KR102093902B1 - 레이더 시스템의 안테나 장치 - Google Patents

레이더 시스템의 안테나 장치 Download PDF

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KR102093902B1
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박범기
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract

본 발명은 레이더 시스템의 안테나 장치에 관한 것으로, 다수개의 급전 선로들과, 급전 선로들에 신호를 분배하며, 급전 선로들에 각각 연결되는 다수개의 급전 포트들을 포함하는 분배부를 포함하는 급전부와, 급전 선로들을 따라 배열되는 다수개의 방사체들을 포함하며, 급전 포트들은, 급전 포트 별로 미리 설정되는 가중치에 따라 결정되는 변수로 형성된다. 본 발명에 따르면, 레이더 시스템의 탐지 범위 및 탐지 거리가 확장될 수 있다.

Description

레이더 시스템의 안테나 장치{ANTENNA APPARATUS FOR RADAR SYSTEM}
본 발명은 레이더 시스템에 관한 것으로, 특히 레이더 시스템의 안테나 장치에 관한 것이다.
일반적으로 레이더 시스템이 다양한 기술분야에 적용되고 있다. 이 때 레이더 시스템이 차량에 탑재되어, 차량의 이동성을 향상시키고 있다. 이러한 레이더 시스템은 전자기파를 이용하여, 차량의 주변환경에 대한 정보를 탐지한다. 그리고 해당 정보가 차량의 이동에 이용됨에 따라, 차량 이동성의 효율이 향상될 수 있다. 이를 위해, 레이더 시스템은 안테나 장치를 구비한다. 즉 레이더 시스템은 안테나 장치를 통해 전자기파를 송수신한다. 이 때 안테나 장치는 다수개의 방사체들을 포함한다. 여기서, 방사체들은 일정한 사이즈 및 형상으로 형성된다.
그런데, 상기와 같은 레이더 시스템의 안테나 장치는, 방사체들의 성능이 균일하지 않은 문제점이 있다. 이는, 안테나 장치에서 방사체들의 위치에 따라, 손실율과 같은 환경 요인이 상이하게 발생하기 때문이다. 아울러, 상기와 같은 레이더 시스템의 안테나 장치는 일정 탐지 범위를 갖는 문제점이 있다. 이로 인하여, 레이더 시스템이 하나의 안테나 장치를 구비하여, 넓은 범위의 정보를 탐지하는 데 어려움이 있다. 또는 레이더 시스템이 다수개의 안테나 장치들을 구비하는 경우, 레이더 시스템의 사이즈가 확대되고, 비용이 증가할 수 있다.
따라서, 본 발명은 레이더 시스템의 동작 효율성을 향상시키기 위한 안테나 장치를 제공한다. 즉 본 발명은 안테나 장치에서 방사체들의 성능을 균일하게 확보하기 위한 것이다. 그리고 본 발명은 레이더 시스템을 대형화하지 않고도, 레이더 시스템의 탐지 범위를 확장시키기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 레이더 시스템의 안테나 장치는, 다수개의 급전 선로들과, 상기 급전 선로들에 신호를 분배하며, 상기 급전 선로들에 각각 연결되는 다수개의 급전 포트들을 포함하는 분배부를 포함하는 급전부와, 상기 급전 선로들을 따라 배열되는 다수개의 방사체들을 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 급전 포트들은, 상기 급전 포트 별로 미리 설정되는 가중치에 따라 결정되는 변수로 형성된다.
이 때 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 급전 포트들의 변수는, 상기 급전 포트들의 길이와 폭을 포함한다.
또한 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 급전 포트들은, 제 1 포트부와, 상기 제 1 포트부에 연결되며, 상기 제 1 포트부로부터 경사진 제 2 포트부를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 급전 포트들의 변수는, 상기 제 1 포트부와 제 2 포트부 사이의 각도를 더 포함할 수 있다.
게다가, 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 급전 포트들은, 일 방향으로 나란하게 배열되며, 순차적으로 연결된다.
이 때 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 급전 포트들의 가중치는, 상기 급전 포트들의 위치에 따라 상이하게 설정된다.
