KR102063467B1 - Antenna and radar apparatus having different beam tilt for each frequency - Google Patents

Antenna and radar apparatus having different beam tilt for each frequency Download PDF

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Abstract

본 발명은 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나 및 레이더 장치에 관한 것으로, 기계적인 틸트 없이 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함하는 패치 안테나의 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이와, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격을 서로 상이하게 구현함으로써 잡음 플로어(Noise Floor)의 상승없이 수직(Elevation) 방향의 커버리지(Coverage)를 간편하게 확장할 수 있고, 게인(Gain)이 높기 때문에 더 작은 물체도 감지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to patch antennas and radar devices having different beam tilts per frequency, wherein the length of each patch is related to the resonant frequency of a patch antenna including a plurality of patches arranged along a feed line without mechanical tilt, and vertical radiation By varying the distance between each patch with respect to the angle, it is possible to easily expand the coverage in the vertical direction without raising the noise floor, and because the gain is high, even small objects It could be detected.

Figure R1020180003392
Figure R1020180003392

Description

주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나 및 레이더 장치{Antenna and radar apparatus having different beam tilt for each frequency}Patch antenna and radar apparatus having different beam tilts by frequency {Antenna and radar apparatus having different beam tilt for each frequency}

본 발명은 패치 안테나에 관련한 것으로, 특히 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나 및 레이더 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to patch antennas, and more particularly, to patch antennas and radar devices having different frequency-specific beam tilts.

레이더(Radar)의 설치 위치가 감지 위치보다 높은 경우 수평(Azimuth) 방향으로는 디지털 빔 포밍(Digital Beamforming)을 하기 때문에 넓은 커버리지(Coverage)가 가능하지만, 수직(Elevation) 방향으로는 고정 빔폭을 가지기 때문에 아래쪽으로 기계적인 틸티(Tilt)를 해서 빔이 커버하는 영역만 감지한다.When the installation position of the radar is higher than the detection position, wide beam coverage is possible because of digital beamforming in the azimuth direction, but has a fixed beam width in the vertical direction. Therefore, by tilting mechanically downwards, only the area covered by the beam is detected.

이러한 기계적인 틸트 방식에서는 레이더에 가까운 곳을 감지하기 위해서는 더 많은 틸트를 해야 하는데, 도 1 에 도시한 바와 같이 cos2φ에 비례하는 바닥을 맞고 오는 신호가 커져서 잡음 플로어(Noise Floor)가 높아진다. 잡음 플로어란 '바닥 잡음'이라고도 하는데, 최소 잡음 전력을 의미한다.In such a mechanical tilting method, more tilting is required to detect a location close to the radar. As shown in FIG. 1, a signal coming from a floor proportional to cos 2 φ is increased, thereby increasing a noise floor. The noise floor, also known as 'bottom noise', refers to the minimum noise power.

기계적인 틸트를 하지 않고 넓은 영역의 커버리지를 갖기 위해 넓은 빔폭을 가지는 빔을 사용할 수 있지만, 빔폭이 넓어지면 안테나 게인(Gain)이 떨어지는 문제가 발생한다. Although a beam having a wide beam width can be used to have a wide area coverage without mechanical tilting, a problem in which the antenna gain falls when the beam width is widened.

한편, 잡음 플로어(Noise Floor)를 낮추기 위해 기계적 틸트를 하지 않고 전기적으로 틸트하는 기술이 제안되었다. 전기적인 틸트 방식에서는 방사하는 빔의 E 필드 방향의 주성분이 바닥에 수직이라 잡음 플로어(Noise Floor)가 낮게 형성된다.On the other hand, in order to lower the noise floor (Noise Floor), a technique of electrically tilting without mechanical tilt has been proposed. In the electric tilt method, since the main component in the E-field direction of the emitting beam is perpendicular to the floor, a noise floor is formed low.

대한민국 등록특허 제10-1195778호(2012.10.24)에서 안테나의 통신 가능 구역을 조종하기 위한 틸트(안테나의 주 빔의 수직 각도를 변화)를 물리적인 이동없이 안테나 어레이 요소의 신호 위상 또는 시간 지연을 변경시켜 전기적으로 조종하는 기술을 개시하고 있다.In Korean Patent Registration No. 10-1195778 (October 24, 2012), the tilt for controlling the antenna's communication area (change in the vertical angle of the main beam of the antenna) is used to reduce the signal phase or time delay of the antenna array element without physical movement. The technique of changing and electrically controlling is disclosed.

본 발명자는 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함하는 패치 안테나의 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이와, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격을 서로 상이하게 구현하여 주파수별로 빔 틸트 각도를 다르게 한 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나 및 레이더 장치에 대한 연구를 하였다.The present inventors implement a beam tilt angle for each frequency by differently implementing a length of each patch related to a resonance frequency of a patch antenna including a plurality of patches arranged along a feed line, and an interval between each patch related to a vertical radiation angle. Differently, a study was made on patch antennas and radar devices with different frequency-specific beam tilts.

