KR20220119401A - 차동 시간 지연 시프터 장치 및 방법 - Google Patents

차동 시간 지연 시프터 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220119401A
KR20220119401A KR1020227023520A KR20227023520A KR20220119401A KR 20220119401 A KR20220119401 A KR 20220119401A KR 1020227023520 A KR1020227023520 A KR 1020227023520A KR 20227023520 A KR20227023520 A KR 20227023520A KR 20220119401 A KR20220119401 A KR 20220119401A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
throw
switch
pole
contact
contacts
Prior art date
Application number
KR1020227023520A
Other languages
English (en)
Inventor
크리스토퍼 이안 몹스
마틴 에이. 이. 세스
Original Assignee
멘로 마이크로시스템스, 인크.
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 멘로 마이크로시스템스, 인크. filed Critical 멘로 마이크로시스템스, 인크.
Publication of KR20220119401A publication Critical patent/KR20220119401A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/18—Phase-shifters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/18—Phase-shifters
    • H01P1/184—Strip line phase-shifters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2682—Time delay steered arrays
    • H01Q3/2694—Time delay steered arrays using also variable phase-shifters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0667—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal
    • H04B7/0671—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal using different delays between antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0682—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission using phase diversity (e.g. phase sweeping)
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Abstract

차동 시간 지연 시프터(differential time delay shifter)는 1-N(1-to-N) 스위치를 포함할 수 있고, 여기서, N은 1보다 큰 정수이다. 스위치는 극 접점(pole contact), N 개의 스로우 접점들(throw contacts), 및 극 접점을 스로우 접점들 중 하나에 선택적으로 결합하는 극 암(pole arm)을 가질 수 있다. 스로우 접점들 중 하나는 첫 번째 스위치 위치에서 첫 번째 스위치 위치에서 첫 번째 스로우 접점일 수 있고, 스로우 접점들 중 하나는 마지막 스위치 위치에서 마지막 스로우 접점일 수 있다. 시프터는 하나 이상의 송신 라인들을 더 포함할 수 있고, 이들의 각각은 N 개의 스로우 접점들 중 두 개의 사이에 전기적으로 연결된다. 시프터는 전자기 신호를 생성하도록 구성되는 소스를 더 포함할 수 있다. 소스는 신호를 극 접점에 전달하기 위해 극 접점에 전기적으로 결합될 수 있다. 시프터는 하나 이상의 로드들을 더 포함할 수 있고, 이들 중 첫 번째는 첫 번째 스로우 접점에 전기적으로 결합된다.

Description

차동 시간 지연 시프터 장치 및 방법
본 출원은 2019년 12월 17일에 출원된 미국 임시 출원 62/949,152호의 이익을 주장한다. 상기 출원의 전체 내용이 참조로서 여기에 포함된다.
셀룰러 통신 시스템(cellular communications system)에서, 셀들 사이의 주파수 재사용을 용이하게 하기 위해서는, 인접 셀들의 기지국들 사이의 간섭이 최소화될 필요가 있다. 기지국 송신기의 방사 패턴 제어는 셀간(inter-cell) 간섭을 줄이는 한 가지 방법이다. 예를 들어, 셀 사이트들 사이의 간섭을 줄이는 한 가지 방법은 안테나의 수직(고도(elevation)) 패턴을 지면을 향해 아래쪽으로 기울임으로써 셀 사이트의 커버리지 영역을 줄이는 것이다. 이는 조절 가능한 브래킷들(brackets)로 안테나를 아래쪽으로 기계적으로 기울임으로써 달성될 수 있지만, 기울기는 대안적으로 위상 어레이 안테나(phased array antenna) 구성을 사용하여 송신 빔을 아래쪽으로 조정함으로써 달성될 수 있다.
위상 어레이 안테나는 전자기(electromagnetic; EM) 방사의 빔을 방향이 있게 조정하는 데 사용될 수 있다. 기존 기술 예의 위상 어레이 안테나 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 안테나 엘리먼트들(antenna elements)(12)의 어레이가 송신기(14)에 의해 구동된다. 각 안테나 엘리먼트에 대한 공급 전류는 위상 시프터(phase shifter)(16)를 통과한다. 위상 시프터들(16)에 의해 구현되는 위상 시프트가 모두 동일할 때, 안테나 엘리먼트들(16)의 어레이로부터의 송신들은 안테나 축(antenna axis)(20)에 수직인 파면(wavefront)(18)을 형성하도록 결합된다. 위상 시프터들(16)의 위상 시프트가 어레이에 걸쳐(예: 도 1의 어레이의 상단에서 하단으로) 점진적으로 증가되면, 안테나 엘리먼트들(16)의 어레이로부터의 송신들은 안테나 축(20)에 대해 각도(θ)로 지향되는 파면(22)을 형성하도록 결합된다. 예시적인 1차원 어레이의 안테나 엘리먼트들(16)로, 송신되는 EM 빔은 위상 시프터들(16)의 각각에 의해 제공되는 위상 시프트를 변화시킴으로써 단일 평면(예: 수직 평면) 내에서 조정될 수 있다.
안테나의 각도(θ)는 각 개별 위상 시프터(16)의 위상 시프트를 변경함으로써 변경될 수 있다. 도 2는 이러한 목적을 위해 사용될 수 있는 기존 기술 예의 가변 위상 시프터(28)를 도시하고 있다. 가변 위상 시프터(28)는 피봇 커플러(pivot coupler)(38)를 중심으로 회전 가능한 와이퍼 암(wiper arm)(36)으로 구성되어, 와이퍼 암의 원위 단부가 아크(arc) 형상의 전도성 스트립(40)을 스캔하도록 한다. 와이퍼 암(36)의 원위 단부와 전도성 스트립(40) 사이의 결합은 용량성(capacitive)이다. 와이퍼 암(36)이 피봇 커플러(38)를 중심으로 회전될 때, 경로 길이(path length)가 제1 포트(30)와 제2 포트(32)의 사이, 및 제1 포트(30)와 제3 포트(34)의 사이에서 변경되며, 이는 제2 포트(32) 및 제3 포트(34)에서 출력되는 신호들의 위상을 변화시킨다.
