KR102104166B1 - 근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치 - Google Patents

근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102104166B1
KR102104166B1 KR1020180011419A KR20180011419A KR102104166B1 KR 102104166 B1 KR102104166 B1 KR 102104166B1 KR 1020180011419 A KR1020180011419 A KR 1020180011419A KR 20180011419 A KR20180011419 A KR 20180011419A KR 102104166 B1 KR102104166 B1 KR 102104166B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
field
near field
far field
multiple beams
Prior art date
Application number
KR1020180011419A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190092074A (ko
Inventor
이정해
이선규
이재곤
이창현
지상욱
Original Assignee
홍익대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 홍익대학교 산학협력단 filed Critical 홍익대학교 산학협력단
Priority to KR1020180011419A priority Critical patent/KR102104166B1/ko
Priority to US15/952,239 priority patent/US10211903B1/en
Publication of KR20190092074A publication Critical patent/KR20190092074A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102104166B1 publication Critical patent/KR102104166B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0682—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission using phase diversity (e.g. phase sweeping)
    • H04B5/0025—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/77—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for interrogation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/28—TPC being performed according to specific parameters using user profile, e.g. mobile speed, priority or network state, e.g. standby, idle or non transmission
    • H04W52/283—Power depending on the position of the mobile
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/38—TPC being performed in particular situations
    • H04W52/42—TPC being performed in particular situations in systems with time, space, frequency or polarisation diversity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명은 근거리장 및 원거리장에 존재하는 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치에 관한 것이다.
복수의 유닛셀로 구성되고, 각각의 유닛셀에 설치된 안테나를 통하여 전력 또는 신호를 송신하는 통신부, 그리고 근거리장에 위치하는 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 전력 또는 신호를 동시에 송신하기 위하여 상기 안테나에 인가되는 전압의 위상을 산출하는 제어부를 포함하는 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치이다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 근거리장 및 원거리장에 복수의 타겟이 동시에 있을 경우 중첩의 원리를 활용하여 빔을 동시에 집속시켜 효율적인 안테나 시스템을 구축하는데 기여할 수 있다.
또한, 근거리장 또는 원거리장의 타겟 중 하나의 타겟을 선택하여 빔을 집속하는 경우, 통신 효율성을 높일 수 있다.