대한민국 등록특허 제10-1195778호(2012.10.24)Republic of Korea Patent No. 10-1195778 (2012.10.24)

본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함하는 패치 안테나의 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이와, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격을 서로 상이하게 구현하여 주파수별로 빔 틸트 각도를 다르게 한 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나 및 레이더 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been invented in view of the above, wherein the length of each patch in relation to the resonant frequency of the patch antenna including a plurality of patches arranged along the feed line and the spacing between each patch in relation to the vertical radiation angle are different from each other. It is an object of the present invention to provide a patch antenna and a radar device having different beam tilt angles having different beam tilt angles by frequency.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 급전 라인과, 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함하는 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나가 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이가 서로 상이하고, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격이 서로 상이하도록 구현된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a patch antenna having a different frequency of beam tilt including a feed line and a plurality of patches arranged along the feed line, the length of each patch associated with the resonance frequency Different, and the spacing between the patches associated with the vertical radiation angle is different from each other.

본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 적어도 하나의 송신 안테나와, 적어도 하나의 수신 안테나를 포함하는 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치의 송신 안테나 또는 수신 안테나가 급전 라인과, 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 구비하되, 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이가 서로 상이하고, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격이 서로 상이하도록 구현된다.According to still another aspect of the present invention, a plurality of antennas in which at least one transmit antenna and a transmit antenna or a receive antenna of a radar apparatus having different beam tilts, including at least one receive antenna, are arranged along a feed line and a feed line And patches, wherein the lengths of the patches with respect to the resonance frequency are different from each other, and the spacing between the patches with respect to the vertical radiation angle is different from each other.

본 발명의 부기적인 양상에 따르면, 지면 방향에 더 가까이 배열되는 패치일수록 패치의 길이가 더 길어져 더 낮은 공진 주파수에서 신호를 방사할 수 있다.According to the additional aspect of the present invention, the patch is arranged closer to the ground direction, the longer the patch can be emitted at a lower resonant frequency.

본 발명의 부기적인 양상에 따르면, 지면 방향에 더 가까이 배치되는 패치들일수록 간격이 더 좁아져 수직 방향 방사 각도가 더 지면 방향으로 향할 수 있다.According to an additional aspect of the present invention, the closer the patches are disposed closer to the ground direction, the narrower the gap, the more the vertical radiation angle may be directed to the ground direction.

본 발명의 부기적인 양상에 따르면, 패치들의 배열 위치에 상관없이 패치들의 길이와 간격이 랜덤할 수 있다.According to the additional aspect of the present invention, the length and spacing of the patches may be random regardless of the arrangement position of the patches.

본 발명의 부기적인 양상에 따르면, 신호 방사 파워와 관련된 각 패치의 넓이가 서로 상이할 수 있다.According to the additional aspect of the present invention, the widths of the patches associated with the signal emission power may be different from each other.

본 발명은 기계적인 틸트 없이 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함하는 패치 안테나의 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이와, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격을 서로 상이하게 구현함으로써 잡음 플로어(Noise Floor)의 상승없이 수직(Elevation) 방향의 커버리지(Coverage)를 간편하게 확장할 수 있고, 게인(Gain)이 높기 때문에 더 작은 물체도 감지할 수 있는 효과가 있다. The present invention provides a noise floor by embodying the length of each patch in relation to the resonant frequency of a patch antenna including a plurality of patches arranged along a feed line without mechanical tilt and the spacing between each patch in relation to the vertical radiation angle. The coverage in the vertical direction can be easily extended without raising the noise floor, and since the gain is high, even smaller objects can be detected.

도 1 은 기계적인 틸트 방식의 레이더를 예시한 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 수직(Elevation) 방향 빔 패턴과 기존의 빔 패턴을 비교하기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 반사계수와 VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 특성을 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 6 은 주파수 변조 연속파(FMCW)의 송수신 파형을 예시한 도면이다.
도 7 은 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치의 빔 틸트를 예시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating a mechanical tilt radar.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a patch antenna having different beam tilts according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram for comparing an existing beam pattern with a vertical beam pattern of a patch antenna having different beam tilts for different frequencies according to the present invention.
4 is a diagram illustrating reflection coefficients and VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) characteristics of patch antennas having different beam tilts according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a radar apparatus having different beam tilts for different frequencies according to the present invention.
6 is a diagram illustrating transmission and reception waveforms of a frequency modulated continuous wave (FMCW).
7 is a diagram illustrating beam tilt of a radar apparatus having different beam tilts for different frequencies according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention. Although specific embodiments are illustrated in the drawings and related detailed description is described, it is not intended to limit the various embodiments of the invention to specific forms.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the embodiments of the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

도 2 는 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다. 도 2 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나(100)는 급전 라인(110)과, 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치(120)들을 포함한다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a patch antenna having different beam tilts according to the present invention. As shown in FIG. 2, the patch antenna 100 having different frequency-specific beam tilts according to this embodiment includes a feed line 110 and a plurality of patches 120 arranged along the feed line.

