KR102562531B1

KR102562531B1 - 비대칭 광각 레이다 모듈

Info

Publication number: KR102562531B1
Application number: KR1020200155848A
Authority: KR
Inventors: 김정표
Original assignee: 주식회사 에이티코디
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2023-08-03
Also published as: KR20220068747A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈은 A(A는 양의 정수) 개의 방사 소자를 포함하는 제1 배열 안테나 L(L은 양의 정수)개가 나란히 배치된 제1 배열 안테나 구조체가 M(M은 양의 정수)개 배치된 제1 안테나부, B(B는 양의 정수)개의 방사 소자를 포함하는 제2 배열 안테나가 N(N은 양의 정수)개 배치된 제2 안테나부, 상기 제1 안테나부에 급전 신호를 공급하는 M개의 제1 급전부 및 상기 제2 안테나부에 급전 신호를 공급하는 N개의 제2 급전부를 포함하는 비대칭 광각 레이다 모듈에 있어서, 상기 제1 급전부와 연결되며, 상기 제1 배열 안테나 구조체의 일단과 연결된 M개의 제1 급전 선로를 더 포함한다.

Description

비대칭 광각 레이다 모듈{ASYMMETRY WIDE FIELD OF VIEW RADAR MODULE}

본 발명은 비대칭 광각 레이다 모듈에 관한 것이다. 보다 자세하게는 자율 주행 차량에 실장되어 다양한 용도로 활용할 수 있는 비대칭 광각 레이다 모듈에 관한 것이다.

자율 주행 차량이란 운전자의 직접적인 조작 없이 차량 스스로 주행이 가능한 차량을 의미하는바, 완전 자율 주행이 가능한 레벨(Level) 5 자율 주행 구현을 위해 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.

이러한 자율 주행 차량에 있어서 자율 주행이 가능하게 되는 것은 차량에 실장된 다양한 센서들의 기여가 큰 역할을 하는바, 센서들의 센싱 데이터를 기초로 차량의 ECU가 다양한 부품들을 제어함으로써 자율 주행이 가능해지기 때문이다.

한편, 자율 주행을 가능하게 하는 센서들 중 대표적인 것으로서 레이다를 들 수 있는바, 레이다는 강력한 전자기파를 발사하고 발사한 전자기파가 특정 오브젝트(Object)에 부딪혀 반사되어 돌아오는 반향파를 수신해 오브젝트의 위치, 이동 속도 등을 탐지하며, 자율 주행 차량용 레이다는 차량의 주행 상태에 따라 원거리를 탐지하는 LRR(Long Range Radar), 중거리를 탐지하는 MRR(Middle Range Radar) 및 근거리를 탐지하는 SRR(Short Range Radar)이 존재한다.

이러한 레이다는 가격이 비교적 고가이며, 차량의 주행 상태에 따라 각각의 레이다의 용도가 정해져 있는 것이 일반적이고, 레이다를 통해 탐지하고자 하는 방향과 거리가 제각각 상이하기에 하나의 통합화된 모듈로 개발하기가 매우 어려운바, 용도에 맞는 레이다를 개별적으로 실장해야 하기 때문에 자율 주행 차량의 가격 상승을 불러일으킨다는 문제점이 있다.

또한, 레벨 5 자율 주행 구현을 위해서는 최대한 많은 개수의 레이다가 실장되어야 하나, 한정된 자율 주행 차량의 내부 공간에 있어서 많은 개수의 레이다를 실장하기 위한 별도의 공간을 마련하기 어려운바, 이는 차량 설계에 많은 시간과 노력을 투입해야 한다는 결과를 야기하며, 이 역시 가격 상승에 원인이 된다는 문제점이 있다.

