KR102244536B1 - Apparatus for adjusting radiation pattern of a radar antenna and a radar apparatus for a vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파장이 인 송신파를 방사하는 송신 안테나와 반사파를 수신하는 수신 안테나를 포함하는 어레이 안테나부; 및 어레이 안테나부로부터 미리 설정된 높이만큼 이격되어 설치되되, 어레이 안테나부에 대향하는 내면이 곡면인 레이돔; 및 어레이 안테나부에 접속되고, 위상 조정부와 크기 조정부를 포함하는 안테나 매칭부를 포함하는 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치이다.
또한, 본 발명은 상기 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치를 포함하고, 송신 MMIC, 수신 MMIC, 및 PLL 을 포함하는 RF모듈 및 RF모듈에 접속되어 RF모듈을 제어하는 신호 처리부를 더 포함하는 차량용 레이더 장치이다. The present invention includes an array antenna unit including a transmission antenna for emitting a transmission wave having a wavelength of and a reception antenna for receiving a reflected wave; And a radome that is spaced apart from the array antenna unit by a predetermined height and has a curved inner surface facing the array antenna unit. And an antenna matching unit connected to the array antenna unit and including a phase adjusting unit and a size adjusting unit.
In addition, the present invention is a vehicle radar device comprising the radar antenna radiation pattern adjusting device, further comprising an RF module including a transmitting MMIC, a receiving MMIC, and a PLL, and a signal processing unit connected to the RF module to control the RF module. .

Description

레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치{APPARATUS FOR ADJUSTING RADIATION PATTERN OF A RADAR ANTENNA AND A RADAR APPARATUS FOR A VEHICLE}A radar antenna radiation pattern adjustment device and a vehicle radar device including the same TECHNICAL FIELD [APPARATUS FOR ADJUSTING RADIATION PATTERN OF A RADAR ANTENNA AND A RADAR APPARATUS FOR A VEHICLE}

본 발명은 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 안테나 방사각을 광각으로 넓혀줌으로써 빔 활용 영역을 확대할 수 있는 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치로서, 차량용 레이더의 FOV(Field of view)를 넓혀줌과 동시에 능동적으로 안테나 방사 패턴을 최적화할 수 있는 차량용 레이더 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a radar antenna radiation pattern adjustment apparatus and a vehicle radar apparatus including the same. Specifically, the present invention is a radar antenna radiation pattern adjustment device capable of expanding a beam utilization area by expanding the antenna radiation angle to a wide angle, and a vehicle radar device including the same, which broadens the field of view (FOV) of the vehicle radar, and It relates to a vehicle radar device capable of actively optimizing antenna radiation patterns at the same time.

레이돔(Radome)은 안테나 시스템을 눈, 비, 바람 등의 기상현상 및 물리적인 충격 등 외부 환경으로부터 보호하기 위하여 사용된다. 이상적인 레이돔은 안테나를 보호하는 역할만 할 뿐, 안테나 시스템으로 입사되는 전자파의 손실이 없어야 한다. 그러나 실제로는 레이돔으로 인해 안테나 시스템의 전자파 투과손실이 발생할 뿐 아니라, 안테나로부터 방사되는 빔의 방사 패턴에도 영향을 주고 있다. Radome is used to protect the antenna system from external environments such as weather phenomena such as snow, rain, wind, and physical shocks. An ideal radome only protects the antenna, and there should be no loss of electromagnetic waves entering the antenna system. However, in practice, the radome causes not only electromagnetic transmission loss of the antenna system, but also affects the radiation pattern of the beam radiated from the antenna.