이 때, 주파수별 빔 틸트가 상이하도록 공진 주파수와 관련된 각 패치(120)의 길이(L)가 서로 상이하고, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격(D)이 서로 상이하도록 구현한다.In this case, the length L of each patch 120 related to the resonant frequency is different from each other so that the beam tilt for each frequency is different, and the distance D between each patch related to the vertical radiation angle is different from each other.

패치 안테나의 패치의 길이가 작아질수록 공진 주파수는 높아지고, 패치의 길이가 커질수록 공진 주파수는 낮아지는 특성을 갖는다. 따라서, 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이를 서로 상이하게 구현한다면, 주파수별로 빔 포밍이 가능해진다.The smaller the patch length of the patch antenna, the higher the resonant frequency, and the larger the length of the patch, the lower the resonant frequency. Therefore, if the lengths of the patches associated with the resonant frequencies are different from each other, beamforming is possible for each frequency.

한편, 패치 안테나의 패치 간의 간격이 작아질수록 수직(Elevation) 방향의 빔 방사 방향은 더 지면으로 향해 빔 방사 각도가 커지고, 패치 안테나의 패치 간의 간격이 커질수록 수직(Elevation) 방향의 빔 방사 방향은 덜 지면으로 향해 빔 방사 각도가 작아지는 특성을 갖는다. 따라서, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격을 서로 상이하도록 구현한다면, 패치의 빔 틸트 방향 조정이 가능해진다.Meanwhile, as the spacing between the patches of the patch antenna is smaller, the beam radiation direction in the vertical direction becomes larger toward the ground, and as the spacing between the patches of the patch antenna increases, the beam radiation direction in the vertical direction becomes larger. Has a characteristic that the beam emission angle becomes less toward the ground. Therefore, if the spacing between the patches associated with the vertical radiation angles is made different from each other, the beam tilt direction of the patches can be adjusted.

이 때, 패치간의 간격이 반파장(λ/2)을 초과할 경우에는 방사 방향이 정면보다 위로 향하므로, 패치간의 간격을 반파장(λ/2) 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 그 이유는 방범용이나 차량용의 레이더 장치에 적용되는 안테나의 커버리지는 지면 방향이기 때문이다. At this time, when the spacing between the patches exceeds the half wavelength lambda / 2, since the radial direction is higher than the front face, it is preferable to limit the spacing between the patches to half wavelength or less. This is because the coverage of the antenna applied to the radar device for crime prevention and a vehicle is in the ground direction.

본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 경우, 지면 방향부터 정면 방향까지의 커버리지 영역을 가지고, 공진 주파수별로 빔 포밍 방향이 상이하기만 하면 되므로, 패치의 길이와 각 패치간 간격이 반드시 특정한 규칙을 가지고 배치될 필요는 없다.In the case of patch antennas having different beam tilts according to the present invention, the patch antennas have a coverage area from the ground direction to the front direction and only have different beam forming directions for each resonant frequency. There is no need to deploy with specific rules.

예컨대, 지면 방향에 더 가까이 배열되는 패치일수록 패치의 길이가 더 길어져 더 낮은 공진 주파수에서 신호를 방사하도록 구현될 수 있다. For example, the patch arranged closer to the ground direction, the longer the patch can be implemented to emit a signal at a lower resonance frequency.

한편, 지면 방향에 더 가까이 배치되는 패치들일수록 간격이 더 좁아져 수직 방향 방사 각도가 더 지면 방향으로 향하도록 구현될 수도 있다.On the other hand, the patches disposed closer to the ground direction, the narrower the interval may be implemented so that the vertical radiation angle toward the ground direction.

이와는 달리, 패치들의 배열 위치에 상관없이 패치들의 길이와 간격이 랜덤하도록 구현될 수도 있다.Alternatively, the length and spacing of the patches may be implemented randomly regardless of the arrangement position of the patches.

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 신호 방사 파워와 관련된 각 패치(120)의 넓이(W)가 서로 상이하도록 구현될 수 있다. 패치 안테나의 패치 넓이가 더 작아질수록 방사 파워(Power)는 커지고, 패치 안테나의 패치 넓이가 더 커질수록 방사 파워(Power)는 작아진다.On the other hand, according to an additional aspect of the invention, the width W of each patch 120 associated with signal emission power may be implemented to be different from each other. The smaller the patch width of the patch antenna, the larger the radiated power. The larger the patch width of the patch antenna, the smaller the radiated power.

방사 파워(Power)는 레이더 빔 신호 감지 거리와 관련되므로, 신호 방사 파워와 관련된 각 패치(120)의 넓이(W)가 서로 상이하도록 구현하여 패치별로 레이더 빔 신호 감지 거리를 상이하게 조정할 수 있다.Since radiation power is related to the radar beam signal sensing distance, the width W of each patch 120 related to the signal radiation power may be implemented to be different from each other so that the radar beam signal sensing distance may be adjusted differently for each patch.

도 3 은 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 수직(Elevation) 방향 빔 패턴과 기존의 빔 패턴을 비교하기 위한 도면이고, 도 4 는 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 반사계수와 VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 특성을 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for comparing an existing beam pattern with a vertical beam pattern of a patch antenna having different beam tilts according to the present invention, and FIG. 4 is a patch antenna having different beam tilts according to the present invention. Figure 2 shows the reflection coefficient and VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) characteristics.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 경우, 좁은 커버리지를 가지는 종래와는 다르게 각 주파수별로 빔 틸트되어 빔 포밍을 형성하므로, 수직 방향으로 넓은 커버리지를 가지고 있음을 볼 수 있다.As shown in the figure, in the case of a patch antenna with different beam tilts according to the present invention, unlike the conventional one having a narrow coverage, since the beam is tilted for each frequency to form a beam forming, it has a wide coverage in the vertical direction Can be seen.

즉, 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나는 각 주파수별 빔 포밍 영역은 좁으므로 안테나 게인이 높다. 게인이 높은 각 주파수별 빔 포밍 영역들이 서로 중첩되어 수직 방향으로 넓은 커버리지를 형성한다.That is, the patch antenna having different beam tilts according to the present invention has a high antenna gain because the beam forming region for each frequency is narrow. Beam-forming regions for each frequency with high gain overlap each other to form wide coverage in the vertical direction.

이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 기계적인 틸트 없이 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함하는 패치 안테나의 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이와, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격을 서로 상이하게 구현함으로써 잡음 플로어(Noise Floor)의 상승없이 수직(Elevation) 방향의 커버리지(Coverage)를 간편하게 확장할 수 있고, 게인(Gain)이 높기 때문에 더 작은 물체도 감지할 수 있다.By doing so, the present invention differs from each other in the length of each patch in relation to the resonant frequency of a patch antenna comprising a plurality of patches arranged along a feed line without mechanical tilt, and the spacing between each patch in relation to the vertical radiation angle. In this way, the coverage in the vertical direction can be easily extended without increasing the noise floor, and even smaller objects can be detected because the gain is high.

도 5 는 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다. 도 5 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치(200)는 적어도 하나의 송신 안테나(210)와, 적어도 하나의 수신 안테나(220) 및 레이더 칩(230)을 포함한다.FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a radar apparatus having different beam tilts for different frequencies according to the present invention. As illustrated in FIG. 5, the radar apparatus 200 having different beam tilts according to the present embodiment may include at least one transmit antenna 210, at least one receive antenna 220, and a radar chip 230. Include.

적어도 하나의 송신 안테나(210)와, 적어도 하나의 수신 안테나(220)는 급전 라인과, 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함한다. 이 때, 송신 안테나(210) 또는 수신 안테나(220)가 브랜치(Brench) 구조를 가지고 다수개 병렬 배열될 수 있다.The at least one transmit antenna 210 and the at least one receive antenna 220 include a feed line and a plurality of patches arranged along the feed line. In this case, the transmitting antenna 210 or the receiving antenna 220 may have a branch structure and a plurality of parallel antennas may be arranged.

레이더 칩(230)은 송신 안테나(210)로 출력되는 주파수 신호를 증폭하는 파워 증폭기(PA : Power Amplifier)(231)와, 입력 주파수의 n 정수배 출력 주파수의 전력을 파워 증폭기(PA)로 출력하는 체배기(Frequency Multiplier)(232)를 포함하는 송신 모듈을 포함한다.The radar chip 230 outputs a power amplifier (231) for amplifying a frequency signal output to the transmitting antenna 210 and a power of n integer multiples of the input frequency to the power amplifier (PA). And a transmission module including a frequency multiplier 232.

또한, 레이더 칩(230)은 수신 안테나(220)로부터 입력되는 미약한 주파수 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)(233)와, 송신 안테나(210)로 출력되는 주파수 신호와 수신 안테나(220)에 의해 수신되는 주파수 신호의 곱에 의한 주파수 천이를 수행하는 믹서(234)를 포함하는 수신 모듈을 포함한다.Also, the radar chip 230 may include a low noise amplifier (LNA) 233 for low noise amplifying a weak frequency signal input from the reception antenna 220, a frequency signal output to the transmission antenna 210, and a reception. And a receiving module including a mixer 234 for performing a frequency shift by the product of the frequency signals received by the antenna 220.

한편, 레이더 칩(230)은 주파수 신호 송수신을 제어하되, 송신 모듈을 통해 출력되는 주파수 신호와, 수신 모듈을 통해 수신되는 주파수 신호의 주파수 천이를 분석해 물체를 감지하고, 물체와의 거리를 계산하는 제어부(235)를 포함한다.Meanwhile, the radar chip 230 controls frequency signal transmission and reception, and detects an object by analyzing the frequency shift of the frequency signal output through the transmitting module and the frequency signal received through the receiving module, and calculates a distance from the object. The control unit 235 is included.

예컨대, 제어부(235)가 주파수 변조 연속파(FMCW : Frequency Modulated Continuous Wave)를 사용해 물체를 감지하고, 물체와의 거리를 계산하도록 구현될 수 있다. For example, the controller 235 may be implemented to detect an object using a frequency modulated continuous wave (FMCW) and calculate a distance to the object.

