KR20080092218A - 다중 모드 안테나 및 그 안테나의 모드 제어방법 - Google Patents

다중 모드 안테나 및 그 안테나의 모드 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080092218A
KR20080092218A KR1020070080590A KR20070080590A KR20080092218A KR 20080092218 A KR20080092218 A KR 20080092218A KR 1020070080590 A KR1020070080590 A KR 1020070080590A KR 20070080590 A KR20070080590 A KR 20070080590A KR 20080092218 A KR20080092218 A KR 20080092218A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
mode
array antenna
array
control
Prior art date
Application number
KR1020070080590A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100880892B1 (ko
Inventor
정영배
엄순영
전순익
김창주
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to PCT/KR2008/001244 priority Critical patent/WO2008126985A1/en
Priority to US12/529,901 priority patent/US8279132B2/en
Publication of KR20080092218A publication Critical patent/KR20080092218A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100880892B1 publication Critical patent/KR100880892B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명은 배열 안테나를 구성하는 소자안테나 혹은 부배열 안테나의 개별적인 동작을 전기적 또는 기계적으로 제어할 수 있고, 그에 따라 통신환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있으며, 경제적이면서도 고성능의 송수신 기능을 갖는 기지국 및 중계기 안테나 및 그 안테나의 모드 제어방법을 제공한다. 그 안테나는 1개 이상의 배열 안테나를 구비하고, 안테나 유효 개구면의 선택적 가변 및 안테나 빔 패턴의 지향 방향을 변경할 수 있는 방사부; 상기 배열 안테나에 연결되며, 스위치, 송신 및 수신 채널, 및 신호 결합 및 분배기를 구비한 능동 채널부; 및 상기 능동 채널부에 연결되며 제어부 및 모뎀을 구비한 모뎀 및 제어부;를 포함하고, 통신환경에 따라 기지국 및 중계장비의 서비스 영역을 능동적으로 가변할 수 있다.
안테나, 다중 모드 안테나, 기지국 안테나

Description

다중 모드 안테나 및 그 안테나의 모드 제어방법{multi-mode antenna and method of controlling mode of the same antenna}
본 발명은 안테나에 관한 발명으로서, 특히 이동통신 등에 적용되는 기지국 및 중계기용 재구성안테나에 관한 것이다. 본 발명은 정보통신부의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다 [과제관리번호: 2007-F-041-01, 과제명: 지능형 안테나 기술개발].
이동통신시스템에서 다중안테나통신기술이라 하면, 기본적으로 2 개 이상의 복수의 안테나를 사용하여 모뎀신호처리를 수행하는 기술을 일컫는다. 이동통신시스템은 계속해서 고품질에 훨씬 높은 용량을 필요로 하는 멀티미디어 통신서비스뿐만 아니라 음질조차도 유선 통신음질 정도나 그 이상의 고품질 음성 서비스에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다. 이러한 요구 사항을 만족시킬 수 있는 기술로 유망한 핵심기술이 다중안테나통신기술이다.
다중안테나통신기술은 크게 빔 성형 기술, 다이버시티 기술, 그리고 멀티플렉싱 기술과 같은 세 가지 부류로 나눌 수 있다. 여기서 빔 성형 기술은 각 안테나 별로 위상정보를 조정하여 기지국과 사용자의 위치각도에 따라 신호 세기를 조절하 여 주변의 간섭을 제거하여 성능을 높이는 것이고, 다이버시티 기술은 안테나 간의 신호를 서로 독립적으로 만들어주기 위해 안테나 간의 어느 정도 거리를 두어 성능을 향상시키는 기술로 일반적으로 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나를 들 수 있다. 한편, 멀티플렉싱 기술은 각 안테나별로 다른 데이터를 전송하는 기술로서, 최대전송속도를 향상시키기 위한 기술 중의 하나이다.
도 1은 종래기술의 설명을 위한 일반적인 기지국 안테나 구조도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 일반적인 기지국 안테나는 송신 혹은 수신용 배열 안테나(10), 전력신호의 증폭 등을 담당하는 능동부(20), 및 능동부(20)에 기저대역 혹은 RF 대역 신호를 공급하고, 신호의 변조 및 복조 등을 담당하는 모뎀부(30)로 구성된다.
그러나 이와 같은 일반적인 기지국에 사용되는 배열 안테나(10)는 배열 안테나(10)를 구성하는 소자 안테나(12) 혹은 부배열 안테나의 개별적인 동작 제어가 불가함으로써, 배열 안테나(10)의 유효 개구면을 제어할 수 있는 재구성 기능과 안테나 빔의 조향 제어 등의 기능이 없다. 또한, 송신 및 수신기능을 선택적으로 전환할 수 없는 구조를 가짐으로써 안테나의 효율성이 낮은 단점을 갖는다.
이로 인하여, 기존의 기지국 안테나의 경우, 통신서비스 측면에서 볼 때, 최초 설치된 이후에는 해당 지역의 가입자 증가 및 감소 등의 통신환경 변화에 대하여 능동적인 대처가 불가능하며, MIMO 안테나 등이 요구되는 차세대 통신환경에서 부적합하다는 또 다른 단점을 갖는다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 배열 안테나를 구성하는 소자안테나 혹은 부배열 안테나의 개별적인 동작을 전기적 또는 기계적으로 제어할 수 있고, 그에 따라 통신환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있으며, 경제적이면서도 고성능의 송수신 기능을 갖는 기지국 및 중계기 안테나 및 그 안테나의 모드 제어방법을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 1개 이상의 배열 안테나를 구비하고, 안테나 유효 개구면의 선택적 가변 및 안테나 빔 패턴의 지향 방향을 변경할 수 있는 방사부; 상기 배열 안테나에 연결되며, 스위치, 송신 및 수신 채널, 및 신호 결합 및 분배기를 구비한 능동 채널부; 및 상기 능동 채널부에 연결되며 제어부 및 모뎀을 구비한 모뎀 및 제어부;를 포함하고, 통신환경에 따라 기지국 및 중계장비의 서비스 영역을 능동적으로 가변할 수 있는 다중 모드 안테나를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 배열 안테나는 급전선에 독립적으로 연결된 1개 이상의 부배열 안테나를 포함하고, 상기 부배열 안테나는 1개 이상의 단위 소자 안테나를 포함하며, 상기 능동 채널부의 상기 스위치는 상기 급전선에 개별적으로 배치되고, 상기 송신 및 수신 채널은 상기 스위치에 연결되어 신호의 증폭 및 위상제어 기능을 수행하며, 상기 결합 및 분배기는 상기 송신 및 수신 채널로 입출력되는 신호 전력을 분배 및 합산하며, 상기 모뎀 및 제어부의 상기 제어부는 상기 배열 안 테나를 전기적 기계적으로 제어하고, 상기 모뎀은 송수신 신호를 변복조하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 스위치의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태에 따라, 상기 송신 및 수신 채널이 선택됨으로써, 상기 다중 모드 안테나가 송신용, 수신용, 송수신 겸용 또는 비동작 상태로 가변될 수 있다. 또한, 상기 방사부는 빔 폭 및 빔 패턴의 형태를 변경하는 빔 성형 기능을 가질 수 있다. 한편, 상기 모뎀 및 제어부는 상기 능동 채널부의 상기 송신 및 수신 채널로 제어 신호를 출력하고, 상기 제어 신호에 의해 상기 송신 및 수신 채널에서 상기 방사부로 출력되는 신호 전력의 세기 및 위상을 제어하며, 상기 신호 전력의 제기 및 위상 제어를 통하여 상기 방사부의 빔 패턴 지향 방향 및 빔 패턴 형태가 가변될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 배열 안테나는 상기 스위치를 통해 동작하는 면적을 가변함으로써, 다양한 모드의 안테나로 가변될 수 있는데, 예컨대 소자 안테나 모드, 부배열 안테나 모드, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나 모드, 및 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나 모드 중 어느 하나의 모드의 안테나가 될 수 있다.
