KR20130078298A - Rotman lens with asymmetrical sturcture and beam forming antenna by using thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A Rotman lens having an asymmetric structure and a switched beam antenna using the same are provided to implement a system including an antenna, a beam forming lens, and a circuit, thereby offering a compact package in a planar form which facilitates the installation of millimeter wave band signal radar. CONSTITUTION: A Rotman lens (100) includes a first conductive layer (110) which includes a first internal reflection prevention unit for reducing the reflection inside the conductive layer; a first dielectric layer (120) which is positioned on one side of the first conductive layer; a second internal reflection prevention unit which corresponds to the first internal reflection prevention unit and is to reduce the reflection inside; and a second conductive layer (130) which is positioned on one side of the first dielectric layer and has an asymmetric structure to the first conductive layer.

Description

비대칭적 구조를 가지는 로트만 렌즈 및 이를 이용한 빔 성형 안테나{ROTMAN LENS WITH ASYMMETRICAL STURCTURE AND BEAM FORMING ANTENNA BY USING THEREOF}RATMAN LENS WITH ASYMMETRICAL STURCTURE AND BEAM FORMING ANTENNA BY USING THEREOF

본 발명은 로트만 렌즈 및 이를 이용한 빔 성형 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비대칭적으로 설계된 구조를 가지는 로트만 렌즈 및 이를 이용한 빔 성형 안테나를 제공하는 것이다.The present invention relates to a Lotman lens and a beam shaping antenna using the same, and more particularly, to provide a Lotman lens having an asymmetrically designed structure and a beam shaping antenna using the same.

초고주파 렌즈는 광학 렌즈의 원리를 초고주파 대역에서 구현한 것으로, 1963년 로트만(Rotman)과 터너(Turner)에 의해 평행판 도파관으로 구현하는 방법이 소개되었다. 여기서, 광학 렌즈가 광파의 파장에 비해 충분한 두께를 갖고 있는 것처럼, 초고주파 렌즈도 전자파 파장의 수배에 해당하는 충분한 크기가 요구된다.The ultra-high frequency lens implements the principle of the optical lens in the ultra-high frequency band, and in 1963, a method of implementing a parallel plate waveguide by Rotman and Turner was introduced. Here, as the optical lens has a sufficient thickness compared to the wavelength of the light wave, the ultra-high frequency lens is also required to have a sufficient size corresponding to several times the wavelength of the electromagnetic wave.

그러므로, 평행판 도파관을 이용하여 초고주파 렌즈를 구현하는 방법의 단점을 해결하기 위하여, 비유전율에 의한 파장 단축을 통하여 소형 경량 구현이 가능한 마이크로스트립 기판을 이용하여 초고주파 렌즈를 구현하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되었다.Therefore, in order to solve the shortcomings of the method of implementing the ultra-high frequency lens using the parallel plate waveguide, the research on the method of implementing the ultra-high frequency lens using the microstrip substrate which can realize the small size and light weight through the shortening of the wavelength by the relative dielectric constant Actively progressed.

초고주파 렌즈 중에서 로트만 렌즈(Rotman lens)로 잘 알려진 3중 초점 렌즈는 초기에는 두께가 얇은 평행판 구조로 설계되었으나, 최근에는 소형 및 제작의 편의성 때문에 그라운드 도체와 마이크로 스트립 형태의 도체패턴 사이에 유전체를 배치시키는 형태로 구현되고 있다. 이러한 마이크로스트립 초고주파 렌즈를 이용한 위상배열 안테나에 대한 특허로서, 제 5099253호 미국특허가 있다. 이 특허에서는, 복수의 소자를 가지는 안테나와, 마이크로웨이브 렌즈로 이루어진 안테나 시스템을 개시하고 있으며, 마이크로웨이브 렌즈는 평행판 영역, 빔 포트들과 배열 포트들로 구성되어 있으며 평행판의 한 벽에는 다수의 빔 포트들이 배치되어 있고, 이 벽의 반대편 벽에는 다수의 배열 포트들이 배치되어 있다.The trifocal lens, also known as the Rotman lens, was initially designed with a thin plate structure, but recently, due to its compactness and ease of manufacture, a dielectric between the ground conductor and the microstrip-shaped conductor pattern It is implemented in the form of arranging. As a patent for a phased array antenna using such a microstrip ultra-high frequency lens, there is a US Patent No. 5099253. This patent discloses an antenna system consisting of an antenna having a plurality of elements and a microwave lens, wherein the microwave lens is composed of a parallel plate area, beam ports and array ports, and a plurality of elements on one wall of the parallel plate. Beam ports are arranged, and a plurality of array ports are arranged on the wall opposite the wall.

종래의 마이크로 스트립 형태의 초고주파 렌즈는 도 1에 도시된 바와 같이, 로트만 (Rotman)의 구조식이나 셀튼(shelton)의 대칭구조식에 따르는 형상의 평행판 영역(11)과, 평행판 영역의 제 1 벽(렌즈의 초점원호)을 따라 배치되는 마이크로 스트립 형태의 다수의 빔포트(12), 렌즈의 제 2 벽을 따라 배치되는 마이크로 스트립 형태의 다수의 배열 포트(13)를 가지는 도체패턴을 그라운드 도체판 상에 배치하고, 그 사이에 유전체가 삽입됨으로써 형성되어 있다.As shown in FIG. 1, a conventional microstrip-type ultrahigh-frequency lens has a parallel plate region 11 and a first parallel plate region having a shape according to Rotman's formula or Shelton's symmetric formula. Ground conductors are provided with a conductor pattern having a plurality of beam ports 12 in the form of microstrips arranged along the wall (focal arc of the lens) and a plurality of array ports 13 in the form of microstrips arranged along the second wall of the lens. It is formed by placing on a plate and inserting a dielectric between them.