이러한 문제점을 해결하기 위해 공개특허 제2014-0090886호는, 차량의 전면에 설치되어 편파 신호를 발생시키고, 발생된 편파 신호의 반사 파형을 수신함으로써 앞 차량과의 거리 또는 속도를 측정하기 위한 레이돔으로서, 차량과의 체결 수단을 구비하며, 내부에 안테나를 포함하는 레이돔 본체; 상기 레이돔 본체 내부에 구비되며, 상기 레이돔 본체의 전면부를 향해 미리 설정된 특정 각도의 편파 신호를 발생시키는 안테나; 및 상기 레이돔 본체의 전면부에 일정한 방향으로 주기적으로 배열되도록 부착되는 금속 띠를 포함하여 이루어지는 간섭 신호 감소 기능을 갖는 레이돔에 대해 개시한 바 있지만, 이에 의해서도 레이돔으로 인한 안테나 빔 방사패턴에의 영향을 최소화하면서 능동적으로 안테나 방사 패턴을 최적화 설계하는 것은 어려운 실정이다.
In order to solve this problem, Korean Patent Application Publication No. 2014-0090886 is installed in the front of a vehicle to generate a polarized signal, and by receiving a reflected waveform of the generated polarized signal, a radome for measuring a distance or speed with a vehicle in front of the vehicle. , A radome body comprising a fastening means for a vehicle and including an antenna therein; An antenna provided inside the radome body and generating a polarized signal of a predetermined angle toward a front portion of the radome body; And a metal band attached to the front part of the radome body so as to be periodically arranged in a certain direction. However, the effect on the antenna beam radiation pattern due to the radome is also disclosed. It is difficult to actively optimize and design antenna radiation patterns while minimizing them.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 안테나 방사 빔을 광각으로 넓혀줌으로써 빔 활용 영역을 확대할 수 있는 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치를 제공하고자 한다. The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a radar antenna radiation pattern adjustment apparatus capable of expanding a beam utilization area by expanding an antenna radiation beam to a wide angle.

또한, 본 발명의 목적은 차량용 레이더의 FOV를 넓혀줌과 동시에 레이돔의 수정없이 능동적으로 안테나 방사 패턴을 최적화할 수 있어 설계가 용이한 차량용 레이더 장치를 제공하고자 한다.
In addition, an object of the present invention is to provide a vehicle radar device that is easy to design because it is possible to increase the FOV of a vehicle radar and at the same time actively optimize an antenna radiation pattern without modifying a radome.

본 발명의 일 실시형태에 따른 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치는, 파장이 인 송신파를 방사하는 송신 안테나와 반사파를 수신하는 수신 안테나를 포함하는 어레이 안테나부; 및 상기 어레이 안테나부로부터 미리 설정된 높이만큼 이격되어 설치되되, 상기 어레이 안테나부에 대향하는 내면이 곡면인 레이돔; 및 상기 어레이 안테나부에 접속되고, 위상 조정부와 크기 조정부를 포함하는 안테나 매칭부를 포함한다. An apparatus for adjusting a radar antenna radiation pattern according to an embodiment of the present invention includes: an array antenna unit including a transmission antenna for emitting a transmission wave having a wavelength and a reception antenna for receiving a reflected wave; And a radome that is spaced apart from the array antenna unit by a predetermined height and has a curved inner surface facing the array antenna unit. And an antenna matching unit connected to the array antenna unit and including a phase adjusting unit and a size adjusting unit.

실시 예에 있어서, 상기 레이돔의 단부측 두께는 일 수 있다. In an embodiment, the thickness of the end side of the radome may be.

실시 예에 있어서, 상기 레이돔의 상기 내면은 소정의 곡률반경을 갖는 곡면이거나, 비대칭 형상의 곡면일 수 있다. In an embodiment, the inner surface of the radome may be a curved surface having a predetermined radius of curvature or a curved surface having an asymmetric shape.

실시 예에 있어서, 상기 레이돔의 외면은 편평할 수 있다. In an embodiment, the outer surface of the radome may be flat.

실시 예에 있어서, 상기 레이돔의 외면은 곡면이며, 상기 외면의 곡률반경이 상기 내면의 곡률반경보다 더 클 수 있다. In an embodiment, the outer surface of the radome is a curved surface, and a radius of curvature of the outer surface may be larger than a radius of curvature of the inner surface.

실시 예에 있어서, 상기 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치는, 상기 안테나 매칭부에 접속되되, 사용자의 입력에 의해 위상 조정값과 크기 조정값을 상기 안테나 매칭부로 인가하는 신호 입력부를 더 포함할 수 있다. In an embodiment, the radar antenna radiation pattern adjustment apparatus may further include a signal input unit connected to the antenna matching unit to apply a phase adjustment value and a size adjustment value to the antenna matching unit according to a user input.