Description

근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치{TRANSMITTER FOR TRANSMITING SIMULTANEOUS MULTIPLE BEAMS TO MULTIPLE TARGET AT NEAR FIELD AND FAR FIELD}
본 발명은 근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치에 관한 것으로서, 근거리장과 원거리장에 각각 타겟이 존재하는 경우, 중첩의 원리를 이용하여 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치에 관한 것이다.
근거리장 통신(Near Field Communication; NFC)은 낮은 송신 전력, 짧은 통신 거리 및 높은 보안성 때문에, NFC는 물류, 결제, 재정 및 창고 관리 및 기타 등등과 같은 산업 분야에서 널리 이용되어 왔지만 원거리장 통신을 하려면 모듈을 추가하여 활용해야 하는 문제점이 있다.
또한, 정보통신의 발전으로 많은 양의 데이터가 무선기반을 활용하여 사용되고 있으며, 마이크로파 무선전력 전송기술이나 5G 무선통신기술에서는 고이득을 위하여 점점 더 안테나의 크기를 키움에 따라 형성되는 자기장의 크기가 증가하게 되었다.
이에 따라, 안테나의 동작범위는 근거리장 영역과 원거리장 영역이 동시에 모두 존재하게 되었다.
그에 따라, 근거리장 영역과 원거리장 영역으로 나누어져 있던 빔 집속기술을 통합하여 근거리장과 원거리장 영역에 각각의 목표가 있을 경우 동시에 빔을 집속하는 기술의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허 제10-2016-104708호(2016.09.05 공개)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치에 관한 것으로서, 근거리장과 원거리장에 각각 타겟이 존재하는 경우, 중첩의 원리를 이용하여 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치를 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 근거리장 및 원거리장의 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치에 있어서, 복수의 유닛셀로 구성되고, 각각의 유닛셀에 설치된 안테나를 통하여 전력 또는 신호를 송신하는 통신부, 그리고 근거리장에 위치하는 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 전력 또는 신호를 동시에 송신하기 위하여 상기 안테나에 인가되는 전압의 위상을 산출하는 제어부를 포함한다.
BLE 모듈, 리트로 카메라 모듈, 비콘 모듈 및 광학카메라 모듈 중에서 적어도 하나를 이용하여 타겟과의 거리를 측정하는 거리 측정부를 더 포함할 수 있다.
상기 타겟과의 거리가 다음의 수학식을 이용하여 기준 거리(D)를 산출하고 상기 기준 거리(D)보다 크면 원거리장에 위치한 타겟으로 판단하고, 상기 기준 거리(D) 이하이면 근거리장에 위치한 타겟으로 판단할 수 있다.
Figure 112018010602664-pat00001
여기서, d는 인접하는 안테나들의 중심 사이의 거리이고,
Figure 112018010602664-pat00002
는 안테나의 파장을 나타낸다.
근거리장에 위치하는 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟이 동시에 존재하는 경우, 다음의 수학식을 이용하여 상기 통신부에 인가되는 전압의 크기를 산출할 수 있다.
Figure 112018010602664-pat00003
여기서 A와 B는 각각 근거리장에 위치한 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 대한 가중치이고,
Figure 112018010602664-pat00004
와
Figure 112018010602664-pat00005
는 각각 근거리장에 위치한 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 대한 기준위상이고,
Figure 112018010602664-pat00006
는 공기중 전파상수이고,
Figure 112018010602664-pat00007
는 타겟의 위치를 나타내고, d는 상기 안테나와 안테나 사이의 거리를 나타내며
Figure 112018010602664-pat00008
는 상기 유닛셀에서 타겟의 방향으로 빔을 형성하는 각도를 나타낸다.
근거리장에 위치하는 타겟만 존재하는 경우, 다음의 수학식을 이용하여 상기 통신부에 인가되는 전압의 위상을 산출할 수 있다.
Figure 112018010602664-pat00009
원거리장에 위치하는 타겟만 존재하는 경우, 다음의 수학식을 이용하여 상기 통신부에 인가되는 전압의 위상을 산출할 수 있다.
Figure 112018010602664-pat00010
상기 가중치는 A2과 B2 의 합이 1을 만족한다.
상기 유닛셀은 메타 물질로 구성되어 일정한 간격으로 설치될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 근거리장 및 원거리장에 타겟이 동시에 있을 경우, 중첩의 원리를 활용하여 빔을 동시에 집속시켜 효율적인 안테나 시스템을 구축하는데 기여할 수 있다.
또한, 근거리장 또는 원거리장의 타겟 중 하나의 타겟을 선택하여 빔을 집속하는 경우, 통신 효율성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송신장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 유닛셀을 나타낸 도면이다.