여기서, 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 급전 포트들의 가중치는, 상기 급전부의 중심으로부터 상기 일 방향으로 연장되는 일 축 및 상기 급전부의 중심으로부터 연장되며 상기 일 축에 수직한 타 축을 기준으로, 대칭되도록 설정된다.
아울러, 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 방사체들은, 상기 방사체 별로 미리 설정되는 가중치에 따라 결정되는 변수로 형성된다.
본 발명에 따른 레이더 시스템의 안테나 장치는, 급전 포트들이 각각의 가중치에 따라 형성됨에 따라, 성능이 향상될 수 있다. 이에 따라, 레이더 시스템의 하나의 안테나 장치를 구비하여, 원하는 탐지 범위 및 탐지 거리를 확보할 수 있다. 즉 레이더 시스템을 대형화하지 않고도, 레이더 시스템의 성능이 향상될 수 있다. 이를 통해, 레이더 시스템의 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 평면도,
도 2는 도 1에서 A 영역을 확대하여 도시하는 평면도,
도 3은 도 1에서 B 영역을 확대하여 도시하는 평면도,
도 4는 도 1에서 B’ 영역을 확대하여 도시하는 평면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 방사 패턴을 도시하는 이미지,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 이득을 도시하는 그래프, 그리고
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 성능을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 도시하는 평면도이다. 그리고 도 2는 도 1에서 A 영역을 확대하여 도시하는 평면도이고, 도 3은 도 1에서 B 영역을 확대하여 도시하는 평면도이다. 또한 도 4는 도 1에서 B’ 영역을 확대하여 도시하는 평면도이다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에서 레이더 시스템의 안테나 장치(100)는 기판(110), 급전부(120) 및 다수개의 방사체(160)들을 포함한다.
기판(110)은 급전부(120)와 방사체(160)들을 지지한다. 이 때 기판(110)은 평판 구조를 갖는다. 여기서, 기판(110)은 다층 구조를 가질 수 있다. 그리고 기판(110)은 유전 물질로 이루어진다. 여기서, 기판(110)의 도전율(conductivity; σ)이 0.02일 수 있다. 또한 기판(110)의 유전율(permittivity; ε)이 4.4일 수 있다. 게다가, 기판(110)의 손실 탄젠트(loss tangent)는 0.02일 수 있다.
급전부(120)는 안테나 장치(100)에서 방사체(160)들에 신호를 공급한다. 그리고 급전부(120)는 기판(110)의 상부면에 배치된다. 이 때 급전부(120)는 제어 모듈(도시되지 않음)에 연결된다. 또한 급전부(120)는 제어 모듈로부터 신호를 수신하여, 방사체(160)들에 신호를 공급한다. 이 때 급전부(120)에서, 급전점(130)이 정의된다. 즉 급전부(120)는, 급전점(130)을 통해 신호를 수신한다. 게다가, 급전부(120)는 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 급전부(120)는 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이러한 급전부(120)는 다수개의 급전 선로부(140)와 분배부(150)를 포함한다.
급전 선로부(140)는 실질적으로 방사체(160)들에 신호를 공급한다. 이러한 급전 선로부(140)는 다수개의 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들을 포함한다. 이 때 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들은 일 방향으로 상호 나란하게 배열된다. 그리고 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들은 일 방향에 수직한 타 방향으로 연장된다. 여기서, 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들은 상호로부터 일정 간격으로 이격되어 배치된다. 또한 각각의 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)에서 일 단부로부터 타 단부로, 신호가 전달된다.
분배부(150)는 급전점(130)으로부터 급전 선로부(140)로 신호를 공급한다. 이 때 분배부(150)는 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들로 신호를 분배한다. 그리고 분배부(150)는 급전점(130)으로부터 연장된다. 또한 분배부(150)는 각각의 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)에 연결된다. 이러한 분배부(150)는 다수개의 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들을 포함한다. 여기서, 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들의 개수는 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들의 개수와 동일할 수 있다. 게다가, 각각의 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)가 각각의 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)에 연결된다. 이 때 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들은 일 방향으로 나란하게 배열된다. 아울러, 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들은 급전점(130)으로부터 순차적으로 연결된다.