실시 예에 있어서, 상기 안테나 매칭부는 상기 수신 안테나에서 수신된 상기 반사파와 미리 설정된 안테나 방사 패턴에 기초하여 위상 조정값과 크기 조정값을 생성할 수 있다.In an embodiment, the antenna matching unit may generate a phase adjustment value and a size adjustment value based on the reflected wave received from the reception antenna and a preset antenna radiation pattern.

실시 예에 있어서, 상기 안테나 매칭부는 계산된 상기 위상 조정값과 상기 크기 조정값을 상기 송신 안테나로 인가하여 상기 송신파의 방사패턴을 보정할 수 있다. In an embodiment, the antenna matching unit may correct the radiation pattern of the transmission wave by applying the calculated phase adjustment value and the size adjustment value to the transmission antenna.

본 발명의 다른 실시형태에 따른 차량용 레이더 장치는, 파장이 인 송신파를 방사하는 송신 안테나와 반사파를 수신하는 수신 안테나를 포함하는 어레이 안테나부; 상기 어레이 안테나부로부터 미리 설정된 높이만큼 이격되어 설치되되, 상기 어레이 안테나부에 대향하는 내면이 곡면인 레이돔; 상기 어레이 안테나부에 접속되고, 위상 조정부와 크기 조정부를 포함하는 안테나 매칭부; 송신 MMIC, 수신 MMIC, 및 PLL 을 포함하는 RF모듈 ; 및 상기 RF모듈에 접속되어 상기 RF모듈을 제어하는 신호 처리부를 포함한다.
A vehicle radar apparatus according to another embodiment of the present invention includes an array antenna unit including a transmission antenna for emitting a transmission wave having a wavelength and a reception antenna for receiving a reflected wave; A radome that is spaced apart from the array antenna unit by a predetermined height and has a curved inner surface facing the array antenna unit; An antenna matching unit connected to the array antenna unit and including a phase adjusting unit and a size adjusting unit; An RF module including a transmitting MMIC, a receiving MMIC, and a PLL; And a signal processing unit connected to the RF module to control the RF module.

본 발명인 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치에 따르면, 안테나 방사 빔 활용 영역을 극대화할 수 있어 레이더 안테나의 성능을 개선할 수 있다. According to the radar antenna radiation pattern adjustment apparatus according to the present invention, it is possible to maximize the utilization area of the antenna radiation beam, thereby improving the performance of the radar antenna.

또한, 본 발명에 따르면, 차량용 레이더의 FOV(Field of view)를 넓혀줌과 동시에 레이돔의 수정없이 능동적으로 안테나 방사 패턴을 최적화할 수 있어, 차량용 레이더 안테나 설계시 사용자 편의를 도모할 수 있다.
In addition, according to the present invention, it is possible to increase the field of view (FOV) of a vehicle radar, and at the same time, actively optimize the antenna radiation pattern without modifying the radome, thereby facilitating user convenience when designing a vehicle radar antenna.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 차량용 레이더 장치(200)의 블록도이다.1 is a diagram showing a radar antenna radiation pattern adjustment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a vehicle radar apparatus 200 according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for constituent elements used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , It should be understood to include equivalents or substitutes.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량용 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치(100)를 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 차량용 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치(100)는 레이돔(110), 어레이 안테나부(120), 안테나 매칭부(130), 신호 입력부(140)를 포함하여 이루어진다. 레이돔(110)은 소정의 두께를 갖는 판상 구조로서, 어레이 안테나부(120) 등을 보호하기 위해 어레이 안테나부(120) 상부에 형성된다. 레이돔(110)은 어레이 안테나부(120)로부터 미리 설정된 높이만큼 이격되어 설치되며, 어레이 안테나부(120)를 충분히 덮을 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 어레이 안테나부(120)에 대향하는 레이돔(110)의 면을 내면(112)이라 하고, 그 반대쪽 면을 외면(114)이라 할 때, 외면(114)은 편평(flat)하고, 내면(112)은 곡면 형상일 수 있다. 한편, 레이돔(110)의 외면(114)과 내면(112)이 모두 곡면이되, 외면(114)의 곡률반경이 내면(112)의 곡률반경보다 클 수도 있다. 레이돔(110)의 내면(112)은 소정의 곡률 반경을 갖는 곡면 형상일 수도 있고, 비대칭의 곡면 형상일 수도 있다. 레이돔(110)의 양측 단부(가장 두꺼운 두께를 갖는 부분)의 두께(d)는 바람직하게는