도 3은 마이크로파 방식으로 근거리장에 빔을 집속하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 마이크로파 방식으로 원거리장에 빔을 집속하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 근거리장과 원거리장에 타겟이 동시에 존재하는 경우, 마이크로파 방식으로 빔을 집속하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 가중치에 따른 근거리장과 원거리장에서 목표가 수신하는 전력을 표현하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 근거리장과 원거리장을 동시에 집속한 전계분포의 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 근거리장과 원거리장을 동시에 집속한 방사패턴결과와 원거리장만 집속한 방사패턴 결과를 표현한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송신장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 송신장치(100)는 통신부(110), 거리 측정부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
먼저, 통신부(110)는 복수의 유닛셀로 구성되며, 각각의 유닛셀에 설치된 안테나를 통하여 전력 또는 신호를 송신 및 수신한다.
또한, 안테나는 메타물질(Meta Material)로 형성될 수 있다. 여기서, 메타물질이란 자연계에 존재하지 않는 특성을 구현하기 위해 빚의 파장보다 매우 작은 크기로 만든 금속 또는 유전물질로 설계된 메타 원자(Meta Atom)의 주기적인 배열로 이루어진 물질이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 유닛셀을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시한 것처럼 복수의 유닛셀은 직렬로 배치될 수 있으며, 특히 유닛셀의 기하학적인 형태와 고정성의 여부에 따라 유닛셀이 구성하는 안테나의 종류는 선형 배열안테나, 평면 배열안테나 등으로 다양하게 구현된다.
도 2에서 각각의 유닛셀 사이의 거리는 0.5
Figure 112018010602664-pat00011
로 동일하고 안테나의 구성과 종류에 따라 유닛셀 사이의 거리는 변경이 가능하다.
다음으로, 거리 측정부(120)는 비콘(Beacon)모듈, BLE(Bluetooth Low Energy)모듈, 리트로 카메라(Lytro Camera) 모듈 및 광학카메라 모듈 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 모듈을 이용하여 타겟과의 거리를 측정한다.
여기서, 비콘 모듈은 BLE모듈을 활용하여 반경 50 ~ 70m 범위 안에 있는 사용자의 위치를 찾아내어 메시지 전송, 모바일 결제등을 가능하게 하는 스마트폰의 근거리 통신기술이며, 특히 실내에서는 GPS(Global Positioning System)보다 정교한 위치 파악이 가능하다는 장점을 가지고 있다.
또한, BLE(Bluetooth Low Energy) 모듈은 저전력 블루투스 모듈로서, 기존의 블루투스의 단점인 과도한 배터리 소모 문제를 해결하여 저전력 무선통신을 지원하며, 최근 출시되고 있는 스마트 밴드, 스마트 글래스 등의 웨어러블 디바이스기기 대부분에 사용되고 있다.
그리고, 광학카메라 모듈은 딥 러닝 기술과 함께 사용되어 여러 장의 이미지를 추출하고 다수의 이미지를 딥 러닝 기술을 활용하여 물체의 위치를 판단하는 모듈이다.
또한, 리트로 카메라(Lytro Camera) 모듈은 사진을 촬영한 후 촬영한 이미지의 초점을 편집자가 원하는 곳으로 이동시킬 수 있는 카메라 모듈을 나타낸다.
다음으로, 제어부(130)는 기준 거리(D)를 이용하여, 타겟이 위치한 영역이 근거리장 또는 원거리장에 속하는지를 판단한다.
이때, 기준 거리(D)는 다음의 수학식 1과 같이 나타낸다.
Figure 112018010602664-pat00012
여기서 d는 인접하는 안테나들의 중심 사이의 거리이고,
Figure 112018010602664-pat00013
는 안테나의 파장을 나타낸다.
도 3은 마이크로파 방식으로 근거리장에 빔을 집속하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3과 같이, 제어부(130)는 수학식 1을 통해 획득한 기준거리(D)보다 거리 측정부(120)에 의해 측정된 타겟의 거리 값이 작은 경우, 타겟이 근거리장에 위치하는 것으로 판단하고, 각각의 통신부(110)에 다음의 수학식 2와 같은 위상을 가지는 전압을 인가하도록 제어한다.
Figure 112018010602664-pat00014
여기서
Figure 112018010602664-pat00015
는 공기중 전파상수이고, d는 각각의 유닛셀 사이의 거리이고,
Figure 112018010602664-pat00016
는 근거리장에 위치한 타겟의 위치를 나타내며, k는 상기 유닛셀의 위치를 표현한 상수이다.
도 4는 마이크로파 방식으로 원거리장에 빔을 집속하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4와 같이, 제어부(130)는 기준거리(D)보다 거리 측정부(120)에 의해 측정된 타겟의 거리 값이 큰 경우, 타겟이 원거리장에 위치하는 것으로 판단하고, 각각의 통신부(110)에 다음의 수학식 3과 같은 위상을 가지는 전압을 인가하도록 제어한다.
Figure 112018010602664-pat00017
여기서
Figure 112018010602664-pat00018
는 유닛셀에서 타겟의 방향으로 빔을 형성하는 각도를 나타낸다.
그러면, 이하에서는 근거리장과 원거리장에 타겟이 동시에 존재하는 경우에, 통신부에 인가되는 전압을 구하는 과정에 대하여 설명한다.
도 5는 근거리장과 원거리장에 타겟이 동시에 존재하는 경우, 마이크로파 방식으로 빔을 집속하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
만일, 제어부(130)가 근거리장과 원거리장에 타겟이 각각 존재하는 것으로 판단한 경우, 제어부(130)는 통신부(110)의 안테나에 다음의 수학식 4와 같은 크기의 전압을 인가한다.
Figure 112018010602664-pat00019
여기서 A와 B는 근거리장에 위치한 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 대한 각각의 가중치이고,
Figure 112018010602664-pat00020
와
Figure 112018010602664-pat00021
는 근거리장에 위치한 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 대한 각각의 기준위상을 나타낸다.
특히, 가중치 A와 가중치 B는 다음의 수학식 5를 만족시키는 값이다.
Figure 112018010602664-pat00022
도 6은 가중치에 따른 근거리장과 원거리장에서 목표가 수신하는 전력을 표현하는 도면이다.
도 6에서 x축은 가중치 A의 크기를 나타낸 것이며, 검은색 그래프는 A의 변화에 따라 근거리장의 표적에 수신되는 전력의 변화를 나타내는 그래프이며, 붉은색 그래프는 원거리장의 표적에 수신되는 전력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 근거리장과 원거리장을 동시에 집속한 전계분포의 결과를 나타낸 도면이다.
즉, 도 7은 근거리장과 원거리장에 타겟이 동시에 존재하는 경우, 본 발명의 실시예에 따라서 통신부(110)에 수학식 4와 같은 크기의 전압을 여기하는 경우, 근거리장에 위치하는 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 전력이 정확하게 전달되었는지를 알아내는 실험 결과를 나타낸 것이다.
본 실험에서는, 원거리장에 있는 타겟은
Figure 112018010602664-pat00023
= 10°인 곳에 위치시키고, 근거리장에 존재하는 타겟은 각각
Figure 112018010602664-pat00024
,
Figure 112018010602664-pat00025
지점에 위치시킨 상태에서, 제어부(130)는 수학식 4와 같이 통신부(110)에 전압을 여기시키도록 하였다.
이때, 가중치A와 B는 각각 0.6, 0.8로 설정하였다.
특히, 도 7에서는 빨간색으로 표시된 영역일수록 전송되는 전력의 크기가 크며, 전계 분포와 수직인 방향으로 전력이 전달되는 것으로 설정한다.
그러면, 도 7에서 나타낸 것과 같이, 근거리장에 위치하는 타겟(도 7에서는 "수신기 위치"로 표시함)에는 높은 전력이 정확하게 전달된 것을 알 수 있다.
또한, 도 7에서 나타낸 것과 같이, 원거리장에 위치하는 타겟(도 7에서는 "수신기 방향"으로 표시함)에 정확한 방향으로 전력이 전달된 것을 알 수 있다.
도 7에서 보는 바와 같이 근거리장에 위치한 타겟(수신기)으로 전파가 집중되는 현상이 나타나며 특히 안테나로부터 원거리장에 있는 타겟(수신기) 방향으로 전파가 집중되는 것을 볼 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 근거리장 과 원거리장을 동시에 집속한 방사패턴결과와 원거리장만 집속한 방사패턴 결과를 표현한 도면이다.
특히, 도 8은 도 7과 관련된 실험에서 가중치를 변화시켜가면서 획득한 방사패턴 결과를 나타낸 것으로 원거리장에 위치하는 타겟에 대한 결과이다.
즉, 검정색 그래프는 가중치 A와 가중치 B가 각각 0.6과 0.8로 설정하였을 때의 방사패턴 실험 결과이며, 붉은색 그래프는 가중치 A와 가중치 B의 값을 각각 0과 1로 설정하였을 때의 방사패턴 실험 결과를 나타내었다.
이때, 원거리장에 존재하는 타겟에 송신되는 전압은 검정색 그래프의 경우 15.67dBic이며, 붉은색 그래프의 경우 17.06dBic의 결과를 보여준다.
즉, 가중치 A와 가중치 B의 값이 변하더라도 원거리장에 위치하는 타겟으로 송신되는 전압의 크기 및 방향성은 유지하는 것을 알 수 있다.
또한, 타겟의 위치 및 주변 통신 환경에 따라서 가중치 A와 가중치 B의 크기를 적절하게 변경시켜가면서 전력을 송신할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 근거리장 및 원거리장에 타겟이 동시에 있을 경우, 중첩의 원리를 활용하여 빔을 동시에 집속시켜 효율적인 안테나 시스템을 구축하는데 기여할 수 있다.
또한, 근거리장 또는 원거리장의 타겟 중 하나의 타겟을 선택하여 빔을 집속하는 경우, 통신 효율성을 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것이 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다 .따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다
100: 송신장치, 110: 통신부,
120: 거리 측정부, 130: 제어부

