KR102391548B1 - 마이크로스트립 라인 배열 안테나 및 이를 구비하는 레이더 신호 송수신 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로스트립 라인 배열 안테나 및 이를 구비하는 레이더 신호 송수신 장치에 관한 것이다. 본 발명은 접지면을 포함하는 유전체와 1/2 관내 파장의 길이를 갖는 마이크로스트립 라인이 전기적으로 서로 연결되며 지그재그 형태로 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나 및 이를 구비하는 레이더 신호 송수신 장치를 제안한다. 본 발명에 따른 안테나는 안테나의 바디를 구성하는 본체부; 및 본체부의 일면에 형성되는 것으로서, 서로 다른 방향을 지향하도록 배열되며 상호 연결된 도체들을 포함하는 스트립 선로부를 포함한다.
Description
본 발명은 마이크로스트립 라인 배열 안테나에 관한 것이다. 또한 본 발명은 마이크로스트립 라인 배열 안테나를 구비하는 차량용 레이더 신호 송수신 장치에 관한 것이다.
마이크로스트립 라인 배열 안테나(Microstrip line array antenna)는 인쇄 기판으로 제작하기 때문에 대량 생산에 적합하며, 높이가 낮고 평면 상으로 되어 있어 견고하다. 그래서 마이크로스트립 라인 배열 안테나는 대량의 작은 안테나를 필요로 하는 배열 안테나 소자로서 많이 사용된다.
"A 79GHz Differentially Fed Grid Array Antenna; Frei, M. / Bauer, F. / Menzel, W. / Stelzer, A. / Maurer, L.; in EUROPEAN MICROWAVE CONFERENCE; 1320 ~ 1323; 41st European microwave conference (EuMC 2011); Manchester, United Kingdom, 10 ~ 13 October 2011"은 마이크로스트립 라인 배열 안테나로 10개의 사각 마이크로스트립 라인 루프 소자로 구성된 그리드 배열 안테나(Grid array antenna)를 제안하고 있다. 이 안테나는 동위상을 위해 중심 주파수 기준의 반파장(관내 파장) 길이를 갖는 라인으로 연결되며, 가운데 루프는 디퍼렌셜(Differential) 마이크로스트립 라인으로 연결된다.
그런데 상기한 안테나는 그리드로 흐르는 전류 중 y축 방향은 서로 상쇄되고 그리드 배열 방향인 x축 방향으로 편파가 구성되기 때문에 배열과 직교하는 방향의 편파를 구성할 수 없다. 또한 배열 안테나의 중심에서 급전되는 형태이므로 안테나가 구성되는 단일 평면상 RF 칩을 장착하면 그리드 안테나간 배열시 RF 칩의 간섭이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 접지면을 포함하는 유전체와 1/2 관내 파장의 길이를 갖는 마이크로스트립 라인이 전기적으로 서로 연결되며 지그재그 형태로 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나 및 이를 구비하는 레이더 신호 송수신 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 안테나의 바디를 구성하는 본체부; 및 상기 본체부의 일면에 형성되는 것으로서, 서로 다른 방향을 지향하도록 배열되며 상호 연결된 도체들을 포함하는 스트립 선로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나를 제안한다.
바람직하게는, 상기 스트립 선로부는, 미리 정해진 제1 각도를 형성하는 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 적어도 하나의 제1 단위 소자; 및 상기 제1 도체와 상기 제2 도체 중 어느 하나의 도체에 연결되는 제3 도체를 포함하며 상기 어느 하나의 도체와 미리 정해진 제2 각도를 형성하는 적어도 하나의 제2 단위 소자를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 도체 또는 상기 제2 도체는 상기 제3 도체와 폭이 다르다.
바람직하게는, 상기 스트립 선로부는 적어도 두개의 제1 단위 소자들을 포함하며, 상기 적어도 두개의 제1 단위 소자들 중 어느 하나로서 상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자는 상기 적어도 두개의 제1 단위 소자들 중 다른 하나로서 상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 제1 단위 소자보다 폭이 넓다.
바람직하게는, 상기 스트립 선로부는 상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자와 상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 제1 단위 소자 사이에 적어도 하나의 제1 단위 소자를 더 포함하며, 상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자의 폭이 가장 넓고 상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 제1 단위 소자의 폭이 가장 좁다.