도 2에 도시된 위상 시프터(28)는 슬라이더 메커니즘(slider mechanism)이기 때문에, 와이퍼 암(36)은 출력 포트들에서 위상을 변경하기 위해 물리적으로 이동(예: 회전)될 필요가 있다. 도 2의 위상 시프터를 원격으로 제어 가능하게 하려면, 스테퍼 모터(stepper motor) 또는 기타 구동 메커니즘이 위상 시프터의 와이퍼 암과 연관될 필요가 있다. 위상 시프터(28) 및 연관되는 스테퍼 모터의 기계적 성질은 송신기/안테나 시스템에 불리한 신뢰성 및 성능 문제들을 도입할 수 있다.
일 양태에서, 본 발명은 1-N(1-to-N) 스위치를 포함하는 차동 시간 지연 시프터(differential time delay shifter)일 수 있으며, 여기서, N은 1보다 큰 정수이다. 1-N 스위치는 극 접점(pole contact), N 개의 스로우 접점들(throw contacts), 및 극 접점을 N 개의 스로우 접점들 중 0 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는 극 암(pole arm)을 가질 수 있다. N 개의 스로우 접점들 중 하나는 1-N 스위치의 첫 번째 위치에서 첫 번째 스로우 접점일 수 있고, N 개의 스로우 접점들 중 하나는 1-N 스위치의 마지막 위치에서 마지막 스로우 접점일 수 있다. 차동 시간 지연 시프터는 하나 이상의 송신 라인들(transmission lines)을 더 포함할 수 있고, 이들의 각각은 N 개의 스로우 접점들 중 두 개의 사이에 전기적으로 연결된다. 차동 시간 지연 시프터는 전자기(EM) 신호를 생성하도록 구성되는 소스(source)를 더 포함할 수 있다. 소스는 EM 신호를 극 접점에 전달하기 위해 극 접점에 전기적으로 결합될 수 있다. 차동 시간 지연 시프터는 하나 이상의 로드들(loads)을 더 포함할 수 있고, 이들 중 첫 번째는 첫 번째 스로우 접점에 전기적으로 결합된다.
일 실시예에서, 하나 이상의 로드들 중 두 번째는 마지막 스로우 접점에 전기적으로 결합될 수 있다. 1-N 스위치의 스위치 위치는 (i) EM 신호가 하나 이상의 송신 라인들 중 M 개를 통해 첫 번째 로드로 전파되도록 하고, (ii) EM 신호가 하나 이상의 송신 라인들 중 N-M 개를 통해 두 번째 로드로 전파되도록 할 수 있으며, M은 0 이상의 정수이다. M 개의 송신 라인들은 N-M 개의 송신 라인들과 다를 수 있다. 극 암은 극 접점을 한 번에 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성될 수 있다. 극 암은 극 접점을 동시에 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성될 수 있다. 극 암은 극 접점을 (i) N 개의 스로우 접점들 중 어느 것에도 선택적으로 전기적으로 결합하지 않거나, (ii) 한 번에 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만, 또는 (iii) 동시에 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성될 수 있다.
차동 시간 지연 시프터는 스위치, 로드, 소스, 및 하나 이상의 송신 라인들 중 하나의 임피던스(impedance)를 스위치, 로드, 소스, 및 하나 이상의 송신 라인들 중 다른 하나의 임피던스에 매칭하도록 구성되는 하나 이상의 매칭 컴포넌트들(matching components)을 더 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 전자기(EM) 신호에 시간 지연(time delay)을 적용하는 방법은, (i) 극 접점, (ii) N 개의 스로우 접점들, (iii) 극 접점을 N 개의 스로우 접점들 중 하나에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는 극 암 - N 개의 스로우 접점들 중 하나는 1-N 스위치의 첫 번째 위치에서 첫 번째 스로우 접점이고, N 개의 스로우 접점들 중 하나는 1-N 스위치의 마지막 위치에서 마지막 스로우 접점임 -, 및 (iv) 하나 이상의 송신 라인들 - 이들의 각각은 N 개의 스로우 접점들 중 두 개의 사이에 전기적으로 연결됨 -을 갖도록 1-N 스위치를 구성하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서, N은 1보다 큰 정수이다. 방법은, 전자기(EM) 신호를 생성하도록 구성되는 소스를 극 접점에 전기적으로 결합하는 단계, 첫 번째 로드를 첫 번째 스로우 접점에 전기적으로 결합하는 단계, 및 극 접점을 N 개의 스로우 접점들 중 하나에 전기적으로 결합하도록 극 암을 조작하는 단계를 더 포함할 수 있다.
