KR20190023614A - 위상 시프터를 포함하는 안테나 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시(disclosure)의 다양한 실시 예들에 따른, 위상 시프터(phase shifter) 장치는 위상 변경 선로를 포함하는 제1 기판과, 입력 포트와 연결된 입력 선로, 제1 출력 포트와 연결된 제1 출력 선로, 제2 출력 포트와 연결된 제2 출력 선로, 및 상기 제1 출력 선로와 상기 제2 출력 선로를 연결하는 연결 선로를 포함하는 제2 기판을 포함한다. 상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보며 상기 제2 기판으로부터 일정 거리에 오버레이(overlay)되도록 배치된다. 상기 위상 변경 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제1 값만큼 변경된다. 상기 신호는, 상기 제1 출력 포트로 전달되는 제1 신호와 상기 제2 출력 포트로 전달되는 제2 신호로 분기된다.

Description

위상 시프터를 포함하는 안테나 장치{ANTENNA APPARATUS INCLUDING PHASE SHIFTER}
본 개시(disclosure)는 일반적으로 안테나 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 위상 시프터(phase shifter)를 포함하는 안테나 장치에 관한 것이다.
국내외 이동통신 시스템에서는 지역별 및 시간대별로 가입자들의 사용밀도가 변하기 때문에 이러한 상황에서 최적의 서비스를 제공해주기 위하여 기지국 안테나의 수직빔 각도를 조절하여 기지국의 커버리지를 조정하는 망관리를 하고 있다.
이를 위해 종래의 무선 통신 시스템에서는 기구적 빔틸트 방식을 사용하였다. 이러한 기구적 빔틸트 방식은 안테나에 장착된 기구적 빔틸트 장치를 이용하여 안테나의 각도를 조절함으로써, 안테나 복사빔의 방향을 직접적으로 조절하는 방식이다.
기구적 빔틸트 방식의 장점으로는 안테나의 생산 단가를 낮출 수 있다는 것이다. 하지만, 기지국 운영을 위해서 기지국 안테나 타워에 기술자가 직접 올라가 빔틸트 기구물을 고정하고 있는 여러 개의 볼트를 풀고 안테나 각도를 바꾼 다음 다시 볼트를 조여주는 복잡한 과정을 거쳐야 하므로, 낙사와 같은 위험이 있으며 많은 시간이 소요됨에 따라 수리의 신속성이 떨어진다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 원격으로 기지국 안테나의 빔틸트를 조절할 수 있는 전기적 빔틸트 방식이 개발되었다. 이러한 전기적 빔틸트 안테나는 내부에 빔의 위상을 조절하기 위한 위상 시프터를 구비한다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 위상 시프터(phase shifter)를 포함하는 안테나 장치를 제공한다.
또한, 본 개시는, 제2 기판의 이동에 따라 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상을 변경함에 있어서, 제2 기판에 포함된 하나의 위상 변경 선로를 이용하여 제1 기판에 포함된 하나의 출력 포트로 전달되는 신호의 위상뿐만 아니라, 제1 기판에 포함된 다른 출력 포트로 전달되는 신호의 위상을 함께 조절하기 위한 위상 시프터를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 시프터(phase shifter) 장치는 위상 변경 선로를 포함하는 제1 기판과, 입력 포트와 연결된 입력 선로, 제1 출력 포트와 연결된 제1 출력 선로, 제2 출력 포트와 연결된 제2 출력 선로, 및 상기 제1 출력 선로와 상기 제2 출력 선로를 연결하는 연결 선로를 포함하는 제2 기판을 포함한다. 상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보며 상기 제2 기판으로부터 일정 거리에 오버레이(overlay)되도록 배치된다. 상기 위상 변경 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제1 값만큼 변경된다. 상기 신호는, 상기 제1 출력 포트로 전달되는 제1 신호와 상기 제2 출력 포트로 전달되는 제2 신호로 분기된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 위상 시프터 장치는 위상 변경 선로를 포함하는 제1 기판과, 입력 포트와 연결된 입력 선로, 제1 출력 포트와 연결된 제1 출력 선로, 제2 출력 포트와 연결된 제2 출력 선로, 및 상기 제1 출력 선로와 상기 제2 출력 선로를 연결하는 연결 선로를 포함하는 제2 기판을 포함한다. 상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보며 상기 제2 기판으로부터 일정 거리에 오버레이되도록 배치된다. 상기 연결 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제1 값만큼 변경된다. 상기 신호는, 상기 제1 출력 포트로 전달되는 제1 신호와 상기 제2 출력 포트로 전달되는 제2 신호로 분기된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 안테나 장치는 하우징, 상기 하우징의 내부에 배치되는 제1 방사 소자 및 제2 방사 소자, 상기 하우징의 내부에 배치되는 위상 시프터(phase sifter)를 포함한다. 상기 위상 시프터는, 위상 변경 선로를 포함하는 제1 기판과, 입력 포트와 연결된 입력 선로, 제1 출력 포트와 연결된 제1 출력 선로, 제2 출력 포트와 연결된 제2 출력 선로, 및 상기 제1 출력 선로와 상기 제2 출력 선로를 연결하는 연결 선로를 포함하는 제2 기판을 포함한다. 상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보며 상기 제2 기판으로부터 일정 거리에 오버레이(overlay)되도록 배치된다. 상기 위상 변경 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제1 값만큼 변경된다. 상기 신호는, 상기 제1 출력 포트로 전달되는 제1 신호와 상기 제2 출력 포트로 전달되는 제2 신호로 분기된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 안테나 장치는 하우징, 상기 하우징의 내부에 배치되는 제1 방사 소자 및 제2 방사 소자, 상기 하우징의 내부에 배치되는 위상 시프터를 포함한다. 상기 위상 시프터는, 위상 변경 선로를 포함하는 제1 기판과, 입력 포트와 연결된 입력 선로, 제1 출력 포트와 연결된 제1 출력 선로, 제2 출력 포트와 연결된 제2 출력 선로, 및 상기 제1 출력 선로와 상기 제2 출력 선로를 연결하는 연결 선로를 포함하는 제2 기판을 포함한다. 상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보며 상기 제2 기판으로부터 일정 거리에 오버레이되도록 배치된다. 상기 연결 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제1 값만큼 변경된다. 상기 신호는, 상기 제1 출력 포트로 전달되는 제1 신호와 상기 제2 출력 포트로 전달되는 제2 신호로 분기된다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치는 하나의 위상 변경 선로를 사용하여 서로 다른 출력 포트로 전달되는 각 신호의 위상을 함께 조절 가능한 구조를 가짐으로써, 위상 시프터(phase shifter)의 크기(size)를 감소시킬 수 있게 한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 빔틸트 안테나의 사시도 및 정면도를 도시한다.
도 1b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 빌틸트 안테나의 다른 사시도를 도시한다.
도 1c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 빔틸트 안테나의 하우징의 사시도를 도시한다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 시프터(phase shifter)의 사시도 및 정면도를 도시한다.
도 2b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 시프터의 평면도 및 저면도를 도시한다.
도 2c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 변경부의 분해 사시도를 도시한다.
도 3a 내지 3c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제2 기판의 이동 전후의 위상 변경부의 정면도를 도시한다.
도 4a 내지 4d는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 각 출력 포트에 대한 위상 그래프를 도시한다.
도 5a 내지 5c는 본 개시의 제1 실시 예에 따른 제2 기판의 이동 전후의 출력 신호의 위상을 변경하기 위한 선로 구조를 도시한다.
도 6a 내지 6c는 본 개시의 제2 실시 예에 따른 제2 기판의 이동 전후의 출력 신호의 위상을 변경하기 위한 선로 구조를 도시한다.
