KR20050119302A - 비 가시거리에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임피던스 매칭용 터미네이션을 플레이트 상에 위치시켜 안테나의 편광 펙터에 의한 반사파를 검출하여 트래킹 기능을 갖기 위한 것으로, 이를 위한 구성은, Non LOS 환경을 통해 입사되는 다수의 RF 신호를 수신하면서 입사각과 동일하게 반사시키는 안테나 초점과, 플레이트 안쪽면에 일정한 간격으로 임의의 개수가 구현되어 안테나 초점에 의해 편광 펙터로 반사되는 반사파를 각각 측정하는 다수의 임피던스 매칭수단과, 측정된 반사파를 각각 검출하며, 검출된 반사파의 파워를 비교하여 가장 큰 파워에 해당되는 임의의 임피던스 매칭수단으로의 반사각을 0°로 조절하기 위한 조절값을 제공하는 파워 검출 및 비교기와, 조절값에 따라 가장 큰 파워에 해당되는 임의의 임피던스 매칭수단으로의 반사각을 0°로 조절하기 위해 플레이트를 회전시킬 수 있도록 모터의 구동을 제어하는 모터 구동부를 포함한다. 따라서, Non LOS 환경에서 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조를 구현하여 LOS 환경과 동일하게 가장 파워가 큰 RF 신호의 방향으로 플레이트(S1)를 회전시켜 RF 수신 상태를 최적의 상태가 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

비 가시거리에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조{ANTENNA STRUCTURE HAVING TRACKING FUNCTION 0IN NON LINE OF SIGHT}

본 발명은 비(Non) 가시거리(Line Of Sight, LOS)에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조에 관한 것으로, 특히 임피던스 매칭용 터미네이션을 플레이트 상에 위치시켜 안테나의 편광 펙터에 의한 반사파를 검출하여 트래킹하는 안테나 구조에 관한 것이다.

통상적으로, 무선통신 시스템은 그 데이터량과 사용용도에 따라 매우 높은 초고주파를 요구한다. 이러한 초고주파 환경은 정지 위성을 이용하는 위성방송, 위성통신 등으로서, 위성과의 LOS가 보장되는 경우에 한해 통신이 가능하게 된다.

즉, 무선통신 시스템은 LOS 환경에서 동작되며, 이를 토대로 한 각종 안테나 구조는 레이크 수신기 구조, 액티브 트래킹 to LOS 신호의 구조, 신호 파워 검출 기법의 스페이스 다이버시티 구조 등으로 구분된다.

먼저, 레이크 수신기 구조는 멀티 패스 환경에 적합하도록 구현된 것으로, 안테나 트래킹 기법과는 무관하지만, 매우 높은 수준의 정확성을 갖는 시스템인 반면에, 상대적으로 저 주파수의 신호와 낮은 대역폭에 해당하는 신호원을 사용하는 수신기이다.

다음으로, 액티브 트래킹 to LOS 신호 구조는 주로 위성 통신에서 등장하는 시스템으로, 위성과 안테나와의 입사각을 정확히 일치시키기 위해 모터를 수반하며, LOS 신호의 존재 유무에 따라 트래킹 기능을 갖는 시스템 구조이다.

마지막으로, 신호 파워 검출 기법의 스페이스 다이버시티 구조는 다수개의 안테나중에서 가장 큰 신호의 입력을 표현하는 안테나를 선택하는 방식으로 상대적으로 낮은 수 Ghz 대역에서 사용가능한 시스템 구조이다.