Figure 112015002701954-pat00001
~
Figure 112015002701954-pat00002
일 수 있으며, 더욱 바람직하게는
Figure 112015002701954-pat00003
일 수 있다. 1 is a diagram showing a vehicle radar antenna radiation pattern adjustment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. 1, the vehicle radar antenna radiation pattern adjustment apparatus 100 includes a radome 110, an array antenna unit 120, an antenna matching unit 130, and a signal input unit 140. The radome 110 is a plate-shaped structure having a predetermined thickness, and is formed on the array antenna unit 120 to protect the array antenna unit 120 and the like. The radome 110 is installed to be spaced apart from the array antenna unit 120 by a predetermined height, and is preferably formed to have a size sufficient to cover the array antenna unit 120. When the surface of the radome 110 facing the array antenna unit 120 is referred to as the inner surface 112 and the opposite surface is referred to as the outer surface 114, the outer surface 114 is flat, and the inner surface 112 May have a curved shape. Meanwhile, the outer surface 114 and the inner surface 112 of the radome 110 are both curved, but the radius of curvature of the outer surface 114 may be larger than the radius of curvature of the inner surface 112. The inner surface 112 of the radome 110 may have a curved shape having a predetermined radius of curvature or an asymmetric curved shape. The thickness d of both ends (part having the thickest thickness) of the radome 110 is preferably
Figure 112015002701954-pat00001
~
Figure 112015002701954-pat00002
May be, more preferably
Figure 112015002701954-pat00003
Can be

어레이 안테나부(120)는 적어도 하나의 송신 안테나(122)와 적어도 하나의 수신 안테나(124)를 포함하여 이루어진다. 송신 안테나(122)가 파장이

Figure 112015002701954-pat00004
인 송신파를 방사하면, 송신파는 레이돔(110)을 통과하여 방사된다.(파선 도시) 안테나(122)로부터 방사된 파는 대상물에 반사되고, 수신 안테나(124)를 통해 반사파가 수신된다. 송신 안테나(122)는 적어도 하나일 수 있으며, 안테나 이득 조정 등을 목적으로 두 개 이상의 송신 안테나(122)를 사용할 수도 있다. 또한, 수신 안테나(124)는 적어도 하나일 수 있으며, 안테나 틸팅(tilting) 제어 등을 목적으로 두 개 이상의 수신 안테나(124)를 사용할 수도 있다. The array antenna unit 120 includes at least one transmitting antenna 122 and at least one receiving antenna 124. The transmit antenna 122 has a wavelength
Figure 112015002701954-pat00004
When the phosphorus transmission wave is radiated, the transmission wave passes through the radome 110 and is radiated. The wave radiated from the antenna 122 is reflected to the object, and the reflected wave is received through the reception antenna 124. There may be at least one transmit antenna 122, and two or more transmit antennas 122 may be used for antenna gain adjustment or the like. In addition, there may be at least one receiving antenna, and two or more receiving antennas 124 may be used for antenna tilting control or the like.

안테나 매칭부(130)는 어레이 안테나부(120)에 접속되어, 상기 어레이 안테나부(120)에 위상 조정값과 크기 조정값을 인가한다. 위상 조정값과 크기 조정값은 초기 설계된 안테나 방사 패턴과 실측정된 안테나 방사 패턴의 오차를 보상하기 위한 값으로서, 사용자에 의해 신호 입력부(140)를 통해 입력될 수 있다. 안테나 매칭부(130)는 하나 이상일 수 있으며, distributed 형태로 구현가능하다. 또한, 미세 트리밍(Trimming)을 목적으로 하여 패턴으로 구현할 수도 있다. 안테나 매칭부(130)와 신호 입력부(140)의 동작에 대해서는 이하에서 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다. The antenna matching unit 130 is connected to the array antenna unit 120 and applies a phase adjustment value and a size adjustment value to the array antenna unit 120. The phase adjustment value and the size adjustment value are values for compensating for an error between the initially designed antenna radiation pattern and the actually measured antenna radiation pattern, and may be input by a user through the signal input unit 140. One or more antenna matching units 130 may be provided, and may be implemented in a distributed form. In addition, it may be implemented as a pattern for the purpose of fine trimming. The operations of the antenna matching unit 130 and the signal input unit 140 will be described in detail below with reference to FIG. 2.