도 7a 내지 7c는 본 개시의 제3 실시 예에 따른 제2 기판의 이동 전후의 출력 신호의 위상을 변경하기 위한 선로 구조를 도시한다.
도 8a 내지 8c는 본 개시의 제4 실시 예에 따른 제2 기판의 이동 전후의 출력 신호의 위상을 변경하기 위한 선로 구조를 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 변화에 따른 빔틸트 안테나의 빔 패턴 변화의 예를 도시한다.
도 10a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 빔틸트 안테나의 수직 빔 패턴 특성도를 도시한다.
도 10b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 빔틸트 안테나의 수평 빔 패턴 특성도를 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 본 개시는 안테나 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 위상 시프터(phase shifter)를 포함하는 빔틸트 안테나 장치를 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 선로(예: 입력 선로, 출력 선로, 전달 선로, 위상 변경 선로)를 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어(발명에 따라 적절히 수정) 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예들을 상세히 설명하면 다음과 같다. 다만, 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소 될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 빔틸트 안테나의 사시도 및 정면도를 도시한다. 도 1b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 빔틸트 안테나의 다른 사시도를 도시한다. 도 1c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 빔틸트 안테나의 하우징의 사시도를 도시한다.
도 1a 내지 1c를 참고하면, 빔틸트 안테나 100은 반사판 140을 포함한다. 반사판 140은 고정 부재들 150a 내지 150c에 의해 하우징 170 내부의 일면으로부터 일정 거리만큼 이격되어 고정될 수 있다. 반사판 140은 방사 소자들 110a 내지 110h에서 방사되는 신호들을 반사함으로써 신호의 지향성과 이득을 향상시킬 수 있다.
반사판 140의 제1 면 141에는 방사 소자들 110a 내지 110h가 배치되어 있다. 이 경우, 방사 소자들 110a 내지 110h 중 인접한 2개의 방사 소자들(예: 방사 소자 110a와 방사 소자 110b, 방사 소자 110c와 방사 소자 110d, 방사 소자 110e와 방사 소자 110f, 방사 소자 110g와 방사 소자 110h)은 한 쌍(pair)으로 구성됨으로써, 동일한 출력 포트로부터 전달되는 동일한 신호를 방사할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 도 1a에서 도시되는 것과 같이, 반사판 140에서, 방사 소자들 110a 내지 110h는 1x8 형태로 배치될 수 있다. 다른 실시 예들에서, 도 1b에서 도시되는 것과 같이, 반사판 140에서, 방사 소자들 110a 내지 110h는 2x4 형태로 배치될 수 있다.
반사판 140의 제2 면 142에는 위상 시프터 120, 도전성 부재들 130a 내지 130d, 및 입출력단 160이 배치되어 있다. 위상 시프터 120은 입력 포트로 입력된 신호의 위상을 조절한 후 출력 포트로 전달한다. 도전성 부재들 130a 내지 130d는 위상 시프터 120의 각 출력 포트로부터 출력된 위상이 조절된 신호를 방사 소자들 110a 내지 110h에게 전달할 수 있다. 이에 따라, 방사 소자들 110a 내지 110h는 위상이 조절된 신호를 방사한다. 즉, 위상 시프터 120은 입력된 신호의 위상을 조절함으로써 방사 소자들 110a 내지 110h에서 출력되는 신호의 방사 패턴(예: 방향)을 제어한다.
입출력단 160은 안테나 100을 포함하는 송신 장치(예: 기지국)(미도시)의 프로세서 및 RF(radio frequency) 회로에 의해 생성된 신호를 입력 받을 수 있다. 이후, 입출력단 160은 입력 신호를 위상 시프터 120에게 전달할 수 있다.
반사판 140의 제1 면 141 및 제2 면 142에 배치된 방사 소자 110a, 방사 소자 110b, 위상 시프터 120, 도전성 부재 130, 및 입출력단 160은 하우징 170, 커버 170a, 및 커버 170b에 내장된다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 시프터의 사시도 및 정면도를 도시한다. 도 2b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 시프터의 평면도 및 저면도를 도시한다. 도 2c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 변경부의 분해 사시도를 도시한다.
도 2a 내지 2c를 참고하면, 위상 시프터 120은 위상 변경부 210 및 구동부 220을 포함한다.
위상 변경부 210은 서로 마주보게 배치된 제1 기판 212 및 제2 기판 218을 포함한다. 일부 실시 예들에서, 제1 기판 212는 제2 기판 218과 마주보며 제2 기판 218로부터 일정 거리에 오버레이(overlay)되어 위치할 수 있다. 제2 기판 218은 유동 부재 211에 장착되며, 제1 기판 212와 일정 거리만큼 떨어져 배치될 수 있다. 제2 기판 218 상에, 위상이 변경되기 전의 신호가 입력되는 입력 포트와 연결된 입력 선로가 형성되어 있을 수 있다. 유동 부재 211은 유동 서브부재 211-1과 유동 서브부재 211-2로 구성되어 있지만, 다양한 실시 예들에서, 유동 부재 211은 하나의 유동 서브부재 211-1만으로 구성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제1 기판 212 및 제2 기판 218은 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)로 지칭될 수 있다.
제1 기판 212는 기판 고정편 217에 의해 반사판 140에 고정된다. 이 경우, 제1 기판 212는 위상이 변경된 신호를 출력하는 적어도 하나의 출력 포트 각각과 연결된 출력 선로 및 연결 선로가 형성되어 있을 수 있다. 제1 기판 212는 슬릿 215를 포함하고 있다. 슬릿 215는 제2 기판 218이 장착된 유동 부재 211를 랙기어 219에 고정시키기 위한 기판 고정 편 216이 제1 기판 212를 관통할 수 있도록 하기 위한 것이다. 또한, 슬릿 215는 랙기어 219에 의해 제2 기판 218을 포함한 유동 부재 211이 이동할 수 있도록, 유동 부재 211의 이동 경로와 동일한 형태를 가질 수 있다.
랙기어 219는 웜기어 213과 맞물려있으며, 웜기어 213이 구동부 220에 포함된 모터 221에 의해 회전 운동함에 따라 직선 운동을 한다. 랙기어 219는 기판 고정 편 216에 의해 제2 기판 218이 장착된 유동 부재 211과 고정되어 있기 때문에, 랙기어 219의 직선 운동에 따라 제2 기판 218 또한 직선 운동을 하게 된다.
도 3a 내지 3c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 제2 기판의 이동 전후의 위상 변경부의 정면도를 도시한다.
도 3a 내지 3c를 참고하면, 제1 기판 212는 입력 포트와 연결된 입력 선로 301, 출력 포트 P1과 연결된 출력 선로 302, 출력 포트 P2와 연결된 출력 선로 303, 출력 포트 P3와 연결된 출력 선로 304, 출력 포트 P4와 연결된 출력 선로 305, 연결 선로 311, 및 연결 선로 312를 포함한다. 여기서, 연결 선로 311은 출력 선로 303과 출력 선로 305를 연결할 수 있다. 또한, 연결 선로 312는 출력 선로 302와 출력 선로 304를 연결할 수 있다. 제2 기판 218은 위상 변경 선로 321을 포함한다. 여기서, 위상 변경 선로 321은 보다 빗살 무늬(또는 형) 선로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위상 변경 선로 321은 콤 라인(comb line) 형상을 가질 수 있다. 도 3a 및 3b에 포함된 다양한 선로들 각각의 두께는 이웃하는 선로들 간 임피던스를 매칭시키기 위해 서로 다르게 설계될 수 있다.
