KR102108834B1 - 레이더 시스템의 안테나 장치 - Google Patents

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박범기
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 레이더 시스템의 안테나 장치에 관한 것으로, 급전부와, 급전부로부터 이격되어 배치되는 다수개의 방사체들을 포함하고, 방사체들은, 급전부에 인접하여 배치되고, 급전부에 커플링되는 커플링부와, 커플링부에 연결되는 연결부와, 연결부에 연결되는 방사부를 포함하고, 커플링부와 연결부의 폭이 급전부에 나란한 방향으로 결정되고, 커플링부의 폭이 연결부의 폭 이상이다. 본 발명에 따르면, 안테나 장치의 빔 폭이 보다 확대될 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, 급전부와, 상기 급전부로부터 이격되어 배치되는 다수개의 방사체들을 포함하고, 상기 방사체들은, 상기 급전부에 인접하여 배치되고, 상기 급전부에 커플링되는 커플링부와, 상기 커플링부에 연결되는 연결부와, 상기 연결부에 연결되는 방사부를 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 커플링부와 연결부의 폭이 상기 급전부에 나란한 방향으로 결정되고, 상기 커플링부의 폭이 상기 연결부의 폭 이상이다.
여기서, 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 커플링부의 폭이 상기 커플링부의 길이 이상일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 방사부의 폭이 상기 급전부에 나란한 방향으로 결정되고, 상기 방사부의 폭이 상기 연결부의 폭 이상일 수 있다.
이 때 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 방사체들은, 상기 방사체 별로 미리 설정되는 가중치에 따라 결정되는 변수로 형성된다.
여기서, 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 변수는, 상기 커플링부와 상기 급전부 사이의 간격, 상기 커플링부의 길이, 상기 커플링부의 폭, 상기 방사부의 길이 또는 상기 방사부의 폭 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
게다가, 본 발명에 따른 안테나 장치에 있어서, 상기 방사체들은, 상기 급전부의 양측부에 분산되어 배치되며, 상기 급전부를 중심으로 대칭되는 형상을 갖는다.
본 발명에 따른 레이더 시스템의 안테나 장치는, 방사체들이 각각의 가중치에 따라 형성됨에 따라, 방사체들의 성능이 균일하게 확보될 수 있다. 구체적으로, 방사체 별로 원하는 공진 주파수 및 방사 계수가 확보되고, 임피던스가 매칭될 수 있다. 그리고 안테나 장치의 빔 폭이 보다 확대될 수 있다. 뿐만 아니라, 하나의 안테나 장치에서, 다양한 탐지 거리들이 구현될 수 있다. 이를 통해, 레이더 시스템이 하나의 안테나 장치를 구비하여, 원하는 탐지 범위를 확보할 수 있다. 바꿔 말하면, 레이더 시스템을 대형화하지 않고도, 레이더 시스템의 탐지 범위가 확장될 수 있다. 이에 따라, 레이더 시스템의 성능이 향상될 수 있다. 나아가, 레이더 시스템의 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 레이더 시스템의 안테나 장치를 도시하는 평면도,
도 2는 도 1에서 제 1 방사체를 확대하여 도시하는 평면도,
도 3은 도 1에서 제 2 방사체를 확대하여 도시하는 평면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이더 시스템의 안테나 장치를 도시하는 평면도,
도 5는 도 4에서 제 1 방사체를 확대하여 도시하는 평면도,
도 6은 도 4에서 제 2 방사체를 확대하여 도시하는 평면도,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 변형 예를 도시하는 평면도, 그리고
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치들의 감지 각도 별 이득을 설명하기 위한 그래프들이다.
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 제 1 실시예에 따른 레이더 시스템의 안테나 장치를 도시하는 평면도이다. 그리고 도 2는 도 1에서 제 1 방사체를 확대하여 도시하는 평면도이고, 도 3은 도 1에서 제 2 방사체를 확대하여 도시하는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에서 레이더 시스템의 안테나 장치(100)는 기판(110), 급전부(120) 및 다수개의 방사체(130)들을 포함한다.