한편, 최근의 레이다는 종래의 보편화된 기능에서 더 나아가, 사각 지대를 감지하는 BSD(Blind Spot Detection) 기능, 차량 후측방에 다가오는 다른 차량을 감지하는 RCTA(Rear Cross Traffic Alert) 기능 및 운전자가 차선을 변경하고자 할 때, 해당 차선에서 다른 차량이 뒤따라오고 있는지 감지하는 LCA(Lane Change Assist) 기능에도 활용되고 있으며, 이를 위해 한 번의 센싱으로 최대한 멀리 그리고 넓은 영역을 감지해야 하기에 비대칭 및 광각 특성이 요구되고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 반영하여 하나의 레이다 모듈을 통해 복수의 기능을 수행하게 함으로써 실장 개수를 최소화하고, 자율 주행 차량의 가격 상승을 방지할 수 있음과 동시에 비대칭 및 광각 특성을 구현할 수 있는 새롭고 진보된 기술의 레이다 모듈에 관한 것이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0049096호(2019.05.09)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 하나의 레이다 모듈을 통해 복수의 기능을 수행함으로써 실장 개수를 최소화할 수 있는 비대칭 광각 레이다 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 하나의 레이다 모듈을 통해 복수의 기능을 수행함으로써 자율 주행 차량의 가격 상승을 방지할 수 있는 비대칭 광각 레이다 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 비대칭 및 광각 특성을 구현함으로써 한 번의 센싱으로 최대한 멀리 그리고 넓은 영역을 감지해야 하는 BSD기능, RCTA 기능 및 LCA 기능에 널리 활용될 수 있는 비대칭 광각 레이다 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈은 A(A는 양의 정수) 개의 방사 소자를 포함하는 제1 배열 안테나 L(L은 양의 정수)개가 나란히 배치된 제1 배열 안테나 구조체가 M(M은 양의 정수)개 배치된 제1 안테나부, B(B는 양의 정수)개의 방사 소자를 포함하는 제2 배열 안테나가 N(N은 양의 정수)개 배치된 제2 안테나부, 상기 제1 안테나부에 급전 신호를 공급하는 M개의 제1 급전부 및 상기 제2 안테나부에 급전 신호를 공급하는 N개의 제2 급전부를 포함하는 비대칭 광각 레이다 모듈에 있어서, 상기 제1 급전부와 연결되며, 상기 제1 배열 안테나 구조체의 일단과 연결된 M개의 제1 급전 선로를 더 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 N개의 제2 배열 안테나 각각의 간격은, 0.5λ일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 M개의 제1 배열 안테나 구조체 각각의 간격은, N * 0.5λ 이하일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 L개의 제1 배열 안테나 각각의 간격은, 0.5λ 내지 1.0λ 중 어느 하나일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 급전 선로는, 상기 제1 급전부의 타단에 배치된 분기점의 좌측에 배치된 제1-1 급전 선로 및 상기 제1 급전부의 타단에 배치된 분기점의 우측에 배치된 제1-2 급전 선로를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2 급전 선로의 길이가 동일한 경우, 상기 제1-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 위상과 상기 제1-2 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 위상은 동일할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2 급전 선로의 길이가 상이하며, 상기 L이 2인 경우, 상기 제1-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 위상과 상기 제1-2 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 위상은 상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2 급전 선로의 길이의 차에 해당하는 위상 차를 나타낼 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 L이 3 이상이며, 상기 제1-1 급전 선로 타단에 1개의 제1 배열 안테나인 #1 안테나만 배치되어 있고, 상기 제1-2 급전 선로는, 상기 분기점을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나까지의 급전 선로인 제1-2-1 급전 선로를 포함하며, 상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2-1 급전 선로의 길이가 상이한 경우, 상기 제1-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 위상과 상기 제1-2-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 위상은 상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2-1 급전 선로의 길이의 차에 해당하는 위상 차를 나타낼 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1-2 급전 선로는, 상기 분기점을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나와 #3 안테나 사이(1개) 그리고 #2 안테나의 우측에 배치된 K-2(K는 3 이상의 양의 정수)개의 제1 배열 안테나 사이 사이(K-3가)에 배치된 K-2개의 제1-2-2 급전 선로를 더 포함하며, 상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2-1 급전 선로의 길이가 상이한 경우, 상기 K-1개의 제1-2-2 급전 선로 각각의 길이는 λ와 상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2-1 급전 선로의 길이의 차의 합일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1-1 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께 및 상기 제1-2 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께 동일한 경우, 상기 제1-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 상기 제1-2 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 동일할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1-1 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께 및 상기 제1-2 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께가 상이하고, 상기 L이 2인 경우, 상기 제1-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 상기 제1-2 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 상이할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 급전부 중 상기 분기점이 배치된 방향의 제1 길이의 두께를 조절하여 임피던스 정합을 이룰 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 L이 3 이상이며, 상기 제1-1 급전 선로 타단에 1개의 제1 배열 안테나인 #1 안테나만 배치되어 있고, 상기 제1-2 급전 선로는, 상기 분기점을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나까지의 급전 선로인 제1-2-1 급전 선로를 포함하며, 상기 제1-1 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께 및 상기 제1-2-1 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께가 상이한 경우, 상기 제1-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 상기 제1-2-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 상이할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1-2 급전 선로는, 상기 분기점을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나와 #3 안테나 사이(1개) 그리고 #2 안테나의 우측에 배치된 K-2(K는 3 이상의 양의 정수)개의 제1 배열 안테나 사이 사이(K-3개)에 K-2개 배치된 제1-2-2 급전 선로를 더 포함하며, 상기 K-2개의 제1-2-2 급전 선로 각각에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 해당 제1-2-2 급전 선로를 기준으로 상기 분기점 방향에 배치된 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로의 좌측에 배치된 급전 선로의 제1 길이 만큼의 두께와 상기 해당 제1-2-2 급전 선로 중 상기 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로의 우측에 배치된 전송 선로의 제1 길이 만큼의 두께를 조절하여 결정될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 길이는, λ/4일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 안테나부가 송신 채널 안테나부인 경우, 상기 제2 안테나부는 수신 채널 안테나부일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 안테나부가 수신 채널 안테나부인 경우, 상기 제2 안테나부는 송신 채널 안테나부일 수 있다.