이 때 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들에, 개별적으로 가중치(weight)가 미리 설정되어 있다. 즉 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158) 별로, 고유의 가중치가 설정되어 있다. 여기서, 가중치는 안테나 장치(100)의 공진 주파수, 방사 계수(radiation coefficient), 빔 폭 및 탐지 거리를 획득하고, 임피던스 매칭(impedance matching)을 위한 값으로 설정된다. 이러한 가중치는 유전적 알고리즘(genetic algorithm) 또는 모방 알고리즘(memetic algorithm)에 따라 산출될 수 있다.
그리고 가중치는 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들의 위치에 따라 상이하게 설정된다. 이 때 급전부(120)의 중심에서 교차하는 두 개의 축들이 정의된다. 일 축은 급전부(120)의 중심으로부터 연장되며 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들에 수직하고, 타 축은 급전부(120)의 중심으로부터 연장되며 일 축에 수직하다. 이를 통해, 가중치는 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들에 대하여, 일 축 및 타 축을 기준으로 대칭되도록 설정된다.
또한 각각의 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)는 각각의 가중치에 따라 결정되는 변수(parameter)로 형성된다. 이 때 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)를 위한 변수가 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)의 사이즈 및 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)의 형상을 결정할 수 있다.
이 때 각각의 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)는 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)와 제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b)를 포함한다. 그리고 각각의 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)를 위한 변수는 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)의 길이와 폭, 제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b)의 길이와 폭 및 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)와 제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b) 사이의 각도를 포함한다.
제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)는 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들 간의 연결을 위해 제공된다. 이 때 각각의 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)에서, 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)는 급전점(130) 또는 다른 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)에 연결된다. 그리고 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)는 급전점(130) 또는 다른 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)로부터 연장된다. 여기서, 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)는 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들에 수직한 일 방향으로부터 경사질 수 있다. 이를 통해, 각각의 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)에서, 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)가 신호를 공급한다. 즉 급전점(130) 또는 다른 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)로부터 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)로, 신호가 공급될 수 있다. 이 때 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)의 길이와 폭이 정의된다. 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)의 길이는 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)의 연장 방향에 대응될 수 있다. 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)의 폭은 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)의 연장 방향에 수직한 방향으로 대응될 수 있다.
제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b)는 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들과 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들의 연결을 위해 제공된다. 이 때 제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b)는 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)에 연결된다. 그리고 제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b)는 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)로부터 연장된다. 또한 제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b)는 각각의 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)에 연결된다. 여기서, 제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b)는 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)로부터 경사질 수 있다. 이를 통해, 각각의 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)에서, 제 1 포트부(151a, 152a, 153a, 154a, 155a, 156a, 157a 및 158a)로부터 제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b)로, 신호가 전달된다. 아울러, 제 2 포트부(151b, 152b, 153b, 154b, 155b, 156b, 157b 및 158b)가 각각의 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)로 신호를 공급한다.
방사체(160)들은 안테나 장치(100)에서 신호를 방사한다. 즉 방사체(160)들이 안테나 장치(100)의 방사 패턴(radiation pattern)을 형성한다. 그리고 방사체(160)들은 기판(110)의 상부면에 배치된다. 이 때 방사체(160)들은 급전부(120)에 분산되어 배치된다. 여기서, 방사체(160)들은 급전 선로부(140)를 따라 배열된다. 이를 통해, 급전부(120)로부터 방사체(160)들로, 신호가 공급된다. 또한 방사체(160)들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체(160)들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 때 방사체(160)들에, 개별적으로 가중치가 미리 설정되어 있다. 즉 방사체(160) 별로, 고유의 가중치가 설정되어 있다. 여기서, 가중치는 안테나 장치(100)의 공진 주파수, 방사 계수(radiation coefficient), 빔 폭 및 탐지 거리를 획득하고, 임피던스 매칭(impedance matching)을 위한 값으로 설정된다. 이러한 가중치는 테일러(Taylor) 함수 또는 체비셰프(Chebyshev) 함수에 따라 산출될 수 있다.