방법은, 두 번째 로드를 마지막 스로우 접점에 전기적으로 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은, EM 신호가 하나 이상의 송신 라인들 중 M 개를 통해 첫 번째 로드로 전파되도록 하는 단계, 및 EM 신호가 하나 이상의 송신 라인들 중 N-M 개를 통해 두 번째 로드로 전파되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있고, M은 0 이상의 정수이다. 방법은, 극 접점을 한 번에 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만 선택적으로 전기적으로 결합하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 방법은, 극 접점을 동시에 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 방법은, 극 접점을 (i) N 개의 스로우 접점들 중 어느 것에도 선택적으로 전기적으로 결합하지 않거나, (ii) 한 번에 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만, 또는 (iii) 동시에 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, 안테나 어레이 피드 시스템(antenna array feed system)은 적어도 하나의 열(column)의 방사 엘리먼트들(radiating elements)을 갖는 안테나 어레이, 및 전자기(EM) 신호를 안테나 어레이에 분배하도록 구성되는 적어도 하나의 지연 시프트 네트워크를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 지연 시프트 네트워크는 적어도 하나의 1-N 스위치, 및 하나 이상의 송신 라인들을 포함할 수 있고, 이들의 각각은 1-N 스위치의 N 개의 스로우 접점들 중 두 개의 사이에 전기적으로 연결된다. 안테나 어레이의 방사 엘리먼트들의 각각은 적어도 하나의 1-N 스위치의 스로우 접점에 전기적으로 결합될 수 있으며, 따라서, 각 방사 엘리먼트가 하나 이상의 송신 라인들의 종점(end point)에 배치된다.
일 실시예에서, 1-N 스위치는 EM 신호를 한 번에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성될 수 있다. 1-N 스위치는 EM 신호를 동시에 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성될 수 있다. 1-N 스위치는 EM 신호를 (i) N 개의 스로우 접점들 중 어느 것에도 선택적으로 전기적으로 결합하지 않거나, (ii) 한 번에 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만, 또는 (iii) 동시에 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성될 수 있다.
안테나 어레이는 적어도 두 개의 열들의 방사 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 지연 시프트 네트워크는 각 열의 엘리먼트들이 동일한 차동 지연 패턴을 경험하도록, EM 신호를 상기 적어도 두 개의 열들의 방사 엘리먼트들에 분배하도록 구성될 수 있다. 안테나 어레이는 적어도 두 개의 열들의 방사 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 지연 시프트 네트워크는 각 열의 엘리먼트들이 상이한 차동 지연 패턴들을 경험하도록, EM 신호를 적어도 두 개의 열들의 방사 엘리먼트들에 분배하도록 구성될 수 있다.
본 발명 또는 출원 파일은 컬러로 실행되는 적어도 하나의 도면을 포함한다. 컬러 도면들을 갖는 본 특허 또는 특허 출원 간행물의 사본들은 요청 및 필요한 수수료의 지불 시 특허청에서 제공될 것이다.
전술된 내용은, 유사한 참조 부호들이 상이한 도면들 전체에 걸쳐 동일한 부분들을 지칭하는 첨부되는 도면들에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예들의 다음의 보다 특정한 설명으로부터 명백할 것이다. 도면들은 반드시 축척에 맞춰진 것은 아니며, 대신에 실시예들을 설명하는 중점을 둔다.
도 1은 기존 기술 예의 위상 어레이 안테나 시스템을 도시한다.
도 2는 기존 기술 예의 가변 위상 시프터를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 예시적인 실시예의 차동 지연 시프터를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 차종 지연 시프터의 예시적인 시뮬레이션 모델을 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 시뮬레이션 모델과 연관되는 시뮬레이션 결과들을 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 대안적인 실시예의 차동 지연 시프터를 나타낸다.
도 7은 다중 엘리먼트 어레이의 두 개의 축들을 조정하는 데 사용될 수 있는 지연 시프트들의 예시적인 캐스케이드 네트워크(cascaded network)를 도시한다.
예시적인 실시예들에 대한 설명이 다음과 같다.
설명되는 실시예들은 전자기(EM) 신호 소스로부터 로드까지 이산 시간 지연 경로들(discrete time delay paths)을 제공할 수 있는 차동 참 시간 지연 시프터(differential true time delay shifter)에 관한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 예시적인 실시예의 차동 지연 시프터를 도시하고 있으며, 차동 지연 시프터는 단일-극(single-pole), 4-스로우 스위치(102), 제1 송신 라인(104), 제2 송신 라인(106), 및 제3 송신 라인(108)을 포함한다. 스위치(102)는 극 암(112)에 전기적으로 결합되는 극(110)을 포함할 수 있으며, 극 암(112)은 극(112)을 제1 접점(114), 제2 접점(116), 제3 접점(118), 및 제4 접점(120) 중 하나에 선택적으로 (전기적으로) 결합하도록 구성된다. 제1 송신 라인(104)(TL1)은 제1 접점(114)과 제2 접점(116)의 사이에 전기적으로 결합된다. 제2 송신 라인(106)은 제2 접점(116)과 제3 접점(118)의 사이에 전기적으로 결합된다. 제3 송신 라인(108)은 제3 접점(118)과 제4 접점(120)의 사이에 전기적으로 결합된다. 소스(122)(S1)는 극(110)에 전기적으로 결합되고, 제1 로드(L1)(124)는 제1 접점(114)에 전기적으로 결합되며, 제2 로드(L2)(126)는 제4 접점(120)에 전기적으로 결합된다.
스위치(102)가 극(110)을 제1 접점(114)에 전기적으로 결합할 때, 송신 경로는 (i) 소스(122)로부터 제1 로드(124)로 직접 존재하고, (ii) 소스(122)로부터 송신 라인들(TL1(104), TL2(106), 및 TL3(108))을 통해 제2 로드(126)로 존재한다.
스위치(102)가 극(110)을 제2 접점(116)에 전기적으로 결합할 때, 송신 경로는 (i) 소스(122)로부터 송신 라인(TL1(104))을 통해 제1 로드(124)로 존재하고, (ii) 소스(122)로부터 송신 라인들(TL2(106) 및 TL3(108))을 통해 제2 로드(126)로 존재한다.
스위치(102)가 극(110)을 제3 접점(116)에 전기적으로 결합할 때, 송신 경로는 (i) 소스(122)로부터 송신 라인들(TL1(104) 및 TL2(106))을 통해 제1 로드(124)로 존재하고, (ii) 소스(122)로부터 송신 라인(TL3(108))을 통해 제2 로드(126)로 존재한다.