구체적으로 상기 부배열 안테나 모드는 상기 소자 안테나 모드의 복합으로, 상기 배열 안테나 모드는 상기 부배열 안테나 모드의 복합으로, 그리고 상기 다중 배열 안테나 모드는 상기 배열 안테나 모드의 복합으로 이루어지고, 상기 MIMO 안테나 모드는 서로 독립적인 2개 이상의 상기 배열 안테나 모드로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 방사부는 2개 이상의 배열 안테나를 포함하고, 상기 제어부에 의한 기계적 혹은 전기적 제어 방식을 통해 상기 배열 안테나 간의 거리가 조정됨으로써, 상기 다중 모드 안테나는 상기 배열 안테나에서 방사되는 빔 패턴이 합성되는 다중 배열 안테나 모드 또는 상기 빔 패턴이 합성되지 않고 독립적으로 유지되는 MIMO 안테나 모드 상태를 가질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 다중 모드 안테나는 다수개의 주파수 대역에서 선택적으로 동작될 수 있다. 즉, 상기 모뎀 및 제어부와 상기 송신 및 수신 채널을 통해 상기 배열 안테나의 단위 소자 안테나가 제어됨으로써, 특정 주파수가 선택되어 동작될 수 있다. 따라서, 상기 다중 모드 안테나는 다양한 모드의 제어 및 선택을 위하여, 동작 주파수 설정에 의한 주파수 선택 기능; 소자 안테나 모드, 부배열 안테나 모드, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나 모드 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나의 모드 선택을 위한 안테나 구조 선택 기능: 및 빔 패턴 지향 방향, 빔 폭 및 빔 성형을 제어하는 전파 범위 선택기능;을 포함할 수 있다. 또한, 상기 다중 모드 안테나는 상기 모드의 제어 및 선택을 위한 상기 기능들을 처리하기 위한 명령 체계 또는 동작 프로그램을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 과제를 달성하기 위하여, 1개 이상의 배열 안테나를 구비한 방사부, 상기 배열 안테나에 연결되는 능동 채널부 및 상기 능동 채널부에 연결된 모뎀 및 제어부를 포함하는 다중 모드 안테나의 모드 제어 방법에 있어서, 안테나 모드 설정 단계; 주파수 다중 모드화 단계; 및 설정된 상기 안테나 모드에 대응하여 상기 방사부의 배열 안테나 구조로 전환하는 단계;를 포함하는 다중 모드 안테나의 모드 제어방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 안테나 모드 설정 단계에서, 상기 설정된 안테나 모드가 상기 다중 모드 안테나가 수용할 수 없는 경우에는 상기 안테나 모드를 재설정하고, 상기 설정된 안테나 모드가 상기 다중 모드 안테나가 수용할 수 있는 경우에 상기 주파수 다중 모드화 단계로 넘어가게 된다.
상기 주파수 다중 모드화 단계는 동작 주파수 재구성 명령을 하는 단계; 및 상기 재구성 명령에 따라 상기 방사부 및 능동 채널부 주파수를 재구성하는 단계;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 배열 안테나는 급전선에 독립적으로 연결된 1개 이상의 부배열 안테나를 포함하고, 상기 부배열 안테나는 1개 이상의 단위 소자 안테나를 포함하며, 상기 능동 채널부는 상기 급전선에 개별적으로 배치된 스위치를 포함하며, 상기 배열 안테나 구조 선택 단계에서는, 상기 설정된 모드에 따라 소자 안테나 모드, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나, 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나를 위한 안테나 구조로 선택 전환할 수 있다.
상기 배열 안테나 구조 선택 단계는, 상기 소자 안테나, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나, 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나를 위한 안테나 재구성 명령을 하는 단계; 및 상기 재구성 명령에 따라 상기 스위치를 통해 상기 방사부의 안테나 모드를 소자 안테나, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나, 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나의 모드로 전환하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 안테나 모드가 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나, 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나인 경우에는 상기 배열 안테나 구조 선택 단계 이후에 상기 전파 범위 선택 단계로 이행하며, 상기 전파 범위 선택 단계는 전파범위제어를 위한 안테나 재구성 명령을 하는 단계; 및 상기 재구성 명령에 따라 상기 다중 모드 안테나의 빔 조향 및 빔 폭을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다중 모드 안테나 및 그 는 모드 제어 방법은 능동 채널부와 모뎀 및 제어부를 통해 요구되는 안테나 모드에 따라, 다수개의 배열 안테나에서 방사되는 빔 패턴의 조향 및 폭을 다양하게 가변할 수 있다.
또한, 배열 안테나를 독립적인 급전선을 갖는 부배열 안테나로 구성함으로써, 배열 안테나 자체의 빔 패턴의 조향 및 폭 다양하게 제어할 수 있고, 그에 따라 다수 개의 배열 안테나를 포함한 전체 다중 모드 안테나의 빔 패턴의 조향 및 폭을 더욱 다양하게 가변할 수 있다.
따라서, 본 발명의 다중 모드 안테나는 위와 같은 모드 가변특성을 통하여, 급변하는 통신환경 변화에 능동적으로 대처할 수 있으며, 또한, 경제적이면서도 고성능의 송수신 기능을 갖는 기지국 및 중계기 안테나를 구현할 수 있도록 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예, 즉 다중 모드 안테나의 구조 및 운용 모드 개념에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면에서 각 구성 요소의 크기나 형태는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의 미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
본 발명의 세부적인 설명의 편의를 위하여, 다중 모드 안테나를 구성하는 구성요소는 다음과 같이 정의하도록 한다. 우선, 다중 모드 안테나의 기본단위는 배열 안테나이며, 본 발명의 다중 모드 안테나는 1개 이상의 배열 안테나로 구성된다. 한편, 이하에서, 다중 모드 안테나는 다른 안테나와 구별하기 위하여 다수개의 배열 안테나로 구성된 경우의 안테나를 지칭하도록 한다. 상기 배열 안테나는 1개 이상의 부배열 안테나로 구성되며, 부배열 안테나는 다시 안테나의 최소 기본 단위인 소자 안테나로 구성된다. 본 발명에서의 부배열 안테나는 능동 채널부와 연결되는 독립적인 급전선을 가지며, 각각의 급전선에 연결되는 스위치 등을 통하여, 부배열 안테나의 동작이 독립적으로 제어될 수 있는 구조를 갖는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 다중 모드 안테나는 1개 이상의 배열 안테나(1100)를 구비한 방사부(1000), 방사부(1000)에 연결된 능동 채널부(2000) 및 능동 채널부(2000)에 연결된 모뎀 및 제어부(3000)를 포함한다. 여기서, 방사부(1000)는 자유공간으로부터 신호전력을 수신하거나 송신하는 기능을 수행한다.
