KR200494771Y1

KR200494771Y1 - 다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템

Info

Publication number: KR200494771Y1
Application number: KR2020207000037U
Authority: KR
Inventors: 샤오린 장; 리청 추이
Original assignee: 셴젠 웨이브 텔레커뮤니케이션즈 테크놀로지스 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-06-04
Publication date: 2021-12-22
Also published as: WO2020155498A1; TWM598537U; BR212020016067U2; EP3920335A1; KR20200001816U; US20210226658A1; CN209249671U

Abstract

본 출원은 다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템을 개시한다. 다중 입력 다중 출력 안테나는 복수의 적층된 발진기 층을 포함한다. 발진기 층은 지지판 및 지지판 상에 배치된 안테나 어레이를 포함한다. 발진기 층 각각은 복수의 연결 부재들에 의해 연결되고, 발진기 층 간 간격은 적어도 0.5λ이고, λ는 다중 입력 다중 출력 안테나의 중심 주파수의 파장이다.

Description

다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템

본 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 통합된, 2019년 1월 31일에 출원된 "다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템"이라는 제목의 중국 특허 출원번호 제201920171868.6호의 우선권을 주장한다.

본 발명은 안테나 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템에 관한 것이다.

안테나는 임의의 무선 통신 시스템에서 필수적인 부분이다. 다양한 유형의 무선 장비가 수행하는 작업은 상이하지만, 장비에서 안테나의 역할은 기본적으로 동일하다. 임의의 무선 장비는 정보를 전송하기 위해 전파를 사용하므로, 전자파를 방출하거나 수신할 수 있는 장치가 있어야 한다. 기존의 안테나는 단일 편파 안테나(single-polarized antenna), 이중 편파 안테나(dual-polarized antenna) 및 다중 대역 안테나(multi-band antenna)를 포함하지만, 이 안테나 구조들은 모두 2 차원이므로 고 이득을 실현하기 위하여는 안테나의 크기가 너무 크다. TX 필터 및 전력 증폭기에 대한 필요성이 크다. 시스템 비용이 높을 뿐만 아니라 운영자는 높은 운영 비용을 갖는다.

이를 고려하여, 본 출원은 다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템을 개시한다. 다중 입력 다중 출력 안테나는 다중 입력 다중 출력 안테나를 입체 구조로 설정하여 수직 평면 빔을 형성하고 그로 인해 안테나의 전체 이득을 향상시킬 수 있다. 한편, 입체 구조의 구성은 공간 활용 효율을 효과적으로 개선하고, 안테나의 구성을 풍부하게 하며, 비용을 감소시킬 수 있다.

다중 입력 다중 출력 안테나는 복수의 적층된 발진기 층을 포함한다. 발진기 층 각각은 지지판 및 지지판 상에 배치된 안테나 어레이를 포함한다. 발진기 층 각각은 복수의 연결 부재들에 의해 연결되고, 발진기 층 간 간격은 적어도 0.5λ이고, λ는 다중 입력 다중 출력 안테나의 중심 주파수의 파장이다.

바람직하게는, 안테나 어레이는 복수의 이중 편파 발진기를 포함한다.

바람직하게는, 지지판의 4 개의 코너에 각각 배치된 4 개의 연결 부재가 존재한다.

바람직하게는, 연결 부재는 절연성 수지 연결 부재이다.

바람직하게는, 지지판은 금속 지지판이다.

바람직하게는, 금속 지지판들의 치수는 동일하다.

다중 입력 다중 출력 안테나 시스템은 필터, 서큘레이터, 저잡음 증폭기, 수신기, 전력 증폭기 및 송신기를 포함한다. 필터는 서큘레이터를 통해 저잡음 증폭기와 전력 증폭기에 각각 연결된다. 저잡음 증폭기는 또한 수신기에도 연결되고, 전력 증폭기는 또한 송신기에도 연결된다. 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템은 전술한 임의의 다중 입력 다중 출력 안테나를 포함하고 다중 입력 다중 출력 안테나는 필터에 연결된다.

본 출원은 전술한 기술적 해법에 따른 다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템을 개시한다. 이 다중 입력 다중 출력 안테나는 복수의 적층된 발진기 층을 포함한다. 발진기 층 각각은 지지판 및 지지판 상에 배치된 안테나 어레이를 포함한다. 발진기 층 각각은 복수의 연결 부재들에 의해 연결되고, 발진기 층 간 간격은 적어도 0.5λ이고, λ는 다중 입력 다중 출력 안테나의 중심 주파수의 파장이다. 다중 입력 다중 출력 안테나는 다중 입력 다중 출력 안테나를 입체 구조로 설정하여 수직 평면 빔을 형성하고 그로 인해 안테나의 전체 이득을 향상시킬 수 있다. 한편, 입체 구조의 구성은 공간 활용 효율을 효과적으로 개선하고, 안테나의 구성을 풍부하게 하고, 비용을 감소시킬 수 있다.