기판(110)은 급전부(120)와 방사체(130)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(130)들에 신호를 공급한다. 이 때 급전부(120)는 제어 모듈(도시되지 않음)에 연결된다. 그리고 급전부(120)는 제어 모듈로부터 신호를 수신하여, 방사체(130)들에 신호를 공급한다. 또한 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 급전점(121)과 급전 선로(123)를 포함한다. 급전점(121)은 급전부(120)에서 제어 모듈과 접점을 나타낸다. 즉 급전점(121)이 급전 선로(123)로 신호를 공급한다. 급전 선로(123)는 급전점(121)으로부터 연장된다. 그리고 급전 선로(123)가 방사체(130)들에 신호를 공급한다. 이 때 급전 선로(123)는 일 방향으로 연장된다. 그리고 급전 선로(123)는 일 단부를 통해 급전점(121)에 접촉하며, 타 단부를 통해 연장된다. 여기서, 급전 선로(123)의 타 단부는 개방(open)될 수 있다. 이를 통해, 급전 선로(123)에서 일 단부로부터 타 단부로 신호가 전달된다.
방사체(130)들은 안테나 장치(100)에서 신호를 방사한다. 이 때 방사체(130)들은 급전부(120)에 분산되어 배치된다. 여기서, 방사체(130)들은 급전 선로(123)들을 따라 분산되어 배치된다. 여기서, 방사체(130)들은 급전 선로(123)의 양 측부에 분산되어 배치될 수 있다. 이를 통해, 급전부(120)로부터 방사체(130)들로, 신호가 공급된다. 그리고 방사체(130)들은 도전성 물질로 이루어진다. 여기서, 방사체(130)들은 은(Ag), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Gu), 금(Au), 니켈(Ni) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이 때 방사체(130)들에, 개별적으로 가중치가 미리 설정되어 있다. 즉 방사체(130) 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(130)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(123)들에 수직하고, 타 축은 급전부(120)의 중심으로부터 연장되며 일 축에 수직하다. 이를 통해, 가중치는 방사체(130)들에 대하여, 일 축 및 타 축을 기준으로 대칭되도록 설정된다.
또한 각각의 방사체(130)는 각각의 가중치에 따라 결정되는 변수(parameter)로 형성된다. 이 때 방사체(130)를 위한 변수가 방사체(130)와 급전부(120)의 배치 관계, 방사체(130)의 사이즈 및 방사체(130)의 형상을 결정할 수 있다. 이 때 방사체(130)들은 제 1 방사체(140)들과 제 2 방사체(150)들을 포함한다.
제 1 방사체(140)들은 급전 선로(123)에 연결된다. 이를 통해, 급전부(120)로부터 제 1 방사체(140)들로, 직접적으로 신호가 공급된다. 그리고 각각의 제 1 방사체(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 결합부(141)와 제 1 방사부(145)를 포함한다. 이 때 각각의 제 1 방사체(140)를 위한 변수는 제 1 방사부(145)의 길이(l11) 및 제 1 방사부(145)의 폭(w11)을 포함한다.
결합부(141)는 급전 선로(123)에 결합된다. 여기서, 결합부(141)는 일 단부를 통해 급전 선로(123)에 연결된다. 그리고 결합부(141)는 급전 선로(123)로부터 연장된다. 여기서, 결합부(141)는 급전 선로(123)의 연장 방향과 상이한 방향으로, 연장된다. 또한 급전 선로(123)로부터 결합부(141)로, 신호가 전달된다.
제 1 방사부(145)는 결합부(141)에 연결된다. 이 때 제 1 방사부(145)는 결합부(141)의 타 단부에 연결된다. 여기서, 제 1 방사부(145)는 일 단부를 통해 결합부(141)에 연결된다. 그리고 제 1 방사부(145)는 결합부(141)로부터 연장된다. 이 때 제 1 방사부(145)는 결합부(141)의 연장 방향을 따라 연장된다. 여기서, 제 1 방사부(145)는 타 단부를 통해 연장된다. 또한 제 1 방사부(145)의 타 단부가 개방된다. 이를 통해, 결합부(141)로부터 제 1 방사부(145)로, 신호가 전달된다. 이 때 제 1 방사부(145)의 길이(l11) 및 제 1 방사부(145)의 폭(w11)이 정의된다. 제 1 방사부(145)의 길이(l11)는 제 1 방사부(145)의 연장 방향에 대응될 수 있다. 제 1 방사부(145)의 폭(w11)은 제 1 방사부(145)의 연장 방향에 수직한 방향으로 대응될 수 있다.
제 2 방사체(150)들은 급전 선로(123)로부터 이격되어 배치된다. 그리고 제 2 방사체(150)들은 급전 선로(123)에 커플링(coupling)된다. 바꿔 말하면, 제 2 방사체(150)들은 급전 선로(123)에 전자기적으로 결합된다. 이를 통해, 제 2 방사체(150)들이 여기 상태(excited state)로 되며, 급전부(120)로부터 제 2 방사체(150)들로, 신호가 공급된다. 또한 각각의 제 2 방사체(150)는 도 3에 도시된 바와 같이 커플링부(151), 연결부(153) 및 제 2 방사부(155)를 포함한다. 이 때 각각의 제 2 방사체(150)를 위한 변수는 커플링부(151)와 급전 선로(123)의 간격(d1), 커플링부(151)의 길이(l12), 커플링부(151)의 폭(w12), 연결부(153)의 길이(l13), 연결부(153)의 폭(w13), 제 2 방사부(155)의 길이(l14) 및 제 2 방사부(155)의 폭(w14)을 포함한다.
커플링부(151)는 급전 선로(123)에 인접하여 배치된다. 여기서, 커플링부(151)의 일 단부가 개방된다. 그리고 커플링부(151)가 급전 선로(123)의 연장 방향을 따라 연장된다. 즉 커플링부(151)가 급전 선로(123)에 나란하게 연장된다. 또한 커플링부(151)가 실질적으로 급전 선로(123)에 커플링된다. 이 때 커플링부(151)와 급전 선로(123) 사이의 간격(d1), 커플링부(151)의 길이(l12) 및 커플링부(151)의 폭(w12)이 정의된다. 커플링부(151)와 급전 선로(123)의 간격(d1)은 급전 선로(123)의 연장 방향에 수직한 방향으로 결정될 수 있다. 커플링부(151)의 길이(l12)는 커플링부(151)의 연장 방향으로 결정될 수 있다. 커플링부(151)의 폭(w12)은 커플링부(151)의 연장 방향에 수직한 방향으로 결정될 수 있다.
연결부(153)는 커플링부(151)에 연결된다. 여기서, 연결부(153)의 일 단부가 커플링부(151)에 연결된다. 그리고 연결부(153)는 커플링부(151)의 타 단부에 연결된다. 또한 연결부(153)는 커플링부(151)로부터 연장된다. 여기서, 연결부(153)는 커플링부(151)의 연장 방향과 상이한 방향으로, 연장될 수 있다. 또한 연결부(153)는 커플링부(151)로부터 연속적으로 연장될 수 있다. 이를 통해, 커플링부(151)로부터 연결부(153)로, 신호가 전달된다. 이 때 연결부(153)의 길이(l13) 및 연결부(153)의 폭(w13)이 정의된다. 연결부(153)의 길이(l13)는 연결부(153)의 연장 방향으로 결정될 수 있다. 연결부(153)의 폭(w13)은 커플링부(151)의 폭(w12)과 동일할 수 있다.
제 2 방사부(155)는 연결부(153)에 연결된다. 여기서, 제 2 방사부(155)는 연결부(153)의 타 단부에 연결된다. 그리고 제 2 방사부(155)는 연결부(153)의 연장 방향을 따라, 연결부(153)로부터 연장된다. 이를 통해, 연결부(153)로부터 제 2 방사부(155)로, 신호가 전달된다. 이 때 제 2 방사부(155)의 길이(l14) 및 제 2 방사부(155)의 폭(w14)이 정의된다. 제 2 방사부(155)의 길이(l14)는 제 2 방사부(155)의 연장 방향으로 결정될 수 있다. 제 2 방사부(155)의 폭(w14)은 제 2 방사부(155)의 연장 방향에 수직한 방향으로 결정될 수 있다. 여기서, 제 2 방사부(155)의 폭(w14)은 커플링부(151)의 폭(w12) 및 연결부(153)의 폭(w13)을 초과할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 레이더 시스템의 안테나 장치를 도시하는 평면도이다. 그리고 도 5는 도 4에서 제 1 방사체를 확대하여 도시하는 평면도이고, 도 6은 도 4에서 제 2 방사체를 확대하여 도시하는 평면도이다. 또한 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 변형 예를 도시하는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에서 레이더 시스템의 안테나 장치(200)는 기판(210), 급전부(220) 및 다수개의 방사체(230)들을 포함한다. 이 때 급전부(220)는 급전점(221)과 급전 선로(223)를 포함한다. 이 때 본 실시예에서 기판(210)과 급전부(220)는 전술된 실시예에서 대응하는 구성과 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다.
그리고 본 실시예에서 방사체(230)들이 제 1 방사체(240) 및 제 2 방사체(250)를 포함한다. 제 1 방사체(240)들은 급전 선로(223)에 연결된다. 이를 통해, 급전부(220)로부터 제 1 방사체(240)들로, 직접적으로 신호가 공급된다. 그리고 각각의 제 1 방사체(240)는 도 5에 도시된 바와 같이 결합부(241)와 제 1 방사부(245)를 포함한다. 이 때 각각의 제 1 방사체(240)를 위한 변수는 제 1 방사부(245)의 길이(l21) 및 제 1 방사부(245)의 폭(w21)을 포함한다. 여기서, 본 실시예에서 제 1 방사체(240)는 전술된 실시예에서 대응하는 구성과 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다.
다만, 본 실시예에서 제 2 방사체(250)들은 전술된 실시예에서 대응하는 구성과 상이하다. 제 2 방사체(250)들은 급전 선로(223)로부터 이격되어 배치된다. 그리고 제 2 방사체(250)들은 급전 선로(223)에 커플링된다. 바꿔 말하면, 제 2 방사체(250)들은 급전 선로(223)에 전자기적으로 결합된다. 이를 통해, 제 2 방사체(250)들이 여기 상태로 되며, 급전부(220)로부터 제 2 방사체(250)들로, 신호가 공급된다. 또한 각각의 제 2 방사체(250)는 도 6에 도시된 바와 같이 커플링부(251), 연결부(253) 및 제 2 방사부(255)를 포함한다. 이 때 각각의 제 2 방사체(250)를 위한 변수는 커플링부(251)와 급전 선로(223)의 간격(d2), 커플링부(251)의 길이(l22), 커플링부(251)의 폭(w22), 연결부(253)의 길이(l23), 연결부(253)의 폭(w23), 제 2 방사부(255)의 길이(l24) 및 제 2 방사부(255)의 폭(w24)을 포함한다.
커플링부(251)는 급전 선로(223)에 인접하여 배치된다. 여기서, 커플링부(251)의 일 단부가 개방된다. 그리고 커플링부(251)는 급전 서로(223)의 연장 방향과 상이한 방향으로 연장된다. 즉 커플링부(251)는 급전 선로(223)에 수직한 방향으로 연장된다. 또한 커플링부(251)가 실질적으로 급전 선로(223)에 커플링된다. 이 때 커플링부(251)와 급전 선로(223) 사이의 간격(d2), 커플링부(251)의 길이(l22) 및 커플링부(251)의 폭(w22)이 정의된다. 커플링부(251)와 급전 선로(223)의 간격(d2)은 급전 선로(223)의 연장 방향에 수직한 방향으로 결정될 수 있다. 커플링부(251)의 길이(l22)는 커플링부(251)의 연장 방향에 수직한 방향으로 결정될 수 있다. 커플링부(251)의 폭(w22)은 커플링부(251)의 연장 방향으로 결정될 수 있다. 여기서, 커플링부(251)의 폭(w22)이 커플링부(251)의 길이(l22) 이상일 수 있다.
연결부(253)는 커플링부(251)에 연결된다. 여기서, 연결부(253)의 일 단부가 커플링부(251)에 연결된다. 그리고 연결부(253)는 커플링부(251)의 타 단부에 연결된다. 또한 연결부(253)는 커플링부(251)로부터 연장된다. 여기서, 연결부(253)는 커플링부(251)의 연장 방향과 상이한 방향으로, 연장될 수 있다. 이를 통해, 커플링부(251)로부터 연결부(253)로, 신호가 전달된다. 이 때 연결부(253)의 길이(l23) 및 연결부(253)의 폭(w23)이 정의된다. 연결부(253)의 길이(l23)는 연결부(253)의 연장 방향으로 결정될 수 있다. 연결부(253)의 폭(w23)은 커플링부(251)의 폭(w22)과 동일한 방향으로 결정될 수 있다.
제 2 방사부(255)는 연결부(253)에 연결된다. 여기서, 제 2 방사부(255)는 연결부(253)의 타 단부에 연결된다. 그리고 제 2 방사부(255)는 연결부(253)의 연장 방향을 따라, 연결부(253)로부터 연장된다. 이를 통해, 연결부(253)로부터 제 2 방사부(255)로, 신호가 전달된다. 이 때 제 2 방사부(255)의 길이(l24) 및 제 2 방사부(255)의 폭(w24)이 정의된다. 제 2 방사부(255)의 길이(l24)는 제 2 방사부(255)의 연장 방향으로 결정될 수 있다. 제 2 방사부(255)의 폭(w24)은 제 2 방사부(255)의 연장 방향에 수직한 방향으로 결정될 수 있다.