바람직하게는, 상기 스트립 선로부는 상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자와 상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 제1 단위 소자 사이에 적어도 두개의 제1 단위 소자들을 더 포함하며, 상기 적어도 두개의 제1 단위 소자들 중에서 상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자에 가깝게 위치하는 제1 단위 소자일수록 폭이 상대적으로 더 넓다.
바람직하게는, 상기 도체들은 지그재그 형태로 상호 연결된다.
바람직하게는, 상기 도체들은 상기 본체부에 대하여 좌우 방향으로 지그재그 형태로 상호 연결된다.
바람직하게는, 상기 마이크로스트립 라인 배열 안테나는 상기 도체들의 배열 방향에 대하여 직교하는 편파를 갖는다.
바람직하게는, 상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 도체는 급전(Power feed)에 연결되며, 상기 스트립 선로부의 타단에 위치하는 도체는 개방(Open)된다.
바람직하게는, 상기 마이크로스트립 라인 배열 안테나는 접지(GND) 기능을 하는 것으로서, 상기 본체부와 별개의 것으로 상기 본체부의 타면에 부착되거나, 상기 본체부에 일체화 형성된 접지부를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 마이크로스트립 라인 배열 안테나는 차량에 장착되어 레이더 신호를 송수신할 때 이용된다.
또한 본 발명은 레이더 신호를 생성하는 레이더 신호 생성부; 및 상기 레이더 신호를 외부로 출력하며, 반사되어 돌아온 상기 레이더 신호를 수신하는 것으로서, 안테나의 바디를 구성하는 본체부, 및 상기 본체부의 일면에 형성되는 것으로서, 서로 다른 방향을 지향하도록 배열되며 상호 연결된 도체들을 포함하는 스트립 선로부를 포함하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 신호 송수신 장치를 제안한다.
바람직하게는, 상기 레이더 신호 송수신 장치는 차량에 장착된다.
본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성들을 통하여 다음 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 배열 방향에 직교하는 편파를 갖는 마이크로스트립 라인 배열 안테나를 구성할 수 있다.
둘째, 배열 안테나의 일단에서 급전되고 타단이 개방되기 때문에 RF 칩의 간섭을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인 배열 안테나의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인 배열 안테나의 동작 원리를 설명하기 위한 제1 참고도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인 배열 안테나의 동작 원리를 설명하기 위한 제2 참고도이다.
도 4는 시뮬레이션을 통한 본 발명의 성능 검증을 설명하기 위한 제1 참고도이다.
도 5는 시뮬레이션을 통한 본 발명의 성능 검증을 설명하기 위한 제2 참고도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인 배열 안테나의 동작 원리를 설명하기 위한 제1 참고도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인 배열 안테나의 동작 원리를 설명하기 위한 제2 참고도이다.
도 4는 시뮬레이션을 통한 본 발명의 성능 검증을 설명하기 위한 제1 참고도이다.
도 5는 시뮬레이션을 통한 본 발명의 성능 검증을 설명하기 위한 제2 참고도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
마이크로스트립 라인 배열 안테나는 평면 안테나의 하나로서, 크기, 무게, 가격, 성능, 설치의 용이성, 공기 저항 등을 고려해야 하는 고성능 항공기, 우주선, 위성, 미사일, 이동통신 분야 등에서 사용된다.
마이크로스트립 라인 배열 안테나는 두께가 얇고, 평면과 비평면에 부착이 용이하다. 또한 마이크로스트립 라인 배열 안테나는 프린트 회로 기술을 이용하여 간편하게 제작할 수 있어 값이 싸며, MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) 설계에 적합하다.
마이크로스트립 라인 배열 안테나는 패치 모양과 모드를 선정함으로써 공진 주파수, 편파, 패턴과 임피던스 등을 변화시킬 수 있다. 즉 마이크로스트립 라인 배열 안테나는 패치와 접지판 사이에 핀(Pin)이나 바랙터(Varator) 다이오드 등과 같은 능동 소자를 부하로 첨가함으로써 공진 주파수, 임피던스, 편파와 패턴 등을 임의로 가변시킬 수 있다.
본 발명에서는 RF 칩과 단일 평면상 직접화를 위하여 종단 급전이 가능하며 배열 방향에 직교하는 편파 특성을 갖는 마이크로스트립 라인 배열 안테나에 대하여 제안한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인 배열 안테나의 개념도이다.
도 1에 따르면, 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 본체부(110)와 스트립 선로부(120)를 포함한다.