스위치(102)가 극(110)을 제4 접점(120)에 전기적으로 결합할 때, 송신 경로는 (i) 소스(122)로부터 송신 라인들(TL1(104), TL2(106), 및 TL3(108))을 통해 제1 로드(124)로 존재하고, (ii) 소스(122)로부터 제2 로드(126)로 직접 존재한다.
스위치(102)를 상술된 네 개의 상태들 중 하나로 설정함으로써, 소스(122)로부터 제1 로드(124)로의 송신 경로는 TL1, TL1+TL2, 또는 TL1+TL2+TL3이 되도록 구성될 수 있고, 소스(122)로부터 제2 로드(126)로의 송신 경로는 TL3, TL2+TL3, 또는 TL1+TL2+TL3이 되도록 구성될 수 있다. 각 송신 라인(TL1(104), TL2(106) 및 TL3(108))은 그 송신 라인을 통해 전파되는 신호의 시간 지연을 구현한다. 지연은 송신 라인의 길이를 송신 라인을 통한 신호의 전파 속도로 나눈 값과 같다. 전파되는 신호의 결과적인 위상 지연은 신호의 주파수(파장)에 따라 다르다. 예를 들어, 24 mm(0.024 m)인 송신 라인은, 전파 속도가 c=3x108이라고 가정할 때, 0.024 m/(3x108 m/x)=80 ps의 시간 지연을 생성한다. 0.5 ns의 파장을 갖는 2 GHz의 전파되는 신호의 경우, 80 ps의 시간 지연은 대략 58 도의 위상 지연에 대응한다. 따라서, 특정 세트의 스위치-선택(switch-selected) 송신 경로들로 인한 시간 지연은 대응하는 위상 지연을 생성한다. 스위치(102)는 제5 상태를 특징으로 할 수 있으며, 여기서, 극은 스로우 접점들 중 어느 것에도 전기적으로 결합되지 않고, 극은 스로우 접점들로부터 전기적으로 격리된다.
상기의 예는 본 발명의 개념을 설명하기 위해 제공되며, 제한하려는 것이 아니다. 본 발명의 실시예들은 임의의 수의 스로우들을 이용할 수 있다(예: 단일-극, N-스로우 스위치, 여기서, N은 정수임). 스위치의 스로우 접점들 사이의 송신 라인들(예: TL1, TL2, TL3)은 임의의 길이일 수 있으며, 반드시 같을 필요는 없다. 송신 라인들의 길이들은 특성 스위치 설정에 대해 원하는 전파 지연을 구현하기에 적절하게 선택될 수 있다. 추가적인 송신 라인 세그먼트들(매칭 세그먼트들)은 (i) 송신 라인들의 사이, (ii) 스위치(102)로부터 송신 라인들로, (iii) 소스로부터 스위치로, 및 (iv) 송신 라인들로부터 로드들로의 임피던스 매칭을 제공하기 위해 차동 지연 시프터에 포함될 수 있다. 매칭 세그먼트들은 소스(122)로부터 로드들(124, 126)로의 송신 경로에 길이를 추가할 수 있으며, 이는 상술된 바와 같이 로드에서의 위상 지연의 증가에 대응한다.
도 3과 관련하여 상술된 예시적인 실시예를 참조하면, TL1의 길이=TL2의 길이=TL3의 길이=24 mm이고, S1에 의해 구동되는 신호는 0 내지 4 GHz의 범위에 있는 주파수를 갖는다고 가정한다. 스위치(112)가 극(110)을 제1 접점(114)에 연결할 때, S1(122)과 L1(124)에서의 신호 사이의 시간 지연 차이는 0 pS일 것이고, S1(122)과 L2(126)에서의 신호 사이의 시간 차이는 대략 240 pS일 것이다. 스위치(102)가 극(110)을 제2 접점(114)에 연결할 때, S1(122)과 L1(124)에서의 신호 사이의 시간 차이는 대략 80 pS이고, S1(122)과 L2(126)에서의 신호 사이의 시간 차이는 대략 160 pS일 것이다. 스위치(102)가 극(110)을 제3 접점(116)에 연결할 때, S1(122)과 L1(124)에서의 신호 사이의 시간 차이는 대략 160 pS이고, S1(122)과 L2(126)에서의 신호 사이의 시간 차이는 대략 80 pS일 것이다. 스위치(102)가 극(110)을 제4 접점(118)에 연결할 때, S1(122)과 L1(124)에서의 신호 사이의 시간 차이는 대략 240 pS이고, S1(122)과 L2(126)에서의 신호 사이의 시간 차이는 대략 0 pS일 것이다. 상술된 예시적인 구현 실시예는 표 1로 요약된다.