본 출원의 실시예 또는 종래 기술의 기술적 해법을 보다 명확하게 설명하기 위해, 아래에 실시예 또는 종래 기술을 설명하기 위해 필요한 첨부 도면을 간략하게 소개한다. 아래의 설명에서 첨부 도면은 본 출원의 몇몇 실시예일 뿐이며, 당업자는 창조적 노력 없이도 이들 첨부 도면으로부터 다른 도면을 도출 할 수 있을 것이다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 다중 입력 다중 출력 안테나의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 출원의 제 1 실시예에 따른 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템의 개략적인 구조도이다.
도 3은 본 출원의 제 2 실시예에 따른 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템의 개략적인 구조도이다.

아래 설명은 본 출원의 실시예들의 첨부 도면을 참조하여 본 출원의 실시예에서의 기술적 해법을 명확하고 완전하게 설명한다. 설명된 실시예는 본 출원의 모든 실시예가 아니라 단지 일부일 뿐이다. 본 출원의 실시예에 기초하여, 창조적 노력없이 당업자가 얻은 모든 다른 실시예들은 본 출원의 보호 범위에 속한다.

본 출원은 다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템을 제공한다. 이 다중 입력 다중 출력 안테나는 다중 입력 다중 출력 안테나를 3 차원 구조로 설정하여 수직 평면 빔을 형성하고, 그로 인해 안테나의 전체 이득을 향상시킬 수 있다. 한편, 3 차원 구조의 구성은 공간 활용 효율을 효과적으로 개선하고, 안테나의 구성을 풍부하게 하며, 비용을 절감시킬 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 개시물에 의해 제공되는 다중 입력 다중 출력 안테나는 복수의 적층된 발진기 층(1)을 포함한다. 발진기 층(1) 각각은 지지판(11) 및 지지판(11) 상에 배치된 안테나 어레이(도시되지 않음)를 포함한다. 발진기 층(1) 각각은 복수의 연결 부재(2)에 의해 연결되고, 발진기 층(1) 간 간격(L)은 적어도 0.5λ이고, 여기서 λ는 다중 입력 다중 출력 안테나의 중심 주파수의 파장이다. 본 출원에서, 안테나 발진기는 X-축, Y-축 및 Z-축의 3 방향으로 배열되어 3 차원 어레이 안테나 구조를 형성한다. 다중 입력 다중 출력 안테나는 다중 입력 다중 출력 안테나를 입체 구조로 설정하여 수직 빔을 형성하고, 그로 인해 안테나의 전체 이득을 향상시킬 수 있다. 한편, 입체 구조의 구성은 공간 활용 효율을 효과적으로 개선하고, 안테나의 구성을 풍부하게 하며, 비용을 감소시킬 수 있다. 바람직하게는, 각 발진기 층의 지지판은 금속 지지판이고, 바람직하게는 각각의 지지판들의 치수는 동일하다. 분명하게, 지지판은 실제 응용에서 필요에 따라 구성될 수 있으며, 이는 본 출원에서 제한되지 않는다.

또한, 발진기 층(1) 각각은 연결 부재에 의해 인접하는 층에 연결되고, 인접한 발진기 층 간 간격은 적어도 0.5λ인 것이 확인된다. 발진기 층(1) 사이에 특정한 간격(L)을 미리 설정함으로써 인접한 발진기 층(1) 사이의 신호들이 서로 상호 작용하지 않는 것이 보장된다. 그렇게 함으로써 안테나가 구성될 때 제품의 다중 입력 및 다중 출력 안테나의 성능이 향상될 수 있다.

바람직하게는, 지지판(11)은 사각형 형상이므로, 발진기가 지지판(11) 상에 배치될 때 상이한 어레이들이 자유롭게 형성될 수 있다. 이에 대응하여, 발진기 층(1) 사이의 연결의 견고성을 더 확보하기 위해 지지판(11)의 4 개의 코너에 각각 4 개의 연결 부재가 배치된다. 바람직하게는, 연결 부재(2)는 절연성 수지 연결 부재이다.