도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치(100)를 포함하는 차량용 레이더 장치(200)의 블록도이다. 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치(100)를 포함하는 차량용 레이더 장치(200)는 레이돔(110), 어레이 안테나부(120), 안테나 매칭부(130), 신호 입력부(140), RF모듈(150), 및 신호처리부(160) 등을 포함하여 이루어진다. 어레이 안테나부(120)는 상술한 바와 같이 적어도 하나의 송신 안테나(122)와 적어도 하나의 수신 안테나(124)를 포함하여 구성되며, RF모듈(150)로부터 신호를 전달받아, 파장이 λ 인 송신파를 송신 안테나(122)를 통해 방사한다. 방사된 신호는 장애물에 반사되어 수신 안테나(124)를 통해 수신된다. 2 is a block diagram of a vehicle radar apparatus 200 including a radar antenna radiation pattern adjustment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. A vehicle radar apparatus 200 including a radar antenna radiation pattern adjustment apparatus 100 includes a radome 110, an array antenna unit 120, an antenna matching unit 130, a signal input unit 140, an RF module 150, and And a signal processing unit 160 and the like. The array antenna unit 120 is configured to include at least one transmitting antenna 122 and at least one receiving antenna 124 as described above, and receives a signal from the RF module 150 and transmits a wavelength of λ. The wave is radiated through the transmitting antenna 122. The radiated signal is reflected by the obstacle and is received through the receiving antenna 124.

수신 안테나(124)를 통해 수신된 신호는 RF모듈(150)로 전달된다. RF모듈(150)은 송신 및 수신을 위한 MMIC(Monolithic Microwave IC; 고주파 단일 집적회로) 및 PLL(Phase Locked Loop; 위상고정루프) 등을 포함하여 이루어진다. The signal received through the reception antenna 124 is transmitted to the RF module 150. The RF module 150 includes a monolithic microwave IC (MMIC) for transmission and reception, a phase locked loop (PLL), and the like.

수신 안테나를 통해 수신 MMIC로 전달된 신호는 기저대역 신호로 다운 컨버팅(down converting)되어 신호처리부(160)로 전달된다. 신호처리부(160)는 RF모듈(150)의 PLL제어 및 RF모듈(150)에서 전달되는 기저대역 신호를 가공한다. 또한, 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치(100)는 각 IC에 전원을 공급하는 전원부(미도시)를 더 구비할 수 있다. The signal transmitted to the receiving MMIC through the receiving antenna is down-converted to a baseband signal and transmitted to the signal processing unit 160. The signal processing unit 160 processes the PLL control of the RF module 150 and a baseband signal transmitted from the RF module 150. In addition, the radar antenna radiation pattern adjustment apparatus 100 may further include a power supply unit (not shown) for supplying power to each IC.