그리고 가중치는 방사체(160)들의 위치에 따라 상이하게 설정된다. 이 때 급전부(120)의 중심에서 교차하는 두 개의 축들이 정의된다. 일 축은 급전부(120)의 중심으로부터 연장되며 급전 선로(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 및 148)들에 수직하고, 타 축은 급전부(120)의 중심으로부터 연장되며 일 축에 수직하다. 이를 통해, 가중치는 방사체(160)들에 대하여, 일 축 및 타 축을 기준으로 대칭되도록 설정된다.
또한 각각의 방사체(160)는 각각의 가중치에 따라 결정되는 변수(parameter)로 형성된다. 이 때 방사체(160)를 위한 변수가 방사체(160)와 급전부(120)의 배치 관계, 방사체(160)의 사이즈 및 방사체(160)의 형상을 결정할 수 있다. 이 때 방사체(160)들은 제 1 방사체(170)들과 제 2 방사체(180)들을 포함한다.
제 1 방사체(170)들은 급전 선로부(140)에 연결된다. 이를 통해, 급전부(120)로부터 제 1 방사체(170)들로, 직접적으로 신호가 공급된다. 그리고 각각의 제 1 방사체(170)는 연결부(171)와 제 1 방사부(173)를 포함한다. 이 때 각각의 제 1 방사체(170)를 위한 변수는 제 1 방사부(173)의 길이(l1) 및 제 1 방사부(173)의 폭(w1)을 포함한다.
연결부(171)는 급전 선로부(140)에 연결된다. 여기서, 연결부(171)는 일 단부를 통해 급전 선로부(140)에 연결된다. 그리고 연결부(171)는 급전 선로부(140)로부터 연장된다. 여기서, 연결부(171)는 급전 선로부(140)의 연장 방향과 상이한 방향으로, 연장된다. 또한 급전 선로부(140)로부터 연결부(171)로, 신호가 전달된다.
제 1 방사부(173)는 연결부(171)에 연결된다. 이 때 제 1 방사부(173)는 연결부(171)의 타 단부에 연결된다. 여기서, 제 1 방사부(173)는 일 단부를 통해 연결부(171)에 연결된다. 그리고 제 1 방사부(173)는 연결부(171)로부터 연장된다. 이 때 제 1 방사부(173)는 연결부(171)의 연장 방향을 따라 연장된다. 여기서, 제 1 방사부(173)는 타 단부를 통해 연장된다. 또한 제 1 방사부(173)의 타 단부가 개방(open)된다. 이를 통해, 연결부(171)로부터 제 1 방사부(173)로, 신호가 전달된다. 이 때 제 1 방사부(173)의 길이(l1) 및 제 1 방사부(173)의 폭(w1)이 정의된다. 제 1 방사부(173)의 길이(l1)는 제 1 방사부(173)의 연장 방향에 대응될 수 있다. 제 1 방사부(173)의 폭(w1)은 제 1 방사부(173)의 연장 방향에 수직한 방향으로 대응될 수 있다.
제 2 방사체(180)들은 급전 선로부(140)로부터 이격되어 배치된다. 그리고 제 2 방사체(180)들은 급전 선로부(140)들에 커플링(coupling)된다. 바꿔 말하면, 제 2 방사체(180)들은 급전 선로부(140)들에 전자기적으로 결합된다. 이를 통해, 제 2 방사체(180)들이 여기 상태(excited state)로 되며, 급전부(120)로부터 제 2 방사체(180)들로, 신호가 공급된다. 또한 각각의 제 2 방사체(180)는 커플링부(181)와 제 2 방사부(183)를 포함한다. 이 때 각각의 제 2 방사체(180)를 위한 변수는 커플링부(181)와 급전 선로(183)들 중 어느 하나 사이의 간격(d), 커플링부(181)의 길이(l2), 커플링부(181)의 폭(w2), 제 2 방사부(183)의 길이(l3) 및 제 2 방사부(183)의 폭(w3)을 포함한다.
커플링부(181)는 급전 선로부(140)에 인접하여 배치된다. 여기서, 커플링부(181)의 일 단부가 개방(open)된다. 그리고 커플링부(181)의 적어도 일부가 급전 선로부(140)의 연장 방향을 따라 연장된다. 즉 커플링부(181)의 적어도 일부가 급전 선로부(140)에 나란하게 연장된다. 또한 커플링부(181)가 실질적으로 급전 선로부(140)에 커플링된다. 이 때 커플링부(181)와 급전 선로부(140) 사이의 간격(d), 커플링부(181)의 길이(l2) 및 커플링부(181)의 폭(w2)이 정의된다. 커플링부(181)와 급전 선로부(140) 사이의 간격(d)은 급전 선로부(140)의 연장 방향에 수직한 방향으로 대응될 수 있다. 커플링부(181)의 길이(l2)는 커플링부(181)의 연장 방향에 대응된다. 커플링부(181)의 폭(w2)은 커플링부(181)의 연장 방향에 수직한 방향으로 대응될 수 있다.
제 2 방사부(183)는 커플링부(181)에 연결된다. 여기서, 제 2 방사부(183)는 커플링부(181)의 타 단부에 연결된다. 그리고 제 2 방사부(183)는 커플링부(181)의 연장 방향을 따라, 커플링부(181)로부터 연장된다. 이를 통해, 커플링부(181)로부터 제 2 방사부(183)로, 신호가 전달된다. 이 때 제 2 방사부(183)의 길이(l3) 및 제 2 방사부(183)의 폭(w3)이 정의된다. 제 2 방사부(183)의 길이(l3)는 제 2 방사부(183)의 연장 방향에 대응될 수 있다. 제 2 방사부(183)의 폭(w3)은 제 2 방사부(183)의 연장 방향에 수직한 방향으로 대응될 수 있다.
한편, 전술된 실시예들에서, 방사체(160)들이 제 1 방사체(170)들과 제 2 방사체(180)들을 포함하는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 방사체(160)들이 제 1 방사체(170)들 또는 제 2 방사체(180)들을 포함하지 않더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 구체적으로, 방사체(160)들은 제 1 방사체(170)들로 이루어질 수 있다. 이 때 방사체(160)들이 모두 급전 선로부(140)에 연결될 수 있다. 또는 방사체(160)들은 제 2 방사체(180)들로 이루어질 수 있다. 이 때 방사체(160)들은 모두 급전 선로부(140)로부터 이격되어 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 방사 패턴을 도시하는 이미지이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 이득을 도시하는 그래프이다. 여기서, 이득은 안테나 장치에서 원하는 방향에 대응하여, 신호를 집중하여 방사한 정도를 나타낸다. 이 때 도 5와 도 6에서, (a)는 급전 포트들에 가중치를 적용하지 않는 경우를 나타내고, (b)는 급전 포트들에 가중치를 적용하는 경우를 나타낸다. 또한 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치의 성능을 설명하기 위한 예시도이다. 이 때 도 7에서, (a)는 급전 포트들과 방사체들에 가중치를 적용하지 않는 경우를 나타내고, (b)는 급전 포트들과 방사체들에 가중치를 적용하는 경우를 나타낸다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 방사 패턴은 주엽(main lobe)과 부엽(side lobe)으로 나타난다. 여기서, 여기서, 주엽은, 신호가 집중하여 방사되는 영역을 의미한다. 그리고 부엽은 주엽 이외의 영역으로, 신호가 미세하게 방사되는 영역을 의미한다. 또한 부엽은 간섭 영역으로 간주된다. 이 때 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들이 가중치에 따라 형성됨에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치(100)의 주엽 폭이 확장되고, 부엽 폭이 축소된다. 이는, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치(100)에서 보다 넓은 영역으로 신호가 집중되고, 간섭이 억제됨을 의미한다.
즉 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치(100)가 보다 넓은 탐지 범위 및 탐지 거리를 가질 수 있다. 아울러, 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들과 방사체(160)들의 가중치를 조절함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치(100)가 다양한 탐지 거리를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 레이더 시스템은, 도 7에 도시된 바와 같이 하나의 안테나 장치(100)를 구비하여, 원하는 탐지 범위 및 탐지 거리를 확보할 수 있다.
본 발명에 따르면, 급전 포트(151, 152, 153, 154, 155, 156, 157 및 158)들과 방사체(160)들이 각각의 가중치에 따라 형성됨에 따라, 안테나 장치(100)의 성능이 향상될 수 있다. 이에 따라, 레이더 시스템의 하나의 안테나 장치(100)를 구비하여, 원하는 탐지 범위 및 탐지 거리를 확보할 수 있다. 즉 레이더 시스템을 대형화하지 않고도, 레이더 시스템의 성능이 향상될 수 있다. 이를 통해, 레이더 시스템의 제조 비용이 절감될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 안테나 장치
110: 기판
120: 급전부
130: 급전점
140: 급전 선로부
150: 분배부

Claims (15)

  1. 레이더 시스템의 안테나 장치에 있어서,
    다수개의 급전 선로들과, 상기 급전 선로들에 신호를 분배하며, 상기 급전 선로들에 각각 연결되는 다수개의 급전 포트들을 포함하는 분배부를 포함하는 급전부와,
    상기 급전 선로들을 따라 배열되는 다수개의 방사체들을 포함하며,
    상기 급전 포트들 각각은 제 1 포트부 및 상기 제 1 포트부에 연결되며 상기 제 1 포트부로부터 경사진 제 2 포트부를 포함하고,
    상기 급전 포트들은, 상기 급전 포트 별로 미리 설정되는 가중치에 따라 결정되는 변수로 형성되고,
    상기 급전 포트들의 가중치는 상기 급전 포트들의 위치에 따라 상이하게 설정되고,
    상기 급전 포트들의 변수는 상기 제 1 포트부의 길이와 폭, 상기 제 2 포트부의 길이와 폭, 상기 제 1 포트부와 상기 제 2 포트부 사이의 각도를 포함하고,
    상기 방사체들은 상기 방사체 별로 미리 설정되는 가중치에 따라 결정되는 변수로 형성되고,
    상기 방사체들의 가중치는 상기 방사체들의 위치에 따라 상이하게 설정되고,
    상기 방사체들은,
    상기 급전 선로들에 연결되는 제 1 방사체; 및
    상기 급전 선로들로부터 이격되는 제 2 방사체를 포함하고,
    상기 제 1 방사체는,
    상기 급전 선로들에 연결되며 상기 급전 선로의 연장 방향과 상이한 제 1 방향을 따라 연장하는 연결부; 및
    상기 연결부에 연결되며 상기 제 1 방향을 따라 연장하는 제 1 방사부;를 포함하고,
    상기 제 2 방사체는,
    상기 급전 선로들로부터 이격되고, 일부가 상기 급전 선로의 연장 방향을 따라 연장하는 커플링부; 및
    상기 커플링부에 연결되며 상기 커플링부의 연장 방향인 제 2 방향을 따라 연장하는 제 2 방사부;를 포함하고,
    상기 제 1 방사체의 변수는, 상기 제 1 방사부의 제 1 방향 길이, 상기 제 1 방사부의 상기 제 1 방향과 수직인 제 3 방향의 폭을 포함하고,
    상기 제 2 방사체의 변수는, 상기 커플링부와 상기 급전 선로들 사이의 간격, 상기 커플링부의 길이, 상기 커플링부의 폭, 상기 제 2 방사부의 제 2 방향 길이, 상기 제 2 방사부의 상기 제 2 방향과 수직인 제 4 방향의 폭을 포함하는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방사부의 제 1 방향 길이는 상기 제 1 방사부의 제 3 방향 폭보다 큰 안테나 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전 포트들은,
    일 방향으로 나란하게 배열되며, 순차적으로 연결되는 안테나 장치.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 급전 포트들의 가중치는,
    상기 급전부의 중심으로부터 상기 일 방향으로 연장되는 일 축 및 상기 급전부의 중심으로부터 연장되며 상기 일 축에 수직한 타 축을 기준으로, 대칭되도록 설정되는 안테나 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 커플링부의 일부는, 상기 급전 선로들에 나란하게 연장되는 안테나 장치.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사체들의 가중치는, 상기 급전부의 중심으로부터 일 방향으로 연장되는 일 축 및 상기 급전부의 중심으로부터 연장되며 상기 일 축에 수직한 타 축을 기준으로, 대칭되도록 설정되는 안테나 장치.
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