도 1 에 도시된 종래의 마이크로스트립 로트만 렌즈와 같은 초고주파 렌즈는 주로 군사용으로 개발되었으며, 파장이 센티미터 단위의 초고주파 영역에서 응용되는 관계로 마이크로스트립 기판의 비유전율이 주로 3 이하인 테플론 기판을 사용하여 개발되었다. 또한, 넓은 조향 범위를 일정한 각도(넓은 범위를 일정 개수의 빔 수로 나누므로 빔 간격이 조밀하지 못함)로 분할하여 복사빔을 조향(steering)하는 목적으로 이용되어 왔다.Ultra-high frequency lenses, such as the conventional microstrip Rotman lens shown in FIG. 1 were mainly developed for military use, and since the wavelength is applied in the ultra-high frequency region of centimeters, the Teflon substrate having a relative dielectric constant of 3 or less is mainly used. Developed. In addition, it has been used for the purpose of steering the radiation by dividing the wide steering range at a constant angle (the beam range is not dense because the wide range is divided by a certain number of beams).

또한, 전기적으로 안테나 빔의 방향을 제어하는 초고주파 대역 또는 밀리미터파 대역의 빔 성형 안테나는 많은 응용 분야를 가지고 있다. 빔 성형 안테나는 레이더, 전자전장비 등의 무기체계를 비롯하여 자동차 충돌방지장치, 자동착륙장치, 통신 중계기 등에 많이 적용되고 있다.In addition, the beam shaping antenna of the ultra-high frequency band or millimeter wave band electrically controlling the direction of the antenna beam has many applications. Beam-forming antennas are widely applied to weapon systems such as radar and electronic warfare equipment, automobile collision avoidance devices, automatic landing devices, and communication repeaters.

로트만 렌즈와 같은 초고주파 렌즈를 이용한 빔 성형 안테나는 저가이며 구조가 간단하고 신뢰성이 높으며 소형으로 제작이 가능하다는 장점이 있다. 로트만 렌즈는 다중빔 발생이 가능하고 위상과 진폭오차가 적으며 광대역 주파수 범위에서 동작이 가능하다.Beamforming antennas using ultra-high frequency lenses such as the Rotman lens have the advantages of low cost, simple structure, high reliability, and small size. Lotman lenses can generate multiple beams, have low phase and amplitude errors, and operate over a wide frequency range.

로트만 렌즈를 이용하여 레이더를 구현할 경우 한쪽 (배열 포트)은 안테나를 연결하여야 하고 다른 한쪽 (빔포트) 은 회로를 연결하여야 한다. 그리고 안테나, 렌즈, 회로는 연결부위 (예를 들어 슬롯부위) 를 제외하고는 접지면으로 분리되어 있어야 한다.When implementing a radar using a Lotman lens, one side (array port) should be connected to the antenna and the other side (beam port) should be connected to the circuit. Antennas, lenses, and circuits shall be separated by a ground plane, with the exception of the connections (eg slots).

현재까지 모든 로트만렌즈는 기판의 한쪽 금속면에 패턴을 하고 다른 금속면은 접지면으로 사용한다. 따라서, 기판의 렌즈 형상 패턴 면은 배열 포트와 빔 포트를 모두 동일한 면에 패턴 설계하였다. (아래 그림 참조) 이 경우 배열 포트 또는 빔 포트 둘 중 하나는 중간에 하나의 층을 경유해야 한다. 현재, 다층회로기판의 인접층간의 연결은 슬롯, 또는 via 구조를 이용하는데 이때 입전손실(Insertion loss) 이 적어야 한다. 그러나 중간에 하나이상의 층을 경유하는 경우에는 입전 손실이 매우 크다는 문제점이 있었다.
To date, all Rottman's lenses pattern one metal surface of the substrate and the other metal surface is used as the ground plane. Therefore, the lens-shaped pattern surface of the board | substrate patterned both the array port and the beam port on the same surface. In this case, either the array port or the beam port must pass through one layer in the middle. Currently, the connection between adjacent layers of a multilayer circuit board uses a slot or via structure, which requires low insertion loss. However, in the case of passing through more than one layer in the middle, there was a problem in that the loss of input was very large.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 도체층 내부의 반사를 감소시키기 위한 제1 내부 반사 방지부를 포함하는 제1 도체층; 상기 제1 도체층의 일면에 위치하는 제1 유전체층; 및 상기 제1 내부 반사 방지부와 대응되며 내부의 반사를 감소시키기 위한 제2 내부 반사 방지부를 포함하고, 상기 제1 유전체층의 일면에 위치하며, 상기 제1 도체층과 비대칭적인 구조를 가지는 제2 도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 로트만 렌즈를 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.One embodiment of the present invention for solving the above technical problem is a first conductor layer including a first internal anti-reflection to reduce the reflection inside the conductor layer; A first dielectric layer positioned on one surface of the first conductor layer; And a second internal antireflection portion corresponding to the first internal antireflection portion and reducing internal reflection, and located on one surface of the first dielectric layer and having an asymmetrical structure with the first conductor layer. It may be characterized by providing a lotman lens characterized in that it comprises a conductor layer.

또한, 상기 제1 도체층은 제1 소정 개수로 빔 포트(Beam Port)가 배열된 빔 패턴면 및 제2 소정 개수의 슬롯을 구비한 제1 접지면을 더 구비하고, 상기 제2 도체층은 제1 소정 개수의 슬롯을 구비한 제2 접지면 및 제2 소정 개수의 배열 포트(Array port)가 배열된 배열 포트면을 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first conductor layer may further include a beam pattern surface having beam ports arranged in a first predetermined number and a first ground surface having a second predetermined number of slots, and the second conductor layer A second ground plane having a first predetermined number of slots and an array port surface on which a second predetermined number of array ports are arranged may be further provided.