이 때 커플링부(251)의 폭(w22), 연결부(253)의 폭(w23) 및 제 2 방사부(255)의 폭(w24)은 급전부(220)에 나란한 방향으로 결정될 수 있다. 그리고 커플링부(251)의 폭(w22)이 연결부(253)의 폭(w23)을 초과할 수 있다. 또한 제 2 방사부(255)의 폭(w24)이 연결부(253)의 폭(w23) 이상일 수 있다. 게다가, 커플링부(251)의 폭(w22)과 제 2 방사부(255)의 폭(w24)이 동일할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 방사체(230)들이 제 1 방사체(240)와 제 2 방사체(250)를 포함하는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 이 때 본 실시예에서 방사체(230)들은, 도 7에 도시된 바와 같이 제 2 방사체(250)로 구현될 수 있다. 즉 방사체(230)들이 모두 급전 선로(223)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 그리고 방사체(230)들이 모두 급전 선로(223)에 커플링될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 200)들을 비교하면, 방사체(130, 230)들이 상이하다. 이 때 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치(100)에서, 커플링부(151)와 연결부(153)는 도선(line)과 같은 형상을 갖는다. 이로 인하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치(100)에서, 커플링부(151) 및 연결부(153)로부터 제 2 방사부(155)로 폭 변화가 크다. 이에 반해, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치(200)에서, 커플링부(251)와 연결부(153)는 평면(plane)과 같은 형상을 갖는다. 이로 인하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치(200)에서, 커플링부(251), 연결부(253) 및 제 2 방사부(255) 사이의 폭 변화가 작다. 이에 따라, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치(100)과 비교하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치(200)의 제조가 용이하다.
즉 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치(100)에서 커플링부(151)의 폭(w12)과 비교하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치(200)에서 커플링부(251)의 폭(w22)이 더 넓다. 아울러, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치(100)에서 연결부(153)의 폭(w13)과 비교하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치(200)에서 연결부(253)의 폭(w23)이 더 넓다. 이를 통해, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치(100)와 비교하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치(200)에서 급전부(220)로부터 방사체(230)들로 신호의 공급이 보다 원활하게 이루어질 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치(100)와 비교하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치(200)에서 각각의 방사체(230) 내에서 신호의 흐름이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치들의 감지 각도 별 이득을 설명하기 위한 그래프들이다. 여기서, 이득은 안테나 장치에서 원하는 방향에 대응하여, 신호를 집중하여 방사한 정도를 나타낸다. 이 때 도 8의 (a)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안테나 장치의 감지 각도 별 이득을 나타내고, 도 8의 (b)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치의 감지 각도 별 이득을 나타낸다.
도 8을 참조하면, 방사 패턴은 주엽(main lobe)과 부엽(side lobe)으로 나타난다. 여기서, 주엽은, 신호가 집중하여 방사되는 영역을 의미한다. 그리고 부엽은 주엽 이외의 영역으로, 신호가 미세하게 방사되는 영역을 의미한다. 또한 부엽은 간섭 영역으로 간주된다. 즉 본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 200)의 주엽 폭은 넓고, 부엽 폭은 좁다. 이는 본 발명의 실시예들에 따른 안테나 장치(100, 200)에서 보다 넓은 영역으로 신호가 집중되고, 간섭이 억제됨을 의미한다. 이 때 본 발명의 제 1 실시예의 안테나 장치(100)와 비교하여, 본 발명의 제 2 실시예의 안테나 장치(200)의 주엽 폭이 확장되고, 부엽 폭이 축소된다. 이는, 본 발명의 제 1 실시예의 안테나 장치(100)와 비교하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안테나 장치(200)에서 보다 넓은 영역으로 신호가 집중되고, 간섭이 억제됨을 의미한다.
