되는 것을 확인할 수 있다.1, the substrate support 200 may include a first substrate support 210 and a second substrate support 220 that are spaced apart from one another and the first substrate support 210 and / The second substrate supporting part 220 is independently adhered to the side of the fixed substrate 110 abutted with the edges formed with the four patterns drawn to the left and the four patterns drawn to the right side.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 위상 가변기에 있어서, 복수개의 기판 지지부(200)가 상호 이격된 분리형 구조로 고정기판(110)에 장착됨으로써, 기판 지지부(200)와의 기구적인 공차에 의한 변형 및 스트레스를 억제할 수 있다. 또한, 온도 및 습도 등의 동작 환경이 바뀌는 경우에, 기판 지지부(200)가 일체형 구조를 갖는 구조에 비하여 고정기판(110)의 변형을 상대적으로 억제할 수 있으며, 이를 통해 PIM(Passive Intermodulation) 특성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.In the phase changer according to the embodiment of the present invention, since the plurality of substrate supporting portions 200 are mounted on the fixed substrate 110 in a separated structure separated from each other, deformation and stress due to mechanical tolerances with the substrate supporting portion 200 Can be suppressed. In addition, when the operating environment such as temperature and humidity changes, the deformation of the fixed substrate 110 can be relatively restrained as compared with the structure in which the substrate supporting unit 200 has the integral structure, and the PIM (Passive Intermodulation) And the like can be further improved.

또한, 기판 지지부(200)가 고정기판(110)의 양 측면부를 안정적으로 고정시킬 수 있는 구조를 가지므로, 복사파를 저감하기 위해서 고정기판(110)의 두께를 얇게 형성할 수 있다.
In addition, since the substrate supporting unit 200 has a structure capable of stably fixing both side portions of the fixed substrate 110, the thickness of the fixed substrate 110 can be reduced to reduce the radiation wave.

도 3은 입출력케이블(400)이 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 가변기에서 수용되는 모습을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에서 본 발명의 실시예에 따른 위상 가변기의 고정기판(110)과 입출력케이블(400)이 연결되는 모습을 나타내는 단면도이다. 이때, 입출력케이블(400)은 입력케이블과 출력케이블을 모두 지칭할수도 있으나, 입력케이블 또는 출력케이블 중 어느 하나만을 지칭하는 의미로도 해석될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. 이러한 입출력케이블(400)로는 바람직하게는 동축 케이블(coaxial cable)을 이용할 수 있다.FIG. 3 is a perspective view illustrating an input / output cable 400 accommodated in a phase changer according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a fixed substrate 110 And the input / output cable 400 are connected to each other. At this time, the input / output cable 400 may refer to both the input cable and the output cable, but it should be understood that the input / output cable 400 can also be interpreted to mean either the input cable or the output cable. As the input / output cable 400, a coaxial cable may be preferably used.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 위상 가변기에 포함된 고정기판(110)의 하면에는 접지면(300)이 형성될 수 있다. 이러한 접지면(300)은 고정기판(110)에 형성된 입출력패턴(111)과 연결되는 입출력케이블(400)을 접지시키는 구성이다. 3 and 4, a ground plane 300 may be formed on the lower surface of the fixed substrate 110 included in the phase changer according to the embodiment of the present invention. The ground plane 300 is configured to ground the input / output cable 400 connected to the input / output pattern 111 formed on the fixed substrate 110.

기판 지지부(200)는 결합홈(201), 보조 지지부(202) 및 접지돌기(203)를 포함할 수 있다. The substrate support 200 may include an engagement groove 201, an auxiliary support 202, and a grounding protrusion 203.