Claims (8)

  1. 근거리장 및 원거리장에 존재하는 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치에 있어서,
    복수의 유닛셀로 구성되고, 각각의 유닛셀에 설치된 안테나를 통하여 전력 또는 신호를 통신하는 통신부, 그리고
    근거리장에 위치하는 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 전력 또는 신호를 동시에 송신하기 위하여 상기 안테나에 인가되는 전압의 위상을 산출하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 타겟과의 거리가 다음의 기준 거리(D)보다 크면 원거리장에 위치한 타겟으로 판단하고, 상기 기준 거리(D) 이하이면 근거리장에 위치한 타겟으로 판단하는 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치:
    Figure 112019110496005-pat00044

    여기서, d는 인접하는 안테나들의 중심 사이의 거리이고,
    Figure 112019110496005-pat00045
    는 안테나의 파장을 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서
    BLE 모듈, 리트로 카메라 모듈, 비콘 모듈 및 광학카메라 모듈 중에서 적어도 하나를 이용하여 타겟과의 거리를 측정하는 거리 측정부를 더 포함하는 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서
    상기 제어부는,
    근거리장에 위치하는 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟이 동시에 존재하는 경우,
    다음의 수학식을 이용하여 상기 통신부에 인가되는 전압의 크기를 산출하는 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치.
    Figure 112019110496005-pat00028

    여기서 A와 B는 각각 근거리장에 위치한 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 대한 가중치이고,
    Figure 112019110496005-pat00029
    와
    Figure 112019110496005-pat00030
    는 각각 근거리장에 위치한 타겟과 원거리장에 위치하는 타겟에 대한 기준위상이고,
    Figure 112019110496005-pat00031
    는 공기중 전파상수이고,
    Figure 112019110496005-pat00032
    는 타겟의 위치를 나타내고, d는 상기 안테나와 안테나 사이의 거리를 나타내며
    Figure 112019110496005-pat00033
    는 상기 유닛셀에서 타겟의 방향으로 빔을 형성하는 각도를 나타낸다.
  5. 제4항에 있어서
    상기 제어부는,
    근거리장에 위치하는 타겟만 존재하는 경우, 다음의 수학식을 이용하여 상기 통신부에 인가되는 전압의 위상을 산출하는 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치.
    Figure 112019110496005-pat00034
  6. 제5항에 있어서
    상기 제어부는,
    원거리장에 위치하는 타겟만 존재하는 경우, 다음의 수학식을 이용하여 상기 통신부에 인가되는 전압의 위상을 산출하는 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치.
    Figure 112019110496005-pat00035
  7. 제6항에 있어서
    상기 가중치는 A2과 B2 의 합이 1을 만족하는 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치.
  8. 제1항에 있어서
    상기 유닛셀은 메타 물질로 구성되어 일정한 간격으로 설치되어있는 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신장치.
KR1020180011419A 2018-01-30 2018-01-30 근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치 KR102104166B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180011419A KR102104166B1 (ko) 2018-01-30 2018-01-30 근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치
US15/952,239 US10211903B1 (en) 2018-01-30 2018-04-13 Apparatus for transmitting simultaneous multiple beams to multiple targets at near field and far field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180011419A KR102104166B1 (ko) 2018-01-30 2018-01-30 근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190092074A KR20190092074A (ko) 2019-08-07
KR102104166B1 true KR102104166B1 (ko) 2020-04-23