한편, 능동 채널부(2000)는 스위치(2100), 송신채널(2200) 및 수신채널(2300)의 송수신채널(2400) 및 신호결합 및 분배기(2500)를 포함한다. 스위치(2100)는 배열 안테나(1100)와 연결되는 송신채널(2200) 및 수신채널(2300)을 취사선택할 수 있도록 한다. 따라서, 스위치의 동작에 따라서 배열 안테나(1100)는 송신용 혹은 수신용으로 전환되며, 스위치가 연결되지 않는 경우에는, 해당 배열 안테나는 어떠한 용도로도 사용되지 않는 대기 모드로 남게 된다.
송신채널(2200)과 수신채널(2300)은 송신 및 수신 신호전력의 증폭 및 위상제어 기능을 수행하는데, 모뎀 및 제어부(3000)로부터 입력되는 제어신호(AN, PN)에 의하여 각각의 송신채널(2200) 및 수신채널(2300)에서 출력되는 신호전력의 세기와 위상을 제어하게 된다. 신호결합 및 분배기(2500)는 모뎀 및 제어부(3000)로부터 입력된 송신 신호전력을 분배하여 다수개의 송신채널(2200)에 분배하는 분배기능과 다수개의 수신채널(2300)로부터 출력되는 수신 신호전력을 합성하는 기능을 수행한다.
모뎀 및 제어부(3000)는 제어부와 모뎀을 포함하는데, 제어부는 전술 한 바와 같이, 송신채널(2200) 및 수신채널(2300)에서의 신호의 세기 및 위상제어 등을 포함한 다중 모드 안테나의 전기 및 기계적인 제어를 담당하고, 모뎀은 송신 및 수신신호의 변복조기능을 수행한다. 또한, 모뎀 및 제어부(3000)는 배열 안테나(1100) 간의 물리적인 거리(dN)를 제어함으로써, 다중 모드 안테나를 다중 배열 안테나 운용 모드(도 5, 도 6 및 도 10의 세부설명 참조) 혹은 MIMO 안테나 운용 모드(도 7 및 도 11의 세부설명 참조) 등으로 전환시키는 기능을 한다.
도 3은 도 2의 다중 모드 안테나 이용한 운용 모드에 대한 제1 실시예로서, 송신용 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 운용 모드에서, 다중 모두 안테나는 능동 채 널부(2000)의 구조에 따라 송수신 겸용 및 송신 혹은 수신 전용으로 가변할 수 있는 구조적 장점을 갖는다. 즉, 능동 채널부(2000)의 스위치(2100)를 송신채널(2200) 또는 수신채널(2300)로 고정하여 연결함으로써, 안테나를 송신 전용 또는 수신 전용으로 구성할 있다. 물론 스위치(2100)의 연결에 따라 송수신 겸용으로 구성할 수 있음은 물론이다.
도 4는 도 2의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제2 실시예로서, 단일 배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 운용 모드에서, 다중 모드 안테나는 능동 채널부(2000)에 위치하는 스위치(2100)를 제어하여, 즉, 하나의 배열 안테나에만 스위치를 연결하여, 1개의 배열 안테나(1100)만 소정 빔 패턴(A1)을 가지고 동작할 수 있도록 구성할 수 있다. 이하에서, 하나의 배열 안테나만을 이용하는 경우를 단일 배열 안테나 운용 모드라고 지칭한다. 이와 같은 단일 배열 안테나 운용 모드는 좁은 지역에 통신서비스를 공급하는 경우에 유리한데, 본 발명의 다중 모드 안테나는 스위치를 제어함으로써, 단일 배열 안테나 운용 모드로서 선택적으로 이용될 수 있다.
본 발명의 다중 배열 안테나는 도 4의 운용 모드와 달리 다중 모드 안테나를 구성하는 다수개의 배열 안테나(1100)가 함께 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 배열 안테나(1100) 간의 거리(dN)가 일정수준 이하로 좁아짐으로써 각각의 배열 안테나(1100)로부터 방사되는 빔 패턴이 합성될 수 있도록 할 수 있다. 이하에서, 이 해의 편의를 위하여 다중 배열 안테나 운용 모드가 형성될 수 있는 일정수준 이하의 배열 안테나(1100) 간의 거리를 d1으로 표기하며, 다수개의 배열 안테나(1100)로부터 방사되는 빔 패턴이 합성되지 않음으로써 각각의 배열 안테나(1100)가 독립적으로 운용될 수 있는 일정수준 이상의 거리를 d2로 표기한다.
도 5는 도 2의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제3 실시예로서, 빔 조향 제어 기능을 수행하는 다중 배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 운용 모드에서, 다중 모드 안테나는 도 4와는 달리 다중 모드 안테나를 구성하는 다수개의 배열 안테나(1100)가 함께 동작하는 다중 배열 안테나 모드로 구성되며, 빔 조향 제어 기능을 수행할 수 있다. 즉 모뎀 및 제어부(3000)에서 출력되는 제어신호(AN, PN)를 통하여, 각각의 송신채널(2200)에서 출력되는 신호전력의 세기는 동일하게 하고, 신호전력의 위상만을 제어하는 방식을 통하여 합성 빔 패턴(A2)의 조향 방향을 화살표(B)와 같이 가변할 수 있다.
도 6은 도 2의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제4 실시예로서, 빔 조향 제어 및 빔 성형 기능을 수행하는 다중 배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 운용 모드에서, 다중 모드 안테나는 전술한 도 5의 빔 조향 제어뿐만 아니라, 빔 성형하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 모뎀 및 제어부(3000)에서 출력되는 제어신호(AN, PN)를 통하여, 각각의 송신채널(2200)에서 출력되는 신호전력의 세기와 신호전력의 위상을 동시에 제어하는 방식을 통하여 합성 빔 패턴(A3)의 조향 방향뿐만 아니라 빔 폭을 선택적으로 가변함으로써 신호의 송수신 방향과 함께 서비스영역을 동시에 제어할 수 있다.
한편, 본 실시예의 다중 모드 안테나는 도 5에서 설명된 기능적 특징으로 모두 포함하여, 빔 조향 제어 및 빔 폭 제어 기능을 선택적 운용하거나 동시에 운용할 수 있는 운용상의 편의를 도모할 수도 있다.
도 7은 도 2의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제5 실시예로서, MIMO 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 운용 모드에서, 다중 모드 안테나, 즉 MIMO 안테나는 차세대 통신환경에 적합하도록, 다수개의 배열 안테나가 각각의 독립적인 빔 패턴(A4)을 가지고, 개별적인 신호 혹은 동일한 신호를 동시에 송신 및 수신함으로써, 신호의 복원성능을 향상시키고, 이를 통하여 통신품질을 개선할 수 있다. 이러한 MIMO 안테나의 기능을 수행하기 위해서, 본 실시예의 다중 모드 안테나는 다수개의 배열 안테나(1100)로부터 방사되는 빔 패턴이 상호 합성되지 않고, 각각의 독립적으로 유지되어야 한다. 이러한 독립적인 빔 패턴(A4) 유지를 위하여, 전술한 바와 같이, 각각의 배열 안테나(1100) 간의 거리를 일정수준 이상으로 유지하여야 하며, 전술한 바와 같이 본 도면에서는 MIMO 안테나 모드를 위한 배열 안테나 간의 거리를 d2로 표기하였다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 2의 다중 모드 안테나의 배열 안테나가 다수개의 부배열 안테나로 구성되는 경우의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 다중 모드 안테나에서, 배열 안테나(1100)는 각각의 독립적인 급전선을 구비한 다수개의 부배열 안테나(1120)로 구성되며, 이러한 부배열 안테나(1120)의 구성은 안테나의 사양에 따라 자유롭게 결정될 수 있다. 즉, 본 도면에서 2개의 소자 안테나(1110)로 구성된 부배열 안테나(1120)가 예시되었지만, 필요에 따라 다양한 개수의 소자 안테나 및 구조를 가진 부배열 안테나가 구성될 수 있음은 물론이다.