스트립 선로부(120)는 본체부(110)의 일면에 형성되는 것으로서, 상호 연결된 도체(121)들을 포함한다. 도체(121)들은 서로 다른 방향을 지향하도록 배열된 채 스트립 선로부(120)를 구성한다.
도체(121)들은 지그재그 형태로 상호 연결될 수 있다. 특히 도체(121)들은 본체부(110)에 대하여 좌우 방향으로 지그재그 형태로 상호 연결될 수 있다. 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 이와 같이 연결된 도체(121)들의 배열 방향에 대하여 직교하는 편파를 가질 수 있다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 도 2를 참조하여 후술한다.
한편 스트립 선로부(120)의 일단에 위치하는 도체(ex. 123)는 급전(Power feed)에 연결되며, 스트립 선로부(120)의 타단에 위치하는 도체(ex. 124)는 개방(Open)된다.
스트립 선로부(120)는 적어도 하나의 제1 단위 소자(122)와 적어도 하나의 제2 단위 소자(125)를 포함할 수 있다.
제1 단위 소자(122)는 미리 정해진 제1 각도를 형성하는 제1 도체와 제2 도체를 포함한다.
제2 단위 소자(125)는 제1 도체와 제2 도체 중 어느 하나의 도체에 연결되는 제3 도체를 포함한다. 이때 제3 도체는 연결된 도체(즉, 제1 도체와 제2 도체 중 제3 도체와 연결된 어느 하나의 도체)와 미리 정해진 제2 각도를 형성한다.
제1 도체 또는 제2 도체는 제3 도체와 폭이 다르게 형성된다. 하나의 단위 소자(즉 제1 단위 소자(122))를 구성하는 제1 도체와 제2 도체를 비교하여 보면, 길이와 폭이 모두 동일한 것을 특징으로 한다. 반면 서로 다른 단위 소자(즉 제1 단위 소자(122)와 제2 단위 소자(125))를 구성하는 제1 도체와 제3 도체를 비교하여 보면, 길이는 동일하나 폭은 동일하지 않은 것을 특징으로 한다. 제2 도체와 제3 도체의 경우도 이와 같다. 즉 제2 도체와 제3 도체의 경우, 길이는 동일하나 폭은 동일하지 않은 것을 특징으로 한다.
스트립 선로부(120)는 적어도 두개의 제1 단위 소자들을 포함한다. 이때 적어도 두개의 제1 단위 소자들 중 어느 하나로서 스트립 선로부(120)의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자(122)는 적어도 두개의 제1 단위 소자들 중 다른 하나로서 스트립 선로부(120)의 일단에 위치하는 제1 단위 소자(123 or 124)보다 폭이 넓다.
스트립 선로부(120)에서 제1 단위 소자는 스트립 선로부의 중앙(122), 스트립 선로부의 양단(123 or 124) 등에 위치한다. 스트립 선로부(120)의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자(122)는 스트립 선로부(120)의 양단에 위치하는 제1 단위 소자들(123, 124)보다 폭이 넓게 형성되며, 스트립 선로부(120)의 양단에 위치하는 제1 단위 소자들(123, 124)은 폭이 동일하게 형성된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 스트립 선로부(120)의 양단에 위치하는 제1 단위 소자들(123, 124)이 폭이 동일하지 않게 형성되는 것도 가능하다. 다만 이 경우에도 스트립 선로부(120)의 양단에 위치하는 제1 단위 소자들(123, 124)은 스트립 선로부(120)의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자(122)보다 폭이 좁게 형성된다.
스트립 선로부(120)는 스트립 선로부(120)의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자(122)와 스트립 선로부(120)의 일단에 위치하는 제1 단위 소자(123 or 124) 사이에 적어도 하나의 제1 단위 소자를 더 포함할 수 있다.
상기에서 스트립 선로부(120)의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자(122)를 제1A 단위 소자로 정의하고, 스트립 선로부(120)의 일단에 위치하는 제1 단위 소자(123 or 124)를 제1B 단위 소자로 정의하며, 제1A 단위 소자와 제1B 단위 소자 사이에 위치하는 제1 단위 소자를 제1C 단위 소자로 정의하자.
