KR19990039250A

KR19990039250A - 선택적 다중 편파 송수신 안테나

Info

Publication number: KR19990039250A
Application number: KR1019970059279A
Authority: KR
Inventors: 방영섭
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 1999-06-05

Abstract

본 발명은 선택적 다중 편파 송수신 안테나에 관한 것으로서, 선택적 다중 편파 송수신 안테나는, 외부의 신호를 송수신하는 안테나 소자; 송신할 알에프(RF) 신호를 발생하거나 수신된 알에프 신호를 처리하는 주급전부; 적어도 두 개 이상의 경로를 가지며, 송신시 주급전부로부터 나온 알에프 신호가 경로중 한 개를 통과할 때 소정의 편파로 되어 안테나 소자로 출력되고, 수신시 안테나 소자로부터 수신된 알에프 신호가 경로중 한 개를 통과할 때 송신시와 동일한 편파로 되어 주급전부로 출력되는 다중 편파 급전선; 주급전부에서 송신한 알에프 신호 및 안테나 소자로부터 수신된 알에프 신호를 통과시킬 다중 편파 급전선의 어느 한 경로를 스위치하는 스위치; 및 스위치를 제어하여 다중 편파 급전선의 경로를 선택하는 스위치 제어부를 구비한다.

본 발명에 의하면 선택적인 다중 급전선을 이용하여 한 개의 안테나로서 다중 편파를 송수신할 수 있다.

Description

선택적 다중 편파 송수신 안테나

본 발명은 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 안테나를 사용하여 여러 편파를 송수신할 수 있는 선택적 다중 편파 송수신 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 안테나는 수직편파 또는 수평편파인 선형편파를 송수신하거나 원형편파를 송수신하게 되어 있다.

도 1a 내지 도 1f는 종래의 마이크로스트립 안테나를 도시한 것으로서, 도 1a는 송수신 신호 전송 라인이 스트립으로 형성되어 있는 선형 편파 송수신 안테나이다. 도 1b는 송수신 신호 전송 라인이 동축 케이블로 되어 있는 선형 편파 송수신 안테나이다. 도 1c 및 도 1d는 단일 급전 방식 원형 편파 송수신 안테나를 도시한 것이다. 도 1e는 이중 급전 방식이고 그 급전 송수신 신호 전송 라인이 스트립으로 형성된 원형 편파 송수신 안테나를 도시한 것이다. 도 1f는 송수신 신호 전송 라인이 동축 케이블로 되어 있는 이중 급전 방식 원형 편파 송수신 안테나를 도시한 것이다.

일반적으로 마이크로스트립 안테나는 하나의 편파, 즉 수직 또는 수평 방향의 선형 편파 또는 수직 및 수평 편파로 된 원형 편파만을 송수신 한다. 송신 및 수신한 편파가 서로 동일한 편파이면 문제가 없지만, 서로 동일하지 않으면 수신시 수신한 편파의 전력 감소가 초래될 수 있다. 통상적으로 송신 및 수신한 편파가 선형 편파 및 원형편파(또는 그와 반대)인 경우에는 상호 3dB의 전력 감소가 발생하고, 송신 및 수신한 편파가 수직 편파 및 수평 편파(또는 그와 반대)인 경우에는 수신 편파의 전력이 모두 손실되게 된다.

이와 같이 한 개의 안테나 또는 마이크로스트립 안테나에서 송수신하는 편파가 동일한 종류의 편파가 아니면 수신한 편파에 있어서 많은 전력 감소가 생기게 된다.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 안테나의 급전점을 전환하여 한 개의 안테나를 사용하여 상이한 편파를 선택적으로 송수신 할 수 있는 선택적 다중 편파 송수신 안테나를 제공하는데 있다.

도 1a 내지 도 1f는 종래의 마이크로스트립 안테나를 도시한 것이다.

도 2a는 본 발명의 선택적 다중 편파 송수신 안테나의 일실시예를 도시한 것이다.