본 발명에 따르면, 방사체(130, 230)들이 각각의 가중치에 따라 형성됨에 따라, 방사체(130, 230)들의 성능이 균일하게 확보될 수 있다. 구체적으로, 방사체(130, 230) 별로 원하는 공진 주파수 및 방사 계수가 확보되고, 별도의 구성 없이 방사체(130, 230)에서 임피던스가 매칭될 수 있다. 그리고 안테나 장치(100, 200)의 빔 폭이 보다 확대될 수 있다. 뿐만 아니라, 하나의 안테나 장치(100, 200)에서, 다양한 탐지 거리들이 구현될 수 있다. 이를 통해, 레이더 시스템이 하나의 안테나 장치(100, 200)를 구비하여, 원하는 탐지 범위를 확보할 수 있다. 바꿔 말하면, 레이더 시스템을 대형화하지 않고도, 레이더 시스템의 탐지 범위가 확장될 수 있다. 이에 따라, 레이더 시스템의 성능이 향상될 수 있다. 나아가, 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, 200: 안테나 장치
110, 210: 기판 120, 220: 급전부
121, 221: 급전점 123, 223: 급전 선로
130, 230: 방사체 140, 240: 제 1 방사체
141, 241: 결합부 145, 245: 제 1 방사부
150, 250: 제 2 방사체 151, 251: 커플링부
153, 253: 연결부 155, 255: 제 2 방사부

Claims (12)

  1. 레이더 시스템의 안테나 장치에 있어서,
    급전부와,
    상기 급전부로부터 이격되어 배치되고, 미리 설정되는 가중치에 따라 결정되는 변수로 형성되는 다수개의 방사체들을 포함하고,
    상기 급전부는
    신호가 공급되는 급전점과,
    상기 급전점으로부터 제1 방향으로 연장되는 급전 선로를 포함하고,
    상기 다수의 방사체는,
    상기 급전 선로의 제1 영역에 상기 급전 선로와 접촉하며 배치되고, 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 제1 방사체와,
    상기 급전점과 상기 제1 영역 사이에 위치한 상기 급전 선로의 제2 영역에 배치되고, 상기 급전 선로로부터 이격되되며, 상기 제2 방향으로 연장되는 제2 방사체를 포함하고,
    상기 제1 방사체는,
    상기 급전 선로에 접촉하며 배치되는 결합부와,
    상기 결합부로부터 연장되는 제1 방사부를
    상기 제2 방사체는,
    상기 급전 선로로부터 이격되어 배치되고, 상기 급전 선로에 커플링되는 커플링부와,
    상기 커플링부에 연결되는 연결부와,
    상기 연결부에 연결되는 제2 방사부를 포함하며,
    상기 가중치는,
    상기 제1 및 제2 방사체들의 위치에 따라 각각 상이하게 설정되는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커플링부와 상기 연결부의 폭이 상기 급전부에 나란한 방향으로 결정되고,
    상기 커플링부의 폭이 상기 연결부의 폭을 초과하는 안테나 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 방사부 및 상기 제2 방사부는 서로 동일한 단면 형상을 가지는 안테나 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 변수는,
    상기 제1 방사체의 변수 및 상기 제2 방사체의 변수를 포함하고,
    상기 제1 방사체의 변수는,
    상기 제1 방사부의 길이 및 상기 제1 방사부의 폭 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 제2 방사체의 변수는,
    상기 커플링부와 상기 급전부 사이의 간격, 상기 커플링부의 길이, 상기 커플링부의 폭, 상기 제2 방사부의 길이 또는 상기 제2 방사부의 폭 중 적어도 어느 하나를 포함하는 안테나 장치
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 커플링부의 폭이 상기 커플링부의 길이 이상인 안테나 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 방사부의 폭이 상기 제1 방향과 나란한 방향으로 결정되고,
    상기 제2 방사부의 폭이 상기 연결부의 폭 이상인 안테나 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 커플링부의 폭과 상기 제2 방사부의 폭이 동일한 안테나 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 방사체들은,
    상기 급전 선로의 양측부에 분산되어 배치되며,
    상기 급전 선로를 중심으로 대칭되는 형상을 갖는 안테나 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 방사부 및 상기 제2 방사부는 서로 다른 단면 형상을 가지며,
    상기 제1 방사부는 전체 영역에서 폭이 동일한 제1 형상을 가지고,
    상기 제2 방사부는 양단부분이 제1 폭을 가지는 제1 부분과, 상기 양단부분 사이가 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 가지는 제2 부분을 포함하는 제2 형상을 가지는 안테나 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 가중치는,
    상기 제1 및 제2 방사체들 각각의 공진 주파수, 방사 계수, 빔 폭 및 탐지 거리를 확보하고, 임피던스 매칭을 위한 값으로 설정되는 안테나 장치.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 가중치는,
    상기 급전부의 중심으로부터 연장되며 상기 급전 선로에 나란한 일 축 및 상기 급전부의 중심으로부터 연장되며 상기 일 축에 수직한 타 축을 기준으로, 대칭되도록 설정되는 안테나 장치.
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