Family

ID=65322835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180011419A KR102104166B1 (ko) 2018-01-30 2018-01-30 근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10211903B1 (ko)
KR (1) KR102104166B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102604991B1 (ko) * 2019-04-02 2023-11-23 삼성전자 주식회사 카메라가 수집한 데이터에 기반하여 빔을 제어하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법
KR102265795B1 (ko) * 2019-08-20 2021-06-16 경희대학교 산학협력단 무선전력 전송 효율의 향상을 위한 송신 안테나 제어장치 및 그 제어방법
KR102489651B1 (ko) * 2021-01-05 2023-01-18 홍익대학교 산학협력단 능동형 메타표면 안테나 및 그것을 이용한 근거리장 빔 집속방법
KR20230144405A (ko) 2022-04-07 2023-10-16 경남대학교 산학협력단 메타표면 유닛셀의 체스보드 배치를 이용한 다중 빔 집속 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008017302A (ja) 2006-07-07 2008-01-24 Ntt Docomo Inc 近距離無線通信端末及び送信電力制御方法
JP2016057995A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 キヤノン株式会社 情報処理端末、印刷制御方法及びプログラム。
US20170131398A1 (en) * 2014-08-25 2017-05-11 Younis Technologies, Inc. Indoor position location using delayed scanned directional reflectors

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5721554A (en) * 1996-12-20 1998-02-24 Hughes Electronics Near field planar wave generation for electronic range testing
US9473209B2 (en) * 2008-08-20 2016-10-18 Intel Corporation Wireless power transfer apparatus and method thereof
US11205926B2 (en) * 2009-12-22 2021-12-21 View, Inc. Window antennas for emitting radio frequency signals
WO2013058842A1 (en) * 2011-06-29 2013-04-25 Technology Service Corporation Systems and methods for near field target simulation
CN103701545B (zh) 2013-12-31 2016-03-09 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种近场通信的接近检测方法和装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008017302A (ja) 2006-07-07 2008-01-24 Ntt Docomo Inc 近距離無線通信端末及び送信電力制御方法
US20170131398A1 (en) * 2014-08-25 2017-05-11 Younis Technologies, Inc. Indoor position location using delayed scanned directional reflectors
JP2016057995A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 キヤノン株式会社 情報処理端末、印刷制御方法及びプログラム。

Also Published As

Publication number Publication date
US10211903B1 (en) 2019-02-19
KR20190092074A (ko) 2019-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102104166B1 (ko) 근거리장 및 원거리장에 존재하는 복수의 타겟에 동시 다중 빔을 전송하기 위한 송신 장치
US10466348B2 (en) Position acquisition method and apparatus
US9929806B2 (en) Alignment of optical devices
ITBO20090046A1 (it) Sistema di posizionamento per veicoli a guida automatica funzionante a radio frequenza con antenne direttive
US20180076875A1 (en) Method and apparatus for non-linear antenna array angle of arrival detection
CN105430664A (zh) 一种基于分类拟合预测传播路损的方法和装置
CN106202670A (zh) 基于改进粒子群的rfid阅读器智能天线方向图综合算法
CN104066175A (zh) 基于WiFi的室内定位系统及方法
Diallo et al. Wireless indoor localization using passive RFID tags
Qi et al. Deep learning-based BackCom multiple beamforming for 6G UAV IoT networks
Wang et al. Retro-directive beamforming versus retro-reflective beamforming with applications in wireless power transmission
CN104507160A (zh) 无线网络定位方法、接入点及定位服务器
CN110858781B (zh) 毫米波信号的测量方法及装置
CN114980308A (zh) 一种定位方法、定位设备及计算机存储介质
CN106374224A (zh) 电磁波成像系统及天线阵列信号校正方法
CN103840872A (zh) 生成天线的权值的装置、方法和维护管理设备
Liu et al. RFID-Based Vehicle Localization Using Virtual Wideband Multi-Frequency Continuous Wave
US10374470B1 (en) Wireless energy transfer in a far-field environment
Vojtech et al. Outdoor localization technique using active RFID technology aimed for security and disaster management applications
KR102226690B1 (ko) 비콘 신호에 기반한 IoT 기기 위치 추정 방법 및 장치
Chen et al. RFID-based vehicle localization scheme in GPS-less environments
Dao et al. A robust WLAN positioning system based on probabilistic propagation model
Dai et al. Placing wireless chargers with multiple antennas
CN116250296A (zh) 用于无线功率输送的方法和系统
Cho et al. Automated RSSI-based tracking sensor deployment using electromagnetic simulation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right