도 6 은 주파수 변조 연속파(FMCW)의 송수신 파형을 예시한 도면이다. 송신 신호 fTX는 Tm의 시간 동안 대역폭 주파수 f0에서 f0+B에 해당하는 대역폭 B를 가지고 스윕한다. 도 6 에서 시간 t1에 송신된 신호 f1 은 τ = 2R/C의 시간 지연 이후에 fd의 주파수 편이를 가지고 시간 t2에 관측되며, 동 시간에 송신되는 신호는 f2의 주파수를 가지게 된다. 6 is a diagram illustrating transmission and reception waveforms of a frequency modulated continuous wave (FMCW). The transmission signal f TX sweeps with a bandwidth B corresponding to f 0 + B at a bandwidth frequency f 0 for a time T m . In FIG. 6, the signal f 1 transmitted at time t 1 is observed at time t 2 with a frequency shift of f d after a time delay of τ = 2R / C, and the signal transmitted at the same time has a frequency of f 2 . do.

믹서(234)에서는 식 1과 같이 송신 신호 fTX와 수신 신호 fRX의 차인 비트 주파수 fb를 검출한다.The mixer 234 detects the bit frequency f b, which is the difference between the transmission signal f TX and the reception signal f RX , as in Equation 1.

(식 1)

Figure 112018003100816-pat00001
(Equation 1)
Figure 112018003100816-pat00001

(식 2)

Figure 112018003100816-pat00002
(Equation 2)
Figure 112018003100816-pat00002

제어부(235)는 비트 주파수 fb를 이용하여 정지해 있는 물체와의 거리를 구하기 위해서 간단히 식 2를 이용할 수 있다. 목표물이 움직이는 경우에는 수신 신호의 중심 주파수가 도플러 효과에 의해 주파수 편이 되기 때문에, 믹서(234)에 의해 생성된 비트 주파수는 임의의 시점에서의 송신 신호가 삼각파의 상승 기울기상에 있는지 또는 하강 기울기상에 있는지 여부에 의해 식 3과 식 4 처럼 두 가지로 생성될 수 있다.The controller 235 can simply use Equation 2 to obtain a distance from the stationary object using the bit frequency f b . Since the center frequency of the received signal is shifted in frequency by the Doppler effect when the target is moving, the beat frequency generated by the mixer 234 is determined by whether the transmission signal at any point is on the rising slope of the triangle wave or on the falling slope. Can be generated in two ways, as in Equation 3 and Equation 4.

(식 3)

Figure 112018003100816-pat00003
(Equation 3)
Figure 112018003100816-pat00003

(식 4)

Figure 112018003100816-pat00004
(Equation 4)
Figure 112018003100816-pat00004

식 3 및 식 4에 의해 계산된 비트 주파수를 이용하여 움직이는 물체와의 거리 및 상대속도를 각각 식 5 및 식 6으로 구할 수 있다.Using the beat frequencies calculated by Equations 3 and 4, distances and relative speeds with moving objects can be obtained from Equations 5 and 6, respectively.

(식 5)

Figure 112018003100816-pat00005
(Eq. 5)
Figure 112018003100816-pat00005

(식 6)

Figure 112018003100816-pat00006
(Equation 6)
Figure 112018003100816-pat00006

여기서, 변수 f0는 송신 신호의 주파수를 의미한다. 믹서(234)에 의해 생성된 비트 주파수 fb의 중간 주파수(IF) 신호는 Tm/2의 주기를 가지는 사각파이며, 이를 푸리에 변환하여 주파수 영역에서 나타내면, fb를 중심으로 하는 sinc 함수로 표현된다.Here, the variable f 0 means the frequency of the transmission signal. Intermediate frequency (IF) signal of the beat frequency produced by the mixer (234) f b is a sinc function centered on a square wave having a period T m / 2, expressed in the frequency domain by this Fourier transform, f b Is expressed.

이 때, 최초의 영점 교차 지점은 2/Tm에서 나타나며, 이의 역수 값은 최소 변조 주파수가 되어 다음의 식 7로 표현할 수 있다. 또한, 이를 통하여 상대속도 검출의 해상도를 구해주면, 식 8로 나타낼 수 있다.At this time, the first zero crossing point appears at 2 / T m , and its reciprocal value becomes the minimum modulation frequency and can be expressed by Equation 7 below. In addition, if the resolution of the relative speed detection is obtained through this, it can be expressed by Equation 8.

(식 7)

Figure 112018003100816-pat00007
(Eq. 7)
Figure 112018003100816-pat00007

(식 8)

Figure 112018003100816-pat00008
(Eq. 8)
Figure 112018003100816-pat00008

(식 9)

Figure 112018003100816-pat00009
(Eq. 9)
Figure 112018003100816-pat00009

식 8을 통하여 Tm의 값이 클수록 또는 최소 변조 주파수 △f 값이 작을수록 높은 해상도로 상대속도를 검출할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 식 9는 거리검출 해상도를 나타내며, 대역폭 B가 클수록 높은 해상도의 거리검출이 가능함을 알 수 있다.It can be seen from Equation 8 that the larger the value of T m or the smaller the minimum modulation frequency Δf is, the higher the relative speed can be detected. In addition, Equation 9 represents the distance detection resolution, and it can be seen that the higher the bandwidth B, the higher the distance detection is possible.