입력 포트로부터 전달되어 입력 선로 301을 통과한 신호는 제1 분기점 331에서 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호와 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호로 분기된다. 여기서, 제1 분기점 331은 위상 변경 선로 321의 빗살 무늬 선로와 입력 선로 301이 커플링된 부분의 중앙을 의미할 수 있다.
이후, 위상 변경 선로 321의 빗살 무늬 선로의 제1 구간 341-1을 통과한 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호는 제2 분기점 332에서 출력 포트 P2로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 여기서, 제2 분기점 332는 위상 변경 선로 321과 연결 선로 311이 커플링된 부분에서 위상 변경 선로 321의 빗살 무늬 선로를 통과한 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호가 연결 선로 311에 전달되는 시작점을 의미할 수 있다. 제1 구간 341-1은 위상 변경 선로 321의 빗살 무늬 선로 중 제1 분기점 331로부터 제2 분기점 332까지의 구간을 의미할 수 있다.
이후, 출력 포트 P2로 전달되는 신호는 제4 구간 342-2를 통과하고, 출력 포트 P4로 전달되는 신호는 제3 구간 342-1을 통과한다. 여기서, 제3 구간 342-1은 제2 분기점 332로부터 출력 선로 305와 연결된 연결 선로 311의 종단(end point)까지의 구간을 의미할 수 있다. 제4 구간 342-2는 제2 분기점 332로부터 출력 선로 303과 연결된 연결 선로 311의 종단까지의 구간을 의미할 수 있다.
또한, 위상 변경 선로 321의 빗살 무늬 선로의 제2 구간 341-2를 통과한 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호는 제3 분기점 333에서 출력 포트 P1으로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 여기서, 제3 분기점 333은 위상 변경 선로 321과 연결 선로 312가 커플링된 부분에서 위상 변경 선로 321의 빗살 무늬 선로를 통과한 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호가 연결 선로 312에 전달되는 시작점을 의미할 수 있다. 제2 구간 341-2는 위상 변경 선로 321의 빗살 무늬 선로 중 제1 분기점 331로부터 제3 분기점 333까지의 구간을 의미할 수 있다.
이후, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호는 제5 구간 343-1을 통과하고, 출력 포트 P4로 전달되는 신호는 제6 구간 343-2를 통과한다. 이 경우, 제2 기판 218에 배치된 위상 변경 선로 321는 제1 기판 212에 배치된 출력 선로 304와 간격 g만큼 떨어져 위치할 수 있다. 여기서, 제5 구간 343-1은 제3 분기점 333으로부터 출력 선로 302와 연결된 연결 선로 312의 종단까지의 구간을 의미할 수 있다. 제6 구간 343-2는 제3 분기점 333으로부터 출력 선로 304와 연결된 연결 선로 311의 종단까지의 구간을 의미할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 위상 지연 선로 321은 제2 위상(
Figure pat00001
)만큼 위상을 변화시키기 위하여 빗살 무늬 선로가 아닌 다양한 형태의 선로를 포함할 수 있다.
이 때, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제1 구간 341-1의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제1 구간 341-1을 통과하는 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호의 위상은 제2 위상(
Figure pat00002
)만큼 증가한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 제3 구간 342-1의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제3 구간 342-1을 통과하는 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00003
)만큼 감소한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, -
Figure pat00004
+
Figure pat00005
만큼 변화한다.
반면, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제4 구간 342-2의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제4 구간 342-2를 통과하는 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00006
)만큼 증가한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, +
Figure pat00007
+
Figure pat00008
만큼 변화한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 제2 구간 341-2의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제2 구간 341-2를 통과하는 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호의 위상은 제2 위상(
Figure pat00009
)만큼 감소한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 제5 구간 343-1의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제5 구간 343-1을 통과하는 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00010
)만큼 감소한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, -
Figure pat00011
-
Figure pat00012
만큼 변화한다.
반면, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제6 구간 343-2의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제6 구간 343-2를 통과하는 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00013
)만큼 증가한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, +
Figure pat00014
-
Figure pat00015
만큼 변화한다.
이 경우, 제2 기판 218의 이동에 따른 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상 변화량(-
Figure pat00016
-
Figure pat00017
)과 출력 포트 P2로 전달되는 위상 변화량(+
Figure pat00018
+
Figure pat00019
)은 대칭 관계에 있음을 확인할 수 있다. 또한, 제2 기판 218의 이동에 따른 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상 변화량(+
Figure pat00020
-
Figure pat00021
)과 출력 포트 P4로 전달되는 위상 변화량(-
Figure pat00022
+
Figure pat00023
)은 대칭 관계에 있음을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2 기판 218의 이동에 따라 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상을 변경함에 있어서, 제1 구간 341-1은 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상뿐만 아니라, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상을 동일하게 제2 위상(
Figure pat00024
)만큼 조절하기 위해 이용될 수 있다. 즉, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상을 제2 위상(
Figure pat00025
)만큼 조절하기 위한 위상 변경 선로와 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상을 제2 위상(
Figure pat00026
)만큼 조절하기 위한 위상 변경 선로가 별도로 요구되지 않기 때문에, 위상 시프터 120의 크기(size)가 감소할 수 있다. 또한, 제2 기판 218의 이동에 따라 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상을 변경함에 있어서, 제2 구간 341-2는 출력 포트 P1로 전달되는 신호의 위상뿐만 아니라, 출력 포트 P3으로 전달되는 신호의 위상을 동일하게 제2 위상(
Figure pat00027
)만큼 조절하기 위해 이용될 수 있다. 즉, 출력 포트 P1로 전달되는 신호의 위상을 제2 위상(
Figure pat00028
)만큼 조절하기 위한 위상 변경 선로와 출력 포트 P3으로 전달되는 신호의 위상을 제2 위상(
Figure pat00029
)만큼 조절하기 위한 위상 변경 선로가 별도로 요구되지 않기 때문에, 위상 시프터 120의 크기가 감소할 수 있다.
도 4a 내지 4d는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 각 출력 포트에 대한 위상 그래프를 도시한다. 도 4a 내지 4b는 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 도 3a 및 3b와 같은 선로 구조를 갖는 경우의 각 출력 포트에 대한 위상 그래프를 예시한다. 여기서, 위상 그래프의 x축은 각 출력 포트로 전달되는 신호의 주파수를 의미하고, y축은 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상을 의미한다.
도 4a를 참고하면, 직선 403은 제2 기판 218이 이동하기 전, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 주파수에 대응하는 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상, 즉, 기준(default) 위상을 나타낸다. 직선 401은 제2 기판 218이 이동한 후, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 주파수에 따른 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상을 나타낸다. 예를 들어, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 주파수가 780Hz인 경우, 제2 기판 218이 이동하기 전, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 기준 위상이 81
Figure pat00030
라면, 제2 기판 218이 이동한 후, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상은 -42
Figure pat00031
일 수 있다. 즉, 제2 기판 218의 이동에 따라 발생하는 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상 변화량은 -123
Figure pat00032
일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 도 3a 및 3b와 같은 선로 구조를 갖는 경우, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상 변화량 -
Figure pat00033
-
Figure pat00034
는 -123
Figure pat00035
일 수 있다.
도 4b를 참고하면, 직선 413은 제2 기판 218이 이동하기 전, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 주파수에 대응하는 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상, 즉, 기준 위상을 나타낸다. 직선 411은 제2 기판 218이 이동한 후, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 주파수에 대응하는 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상을 나타낸다. 예를 들어, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 주파수가 780Hz인 경우, 제2 기판 218이 이동하기 전, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 기준 위상이 -37
Figure pat00036
라면, 제2 기판 218이 이동한 후, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상은 80
Figure pat00037
일 수 있다. 즉, 제2 기판 218의 이동 전후, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상 변화량은 +117
Figure pat00038
일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 도 3a 및 3b와 같은 선로 구조를 갖는 경우, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상 변화량 +
Figure pat00039
+
Figure pat00040
는 +117
Figure pat00041
일 수 있다.
도 4c를 참고하면, 직선 423은 제2 기판 218이 이동하기 전, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 주파수에 대응하는 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상, 즉, 기준 위상을 나타낸다. 직선 421은 제2 기판 218이 이동한 후, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 주파수에 대응하는 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상을 나타낸다. 예를 들어, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 주파수가 780Hz인 경우, 제2 기판 218이 이동하기 전, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 기준 위상이 100
Figure pat00042
라면, 제2 기판 218이 이동한 후, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은 55
Figure pat00043
일 수 있다. 즉, 제2 기판 218의 이동 전후, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상 변화량은 -45
Figure pat00044
일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 도 3a 및 3b와 같은 선로 구조를 갖는 경우, 출력 포트 P3으로 전달되는 신호의 위상 변화량 +
Figure pat00045
-
Figure pat00046
는 -45
Figure pat00047
일 수 있다.
도 4d를 참고하면, 직선 433은 제2 기판 218이 이동하기 전, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 주파수에 대응하는 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상, 즉, 기준 위상을 나타낸다. 직선 431은 제2 기판 218이 이동한 후, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 주파수에 대응하는 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상을 나타낸다. 예를 들어, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 주파수가 780Hz인 경우, 제2 기판 218이 이동하기 전, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 기준 위상이 62
Figure pat00048
라면, 제2 기판 218이 이동한 후, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은 100
Figure pat00049
일 수 있다. 즉, 제2 기판 218의 이동 전후, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상 변화량은 +38
Figure pat00050
일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 도 3a 및 3b와 같은 선로 구조를 갖는 경우, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상 변화량 -
Figure pat00051
+
Figure pat00052
는 +38
Figure pat00053
일 수 있다.
도 4a 및 4b를 통해, 약간의 실험적 오차(6
Figure pat00054
)는 있지만, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상 변화량과 출력 포트 P2로 전달되는 위상 변화량은 대칭 관계에 있음을 확인할 수 있다. 또한, 도 4c 및 4d를 통해, 약간의 실험적 오차(7
Figure pat00055
)는 있지만, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상 변화량과 출력 포트 P4로 전달되는 위상 변화량은 대칭 관계에 있음을 확인할 수 있다.
도 5a 내지 5c는 본 개시의 제1 실시 예에 따른 제2 기판의 이동 전후의 출력 신호의 위상을 변경하기 위한 선로 구조를 도시한다.
도 5a 내지 5c를 참고하면, 제1 기판 212는 입력 포트와 연결된 입력 선로 501, 출력 포트 P1과 연결된 출력 선로 502, 출력 포트 P2와 연결된 출력 선로 503, 출력 포트 P3와 연결된 출력 선로 504, 출력 포트 P4와 연결된 출력 선로 505, 연결 선로 511, 및 연결 선로 512를 포함한다. 여기서, 연결 선로 511은 출력 선로 503과 출력 선로 505를 연결할 수 있다. 또한, 연결 선로 512는 출력 선로 502와 출력 선로 504를 연결할 수 있다. 제2 기판 218은 위상 변경 선로 521을 포함한다.
입력 포트로부터 전달되어 입력 선로 501을 통과한 신호는 제1 분기점 531에서 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호와 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호로 분기된다. 여기서, 제1 분기점 531은 위상 변경 선로 321의 빗살 무늬 선로와 입력 선로 501이 커플링된 부분의 중앙을 의미할 수 있다.
이후, 위상 변경 선로 321의 빗살 무늬 선로의 제1 구간 541-1을 통과한 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호는 제2 분기점 532에서 출력 포트 P2로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 여기서, 제2 분기점 532는 위상 변경 선로 521과 연결 선로 511이 커플링된 부분에서 위상 변경 선로 521의 빗살 무늬 선로를 통과한 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호가 연결 선로 511에 전달되는 시작점을 의미할 수 있다. 제1 구간 541-1은 위상 변경 선로 521의 빗살 무늬 선로 중 제1 분기점 531로부터 제2 분기점 532까지의 구간을 의미할 수 있다.
출력 포트 P2로 전달되는 신호는 제3 구간 542-1을 통과하고, 출력 포트 P4로 전달되는 신호는 제4 구간 342-2를 통과한다. 여기서, 제3 구간 542-1은 제2 분기점 532로부터 출력 선로 503과 연결된 연결 선로 511의 종단까지의 구간을 의미할 수 있다. 제4 구간 542-2는 제2 제2 분기점 532로부터 출력 선로 505와 연결된 연결 선로 511의 종단까지의 구간을 의미할 수 있다.
또한, 위상 변경 선로 521의 빗살 무늬 선로의 제2 구간 541-2를 통과한 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호는 제3 분기점 533에서 출력 포트 P1으로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 여기서, 제3 분기점 533은 위상 변경 선로 521과 연결 선로 512가 커플링된 부분에서 위상 변경 선로 521의 빗살 무늬 선로를 통과한 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호가 연결 선로 512에 전달되는 시작점을 의미할 수 있다. 제2 구간 541-2는 위상 변경 선로 521의 빗살 무늬 선로 중 제1 분기점 531로부터 제3 분기점 533까지의 구간을 의미할 수 있다.
이후, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호는 제6 구간 543-2를 통과하고, 출력 포트 P3으로 전달되는 신호는 제5 구간 543-1을 통과한다. 여기서, 제5 구간 543-1은 제3 분기점 533으로부터 출력 선로 504와 연결된 연결 선로 512의 종단까지의 구간을 의미할 수 있다. 제6 구간 543-2는 제3 분기점 533으로부터 출력 선로 502와 연결된 512의 종단까지의 구간을 의미할 수 있다.
이 때, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제1 구간 541-1의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제1 구간 541-1을 통과하는 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00056
)만큼 감소한다.
또한, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제3 구간 542-1의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제3 구간 542-1을 통과하는 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상은 제2 위상(
Figure pat00057
)만큼 증가한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여,
Figure pat00058
만큼 변화한다.
반면, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제4 구간 542-2의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제4 구간 542-2를 통과하는 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은 제2 위상(
Figure pat00059
)만큼 감소한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여,
Figure pat00060
만큼 변화한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 제2 구간 541-2의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제2 구간 541-2를 통과하는 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00061
)만큼 증가한다.
또한, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제5 구간 543-1의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제5 구간 543-1을 통과하는 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은 제2 위상(
Figure pat00062
)만큼 증가한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여,
Figure pat00063
만큼 변화한다.
반면, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제6 구간 543-2의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제6 구간 543-2를 통과하는 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상은 제2 위상(
Figure pat00064
)만큼 감소한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여,
Figure pat00065
만큼 변화한다.
이 경우, 제2 기판 218의 이동에 따른 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상 변화량(
Figure pat00066
)과 출력 포트 P2로 전달되는 위상 변화량(
Figure pat00067
)은 대칭 관계에 있음을 확인할 수 있다. 또한, 제2 기판 218의 이동 이동에 따른 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상 변화량(
Figure pat00068
)과 출력 포트 P4로 전달되는 위상 변화량(
Figure pat00069
)은 대칭 관계에 있음을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 도 5a 및 5b와 같은 선로 구조를 갖는 경우, 제2 기판 218의 이동에 따른 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상 변화량은 하기 <표 1>과 같이 결정될 수 있다.