우선 결합홈(201)은 각 입출력케이블(400)의 일 말단을 독립적으로 수용하는 구성이다. 도 4를 참조하면, 하나의 결합홈(201)마다 하나의 입출력케이블(400)의 일 말단이 배치될 수 있음을 확인할 수 있다. 구체적으로, 입출력케이블(400)(예, 동축케이블)의 내부 도체(410)는 고정기판(110)의 입출력패턴(111)과 연결되고, 외부 도체(420)는 기판 지지부(200)에 의해 수용되는 것을 확인할 수 있다. 결합홈(201)은 입출력케이블(400)이 위에서 아래로 간단하게 안착될 수 있는 형상을 가지므로, 종래에 비하여 납땜 등의 작업에 대한 효율성을 증대할 수 있다.First, the coupling groove 201 is configured to accommodate one end of each input / output cable 400 independently. Referring to FIG. 4, it can be seen that one end of one input / output cable 400 can be arranged for each coupling groove 201. Specifically, the inner conductor 410 of the input / output cable 400 (e.g., coaxial cable) is connected to the input / output pattern 111 of the fixed substrate 110, and the outer conductor 420 is received by the substrate support 200 . Since the coupling groove 201 has a shape in which the input / output cable 400 can be easily mounted from the top to the bottom, it is possible to increase the efficiency of work such as soldering.

보조 지지부(202)는 각 결합홈(201)의 외측 가장자리로부터 수평 방향으로 연장되는 형상으로 형성되는 구성이다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 보조 지지부(202)는 결합홈(201)으로부터 상기 기판 지지부(200)와 고정기판(110)의 측면이 맞닿은 방향의 반대 측으로 소정 길이만큼 연장된 구조를 갖는다. 이 경우, 보조 지지부(202)는 결합홈(201)과 함께 입출력케이블(400)을 2중으로 지지하는 역할을 할 수 있다. 이러한 결합홈(201)과 보조 지지부(202)의 2중 지지 구조를 통해, 입출력케이블(400)의 유동에 따른 외력이 내부 도체(410)와 고정기판(110)의 패턴(111)이 납땜(500)으로 연결된 부분에 전달되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The auxiliary supporting portion 202 is formed in a shape extending in the horizontal direction from the outer edge of each engaging groove 201. [ 3, the auxiliary supporting portion 202 has a structure in which the substrate supporting portion 200 is extended from the coupling groove 201 by a predetermined length to the opposite side of the side faces of the fixing substrate 110 . In this case, the auxiliary supporting portion 202 can serve to support the input / output cable 400 in a double manner together with the coupling groove 201. Output cable 400 is connected to the internal conductor 410 and the pattern 111 of the fixed substrate 110 through the double supporting structure of the coupling groove 201 and the auxiliary supporting portion 202, 500 of the first embodiment.

접지돌기(203)는 결합홈(201)의 내측 가장자리 하부로부터 수평 방향으로 돌출되어 접지면(300)과 납땜(500) 방식을 통해 연결되는 구성이다. 구체적으로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 접지돌기(203)는 결합홈(201)의 하부로부터 상기 기판 지지부(200)와 고정기판(110)의 측면이 맞닿은 방향으로 소정 길이만큼 돌출 연장된 구조를 갖는다. 이러한 접지돌기(203)에 의해 입출력케이블(400)의 외부 도체(420)가 접지면(300)을 통해 접지될 수 있음과 아울러, 고정기판(110)의 하면을 지지할 수 있는 효과가 있다. 즉, 기판 지지부(200)의 몸체는 고정기판(110)의 측면을 지지하고, 접지돌기(203)는 고정기판(110)의 하면 일부를 지지함으로써 위상 가변기의 전체적인 구조적 안정성을 강화할 수 있는 장점이 있다.
The grounding protrusion 203 protrudes horizontally from the bottom of the inner edge of the coupling groove 201 and is connected to the ground plane 300 through a soldering (500) method. 5B, the grounding protrusion 203 protrudes from the bottom of the coupling groove 201 by a predetermined length in a direction in which the side surfaces of the substrate supporting portion 200 and the fixed substrate 110 are in contact with each other. . The grounding protrusion 203 can ground the outer conductor 420 of the input / output cable 400 through the ground plane 300 and can support the lower surface of the fixed substrate 110. That is, the body of the substrate supporting part 200 supports the side surface of the fixed substrate 110, and the grounding protrusion 203 supports part of the lower surface of the fixed substrate 110, thereby enhancing the overall structural stability of the phase changer .