본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치(200)의 송신 안테나(210) 또는 수신 안테나(220)는 도 2 에 도시한 바와 같은 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나(100)일 수 있다.The transmit antenna 210 or the receive antenna 220 of the radar apparatus 200 having different beam tilts according to the present invention may be a patch antenna 100 having different beam tilts as shown in FIG. 2.

주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나(100)는 주파수별 빔 틸트가 상이하도록 공진 주파수와 관련된 각 패치(120)의 길이(L)가 서로 상이하고, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격(D)이 서로 상이하도록 구현한다.The patch antennas 100 having different beam tilts by frequency have different lengths L of the patches 120 related to the resonant frequency so that the beam tilts by frequency differ from each other, and the spacing D between the patches associated with the vertical radiation angle. ) Are different from each other.

패치 안테나의 패치의 길이가 작아질수록 공진 주파수는 높아지고, 패치의 길이가 커질수록 공진 주파수는 낮아지는 특성을 갖는다. 따라서, 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이를 서로 상이하게 구현한다면, 주파수별로 빔 포밍이 가능해진다.The smaller the patch length of the patch antenna, the higher the resonant frequency, and the larger the length of the patch, the lower the resonant frequency. Therefore, if the lengths of the patches associated with the resonant frequencies are different from each other, beamforming is possible for each frequency.

한편, 패치 안테나의 패치 간의 간격이 작아질수록 수직(Elevation) 방향의 빔 방사 방향은 더 지면으로 향해 빔 방사 각도가 커지고, 패치 안테나의 패치 간의 간격이 커질수록 수직(Elevation) 방향의 빔 방사 방향은 덜 지면으로 향해 빔 방사 각도가 작아지는 특성을 갖는다. 따라서, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격을 서로 상이하도록 구현한다면, 패치의 빔 틸트 방향 조정이 가능해진다.Meanwhile, as the spacing between the patches of the patch antenna is smaller, the beam radiation direction in the vertical direction becomes larger toward the ground, and as the spacing between the patches of the patch antenna increases, the beam radiation direction in the vertical direction becomes larger. Has a characteristic that the beam emission angle becomes less toward the ground. Therefore, if the spacing between the patches associated with the vertical radiation angles is made different from each other, the beam tilt direction of the patches can be adjusted.

이 때, 패치간의 간격이 반파장(λ/2)을 초과할 경우에는 방사 방향이 정면보다 위로 향하므로, 패치간의 간격을 반파장(λ/2) 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 그 이유는 방범용이나 차량용의 레이더 장치에 적용되는 안테나의 커버리지는 지면 방향이기 때문이다. At this time, when the spacing between the patches exceeds the half wavelength lambda / 2, since the radial direction is higher than the front face, it is preferable to limit the spacing between the patches to half wavelength or less. This is because the coverage of the antenna applied to the radar device for crime prevention and a vehicle is in the ground direction.

본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 경우, 지면 방향부터 정면 방향까지의 커버리지 영역을 가지고, 공진 주파수별로 빔 포밍 방향이 상이하기만 하면 되므로, 패치의 길이와 각 패치간 간격이 반드시 특정한 규칙을 가지고 배치될 필요는 없다.In the case of patch antennas having different beam tilts according to the present invention, the patch antennas have a coverage area from the ground direction to the front direction and only have different beam forming directions for each resonant frequency. There is no need to deploy with specific rules.

예컨대, 지면 방향에 더 가까이 배열되는 패치일수록 패치의 길이가 더 길어져 더 낮은 공진 주파수에서 신호를 방사하도록 구현될 수 있다. For example, the patch arranged closer to the ground direction, the longer the patch can be implemented to emit a signal at a lower resonance frequency.

한편, 지면 방향에 더 가까이 배치되는 패치들일수록 간격이 더 좁아져 수직 방향 방사 각도가 더 지면 방향으로 향하도록 구현될 수도 있다.On the other hand, the patches disposed closer to the ground direction, the narrower the interval may be implemented so that the vertical radiation angle toward the ground direction.

이와는 달리, 패치들의 배열 위치에 상관없이 패치들의 길이와 간격이 랜덤하도록 구현될 수도 있다.Alternatively, the length and spacing of the patches may be implemented randomly regardless of the arrangement position of the patches.

한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 신호 방사 파워와 관련된 각 패치(120)의 넓이(W)가 서로 상이하도록 구현될 수 있다. 패치 안테나의 패치 넓이가 더 작아질수록 방사 파워(Power)는 커지고, 패치 안테나의 패치 넓이가 더 커질수록 방사 파워(Power)는 작아진다.On the other hand, according to an additional aspect of the invention, the width W of each patch 120 associated with signal emission power may be implemented to be different from each other. The smaller the patch width of the patch antenna, the larger the radiated power, and the larger the patch width of the patch antenna, the smaller the radiated power.

방사 파워(Power)는 레이더 빔 신호 감지 거리와 관련되므로, 신호 방사 파워와 관련된 각 패치(120)의 넓이(W)가 서로 상이하도록 구현하여 패치별로 레이더 빔 신호 감지 거리를 상이하게 조정할 수 있다.Since radiation power is related to the radar beam signal sensing distance, the width W of each patch 120 related to the signal radiation power may be implemented to be different from each other so that the radar beam signal sensing distance may be adjusted differently for each patch.

도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같이, 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나의 경우, 좁은 커버리지를 가지는 종래와는 다르게 각 주파수별로 빔 틸트되어 빔 포밍을 형성하므로, 수직 방향으로 넓은 커버리지를 가지고 있음을 볼 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, in the case of patch antennas having different beam tilts according to frequencies, beam tilting is performed for each frequency to form beam forming, unlike conventional methods having narrow coverage, and thus have wide coverage in the vertical direction. Can be seen.

즉, 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나는 각 주파수별 빔 포밍 영역은 좁으므로 안테나 게인이 높다. 게인이 높은 각 주파수별 빔 포밍 영역들이 서로 중첩되어 수직 방향으로 넓은 커버리지를 형성한다.That is, a patch antenna having different beam tilts for each frequency has a high antenna gain since the beamforming region for each frequency is narrow. Beam-forming regions for each frequency with high gain overlap each other to form wide coverage in the vertical direction.

이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 기계적인 틸트 없이 급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함하는 패치 안테나의 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이와, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격을 서로 상이하게 구현함으로써 잡음 플로어(Noise Floor)의 상승없이 수직(Elevation) 방향의 커버리지(Coverage)를 간편하게 확장할 수 있고, 게인(Gain)이 높기 때문에 더 작은 물체도 감지할 수 있다.By doing so, the present invention differs from each other in the length of each patch in relation to the resonant frequency of a patch antenna comprising a plurality of patches arranged along a feed line without mechanical tilt, and the spacing between each patch in relation to the vertical radiation angle. In this way, the coverage in the vertical direction can be easily extended without increasing the noise floor, and even smaller objects can be detected because the gain is high.

도 7 은 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치의 빔 틸트를 예시한 도면이다. 도 7 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치는 기계적인 틸트 없이 주파수별로 상이한 빔 포밍 영역들이 서로 중첩되어 수직 방향으로 넓은 커버리지를 형성하고 있을을 볼 수 있다.7 is a diagram illustrating beam tilt of a radar apparatus having different beam tilts for different frequencies according to the present invention. As shown in FIG. 7, in the radar device having different beam tilts according to the present invention, it can be seen that different beam forming regions overlapping each other form a wide coverage in the vertical direction without mechanical tilt.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그래밍 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(Computer-Readable Storage Media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. At least a portion of an apparatus (e.g., modules or functions thereof) or method (e.g., operations) according to various embodiments of the present invention may be, for example, a computer-readable storage medium in the form of a programming module. Storage media).

명령어는, 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 경우, 하나 이상의 프로세서가 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서에 의해 구현(Implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그래밍 모듈의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트(Sets of Instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.When an instruction is executed by one or more processors, the one or more processors may perform a function corresponding to the instruction. The computer-readable storage medium may be implemented (eg, executed) by at least a portion of a programming module, for example, by a processor. At least some of the programming modules may include, for example, modules, programs, routines, sets of instructions, or processes for performing one or more functions.

그리고, 본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. In addition, the various embodiments disclosed in the specification and the drawings are merely presented as specific examples for clarity and are not intended to limit the scope of the various embodiments of the present invention.

따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Accordingly, the scope of various embodiments of the present invention includes all changes or modifications derived based on the technical spirit of various embodiments of the present invention in addition to the embodiments described herein are included in the scope of the various embodiments of the present invention. Should be interpreted as

본 발명은 패치 안테나 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.The present invention is industrially available in the patch antenna art and its application.

100 : 패치 안테나
110 : 급전 라인
120 : 패치
200 : 레이더 장치
210 : 송신 안테나
220 : 수신 안테나
230 : 레이더 칩
231 : 파워 증폭기
232 : 체배기
233 : 저잡음 증폭기
234 : 믹서
235 : 제어부
100: patch antenna
110: feed line
120: patch
200: radar device
210: transmit antenna
220: receiving antenna
230: Radar Chip
231: power amplifier
232: multiplier
233: low noise amplifier
234: Mixer
235 control unit

Claims (10)