스위치 위치 (S1에 대한) L1에서의 시간 지연 (S1에 대한) L2에서의 시간 지연
제1 접점 0 pS 240 pS
제2 접점 80 pS 160 pS
제3 접점 160 pS 80 pS
제4 접점 240 pS 0 pS
도 4는 소스(P3)(222)로부터의 신호를 제1 로드(P1)(224) 및 제2 로드(P2)(226)로 분배하는 1-극, 4-스로우 스위치(202)를 포함하는 차동 지연 시프터의 예시적인 시뮬레이션 모델을 도시하고 있다. 이 예시적인 실시예에서 제1 및 제2 로드들(224, 226)이 100 ohm 임피던스 로드들인 것으로 도시되고, 소스(222)가 50 ohm 임피던스 로드인 것으로 도시되지만, 이러한 특정 값들은 예시들일 뿐이며 제한하려는 것이 아니다. 이 예시적인 시뮬레이션 모델의 스위치(202)는 멘로 마이크로시스템스 사(Menlo Microsystems, Inc.)의 MM5130 스위치이며, 이는 단일-극, 4-스로우 스위칭 기능을 특징으로 한다. 제1 송신 라인(204)은 12 mm, 100 ohm의 송신 라인(line8), 및 Z=zm의 임피던스(매칭 임피던스) 및 lm의 길이(매칭 길이)를 각각 갖는 두 개의 매칭 세그먼트들(Line9 및 Line3)을 포함한다. 제2 송신 라인(206)은 12 mm, 100 ohm의 송신 라인(line5), 및 두 개의 매칭 세그먼트들(Line1 및 Line2)을 포함한다. 제3 송신 라인(208)은 12 mm, 100 ohm의 송신 라인(line7), 및 두 개의 매칭 세그먼트들(Line4 및 Line11)을 포함한다. 매칭 세그먼트(230)는 제1 로드(224)를 제1 세그먼트(204) 및 스위치(202)에 매칭시킨다. 매칭 세그먼트(232)는 제2 로드(226)를 제3 세그먼트(208) 및 스위치(202)에 매칭시킨다. 매칭 세그먼트(234)는 소스(222)를 스위치(202)에 매칭시킨다. 도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 시뮬레이션 모델과 연관되는 시뮬레이션 결과들을 나타낸다. 도 5a는 소스(222)와 제1 로드(224) 사이의 송신 손실(transmission loss)(502)(dB(S[2,3])) 및 소스(222)와 제2 로드(226) 사이의 송신 손실(504)(dB(S[3,1]))을 도시하고 있으며, 파워의 균등 분할(even split)(3 dB)에 가깝게 보인다. 도 5b는 네 개의 스위치 위치들(506, 508, 510, 및 512)의 각각에 대해, 주파수의 함수로서, 제1 로드(224)와 제2 로드(226) 사이의 시간 지연 차이를 도시하고 있다.
설명되는 실시예들은 도 2와 관련하여 설명된 와이퍼 암 위상 시프터의 이산 또는 양자화된 버전에 관한 것이다. 그러나, 설명되는 실시예들은 고주파수(예: 1 GHz 초과)에서 실질적으로 개선된 성능을 제공한다.
더 많은 수의 스로우 접점들(예: 8, 16, 또는 32 개의 스로우 접점들)을 갖는 단일 스위치 디바이스가 대안적으로 사용될 수 있지만, 더 작은 스위치들(예: 도 3 및 도 4에 도시된 예시적인 실시예들에 사용되는 1-극, 4-스로우 스위치)은 도 6a 및 도 6b의 예시적인 실시예들에 도시된 바와 같은 더 큰 스위치들을 형성하기 위해 조합될 수 있다. 도 6a는 선택될 수 있는 위상 지연들의 수를 증가시키는, 대응하여 더 많은 수의 송신 라인들을 갖는 1-극, 8-스로우 스위치를 효과적으로 형성하기 위해 조합되는 두 개의 1-극, 4-스로우 스위치들을 도시하고 있다. 이와 유사하게, 도 6b는 1-극, 16-스로우 스위치를 효과적으로 형성하기 위해 조합되는 네 개의 1-극, 4-스로우 스위치들을 도시하고 있다. 도 6a 및 도 6b의 예시적인 실시예들에 도시된 바와 같은 구성들은, 각 개별 스위치가 모든 스로우 접점들로부터 극 접점을 격리시키는 제5 "무접점(no contact)" 상태가 될 수 있어야 하며, 따라서, 임의의 주어진 시간에, 하나의 스위치만이 활성화되어, 그 극 접점을 스로우 접점에 전기적으로 연결한다.
상술된 바와 같이, 일부 실시예들은 주어진 시간에 활성화되는 하나의 스위치만을 제공할 수 있지만, 대안적인 실시예들은 주어진 시간에 둘 이상의 스위치를 닫는 시스템 이점을 이용할 수 있으며, 이는 하나의 스위치만이 활성화될 때 이용할 수 없는 추가적인 위상 상태들을 생성할 수 있다. 이와 유사하게, 활성화되는 스위치들이 없는 구성은 안테나 엘리먼트들을 분리할 수 있으며, 이로써, 적어도 하나의 엘리먼트가 송신 소스에 연결될 때 이용할 수 없는 새로운 안테나 패턴들을 생성할 수 있다.
여기에 설명되는 이산(즉, 양자화된) 버전의 위상 시프터는 상술된 바와 같이 하나 이상의 스위치 활성화를 구현하는 데 사용될 수 있지만, 실제 와이퍼 암 위상 시프터는 유사한 상태를 용이하게 할 수 없다. 다시 말해서, 기존 기술의 와이퍼 암 위상 시프터는 한 번에 하나의 와이퍼 위치만을 구현할 수 있으며, 이는 설명되는 실시예의 이산 위상 시프터의 하나의 스위치 활성화에 대응한다. 기계식 와이퍼 암 위상 시프터는 동시에 지연 라인의 견인 지점들(tow points)과 접촉할 수 없다. 따라서, 이산 위상 시프터의 하나 이상의 스위치의 구현은 기존 기술에서 고려되지 않았고, 고려될 수도 없었다.
닫히는 두 개의 스위치 경로들은 송신 라인의 인접한 노드들에 동시에 연결되므로, 이러한 노드들 사이의 송신 라인의 섹션은 회로의 기생 엘리먼트가 된다. 이는 인접한 노드들 사이의 루프 길이 절반과 임피던스(Zo/2)를 갖는 개방 회로 스터브 라인으로 간주될 수 있으며, 여기서, Zo는 관통 송신 라인의 임피던스이다. 지연 루프의 길이가 대략 1/4 파장 이하인 한(90 도의 위상 단계에 해당함), 개방 회로 스터브의 기생 효과는 쉽게 조정될 수 있다. 90 도보다 큰 위상 단계들의 경우, 이 기술의 효율성이 저하된다. 실제로, 위상 단계들은 일반적으로 90도 미만이므로, 이는 중요한 제한이 아니다.