다른 양태에서, 안테나 어레이는 X-축 방향 및 Y-축 방향 모두에서 선형 어레이로서 제공되는 복수의 이중 편파 발진기(12)를 포함한다. 이중 편파 안테나의 배열은 상이한 편파 방향의 발진기가 함께 중첩되더라도 충분한 격리를 보장할 수 있다. 설치 공간이 절약되고 안테나의 크기가 더욱 작아질 수 있다.

전술한 바와 같은 다중 입력 다중 출력 안테나에 기초하여, 본 발명은 또한 필터(31), 서큘레이터(32), 저잡음 증폭기(33), 수신기(34), 전력 증폭기(35) 및 송신기(36)를 포함하는 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템을 제공한다. 필터(31)는 서큘레이터(32)를 통해 저잡음 증폭기(33) 및 전력 증폭기(35)에 각각 연결된다. 저잡음 증폭기(33)는 또한 수신기(34)에도 연결되고, 전력 증폭기(35)는 또한 송신기(36)에도 연결된다. 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템은 전술한 바와 같은 다중 입력 다중 출력 안테나를 더 포함한다. 다중 입력 다중 출력 안테나는 필터(31)에 연결된다.

특히, 도 2를 참조하면, 이 실시예에서, 다중 입력 다중 출력 안테나의 복수의 발진기 층(1)은 단일 입체 어레이로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 발진기 층(1)이 송수신 유닛으로 형성된다. 원래의 2 차원 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템을 3 차원 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템으로 구성함으로써, 발진기 층(1)을 나타내는 최대 이득의 단일 빔 구성이 실현될 수 있다. 여기서

은 발진기 층(1)을 표현한다. 이 예에서, 하나의 필터(31), 하나의 서큘레이터(32), 하나의 저잡음 증폭기(33), 하나의 수신기(34), 하나의 전력 증폭기(35) 및 하나의 송신기(36)만 필요하다. 특히, 복수의 발진기 층(1)은 필터(31)에 연결된 입체 배열을 형성한다. 필터(31)는 서큘레이터(32)를 통해 저잡음 증폭기(33) 및 전력 증폭기(35)에 각각 연결된다. 또한, 저잡음 증폭기(33) 및 전력 증폭기(35)는 수신기(34) 및 송신기(36)에 각각 연결되어 신호 전송 채널 및 신호 수신 채널을 각각 형성한다. 결과적인 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템은 최대 송신 및 수신 이득을 실현할 수 있으며 공간의 활용 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 도 3을 참조하면, 다른 실시예에서, 다중 입력 다중 출력 안테나의 복수의 발진기 층은 복수의 송신 및 수신 유닛을 형성하기 위해 실제 요구에 따라 복수의 입체 어레이를 형성할 수 있다. 복수의 송수신 유닛 및 대응하는 필터, 서큘레이터, 저잡음 증폭기, 수신기, 전력 증폭기 및 송신기는 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템이 다중 빔 구성을 실현하도록, 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템을 구성한다. 바람직하게는, 각각의 송수신 유닛은 다중 신호 전송 채널 및 신호 수신 채널을 형성하기 위해 하나의 세트의 필터, 서큘레이터, 저잡음 증폭기, 수신기, 전력 증폭기 및 송신기를 갖도록 독립적으로 구성된다. 따라서, 복수의 송수신 유닛을 포함하는 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템은 다중 빔 구성을 실현할 수 있고, 그로 인해 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템의 적용 범위를 확장시킬 수 있다.

바람직하게는, 본 실시예에 따른 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템의 어레이에 수 개의 송신 및 수신 유닛이 포함된다. 구체적으로, 제 1 송수신 유닛(110)은 2 개의 발진기 층을 포함하고, 제 2 송수신 유닛(120)은 3 개의 발진기 층을 포함하며, 제 N 송수신 유닛(130)은 N + 1 개의 발진기 층을 포함하는데, 여기서 N은 송수신 유닛의 번호이다. 각 송수신 유닛의 발진기 층이 상이하기 때문에, 각 송수신 유닛의 이득 효과도 상이하다. 구체적으로, 발진기 층의 개수가 많을수록 이득이 더 높다. 구체적으로 레이더 필드에 적용될 때, 이 실시예에 따른 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템의 다중 빔의 구성은 레이더에 의해 동시에 추적되는 타겟의 수를 증가시키고, 단일 레이더의 기능을 효과적으로 개선시킬 수 있고, 고층 빌딩의 신호 커버리지 문제를 효과적으로 해결한다.

요약하면, 본 발명은 다중 입력 다중 출력 안테나 및 시스템을 제공한다. 다중 입력 다중 출력 안테나는 복수의 적층된 발진기 층을 포함한다. 발진기 층 각각은 지지판 및 지지판 상에 배치된 안테나 어레이를 포함한다. 발진기 층은 복수의 연결 부재들에 의해 연결되고, 발진기 층 간 간격은 적어도 0.5λ이고, λ는 다중 입력 다중 출력 안테나의 중심 주파수의 파장이다. 다중 입력 다중 출력 안테나는 다중 입력 다중 출력 안테나를 입체 구조로 설정하여 수직 평면 빔을 형성하고, 그로 인해 안테나의 전체 이득을 향상시킬 수있다. 한편, 입체 구조의 구성은 공간 활용 효율을 효과적으로 개선하고, 안테나의 구성을 풍부하게 하며, 비용을 감소시킬 수 있다.

본 출원에서, 제 1 및 제 2 등과 같은 관계 용어 등이 하나의 엔티티 또는 동작을 다른 엔티티 또는 동작과 구별하기 위해서만 사용된 것임을 이해해야 한다. 이러한 엔티티 또는 동작 사이에 임의의 그러한 실제 관계 또는 순서의 존재가 반드시 요구되거나 암시되는 것은 아니다. 또한, 용어 "포함하는", "구비하는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 일련의 인자들을 포함하는 프로세스, 방법, 아티클 또는 장비가 이들 인자들뿐만 아니라, 그 프로세스, 방법, 아티클 또는 장비에 대해 명시적으로 나열되지 않거나 또는 고유한 인자인 다른 인자들을 포함하도록 비배타적 포함을 커버하도록 의도된 것이다. 추가 제한없이 “하나의 ~ 을 포함하는" 문구에 의해 정의된 인자는 그 인자를 포함하는 프로세스, 방법, 아티클 또는 장비에 다른 동일한 인자가 존재하는 것을 배제하지 않는다.

본 명세서에서, 다양한 실시예가 점진적 방식으로 설명되며, 각 실시예는 다른 실시예와의 차이점에 초점을 맞추고, 다양한 실시예 사이의 동일한 유사한 부분이 서로 참조될 수 있다.

개시된 실시예들의 상기 설명은 당업자가 본 출원을 구현하거나 이용할 수 있게 한다. 이들 실시예에 대한 다양한 변형이 당업자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리는 본 출원의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예에서 구현될 수 있다. 따라서, 본 출원은 본 명세서에 도시된 실시예로 제한되지 않고 본 명세서에 개시된 원리 및 새로운 특징과 일치하는 가장 넓은 범위를 따르도록 의도된다.

Claims

다중 입력 다중 출력 안테나로서,
복수의 적층된 발진기 층을 포함하고, 상기 발진기 층 각각은 지지판 및 상기 지지판 상에 배치된 안테나 어레이를 포함하고, 상기 안테나 어레이는 복수의 이중 편파 발진기를 포함하고, 상기 발진기 층 각각은 복수의 연결 부재들에 의해 연결되고, 상기 발진기 층 간 간격이 적어도 0.5λ이고, λ는 상기 다중 입력 다중 출력 안테나의 중심 주파수의 파장인 것을 특징으로 하는 다중 입력 다중 출력 안테나.
제 1 항에 있어서, 상기 지지판의 4 개의 코너에 각각 4 개의 연결 부재가 배치된 것을 특징으로 하는 다중 입력 다중 출력 안테나.
제 2 항에 있어서, 상기 연결 부재는 절연성 수지 연결 부재인 것을 특징으로 하는 다중 입력 다중 출력 안테나.
제 2 항에 있어서, 상기 지지판은 금속 지지판인 것을 특징으로 하는 다중 입력 다중 출력 안테나.
제 4 항에 있어서, 상기 금속 지지판들의 치수는 동일한 것을 특징으로 하는 다중 입력 다중 출력 안테나.
다중 입력 다중 출력 안테나 시스템으로서,
필터, 서큘레이터, 저잡음 증폭기, 수신기, 전력 증폭기 및 송신기를 포함하고, 상기 필터는 상기 서큘레이터를 통해 저잡음 증폭기 및 전력 증폭기에 각각 연결되고; 상기 저잡음 증폭기는 또한 상기 수신기에도 연결되고; 상기 전력 증폭기는 상기 송신기에도 연결되고, 상기 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템은 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 다중 입력 다중 출력 안테나를 더 포함하고, 상기 다중 입력 다중 출력 안테나는 상기 필터에 연결된 것을 특징으로 하는 다중 입력 다중 출력 안테나 시스템.
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