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 고정기판(110)과 기판 지지부(200)가 반사판(800)에 조립되는 구조를 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating a structure in which a fixed substrate 110 and a substrate supporting unit 200 are assembled to a reflector 800 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 고정기판(110)의 가장자리 측에는 적어도 하나 이상의 제1 체결홀(112)이 형성될 수 있고, 기판 지지부(200)에는 상기 제1 체결홀(112)과 수직으로 대향하는 위치에 적어도 하나 이상의 제2 체결홀(204)이 형성될 수 있으며, 반사판(800)에는 제1 체결홀(112) 및 제2 체결홀(204)과 수직으로 대향하는 위치에 반사판 고정홀(801)이 형성될 수 있다. 5, at least one first coupling hole 112 may be formed at the edge of the fixed substrate 110, and a plurality of holes may be formed in the substrate supporting portion 200 at positions vertically opposed to the first coupling holes 112 At least one second fixing hole 204 may be formed in the reflection plate 800. The reflection plate 800 may have a reflector fixing hole 801 at a position vertically opposed to the first fixing hole 112 and the second fixing hole 204, Can be formed.

제1 및 3 체결홀과 반사판 고정홀(801)이 수직으로 나란하게 배치되도록 고정기판(110), 기판 지지부(200) 및 반사판(800)을 위치시킨 후 핀 또는 나사 등을 통해 상호 고정시킴으로써, 위상 가변기를 반사판과 안정적으로 조립할 수 있다.
The fixing plate 110, the substrate support 200 and the reflection plate 800 are positioned and fixed to each other via pins or screws so that the first and third coupling holes and the reflection plate fixing holes 801 are arranged in parallel to each other, The phase changer can be stably assembled with the reflector.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 도체 커버(230)를 포함하는 위상 가변기를 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a phase shifter including a conductor cover 230 according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 위상 가변기는 도체 커버(230)를 더 포함할 수 있다. 이러한 도체 커버(230)는 고정 기판(110) 또는 이동 기판(120)의 복사(Radiation)를 차폐시키기 위한 구성이다. 구체적으로, 도체 커버(230)는 전술한 수학식 1을 만족하는 얇은 두께의 고정기판(110)을 사용하는 경우에도 미소하게 외부로 유출되어 안테나의 성능을 저하시킬 수 있는 복사파를 완벽히 차단시키는 역할을 한다. 이로써, 도 6에 도시된 도체 커버(230)를 포함하는 위상 가변기는 복사에 의한 F/B 손실을 제거 또는 감소시킬 수 있는다. Referring to FIG. 6, the phase changer according to an embodiment of the present invention may further include a conductor cover 230. The conductor cover 230 is a structure for shielding the radiation of the fixed substrate 110 or the movable substrate 120. Specifically, even when the fixed substrate 110 having a small thickness satisfying the above-described Equation (1) is used, the conductor cover 230 completely flows out to the outside to completely shield the radiation wave, It plays a role. Thus, the phase shifter including the conductor cover 230 shown in FIG. 6 can eliminate or reduce the F / B loss due to radiation.

한편, 도체 커버(230)에는 도 6에 도시된 바와 같이 고정홀(231)이 형성될 수 있는데, 상기 고정홀(231)은 기판 지지부(200)에 형성되는 체결홈(205)과 수직으로 맞닿게 배치되어 스크류(screw) 나사 또는 기타 체결부재에 의해 고정될 수 있다. 이로써, 도체 커버(230)와 기판 지지부(200)가 서로 안정적으로 조립되어 복사파 차단 성능을 확보할 수 있다.6, a fixing hole 231 may be formed in the conductive cover 230. The fixing hole 231 may be perpendicular to the coupling groove 205 formed in the substrate supporting portion 200, And can be fixed by a screw or other fastening member. As a result, the conductor cover 230 and the substrate support 200 can be stably assembled to each other to secure a radiation wave blocking performance.