또한, 상기 빔 패턴면과 상기 제1 접지면은 상기 제1 내부 반사 방지부를 중심으로 대칭 구조를 형성하고, 상기 제2 접지면은 상기 빔 패턴면측에 형성되어, 상기 빔 포트의 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하며, 상기 배열 포트면은 상기 제2 소정 개수의 슬롯의 위치에 상당하도록 배열 포트의 말단부가 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the beam pattern surface and the first ground plane forms a symmetrical structure around the first internal reflection prevention portion, and the second ground plane is formed on the beam pattern surface side, and is located at a position of the distal end of the beam port. Slots may be provided at corresponding positions, and the arrangement port surface may be characterized in that the distal end portion of the arrangement port is positioned to correspond to the position of the second predetermined number of slots.

바람직하게는, 상기 제1 내부 반사 방지부는 상기 제1 접지면과 상기 제2 접지면의 면적비가 3:2 가 되도록 위치하여 형성된 내부 반사 방지부인 것을 특징으로 한다.Preferably, the first internal anti-reflection portion is an internal anti-reflection portion formed by positioning the area ratio of the first ground plane and the second ground plane to be 3: 2.

바람직하게는, 상기 제1 내부 반사 방지부 및 상기 제2 내부 반사 방지부는 더미 포트(Dummy Port)인 것을 특징으로 한다.Preferably, the first internal antireflection portion and the second internal antireflection portion are dummy ports.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 제3 도체층, 제2 유전체, 로트만 렌즈, 제3 유전체 및 제4 도체층이 순서대로 적층된 빔 성형 안테나로서, 상기 로트만 렌즈는 도체층 내부의 반사를 감소시키기 위한 제1 내부 반사 방지부를 포함하는 제1 도체층; 상기 제1 도체층의 일면에 위치하는 제1 유전체층; 및 상기 제1 내부 반사 방지부와 대응되며 내부의 반사를 감소시키기 위한 제2 내부 반사 방지부를 포함하고, 상기 제1 유전체층의 일면에 위치하며, 상기 제1 도체층과 비대칭적인 구조를 가지는 제2 도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 로트만 렌즈인 것을 특징으로 하는 빔 성형 안테나를 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.One embodiment of the present invention for solving the above technical problem is a beam shaping antenna in which a third conductor layer, a second dielectric, a Lotman lens, a third dielectric and a fourth conductor layer are sequentially stacked, and the Lotman lens A first conductor layer comprising a first internal antireflective portion for reducing reflection within the conductor layer; A first dielectric layer positioned on one surface of the first conductor layer; And a second internal antireflection portion corresponding to the first internal antireflection portion and reducing internal reflection, and located on one surface of the first dielectric layer and having an asymmetrical structure with the first conductor layer. It may be characterized by providing a beam shaping antenna, characterized in that the lotman lens characterized in that it comprises a conductor layer.

또한, 상기 제1 도체층은 제1 소정 개수로 빔 포트가 배열된 빔 패턴면 및 제2 소정 개수의 슬롯을 구비한 제1 접지면을 더 구비하고, 상기 제2 도체층은 제1 소정 개수의 슬롯을 구비한 제2 접지면 및 제2 소정 개수의 배열 포트가 배열된 배열 포트면을 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first conductor layer may further include a beam pattern surface having a first predetermined number of beam ports and a first ground surface having a second predetermined number of slots, and the second conductive layer having a first predetermined number. And an array port surface on which a second ground plane having a slot and a second predetermined number of array ports are arranged.

또한, 상기 빔 패턴면과 상기 제1 접지면은 상기 제1 내부 반사 방지부를 중심으로 대칭 구조를 형성하고, 상기 제2 접지면은 상기 빔 패턴면측에 형성되어, 상기 빔 포트의 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하며, 상기 배열 포트면은 상기 제2 소정 개수의 슬롯의 위치에 상당하도록 배열 포트의 말단부가 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the beam pattern surface and the first ground plane forms a symmetrical structure around the first internal reflection prevention portion, and the second ground plane is formed on the beam pattern surface side, and is located at a position of the distal end of the beam port. Slots may be provided at corresponding positions, and the arrangement port surface may be characterized in that the distal end portion of the arrangement port is positioned to correspond to the position of the second predetermined number of slots.

또한, 상기 제3 도체층은 제2 소정 개수로 배열된 안테나, 및 상기 배열된 안테나에 연결되는 제2 소정 개수의 안테나 지연 선로를 구비하며, 상기 제1 접지면은 상기 안테나 지연 선로 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하고, 상기 안테나 지연 선로와 상기 배열 포트면은 상기 제1 접지면의 슬롯을 경유하여 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the third conductor layer has a second predetermined number of antennas arranged, and a second predetermined number of antenna delay lines connected to the arranged antennas, and the first ground plane is located at an end portion of the antenna delay line. The slot may be provided at a position corresponding to the antenna delay line, and the array port surface may be connected via a slot of the first ground plane.

또한, 상기 제4 도체층은 미리 설정된 회로 및 상기 회로에 연결되는 제1 소정 개수의 회로 지연 선로를 구비하며, 상기 제2 접지면은 상기 회로 지연 선로 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하고, 상기 회로 지연 선로와 상기 빔 패턴면은 상기 제2 접지면의 슬롯을 경유하여 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.The fourth conductor layer has a predetermined circuit and a first predetermined number of circuit delay lines connected to the circuit, and the second ground plane has a slot corresponding to a position of the end portion of the circuit delay line. The circuit delay line and the beam pattern surface may be connected via a slot of the second ground surface.

바람직하게는, 상기 제1 내부 반사 방지부는 상기 제1 접지면과 상기 제2 접지면의 면적비가 3:2 가 되도록 위치하여 형성된 내부 반사 방지부인 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the first internal reflection prevention portion may be an internal reflection prevention portion formed by positioning the area ratio of the first ground plane and the second ground plane to be 3: 2.

바람직하게는, 상기 제1 내부 반사 방지부 및 상기 제2 내부 반사 방지부는 더미 포트(Dummy Port)인 것을 특징으로 할 수 있다.
Preferably, the first internal reflection prevention portion and the second internal reflection prevention portion may be dummy ports.