삭제

상기와 같은 본 발명에 따르면, 분기점을 기준으로 좌측에 배치된 제1 배열 안테나에 급전 신호를 제공하는 제1-1 급전 선로와 우측에 배치된 제1 배열 안테나에 급전 신호를 제공하는 제1-2 급전 선로의 길이의 차, 더 나아가 제1-2 급전 선로가 포함하는 제1-2-1 급전 선로와의 길이의 차 및 제1-2-2 급전 선로의 길이를 조절함으로써 L개의 제1 배열 안테나에 제공하는 급전 신호의 위상 차를 자유롭게 조절할 수 있는바, 설계자의 의사에 따라 비대칭 방사 패턴의 특성을 효과적으로 구현할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 분기점을 기준으로 좌측에 배치된 제1 배열 안테나에 급전 신호를 제공하는 제1-1 급전 선로 중 분기점이 배치된 방향의 제1 길이의 두께와 우측에 배치된 제1 배열 안테나에 급전 신호를 제공하는 제1-2 급전 선로 중 분기점(P)이 배치된 방향의 제1 길이의 두께를 조절함으로써, 더 나아가 제1-2 급전 선로)가 포함하는 제1-2-1 급전 선로의 두께 그리고 제1-2-2 급전 선로를 기준으로 분기점 방향에 배치된 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로의 두께와 해당 제1-2-2 급전 선로 중 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로의 우측에 배치된 제1 길이의 두께를 조절함으로써 L개의 제1 배열 안테나에 제공하는 급전 신호의 전력 레벨을 자유롭게 조절할 수 있는바, 설계자의 의사에 따라 비대칭 방사 패턴의 특성을 효과적으로 구현할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 비대칭 광각 방사 패턴을 구현할 수 있기에 하나의 레이다 모듈을 통해 복수의 기능을 수행함으로써 실장 개수를 최소화할 수 있음과 동시에 자율 주행 차량의 가격 상승을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 비대칭 광각 방사 패턴을 구현할 수 있기에 한 번의 센싱으로 최대한 멀리 그리고 넓은 영역을 감지해야 하는 BSD기능, RCTA 기능 및 LCA 기능에 널리 활용될 수 있다는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈의 구성을 도시한 도면이다.
도 2은 제1 안테나부를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3은 제1 안테나부가 10 by 2인 경우의 방사 패턴을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 4에 제2 안테나부를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5는 제2 안테나부가 10 by 1인 경우의 방사 패턴을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 급전 신호의 위상 차를 조절하는 경우를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 급전 신호의 전력 레벨을 조절하는 경우를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈 자체의 방사 패턴을 예시적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈(100)의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 다중 모드 레이다 모듈(100)은 제1 안테나부(10), 제2 안테나부(20), 제1 급전부(30), 제2 급전부(40) 및 제1 급전 선로(50)를 포함하며, 기타 본 발명의 목적을 달성함에 있어서 요구되는 통상적인 구성들, 예를 들어 이상의 구성들의 동작을 제어하는 제어부(미도시) 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다.

제1 안테나부(10)는 A(A는 양의 정수) 개의 방사 소자를 포함하는 제1 배열 안테나(15) L(L은 양의 정수)개가 나란히 배치된 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ)가 M(M은 양의 정수)개 배치된다.

도 2에 제1 안테나부(10)를 예시적으로 도시한바, 하나의 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ) 자체는 고각 방향으로 A개의 방사 소자가, 방위각 방향으로 L개의 방사 소자가 배치된 A by L 배열 안테나로 볼 수 있으며, L개의 제1 배열 안테나(15)가 나란히 배치되었다는 것은 개별적인 제1 배열 안테나(15)가 서로 평행하게 배치되었다는 것을 의미함을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로 서로 평행하게 배치된 제1 배열 안테나(15) 각각의 간격은 0.5λ 내지 1.0λ 중 어느 하나이며, 이는 방위각 방향으로의 배열 간격으로 볼 수 있을 것이다.

이러한 제1 안테나부(10)는 A by 1의 배열 안테나가 방위각 방향으로 L개 배치된 구조로 볼 수 있는바, 방위각 방향으로 L개의 A by 1 배열 안테나를 급전함에 있어 급전 신호의 위상 차를 통해 최대 지향 방향을 조절하고, 급전 신호의 전력 레벨을 조절하여 방사 패턴의 평탄도를 제어할 수 있다.

한편, 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ)의 배치와 관련하여 M개의 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ) 각각의 간격은 후술할 제2 배열 안테나의 개수인 N(N은 양의 정수)과 연관이 있으며, 보다 구체적으로 N * 0.5 λ이하인바, 이는 후술할 제2 안테나부(20)와 함께 MIMO 레이다 시스템으로 동작하기 위함이라 할 것이다.

이러한 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ)는 A개의 방사 소자를 포함하는 제1 배열 안테나 L개가 나란히 배치된 구성 자체를 다른 구성들과 구별하기 위해 본 명세서에서 임의로 명칭을 부여한 구성에 해당할 뿐, 그 자체에 대하여 독립적으로 어떠한 의미를 부여한 것은 아니며, 후술할 제1 급전 선로(50)와 일단이 연결된 L개의 제1 배열 안테나의 집합으로 볼 수 있다 할 것이다.

도 3은 제1 안테나부(10)가 10 by 2인 경우의 방사 패턴을 예시적으로 도시한바, 0°를 기준으로 좌측의 방사 패턴과 우측의 방사 패턴이 서로 상이함과 동시에 최대 지향 방향이 명확한 비대칭 방사 패턴을 나타내고 있음을 확인할 수 있으며, 이러한 방사 패턴이 나타나는 원리를 2개의 A by 1 배열 안테나를 기준으로 설명하면, 최대 지향 방향은 급전 신호의 위상 차가 0°일 때 정면(0°)를 향하지만, 180°의 위상 차를 가지면 ±90°가 되며, 그에 따라 위상 차는 0° 내지 180° 사이의 값을 선택할 수밖에 없고 최대 지향 방향은 0° 내지 90° 사이가 되는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈(100)은 이러한 원리를 기초로 제1 안테나부(10)에 공급하는 급전 신호의 위상 차를 조절하여 비대칭 방사 패턴 상에서의 최대 지향 방향을 설계자가 의도한대로 자유롭게 조절할 수 있는바, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

제2 안테나부(20)는 B(B는 양의 정수)개의 방사 소자를 포함하는 제2 배열 안테나(25)가 N개 배치된다.

도 4에 제2 안테나부(20)를 예시적으로 도시한바, 제1 안테나부(10)와 상이하게 제2 안테나부(20)는 N개의 제2 배열 안테나가 서로 독립적으로 배치되어 있기에 별도의 제2 배열 안테나 구조체라는 구성이 요구되지 않으며 그에 따라 B by 1 배열 안테나로 볼 수 있고, B는 A와 동일할 수 있다.

이러한 제2 안테나부(20)는 고각 방향으로 배열된 방사 소자의 개수인 B에 따라 빔 폭이 변하지만, 방위각 방향은 1개의 방사 소자이기 때문에 B와 무관하게 일정한 빔 폭을 형성할 수 있을 것인바 광각 방사 패턴을 나타내기에 적합한 구조라 할 것이다.

한편, N개의 제2 배열 안테나 각각의 간격은 0.5λ일 수 있는바, 레이다 및 안테나 이론에 따라 제2 배열 안테나가 0.5λ간격으로 배치되었을 때 감지 가능한 각도가 180°로 가장 넓기 때문이며, 이와 더불어 제2 안테나부(20)가 포함하는 제2 배열 안테나는 N을 조절하여 대칭 형태를 가짐과 동시에 150° 이상의 빔 폭을 갖는 안테나를 이용한다면 광각 효과는 극대화될 수 있을 것이다.

도 5는 제2 안테나부(20)가 10 by 1인 경우의 방사 패턴을 예시적으로 도시한바, 방사 패턴이 -90°와 +90° 사이의 대부분에서 비교적 균일하고 넓은 광각 방사 패턴을 나타내고 있음을 확인할 수 있다.

다시 도 2에 대한 설명으로 돌아가도록 한다.

제1 급전부(30)는 제1 안테나부(10)에 급전 신호를 공급하며, 제1 안테나부(10)가 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ)를 M개 포함하므로 제1 급전부(30) 역시 M개 배치되어 각각의 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ)에 급전 신호를 공급한다.

제2 급전부(40)는 제2 안테나부(20)에 급전 신호를 공급하며, 제2 안테나부(20)가 제2 배열 안테나를 N개 포함하므로 제2 급전부(40) 역시 N개가 배치되어 각각의 제2 배열 안테나에 급전 신호를 공급한다.

이러한 제1 급전부(30) 및 제2 급전부(40)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈(100)이 목적을 달성함에 있어서 요구되는 통상적인 구성들 중 하나인 메인 프로세서(미도시) 또는 제어부(미도시) 등과 연결되어 이들로부터 전원을 공급받을 수 있으나, 레이다 모듈 분야에 있어서 공지된 구성에 해당하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

제1 급전 선로(50)는 제1 급전부(30), 보다 구체적으로 제1 급전부(30)의 타단에 배치된 분기점(P)과 연결됨과 동시에 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ)의 일단과 연결되며, 제1 안테나부(10)가 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ)를 M개 포함하므로 제1 급전 선로(50) 역시 M개 배치되어 제1 급전부(30)가 공급하는 급전 신호를 제1 배열 안테나 구조체(Ⅰ)에 전달한다.

한편, 제1 급전 선로(50)는 제1 급전부(30)의 타단에 배치된 분기점(P)의 좌측에 배치된 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1 급전부(30)의 타단에 배치된 분기점(P)의 우측에 배치된 제1-2 급전 선로(50-2)를 포함하며, 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이를 조절함으로써 L개의 제1 배열 안테나에 공급되는 급전 신호의 위상 차를, 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 두께를 조절함으로써 L개의 제1 배열 안테나에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨을 조절할 수 있는바, 이를 통해 제1 안테나부(10)가 비대칭 방사 패턴의 특성을 가질 수 있게 된다. 이하 급전 신호의 위상 차의 조절부터 자세히 설명하도록 한다.

앞서 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이를 조절함으로써 L개의 제1 배열 안테나에 공급되는 급전 신호의 위상 차를 조절할 수 있다고 한바, 도 6에 예시적으로 도시된 바와 같이 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이가 동일한 경우, 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 위상과 제1-2 급전 선로(50-2)에 공급되는 급전 신호의 위상은 동일하며, 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이가 동일한 경우라면 제1 배열 안테나의 개수인 L과 무관하게 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 위상과 제1-2 급전 선로(50-2)에 공급되는 급전 신호의 위상은 동일해지기에 L개의 제1 배열 안테나 모두에 동일한 위상을 갖는 급전 신호가 공급될 수 있다.

한편, 도 7에 예시적으로 도시된 바와 같이 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이가 상이하며, 제1 배열 안테나의 개수인 L이 2인 경우, 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 위상과 제1-2 급전 선로(50-2)에 공급되는 급전 신호의 위상은 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이의 차에 해당하는 위상 차를 나타낸다.

이는 제1 급전부(30)가 중심에서 한쪽 방향으로 이동한 경우, 이동한 거리의 2배수에 해당하는 위상 차가 발생하는 것으로 볼 수 있는바, 예를 들어 110°의 위상 차를 발생시켜야 하는 경우, 급전 선로 상의 위상 변화가 55°되는 거리(55/360 * λ )만큼 제1 급전부(30)를 중심에서 한쪽 방향으로 이동한다면 #1이 배치된 제1-1 급전 선로(50-1)로는 급전 신호의 위상이 55°감소하고, #2 가 배치된 제1-2 급전 선로(50-2)로는 급전 신호의 위상이 55° 증가하여 전체 110°의 위상 차가 발생할 수 있다.

여기서 제1 급전부(30)가 중심에서 한쪽 방향으로 이동한 거리는 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이차와의 관계로 나타낼 수 있는바, 예를 들어, 제1 급전부(30)가 중심에 배치되고 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이가 2λ인 경우, 제1 급전부(30)가 #1 방향으로 1λ 이동한다면 이의 2배수에 해당하는 2λ의 위상 차가 발생한다. 이 경우 제1-1 급전 선로(50-1)의 길이는 1λ가, 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이는 3λ가 되며, 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이의 차는 2λ가 되는바, 제1 급전부(30)가 중심에서 한쪽 방향으로 이동한 거리는 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이차의 절반 또는 제1 급전부(30)가 중심에서 한쪽 방향으로 이동한 거리의 2배수는 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이차와 동일하며, 그에 따라 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이가 상이한 경우, 이들의 길이차에 해당하는 위상 차가 발생하는 것으로 볼 수 있다.

이는 제1 급전부(30)가 중심에서 한쪽 방향으로 이동한다면 동일한 길이를 나타냈던 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이가 상이해지게 되는 모습을 반영한 것인바, 이상 설명한 바와 동일하게 제1 급전부(30)가 이동한 거리의 2배수에 해당하는 위상 차가 발생하는 것으로도 볼 수 있음은 물론이라 할 것이다.

이번에는 L이 3 이상인 경우에 대하여 설명하도록 한다.

도 8에 예시적으로 도시한 바와 같이 제1 배열 안테나의 개수인 L이 3 이상이며, 제1-1 급전 선로(50-1) 타단에 1개의 제1 배열 안테나만 배치되어 있고, 제1-2 급전 선로(50-2)가 분기점(P)를 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나까지의 급전 선로인 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)을 포함하며, 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이가 상이한 경우, 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 위상과 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)에 공급되는 급전 신호의 위상은 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이의 차에 해당하는 위상 차를 나타낸다.

도 7과 도8의 차이는 도 8의 경우 제1-2 급전 선로(50-2) 상에 2개 이상의 제1 배열 안테나가 배치되어 있다는 것인바, 제1-2 급전 선로(50-2) 상에 배치된 제1 배열 안테나 중, 분기점(P)을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1) 그리고 제1-1 급전 선로(50-1) 및 이에 배치된 1개의 제1 배열 안테나 사이의 관계는 도 7과 동일하게 볼 수 있으므로 도 7의 경우와 동일하게 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이가 상이한 경우, 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 위상과 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)에 공급되는 급전 신호의 위상은 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이의 차에 해당하는 위상 차를 나타내는 것이며, 중복 서술을 방지하기 위해 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이 경우, 제1-2 급전 선로(50-2)가 포함하며, 분기점(P)을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나와 #3 안테나 사이(1개) 그리고 #2 안테나의 우측에 배치된 K-2(K는 3 이상의 양의 정수)개의 제1 배열 안테나 사이 사이(K-3개)에 배치된 K-2개의 제1-2-2 급전 선로 각각의 길이는 어떻게 배치하는지가 중요해진다. 모든 제1 배열 안테나에 공급되는 급전 신호의 위상 차가 동일해야 하기 때문이다.

제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이가 상이한 경우, K-2 개의 제1-2-2-급전 선로(50-2-2) 각각의 길이는 λ와 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이의 차의 합인바, #2와 #3, #3과 #4 그리고 이후에 배치되는 #K-1과 #K 모두 #1과 #2 사이에서 발생한 위상 차와 동일한 위상 차가 개별적으로 발생해야 하며, 앞서 설명한 바와 같이 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이의 차는 제1 급전부(30)가 이동한 거리의 2배수이고, 위상 차를 발생시키기 위해 제1 급전부(30)가 이동한 거리는 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이의 차의 절반이기 때문에 K-2개의 제1-2-2 급전 선로(50-2-2) 각각의 길이에는 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이의 차가 그대로 합산되어야 #1과 #2 사이에서 발생한 위상 차와 동일한 위상 차가 #2와 #3, #3과 #4 그리고 이후에 배치되는 #K-1과 #K 모두에서 개별적으로 발생할 수 있는 것이다.

한편, K-2개의 제1-2-2 급전 선로(50-2-2) 각각의 길이에 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 길이의 차뿐만 아니라 λ까지 포함되는 것은 λ는 360°를 나타내기에 위상에 영향을 주지 않으며, 실제 구현 상황에서 발생하는 제1 배열 안테나 사이의 물리적 거리를 고려하기 위함이다.

지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈(100)에 있어서 제1 안테나부(10)가 비대칭 방사 패턴의 특성을 가질 수 있도록 하기 위한 급전 신호의 위상 차의 조절에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, 분기점(P)을 기준으로 좌측에 배치된 제1 배열 안테나에 급전 신호를 제공하는 제1-1 급전 선로(50-1)와 우측에 배치된 제1 배열 안테나에 급전 신호를 제공하는 제1-2 급전 선로(50-2)의 길이의 차, 더 나아가 제1-2 급전 선로(50-2)가 포함하는 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)와의 길이의 차 및 제1-2-2 급전 선로(50-2-2)의 길이를 조절함으로써 L개의 제1 배열 안테나에 제공하는 급전 신호의 위상 차를 자유롭게 조절할 수 있는바, 설계자의 의사에 따라 비대칭 방사 패턴의 특성을 효과적으로 구현할 수 있다. 이번에는 급전 신호의 위상 차와 함께 비대칭 방사 패턴의 특성을 구현할 수 있는 전력 레벨의 조절에 대하여 설명하도록 한다.

앞서 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2)의 두께를 조절함으로써 L개의 제1 배열 안테나에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨을 조절할 수 있다고 한바, 도 9에 예시적으로 도시된 바와 같이 제1-1 급전 선로(50-1) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께 및 제1-2 급전 선로(50-2) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께가 동일한 경우, 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 제1-2 급전 선로(50-2)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 동일하며, 제1-1 급전 선로(50-1) 및 제1-2 급전 선로(50-2) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께가 동일한 경우라면 제1 배열 안테나의 개수인 L과 무관하게 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 제1-2 급전 선로(50-2)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 동일해지기에 L개의 제1 배열 안테나 모두에 동일한 전력 레벨을 갖는 급전 신호가 공급될 수 있다.

한편, 도 10에 예시적으로 도시된 바와 같이 제1-1 급전 선로(50-1) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께 및 제1-2 급전 선로(50-2) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께가 상이하며, 제1 배열 안테나의 개수인 L이 2인 경우, 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 제1-2 급전 선로(50-2)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 상이하다.

여기서 전력 레벨이 상이하다는 것은 앞서 설명한 급전 신호의 위상 차와 같이 일정한 기준, 예를 들어 제1-1 급전 선로(50-1) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께 및 제1-2 급전 선로(50-2) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께의 차이 등과 같은 기준으로 나타내기가 다소 어려운바, 이는 2개의 제1 배열 안테나 각각에 서로 상이한 전력 레벨을 갖는 급전 신호를 공급하기 위해 제1-1 급전 선로(50-1) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께 및 제1-2 급전 선로(50-2) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께를 조절하는 것이 이들의 임피던스 비를 조절하는 것이기 때문이며, 더 나아가 제1 급전부(30) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께를 추가적으로 조절함으로써 임피던스 정합까지 이루기 때문이다.

쉽게 설명하자면 제1 길이(a) 만큼의 두께를 두껍게 한다면 임피던스가 낮아지게 하는 것이며, 이 경우 해당 부분으로 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 높아지고, 반대로 제1 길이(a) 만큼의 두께를 얇게 한다면 임피던스가 높아지게 하는 것이며, 이 경우 해당 부분으로 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 낮아지는 것인바, 임피던스의 비율에 따라 전력이 분배되는 현상을 활용한 것이다.

이번에는 L이 3 이상인 경우에 대하여 설명하도록 한다.

도 11에 예시적으로 도시한 바와 같이 제1 배열 안테나의 개수인 L이 3 이상이며, 제1-1 급전 선로(50-1) 타단에 1개의 제1 배열 안테나만 배치되어 있고, 제1-2 급전 선로(50-2)가 분기점(P)를 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나까지의 급전 선로인 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)을 포함하며, 제1-1 급전 선로(50-1) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께가 상이한 경우, 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 상이하다.

도 10과 도11의 차이는 도 11의 경우 제1-2 급전 선로(50-2) 상에 2개 이상의 제1 배열 안테나가 배치되어 있다는 것인바, 제1-2 급전 선로(50-2) 상에 배치된 제1 배열 안테나 중, 분기점(P)을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1) 그리고 제1-1 급전 선로(50-1) 및 이에 배치된 1개의 제1 배열 안테나 사이의 관계는 도 10과 동일하게 볼 수 있으므로 도 10의 경우와 동일하게 제1-1 급전 선로(50-1) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께 및 제1-2 급전 선로(50-2) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께가 상이한 경우, 제1-1 급전 선로(50-1)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 상이하다는 것이며, 중복 서술을 방지하기 위해 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이 경우, 제1-2 급전 선로(50-2)가 포함하며, 분기점(P)을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나와 #3 안테나 사이(1개) 그리고 #2 안테나의 우측에 배치된 K-2(K는 3 이상의 양의 정수)개의 제1 배열 안테나 사이 사이(K-3개)에 배치된 K-2개의 제1-2-2 급전 선로 각각에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 어떻게 결정하는지가 중요해진다.

K-2 개의 제1-2-2 급전(50-2-2) 선로 각각에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 해당 제1-2-2 급전 선로(50-2-2)를 기준으로 분기점 방향(P)에 배치된 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로(b)의 두께와 해당 제1-2-2 급전 선로(50-2-2) 중 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로의 우측에 배치된 제1 길이(a) 만큼의 두께를 이용하여 결정하는바, 앞서 제1 급전부(30) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께와 마찬가지로 해당 제1-2-2 급전 선로(50-2-2) 중 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로의 좌측에 배치된 제1 길이(a) 만큼의 두께를 조절하여 임피던스 정합을 이룰 수 있다.

쉽게 설명하면 #2 내지 #K 전체를 하나의 제1 안테나부(10)로 보아 #1과 제1-1 급전 선로(50-1) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께 및 제1-2-1 급전 선로(50-2-1) 중 분기점(P)으로부터 제1 길이(a) 만큼의 두께를 조절하여 급전 신호의 전력 레벨을 조절하고, #2 내지 #K 전체 내에서는 다시 #3과 #K 전체를 하나의 제1 안테나부(10)로 보아 #2의 입력단와 연결된 급전 선로의 좌측에 배치된 급전 선로의 제1 길이(a) 만큼의 두께와 이의 우측에 배치된 급전 선로의 제1 길이(a) 만큼의 두께를 이용하여 급전 신호의 전력 레벨을 조절하고, 이와 같은 과정이 반복됨으로써 L개의 제1 배열 안테나에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨이 조절될 수 있는 것이다.

한편, 이상 설명에서 언급한 제1 길이(a)는 λ/4일 수 있으며, 이는 임피던스 매칭을 위함이다.

지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈(100)에 있어서 제1 안테나부(10)가 비대칭 방사 패턴의 특성을 가질 수 있도록 하기 위한 급전 신호의 전력 레벨의 조절에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, 분기점(P)을 기준으로 좌측에 배치된 제1 배열 안테나에 급전 신호를 제공하는 제1-1 급전 선로(50-1) 중 분기점(P)이 배치된 방향의 제1 길이(a)의 두께와 우측에 배치된 제1 배열 안테나에 급전 신호를 제공하는 제1-2 급전 선로(50-2) 중 분기점(P)이 배치된 방향의 제1 길이(a)의 두께를 조절함으로써, 더 나아가 제1-2 급전 선로(50-2)가 포함하는 제1-2-1 급전 선로(50-2-1)의 두께 그리고 제1-2-2 급전 선로(50-2-2)를 기준으로 분기점(P) 방향에 배치된 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로(b)의 두께와 해당 제1-2-2 급전 선로(50-2-2) 중 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로의 우측에 배치된 제1 길이(a)의 두께를 조절함으로써 L개의 제1 배열 안테나에 제공하는 급전 신호의 전력 레벨을 자유롭게 조절할 수 있는바, 설계자의 의사에 따라 비대칭 방사 패턴의 특성을 효과적으로 구현할 수 있다.

도 12에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈(100) 자체의 방사 패턴을 도시한 도면인바, 도 3에 도시된 제1 안테나부(10)의 방사 패턴과 도 5에 도시된 제2 안테나부(20)의 방사 패턴이 합쳐진 모습, 보다 구체적으로 광각 특성이 150° 이상임을 확인할 수 있다. 이에 따르면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈(100) 자체가 방사 패턴이 비대칭 광각 방사 패턴을 나타내기에 하나의 레이다 모듈을 통해 복수의 기능을 수행함으로써 실장 개수를 최소화할 수 있음과 동시에 자율 주행 차량의 가격 상승을 방지할 수 있다. 또한, 비대칭 광각 방사 패턴을 나타내기에 한 번의 센싱으로 최대한 멀리 그리고 넓은 영역을 감지해야 하는 BSD기능, RCTA 기능 및 LCA 기능에 널리 활용될 수 있다.

한편, 보편적인 레이다 모듈의 경우 2개의 안테나부를 포함하며, 이중 하나는 송신 채널 안테나부, 나머지 하나는 수신 채널 안테나부인바, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비대칭 광각 레이다 모듈(100)에 대한 지금까지의 설명은 제1 안테나부(10)가 송신 채널 안테나부, 제2 안테나부(20)가 수신 채널 안테나부인 경우를 예로 하여 설명한 것이며, 제1 안테나부(10)가 수신 채널 안테나부, 제2 안테나부(20)가 송신 채널 안테나부일 수도 있고, 이 경우 제1 안테나부(10)에 대한 모든 설명, 예를 들어, 비대칭 광각 방사 패턴을 구현할 수 있는 급전 신호의 위상차 및 전력 레벨의 조절에 대한 설명은 제2 안테나부(20)에 그대로 적용될 수 있다.

삭제

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 비대칭 광각 레이다 모듈
10: 제1 안테나부
20: 제2 안테나부
30: 제1 급전부
40: 제2 급전부
50: 제1 급전 선로
50-1: 제1-1 급전 선로
50-2: 제1-2 급전 선로
50-2-1: 제1-2-1 급전 선로
50-2-2: 제1-2-2 급전 선로

Claims

A(A는 양의 정수) 개의 방사 소자를 포함하는 제1 배열 안테나 L(L은 3 이상의 양의 정수)개가 나란히 배치된 제1 배열 안테나 구조체가 M(M은 양의 정수)개 배치된 제1 안테나부;
B(B는 양의 정수)개의 방사 소자를 포함하는 제2 배열 안테나가 N(N은 양의 정수)개 배치된 제2 안테나부;
상기 제1 안테나부에 급전 신호를 공급하는 M개의 제1 급전부; 및
상기 제2 안테나부에 급전 신호를 공급하는 N개의 제2 급전부;
를 포함하는 비대칭 광각 레이다 모듈에 있어서,
상기 제1 급전부와 연결되며, 상기 제1 배열 안테나 구조체의 일단과 연결된 M개의 제1 급전 선로;
를 더 포함하며,
상기 제1 급전 선로는,
상기 제1 급전부의 타단에 배치된 분기점의 좌측에 배치된 제1-1 급전 선로; 및
상기 제1 급전부의 타단에 배치된 분기점의 우측에 배치된 제1-2 급전 선로;
를 포함하고,
상기 제1-1 급전 선로의 길이와 제1-2 급전 선로의 길이는 상이하며,
상기 제1-1 급전 선로 상에는 1개의 제1 배열 안테나인 #1 안테나만 배치되어 있고,
상기 제1-2 급전 선로 상에는 L-1개의 제1 배열 안테나가 배치되어 있는,
비대칭 광각 레이다 모듈.
제1항에 있어서,
상기 N개의 제2 배열 안테나 각각의 간격은,
0.5λ인,
비대칭 광각 레이다 모듈.
제1항에 있어서,
상기 M개의 제1 배열 안테나 구조체 각각의 간격은,
N * 0.5λ 이하인,
비대칭 광각 레이다 모듈.
제1항에 있어서,
상기 L개의 제1 배열 안테나 각각의 간격은,
0.5λ 내지 1.0λ 중 어느 하나인,
비대칭 광각 레이다 모듈.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1-2 급전 선로는,
상기 분기점을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나까지의 급전 선로인 제1-2-1 급전 선로;
를 포함하며,
상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2-1 급전 선로의 길이가 상이한 경우, 상기 제1-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 위상과 상기 제1-2-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 위상은 상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2-1 급전 선로의 길이의 차에 해당하는 위상 차를 나타내는,
비대칭 광각 레이다 모듈.
제8항에 있어서,
상기 제1-2 급전 선로는,
상기 분기점을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나와 #3 안테나 사이(1개) 그리고 #2 안테나의 우측에 배치된 K-2(K는 3 이상의 양의 정수)개의 제1 배열 안테나 사이 사이(K-3개)에 배치된 K-2개의 제1-2-2 급전 선로;
를 더 포함하며,
상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2-1 급전 선로의 길이가 상이한 경우, 상기 K-2개의 제1-2-2 급전 선로 각각의 길이는 λ와 상기 제1-1 급전 선로 및 제1-2-1 급전 선로의 길이의 차의 합인,
비대칭 광각 레이다 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1-1 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께 및 상기 제1-2 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께가 동일한 경우, 상기 제1-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 상기 제1-2 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 동일한,
비대칭 광각 레이다 모듈.
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제1항에 있어서,
상기 제1-2 급전 선로는,
상기 분기점을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나까지의 급전 선로인 제1-2-1 급전 선로;
를 포함하며,
상기 제1-1 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께 및 상기 제1-2-1 급전 선로 중 상기 분기점으로부터 제1 길이 만큼의 두께가 상이한 경우, 상기 제1-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨과 상기 제1-2-1 급전 선로에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 상이한,
비대칭 광각 레이다 모듈.
제13항에 있어서,
상기 제1-2 급전 선로는,
상기 분기점을 기준으로 우측에 가장 근접하여 배치된 제1 배열 안테나인 #2 안테나와 #3 안테나 사이(1개) 그리고 #2 안테나의 우측에 배치된 K-2(K는 3 이상의 양의 정수)개의 제1 배열 안테나 사이 사이(K-3개)에 배치된 K-2개의 제1-2-2 급전 선로;
를 더 포함하며,
상기 K-2 개의 제1-2-2 급전 선로 각각에 공급되는 급전 신호의 전력 레벨은 해당 제1-2-2 급전 선로를 기준으로 상기 분기점 방향에 배치된 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로의 좌측에 배치된 급전 선로의 제1 길이 만큼의 두께와 상기 해당 제1-2-2 급전 선로 중 상기 제1 배열 안테나의 입력단과 연결된 급전 선로의 우측에 배치된 급전 선로의 제1 길이 만큼의 두께를 조절하여 결정되는,
비대칭 광각 레이다 모듈.
제10항, 제13항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 길이는,
λ/4인,
비대칭 광각 레이다 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 안테나부가 송신 채널 안테나부인 경우, 상기 제2 안테나부는 수신 채널 안테나부인,
비대칭 광각 레이다 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1 안테나부가 수신 채널 안테나부인 경우, 상기 제2 안테나부는 송신 채널 안테나부인,
비대칭 광각 레이다 모듈.
A(A는 양의 정수) 개의 방사 소자를 포함하는 제1 배열 안테나 L(L은 3 이상의 양의 정수)개가 나란히 배치된 제1 배열 안테나 구조체가 M(M은 양의 정수)개 배치된 제1 안테나부;
B(B는 양의 정수)개의 방사 소자를 포함하는 제2 배열 안테나가 N(N은 양의 정수)개 배치된 제2 안테나부;
상기 제1 안테나부에 급전 신호를 공급하는 M개의 제1 급전부;
상기 제2 안테나부에 급전 신호를 공급하는 N개의 제2 급전부; 및
상기 제1 안테나부, 제2 안테나부, 제1 급전부 및 제2 급전부의 구동을 제어하는 제어부;
를 포함하는 비대칭 광각 레이다 모듈에 있어서,
상기 제1 급전부와 연결되며, 상기 제1 배열 안테나 구조체의 일단과 연결된 M개의 제1 급전 선로;
를 더 포함하며,
상기 제1 급전 선로는,
상기 제1 급전부의 타단에 배치된 분기점의 좌측에 배치된 제1-1 급전 선로; 및
상기 제1 급전부의 타단에 배치된 분기점의 우측에 배치된 제1-2 급전 선로;
를 포함하고,
상기 제1-1 급전 선로의 길이와 제1-2 급전 선로의 길이는 상이하며,
상기 제1-1 급전 선로 상에는 1개의 제1 배열 안테나인 #1 안테나만 배치되어 있고,
상기 제1-2 급전 선로 상에는 L-1개의 제1 배열 안테나가 배치되어 있는,
비대칭 광각 레이다 모듈.
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