이하에서 살펴본 본 발명의 실시예들에 따른 위상 가변기는, 신호의 위상을 변화시킬 필요가 있는 다양한 기기들에 설치될 수 있지만, 바람직하게는 이동통신 시스템의 섹터 안테나 내부에 설치될 수 있다. 최근, 이러한 섹터 안테나 분야에서 고주파 대역(1.5 GHz 이상)의 활용이 증가하고 있기 때문이다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 위상 가변기는 1.5GHz 이상의 주파수 대역에서 동작하도록 기 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The phase changer according to embodiments of the present invention may be installed in various devices that need to change the phase of a signal, but may be installed inside a sector antenna of a mobile communication system. Recently, the use of the high frequency band (1.5 GHz or more) in the sector antenna field is increasing. That is, the phase changer according to embodiments of the present invention may be configured to operate in a frequency band of 1.5 GHz or more, but is not limited thereto.

이상에서 기재된 "포함하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. It is to be understood that the term "comprising" and / or " comprising " as used herein means that the constituent element may be implanted unless specifically stated to the contrary, .

위에서 설명된 본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
The embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 기판부 110: 고정기판
111: 입출력패턴 112: 제1 체결홀
120: 이동기판 121: 선로 패턴
200: 기판 지지부 201: 결합홈
202: 보조 지지부 203: 접지돌기
204: 제2 체결홀 205: 체결홈
210: 제1 기판 지지부 220: 제2 기판 지지부
230: 도체 커버 231: 고정홀
300: 접지면 400: 입출력케이블
410: 내부 도체 420: 외부 도체
430: 피복 500: 납땜
800: 반사판 801: 반사판 고정홀100: substrate portion 110: fixed substrate
111: input / output pattern 112: first fastening hole
120: moving substrate 121: line pattern
200: substrate supporting portion 201: engaging groove
202: auxiliary supporting portion 203: grounding projection
204: second fastening hole 205: fastening groove
210: first substrate supporting part 220: second substrate supporting part
230: conductor cover 231: fixing hole
300: ground plane 400: input / output cable
410: inner conductor 420: outer conductor
430: Cloth 500: Solder
800: Reflector plate 801: Reflector plate fixing hole

Claims

A phase shifter for generating an output signal by varying a phase of an input signal,
A substrate unit including a fixed substrate and a movable substrate, the input and output patterns varying the phase of the input signal are formed in a microstrip line shape;
And operates in a band above a predetermined frequency, and the thickness of the fixed substrate satisfies the following equation: < EMI ID = 5.0 >
[Mathematical Expression]

T is the thickness of the fixed substrate, and? ₀ is the free space wavelength with respect to the predetermined frequency.

The method according to claim 1,
At least two or more substrate supporting portions which are in close contact with a side surface of the fixed substrate in a wall shape to support the fixed substrate;
Further comprising:
Wherein the substrate supports are separated from each other.

3. The method of claim 2,
Wherein the first and second fastening holes are formed in the fixed substrate and the substrate support, respectively.

The method of claim 3,
A ground plane is formed on a lower surface of the fixed substrate,
The substrate-
A coupling groove in which one end of the input / output cable is accommodated independently;
An auxiliary support extending horizontally from an outer edge of the coupling groove; And
A ground protrusion protruding in a horizontal direction from a lower portion of an inner edge of the coupling groove and connected to the ground plane;
&Lt; / RTI >

The method according to claim 1,
A conductive cover for shielding a radiation wave radiated from the fixed substrate and the movable substrate;
Further comprising:
Wherein a fixing hole formed in the conductor cover and a coupling groove formed in the substrate supporting portion are assembled together.