또한, 각각의 부배열 안테나(1120)는 스위치(2100) 내의 독립적인 부배열 안테나용 스위치(2110, 이하 '부스위치')와 연결되어 있으며, 해당 부스위치(2110)의 동작에 따라 독립적인 다중 송신 채널(2210) 및 다중 수신 채널(2310)에 선택적으로 연결될 수 있는 구조적 특징을 갖는다. 따라서, 도 2 ~ 도 7에 도식된 본 발명의 다중 모드 안테나의 실시예들의 구조와는 달리, 부스위치(2110) 제어를 통한 송신 및 수신기능의 가변선택과 함께, 모뎀 및 제어부(3000)를 통한 각각의 송신채널(2200) 및 수신채널(230)의 신호세기(AN) 및 위상(PN)제어를 통하여, 단일 배열 안테나(1100)의 빔 패턴(A5)의 조향 제어와 빔 폭 제어를 독립적으로 수행할 수 있다. 여기서, 신호 분배기(2510)는 모뎀 및 제어부(3000)로부터 입력된 송신 신호전력을 분배하여 다수개의 다중 송신채널(2210)에 분배하는 기능을 수행하고, 신호 결합기(2520)는 다수개의 다중 수신채널(2310)로부터 출력되는 수신 신호전력을 합 성하는 기능을 수행한다.
즉, 종래의 배열 안테나는 각 송신채널 및 수신채널이 하나로 고정되어 빔 패턴의 조향이나 폭이 고정되어 있었지만, 본 실시예에서는 배열 안테나는 독립전인 급전선을 갖는 부배열 안테나로 구성됨으로써, 배열 안테나 자체의 빔 패턴의 조향이나 폭이 제어될 수 있다.
도면상 부배열 안테나(1120)로 구성된 배열 안테나(1100) 하나만이 도시되어 있지만 방사부가 부배열 안테나(1120)로 구성된 배열 안테나(1100) 2 개 이상 구성될 수 있음은 물론이다. 한편, 여기서 B, C는 빔 패턴 조향의 방위각 및 앙각 조정을 나타낸다.
도 9는 도 8의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제1 실시예로서, 단일 부배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예의 운용 모드에서, 다중 모드 안테나는 전술한 바와 같이, 각각의 부배열 안테나(1120)의 동작을 독립적으로 제어할 수 있는 구조적인 특징을 가지며, 이를 통하여, 최소 1개의 부배열 안테나(1120)만을 동작시킬 수 있다. 즉, 본 실시예에는 배열 안테나(1100)의 다중 모드 기능이 단일 부배열 안테나(1120)와 같은 수준까지 적용될 수 있음을 도식적으로 설명하고 있다. 더 나아가, 본 실시예와는 달리, 다중 모드 안테나의 요구사양에 따라서 안테나 다중 모드의 최소수준은 개별적인 소자 안테나(1110)까지 적용할 수 있음은 물론이다.
도 10은 도 8의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제2 실시예로서,빔 조향 제어 및 빔 성형 기능을 수행하는 다중 배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예의 운용 모드에서, 다중 모드 안테나는 도 5 또는 도 6에서와 같이 다수개의 배열 안테나(1100) 각각의 빔 패턴을 합성할 수 있을 뿐만 아니라, 부배열 안테나 개념을 도입한 배열 안테나의 구조적인 특징을 통하여, 부배열 안테나(1120) 수준의 신호 세기 및 위상제어를 통하여 다중 배열 안테나의 빔 패턴(A7)에 대한 방위각(B) 및 앙각방향(C) 빔 조향 제어와 함께 빔 폭 제어를 동시에 수행할 수 있음을 도식적으로 보여주고 있다.
이에 따라, 본 실시예의 다중 모드 안테나 구조에서는, 신호의 세기 및 위상제어의 최소단위가 배열 안테나(1100)인 도 5 및 도 6의 구조에 비하여 보다 세밀한 빔 조향 및 빔 성형기능을 수행할 수 있다는 장점을 갖는다.
도 11은 도 8의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제3 실시예로서, MIMO 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예의 운용 모드에서, 다중 모드 안테나는 도 7의 구조와 같이, 다수개의 배열 안테나가 일정거리(d2) 이상 이격되어 독립적인 빔 패턴(A8)이 유지되도록 구성되나, 부배열 안테나(1120) 수준의 신호 세기 및 위상제어를 통하여 배열 안테나(1100)의 빔 패턴(A8)을 독립적으로 가변할 수 있다는 차이점을 갖는다. 따라서, 본 실시예의 다중 모드 안테나 구조에서는, 전술한 일반적인 MIMO 안테나의 기능과 함께, 각각의 배열 안테나(1100)의 빔 패턴(A8)을 서로 다른 방향을 조향하거나 빔 폭 제어함으로써 다수개의 영역에 통신서비스를 제공할 수 있는 구조적 장점을 갖는다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 2 또는 도 8의 다중 모드 안테나에 대한 운용 모드 가변을 위한 제어 방법을 보여주는 흐름도로서, 본 실시예에서 다중 모드 안테나는 도 8과 같이 최소 구성단위인 소자 안테나(1110)와 송신채널(2200) 및 수신채널(2300) 등의 기타 구성부품이 제어를 통하여 다중대역에서 선택적으로 동작할 수 있는 주파수 다중 모드 기능을 갖는 것을 전제로 한다.
도 12를 참조하면, 본 실시예의 다중 모드 안테나의 제어 방법은, 먼저 모드 선택 입력 단계(S100)에서 다중 모드 안테나의 동작을 제어하기 위해서 다중 모드 안테나의 구조적인 모드를 선택 입력한다. 다음, 모드 선택 단계(S200)에서 모드 선택이 되었는지 판단한다(S200). 모드 선택 단계(S200)는 선택된 모드가 다중 모드 안테나가 수용할 수 있는지도 판단하게 된다. 다시 설명하면, 다중 모드 안테나의 동작명령, 즉 모드 선택이 입력되는 동시에, 해당 동작명령을 다중 모드 안테나가 수용할 수 있는지 검토하도록 하며, 수용 가능한 경우에 한하여 최초 주파수 다중 모드화 단계(S300)로 넘어가게 된다. 수용할 수 없는 경우에는 다시 모드 선택 입력 단계(S100)로 되돌아 간다.
주파수 다중 모드화 단계(S300)에는, 다중 모드 안테나가 입력된 주파수에서 정상적으로 동작할 수 있도록 방사부(1000) 및 능동 채널부(2000) 등을 주파수 다중 모드화하는 단계이다. 주파수 다중 모드화 단계(S300)는 주파수 모드 단계(S310), 주파수 재구성 명령 단계(S310) 및 방사부 및 능동부 재구성 동작 단계(S320)를 포함한다. 주파수 모드 단계(S310)를 통해 주파수 다중 모드화로 진입하고, 주파수 재구성 명령 단계(S310)에서 주파수 다중 모드를 위한 명령이 내려지 고, 그러한 명령에 따라, 방사부 및 능동부 재구성 동작 단계(S320)에서, 방사부(1000) 및 능동 채널부(2000)가 지정된 주파수에서 동작할 수 있도록 다중 모드화한다. 다중 모드화가 완료됨과 동시에 주파수 다중 모드화를 위한 명령의 흐름이 종료된다.
