KR101999207B1 - 패치 어레이 안테나 - Google Patents

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허성준
김수한
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주식회사 만도
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

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Abstract

본 발명은 패치 어레이 안테나에 관한 것으로서, 구체적으로는 패치 어레이 안테나에서 급전 라인에 의한 영향을 경감시키는 기술에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 유전체로 구성된 기판, 제1 기판 위에 배열된 복수의 방사 패치, 복수의 패치에 전력을 공급하기 위한 커브로 형성된 복수의 급전 라인, 급전 라인을 통해 상기 방사 패치에 전류를 공급하는 급전부를 포함하는 패치 안테나가 제공된다.

Description

패치 어레이 안테나{PACTH ARRAY ANTENNA}
본 발명은 패치 어레이 안테나에 관한 것으로서, 구체적으로는 패치 어레이 안테나에서 급전 라인에 의한 영향을 경감시키는 기술에 관한 것이다.
근래 들어 운전자의 안전 및 편의를 위해 차량 주변을 감지하는 감지 시스템에 대한 연구가 가속화되고 있다. 차량 감지 시스템은 차량 주변의 사물을 감지하여 운전자가 인지하지 못한 사물과의 충돌을 막는 것은 물론 빈 공간 등을 감지하여 자동 주차를 수행하는 것과 같이 다양한 용도로 사용되고 있으며, 차량 자동 제어에 있어서 가장 필수적인 데이터를 제공하고 있다. 근래에는 적외선 센서, 초음파 센서 등과 같은 감지 센서에 비해 감지 성능이 우수한 레이더를 이용한 감지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 보다 정확한 감지를 위해 많은 차량들이 레이더를 이용하고 있다. 레이더는 빔을 방사하고 반사되는 신호를 이용하여 주변을 감지하며, 미세한 각도로 스캔이 가능하여 주변 사물을 정확하게 감지하는 것이 가능하다. 레이더는 이를 위해 어레이 안테나 등을 구비한다. 하지만, 패치 어레이 타입의 레이다의 경우, 방사 패치에 전기를 공급하는 급전 라인에 의한 전류 방사 빔의 일그러짐이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 급전 라인의 영향을 경감시키는 기술을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 커브 형태의 급전 라인을 이용한 급전 라인의 영향을 경감시키는 기술을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 전자파 흡수층을 이용한 급전 라인의 영향을 경감시키는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 유전체로 구성된 기판, 제1 기판 위에 배열된 복수의 방사 패치, 복수의 패치에 전력을 공급하기 위한 커브로 형성된 복수의 급전 라인, 급전 라인을 통해 상기 방사 패치에 전류를 공급하는 급전부를 포함하는 패치 안테나가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 급전 라인의 영향이 경감시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 커브 형태의 급전 라인을 이용하여 급전 라인의 영향을 경감시키는 것이 가능하게 도니다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 전자파 흡수층을 이용하여 급전 라인의 영향을 경감시키는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커브 형태의 급전 라인이 구비된 레이더의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 레이더의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 커브 형태의 급전 라인에 따른 레이더의 성능 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 전자파 흡수층에 따른 레이더의 성능 차이를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커브 형태의 급전 라인이 구비된 레이더의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 레이더는 기판(140) 위에 형성된 방사 패치(110), 급전부(120) 및 급전 라인(130)을 포함한다.
방사 패치(110)는 전파를 방사한다. 구체적으로, 방사 패치(110)는 급전 라인(130)을 통해 급전부(120)로부터 급전되는 전기적 신호에 따라 전파를 방사한다. 각 방사 패치(110)는 미리 설정된 전파를 방사하며, 각 방사 패치(110)에서 방사된 전파는 상호 보강되어 미리 설정된 방사 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 방사 패치(110)는 복수의 방사 패치(110)가 하나의 패치 그룹으로 그룹핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 방사 패치(110) 그룹은 하나의 급전 라인(130)을 통해 연결되어 복수의 방사 패치(110)가 형성하는 열(column)을 의미할 수 있다.
급전부(120)는 방사 패치(110)가 전파를 방사하기 위한 전력을 공급할 수 있다. 구체적으로, 급전부(120)는 방사하고자 하는 전파를 생성하기 위한 전기적 신호를 급전 라인(130)을 통해 방사 패치(110)에 공급할 수 있다.
급전 라인(130)은 급전부(120)의 전력을 방사 패치(110)에 전달한다. 구체적으로, 급전 라인(130)은 급전부(120)의 전력을 각 방사 패치(110)에 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 급전 라인(130)은 각 방사 패치(110) 그룹 별로 적어도 하나가 존재할 수 있다.
일 실시예에서, 급전 라인(130)은 복수의 급전 라인(130) 상호간에 미리 설정된 길이만큼 이격되어 형성될 수 있다. 여기서, 미리 설정된 길이는 급전 라인(130) 상호간의 간섭의 영향이 적은 거리를 의미할 수 있으며, 이는 실험적으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 급전 라인(130)은 미리 설정된 곡률을 가진 커브로 형성될 수 있다. 예를 들어, 급전 라인(130)은 방사 패치(110)와 급전부(120)의 거리가 최소가 되는 곡률의 커브로 형성될 수 있으며, 이는 급전 라인(130)의 간섭의 영향이 저은 거리를 의미할 수 있으며 실험적으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 급전 라인(130)은 급전 라인(130)의 길이가 최소가 되는 곡률을 가진 커브로 형성될 수 있다. 여기서, 곡률은 실험적으로 결정될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 레이더의 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 레이더는 유전체 기판(140), 방사 패치(110), 급전 라인(130), 급전부(120) 및 전자파 흡수층(210)을 포함할 수 있다. 방사 패치(110), 급전 라인(130) 및 급전부(120)는 유전체 기판(140)위에 형성되며, 방사 패치(110)는 급전 라인(130)을 통해 급전부(120)로부터 전력을 공급 받는다.
전자파 흡수층(210)은 급전 라인(130)으로부터 발생하는 전자파를 흡수할 수 있다.
일 실시예에서, 전자파 흡수층(210)은 급전 라인(130) 상부 및/또는 하부에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 전자파 흡수층(210)은 방사 패치(110)와 미리 설정된 거리만큼 이격되어 급전 라인(130) 상부 및/또는 하부에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 전자파 흡수층(210)은 전자파를 효율적으로 흡수하기 위한 캐비티(cavity)구조를 구비할 수 있다.
도 3은 커브 형태의 급전 라인에 따른 레이더의 성능 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, (A) 직선 형태의 급전 라인(130), (B)는 커브 형태의 급전 라인(130)에 따른 레이다의 성능을 도시한 도면이다. 각 도면에서 점선은 위상 0도의 갖는 79GHZ의 전파, 실선은 위상 90도를 갖는 79GHz의 전파를 나타낸다. 직선 형태의 급전 라인(130)을 가진 레이다와 커브 형태의 급전 라인(130)을 가진 레이다의 성능을 비교하여 보면, 커브 형태의 급전 라인(130)을 가진 (B)의 전파에서 일그러짐이 적음을 확인할 수 있으며, 이러한 형상은 위상 0도의 전파에서 조금 더 명확히 드러난다.
도 4는 전자파 흡수층에 따른 레이더의 성능 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 4을 참조하면, (A) 전자파 흡수층(210)이 없는 경우, (B)는 전자파 흡수층(210)이 있는 경우의 레이다의 성능을 도시한 도면이다. 각 도면에서 점선은 위상 0도의 갖는 79GHZ의 전파, 실선은 위상 90도를 갖는 79GHz의 전파를 나타낸다. 전자파 흡수층(210)이 없는 레이다와 전자파 흡수층(210)을 가진 레이다의 성능을 비교하여 보면, 전자파 흡수층(210)을 가진 (B)의 전파에서 일그러짐이 적음을 확인할 수 있으며, 이러한 형상은 위상 0도의 전파에서 조금 더 명확히 드러난다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 방사 패치
120 : 급전부
130 : 급전 라인
140 : 기판

Claims (7)

  1. 유전체로 구성된 기판;
    상기 기판 위에 배열된 복수의 방사 패치;
    상기 복수의 패치에 전력을 공급하기 위한 커브로 형성된 복수의 급전 라인
    상기 급전 라인을 통해 상기 방사 패치에 전류를 공급하는 급전부
    를 포함하고,
    상기 복수의 급전 라인은,
    미리 설정된 곡률을 갖는 커브로 형성되고,
    상기 복수의 급전 라인은,
    미리 설정된 길이만큼 상호 이격되어 형성되고, 상기 복수의 방사 패치와 상기 급전부의 거리가 최소가 되는 곡률의 커브로 형성되거나; 또는
    각 급전 라인의 길이가 최소가 되는 곡률의 커브로 형성되는 것을 특징으로 하는, 패치 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 급전 라인의 상부 또는 하부에 형성되는 전자파 흡수층
    을 더 포함하는 패치 안테나.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전자파 흡수층은,
    상기 방사 패치와 미리 설정된 길이만큼 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 패치 안테나.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
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