한편, 상술한 바와 같이 위상 조정값과 크기 조정값을 생성하는 안테나 매칭부(130)는 위상 조정부(132)와 크기 조정부(134)를 포함하여 이루어진다. 위상(phase) 조정부(132)는 위상 조정값을 생성하여 어레이 안테나부(120)에 인가하며, 크기(magnitude) 조정부(134)는 크기 조정값을 생성하여 어레이 안테나부(120)에 인가한다. 위상 조정부(132)와 크기 조정부(134)는 신호 입력부(140)를 통해 입력되는 사용자 제어 명령에 따라 각각 위상 조정값과 크기 조정값을 생성할 수 있다. 또한, 위상 조정부(132)와 크기 조정부(134)는 피드백 루프(파선 도시)를 이용하여 위상 조정값과 크기 조정값을 생성할 수도 있다. 구체적으로, 안테나 매칭부(130)는 수신 안테나(124)가 수신한 신호를 피드백 받아, 미리 설정된 안테나 방사 패턴 신호와의 오차를 계산함으로써 오차를 보상하는 위상 조정값과 크기 조정값을 발생시킬 수 있다. 안테나 매칭부는 계산된 위상 조정값과 크기 조정값을 송신 안테나로 인가하여 송신파의 방사패턴을 보정할 수 있다. 이를 통해, 초기 설계된 안테나 방사 패턴과 실제 안테나 방사 패턴의 오차를 능동적으로 보정할 수 있다.
Meanwhile, as described above, the antenna matching unit 130 for generating the phase adjustment value and the size adjustment value includes a phase adjustment unit 132 and a size adjustment unit 134. The phase adjustment unit 132 generates a phase adjustment value and applies it to the array antenna unit 120, and the magnitude adjustment unit 134 generates a size adjustment value and applies it to the array antenna unit 120. The phase adjustment unit 132 and the size adjustment unit 134 may respectively generate a phase adjustment value and a size adjustment value according to a user control command input through the signal input unit 140. In addition, the phase adjustment unit 132 and the size adjustment unit 134 may generate a phase adjustment value and a size adjustment value using a feedback loop (shown in broken lines). Specifically, the antenna matching unit 130 may generate a phase adjustment value and a size adjustment value for compensating the error by receiving feedback from the signal received by the reception antenna 124 and calculating an error with the preset antenna radiation pattern signal. have. The antenna matching unit may correct the radiation pattern of the transmission wave by applying the calculated phase adjustment value and the size adjustment value to the transmission antenna. Through this, errors between the initially designed antenna radiation pattern and the actual antenna radiation pattern can be actively corrected.

이상에서, 본 발명은 구체적인 실시 예를 통해 설명되고 있으나, 본 발명은 그 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있음은 잘 이해될 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 및 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 상술한 내용을 고려하여 볼 때, 만약 본 발명의 수정 및 변경이 아래의 청구항들 및 동등물의 범주 내에 속한다면, 본 발명이 이 발명의 변경 및 수정을 포함하는 것으로 여겨진다.
In the above, the present invention has been described through specific embodiments, but it will be well understood that the present invention can be modified in various ways without departing from the scope thereof. Therefore, the scope of the present invention is limited to the above-described embodiments and should not be determined, but should be determined by the claims and their equivalents to be described later. In view of the foregoing, if modifications and variations of the present invention fall within the scope of the following claims and equivalents, it is believed that the present invention includes variations and modifications of this invention.

100 차량용 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치
110 레이돔
112 내면
114 외면
120 어레이 안테나부
122 송신 안테나
124 수신 안테나
130 안테나 매칭부
132 위상 조정부
134 크기 조정부
140 신호 입력부
150 RF모듈
160 신호 처리부
200 차량용 레이더 장치100 Vehicle radar antenna radiation pattern adjustment device
110 Radome
112 Inner
114 Outside
120 array antenna unit
122 transmitting antenna
124 receiving antenna
130 Antenna matching unit
132 phase adjustment unit
134 Sizing section
140 signal input
150 RF module
160 signal processing unit
200 vehicle radar devices

Claims (9)

파장이
Figure 112020110754318-pat00005
인 송신파를 방사하되 안테나 이득 조정을 위한 두 개 이상의 송신 안테나와 반사파를 수신하되 안테나 틸팅 제어를 위한 두 개 이상의 수신 안테나를 포함하는 어레이 안테나부; 및
상기 어레이 안테나부로부터 미리 설정된 높이만큼 이격되어 설치되되, 상기 어레이 안테나부에 대향하는 내면이 곡면인 레이돔; 및
상기 어레이 안테나부에 접속되고, 위상 조정부와 크기 조정부를 포함하는 안테나 매칭부를 포함하고,
상기 안테나 매칭부는,
상기 수신 안테나에서 수신된 상기 반사파와 미리 설정된 안테나 방사 패턴 신호의 오차를 계산하여 위상 조정값과 크기 조정값을 생성하고,
계산된 상기 위상 조정값과 상기 크기 조정값을 상기 송신 안테나로 인가하여 상기 송신파의 방사패턴을 보정하는 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치.
Wavelength
Figure 112020110754318-pat00005
An array antenna unit that emits a phosphorus transmission wave and includes at least two transmission antennas for antenna gain adjustment and two or more reception antennas for receiving the reflected wave but for controlling antenna tilting; And
A radome that is spaced apart from the array antenna unit by a predetermined height and has a curved inner surface facing the array antenna unit; And
An antenna matching unit connected to the array antenna unit and including a phase adjusting unit and a size adjusting unit,
The antenna matching unit,
A phase adjustment value and a size adjustment value are generated by calculating an error between the reflected wave received from the receiving antenna and a preset antenna radiation pattern signal,
A radar antenna radiation pattern adjustment device for correcting a radiation pattern of the transmission wave by applying the calculated phase adjustment value and the size adjustment value to the transmission antenna.
 제 1 항에 있어서,
상기 레이돔의 단부측 두께는
Figure 112015002701954-pat00006
인 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치.
The method of claim 1,
The thickness of the end side of the radome is
Figure 112015002701954-pat00006
In-radar antenna radiation pattern adjustment device.
 제 1 항에 있어서,
상기 레이돔의 상기 내면은 소정의 곡률반경을 갖는 곡면이거나, 비대칭 형상의 곡면인 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치.
The method of claim 1,
The radar antenna radiation pattern adjustment device wherein the inner surface of the radome is a curved surface having a predetermined radius of curvature or a curved surface having an asymmetric shape.
 제 1 항에 있어서,
상기 레이돔의 외면은 편평한 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치.
The method of claim 1,
The radar antenna radiation pattern adjustment device having a flat outer surface of the radome.
 제 1 항에 있어서,
상기 레이돔의 외면은 곡면이며, 상기 외면의 곡률반경이 상기 내면의 곡률반경보다 더 큰 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치.
The method of claim 1,
An outer surface of the radome is a curved surface, and a radius of curvature of the outer surface is larger than a radius of curvature of the inner surface of the radar antenna radiation pattern adjustment device.
 제 1 항에 있어서,
상기 안테나 매칭부에 접속되되, 사용자의 입력에 의해 위상 조정값과 크기 조정값을 상기 안테나 매칭부로 인가하는 신호 입력부를 더 포함하는 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치.
The method of claim 1,
A radar antenna radiation pattern adjusting device connected to the antenna matching unit and further comprising a signal input unit configured to apply a phase adjustment value and a size adjustment value to the antenna matching unit according to a user's input.
 제 1 항에 있어서,
상기 안테나 매칭부는 미세 트리밍(Trimming)을 위한 패턴으로 구현되는 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치.
The method of claim 1,
The radar antenna radiation pattern adjustment device, wherein the antenna matching unit is implemented as a pattern for fine trimming.
 삭제delete 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 레이더 안테나 방사 패턴 조정 장치를 포함하는 차량용 레이더 장치로서,
송신 MMIC, 수신 MMIC, 및 PLL 을 포함하는 RF모듈 ; 및
상기 RF모듈에 접속되어 상기 RF모듈을 제어하는 신호 처리부를 포함하는 차량용 레이더 장치.
A radar apparatus for a vehicle comprising the radar antenna radiation pattern adjustment device of any one of claims 1 to 8,
An RF module including a transmitting MMIC, a receiving MMIC, and a PLL; And
Vehicle radar device including a signal processing unit connected to the RF module to control the RF module.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101877141B1 (en) * 2016-12-08 2018-07-10 한국항공우주연구원 Apparatus and method for pattern synthesis of antenna array
US10389019B2 (en) * 2016-12-17 2019-08-20 Point Road Solutions, Llc Methods and systems for wet radome attenuation mitigation in phased-array antennae applications and networked use of such applications
KR102034546B1 (en) * 2017-11-08 2019-10-21 한국철도기술연구원 Radar for vehicle
KR102207395B1 (en) * 2018-12-20 2021-01-27 주식회사 만도 Radar for vehicle and method for controlling the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007201868A (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Mitsubishi Electric Corp Transmission/reception antenna for radar equipment
JP2009278501A (en) * 2008-05-16 2009-11-26 Yokowo Co Ltd Housing for antenna

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0832342A (en) * 1994-07-13 1996-02-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Phased array radio wave seeker
KR102061649B1 (en) * 2012-11-07 2020-01-02 현대모비스 주식회사 Radar device for vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007201868A (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Mitsubishi Electric Corp Transmission/reception antenna for radar equipment
JP2009278501A (en) * 2008-05-16 2009-11-26 Yokowo Co Ltd Housing for antenna

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