제1C 단위 소자가 한개인 경우, 제1A 단위 소자의 폭이 가장 넓고, 제1B 단위 소자의 폭이 가장 좁다. 제1C 단위 소자는 중간 폭을 가진다. 즉 제1C 단위 소자는 제1A 단위 소자보다 폭이 좁고, 제1B 단위 소자보다 폭이 넓다.
다음으로 제1C 단위 소자가 두개인 경우, 제1A 단위 소자에 상대적으로 가까운 곳에 위치하는 제1C 단위 소자를 제1Ca 단위 소자로 정의하고, 제1A 단위 소자에 상대적으로 먼 곳에 위치하는 제1C 단위 소자(즉 제1B 단위 소자에 상대적으로 가까운 곳에 위치하는 제1C 단위 소자)를 제1Cb 단위 소자로 정의하자. 이 경우 제1A 단위 소자, 제1Ca 단위 소자, 제1Cb 단위 소자 및 제1B 단위 소자의 폭 비교 결과는 다음과 같다.
제1A 단위 소자 > 제1Ca 단위 소자 > 제1Cb 단위 소자 > 제1B 단위 소자
한편 제1C 단위 소자가 세개 이상인 경우, 제1A 단위 소자에 가까운 순서로 제1Ca 단위 소자, 제1Cb 단위 소자, …, 제1Cn 단위 소자로 정의하자. 이 경우 제1A 단위 소자, 제1Ca 단위 소자, 제1Cb 단위 소자, …, 제1Cn 단위 소자 및 제1B 단위 소자의 폭 비교 결과는 다음과 같다.
제1A 단위 소자 > 제1Ca 단위 소자 > 제1Cb 단위 소자 > … > 제1Cn 단위 소자 > 제1B 단위 소자
이상과 같이 제1C 단위 소자가 두개 이상인 경우, 제1A 단위 소자에 가깝게 위치하는 제1C 단위 소자일수록 폭이 상대적으로 더 넓다.
본체부(110)는 안테나(100)의 바디를 구성하는 것으로서, 유전체 기판으로 구현될 수 있다.
마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 접지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
접지부는 접지(GND) 기능을 하는 것이다. 이러한 접지부는 본체부(110)와 별개의 것으로 본체부(110)의 타면에 부착될 수 있다. 여기서 본체부(110)의 타면은 스트립 선로부(120)가 형성되는 본체부(110)의 일면과 다른 면을 의미한다. 또한 접지부는 본체부(110)에 내장되거나 본체부(110)의 일면에 접착 형성되는 등 본체부(110)에 일체화 형성될 수 있다.
이상 설명한 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 차량에 장착되어 레이더 신호를 송수신할 때 이용될 수 있다. 예컨대 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 77GHz Long Range 전방 레이더 시스템에 장착될 수 있다.
이상 도 1을 참조하여 설명한 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)의 특징에 대하여 정리하면 다음과 같다.
첫째, 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 접지면을 포함하는 유전체 기판(110)과 1/2 관내 파장의 길이를 갖는 마이크로스트립 라인(120)이 전기적으로 서로 연결되며 지그재그 형태로 연결되는 것을 특징으로 한다.
둘째, 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)를 구성하는 마이크로스트립 라인(120)의 일 종단에는 급전이 위치하며, 대향되는 타 종단은 개방되는 것을 특징으로 한다.
세째, 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)를 구성하는 마이크로스트립 라인(120)의 중앙은 종단 대비 두꺼운 너비를 가지는 것을 특징으로 한다. 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)의 상기한 특징은 부엽 레벨을 확보하는 데에 용이하다.
네째, 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)를 구성하는 마이크로스트립 라인(120)의 지그재그한 전류 흐름이 서로 상쇄 및 보강 간섭을 통하여 배열되는 방향에 직교하는 편파를 갖는 것을 특징으로 한다. 즉 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 지그재그 배열로 인한 전류의 상쇄 및 보강 간섭을 통해 배열 방향과 직교하는 편파 성분을 갖는 배열 안테나인 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인 배열 안테나의 동작 원리를 설명하기 위한 제1 참고도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인 배열 안테나의 동작 원리를 설명하기 위한 제2 참고도이다. 이하 설명은 도 2 및 도 3을 참조한다.
도 2에서 좌측도는 안테나 구조 개념을 도시한 것이다. 도면부호 210은 한 관내 파장(1 관내 파장)을 가지는 제1 단위 소자를 의미하며, 도면부호 220은 반 관내 파장(1/2 관내 파장)을 가지는 제2 단위 소자를 의미한다.
각 마이크로스트립 라인은 1/2 관내 파장을 가지며, 실제 방사는 마이크로스트립 라인들에 의해 꺾이는 부분에서 발생한다. 이때 각 꺾이는 부분의 전류는 배열되는 방향의 벡터 성분이 상쇄 간섭되어 실제 방사되는 편파는 배열되는 방향과 직교하는 성분만을 갖게 된다. 도 2의 가운데도와 우측도가 이를 설명하는 것인데, 가운데도에서 도면부호 230은 방사(Radiation) 목적의 전류들을 의미하고, 도면부호 240은 전송(Transmit) 목적의 전류를 의미한다. 도 2의 우측도에서 도면부호 250은 벡터(Vector) 합에 의한 방사 전자계(Radiation field)를 의미한다.
한편 도 3은 도 2의 HFSS(High Frequency Structural Simulator) 결과로서 시뮬레이션된 E-필드 벡터(Electric Field Vector)를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하여 전술한 바와 같이 부엽 레벨 확보를 위하여 종단부의 마이크로스트립 라인에 대비하여 중심부의 마이크로스트립 라인의 너비가 상대적으로 두껍다. 이것은 종단부보다 중심부에서 방사가 크게 일어날 수 있게 한다. 따라서 본 발명에 따르면, 균일한 방사시 이론적 값인 약 -13.3dB의 부엽 레벨보다 작은 부엽 레벨을 확보하는 것이 가능해진다.
도 4는 시뮬레이션을 통한 본 발명의 성능 검증을 설명하기 위한 제1 참고도이다. 그리고 도 5는 시뮬레이션을 통한 본 발명의 성능 검증을 설명하기 위한 제2 참고도이다.
도 4는 E-필드 분포도를 나타낸다. 도 4에서 (a)는 전계 세기별 색상값을 나타내는 것이고, (b)는 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)의 시뮬레이션 결과를 나타내는 것이다.
마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)의 실시상의 예를 EM 시뮬레이션 툴(HFSS)을 이용하여 해석한 결과, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 안테나(100)의 단면의 소정의 간격 떨어진 면의 E-field의 분포는 동작 원리의 예상 결과와 유사하게 안테나의 중심부는 큰 전계 세기를 갖고, 종단은 상대적으로 약한 전계 세기를 갖는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 방위각 및 고각 방향의 정규화된 방사 패턴(Normalized Radiation Pattern)을 나타내는 그래프이다. 도 5에서 도면부호 310 ~ 360의 각 곡선 정보(Curve info)는 다음과 같다.
310 : Freq = 76.5GHz, Phi = 0 deg
320 : Freq = 76GHz, Phi = 90 deg
330 : Freq = 76GHz, Phi = 0 deg
340 : Freq = 77GHz, Phi = 90 deg
350 : Freq = 77GHz, Phi = 0 deg
360 : Freq = 76.5GHz, Phi = 90 deg
도 5에 따르면, 마이크로스트립 라인(120)이 배열된 방향의 면을 포함하는 고각의 부엽 레벨은 약 -19dB로 균일한 분포 대비 작은 값을 갖는 것을 확인할 수 있다.
이상 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이상 설명한 본 발명은 지그재그 배열을 통해 전류의 벡터 성분중 일부의 상쇄 및 보강 간섭 현상을 이용하여 배열 방향과 직교되는 방향의 편파를 단순하게 구현 가능한 구조이다. 이하 상기한 일실시 형태에 따른 본 발명의 효과를 정리하여 보면 다음과 같다.
첫째, 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 배열 방향에 직교하는 편파를 갖는 것을 특징으로 한다. 이것은 종래 기술의 갖는 편파와 직교한 성분이다. 이것은 안테나의 실시상의 예에서 적용된 레이더의 편파를 이용한 다기능 구현시 효과적인 성능을 제공한다(성능 향상).
둘째, 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 종단 급전 구조로서 안테나의 종단에 RF 칩을 직접 연결하는 것이 가능하다. 또한 유전체 기판상 PCB 공정을 통해 구현 가능하다(공정 단순화).
세째, 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 RF 칩과 종단에 직접 연결될 경우 별도의 RF 구성을 위한 기판이나 연결부가 필요 없이 단순 SMT 공정을 통해 직접화가 가능하여 부품 개수 감소의 효과가 있다.
네째, 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)의 실시상의 응용시 RF와 직접화를 통한 부품수 감소로 경량화가 가능하다.
다섯째, 공정의 단순화, 부품수 감소, 경량화 모두 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)의 원가 절감 요소로써 효과적이다.
본 발명에 따른 레이더 신호 송수신 장치는 레이더 신호 생성부 및 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)를 포함한다. 이러한 레이더 신호 송수신 장치는 차량에 장착될 수 있다.
레이더 신호 생성부는 레이더 신호를 생성하는 것으로서, RF 모듈과 동일한 개념이다.
마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)는 레이더 신호 생성부에 의해 생성된 레이더 신호를 외부로 출력하며, 반사되어 돌아온 레이더 신호를 수신하는 것이다. 마이크로스트립 라인 배열 안테나(100)의 특징에 대한 보다 자세한 설명은 전술하였는 바, 이하에서는 생략한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (11)
- 안테나의 바디를 구성하는 본체부; 및
상기 본체부의 일면에 형성되는 것으로서, 서로 다른 방향을 지향하도록 배열되며 상호 연결된 도체들을 포함하는 스트립 선로부를 포함하고,
상기 스트립 선로부는 미리 정해진 제1 각도를 형성하는 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 적어도 하나의 제1 단위 소자와, 상기 제1 도체와 상기 제2 도체 중 어느 하나의 도체에 연결되는 제3 도체를 포함하며 상기 어느 하나의 도체와 미리 정해진 제2 각도를 형성하는 적어도 하나의 제2 단위 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 도체 또는 상기 제2 도체는 상기 제3 도체와 폭이 다른 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 스트립 선로부는 적어도 두개의 제1 단위 소자들을 포함하며,
상기 적어도 두개의 제1 단위 소자들 중 어느 하나로서 상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자는 상기 적어도 두개의 제1 단위 소자들 중 다른 하나로서 상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 제1 단위 소자보다 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나. - 제 4 항에 있어서,
상기 스트립 선로부는 상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자와 상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 제1 단위 소자 사이에 적어도 하나의 제1 단위 소자를 더 포함하며,
상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자의 폭이 가장 넓고 상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 제1 단위 소자의 폭이 가장 좁은 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나. - 제 4 항에 있어서,
상기 스트립 선로부는 상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자와 상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 제1 단위 소자 사이에 적어도 두개의 제1 단위 소자들을 더 포함하며,
상기 적어도 두개의 제1 단위 소자들 중에서 상기 스트립 선로부의 중앙에 위치하는 제1 단위 소자에 가깝게 위치하는 제1 단위 소자일수록 폭이 상대적으로 더 넓은 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 도체들은 지그재그 형태로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나. - 제 7 항에 있어서,
상기 도체들은 상기 본체부에 대하여 좌우 방향으로 지그재그 형태로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나. - 제 7 항에 있어서,
상기 마이크로스트립 라인 배열 안테나는 상기 도체들의 배열 방향에 대하여 직교하는 편파를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 스트립 선로부의 일단에 위치하는 도체는 급전(Power feed)에 연결되며, 상기 스트립 선로부의 타단에 위치하는 도체는 개방(Open)되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나. - 레이더 신호를 생성하는 레이더 신호 생성부; 및
상기 레이더 신호를 외부로 출력하며, 반사되어 돌아온 상기 레이더 신호를 수신하는 것으로서, 안테나의 바디를 구성하는 본체부, 및 상기 본체부의 일면에 형성되는 것으로서, 서로 다른 방향을 지향하도록 배열되며 상호 연결된 도체들을 포함하는 스트립 선로부를 포함하는 마이크로스트립 라인 배열 안테나를 포함하고,
상기 스트립 선로부는 미리 정해진 제1 각도를 형성하는 제1 도체와 제2 도체를 포함하는 적어도 하나의 제1 단위 소자와, 상기 제1 도체와 상기 제2 도체 중 어느 하나의 도체에 연결되는 제3 도체를 포함하며 상기 어느 하나의 도체와 미리 정해진 제2 각도를 형성하는 적어도 하나의 제2 단위 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이더 신호 송수신 장치.
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| KR1020150125406A KR102391548B1 (ko) | 2015-09-04 | 2015-09-04 | 마이크로스트립 라인 배열 안테나 및 이를 구비하는 레이더 신호 송수신 장치 |
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2015
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