본 발명은 안테나, 빔 형성 렌즈, 회로를 완전히 구성한 시스템을 구현하기 위한 로트만 렌즈와 이를 이용한 빔 성형 안테나를 제공함으로써, 밀리미터파 대역의 레이더을 장착하기 용이한 평면형으로 컴팩트한 패키징을 제공하는 효과가 있다.The present invention provides an antenna, a beam forming lens, and a Lotman lens for implementing a system consisting entirely of a circuit, and a beam shaping antenna using the same, thereby providing a flat and compact packaging that is easy to mount a millimeter wave radar. have.

도 1은 종래 기술로서 마이크로스트립 로트만 렌즈를 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 로트만 렌즈에 대한 렌즈 공식을 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭적 구조를 가지는 로트만 렌즈를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭적 구조를 가지는 로트만 렌즈의 제1 도체층 및 제2 도체층을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭적 구조를 가지는 로트만 렌즈를 이용한 빔 성형 안테나를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭적 구조를 가지는 로트만 렌즈의 제1 도체층, 제2 도체층, 제3 도체층 및 제4 도체층을 설명하기 위한 참고도이다.
1 is a reference diagram for describing a microstrip lotman lens as a conventional technology.
2 is a reference diagram for explaining a lens formula for a Lotman lens.
3 illustrates a Lotman lens having an asymmetric structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a reference diagram for describing a first conductor layer and a second conductor layer of a Lotman lens having an asymmetric structure according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates a beam shaping antenna using a Lotman lens having an asymmetric structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a reference diagram illustrating a first conductor layer, a second conductor layer, a third conductor layer, and a fourth conductor layer of a Lotman lens having an asymmetric structure according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일부 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합하지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.The following embodiments are a combination of elements and features of the present invention in a predetermined form. Each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. In addition, some of the elements and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments.

본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. Embodiments of the invention may be implemented through various means. For example, embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.For a hardware implementation, the method according to embodiments of the present invention may be implemented in one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) , Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of an implementation by firmware or software, the method according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure or a function for performing the functions or operations described above. The software code can be stored in a memory unit and driven by the processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various well-known means.

이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
Specific terms used in the following description are provided to help the understanding of the present invention, and the use of the specific terms may be modified in other forms without departing from the technical spirit of the present invention.

도 2를 참조하여 로트만 렌즈에 대하여 설명한다. 로트만 렌즈는 렌즈 공식을 이용하여 용이하게 설계할 수 있다. 도 2는 일반적인 로트만 렌즈의 설계를 위한 설계 파라미터를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 설계 파라미터로, 초점 곡선(focal arc), 배열 곡선(array curve), 배열 안테나 면(array plane), 지연 선로(delay line), 초점 거리(focal length, F), 초점 곡선의 반지름(R), 빔 각도(beam angel, α), 스캔 각도(scan angle, φ), 배열 안테나의 위치(N), n번째 지연 선로의길이(지연 길이)(Wn), 배열 곡선의 좌표(P(X,Y)), 기판의 유전상수(εr), 기판의 유효 유전상수(εeff)가 있다.A lotman lens will be described with reference to FIG. 2. Lotman lenses can be easily designed using lens formulas. 2 is a view showing design parameters for the design of a typical Lotman lens. Referring to FIG. 2, as a design parameter, a focal arc, an array curve, an array antenna plane, a delay line, a focal length F, and a focus curve Radius (R), beam angel (α), scan angle (φ), position of array antenna (N), length of nth delay line (delay length) (Wn), coordinate of array curve (P (X, Y)), the dielectric constant εr of the substrate, and the effective dielectric constant εeff of the substrate.

일반적으로, 로트만 렌즈를 설계함에 있어 계산이 쉽도록 다음 수학식과 같이 N, W, X, Y, G 값은 초점거리 F로 정규화시킬 수 있다.In general, N, W, X, Y, and G values can be normalized to a focal length F as shown in the following equation for ease of calculation in designing a Lotman lens.

[수학식 1][Equation 1]

n = N/F, w = W/F, x = X/F, y = Y/F, g = G/Fn = N / F, w = W / F, x = X / F, y = Y / F, g = G / F

a0 = sin(α), b0 = sin(φ), b1 = cos(φ) 라 하고, 기판의 유전상수(εr) 및 유효 유전상수(εeff), 빔 각도(α), 스캔 각도(φ), g 값을 설정한 후 다음 수학식을 이용하여 n 값에 따른 w 값을 계산한다.a0 = sin (α), b0 = sin (φ), b1 = cos (φ), and the dielectric constant (εr) and effective dielectric constant (εeff) of the substrate, beam angle (α), scan angle (φ), After setting the g value, the w value according to the n value is calculated using the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

다음으로, 계산된 w 값과 기판의 유전상수(εr) 및 유효 유전상수(εeff), 스캔 각도 (b0, b1), g 값을 이용하여 배열 곡선의 좌표 x, y를 다음 수학식을 이용하여 계산한다.Next, using the calculated w value, the dielectric constant of the substrate (εr) and the effective dielectric constant (εeff), the scan angles (b0, b1), and the g value, the coordinates x and y of the array curve are obtained using the following equation. Calculate

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

한편, 초점 곡선은 호(arc)이기 때문에 중심점(-g+r)과 반지름(r) 값으로 계산이 가능하다.
On the other hand, since the focus curve is an arc, it is possible to calculate the center point (-g + r) and the radius (r) value.

도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 로트만 렌즈에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 로트만 렌즈(100)는 제1 도체층(110), 제1 유전체(120) 및 제2 도체층(130)이 순서대로 적층되어 있다. A lotman lens according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3. In the Lotman lens 100 according to the exemplary embodiment, the first conductor layer 110, the first dielectric 120, and the second conductor layer 130 are stacked in this order.

제1 도체층은 빔 포트(Beam Port)가 배열된 빔 패턴면(111), 제1 접지면(113) 및 내부 반사 방지부(117)이 구비되어 있으며, 제2 도체층은 배열 포트면(131), 제2 접지면(133) 및 내부 반사 방지부(137)이 구비되어 있다.The first conductor layer includes a beam pattern surface 111 having a beam port arranged thereon, a first ground plane 113, and an internal reflection prevention part 117, and the second conductor layer has an array port surface ( 131, a second ground plane 133, and an internal reflection prevention part 137 are provided.

본 발명에 있어서, 로트만 렌즈(100)는 예를 들어 폴리이미드 필름 등과 같은 절연체를 기재로 하여 그 위에 소정 두께의 동박을 접합한 동박 적층 필름으로부터 불필요한 동박을 에칭 제거함으로써 제1 도체층(110)의 빔 패턴면(111), 제1 접지면(113), 제1 내부 반사 방지부(117) 및 제2 도체층(130)의 배열 포트면(131), 제2 접지면(133), 제2 내부 반사 방지부(137)을 형성될 수 있다.In the present invention, the Lotman lens 100 is, for example, the first conductor layer 110 by etching and removing unnecessary copper foil from a copper foil laminated film bonded to copper foil having a predetermined thickness based on an insulator such as a polyimide film or the like. Array port surface 131, second ground surface 133 of the beam pattern surface 111, the first ground surface 113, the first internal anti-reflective portion 117, and the second conductor layer 130. The second internal reflection prevention part 137 may be formed.

제1 도체층의 빔 패턴면과 제1 접지면을 대칭적으로, 제2 도체층의 배열 포트면과 제2 접지면을 대칭적으로 형성하고, 따라서 마이크로스트립 입전 구조 또한 대칭적으로 설계하는바, 빔 패턴면의 빔 포트와 배열 포트면의 배열 포트 모두 중간층의 경유없이 입전을 할 수 있다.The beam pattern surface of the first conductor layer and the first ground plane are symmetrically formed, and the array port surface and the second ground plane of the second conductor layer are symmetrically formed, and thus the microstrip input structure is also symmetrically designed. Therefore, both the beam port of the beam pattern surface and the array port of the array port surface can enter and exit without passing through the intermediate layer.

내부 반사 방지부는 도체층의 내부 반사를 감소시키기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 도체층의 내부 반사를 감소시키기 위하여 제1 내부 반사 방지부를, 제2 도체층의 내부 반사를 감소시키기 위하여 제2 내부 반사 방지부를 구비한다. 제1 내부 반사 방지부와 제2 내부 반사 방지부는 서로 대응되도록 동일한 형상으로 형성될 수 있다. The internal anti-reflection portion is for reducing internal reflection of the conductor layer. According to an embodiment of the present invention, the first internal anti-reflection portion may reduce internal reflection of the first conductor layer and reduce internal reflection of the second conductor layer. It has a second internal antireflection to reduce it. The first internal reflection prevention portion and the second internal reflection prevention portion may be formed in the same shape to correspond to each other.

이때, 접지면의 면적은 대략 반분되나 일반적으로 회로는 매우 적은 접지면을 요구하며 안테나 또한 접지면이 상대적으로 적게 필요한 소형안테나를 적용할 수 있기에 시스템 구현을 위한 3층 구조에 바람직하다.At this time, the area of the ground plane is roughly half, but the circuit generally requires very little ground plane, and the antenna can also be applied to a small antenna that requires a relatively small ground plane, which is preferable for a three-layer structure for system implementation.

바람직하게는 회로와 연결되는 빔 패턴면을 위한 제2 접지면이 안테나와 연결되는 배열 패턴면을 위한 제1 접지면에 비하여 상대적으로 매우 적은 접지면을 요구하므로 미리 설정된 비율로 조정할 수 있다. 즉, 제1 접지면과 제2 접지면의 면적비를 상이하게 조절하여 로트만 렌즈의 성능 향상을 도모할 수 있다. 바람직하게는 제2 접지면의 면적비는 제1 접지면의 50~75%범위 이내에서 설정되는 것이 도체층의 내부 반사를 감소시키면서 빔 패턴면과 안테나 패턴면의 성능을 유지시키기에 바람직하다.Preferably, since the second ground plane for the beam pattern plane connected to the circuit requires a relatively smaller ground plane than the first ground plane for the array pattern plane connected to the antenna, the second ground plane may be adjusted at a preset ratio. That is, by adjusting the area ratio of the first ground plane and the second ground plane differently, it is possible to improve the performance of the lotman lens. Preferably, the area ratio of the second ground plane is set within a range of 50 to 75% of the first ground plane to reduce the internal reflection of the conductor layer while maintaining the performance of the beam pattern plane and the antenna pattern plane.

내부 반사 방지부는 더미 포트(Dummy Port)를 설계하거나 흡수 측면 (Absorbing Side Wall)를 설계하여 구현할 수 있으며, 본 발명의 설계에 따른 내부 반사를 적절히 감소시켜 시스템에 최소 필요한 층인 3층(안테나, 렌즈, 회로)으로 구성된 로트만 렌즈 빔 형성 안테나를 구현할 수 있다.The internal anti-reflection portion may be implemented by designing a dummy port or an absorbing side wall, and by appropriately reducing internal reflection according to the design of the present invention, a three-layer layer (antenna, lens) (Lot, circuit) can implement a lens beamforming antenna.

본 발명은 렌즈의 배열 포트쪽과 빔 포트쪽을 비대칭적으로 설계하여 렌즈의 상위층과 하위층에 접지면을 배치할 수 있도록 하여 제작에 용이한 마이크로스트립-슬롯-마이크로스트립 트랜지션을 이용할 수 있기에 완전한 시스템을 위해 필요한 3층 (안테나, 렌즈, 회로) 을 트랜지션손실을 최소화하여 구현할 수 있는 구조를 가진다.The present invention is a complete system because it is possible to use a microstrip-slot-microstrip transition that is easy to manufacture by designing the array port side and the beam port side of the lens asymmetrically so that the ground plane can be placed on the upper and lower layers of the lens. Three layers (antenna, lens, and circuit) necessary for this structure can be realized with minimum transition loss.

도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭적 구조를 가지는 로트만 렌즈에 대하여 보다 상세하게 설명한다. A lotman lens having an asymmetric structure according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 4.

제1 도체층(110)의 빔 패턴면(111)은 제1 소정 개수로 빔 포트(Beam Port)가 배열되어 있다. 제1 소정 개수란 회로와 연결되어 트랜지션을 하는 경우 손실을 최소화할 수 있는 개수로 설정되는 것이 바람직하다.In the beam pattern surface 111 of the first conductor layer 110, beam ports are arranged in a first predetermined number. The first predetermined number is preferably set to a number that can minimize the loss when the circuit is connected to the circuit.

제1 도체층(110)의 제1 접지면(113)은 슬롯(31)을 구비한다. 제1 접지면은 제2 소정 개수의 슬롯(115)을 구비한다. 제1 접지면은 예를 들어 금속판 또는 알루미늄판을 사용할 수 있다. 제1 접지면은 제1 도체층의 면적을 반분하도록 구현할 수 있으나, 바람직하게는 제1 도체층의 면적에 2/3을 차지하도록 구현하는 것이 안테나와 연결되는 배열 포트의 성능 입전 손실을 방지하기 위하여 적절하다.The first ground plane 113 of the first conductor layer 110 has a slot 31. The first ground plane has a second predetermined number of slots 115. The first ground plane may use a metal plate or an aluminum plate, for example. The first ground plane may be implemented to half the area of the first conductor layer, but preferably implemented to occupy two-thirds of the area of the first conductor layer to prevent loss of performance input of the array port connected to the antenna. It is appropriate for that.

제2 소정 개수란 사용자가 원하는 주파수 대역의 전파를 획득할 수 있는 개수를 의미한다. The second predetermined number means a number capable of obtaining radio waves of a desired frequency band by the user.

빔 패턴면(111)과 제1 접지면(113)은 제1 내부 반사 방지부를 중심으로 대칭 구조를 형성한다. 즉, 제1 내부 반사 방지부는 빔 패턴면(111)과 제1 접지면(113)의 대칭적인 구조로 인하여 발생될 수 있는 내부 반사를 감소시키는 위치에 형성됨이 바람직하다.The beam pattern surface 111 and the first ground surface 113 form a symmetrical structure around the first internal antireflection portion. That is, the first internal reflection prevention portion is preferably formed at a position to reduce internal reflection that may be generated due to the symmetrical structure of the beam pattern surface 111 and the first ground surface 113.

제1 유전체(120)로는 예를 들어, εr=3, 두께 0.508mm의 유전물질을 사용할 수 있다.For example, a dielectric material having ε r = 3 and a thickness of 0.508 mm may be used as the first dielectric 120.

제2 도체층은 제1 소정 개수의 슬롯을 구비한 제2 접지면(133) 및 제2 소정 개수의 배열 포트(Array Port)가 배열된 배열 포트면(131)을 구비한다.The second conductor layer has a second ground plane 133 having a first predetermined number of slots and an array port surface 131 having a second predetermined number of array ports arranged.

배열 포트면(131)은 제2 소정 개수의 슬롯(115)의 위치에 상당하도록 배열 포트의 말단부가 위치한다. 로트만 렌즈 바디와 안테나와 연결될 수 있도록 제2 소정 개수의 슬롯(115)를 통과하기 위한 위치에 배열 포트가 배열된다.The distal end of the array port is positioned so that the array port surface 131 corresponds to the position of the second predetermined number of slots 115. An array port is arranged at a position for passing the second predetermined number of slots 115 so that the lot can be connected to the lens body and the antenna.

제2 접지면(133)은 제1 도체층의 제1 빔 패턴면(111)측에 형성되어, 빔 포트의 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비한다. 바람직하게는 회로와 연결되는 빔 패턴면을 위한 제2 접지면이 안테나와 연결되는 배열 패턴면을 위한 제1 접지면에 비하여 상대적으로 매우 적은 접지면을 요구하므로 미리 설정된 비율로 조정할 수 있다. 즉, 제1 접지면과 제2 접지면의 면적비를 상이하게 조절하여 로트만 렌즈의 성능 향상을 도모할 수 있다. 바람직하게는 제2 접지면의 면적비는 제1 접지면의 50~75%범위 이내에서 설정되는 것이 도체층의 내부 반사를 감소시키면서 빔 패턴면과 안테나 패턴면의 성능을 유지시키기에 바람직하다.The second ground plane 133 is formed on the side of the first beam pattern surface 111 of the first conductor layer, and includes a slot at a position corresponding to the position of the distal end portion of the beam port. Preferably, since the second ground plane for the beam pattern plane connected to the circuit requires a relatively smaller ground plane than the first ground plane for the array pattern plane connected to the antenna, the second ground plane may be adjusted at a preset ratio. That is, by adjusting the area ratio of the first ground plane and the second ground plane differently, it is possible to improve the performance of the lotman lens. Preferably, the area ratio of the second ground plane is set within a range of 50 to 75% of the first ground plane to reduce the internal reflection of the conductor layer while maintaining the performance of the beam pattern plane and the antenna pattern plane.

도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비대칭적 구조를 가지는 로트만 렌즈를 이용한 빔 형성 안테나에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 형성 안테나는 제3 도체층, 제2 유전체, 로트만 렌즈, 제3 유전체 및 제4 도체층이 순서대로 적층된 빔 성형 안테나로서, 로트만 렌즈는 제1 도체층, 제1 유전체 및 제2 도체층이 순서대로 적층된 로트만 렌즈이다. 로트만 렌즈에 대하여 상술한 내용과 동일한 내용은 상술한 내용으로 대체한다.A beamforming antenna using a Lotman lens having an asymmetric structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. A beamforming antenna according to an embodiment of the present invention is a beam shaping antenna in which a third conductor layer, a second dielectric, a Lotman lens, a third dielectric, and a fourth conductor layer are sequentially stacked, and the Lotman lens is a first conductor. It is a Lotman lens in which a layer, a first dielectric, and a second conductor layer are sequentially stacked. The same contents as those described above for the Lotman lens are replaced with the above contents.

제1 유전체(220), 제2 유전체(250) 및 제3 유전체(260)으로는 예를 들어, εr=3, 두께 0.508mm의 유전물질을 사용할 수 있다.For example, a dielectric material having ε r = 3 and a thickness of 0.508 mm may be used as the first dielectric material 220, the second dielectric material 250, and the third dielectric material 260.

제3 도체층은 제2 소정 개수로 배열된 안테나, 및 배열된 안테나에 연결되는 제2 소정 개수의 안테나 지연 선로를 구비한다. The third conductor layer has a second predetermined number of antennas arranged, and a second predetermined number of antenna delay lines connected to the arranged antennas.

제1 접지면은 제2 소정 개수의 안테나 지연 선로 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하고, 안테나 지연 선로와 배열 포트면은 제1 접지면의 슬롯을 경유하여 연결된다.The first ground plane has a slot corresponding to the position of the second predetermined number of antenna delay line end portions, and the antenna delay line and the array port face are connected via the slot of the first ground plane.

제4 도체층은 미리 설정된 회로 및 상기 회로에 연결되는 제1 소정 개수의 회로 지연 선로를 구비하며, 제2 접지면은 회로 지연 선로 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하고, 회로 지연 선로와 상기 빔 패턴면은 상기 제2 접지면의 슬롯을 경유하여 연결된다.The fourth conductor layer has a predetermined circuit and a first predetermined number of circuit delay lines connected to the circuit, and the second ground plane has a slot corresponding to the position of the end portion of the circuit delay line, and the circuit delay line. And the beam pattern surface are connected via a slot of the second ground surface.

본 발명과 같이 로트만 렌즈의 배열 포트 쪽과 빔 포트 쪽의 접지면을 대칭적으로 하고, 따라서 마이크로스트립 입전구조 또한 대칭적으로 설계하면 배열 포트와 빔 포트 모두 중간층의 경유없이 입전을 할 수 있다. 대칭적 설계로 인해 예상되는 내부반사 문제는 더미포트 설계또는 흡수측면 (absorbing side wall) 의 설계를 통해 적절히 감소시켜 시스템에 최소 필요한 층인 3층 (안테나, 렌즈, 회로) 으로 구성된 로트만렌즈 빔 형성 안테나를 구현할 수 있다.
As in the present invention, if the ground planes of the array port side and the beam port side of the Lotman lens are symmetrically, and the microstrip input structure is also symmetrically designed, both the array port and the beam port can enter and exit without the intermediate layer. . The anticipated internal reflection problem due to the symmetrical design is adequately reduced through the design of the dummy port or the absorbing side wall to form a lotman lens beam consisting of three layers (antennas, lenses, and circuits), which are the minimum layers required for the system. An antenna can be implemented.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로, 상기 개시된 실시예 들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown not in the above description but in the claims, and all differences within the scope should be construed as being included in the present invention.

Claims (12)