상술한 바와 같은 구조들은 LOS 환경에서만 동작하며, 대부분 낮은 주파수 대역을 사용하므로, Non LOS 환경에서는 트래킹 기능을 갖지 못하는 실정이다. 이에, Non LOS 환경에서도 트래킹 기능을 갖는 새로운 안테나 구현이 필요하게 되는 것이다

이에, 본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로, 그 목적은 임피던스 매칭용 터미네이션을 플레이트 상에 위치시켜 안테나의 편광 펙터에 의한 반사파를 검출하여 트래킹 기능을 갖는 Non LOS에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 Non LOS에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조는 Non LOS 환경을 통해 입사되는 다수의 RF 신호를 수신하면서 입사각과 동일하게 반사시키는 안테나 초점과, 플레이트(plate) 안쪽면에 일정한 간격으로 임의의 개수가 구현되어 안테나 초점에 의해 편광 펙터(polarization factor)로 반사되는 반사파를 각각 측정하는 다수의 임피던스 매칭수단과, 측정된 반사파를 각각 검출하며, 검출된 반사파의 파워를 비교하여 가장 큰 파워에 해당되는 임의의 임피던스 매칭수단으로의 반사각을 0°로 조절하기 위한 조절값을 제공하는 파워 검출 및 비교기와, 조절값에 따라 가장 큰 파워에 해당되는 임의의 임피던스 매칭수단으로의 반사각을 0°로 조절하기 위해 플레이트를 회전시킬 수 있도록 모터의 구동을 제어하는 모터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 Non LOS에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조를 도시한 도면으로서, 슬리브리스 모노폴(Sleeveless monopole), 혹은 모노폴 형태를 갖으며, Non LOS 환경을 통해 입사되는 다수의 무선 고주파(RF) 신호를 수신하면서 입사각과 동일하게 반사시키는 안테나 초점(10)와, 공기중의 임피던스와 매칭을 위한 터미네이션(termination)(예로, 377Ω을 만들기 위한 저항, 혹은 커패시터와 인덕턴스의 조합등)으로서, 플레이트(plate)(S1) 안쪽면에 일정한 간격으로 임의의 개수가 구현되어 안테나 초점(10)에 의해 편광 펙터(polarization factor)로 반사되는 반사파를 각각 측정하는 다수의 임피던스 매칭수단(20-1,2,3,4,5)과, 다수의 임피던스 매칭수단(20-1,2,3,4,5)에 의해 측정된 반사파를 각각 검출하며, 검출된 반사파의 파워(power)(예로, voltage)를 비교하여 가장 큰 파워에 해당되는 임의의 임피던스 매칭수단으로의 반사각을 0°로 조절하기 위한 조절값을 모터 구동부(40)를 제공하는 파워 검출 및 비교기(30)와, 파워 검출 및 비교기(30)로부터 제공되는 조절값에 따라 가장 큰 파워에 해당되는 임의의 임피던스 매칭수단으로의 반사각을 0°로 조절하기 위해 플레이트(S1)를 회전시킬 수 있도록 모터(S2)의 구동을 제어하는 모터 구동부(40)를 포함한다.

도 2의 흐름도를 참조하면서, 상술한 구성을 바탕으로, 본 발명에 따른 Non LOS에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조의 동작에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 원통형 플레이트(S1)는 일반적인 파라볼라 형태를 갖으며, 이 플레이트(S1) 안쪽면에 일정한 간격으로 임의의 개수(도 1에서는 5개의 임피던스 매칭수단(20-1,2,3,4,5)으로 구현함)만큼 구현하며, Non LOS 환경에서 다수의 RF 신호가 플레이트(S1)내 안테나 초점(10)에 입사되는 것으로 가정한다.

안테나 초점(10)는 Non LOS 환경을 통해 입사되는 다수의 무선 고주파(RF) 신호를 수신(단계 201)하면서 입사각과 동일하게 플레이트(S1)내 다수의 임피던스 매칭수단(20-1,2,3,4,5)으로 반사시킨다(단계 202).

다수의 임피던스 매칭수단(20-1,2,3,4,5)은 안테나 초점(10)에 의해 편광 펙터로 반사되는 반사파를 각각 측정한다(단계 203). 여기서, 편광 펙터는 RF 신호의 입력 크기를 결정하는 인자로 사용된다.

그러면, 파워 검출 및 비교기(30)는 다수의 임피던스 매칭수단(20-1,2,3,4,5)에 의해 측정된 반사파를 각각 검출하며(단계 204), 검출된 반사파의 파워(power)를 비교하여 가장 큰 파워에 해당되는 임의의 임피던스 매칭수단을 선택한다(단계 205).

여기서, 일예로, 가장 큰 파워가 임피던스 매칭수단(20-1)을 선택할 경우, 이 임피던스 매칭수단(20-1)으로의 반사각을 0°로 조절, 즉 안테나 초점(10)에 의해 반사되는 반사각을 0°로 조절하기 위한 조절값을 모터 구동부(40)를 제공한다(단계 206).

모터 구동부(40)는 파워 검출 및 비교기(30)로부터 제공되는 조절값에 따라 가장 큰 파워에 해당되는 임피던스 매칭수단(20-1)으로의 반사각을 0°로 조절하여 LOS에 근접한 신호를 갖게 하기 위해 플레이트(S1)를 회전시킬 수 있도록 모터(S2)의 구동을 제어한다(단계 207).

여기서, 플레이트(S1)는 원통형으로 구현하였으나, 다른 형태의 형상으로 구현 가능하며, 안테나 초점(10)의 형태도 슬리브리스 모노폴, 혹은 모노폴 형태로 구현하였으나, 다른 형태의 형상으로 구현할 수도 있다.

따라서, Non LOS 환경에서 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조를 구현하여 LOS 환경과 동일하게 가장 파워가 큰 RF 신호의 방향으로 플레이트(S1)를 회전시켜 RF 수신 상태를 최적의 상태가 가능하도록 한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 임피던스 매칭용 터미네이션을 플레이트 상에 위치시켜 안테나의 편광 펙터에 의한 반사파를 검출함으로써, Non LOS 환경에서 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조를 구현하여 LOS 환경과 동일하게 가장 파워가 큰 RF 신호의 방향으로 플레이트(S1)를 회전시켜 RF 수신 상태를 최적의 상태가 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 사상 및 특허청구범위 내에서 권리로서 개시하고 있으므로, 본원 발명은 일반적인 원리들을 이용한 임의의 변형, 이용 및/또는 개작을 포함할 수도 있으며, 본 명세서의 설명으로부터 벗어나는 사항으로서 본 발명이 속하는 업계에서 공지 또는 관습적 실시의 범위에 해당하고 또한 첨부된 특허청구범위의 제한 범위내에 포함되는 모든 사항을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 비 가시거리에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조를 도시한 도면이며,

도 2는 본 발명에 따른 비 가시거리에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조의 동작을 위한 상세 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 안테나 초점 20-1,2,3,4,5 : 다수의 임피던스 매칭수단

30 : 파워 검출 및 비교기 40 : 모터 구동부

S1 : 플레이트 S2 : 모터

Claims (4)

1. 안테나 구조에 있어서,

   Non LOS 환경을 통해 입사되는 다수의 RF 신호를 수신하면서 입사각과 동일하게 반사시키는 안테나 초점과,

   플레이트(plate) 안쪽면에 일정한 간격으로 임의의 개수가 구현되어 상기 안테나 초점에 의해 편광 펙터(polarization factor)로 반사되는 반사파를 각각 측정하는 다수의 임피던스 매칭수단과,

   상기 측정된 반사파를 각각 검출하며, 상기 검출된 반사파의 파워를 비교하여 가장 큰 파워에 해당되는 임의의 임피던스 매칭수단으로의 반사각을 0°로 조절하기 위한 조절값을 제공하는 파워 검출 및 비교기와,

   상기 조절값에 따라 가장 큰 파워에 해당되는 임의의 임피던스 매칭수단으로의 반사각을 0°로 조절하기 위해 플레이트를 회전시킬 수 있도록 모터의 구동을 제어하는 모터 구동부

   를 포함하는 Non LOS에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 안테나 초점은, 슬리브리스 모노폴(Sleeveless monopole) 형태인 것을 특징으로 Non LOS에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 안테나 초점은, 모노폴 형태인 것을 특징으로 하는 Non LOS에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수의 임피던스 매칭수단은, 공기중의 임피던스와 매칭을 위한 터미네이션(termination)인 것을 특징으로 하는 Non LOS에서의 트래킹 기능을 갖는 안테나 구조.