출력 포트 위상
기준 변화량
P1 0
Figure pat00070
Figure pat00071
P2 0
Figure pat00072
Figure pat00073
P3 0
Figure pat00074
Figure pat00075
P4 0
Figure pat00076
Figure pat00077
일부 실시 예들에서, 빔틸트 안테나 100의 사이드로브(sidelobe)에 대한 요구사항(requirement)이 낮음으로써, 각 출력 포트로 전달되는 신호들 간 진폭(amplitude) 분할이 필요하지 않는 경우, 도 5a 내지 5c와 같은 선로 구조를 갖는 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 사용될 수 있다. 다시 말해, 각 출력 포트로 전달되는 신호들 간 전력 분배가 필요하지 않는 경우, 도 5a 내지 5c와 같은 선로 구조를 갖는 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 사용될 수 있다.
도 6a 내지 6c는 본 개시의 제2 실시 예에 따른 제2 기판의 이동 전후의 출력 신호의 위상을 변경하기 위한 선로 구조를 도시한다.
도 6a 내지 6c를 참고하면, 제1 기판 212는 입력 포트와 연결된 입력 선로 601, 출력 포트 P1과 연결된 출력 선로 602, 출력 포트 P2와 연결된 출력 선로 603, 출력 포트 P3와 연결된 출력 선로 604, 출력 포트 P4와 연결된 출력 선로 605, 및 연결 선로들 611 내지 613을 포함한다. 여기서, 연결 선로 611은 출력 선로 602와 출력 선로 603을 연결할 수 있다. 연결 선로 612는 연결 선로 611과 출력 선로 603이 연결되는 지점에 함께 연결될 수 있다. 연결 선로 613은 연결 선로 611과 출력 선로 602가 연결되는 지점에 함께 연결될 수 있다. 제2 기판 218은 위상 변경 선로 621, 위상 변경 선로 622, 및 위상 변경 선로 623을 포함한다. 이 경우, 위상 변경 선로 621이 빗살 무늬 선로를 포함하지 않기 때문에, 위상 시프터 120의 크기가 감소할 수 있다. 또한, 위상 변경 선로 621이 빗살 무늬 선로를 포함하지 않기 때문에, 위상 시프터 120은 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상 변화량을 보다 정밀하게 조절할 수 있다.
입력 포트로부터 전달되어 입력 선로 601을 통과한 신호는 제5 구간 644를 통과한다. 제5 구간 644는 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 621에서 입력 선로 601과의 커플링이 해제되는 부분을 의미한다. 제5 구간 644를 통과한 신호는 제1 분기점 631에서 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호와 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호로 분기된다. 여기서, 제1 분기점 631은 위상 변경 선로 621과 연결 선로 611과 커플링된 부분의 중앙을 의미할 수 있다.
이후, 위상 변경 선로 621을 통과한 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호는 제1 구간 641-1을 통과하고, 제2 분기점 632에서 출력 포트 P2로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 제2 분기점 632는 연결 선로 611, 연결 선로 612, 및 출력 선로 603이 함께 연결되는 지점을 의미할 수 있다. 또한, 위상 변경 선로 321을 통과한 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호는 제2 구간 641-2를 통과하고, 제3 분기점 633에서 출력 포트 P1으로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 여기서, 제3 분기점 633은 연결 선로 611, 연결 선로 613, 및 출력 선로 602가 함께 연결되는 지점을 의미할 수 있다. 제1 구간 641-1은 제1 분기점 633으로부터 제2 분기점 632까지의 구간을 의미할 수 있다. 제2 구간 641-2는 제1 분기점 633으로부터 제3 분기점 633까지의 구간을 의미할 수 있다.
출력 포트 P2로 전달되는 신호는 출력 선로 603을 통과하고, 출력 포트 P4로 전달되는 신호는 제3 구간 642 및 제4 구간 643을 통과한다. 여기서, 제3 구간 642는 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 622에서 연결 선로 612와 추가적으로 커플링될 수 있는 후보 부분을 의미한다. 제4 구간 643은 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 622에서 출력 선로 605와 추가적으로 커플링될 수 있는 후보 부분을 의미한다.
출력 포트 P1으로 전달되는 신호는 출력 선로 602를 통과하고, 출력 포트 P3로 전달되는 신호는 제6 구간 645 및 제7 구간 646을 통과한다. 여기서, 제6 구간 645는 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 623에서 연결 선로 613과의 커플링이 해제되는 부분을 의미한다. 제7 구간 646은 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 623에서 출력 선로 604와의 커플링이 해제되는 부분을 의미한다.
이 때, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제5 구간 644의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제5 구간 644를 통과하는 입력 포트로부터 전달된 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00078
)만큼 증가한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 제1 구간 641-1의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제1 구간 641-1을 통과하는 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00079
)만큼 감소한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 출력 선로 603의 길이는 변화하지 않으므로, 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상은, 기판 218의 이동 전에 비하여, 변화하지 않는다.
또한, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제3 구간 642 및 제4 구간 643의 길이는 각각 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제3 구간 642를 통과하는 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상의 2배(2
Figure pat00080
)만큼 감소한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, -2
Figure pat00081
만큼 변화한다.
반면, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제2 구간 641-2의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제2 구간 641-2를 통과하는 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00082
)만큼 증가한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 출력 선로 602의 길이는 변화하지 않으므로, 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P1로 전달되는 신호의 위상은, 기판 218의 이동 전에 비하여, +2
Figure pat00083
만큼 변화한다.
또한, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제6 구간 645 및 제7 구간 646의 길이는 각각 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제6 구간 645 및 제7 구간 646을 통과하는 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상의 2배(2
Figure pat00084
)만큼 증가한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, +4
Figure pat00085
만큼 변화한다.
상술한 바와 같이, 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 도 6a 및 6b와 같은 선로 구조를 갖는 경우, 제2 기판 218의 이동에 따른 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상 변화량은 하기 <표 2>와 같이 결정될 수 있다.
출력 포트 위상
기준 변화량
P1 0
Figure pat00086
 2
Figure pat00087
P2 0
Figure pat00088
 0
Figure pat00089
P3 0
Figure pat00090
 4
Figure pat00091
P4 0
Figure pat00092
 -2
Figure pat00093
상기 <표 2>를 참고하면, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상 변화량(2
Figure pat00094
) 및 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상 변화량(4
Figure pat00095
)은 반대측 출력 포트인 출력포트 P2로 전달되는 신호의 위상 변화량(0
Figure pat00096
) 및 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상 변화량(-2
Figure pat00097
)과 대칭 관계에 있지 않음을 확인할 수 있다.
제2 기판 218의 이동에 따라 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상을 변경함에 있어서, 제1 구간 641-1은 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상뿐만 아니라, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상을 동일하게 제1 위상(
Figure pat00098
)만큼 조절하기 위해 이용될 수 있다. 즉, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상을 제1 위상(
Figure pat00099
)만큼 조절하기 위한 연결 선로와 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상을 제1 위상(
Figure pat00100
)만큼 조절하기 위한 연결 선로가 별도로 요구되지 않기 때문에, 위상 시프터 120의 크기가 감소할 수 있다. 예를 들어, 위상 시프터 120의 크기는 156x64 mm2일 수 있다.
도 7a 내지 7c는 본 개시의 제3 실시 예에 따른 제2 기판의 이동 전후의 출력 신호의 위상을 변경하기 위한 선로 구조를 도시한다.
도 7a 내지 7c를 참고하면, 제1 기판 212는 입력 포트와 연결된 입력 선로 701, 출력 포트 P1과 연결된 출력 선로 702, 출력 포트 P2와 연결된 출력 선로 703, 출력 포트 P3와 연결된 출력 선로 704, 출력 포트 P4와 연결된 출력 선로 705, 및 연결 선로들 711 내지 713을 포함한다. 여기서, 연결 선로 711은 출력 선로 702와 출력 선로 703을 연결할 수 있다. 연결 선로 712는 연결 선로 711과 출력 선로 703이 연결되는 지점에 함께 연결될 수 있다. 연결 선로 713은 연결 선로 711과 출력 선로 702가 연결되는 지점에 함께 연결될 수 있다. 제2 기판 218은 위상 변경 선로 721, 위상 변경 선로 722, 및 위상 변경 선로 723을 포함한다.
일부 실시 예들에서, 도 7a 내지 7c의 위상 변경 선로 721은 임피던스 매칭을 위하여 도 6a 내지 6c의 위상 변경 선로 621과 다른 크기로 설계될 수 있다. 예를 들어, 도 7a 내지 7c의 위상 변경 선로 721은 임피던스 매칭을 위하여 도 6a 내지 6c의 위상 변경 선로 621보다 굵고 길게 설계될 수 있다.
입력 포트로부터 전달되어 입력 선로 701을 통과한 신호는 제5 구간 744를 통과할 수 있다. 제5 구간 744는 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 721에서 입력 선로 701과 추가적으로 커플링될 수 있는 후보 부분을 의미한다. 제5 구간 744를 통과한 신호는 제1 분기점 731에서 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호와 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호로 분기된다. 여기서, 제1 분기점 731은 위상 변경 선로 621과 연결 선로 711과 커플링된 부분의 중앙을 의미할 수 있다.
이후, 위상 변경 선로 721을 통과한 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호는 제1 구간 741-1을 통과하고, 제2 분기점 732에서 출력 포트 P2로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 제2 분기점 732는 연결 선로 711, 연결 선로 712, 및 출력 선로 703이 함께 연결되는 지점을 의미할 수 있다. 또한, 위상 변경 선로 721을 통과한 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호는 제2 구간 741-2를 통과하고, 제3 분기점 733에서 출력 포트 P1으로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 여기서, 제3 분기점 733은 연결 선로 711, 연결 선로 713, 및 출력 선로 702가 함께 연결되는 지점을 의미할 수 있다. 제1 구간 741-1은 제1 분기점 733으로부터 제2 분기점 732까지의 구간을 의미할 수 있다. 제2 구간 741-2는 제1 분기점 731로부터 제3 분기점 733까지의 구간을 의미할 수 있다.
출력 포트 P2로 전달되는 신호는 출력 선로 703을 통과하고, 출력 포트 P4로 전달되는 신호는 제3 구간 742 및 제4 구간 743을 통과한다. 여기서, 제3 구간 742는 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 722에서 연결 선로 712와 추가적으로 커플링될 수 있는 후보 부분을 의미한다. 제4 구간 743은 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 722에서 출력 선로 705와 추가적으로 커플링될 수 있는 후보 부분을 의미한다.
출력 포트 P1으로 전달되는 신호는 출력 선로 702를 통과하고, 출력 포트 P3로 전달되는 신호는 제6 구간 745 및 제7 구간 746을 통과한다. 여기서, 제6 구간 745는 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 723에서 연결 선로 713과의 커플링이 해제되는 부분을 의미한다. 제7 구간 746은 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 723에서 출력 선로 704와의 커플링이 해제되는 부분을 의미한다.
이 때, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제5 구간 744의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제5 구간 744를 통과하는 입력 포트로부터 전달된 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00101
)만큼 감소한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 제1 구간 741-1의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제1 구간 741-1을 통과하는 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00102
)만큼 감소한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 출력 선로 703의 길이는 변화하지 않으므로, 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상은, 기판 218의 이동 전에 비하여, -2
Figure pat00103
만큼 변화한다.
또한, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제3 구간 742 및 제4 구간 743의 길이는 각각 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제3 구간 742를 통과하는 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상의 2배(2
Figure pat00104
)만큼 감소한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, -4
Figure pat00105
만큼 변화한다.
반면, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제2 구간 741-2의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제2 구간 741-2를 통과하는 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호의 위상은 제1 위상(
Figure pat00106
)만큼 증가한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 출력 선로 702의 길이는 변화하지 않으므로, 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P1로 전달되는 신호의 위상은, 기판 218의 이동 전에 비하여, 변화하지 않는다.
또한, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제6 구간 745 및 제7 구간 746의 길이는 각각 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제6 구간 745 및 제7 구간 746을 통과하는 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상의 2배(2
Figure pat00107
)만큼 증가한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, +2
Figure pat00108
만큼 변화한다.
상술한 바와 같이, 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 도 7a 및 7b와 같은 선로 구조를 갖는 경우, 제2 기판 218의 이동에 따른 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상 변화량은 하기 <표 3>과 같이 결정될 수 있다.
출력 포트 위상
기준 변화량
P1 0
Figure pat00109
 0
Figure pat00110
P2 0
Figure pat00111
 -2
Figure pat00112
P3 0
Figure pat00113
 2
Figure pat00114
P4 0
Figure pat00115
 -4
Figure pat00116
상기 <표 3>을 참고하면, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상 변화량(0
Figure pat00117
)은 반대측 출력 포트인 출력포트 P2로 전달되는 신호의 위상 변화량(-2
Figure pat00118
) 및 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상 변화량(-4
Figure pat00119
)과 대칭 관계에 있지 않음을 확인할 수 있다. 반면, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상 변화량(-2
Figure pat00120
)은 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상 변화량(2
Figure pat00121
)과 대칭 관계에 있음을 확인할 수 있다. 즉, 도 7a 내지 7c와 같은 선로 구조를 갖는 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 사용되는 경우, 일부 출력 포트들로 전달되는 신호들 간 위상 변화량은 대칭 관계에 있고, 나머지 출력 포트들로 전달되는 신호들 간 위산 변화량은 대칭 관계에 있지 않을 수 있다.
도 8a 내지 8c는 본 개시의 제4 실시 예에 따른 제2 기판의 이동 전후의 출력 신호의 위상을 변경하기 위한 선로 구조를 도시한다.
도 8a 내지 8c를 참고하면, 제1 기판 212는 입력 포트와 연결된 입력 선로 801, 출력 포트 P1과 연결된 출력 선로 802, 출력 포트 P2와 연결된 출력 선로 803, 출력 포트 P3와 연결된 출력 선로 804, 출력 포트 P4와 연결된 출력 선로 705, 출력 포트 P5와 연결된 출력 선로 806, 및 연결 선로들 811 내지 813을 포함한다. 여기서, 연결 선로 811은 출력 선로 802와 출력 선로 803을 연결할 수 있다. 연결 선로 812는 연결 선로 811과 출력 선로 803이 연결되는 지점에 함께 연결될 수 있다. 연결 선로 813은 연결 선로 811과 출력 선로 802가 연결되는 지점에 함께 연결될 수 있다. 제2 기판 218은 위상 변경 선로 821, 위상 변경 선로 822, 및 위상 변경 선로 823을 포함한다.
입력 포트로부터 전달되어 입력 선로 701을 통과한 신호는 제5 구간 844 및 제8 구간 847를 통과할 수 있다. 제5 구간 844는 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 821에서 입력 선로 801과 추가적으로 커플링될 수 있는 후보 부분을 의미한다. 제8 구간 847은 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 821에서 출력 선로 806과 추가적으로 커플링될 수 있는 후보 부분을 의미한다. 제5 구간 844를 통과한 신호는 제4 분기점 834에서 출력 포트 P5로 전달되는 신호와 출력 포트들 P1 내지 P4 측으로 향하는 신호로 분기된다. 여기서, 제4 분기점 834는 출력 선로 806과 위상 변경 선로 821이 커플링된 부분의 경계 지점을 의미할 수 있다.
제4 분기점 834에서 분기된 출력 포트 P5로 전달되는 신호는 출력 선로 806을 통과한다. 출력 포트들 P1 내지 P4 측으로 향하는 신호는 제1 분기점 831에서 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호와 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호로 분기된다. 여기서, 제1 분기점 831은 위상 변경 선로 621과 연결 선로 811과 커플링된 부분의 중앙을 의미할 수 있다.
이후, 위상 변경 선로 821을 통과한 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호는 제1 구간 841-1을 통과하고, 제2 분기점 832에서 출력 포트 P2로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 제2 분기점 832는 연결 선로 811, 연결 선로 812, 및 출력 선로 803이 함께 연결되는 지점을 의미할 수 있다. 또한, 위상 변경 선로 821을 통과한 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호는 제2 구간 841-2를 통과하고, 제3 분기점 833에서 출력 포트 P1으로 전달되는 신호와 출력 포트 P4로 전달되는 신호로 다시 분기된다. 여기서, 제3 분기점 833은 연결 선로 811, 연결 선로 813, 및 출력 선로 802가 함께 연결되는 지점을 의미할 수 있다. 제1 구간 841-1은 제1 분기점 833으로부터 제2 분기점 832까지의 구간을 의미할 수 있다. 제2 구간 841-2는 제1 분기점 831로부터 제3 분기점 733까지의 구간을 의미할 수 있다.
출력 포트 P2로 전달되는 신호는 출력 선로 803을 통과하고, 출력 포트 P4로 전달되는 신호는 제3 구간 842 및 제4 구간 843을 통과한다. 여기서, 제3 구간 842는 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 822에서 연결 선로 812와 추가적으로 커플링될 수 있는 후보 부분을 의미한다. 제4 구간 843은 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 822에서 출력 선로 805와 추가적으로 커플링될 수 있는 후보 부분을 의미한다.
출력 포트 P1으로 전달되는 신호는 출력 선로 802를 통과하고, 출력 포트 P3로 전달되는 신호는 제6 구간 845 및 제7 구간 846을 통과한다. 여기서, 제6 구간 845는 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 823에서 연결 선로 813과의 커플링이 해제되는 부분을 의미한다. 제7 구간 846은 제2 기판 218이 이동함에 따라, 위상 변경 선로 823에서 출력 선로 804와의 커플링이 해제되는 부분을 의미한다.
이 때, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제5 구간 844 및 제8 구간 847의 길이는 각각 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제5 구간 844 및 제8 구간 847을 통과하는 입력 포트로부터 전달된 신호의 위상은 제1 위상의 2배(2
Figure pat00122
)만큼 감소한다. 제5 구간 844 및 제8 구간 847 이후, 제2 기판 218의 이동에 따른 출력 포트 P5까지의 경로 변화가 없으므로, 출력 포트 P5로 전달되는 신호의 위상은 -2
Figure pat00123
만큼 변화한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 제1 구간 841-1의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제1 구간 841-1을 통과하는 출력 포트들 P2 및 P4 측으로 향하는 신호의 위상은 제2 위상()만큼 감소한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 출력 선로 803의 길이는 변화하지 않으므로, 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P2로 전달되는 신호의 위상은, 기판 218의 이동 전에 비하여, -2
Figure pat00125
-
Figure pat00126
만큼 변화한다.
또한, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제3 구간 842 및 제4 구간 843의 길이는 각각 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 감소한다. 따라서, 제3 구간 842를 통과하는 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상의 2배(2
Figure pat00127
)만큼 감소한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, -4
Figure pat00128
-
Figure pat00129
만큼 변화한다.
반면, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제2 구간 841-2의 길이는 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제2 구간 841-2를 통과하는 출력 포트들 P1 및 P3 측으로 향하는 신호의 위상은 제2 위상(
Figure pat00130
)만큼 증가한다.
제2 기판 218이 이동함에 따라, 출력 선로 802의 길이는 변화하지 않으므로, 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P1로 전달되는 신호의 위상은, 기판 218의 이동 전에 비하여, -2
Figure pat00131
+
Figure pat00132
만큼 변한다.
또한, 제2 기판 218이 이동함에 따라, 제6 구간 845 및 제7 구간 846의 길이는 각각 제2 기판 218의 이동 구간의 길이만큼 증가한다. 따라서, 제6 구간 845 및 제7 구간 846을 통과하는 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은 제1 위상의 2배(2
Figure pat00133
)만큼 증가한다. 결과적으로, 제2 기판 218의 이동 후, 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상은, 제2 기판 218의 이동 전에 비하여, +
Figure pat00134
만큼 변화한다.
상술한 바와 같이, 제1 기판 212 및 제2 기판 218이 도 8a 및 8b와 같은 선로 구조를 갖는 경우, 제2 기판 218의 이동에 따른 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상 변화량은 하기 <표 4>와 같이 결정될 수 있다.
출력 포트 위상
기준 변화량
P1 0
Figure pat00135
 -2
Figure pat00136
+
Figure pat00137
P2 0
Figure pat00138
 -2
Figure pat00139
-
Figure pat00140
P3 0
Figure pat00141
 +
Figure pat00142
P4 0
Figure pat00143
 -4
Figure pat00144
-
Figure pat00145
P5 0
Figure pat00146
 -2
Figure pat00147
일부 실시 예들에서, 제2 위상(
Figure pat00148
)이 제1 위상(
Figure pat00149
)의 2배인 경우(
Figure pat00150
= 2
Figure pat00151
), 제2 기판 218의 이동에 따른 각 출력 포트로 전달되는 신호의 위상 변화량은 하기 <표 5>와 같이 결정될 수 있다.
출력 포트 위상 (
Figure pat00152
= 2
Figure pat00153
)
기준 변화량
P1 0
Figure pat00154
 0
Figure pat00155
P2 0
Figure pat00156
 -4
Figure pat00157
P3 0
Figure pat00158
 2
Figure pat00159
P4 0
Figure pat00160
 -6
Figure pat00161
P5 0
Figure pat00162
 -2
Figure pat00163
상기 <표 5>를 참고하면, 출력 포트 P1으로 전달되는 신호의 위상 변화량(0
Figure pat00164
) 및 출력 포트 P3로 전달되는 신호의 위상 변화량(2
Figure pat00165
)은 반대측 출력 포트인 출력포트 P2로 전달되는 신호의 위상 변화량(-4
Figure pat00166
) 및 출력 포트 P4로 전달되는 신호의 위상 변화량(-6
Figure pat00167
)과 대칭 관계에 있지 않음을 확인할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 위상 변화에 따른 빔틸트 안테나의 빔 패턴 변화의 예를 도시한다.
도 9를 참고하면, 위상 시프터 120을 이용하여 제2 기판 218을 이동시킨 경우, 빔틸트 안테나 100에 포함된 방사 소자 110a에 의해 방사되는 빔은 수직 방향으로 틸트됨을 확인할 수 있다. 이 경우, 도 10a을 참고하면, 빔틸트 안테나 100의 수직 빔 패턴 특성도에서, 위상 시프터 120을 이용하여 제2 기판 218을 이동시킨 경우, 수직 빔 패턴이 10
Figure pat00168
변경됨을 확인할 수 있다. 도 10b를 참고하면, 빔틸트 안테나 100의 수평 빔 패턴 특성도에서, 위상 시프터 120을 이용하여 제2 기판 218을 이동시킨 경우, 수평 빔 패턴은 변경되지 않음을 확인할 수 있다. 그러나, 다양한 실시 예들에서, 빔틸트 안테나 100의 방향, 방사 소자 110a 및 방사 소자 110b의 배열 등 다양한 요소에 따라 수평 빔 패턴 또한 변경될 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 위상 시프터(phase shifter) 장치에 있어서,
    위상 변경 선로를 포함하는 제1 기판과,
    입력 포트와 연결된 입력 선로, 제1 출력 포트와 연결된 제1 출력 선로, 제2 출력 포트와 연결된 제2 출력 선로, 및 상기 제1 출력 선로와 상기 제2 출력 선로를 연결하는 연결 선로를 포함하는 제2 기판을 포함하고,
    상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보며 상기 제2 기판으로부터 일정 거리에 오버레이(overlay)되도록 배치되고,
    상기 위상 변경 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제1 값만큼 변경되고,
    상기 신호는, 상기 제1 출력 포트로 전달되는 제1 신호와 상기 제2 출력 포트로 전달되는 제2 신호로 분기되는 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 위상 변경 선로는, 상기 입력 선로를 통과한 입력 신호가 상기 신호와 다른 신호로 분기되는 제1 분기점을 포함하고,
    상기 위상 변경 선로는, 상기 신호가 상기 제1 신호와 상기 제2 신호로 분기되는 제2 분기점을 포함하고,
    상기 제1 부분은, 상기 위상 변경 선로에서 상기 제1 분기점으로부터 상기 제2 분기점까지의 부분을 포함하는 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 분기점은, 상기 위상 변경 선로와 상기 입력 선로가 커플링되는 지점을 포함하는 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결 선로의 제1 부분을 통과하는 상기 제1 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제2 값만큼 증가하고,
    상기 연결 선로의 제2 부분을 통과하는 상기 제2 신호의 위상은, 상기 제2 기판의 이동에 따라 제2 값만큼 감소하는 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 위상 변경 선로는, 상기 신호가 상기 제1 신호와 상기 제2 신호로 분기되는 분기점을 포함하고,
    상기 연결 선로의 제1 부분은, 상기 연결 선로에서 상기 분기점으로부터 상기 제1 출력 선로와 연결된 상기 연결 선로의 종단까지의 부분을 포함하고,
    상기 연결 선로의 제2 부분은, 상기 연결 선로에서 상기 분기점으로부터 상기 제2 출력 선로와 연결된 상기 연결 선로의 다른 종단까지의 부분을 포함하는 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 연결 선로의 제1 부분의 길이는, 상기 제1 기판의 이동 거리만큼 변경되고,
    상기 연결 선로의 제2 부분의 길이는, 상기 제1 기판의 이동 거리만큼 변경되는 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 위상 변경 선로의 제1 부분의 길이는, 상기 제1 기판의 이동 거리만큼 변경되는 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 값은, 상기 제1 기판의 이동 거리에 비례하는 장치.
  9. 위상 시프터(phase shifter) 장치에 있어서,
    위상 변경 선로를 포함하는 제1 기판과,
    입력 포트와 연결된 입력 선로, 제1 출력 포트와 연결된 제1 출력 선로, 제2 출력 포트와 연결된 제2 출력 선로, 및 상기 제1 출력 선로와 상기 제2 출력 선로를 연결하는 연결 선로를 포함하는 제2 기판을 포함하고,
    상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보며 상기 제2 기판으로부터 일정 거리에 오버레이(overlay)되도록 배치되고,
    상기 연결 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제1 값만큼 변경되고,
    상기 신호는, 상기 제1 출력 포트로 전달되는 제1 신호와 상기 제2 출력 포트로 전달되는 제2 신호로 분기되는 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 연결 선로는, 상기 입력 선로를 통과한 입력 신호가 상기 신호와 다른 신호로 분기되는 분기점을 포함하고,
    상기 연결 선로의 제1 부분은, 상기 연결 선로에서 상기 분기점으로부터 상기 제1 출력 선로와 연결된 상기 연결 선로의 종단까지의 부분을 포함하는 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 기판은, 다른 연결 선로를 더 포함하고,
    상기 다른 연결 선로는, 상기 제2 출력 선로와 상기 연결 선로를 연결하는 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 위상 변경 선로의 제1 부분은, 상기 입력 선로와 커플링되고,
    상기 위상 변경 선로의 제2 부분은, 상기 연결 선로와 커플링되는 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 연결 선로의 제1 부분이 콤 라인(comb line) 형상을 포함하는 경우, 상기 연결 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제2 값만큼 변경되고,
    상기 제2 값은, 상기 제1 값보다 큰 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 기판은, 제3 출력 포트와 연결된 제3 출력 선로를 더 포함하고,
    상기 위상 변경 선로의 제3 부분은, 상기 제3 출력 선로와 커플링되고,
    상기 위상 변경 선로의 제3 부분을 통과하여 상기 제3 출력 포트로 전달되는 제3 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제2 값만큼 변경되고,
    상기 제2 값은, 상기 제1 값보다 큰 장치.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 연결 선로의 제1 부분의 길이는, 상기 제1 기판의 이동 거리만큼 변경되는 장치.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 기판을 이동시키기 위한 모터를 더 포함하는 장치.
  17. 안테나 장치에 있어서,
    하우징,
    상기 하우징의 내부에 배치되는 제1 방사 소자 및 제2 방사 소자,
    상기 하우징의 내부에 배치되는 위상 시프터(phase sifter)를 포함하고,
    상기 위상 시프터는, 위상 변경 선로를 포함하는 제1 기판과, 입력 포트와 연결된 입력 선로, 제1 출력 포트와 연결된 제1 출력 선로, 제2 출력 포트와 연결된 제2 출력 선로, 및 상기 제1 출력 선로와 상기 제2 출력 선로를 연결하는 연결 선로를 포함하는 제2 기판을 포함하고,
    상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보며 상기 제2 기판으로부터 일정 거리에 오버레이(overlay)되도록 배치되고,
    상기 위상 변경 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제1 값만큼 변경되고,
    상기 신호는, 상기 제1 출력 포트로 전달되는 제1 신호와 상기 제2 출력 포트로 전달되는 제2 신호로 분기되는 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 방사 소자는, 상기 제1 신호를 방사하고,
    상기 제2 방사 소자는, 상기 제2 신호를 방사하는 장치.
  19. 안테나 장치에 있어서,
    하우징,
    상기 하우징의 내부에 배치되는 제1 방사 소자 및 제2 방사 소자,
    상기 하우징의 내부에 배치되는 위상 시프터(phase sifter)를 포함하고,
    상기 위상 시프터는, 위상 변경 선로를 포함하는 제1 기판과, 입력 포트와 연결된 입력 선로, 제1 출력 포트와 연결된 제1 출력 선로, 제2 출력 포트와 연결된 제2 출력 선로, 및 상기 제1 출력 선로와 상기 제2 출력 선로를 연결하는 연결 선로를 포함하는 제2 기판을 포함하고,
    상기 제1 기판은, 상기 제2 기판과 마주보며 상기 제2 기판으로부터 일정 거리에 오버레이(overlay)되도록 배치되고,
    상기 연결 선로의 제1 부분을 통과하는 신호의 위상은, 상기 제1 기판의 이동에 따라 제1 값만큼 변경되고,
    상기 신호는, 상기 제1 출력 포트로 전달되는 제1 신호와 상기 제2 출력 포트로 전달되는 제2 신호로 분기되는 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1 방사 소자는, 상기 제1 신호를 방사하고,
    상기 제2 방사 소자는, 상기 제2 신호를 방사하는 장치.

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