도체층 내부의 반사를 감소시키기 위한 제1 내부 반사 방지부를 포함하는 제1 도체층;
상기 제1 도체층의 일면에 위치하는 제1 유전체층; 및
상기 제1 내부 반사 방지부와 대응되며 내부의 반사를 감소시키기 위한 제2 내부 반사 방지부를 포함하고, 상기 제1 유전체층의 일면에 위치하며, 상기 제1 도체층과 비대칭적인 구조를 가지는 제2 도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 로트만 렌즈.
A first conductor layer comprising a first internal anti-reflective portion for reducing reflection within the conductor layer;
A first dielectric layer positioned on one surface of the first conductor layer; And
A second conductor corresponding to the first internal anti-reflection portion and including a second internal anti-reflection portion for reducing internal reflection and positioned on one surface of the first dielectric layer and having an asymmetrical structure with the first conductor layer A lotman lens comprising a layer.
제1 항에 있어서,
상기 제1 도체층은 제1 소정 개수로 빔 포트(Beam Port)가 배열된 빔 패턴면 및 제2 소정 개수의 슬롯을 구비한 제1 접지면을 더 구비하고,
상기 제2 도체층은 제1 소정 개수의 슬롯을 구비한 제2 접지면 및 제2 소정 개수의 배열 포트(Array port)가 배열된 배열 포트면을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로트만 렌즈.
The method according to claim 1,
The first conductor layer further includes a beam pattern surface on which beam ports are arranged in a first predetermined number and a first ground surface having a second predetermined number of slots,
And the second conductor layer further comprises a second ground plane having a first predetermined number of slots and an array port surface on which a second predetermined number of array ports are arranged.
제2 항에 있어서,
상기 빔 패턴면과 상기 제1 접지면은 상기 제1 내부 반사 방지부를 중심으로 대칭 구조를 형성하고,
상기 제2 접지면은 상기 빔 패턴면측에 형성되어, 상기 빔 포트의 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하며,
상기 배열 포트면은 상기 제2 소정 개수의 슬롯의 위치에 상당하도록 배열 포트의 말단부가 위치하는 것을 특징으로 하는 로트만 렌즈.
The method of claim 2,
The beam pattern surface and the first ground plane form a symmetrical structure around the first internal antireflection portion,
The second ground plane is formed on the beam pattern surface side and has a slot corresponding to the position of the distal end of the beam port.
And the distal end portion of the array port is positioned so that the array port surface corresponds to the position of the second predetermined number of slots.
제3 항에 있어서, 상기 제1 내부 반사 방지부는
상기 제1 접지면과 상기 제2 접지면의 면적비를 미리 설정된 비율로 조정되도록 형성된 내부 반사 방지부인 것을 특징으로 하는 로트만 렌즈.
The method of claim 3, wherein the first internal reflection prevention portion
And an internal antireflection part configured to adjust an area ratio between the first ground plane and the second ground plane at a preset ratio.
제4 항에 있어서, 상기 제1 내부 반사 방지부 및 상기 제2 내부 반사 방지부는 더미 포트(Dummy Port)인 것을 특징으로 하는 로트만 렌즈.
The lotman lens of claim 4, wherein the first internal reflection prevention portion and the second internal reflection prevention portion are dummy ports.
제3 도체층, 제2 유전체, 로트만 렌즈, 제3 유전체 및 제4 도체층이 순서대로 적층된 빔 성형 안테나로서,
상기 로트만 렌즈는
도체층 내부의 반사를 감소시키기 위한 제1 내부 반사 방지부를 포함하는 제1 도체층;
상기 제1 도체층의 일면에 위치하는 제1 유전체층; 및
상기 제1 내부 반사 방지부와 대응되며 내부의 반사를 감소시키기 위한 제2 내부 반사 방지부를 포함하고, 상기 제1 유전체층의 일면에 위치하며, 상기 제1 도체층과 비대칭적인 구조를 가지는 제2 도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 로트만 렌즈인 것을 특징으로 하는 빔 성형 안테나.
A beam shaping antenna in which a third conductor layer, a second dielectric, a Lotman lens, a third dielectric, and a fourth conductor layer are sequentially stacked,
The lotman lens
A first conductor layer comprising a first internal anti-reflective portion for reducing reflection within the conductor layer;
A first dielectric layer positioned on one surface of the first conductor layer; And
A second conductor corresponding to the first internal anti-reflection portion and including a second internal anti-reflection portion for reducing internal reflection and positioned on one surface of the first dielectric layer and having an asymmetrical structure with the first conductor layer A beam shaping antenna, characterized in that it is a lotman lens comprising a layer.
제6 항에 있어서,
상기 제1 도체층은 제1 소정 개수로 빔 포트가 배열된 빔 패턴면 및 제2 소정 개수의 슬롯을 구비한 제1 접지면을 더 구비하고,
상기 제2 도체층은 제1 소정 개수의 슬롯을 구비한 제2 접지면 및 제2 소정 개수의 배열 포트가 배열된 배열 포트면을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 빔 성형 안테나.
The method of claim 6,
The first conductor layer further includes a beam pattern surface on which beam ports are arranged in a first predetermined number and a first ground surface having a second predetermined number of slots,
And the second conductor layer further comprises a second ground plane having a first predetermined number of slots and an array port surface on which a second predetermined number of array ports are arranged.
제7 항에 있어서,
상기 빔 패턴면과 상기 제1 접지면은 상기 제1 내부 반사 방지부를 중심으로 대칭 구조를 형성하고,
상기 제2 접지면은 상기 빔 패턴면측에 형성되어, 상기 빔 포트의 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하며,
상기 배열 포트면은 상기 제2 소정 개수의 슬롯의 위치에 상당하도록 배열 포트의 말단부가 위치하는 것을 특징으로 하는 빔 성형 안테나.
The method of claim 7, wherein
The beam pattern surface and the first ground plane form a symmetrical structure around the first internal antireflection portion,
The second ground plane is formed on the beam pattern surface side and has a slot corresponding to the position of the distal end of the beam port.
And the distal end portion of the array port is positioned so that the array port surface corresponds to the position of the second predetermined number of slots.
제8 항에 있어서,
상기 제3 도체층은 제2 소정 개수로 배열된 안테나, 및 상기 배열된 안테나에 연결되는 제2 소정 개수의 안테나 지연 선로를 구비하며,
상기 제1 접지면은 상기 안테나 지연 선로 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하고,
상기 안테나 지연 선로와 상기 배열 포트면은 상기 제1 접지면의 슬롯을 경유하여 연결된 것을 특징으로 하는 빔 성형 안테나.
The method of claim 8,
The third conductor layer has a second predetermined number of antennas arranged, and a second predetermined number of antenna delay lines connected to the arranged antennas,
The first ground plane has a slot corresponding to the position of the end portion of the antenna delay line,
And the antenna delay line and the array port surface are connected via slots of the first ground plane.
제8 항에 있어서,
상기 제4 도체층은 미리 설정된 회로 및 상기 회로에 연결되는 제1 소정 개수의 회로 지연 선로를 구비하며,
상기 제2 접지면은 상기 회로 지연 선로 말단부의 위치에 상당하는 개소에 슬롯을 구비하고,
상기 회로 지연 선로와 상기 빔 패턴면은 상기 제2 접지면의 슬롯을 경유하여 연결된 것을 특징으로 하는 빔 성형 안테나.
The method of claim 8,
The fourth conductor layer has a predetermined circuit and a first predetermined number of circuit delay lines connected to the circuit,
The second ground plane has a slot corresponding to a position of the end portion of the circuit delay line,
And the circuit delay line and the beam pattern surface are connected via a slot of the second ground surface.
제8 항에 있어서, 상기 제1 내부 반사 방지부는
상기 제1 접지면과 상기 제2 접지면의 면적비가 미리 설정된 비율로 조정되도록 형성된 내부 반사 방지부인 것을 특징으로 하는 빔 성형 안테나.
The method of claim 8, wherein the first internal reflection prevention portion
And an internal antireflection part configured to adjust an area ratio of the first ground plane and the second ground plane to a preset ratio.
제11 항에 있어서, 상기 제1 내부 반사 방지부 및 상기 제2 내부 반사 방지부는 더미 포트(Dummy Port)인 것을 특징으로 하는 빔 성형 안테나.12. The beam shaping antenna of claim 11, wherein the first internal antireflection portion and the second internal antireflection portion are dummy ports.
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