주파수 다중 모드화 단계(S300)가 완료된 후, 안테나 모드 판단 단계(S400)에서 입력된 모드가 어떤 모드인가에 따라 각 모드 별 제어가 수행되게 된다. 좀더 상세히 설명하면,
소자 안테나 모드 판단 단계(S410)에서는, 선택 입력된 모드가 소자 안테나 모드인지를 판단하고, 소자 안테나 모드인 경우 소자 안테나 재구성 명령 단계(S412)로 이행하여, 도 9에서 설명한 바와 같이 배열 안테나의 최소 단위인 부배열 안테나(1120) 혹은 소자 안테나(1110)만을 동작시키도록 명령한다. 이러한 명령에 따라, 재구성안테나의 소자 안테나 모드 전환 단계(S414)에서, 도 9에서 설명한 바와 같이, 부배열 안테나(1120)와 연결된 부스위치(2110)의 동작제어를 통하여 다중 모드 안테나 중 소자 안테나(1110), 혹은 부배열 안테나(1120)) 하나만 동작하도록 한다. 이와 같은 과정을 통해 다중 모드 안테나를 소자 안테나 모드화하는 전환과정이 완료된다.
배열 안테나 모드 판단 단계(S420)에서, 선택 입력된 모드가 배열 안테나 모드인가를 판단하고, 배열 안테나 모드인 경우, 앞서 소자 안테나 모드에서처럼 배열 안테나 재구성 명령 단계(S422) 및 재구성 안테나의 배열 안테나 모드 전환 단계(S424)를 통해, 도 4에서 설명한 바와 같이, 1개의 배열 안테나만이 동작하도록 한다.
한편, 배열 안테나 모드가 선택 입력된 경우, 앞서 과정을 통해 배열 안테나 모드로 전환이 완료되면, 전파범위 제어 모드 판단 단계(S450)로 이행한다. 전파 범위 제어 모드 판단 단계(S450)에서는 선택 입력된 모드에서 빔 조향 및 빔 폭 제어 등을 통한 통신 서비스 가용범위를 제어할지 여부를 판단하게 된다. 통신 서비스 가용범위 제어가 필요한 경우, 전파범위 제어용 안테나 재구성 단계(S460)에서 요구하는 수준에 따라 전파범위를 제어할 수 있는 다중 모드 명령이 내려지며, 이러한 명령에 따라, 재구성안테나의 빔 조향 및 빔 폭 제어 단계(S470)에서 모뎀 및 제어부(3000)에서 송신채널(2200) 및 수신채널(2300) 등으로 제어신호(AN,PN)를 출력시킴으로써, 빔 조향 및 빔 폭을 제어를 통한 통신 서비스 가용범위를 제어하게 된다. 한편, 반대로, 통신 서비스 가용범위 제어가 불필요한 경우 그 상태에서 모드 명령의 흐름은 종료된다.
다중 배열 안테나 모드 판단 단계(S430)에서는 선택 입력된 모드가 다중 배열 안테나 모드인지를 판단한다. 다중 배열 안테나 모드인 경우, 앞서 배열 안테나 모드와 유사하게 다중 배열 안테나 재구성 명령 단계(S432) 및 재구성안테나의 다중 배열 안테나 모드 전환단계(S434)를 통해, 도 5, 도 6 및 도 10에서 설명한 바와 같이, 다수개의 배열 안테나 간의 거리를 일정수준 이내로 조정하여, 방사되는 각각의 빔 패턴이 합성될 수 있도록 한다. 한편, 다중 배열 안테나 모드에서도 전술한 바와 같이 통신 서비스 가용범위 제어가 필요한 경우, 모뎀 및 제어부(3000) 및 능동 채널부(2000)의 동작제어를 통신 서비스 가용범위를 제어하게 된다.
마지막, MIMO 안테나 모드 판단 단계(S440)에서, 선택 입력된 모드가 MIMO 안테나 모드인지를 판단하다. MIMO 안테나 모드인 경우, 역시 배열 안테나 모드나 다중 배열 안테나 모드와 같은 과정을 통해 도 7 및 도 11에서 설명한 바와 같은 MIMO 안테나 모드로 전환한다. 한편, 재구성 안테나의 MIMO 안테나 모드 전환(S444)에서는, MITO 안테나 재구성 명령 단계(S442)의 명령에 의해 다수개의 배열 안테나가 각각 독립적인 빔패턴을 방사하도록 배열 안테나 간의 거리를 일정 수준 이상으로 조정하게 된다.
전술한 다중 모드 안테나의 동작 모드 제어 방법은 본 발명의 다중 모드 안테나를 제어하는 방법에 대한 하나의 예시에 불과하며, 그에 한하지 않고 유사한 개념의 다양한 모드 제어 방법이 제시될 수 있다. 이러한 방식적 다양성 역시 본 발명에서 보호받고자 하는 개념적 범주 내에 있음은 물론이다.
지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래기술의 설명을 위한 일반적인 기지국 안테나 구조도이다.
도 2는 본 발명에 일 실시예에 따른 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 3은 도 2의 다중 모드 안테나 이용한 운용 모드에 대한 제1 실시예로서, 송신용 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 4는 도 2의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제2 실시예로서, 단일 배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 5는 도 2의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제3 실시예로서, 빔 조향 제어 기능을 수행하는 다중 배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 6은 도 2의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제4 실시예로서, 빔 조향 제어 및 빔 성형 기능을 수행하는 다중 배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 7은 도 2의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제5 실시예로서, MIMO 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 2의 다중 모드 안테나의 배열 안테나가 다수개의 부배열 안테나로 구성되는 경우의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 9는 도 8의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제1 실시예로서, 단일 부배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 10은 도 8의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제2 실시예로 서,빔 조향 제어 및 빔 성형 기능을 수행하는 다중 배열 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 11은 도 8의 다중 모드 안테나를 이용한 운용 모드에 대한 제3 실시예로서, MIMO 안테나 운용 모드의 다중 모드 안테나 구조도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도 2 또는 도 8의 다중 모드 안테나에 대한 운용 모드 가변을 위한 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
<도면에 주요 부분에 대한 설명>
1000; 방사부 1100: 배열 안테나
1110: 소자안테나 1120: 부배열 안테나
2000: 능동 채널부 2100: 스위치
2110: 부스위치 2200: 송신채널
2210: 다중 송신채널 2300: 수신채널
2310: 다중 수신채널 2400: 송신 및 수신 채널
2500: 신호결합 및 분배기 2510: 신호분배기
2520: 신호결합기 3000: 모뎀 및 제어부

Claims (19)

1개 이상의 배열 안테나를 구비하고, 안테나 유효 개구면의 선택적 가변 및 안테나 빔 패턴의 지향 방향을 변경할 수 있는 방사부;
상기 배열 안테나에 연결되며, 스위치, 송신 및 수신 채널, 및 신호 결합 및 분배기를 구비한 능동 채널부; 및
상기 능동 채널부에 연결되며 제어부 및 모뎀을 구비한 모뎀 및 제어부;를 포함하는 다중 모드 안테나.