도 2b는 본 발명의 선택적 다중 편파 송수신 안테나의 다른 실시예를 도시한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한, 선택적 다중 편파 송수신 안테나는, 외부의 신호를 송수신하는 안테나 소자; 송신할 알에프(RF) 신호를 발생하거나 수신된 알에프 신호를 처리하는 주급전부; 적어도 두 개 이상의 경로를 가지며, 송신시 상기 주급전부로부터 나온 알에프 신호가 상기 경로중 한 개를 통과할 때 소정의 편파로 되어 상기 안테나 소자로 출력되고, 수신시 상기 안테나 소자로부터 수신된 알에프 신호가 상기 경로중 한 개를 통과할 때 상기 송신시와 동일한 편파로 되어 상기 주급전부로 출력되는 다중 편파 급전선; 상기 주급전부에서 송신한 알에프 신호 및 상기 안테나 소자로부터 수신된 알에프 신호를 통과시킬 상기 다중 편파 급전선의 어느 한 경로를 스위치하는 스위치; 및 상기 스위치를 제어하여 상기 다중 편파 급전선의 경로를 선택하는 스위치 제어부를 구비한다.

상기 안테나 소자는, 마이크로스트립(microstrip) 안테나임이 바람직하다.

상기 다중 편파 급전선은, 전송 피드 라인으로 된 것임이 바람직하다.

상기 다중 편파 급전선은, 동축케이블로 된 것임이 바람직하다.

상기 다중 편파 급전선은, 상기 알에프 신호가 통과되면 선형 편파를 발생하는 급전선; 및 상기 알에프 신호가 통과되면 원형 편파를 발생하는 급전선을 구비함이 바람직하다.

상기 선형 편파를 발생하는 급전선은, 수직 편파를 발생하는 급전선; 및 수평 편파를 발생하는 급전선을 구비함이 바람직하다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명의 선택적 다중 편파 송수신 안테나의 일실시예를 도시한 것으로서, 선택적 다중 편파 송수신 안테나는 안테나 소자(200), 주급전부(210), 다중 편파 급전선(220), 급전선 선택 스위치(230) 및 스위치 제어부(240)를 구비한다. 안테나 소자(200)는, 외부로부터 RF 신호를 수신하거나 외부로 RF 신호를 송신하는 소자이다. 여기서의 안테나 소자(200)는, 예를 들어 PCB 기판위의 한 부분에 금속 박막을 씌워 만든 마이크로스트립(microstrip) 안테나이며 외부에/로부터 RF 신호를 송수신한다. 주급전부(210)는 송신할 알에프(RF) 신호를 발생하거나 수신된 알에프 신호를 받아 처리한다. 다중 편파 급전선(220)은 적어도 두 개 이상의 경로를 가지며, 송신시 주급전부(210)로부터 나온 알에프 신호가 그들 경로중 한 개를 통과할 때 소정의 편파로 되어 안테나 소자(200)로 출력되고, 수신시 안테나 소자(200)로부터 수신된 알에프 신호가 그들 경로중 한 개를 통과할 때 송신시와 동일한 편파로 되어 주급전부로 출력된다. 다중 편파 급전선(220)은 수평 편파 급전선(221), 수직 편파 급전선(222) 및 원형 편파 급전선(223)을 포함한다. 수평 편파 급전선(221)은, 송신시 주급전부(210)로부터 출력된 알에프 신호가 통과될 때 그 알에프 신호를 안테나 소자(200)에 대해 수평 편파가 되도록 만드는 급전선로이다. 수신시에는 안테나 소자(200)로부터 수신된 알에프 신호가 통과되면 그 알에프 신호를 수평 편파로 만들어 주급전부(210)로 출력한다. 수직 편파 급전선(222)은, 송신시 주급전부(210)로부터 출력된 알에프 신호가 통과될 때 그 알에프 신호를 안테나 소자(200)에 대해 수직 편파가 되도록 만드는 급전선로이다. 수신시에는 안테나 소자(200)로부터 수신된 알에프 신호가 통과되면 그 알에프 신호를 수직 편파로 만들어 주급전부(210)로 출력한다. 원형 편파 급전선(223)은, 송신시 주급전부(210)로부터 출력된 알에프 신호가 통과될 때 그 알에프 신호를 안테나 소자(200)에 대해 원형 편파가 되도록 만드는 급전선로이다. 수신시에는 안테나 소자(200)로부터 수신된 알에프 신호가 통과되면 그 알에프 신호를 원형 편파로 만들어 주급전부(210)로 출력한다. 급전선 선택 스위치(230)는 송수신한 알에프 신호에 대해 수평 편파 급전선(221) 또는 수직 편파 급전선(222) 또는 원형 편파 급전선(223) 중 어느 한 경로를 선택하여 통과시키는 경로 선택 스위치이다. 스위치 제어부(240)는 급전선 선택 스위치(230)를 제어하여 급전선 선택 스위치(230)가 어느 한 경로로 연결되도록 스위치하게 한다. 여기서 안테나 소자(200)에 연결된 수평, 수직, 원형 편파 급전선(221, 222, 223)은 전송 피드 라인(trnasmission feed line)으로 된다.

도 2b는 본 발명의 선택적 다중 편파 송수신 안테나의 다른 실시예로서, 도 2a와 그 구성은 동일하며, 단지 수평, 수직, 원형 편파 급전선이 동축 케이블로 된 것이 도 2a와 다른 부분이 된다.

도 2a 내지 도 2b에서 각 편파 급전선(220, 230, 240)은 필요에 따라 세 개 이상일 수 있다.

이하에서 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저 도 2a 또는 도 2b의 선택적 다중 편파 송수신 안테나에서 알에프 신호를 송신시, 스위치 제어부(240)는 송신할 알에프 신호의 편파 형태를 결정한 후 급전선 선택 스위치(230)를 제어하여 한 급전선 경로를 선택한다. 송신할 알에프 신호가 주급전부(210)를 거쳐 한 편파 급전부에서 소정의 편파로 만들어져 안테나 소자(200)를 통해 외부로 송신된다. 외부로부터 알에프 신호를 수신시에는, 미리 또는 그 알에프 신호의 형태를 파악한 후 스위치 제어부(240)에서 급전선 선택 스위치(230)를 제어하여 원하는 편파를 발생하는 급전선을 선택하여 그 경로를 통해 알에프 신호가 해당 편파의 형태로 입력되게 한다. 여기서 급전선의 선택은 해당 급전선 경로에 파워를 인가하는 것을 말한다.

상술한 본 발명의 실시예에서는 안테나에 서로 다른 편파가 통과하거나 발생되는 3개의 급전선을 연결하고, 송수신 신호에 맞춰 그 급전선을 선택할 수 있도록 하여 한 안테나로서 3개의 편파를 송수신할 수 있게 하였다.

본 발명에 의하면 선택적인 다중 급전선을 이용하여 한 개의 안테나로서 다중 편파를 선택적으로 송수신할 수 있다.

Claims

외부의 신호를 송수신하는 안테나 소자;

송신할 알에프(RF) 신호를 발생하거나 수신된 알에프 신호를 처리하는 주급전부;

적어도 두 개 이상의 경로를 가지며, 송신시 상기 주급전부로부터 나온 알에프 신호가 상기 경로중 한 개를 통과할 때 소정의 편파로 되어 상기 안테나 소자로 출력되고, 수신시 상기 안테나 소자로부터 수신된 알에프 신호가 상기 경로중 한 개를 통과할 때 상기 송신시와 동일한 편파로 되어 상기 주급전부로 출력되는 다중 편파 급전선;

상기 주급전부에서 송신한 알에프 신호 및 상기 안테나 소자로부터 수신된 알에프 신호를 통과시킬 상기 다중 편파 급전선의 어느 한 경로를 스위치하는 스위치; 및

상기 스위치를 제어하여 상기 다중 편파 급전선의 경로를 선택하는 스위치 제어부를 포함함을 특징으로 하는 선택적 다중 편파 송수신 안테나.
제1항에 있어서, 상기 안테나 소자는,

마이크로스트립(microstrip) 안테나임을 특징으로 하는 선택적 다중 편파 송수신 안테나.
제1항에 있어서, 상기 다중 편파 급전선은,

전송 피드 라인으로 된 것임을 특징으로 하는 선택적 다중 편파 송수신 안테나.
제1항에 있어서, 상기 다중 편파 급전선은,

동축케이블로 된 것임을 특징으로 하는 선택적 다중 편파 송수신 안테나.
제1항에 있어서, 상기 다중 편파 급전선은,

상기 알에프 신호가 통과되면 선형 편파를 발생하는 급전선; 및

상기 알에프 신호가 통과되면 원형 편파를 발생하는 급전선을 포함함을 특징으로 하는 선택적 다중 편파 송수신 안테나.
제5항에 있어서, 상기 선형 편파를 발생하는 급전선은,

수직 편파를 발생하는 급전선; 및

수평 편파를 발생하는 급전선을 포함함을 특징으로 하는 선택적 다중 편파 송수신 안테나.