삭제delete 급전 라인과;
급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함하는 패치 안테나에 있어서,
공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이가 서로 상이하고, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격이 서로 상이하도록 구현되되, 지면 방향에 더 가까이 배열되는 패치일수록 패치의 길이가 더 길어져 더 낮은 공진 주파수에서 신호를 방사하는 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나.
A feed line;
A patch antenna comprising a plurality of patches arranged along a feed line, the patch antenna comprising:
The lengths of the patches with respect to the resonant frequency are different from each other, and the spacing between the patches with respect to the vertical radiation angle is different from each other, and the patches arranged closer to the ground direction have a longer patch length at lower resonance frequencies. A patch antenna with different frequency-specific beam tilts for emitting a signal.
급전 라인과;
급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을 포함하는 패치 안테나에 있어서,
공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이가 서로 상이하고, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격이 서로 상이하도록 구현되되, 지면 방향에 더 가까이 배치되는 패치들일수록 간격이 더 좁아져 수직 방향 방사 각도가 더 지면 방향으로 향하는 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나.
A feed line;
A patch antenna comprising a plurality of patches arranged along a feed line, the patch antenna comprising:
The lengths of the patches with respect to the resonant frequency are different from each other, and the spacing between the patches with respect to the vertical radiation angle is different from each other. Patch antenna with different frequency-specific beam tilt toward the ground direction.
삭제delete 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
신호 방사 파워와 관련된 각 패치의 넓이가 서로 상이한 주파수별 빔 틸트가 상이한 패치 안테나.
The method of claim 2 or 3,
A patch antenna having different beam tilts for different frequencies in which the widths of the patches associated with signal emission power are different from each other.
삭제delete 적어도 하나의 송신 안테나와, 적어도 하나의 수신 안테나를 포함하는 레이더 장치에 있어서,
송신 안테나 또는 수신 안테나가:
급전 라인과;
급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을;
구비하며, 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이가 서로 상이하고, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격이 서로 상이하도록 구현되되, 지면 방향에 더 가까이 배열되는 패치일수록 패치의 길이가 더 길어져 더 낮은 공진 주파수에서 신호를 방사하는 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치.
A radar device comprising at least one transmit antenna and at least one receive antenna,
Transmit Antenna or Receive Antenna:
A feed line;
A plurality of patches arranged along the feed line;
And the lengths of the patches associated with the resonant frequency are different from each other, and the spacing between the patches with respect to the vertical radiation angle is different from each other. A radar device having different beam tilts for frequencies that emit signals at resonant frequencies.
적어도 하나의 송신 안테나와, 적어도 하나의 수신 안테나를 포함하는 레이더 장치에 있어서,
송신 안테나 또는 수신 안테나가:
급전 라인과;
급전 라인을 따라 배열되는 다수의 패치들을;
구비하며, 공진 주파수와 관련된 각 패치의 길이가 서로 상이하고, 수직 방향 방사 각도와 관련된 각 패치 간의 간격이 서로 상이하도록 구현되되, 지면 방향에 더 가까이 배치되는 패치들일수록 간격이 더 좁아져 수직 방향 방사 각도가 더 지면 방향으로 향하는 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치.
A radar device comprising at least one transmit antenna and at least one receive antenna,
Transmit Antenna or Receive Antenna:
A feed line;
A plurality of patches arranged along the feed line;
The length of each patch associated with the resonant frequency is different from each other, and the spacing between the patches associated with the vertical radiation angle is different from each other. A radar device having different beam tilts for different frequencies in which the radiation angles are directed toward the ground.
삭제delete 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
신호 방사 파워와 관련된 각 패치의 넓이가 서로 상이한 주파수별 빔 틸트가 상이한 레이더 장치.
The method according to claim 7 or 8,
A radar device having different beam tilts for different frequencies with different widths of patches associated with signal emission power.
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CN110988882B (en) * 2019-10-31 2024-05-31 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 77GHz sparse array automobile anti-collision radar receiving antenna

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101171768B1 (en) 2011-02-28 2012-08-07 동국대학교 산학협력단 The series-fed radiating element having slits
KR101675975B1 (en) * 2015-08-10 2016-11-14 주식회사 에스원 Patch radiating element and series-fed array antenna using the same
JP2017005454A (en) 2015-06-09 2017-01-05 日本電信電話株式会社 Antenna device and antenna design method
KR101735782B1 (en) 2015-11-02 2017-05-15 주식회사 에스원 Array antenna

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004102739A1 (en) 2003-05-17 2004-11-25 Quintel Technology Limited Phased array antenna system with adjustable electrical tilt
US20090298421A1 (en) * 2005-07-04 2009-12-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Multibeam refect array
KR101285388B1 (en) * 2009-12-18 2013-07-10 한국전자통신연구원 Beam steering apparatus
KR102034674B1 (en) * 2012-12-12 2019-10-21 한국전자통신연구원 Antenna apparatus and method for switching baem using the antenna apparatus
KR20140109708A (en) * 2013-03-06 2014-09-16 주식회사 케이엠더블유 Vertical array with the antenna radiating elements
KR101865135B1 (en) * 2015-10-21 2018-06-08 광주과학기술원 Array Antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101171768B1 (en) 2011-02-28 2012-08-07 동국대학교 산학협력단 The series-fed radiating element having slits
JP2017005454A (en) 2015-06-09 2017-01-05 日本電信電話株式会社 Antenna device and antenna design method
KR101675975B1 (en) * 2015-08-10 2016-11-14 주식회사 에스원 Patch radiating element and series-fed array antenna using the same
KR101735782B1 (en) 2015-11-02 2017-05-15 주식회사 에스원 Array antenna

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