제1 항에 있어서,
상기 배열 안테나는 급전선에 독립적으로 연결된 1개 이상의 부배열 안테나를 포함하고, 상기 부배열 안테나는 1개 이상의 단위 소자 안테나를 포함하며,
상기 능동 채널부의 상기 스위치는 상기 급전선에 개별적으로 배치되고, 상기 송신 및 수신 채널은 상기 스위치에 연결되어 신호 전력의 증폭 및 위상제어를 수행하며, 상기 결합 및 분배기는 상기 송신 및 수신 채널로 입출력되는 신호 전력을 분배 및 합산하며,
상기 모뎀 및 제어부의 상기 제어부는 상기 배열 안테나를 전기적 기계적으로 제어하고, 상기 모뎀은 송수신 신호를 변복조하는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제2 항에 있어서,
상기 스위치의 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태에 따라, 상기 송신 및 수신 채널이 선택됨으로써, 상기 다중 모드 안테나가 송신용, 수신용, 송수신 겸용 또는 비동작 상태로 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제2 항에 있어서,
상기 방사부는 빔 폭 및 빔 패턴 형태의 변경을 통해 빔 성형을 수행하는 것을 특징으로 다중 모드 안테나.
제4 항에 있어서,
상기 모뎀 및 제어부는 상기 능동 채널부의 상기 송신 및 수신 채널로 제어 신호를 출력하고, 상기 제어 신호에 의해 상기 송신 및 수신 채널에서 상기 방사부로 출력되는 신호 전력의 세기 및 위상을 제어하며,
상기 신호 전력의 제기 및 위상 제어를 통하여 상기 방사부의 빔 패턴 지향 방향(조향) 및 빔 패턴 형태가 가변되는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제2 항에 있어서,
상기 배열 안테나는 상기 스위치를 통해 동작하는 면적을 가변함으로써, 다양한 모드의 안테나로 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제6 항에 있어서,
상기 다양한 모드는 소자 안테나 모드, 부배열 안테나 모드, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나 모드, 및 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제7 항에 있어서,
상기 부배열 안테나 모드는 상기 소자 안테나 모드의 복합으로, 상기 배열 안테나 모드는 상기 부배열 안테나 모드의 복합으로, 그리고 상기 다중 배열 안테나 모드는 상기 배열 안테나 모드의 복합으로 이루어지고,
상기 MIMO 안테나 모드는 서로 독립적인 2개 이상의 상기 배열 안테나 모드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제8 항에 있어서,
상기 방사부는 2개 이상의 배열 안테나를 포함하고,
상기 제어부에 의한 기계적 혹은 전기적 제어 방식을 통해 상기 배열 안테나 간의 거리가 조정됨으로써,
상기 다중 모드 안테나는 상기 배열 안테나에서 방사되는 빔 패턴이 합성되는 다중 배열 안테나 모드 또는 상기 빔 패턴이 합성되지 않고 독립적으로 유지되는 MIMO 안테나 모드 상태를 갖는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제2 항에 있어서,
상기 다중 모드 안테나는 다수개의 주파수 대역에서 선택적으로 동작될 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제10 항에 있어서,
상기 모뎀 및 제어부와 상기 송신 및 수신 채널을 통해 상기 배열 안테나의 단위 소자 안테나가 제어됨으로써, 특정 주파수가 선택되어 동작되는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제10 항에 있어서,
상기 다중 모드 안테나는 다양한 모드의 제어 및 선택을 위하여,
동작 주파수 설정에 의한 주파수 선택;
소자 안테나 모드, 부배열 안테나 모드, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나 모드 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나의 모드 선택을 위한 안테나 구조 선택: 및
빔 패턴 지향 방향, 빔 폭 및 빔 성형을 제어하는 전파 범위 선택;을 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
제12 항에 있어서,
상기 다중 모드 안테나는 상기 모드의 제어 및 선택을 처리하기 위한 명령 체계 또는 동작 프로그램을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나.
1개 이상의 배열 안테나를 구비한 방사부, 상기 배열 안테나에 연결되는 능동 채널부 및 상기 능동 채널부에 연결된 모뎀 및 제어부를 포함하는 다중 모드 안테나의 모드 제어 방법에 있어서,
안테나 모드 설정 단계;
주파수 다중 모드화 단계; 및
설정된 상기 안테나 모드에 대응하여 상기 방사부의 배열 안테나 구조로 전환하는 단계;를 포함하는 다중 모드 안테나의 모드 제어방법.
제14 항에 있어서,
상기 안테나 모드 설정 단계에서,
상기 설정된 안테나 모드가 상기 다중 모드 안테나가 수용할 수 없는 경우에는 상기 안테나 모드를 재설정하고,
상기 설정된 안테나 모드가 상기 다중 모드 안테나가 수용할 수 있는 경우에 상기 주파수 다중 모드화 단계로 넘어가는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나의 모드 제어방법.
제14 항에 있어서,
상기 주파수 다중 모드화 단계는
동작 주파수 재구성 명령을 하는 단계; 및
상기 재구성 명령에 따라 상기 방사부 및 능동 채널부의 주파수를 재구성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나의 모드 제어방법.
제14 항에 있어서,
상기 배열 안테나는 급전선에 독립적으로 연결된 1개 이상의 부배열 안테나를 포함하고, 상기 부배열 안테나는 1개 이상의 단위 소자 안테나를 포함하며, 상기 능동 채널부는 상기 급전선에 개별적으로 배치된 스위치를 포함하며,
상기 배열 안테나 구조 선택 단계에서는,
상기 설정된 모드에 따라 소자 안테나 모드, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나, 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나를 위한 안테나 구조로 선택 전환하는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나의 모드 제어방법.
제17 항에 있어서,
상기 배열 안테나 구조 선택 단계는,
상기 소자 안테나, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나, 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나를 위한 안테나 재구성 명령을 하는 단계; 및
상기 재구성 명령에 따라 상기 스위치를 통해 상기 방사부의 안테나 모드를 소자 안테나, 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나, 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나의 모드로 전환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나의 모드 제어방법.
제17 항에 있어서,
상기 안테나 모드가 배열 안테나 모드, 다중 배열 안테나, 및 MIMO 안테나 모드 중 어느 하나인 경우에는 상기 배열 안테나 구조 선택 단계 이후에 상기 전파 범위 선택 단계로 이행하며,
상기 전파 범위 선택 단계는
전파범위제어를 위한 안테나 재구성 명령을 하는 단계; 및
상기 재구성 명령에 따라 상기 다중 모드 안테나의 빔 조향 및 빔 폭을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 모드 안테나의 모드 제어방법.