여기에 설명되는 바와 같은 차동 지연 시프트 네트워크는 안테나 엘리먼트들의 어레이의 단일 축에서 조절 또는 빔 조정을 제공하는 것으로 제한되지 않는다. 도 7의 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이, 지연 시프트들의 캐스케이드 네트워크는 각각 네 개의 엘리먼트들로 이루어지는 두 개의 열들을 갖는 다중 엘리먼트 어레이(702)의 두 개의 축들을 조정하는 데 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 방위각(azimuth)과 고도가 모두 조절된다. 제1 지연 시프트 네트워크(704)는 개별 열들의 엘리먼트들에 공급하는 상대적인 신호 지연이 제어되도록 하며, 이로써, 방위각 빔 조정을 제공한다. 각 열 내에서, RF 신호(705)에 의해 구동되는 추가적인 지연 시프트 네트워크들은 고도 빔 조정을 제공한다. 제1 지연 시프트 네트워크(704)로부터의 제1 출력 RF 신호(707a)는 제1 커플러(742)로 제공되고, 제1 커플러(742)는 제1 출력 RF 신호(707a)를 분할하여, 그 신호의 버전들을 제1 외부 고도 지연 시프트 네트워크(706) 및 제1 내부 고도 지연 시프트 네트워크(708)로 분배한다. 제21지연 시프트 네트워크(704)로부터의 제2 출력 RF 신호(707a)는 제2 커플러(744)로 제공되고, 제2 커플러(744)는 제2 출력 RF 신호(707b)를 분할하여, 그 신호의 버전들을 제2 외부 고도 지연 시프트 네트워크(712) 및 제2 내부 고도 지연 시프트 네트워크(710)로 분배한다.
각 열에 네 개의 방사 엘리먼트들을 갖는 예시적인 실시예에서, 각 열은 두 개의 외부 엘리먼트들(예: 제1 열의 엘리먼트(720) 및 엘리먼트(728), 및 제2 열의 엘리먼트(730) 및 엘리먼트(738)), 및 두 개의 내부 엘리먼트들(예: 제1 열의 엘리먼트(722) 및 엘리먼트(724), 및 제2 열의 엘리먼트(732) 및 엘리먼트(734))을 포함한다. 제1 외부 고도 지연 시프트 네트워크(706)는 제1 열의 두 개의 외부 고도 엘리먼트들(720, 728)을 구동하고, 제2 외부 고도 지연 시프트 네트워크(712)는 제2 열의 두 개의 외부 고도 엘리먼트들(730, 738)을 구동한다. 이와 유사하게, 제1 내부 고도 지연 시프트 네트워크(708)는 제1 열의 두 개의 내부 고도 엘리먼트들(722, 724)을 구동하고, 제2 내부 고도 지연 시프트 네트워크(710)는 제2 열의 두 개의 외부 고도 엘리먼트들(732, 734)을 구동한다.
일반적으로, 개별 열들은 동일한 차동 지연을 경험하도록 제어되지만, 지연 시프터들을 개별적으로 조절함으로써, 필요한 방사 패턴들에 따라, 열들이 상이한 고도들로 설정될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 낮은 기생의, 모든 직렬 스위치 엘리먼트들을 갖는 초소형 전자 기계 시스템(Micro-Electro-Mechanical System; MEMS)으로 스위치(102)를 구현할 수 있다(예: 여기에 설명되는 MM5130 스위치). 이러한 MEMS 스위치는 션트(shunt) 회로 엘리먼트들을 통합하는 기존의 솔리드 스테이트(solid-state) 스위치들을 사용하는 것보다 회로의 구현을 훨씬 간단하게 만든다. MEMS 스위치의 사용이 특정 이점들을 제공할 수 있지만, 이러한 MEMS 스위치 기반 아키텍처의 예시적인 사용은 제한되도록 의도되지 않는다.
배치되는 안테나 설비들은 일반적으로 주파수 분할 이중화(frequency-division duplex; FDD)로 동작하기 때문에, 여기에 설명되는 차동 지연 시프터의 스위치 기반 실시예들은 기존 기술에서 설명되지 않는다. FDD 시스템은 신호들을 동시에 송신 및 수신할 수 있으므로, 수동 상호 변조(passive intermodulation; PIM)를 제어하기 위해 비선형성들이 완화되어야 한다. 옴 스위치 접점들(ohmic switch contacts)은 상당한 비선형들을 생성하고, 결과적으로 허용할 수 없을 정도로 높은 PIM 값들을 생성할 수 있기 때문에, 스위치 기반 위상 시프터들은 일반적으로 여기에 설명되는 바와 같이 용량-결합(capacitively-coupled) 슬라이더들로 구현되었다. 따라서, 스위치 기반 위상 시프터 아키텍처들은 그 비선형성들 및 FDD 시스템과의 비호환성 때문에 안테나 설비들에 고려되지 않는다.
새로운 셀룰러 아키텍처들(예: 5G 시스템들)은 EM 신호들을 동시에 송신 및 수신하지 않는 시간 분할 이중화(time-division duplex; TDD)를 이용할 수 있기 때문에, 여기에 설명되는 스위치 기반 차동 지연 시프터 실시예들은 안테나 하향 기울기 애플리케이션들을 위한 실질적인 유용성을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들이 특히 도시되고 설명되었지만, 첨부되는 청구범위에 의해 포함되는 실시예들의 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항이 다양한 변경될 수 있음이 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 이해될 것이다.

Claims (20)

  1. 차동 시간 지연 시프터에 있어서,
    1-N(1-to-N) 스위치 - 여기서, N은 1보다 큰 정수이고, 상기 1-N 스위치는 극 접점(pole contact), N 개의 스로우 접점들(throw contacts), 및 상기 극 접점을 상기 N 개의 스로우 접점들 중 0 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는 극 암(pole arm)을 갖고, 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나는 상기 1-N 스위치의 첫 번째 위치에서 첫 번째 스로우 접점이고 상기 1-N 스위치의 마지막 위치에서 마지막 스로우 접점임 -;
    하나 이상의 송신 라인들 - 이들의 각각은 상기 N 개의 스로우 접점들 중 두 개의 사이에 각각 전기적으로 연결됨 -;
    전자기(EM) 신호를 생성하도록 구성되는 소스 - 상기 소스는 상기 EM 신호를 상기 극 접점에 전달하기 위해 상기 극 접점에 전기적으로 결합됨 -; 및
    하나 이상의 로드들 - 이들 중 첫 번째는 상기 첫 번째 스로우 접점에 전기적으로 결합됨 -
    을 포함하는,
    차동 시간 지연 시프터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 로드들 중 두 번째는 상기 마지막 스로우 접점에 전기적으로 결합되는,
    차동 시간 지연 시프터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 1-N 스위치의 스위치 위치는 (i) 상기 EM 신호가 상기 하나 이상의 송신 라인들 중 M 개를 통해 상기 첫 번째 로드로 전파되도록 하고, (ii) 상기 EM 신호가 상기 하나 이상의 송신 라인들 중 N-M 개를 통해 상기 두 번째 로드로 전파되도록 하며, M은 0 이상의 정수인,
    차동 시간 지연 시프터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 M 개의 송신 라인들은 상기 N-M 개의 송신 라인들과 다른,
    차동 시간 지연 시프터.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 극 암은 상기 극 접점을 한 번에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는,
    차동 시간 지연 시프터.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 극 암은 상기 극 접점을 동시에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는,
    차동 시간 지연 시프터.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 극 암은 상기 극 접점을 (i) 상기 N 개의 스로우 접점들 중 어느 것에도 선택적으로 전기적으로 결합하지 않거나, (ii) 한 번에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만, 또는 (iii) 동시에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는,
    차동 시간 지연 시프터.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 스위치, 상기 로드, 상기 소스, 및 상기 하나 이상의 송신 라인들 중 하나의 임피던스를 상기 스위치, 상기 로드, 상기 소스, 및 상기 하나 이상의 송신 라인들 중 다른 하나의 임피던스에 매칭하도록 구성되는 하나 이상의 매칭 컴포넌트들
    을 더 포함하는,
    차동 시간 지연 시프터.
  9. 전자기(EM) 신호에 시간 지연(time delay)을 적용하는 방법에 있어서,
    1-N 스위치를 구성하는 단계 - 여기서, N은 1보다 큰 정수이고,
    상기 1-N 스위치는,
    (i) 극 접점;
    (ii) N 개의 스로우 접점들;
    (iii) 상기 극 접점을 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는 극 암 - 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나는 상기 1-N 스위치의 첫 번째 위치에서 첫 번째 스로우 접점이고, 상기 1-N 스위치의 마지막 위치에서 마지막 스로우 접점임 -; 및
    (iv) 하나 이상의 송신 라인들 - 이들의 각각은 상기 N 개의 스로우 접점들 중 두 개의 사이에 전기적으로 연결됨 -
    을 가짐 -;
    상기 전자기(EM) 신호를 생성하도록 구성되는 소스를 상기 극 접점에 전기적으로 결합하는 단계;
    첫 번째 로드를 상기 첫 번째 스로우 접점에 전기적으로 결합하는 단계; 및
    상기 극 접점을 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나에 전기적으로 결합하도록 상기 극 암을 조작하는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    두 번째 로드를 상기 마지막 스로우 접점에 전기적으로 결합하는 단계
    를 더 포함하는,
    방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 EM 신호가 상기 하나 이상의 송신 라인들 중 M 개를 통해 상기 첫 번째 로드로 전파되도록 하는 단계, 및
    상기 EM 신호가 상기 하나 이상의 송신 라인들 중 N-M 개를 통해 상기 두 번째 로드로 전파되도록 하는 단계
    를 더 포함하고,
    M은 0 이상의 정수인,
    방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 극 접점을 한 번에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만 선택적으로 전기적으로 결합하는 단계
    를 더 포함하는,
    방법.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 극 접점을 동시에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하는 단계
    를 더 포함하는,
    방법.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 극 접점을 (i) 상기 N 개의 스로우 접점들 중 어느 것에도 선택적으로 전기적으로 결합하지 않거나, (ii) 한 번에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만, 또는 (iii) 동시에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하는 단계
    를 더 포함하는,
    방법.
  15. 안테나 어레이 피드 시스템(antenna array feed system)에 있어서,
    적어도 하나의 열(column)의 방사 엘리먼트들(radiating elements)을 갖는 안테나 어레이; 및
    전자기(EM) 신호를 상기 안테나 어레이에 분배하도록 구성되는 적어도 하나의 지연 시프트 네트워크
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 지연 시프트 네트워크는 (i) 적어도 하나의 1-N 스위치, 및 (ii) 하나 이상의 송신 라인들 - 이들의 각각은 상기 1-N 스위치의 N 개의 스로우 접점들 중 두 개의 사이에 전기적으로 연결됨 -을 포함하고,
    상기 안테나 어레이의 상기 방사 엘리먼트들의 각각은 상기 적어도 하나의 1-N 스위치의 스로우 접점에 전기적으로 결합되며, 따라서, 각 방사 엘리먼트가 상기 하나 이상의 송신 라인들의 종점(end point)에 배치되는,
    안테나 어레이 피드 시스템.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 1-N 스위치는 상기 EM 신호를 한 번에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는,
    안테나 어레이 피드 시스템.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 1-N 스위치는 상기 EM 신호를 동시에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는,
    안테나 어레이 피드 시스템.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 1-N 스위치는 상기 EM 신호를 (i) 상기 N 개의 스로우 접점들 중 어느 것에도 선택적으로 전기적으로 결합하지 않거나, (ii) 한 번에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 하나에만, 또는 (iii) 동시에 상기 N 개의 스로우 접점들 중 두 개 이상에 선택적으로 전기적으로 결합하도록 구성되는,
    안테나 어레이 피드 시스템.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 안테나 어레이는 적어도 두 개의 열들의 방사 엘리먼트들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 지연 시프트 네트워크는 각 열의 엘리먼트들이 동일한 차동 지연 패턴을 경험하도록, 상기 EM 신호를 상기 적어도 두 개의 열들의 방사 엘리먼트들에 분배하도록 구성되는,
    안테나 어레이 피드 시스템.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 안테나 어레이는 적어도 두 개의 열들의 방사 엘리먼트들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 지연 시프트 네트워크는 각 열의 엘리먼트들이 상이한 차동 지연 패턴들을 경험하도록, 상기 EM 신호를 상기 적어도 두 개의 열들의 방사 엘리먼트들에 분배하도록 구성되는,
    안테나 어레이 피드 시스템.
KR1020227023520A 2019-12-17 2020-12-16 차동 시간 지연 시프터 장치 및 방법 KR20220119401A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962949152P 2019-12-17 2019-12-17
US62/949,152 2019-12-17
PCT/US2020/065420 WO2021127049A1 (en) 2019-12-17 2020-12-16 Differential time delay shifter apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220119401A true KR20220119401A (ko) 2022-08-29

Family

ID=74561984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227023520A KR20220119401A (ko) 2019-12-17 2020-12-16 차동 시간 지연 시프터 장치 및 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11682834B2 (ko)
EP (1) EP4078844A1 (ko)
JP (1) JP2023507969A (ko)
KR (1) KR20220119401A (ko)
CN (1) CN115004571A (ko)
WO (1) WO2021127049A1 (ko)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09199902A (ja) * 1996-01-18 1997-07-31 Nec Corp 回路選択装置
US6600294B1 (en) * 2002-01-23 2003-07-29 Tyco Electronics Corp. Switched reactance phase shifters
EP1797650B1 (en) * 2004-10-07 2011-12-07 Telecom Italia S.p.A. Variable delay transmit diversity
US8411795B2 (en) * 2007-09-19 2013-04-02 Powerwave Technologies, Inc. High power high linearity digital phase shifter
EP2717382B1 (en) * 2012-10-05 2019-01-02 Nxp B.V. A phased array antenna and associated methods
CN104993193B (zh) * 2015-07-28 2018-04-27 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种混合型mems移相器
US10432283B2 (en) * 2016-03-07 2019-10-01 Satixfy Uk Limited Digital beam forming system and method
JP2019140594A (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 三菱電機株式会社 アレーアンテナ装置及びビーム形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210273330A1 (en) 2021-09-02
JP2023507969A (ja) 2023-02-28
WO2021127049A1 (en) 2021-06-24
CN115004571A (zh) 2022-09-02
US11682834B2 (en) 2023-06-20
EP4078844A1 (en) 2022-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3105820B1 (en) A reconfigurable radio frequency aperture
US7609205B2 (en) Electrically steerable phased array antenna system
US6624720B1 (en) Micro electro-mechanical system (MEMS) transfer switch for wideband device
CN109659706B (zh) 一种应用于5g移动终端的低成本波束扫描天线
US10158176B2 (en) Patch antenna having programmable frequency and polarization
CN211126042U (zh) 一种双极化多层贴片滤波天线及通信设备
KR101129231B1 (ko) 급전선로 스위칭이 가능한 안테나 구조체
KR101263927B1 (ko) 스위치-라인 형태의 반사부하를 이용한 반사형 위상변환기
US20200212566A1 (en) Dual band beam generator
KR101080893B1 (ko) 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 페이즈 쉬프터, 지연 소자
KR20220119401A (ko) 차동 시간 지연 시프터 장치 및 방법
KR101151984B1 (ko) 슬로우 웨이브 구조를 이용하는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자
CN110459838A (zh) 移相器、相控阵天线设备以及移相方法
CN111819734A (zh) 波束可控天线设备、系统和方法
JP6565838B2 (ja) 導波管型可変移相器および導波管スロットアレーアンテナ装置
KR101172185B1 (ko) 분배 구조를 가지는 엔포트 피딩 시스템 및 이에 포함된 피딩 소자
Orakwue et al. Cascaded Butler matrix with two-dimensional beam scanning capability at 28 GHz for 5G wireless system
US12009603B2 (en) Bias tee circuit and calibration board for base station antenna
KR101409541B1 (ko) 슬롯을 이용하여 광대역을 구현하는 엔포트 피딩 시스템
TW202025645A (zh) 雙頻波束產生器
CN113708083B (zh) 一种宽带可重构天线馈电系统及电子设备
KR101211195B1 (ko) 슬로우 웨이브 구조를 이용하는 엔포트 급전 시스템 및 이에 포함된 급전 소자
JP2005536955A (ja) 一定減衰のコプラナー移相器
RU2719571C1 (ru) Многофункциональный коммутатор для миллиметрового диапазона
Zhu et al. A KA-band Multi-beam Antenna Based on The Butler Matrix Beamforming Network

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination