KR101682620B1

KR101682620B1 - 위상배열 안테나모듈

Info

Publication number: KR101682620B1
Application number: KR1020150147895A
Authority: KR
Inventors: 이우상; 신진우; 소준호; 최준호
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2016-12-05

Abstract

본 발명은 위상배열 안테나모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 가공 및 제작이 용이할 뿐만 아니라 조립을 신속하게 수행할 수 있어서 생산원가를 절감할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있으며, 자체적으로 방열특성을 갖도록 함으로써 구조가 간결, 단순하고 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 손상 및 파손되더라도 부분적인 교체가 가능하도록 한 위상배열 안테나모듈에 관한 것이다.

Description

위상배열 안테나모듈{ANTENNA MODULE FOR WIDERBAND PHASED ARRAY ANTENNA}

본 발명은 위상배열 안테나모듈에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 가공 및 제작이 용이할 뿐만 아니라 조립을 신속하게 수행할 수 있어서 생산원가를 절감할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있으며, 자체적으로 방열특성을 갖도록 함으로써 구조가 간결, 단순하고 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 손상 및 파손되더라도 부분적인 교체가 가능하도록 한 위상배열 안테나모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 위상배열 시스템은 안테나를 회전 및 경사시켜 전자파 빔의 형성과 전파 방향을 조정하는 기계적인 안테나 대신 전자적으로 위상을 조정할 수 있는 다수의 안테나 배열을 조합시켜서 전방위에 대하여 기계적인 구동 장치가 없이 전파 빔을 조정함으로써 물체의 탐지와 추적이 가능한 안테나 시스템이다.

또한, 위상배열 시스템은 다수의 안테나가 가로 및 세로방향으로 배열되어 조합된 위상배열 안테나가 사용되고 있다. 이러한 위상배열 안테나는 안테나 빔을 조합하고 조향시키기 위하여 안테나를 움직이지 않고 배열 조합내의 각각 배열안테나의 출력에 대한 상대적인 위상을 조정하여 배열 안테나 출력의 시간지연을 유도함으로써 전체 안테나시스템의 전파방사 패턴과 빔의 전파 방향을 결정하게 된다.

예컨대, 위상배열 안테나는 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 안테나가 열(세로)방향으로 일체화된 안테나(110)와 다수의 안테나가 행(가로)방향으로 일체화된 안테나(120)의 조합에 의해 구성되어 있다.

상기의 위상배열 안테나는 하나의 도체판에 다수의 안테나(110,120)로 행과 열을 구성하였으나, 행과 열 전체를 동시에 조립해야 하므로 위상배열 안테나 뒤에 연결되는 송수신 모듈과의 연결에 문제점을 발생시키며, 열 또는 행에서 하나의 안테나가 동작하지 않았을 때 열 또는 행 전체를 교체해야 하는 문제점이 있다.

전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0833174호로 개시된 바와 같은 릿지형 테이퍼드 슬롯 안테나 모듈과 그 모듈이 장착된 광대역 위상배열 안테나가 개발되었다.

상기 등록특허 제10-0833174호에 따른 도 2의 광대역 위상배열 안테나는 도체로 구성된 판재 형상으로 구성되고, 전자파 신호를 공급하기 위한 동축 케이블(240)을 안착시킬 수 있도록 형성된 안착홈(260, 270)과 MPO 커넥터(250)가 삽입될 수 있도록 형성된 MPO 커넥터 삽입부(도시되지 않음), 서로 결합하기 위한 슬롯(280, 290)이 각각 릿지형 테이퍼드 상부 슬롯 플레이트(210)와 릿지형 테이퍼드 하부 슬롯 플레이트(220)에 형성된다. 상기 릿지형 테이퍼드 상부 슬롯 플레이트(210)와 릿지형 테이퍼드 하부 슬롯 플레이트(220)에는 상기 안착홈(260, 270) 각각에 장착되는 동축 케이블(240)과 장착된 상기 동축 케이블(240)을 덮고, 볼트에 의해 고정되는 동축 케이블 커버(230)가 포함된다.

여기서, 하부 슬롯(290)에는 릿지형 테이퍼드 상부 슬롯 플레이트(210)가 삽입되고, 상부 슬롯(280)에는 릿지형 테이퍼드 하부 슬롯 플레이트(220)가 삽입된다. 각각 슬롯에 삽입됨에 의하여, 기본적인 릿지형 테이퍼드 슬롯 안테나 모듈의 형상이 완성된다.

상기의 발명은 위상배열 안테나의 조립성, 견고성, 전파특성 및 유지, 보수 용이성을 어느 정도 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

하지만 두께가 얇고 구조가 복잡한 릿지형 테이퍼드 상부 슬롯 플레이트(210), 릿지형 테이퍼드 하부 슬롯 플레이트(220), 및 동축 케이블 커버(230)를 가공하여야 하므로 가공비용이 상승되고 가공시간이 지나치게 길어지고, 릿지형 테이퍼드 상부 슬롯 플레이트(210), 릿지형 테이퍼드 하부 슬롯 플레이트(220), 동축 케이블 커버(230)의 복수의 안착홈(260, 270) 및 슬롯(280, 290)과 다수의 체결공을 천공하여야 하므로 가공이 어려워 불량품이 양산될 수 있으며, 다수의 체결나사 등을 이용하여 서로 조립하여야 하므로 조립시간이 지나치게 길어서 조립비용이 상승 될 뿐만 아니라 생산성이 낮은 단점이 있다.

그리고 릿지형 테이퍼드 상부 슬롯 플레이트(210), 릿지형 테이퍼드 하부 슬롯 플레이트(220)의 두께가 얇아 강성이 취약하고, 작은 충격력이 인가되더라도 쉽게 파손될 뿐만 아니라 일부분이 파손되더라도 전체적으로 교체하여야 하므로 유지보수시간이 증가되고 유지보수비용이 상승하게 된다.

또한, 위상배열 안테나 전력제어모듈이 결합되는 바, 이 전력제어모듈은 회로패튼이 형성되고 전력증폭기와 같은 소자가 결합된 인쇄회로기판과, 이 인쇄회로기판이 결합되는 모듈하우징이 구비된 것으로 전력증폭기는 작동 시 고열이 발생 되므로 히트싱크와 같은 별도의 냉각장치가 필요하게 된다.

이와 같이 전력제어모듈에 별도의 냉각장치를 설치하게 되면, 부피와 중량이 커지게 되어 구조가 복잡해지게 되고 제조비용이 상승 될 뿐만 아니라 위상배열 시스템을 컴팩트하게 구현할 수 없는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-0833174호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 가공 및 제작이 용이할 뿐만 아니라 조립을 신속하게 수행할 수 있도록 함으로써 생산원가가 절감되고 생산성이 향상되도록 한 위상배열 안테나모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 자체적으로 방열특성을 갖도록 함으로써 구조가 간결, 단순하고 제조비용이 절감되도록 한 위상배열 안테나모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 손상 및 파손되더라도 부분적인 교체가 가능하여 유지보수성이 향상되고 유지보수비용이 절감되도록 한 위상배열 안테나모듈을 제공하는 것이다.

위상배열 안테나모듈에 있어서, 육면체 형상의 도체로 형성된 도체몸체의 내면에 안테나접속홈이 요입된 제1 모듈본체와 상기 제1 모듈본체와 결합되고 육면체 형상의 도체로 형성된 도체몸체의 내면에 안테나접속홈이 요입된 제2 모듈본체와 상기 제1 및 제2 모듈본체의 내면 중에서 적어도 한 곳 이상에 요입된 안착홈에 설치되는 동축케이블 및 도체로 형성되고 상기 안테나접속홈에 삽입 또는 분리 가능하게 설치되는 복수의 안테나부를 포함하고, 상기 제1 모듈본체와 상기 제2 모듈본체는 마주보게 배치되어 결합되도록 대칭구조로 구성될 수 있다.

상기 도체몸체에는 상기 안테나부 쪽 끝단에 서로 일정거리 이격된 두 개의 상기 안테나접속홈이 형성되고, 중간부에 상기 동축케이블이 삽입되는 안착홈이 형성되며, 상기 안착홈과 연통되는 슬릿홀이 상기 안테나 접속홈의 중간에 형성되고, 스터브홀이 상기 동축케이블의 옆에 구의 형상으로 상기 안착홈과 연통되어 형성될 수 있다.

상기 안테나접속홈은 접속돌기가 삽입되도록 하광상협의 구조로 요입되어 있고, 상기 접속돌기는 상기 안테나접속홈에 삽입되도록 하광상협의 구조로 돌출될 수 있다.

상기 안착홈은 상기 동축케이블의 배치 형상에 맞는 형상으로 요입되며, 상기 안착홈의 내경은 상기 동축케이블의 외경보다 크게 형성되어 상기 동축케이블에 삽입되는 유전체부재가 억지끼움 방식으로 결합될 수 있다.

상기 안착홈, 슬릿홀, 스터브홀은 상기 제1 모듈본체와 상기 제2 모듈본체 중 어느 한 곳에만 형성되거나 두 곳 모두에 형성될 수 있다.

상기 제1 모듈본체와 상기 제2 모듈본체를 체결하기위해 상기 제1 모듈본체와 상기 제2 모듈본체에는 체결부재가 삽입되는 체결공이 형성되며, 상기 체결공은 상기 안착홈, 상기 슬릿홀, 상기 스터브홀과 연통되지 않도록 일정거리 이격된 지점을 관통하여 복수 개 형성될 수 있다.

상기 안테나부는 중심방향으로 만곡면이 형성되어 두 개의 상기 안테나부가 상기 만곡면이 서로 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈에 의하면, 직육면체 형상의 안테나모듈본체에 분리 가능한 구조의 안테나부가 결합된 것으로 구조가 간결, 단순하고 가공 및 제작이 용이하며 신속하게 조립할 수 있어서 생산원가를 절감할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 안테나부가 안테나모듈본체로부터 탈착 가능하게 구성되어 있으므로 사용 중에 작은 충격력이 인가되어 일부분이 파손되더라도 전체적으로 교체할 필요 없이 파손된 부분만을 분리하여 교체할 수 있으므로 유지보수시간을 단축할 수 있고 유지보수비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈은 자체적으로 방열작용을 수행할 수 있는 방열구조가 구비되어 있으므로 종래와 같이 별도의 냉각장치를 설치하지 않아도 되므로 위상배열 안테나 시스템의 구조를 간결, 단순화 할 수 있고 제조비용과 유지보수비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 위상배열 안테나모듈을 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래의 광대역 위상배열 안테나를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈을 나타낸 분리사시도.
도 4는 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈을 나타낸 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈을 조립하여 구성한 조립체를 나타낸 사시도.
도 7a는 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈의 제1 변형예를 설명하기 위한 사시도.
도 7b는 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈의 제1 변형예를 설명하기 위한 단면도.
도 8a는 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈의 제2 변형예를 설명하기 위한 사시도.
도 8b는 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈의 제2 변형예를 설명하기 위한 단면도.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위상배열 안테나모듈은 가공 및 제작이 용이할 뿐만 아니라 조립을 신속하게 수행할 수 있도록 하기 위해 크게 제1 모듈본체(1), 제2 모듈본체(2), 동축케이블(3) 및 복수의 안테나부(4)로 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈의 분리사시도를 도시하고 있고, 도 4는 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈의 정면도를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 제1 및 제2 모듈본체(1, 2)는 육면체 형상의 도체로 형성된 도체몸체(11)에 형성된다.

상기 도체몸체(11)에는 상기 안테나부(4) 쪽 끝단에 서로 일정거리 이격된 두 개의 안테나접속홈(12)이 형성되어 있고, 중간부분에 상기 동축케이블(3)이 삽입될 수 있는 안착홈(13)이 형성되어 있으며, 상기 안착홈(13)과 연통되는 슬릿홀(14)이 상기 안테나접속홈(12)의 중간에 형성되어 있고, 위상배열 안테나모듈이 광대역에서 효과적으로 동작되도록 하기 위한 스터브홀(15)이 상기 도체몸체(11)의 중간부분인 상기 동축케이블의 옆에 대략 구의 형상으로 상기 안착홈(13)과 연통되어 형성된다.

상기 안테나접속홈(12)은 복수의 상기 안테나부(4)를 서로 마주보게 설치할 수 있도록 제1 모듈본체(1)와 제2 모듈본체(2)가 맞닿는 상기 도체몸체(11)의 내면에 요입되어 있는 형상으로, 상기 안테나접속홈(12)은 상기 안테나부(4)를 용이하게 착탈할 수 있는 구조라면 형상에 특별한 제한은 없지만, 본 실시예에서는 안테나부(4)의 접속돌기(4b)가 삽입된 상태에서 쉽게 이탈되지 않도록 하광상협(下廣上狹) 구조로 요입되어있다.

상기 안착홈(13)은 상기 동축케이블(3)의 배치 형상에 맞게 대략 갈고리 형상으로 요입되되, 내경이 상기 동축케이블(3)의 외경보다 크게 형성되어 상기 동축케이블(3)에 삽입되는 유전체부재(미도시)가 억지끼움 방식으로 결합되도록 되어 있다. 상기 유전체부재는 유전성 물질로 형성된 링 형상의 부재로서 상기 동축케이블(3)을 상기 안착홈(13)에 이격되게 고정시키는 기능을 수행하는 부재이다.

상기 제2 모듈본체(2)는 상기 제1 모듈본체(1)와 마주보게 배치되어 결합되도록 상기 제1 모듈본체(1)와 대칭구조로 구성되어 있다.

본 실시예에서는 상기 제2 모듈본체(2)를 구성하는 상기 도체몸체(11)에도 안테나접속홈(12), 안착홈(13), 슬릿홀(14), 및 스터브홀(15)이 형성되어 있지만 상기 안착홈(13), 슬릿홀(14), 및 스터브홀(15)은 제1 및 제2모듈본체(1, 2) 중 어느 한 곳에만 형성하는 방식으로 구성할 수도 있다.

제1 모듈본체(1)와 제2 모듈본체(2)에는 볼트와 같은 체결부재(5)가 삽입되는 체결공(6)이 형성되어 있다. 이때, 상기 체결공(6)은 안착홈(13), 슬릿홀(14), 및 스터브홀(15)과 연통되지 않도록 일정거리 이격된 지점을 관통하여 복수 개가 형성되어 있다.

상기 동축케이블(3)은 외부에서 공급되는 전자파 신호가 전달되는 구성요소로서 상기 제1 및 제2 모듈본체(1, 2)가 마주보는 내면에 형성된 안착홈(13)에 삽입되어 설치된다.

상기 안테나부(4)는 도체로 형성되고 상기 도체몸체(11)의 상기 안테나접속홈(12)에 삽입 또는 분리 가능하게 구성되는 것으로, 자유로운 전자파 방사를 위해 중심방향으로 만곡면(4c)이 형성된 안테나몸체(4a)와 상기 안테나몸체(4a)의 하단에는 상기 안테나접속홈(12)에 접속되도록 돌출된 구조의 접속돌기(4b)가 형성되어 두개의 상기 안테나부(4)가 상기 만곡면(4c)이 서로 마주보도록 배치된다.

상기 접속돌기(4b)는 구조나 형상에 특별한 제한은 없지만, 본 실시예에서는 안테나부(4)가 상기 제1 및 제2 모듈본체(1, 2)에서 쉽게 이탈되지 않도록 상기 하광상협(下廣上狹) 구조의 안테나접속홈(12)에 안정적으로 삽입되는 하광상협(下廣上狹) 구조로 돌출되어 있다.

도 5는 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈을 나타낸 사시도로, 도 3의 분리되어 있는 위상배열 안테나모듈(m)의 조립시 형태를 도시하고 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상배열 안테나모듈을 조립하여 구성한 조립체를 나타낸 사시도를 도시하고 있다.

본 발명은 상기 안착홈(13)에 상기 동축케이블(3)을 내장하고, 상기 안테나접속홈(12)에 상기 안테나부(4)의 상기 접속돌기(4b)를 삽입하며, 상기 체결공(6)에 상기 체결부재(5)를 삽입하여 상기 제1 모듈본체(1)과 제2 모듈본체(2)를 서로 조립하는 방식으로, 다수의 위상배열 안테나모듈(m)을 병렬배치로 조립하여 도 6에 도시된 바와 같이 대략 직사각형상의 조립체를 구성한다.

이와 같이 직사각형상으로 조립된 위상배열 안테나모듈 조립체를 상하로 적층하여 다열로 배치하게 되면 간단하게 위상배열 안테나 시스템을 구성할 수 있다. 이와 같은 형태는 사용 중에 작은 충격력이 인가되어 안테나부(4) 등 일부분이 파손되더라도 위상배열 안테나모듈(m)을 전체적으로 교체할 필요 없이 파손된 부분만을 분리하여 교체할 수 있으므로 유지보수시간이 단축되고 유지보수비용이 절감되는 장점이 있다.

도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상배열 안테나모듈의 제1 변형예를 설명하기 위한 사시도로서, 제1 및 제2 모듈본체(1, 2)에 결합되는 안테나부(4)만을 나타낸 것이고, 도7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상배열 안테나모듈의 제1 변형예를 설명하기 위한 단면도로서, 제1 및 제2 모듈본체(1, 2)에 안테나부(4) 및 전력제어모듈(7)이 결합된 상태를 나타낸 것이다.

상기 제1 변형예에 따른 위상배열 안테나모듈은 도 3과 같이 제1 모듈본체(1), 제2 모듈본체(2), 동축케이블(3) 및 복수의 안테나부(4) 등으로 구성되며, 상기 제1 및 제2 모듈본체(1, 2)에 결합되는 전력제어모듈(7)과 상기 전력제어모듈(7)로부터 생성된 열기를 방열하기 위한 방열핀(8)이 더 구비되어 있다.

상기 전력제어모듈(7)에는 회로패튼(16a)이 형성되어 있고 전력증폭기(power amplifier, 16b)와 같은 소자가 결합된 인쇄회로기판(16)과 상기 인쇄회로기판(16)이 결합되는 모듈하우징(17)이 구비되어 있으며, 상기 인쇄회로기판(16) 상에는 비아홀(16c)이 천공되어 형성되어 있다.

상기 방열핀(8)은 상기 전력증폭기(16b) 등과 같이 작동시 열기가 생성되는 소자로부터 발산된 열기를 방열하기 위한 구성요소로서 상기 제1 및 제2 모듈본체(1, 2)의 도체몸체(11)에도 형성될 수 있지만, 본 실시예에서는 효과적인 방열을 위해 안테나부(4)의 안테나몸체(4a)에 복수 개 형성되도록 하였다.

상기 방열핀(8)은 상기 안테나몸체(4a)에 복수 개 형성되도록 하되, 전파 방사에 악영향을 초래하지 않도록 만곡면(4c)과 접속돌기(4b) 형성부위를 제외한 부분에 형성되는 것이 중요하다.

상기 제1 변형예에 따른 위상배열 안테나모듈은 물체의 탐지와 추적을 위한 광대역 위상배열 안테나 시스템으로 적용하여 사용하는 과정에서 상기 전력제어모듈(7)로부터 고열이 발생되더라도 상기 안테나부(4)에 마련된 상기 방열핀(8)에 의한 자체적인 방열작용을 통해 냉각기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 종래와 같이 위상배열 안테나모듈에 히트싱크, 수냉챔버 등과 같은 별도의 냉각장치를 설치하지 않아도 되므로 위상배열 안테나 시스템을 부피와 중량이 작으면서 구조를 간결, 단순화 할 수 있을 뿐만 아니라 제조비용과 유지보수비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상배열 안테나모듈의 제2 변형예를 설명하기 위한 사시도로서, 제1 및 제2 모듈본체(1, 2)에 결합되는 안테나부(4)만을 나타낸 것이고, 도 8b는 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈의 제2 변형예를 설명하기 위한 단면도로서, 도 7과 같이 제1 및 제2 모듈본체(1, 2), 안테나부(4), 전력제어모듈(7) 등을 구비하고, 상기 전력제어모듈(7)로부터 생성된 열기를 방열하기 위한 다수의 방열공(9)이 더 형성된 형태를 도시하고 있다.

상기 방열공(9)은 도체몸체(11)의 가장자리 부분과 상기 안테나몸체(4a)의 상기 방열핀(8) 부분에 다수 개 형성되어 있고, 상기 도체몸체(11) 및 상기 안테나몸체(4a)를 주조방식으로 제조하는 과정에서 형성할 수 있다.

상기 제2 변형예에 따른 위상배열 안테나모듈은 물체의 탐지와 추적을 위한 광대역 위상배열 안테나 시스템으로 적용하여 사용하는 과정에서 상기 전력제어모듈(7)로부터 고열이 발생 될 경우 상기 도체몸체(11) 및 상기 안테나몸체(4a)의 가장자리 부분에 다수의 상기 방열공(9)이 형성되어 있으므로 외부 공기와의 접촉면적(열교환 면적)이 증대되어 냉각효율이 보다 향상되는 장점이 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 위상배열 안테나모듈을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

100: 종래의 위상배열 안테나
110: 종래의 안테나의 새로방향 일체화 안테나
120: 종래의 안테나의 가로방향 일체화 안테나
210: 종래의 상부 슬롯 슬레이트
220: 종래의 하부 슬롯 슬레이트
230: 종래의 동축케이블 커버
240: 종래의 동축케이블
250: MPO 커넥터
260, 270: 종래의 안착홈
280, 290: 종래의 슬롯
1: 제1 모듈본체 2: 제2 모듈본체
3: 동축케이블 4: 안테나부
4a: 안테나 몸체 4b: 접속돌기
4c: 만곡면 5: 체결부재
6: 체결공 7: 전력제어모듈
8: 방열핀 9: 방열공
11: 도체몸체 12: 안테나접속홈
13: 안착홈 14: 슬릿홀
15: 스터브홀 16: 인쇄회로기판
16a: 회로패튼 16b: 전력증폭기
16c: 비아홀 17: 모듈하우징
m : 위상배열 안테나모듈

Claims

위상배열 안테나모듈에 있어서,
육면체 형상의 도체로 형성된 도체몸체의 내면에 안테나접속홈이 요입된 제1 모듈본체;
상기 제1 모듈본체와 결합되고 육면체 형상의 도체로 형성된 도체몸체의 내면에 안테나접속홈이 요입된 제2 모듈본체;
상기 제1 및 제2 모듈본체의 내면 중에서 적어도 한 곳 이상에 요입된 안착홈에 설치되는 동축케이블; 및
도체로 형성되고 상기 안테나접속홈에 삽입 또는 분리 가능하게 설치되는 복수의 안테나부를 포함하고,
상기 제1 모듈본체와 상기 제2 모듈본체는 마주보게 배치되어 결합되도록 대칭구조로 구성되는 것
을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제1항에 있어서,
상기 도체몸체에는 상기 안테나부 쪽 끝단에 서로 일정거리 이격된 두 개의 상기 안테나접속홈이 형성되고, 중간부에 상기 동축케이블이 삽입되는 안착홈이 형성되며, 상기 안착홈과 연통되는 슬릿홀이 상기 안테나 접속홈의 중간에 형성되고, 스터브홀이 상기 동축케이블의 옆에 구의 형상으로 상기 안착홈과 연통되어 형성되는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제2항에 있어서,
상기 안테나부는, 안테나 몸체와, 상기 안테나 몸체의 하단에 형성되어 상기 안테나접속홈에 접속되도록 하광상협으로 돌출된 구조의 접속돌기로 구성되고,
상기 안테나접속홈은 상기 접속돌기가 삽입되도록 하광상협의 구조로 요입되어 있는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제2항에 있어서,
상기 안착홈은 상기 동축케이블의 배치 형상에 맞는 형상으로 요입되며, 상기 안착홈의 내경은 상기 동축케이블의 외경보다 크게 형성되어 상기 동축케이블에 삽입되는 유전체부재가 억지끼움 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제2항에 있어서,
상기 안착홈, 슬릿홀, 스터브홀은 상기 제1 모듈본체와 상기 제2 모듈본체 중 어느 한 곳에만 형성되거나 두 곳 모두에 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1 모듈본체와 상기 제2 모듈본체를 체결하기위해 상기 제1 모듈본체와 상기 제2 모듈본체에는 체결부재가 삽입되는 체결공이 형성되며, 상기 체결공은 상기 안착홈, 상기 슬릿홀, 상기 스터브홀과 연통되지 않도록 일정거리 이격된 지점을 관통하여 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제3항에 있어서,
상기 안테나 몸체는 중심방향으로 만곡면이 형성되어 두 개의 상기 안테나 몸체가 상기 만곡면이 서로 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
위상배열 안테나모듈에 있어서,
육면체 형상의 도체로 형성된 도체몸체의 내면에 안테나접속홈이 요입된 제1 모듈본체;
상기 제1 모듈본체와 결합되고 육면체 형상의 도체로 형성된 도체몸체의 내면에 안테나접속홈이 요입된 제2 모듈본체;
상기 제1 및 제2 모듈본체의 내면 중에서 적어도 한 곳 이상에 요입된 안착홈에 설치되는 동축케이블; 및
도체로 형성되고 상기 안테나접속홈에 삽입 또는 분리 가능하게 설치되는 복수의 안테나부를 포함하고,
상기 제1 및 제2 모듈본체에 결합되는 전력제어모듈;과 상기 전력제어모듈로부터 생성된 열기를 방열하기 위한 방열핀;을 더 포함하며,
상기 제1 모듈본체와 상기 제2 모듈본체는 마주보게 배치되어 결합되도록 대칭구조로 구성되는 것
을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제8항에 있어서,
상기 전력제어모듈에는 회로패튼이 형성되어 있고 전력증폭기와 같은 소자가 결합된 인쇄회로기판과 상기 인쇄회로기판이 결합되는 모듈하우징이 구비되어 있으며, 상기 인쇄회로기판 상에는 비아홀이 천공되어있는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제9항에 있어서,
상기 방열핀은 상기 제1 및 제2 모듈본체의 상기 도체몸체 혹은 상기 안테나부의 안테나몸체에 복수 개 형성될 수 있으며, 상기 안테나부의 만곡면과 접속돌기를 제외한 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제10항에 있어서,
상기 전력제어모듈로부터 생성된 열기를 방열하기 위한 다수의 방열공;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제11항에 있어서,
상기 방열공은 상기 도체몸체의 가장자리 부분과 상기 안테나몸체의 상기 방열핀 부분에 다수 개 형성되어 있고, 상기 도체몸체 및 상기 안테나몸체를 주조방식으로 제조하는 과정에서 형성되는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.
제1항내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 위상배열 안테나모듈은 병렬배치 된 후 상하로 적층되어 위상배열 안테나모듈 조립체로 사용되는 것을 특징으로 하는 위상배열 안테나모듈.