KR1020070080590A 2007-04-11 2007-08-10 다중 모드 안테나 및 그 안테나의 모드 제어방법 KR100880892B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2008/001244 WO2008126985A1 (en) 2007-04-11 2008-03-05 Multi-mode antenna and method of controlling mode of the antenna
US12/529,901 US8279132B2 (en) 2007-04-11 2008-03-05 Multi-mode antenna and method of controlling mode of the antenna

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20070035724 2007-04-11
KR1020070035724 2007-04-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080092218A true KR20080092218A (ko) 2008-10-15
KR100880892B1 KR100880892B1 (ko) 2009-01-30

Family

ID=40152513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070080590A KR100880892B1 (ko) 2007-04-11 2007-08-10 다중 모드 안테나 및 그 안테나의 모드 제어방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8279132B2 (ko)
KR (1) KR100880892B1 (ko)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011057302A2 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Rayspan Corporation Rf module and antenna systems
KR101040304B1 (ko) * 2010-07-02 2011-06-10 삼성탈레스 주식회사 다중 급전 방식 초광대역 안테나
CN102158266A (zh) * 2009-12-24 2011-08-17 英特尔公司 采用空间分集改善无线链路鲁棒性的方法和系统
KR20140041939A (ko) * 2010-04-13 2014-04-04 애플 인크. 안테나 기반 근접 검출기를 구비하는 조절가능한 무선 회로망
KR101400460B1 (ko) * 2010-11-12 2014-05-27 한국전자통신연구원 다중 빔 안테나를 위한 급전 소자의 개수 결정 방법 및 장치
KR101470581B1 (ko) * 2013-08-05 2014-12-08 주식회사 에스원 배열 안테나 및 레이더 감지 시스템의 배열 안테나
KR101531035B1 (ko) * 2013-08-08 2015-06-24 주식회사 에스원 자체 격리도를 갖는 배열 안테나
KR20160063804A (ko) * 2014-11-27 2016-06-07 한국전자통신연구원 회전모드형 배열 안테나 장치, 그리고 무선 통신 단말기 및 방법
WO2017052238A1 (ko) * 2015-09-24 2017-03-30 엘지이노텍 주식회사 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치
KR20170054228A (ko) * 2015-10-12 2017-05-17 더 보잉 컴파니 모듈식 제어 및 모니터링 아키텍처를 포함하는 위상 배열 안테나 시스템
KR20180117038A (ko) * 2017-04-18 2018-10-26 더 보잉 컴파니 플라즈마 스위치 배열 안테나
KR20190014357A (ko) * 2017-08-02 2019-02-12 엘지전자 주식회사 통신 신호 보상기
KR20190114257A (ko) 2018-03-29 2019-10-10 주식회사 에이스테크놀로지 안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템
KR20190122128A (ko) * 2018-04-19 2019-10-29 삼성전자주식회사 배열 안테나 및 배열 안테나의 동작 방법
KR102045483B1 (ko) * 2018-05-21 2019-12-05 한양대학교 산학협력단 밀리미터 웨이브용 단말기 안테나
KR102103837B1 (ko) * 2019-09-10 2020-04-23 한화시스템 주식회사 다각기둥 배열형태의 능동위상배열 iff 안테나 및 이를 구비하는 차기 구축함용 피아식별 장치
KR102103838B1 (ko) * 2019-09-10 2020-04-23 한화시스템 주식회사 원뿔대 배열형태의 능동위상배열 iff 안테나 및 이를 구비하는 차기 구축함용 피아식별 장치
CN111064012A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 京信通信技术(广州)有限公司 多系统共体天线
KR20220137252A (ko) * 2021-04-02 2022-10-12 한국전자통신연구원 초고주파 기반 배열 안테나 및 이를 이용한 통신 방법

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8314736B2 (en) 2008-03-31 2012-11-20 Golba Llc Determining the position of a mobile device using the characteristics of received signals and a reference database
US9829560B2 (en) 2008-03-31 2017-11-28 Golba Llc Determining the position of a mobile device using the characteristics of received signals and a reference database
US7800541B2 (en) 2008-03-31 2010-09-21 Golba Llc Methods and systems for determining the location of an electronic device
US8639270B2 (en) 2010-08-06 2014-01-28 Golba Llc Method and system for device positioning utilizing distributed transceivers with array processing
US8731616B2 (en) * 2009-12-29 2014-05-20 Kathrein -Werke KG Active antenna array and method for relaying first and second protocol radio signals in a mobile communications network
US9030363B2 (en) * 2009-12-29 2015-05-12 Kathrein-Werke Ag Method and apparatus for tilting beams in a mobile communications network
US8351849B2 (en) * 2010-08-23 2013-01-08 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Multi-standard wireless terminals including smart antenna systems for multiple input multiple output communications
WO2012109016A2 (en) * 2011-02-09 2012-08-16 Raytheon Company Adaptive electronically steerable array (aesa) system for multi-band and multi-aperture operation and method for maintaining data links with one or more stations in different frequency bands
US20130057432A1 (en) * 2011-09-02 2013-03-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for beam broadening for phased antenna arrays using multi-beam sub-arrays
US8780943B2 (en) 2011-10-17 2014-07-15 Golba Llc Method and system for utilizing multiplexing to increase throughput in a network of distributed transceivers with array processing
US8797221B2 (en) 2011-12-07 2014-08-05 Utah State University Reconfigurable antennas utilizing liquid metal elements
US9263794B2 (en) * 2011-12-13 2016-02-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Node in a wireless communication network with at least two antenna columns
WO2013106106A2 (en) 2012-01-09 2013-07-18 Utah State University Reconfigurable antennas utilizing parasitic pixel layers
US20130181880A1 (en) * 2012-01-17 2013-07-18 Lin-Ping Shen Low profile wideband multibeam integrated dual polarization antenna array with compensated mutual coupling
US8760360B2 (en) * 2012-03-16 2014-06-24 Amazon Technologies, Inc. Switching multi-mode antenna
US9226092B2 (en) 2012-08-08 2015-12-29 Golba Llc Method and system for a distributed configurable transceiver architecture and implementation
US8941553B1 (en) * 2012-09-28 2015-01-27 Juniper Networks, Inc. Methods and apparatus for antenna system with selectively activatable segments
CN102931496B (zh) * 2012-10-15 2016-03-09 东莞宇龙通信科技有限公司 自适应天线结构的实现方法及装置
KR101346137B1 (ko) 2012-11-22 2013-12-31 중앙대학교 산학협력단 다이버시티 모드와 지향성 모드로 변환 가능한 접이식 안테나 어레이
US20140313081A1 (en) * 2013-04-17 2014-10-23 Nokia Siemens Networks Oy Multiple Beam Formation for RF Chip-Based Antenna Array
KR102056411B1 (ko) 2014-02-28 2019-12-16 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 빔 영역을 확장하기 위한 방법 및 장치
US9793605B1 (en) * 2014-06-02 2017-10-17 Ethertronics, Inc. Modal antenna array for interference mitigation
TWI572092B (zh) * 2015-06-23 2017-02-21 啟碁科技股份有限公司 無線通訊裝置與控制天線陣列的方法
ES2550133B1 (es) * 2015-07-07 2016-09-09 Telnet Redes Inteligentes, S.A. Antena multi-haz para estación base de telefonía móvil
US10355767B2 (en) 2016-02-02 2019-07-16 Ethertronics, Inc. Network repeater system
US10425140B2 (en) * 2016-03-09 2019-09-24 Lg Electronics Inc. Beamforming method and device therefor
US10141993B2 (en) * 2016-06-16 2018-11-27 Intel Corporation Modular antenna array beam forming
US9806777B1 (en) 2016-06-24 2017-10-31 Intel Corporation Communication device and a method for beamforming
KR102651467B1 (ko) * 2016-11-07 2024-03-27 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그의 무선 신호 송신 방법
WO2018144239A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Commscope Technologies Llc Small cell antennas suitable for mimo operation
US10484078B2 (en) 2017-07-11 2019-11-19 Movandi Corporation Reconfigurable and modular active repeater device
US20190190166A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-20 Rosenberger Technology (Kunshan) Co., Ltd Integrated base station antenna
CN109980362B (zh) * 2017-12-27 2021-06-01 华为技术有限公司 一种天线装置及波束状态切换方法
WO2019190412A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 Agency For Science, Technology And Research Beam steerable antenna system, method of manufacturing thereof and method of beam steering an antenna array
CN110391506B (zh) * 2018-04-18 2021-06-01 上海华为技术有限公司 一种天线系统、馈电网络重构方法及装置
US11063622B2 (en) 2018-08-08 2021-07-13 Avx Antenna, Inc. VHF-UHF antenna system with feedback
US11196449B2 (en) 2018-08-08 2021-12-07 Avx Antenna, Inc. Methods for configuring a multi-mode antenna system for multi-channel communication systems
US20210234270A1 (en) * 2020-01-24 2021-07-29 Gilat Satellite Networks Ltd. System and Methods for Use With Electronically Steerable Antennas for Wireless Communications
US11024957B1 (en) * 2020-04-02 2021-06-01 Loon Llc Triggered generation of nulling signals to null an RF beam using a detachable nulling subassembly
KR102362866B1 (ko) * 2020-08-04 2022-02-15 국방과학연구소 완전 디지털 레이다에 적합한 부배열 이용 적응형 부엽제거 방법 및 그 장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1093321A (ja) 1996-09-18 1998-04-10 Honda Motor Co Ltd アンテナ装置
GB9901789D0 (en) 1998-04-22 1999-03-17 Koninkl Philips Electronics Nv Antenna diversity system
JP3631083B2 (ja) * 2000-02-14 2005-03-23 三洋電機株式会社 無線基地局及び移動局
EP1279234B1 (en) * 2000-05-05 2005-08-31 Celletra Ltd. System and method for providing polarization matching on a cellular communication forward link
US7260141B2 (en) * 2001-02-28 2007-08-21 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Integrated beamformer/modem architecture
KR100594962B1 (ko) * 2003-10-30 2006-06-30 한국전자통신연구원 위성통신용 안테나 시스템 및 이를 이용한 위성신호 추적방법
US7277731B2 (en) 2003-12-23 2007-10-02 Motorola, Inc. Adaptive diversity antenna system

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011057302A2 (en) * 2009-11-09 2011-05-12 Rayspan Corporation Rf module and antenna systems
WO2011057302A3 (en) * 2009-11-09 2011-09-01 Rayspan Corporation Rf module and antenna systems
US9543661B2 (en) 2009-11-09 2017-01-10 Tyco Electronics Services Gmbh RF module and antenna systems
CN102158266A (zh) * 2009-12-24 2011-08-17 英特尔公司 采用空间分集改善无线链路鲁棒性的方法和系统
CN102158266B (zh) * 2009-12-24 2016-02-03 英特尔公司 采用空间分集改善无线链路鲁棒性的方法和系统
KR20140041939A (ko) * 2010-04-13 2014-04-04 애플 인크. 안테나 기반 근접 검출기를 구비하는 조절가능한 무선 회로망
KR101040304B1 (ko) * 2010-07-02 2011-06-10 삼성탈레스 주식회사 다중 급전 방식 초광대역 안테나
KR101400460B1 (ko) * 2010-11-12 2014-05-27 한국전자통신연구원 다중 빔 안테나를 위한 급전 소자의 개수 결정 방법 및 장치
US8903684B2 (en) 2010-11-12 2014-12-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Determination method and apparatus for the number of multi-feed elements in multi-beam antenna
KR101470581B1 (ko) * 2013-08-05 2014-12-08 주식회사 에스원 배열 안테나 및 레이더 감지 시스템의 배열 안테나
KR101531035B1 (ko) * 2013-08-08 2015-06-24 주식회사 에스원 자체 격리도를 갖는 배열 안테나
KR20160063804A (ko) * 2014-11-27 2016-06-07 한국전자통신연구원 회전모드형 배열 안테나 장치, 그리고 무선 통신 단말기 및 방법
WO2017052238A1 (ko) * 2015-09-24 2017-03-30 엘지이노텍 주식회사 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치
US10775477B2 (en) 2015-09-24 2020-09-15 Lg Innotek Co., Ltd. Antenna device and vehicle radar device comprising same
KR20170036350A (ko) * 2015-09-24 2017-04-03 엘지이노텍 주식회사 안테나 장치 및 이를 포함하는 차량용 레이더 장치
KR20170054228A (ko) * 2015-10-12 2017-05-17 더 보잉 컴파니 모듈식 제어 및 모니터링 아키텍처를 포함하는 위상 배열 안테나 시스템
KR20180117038A (ko) * 2017-04-18 2018-10-26 더 보잉 컴파니 플라즈마 스위치 배열 안테나
KR20190014357A (ko) * 2017-08-02 2019-02-12 엘지전자 주식회사 통신 신호 보상기
KR20190114257A (ko) 2018-03-29 2019-10-10 주식회사 에이스테크놀로지 안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템
KR20190122128A (ko) * 2018-04-19 2019-10-29 삼성전자주식회사 배열 안테나 및 배열 안테나의 동작 방법
KR102045483B1 (ko) * 2018-05-21 2019-12-05 한양대학교 산학협력단 밀리미터 웨이브용 단말기 안테나
KR102103838B1 (ko) * 2019-09-10 2020-04-23 한화시스템 주식회사 원뿔대 배열형태의 능동위상배열 iff 안테나 및 이를 구비하는 차기 구축함용 피아식별 장치
KR102103837B1 (ko) * 2019-09-10 2020-04-23 한화시스템 주식회사 다각기둥 배열형태의 능동위상배열 iff 안테나 및 이를 구비하는 차기 구축함용 피아식별 장치
CN111064012A (zh) * 2019-12-31 2020-04-24 京信通信技术(广州)有限公司 多系统共体天线
CN111064012B (zh) * 2019-12-31 2022-09-30 京信通信技术(广州)有限公司 多系统共体天线
KR20220137252A (ko) * 2021-04-02 2022-10-12 한국전자통신연구원 초고주파 기반 배열 안테나 및 이를 이용한 통신 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100880892B1 (ko) 2009-01-30
US8279132B2 (en) 2012-10-02
US20100117913A1 (en) 2010-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100880892B1 (ko) 다중 모드 안테나 및 그 안테나의 모드 제어방법
US6314305B1 (en) Transmitter/receiver for combined adaptive array processing and fixed beam switching
US10205235B2 (en) Wireless communication system node with re-configurable antenna devices
EP2341577B1 (en) A method and apparatus for tilting beams in a mobile communications network
US9397740B2 (en) Modular antenna array with RF and baseband beamforming
AU2003270048B2 (en) Frequency selective beam forming
EP1297591B1 (en) System and method for simultaneous transmission of signals in multiple beams without feeder cable coherency
US6304214B1 (en) Antenna array system having coherent and noncoherent reception characteristics
KR100894909B1 (ko) 재구성 하이브리드 안테나 장치
US9444530B2 (en) Multiple-input-multiple-output antenna device
US7245938B2 (en) Wireless antenna traffic matrix
JPH0779475A (ja) 基地局アンテナ・アレンジメント
JPH07249938A (ja) 基地局アンテナ構成およびそのアンテナを動作させる方法
JPH11330839A (ja) 間引化マルチビ―ムフェ―ズドアレイアンテナ
WO2011124180A2 (zh) 天线设备、基站系统和调整天线设备的方法
WO2008126985A1 (en) Multi-mode antenna and method of controlling mode of the antenna
JP7413672B2 (ja) アンテナ装置、無線送信機、無線受信機、及び無線通信システム
US6295026B1 (en) Enhanced direct radiating array
CN115567147A (zh) 一种无线电干扰系统
US10374292B2 (en) Wireless backhaul network using traveling wave antennas
JPH03254207A (ja) アンテナ装置
US11973257B2 (en) Wearable accessory with phased array antenna system
JP7342571B2 (ja) フェーズドアレイアンテナ装置及びその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120116

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee