KR20220127333A - 다중 빔 안테나 - Google Patents

다중 빔 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR20220127333A
KR20220127333A KR1020227029710A KR20227029710A KR20220127333A KR 20220127333 A KR20220127333 A KR 20220127333A KR 1020227029710 A KR1020227029710 A KR 1020227029710A KR 20227029710 A KR20227029710 A KR 20227029710A KR 20220127333 A KR20220127333 A KR 20220127333A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
guiding device
antenna element
antenna
pole
substrate
Prior art date
Application number
KR1020227029710A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102684477B1 (ko
Inventor
롱 콩
민 위
이 첸
Original Assignee
후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
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 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 filed Critical 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20220127333A publication Critical patent/KR20220127333A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102684477B1 publication Critical patent/KR102684477B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/28Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements
    • H01Q19/30Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using a secondary device in the form of two or more substantially straight conductive elements the primary active element being centre-fed and substantially straight, e.g. Yagi antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/18Reflecting surfaces; Equivalent structures comprising plurality of mutually inclined plane surfaces, e.g. corner reflector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/18Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 출원의 실시예는 다중 빔 안테나를 개시한다. 다중 빔 안테나는 일단에서만 급전함으로써 적어도 두 방향으로 빔 커버리지를 구현할 수 있다. 복잡한 급전망을 배치할 필요가 없어 다중 빔 안테나의 소형화가 용이하다. 본 출원의 실시예에서 다중 빔 안테나는 기판, 안테나 소자, 제1 가이딩 장치 및 제2 가이딩 장치를 포함한다. 안테나 소자, 제1 가이딩 장치 및 제2 가이딩 장치는 기판 상에 배치된다. 안테나 소자는 제1 극 및 제2 극을 포함한다. 제1 극은 급전 신호를 수신하도록 구성된다. 제2 극은 접지되어 있다. 제1 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제1 빔이 제1 방향으로 방사되도록 구성된다. 제2 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제2 빔이 제2 방향으로 방사될 수 있도록 구성된다. 안테나 소자의 위상 중심은 제1 축과 제2 축의 교차점에 위치한다. 제1 축은 제1 가이딩 장치의 위상 중심을 통과하고 제1 방향과 평행하다. 제2 축은 제2 가이딩 장치의 위상 중심을 통과하며 제2 방향과 평행하다.

Description

다중 빔 안테나
본 출원은 2020년 2월 4일 중국 국가지식재산관리국에 제출된 "다중 빔 안테나"라는 명칭의 중국 특허출원 번호 202010079798.9에 대한 우선권을 주장하며, 이는 그 전체가 참조로서 여기에 포함된다. 본 출원은 안테나 분야, 특히 다중 빔 안테나에 관한 것이다.
현대 통신 시스템의 급속한 발전으로 사람들은 통신 시스템의 통신 속도, 채널 용량, 데이터 처리량, 사용자 커버리지 및 기타 측면에 대한 요구사항을 점점 더 높여가고 있다. 통신 시스템의 가장 프론트 엔드 컴포넌트인 안테나도 더 많은 요구사항에 직면해 있다. 기존의 단일 빔 안테나는 일반적으로 하나의 메인 방사 방향만 가지고 있다. 안테나를 배치할 위치가 결정되면 메인 방사 방향도 결정된다. 따라서 동시에 여러 방향으로의 방사를 고려하기 어렵다.
단일 빔 안테나에 비해 다중 빔 안테나는 다수의 메인 방사 방향을 갖는다. 이것은 안테나의 커버리지 영역을 증가시킬 수 있고, 넓은 커버리지를 위한 기존 통신 시스템의 요구사항을 충족시킨다. 복수의 안테나를 결합하여, 예를 들어 어레이 안테나 형태로 안테나를 설계하여 서로 다른 방향으로 방사를 생성하는 것은 복수의 빔을 구현하는 방법이다. 그러나 어레이 안테나는 복잡한 급전망을 배치해야 하므로 전체 안테나 크기가 상대적으로 크다.
본 출원의 실시예는 다중 빔 안테나를 제공한다. 다중 빔 안테나는 일단에서만 급전함으로써 적어도 두 방향으로 빔 커버리지를 구현할 수 있다. 복잡한 급전망을 배치할 필요가 없어 다중 빔 안테나의 소형화가 용이하다.
제1 측면에 따르면, 본 출원의 실시예들에서 제공되는 다중 빔 안테나는 기판, 안테나 소자, 제1 가이딩 장치, 및 제2 가이딩 장치를 포함한다. 안테나 소자, 제1 가이딩 장치 및 제2 가이딩 장치는 기판 상에 배치된다. 안테나 소자는 제1 극 및 제2 극을 포함한다. 제1 극은 급전 신호(feeding signal)를 수신하도록 구성된다. 제2 극은 접지되어 있다. 제1 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제1 빔이 제1 방향으로 방사되도록 구성된다. 제2 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제2 빔이 제2 방향으로 방사될 수 있도록 구성된다. 안테나 소자의 위상 중심은 제1 축과 제2 축의 교차점에 위치한다. 제1 축은 제1 가이딩 장치의 위상 중심을 통과하고 제1 방향과 평행하다. 제2 축은 제2 가이딩 장치의 위상 중심을 통과하며 제2 방향과 평행하다.
이 구현에서, 제1 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제1 빔이 제1 방향으로 방사되도록 구성되고, 제2 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제2 빔이 제2 방향으로 방사할 수 있도록 구성된다. . 다중 빔 안테나는 일단에서만 급전함으로써 적어도 두 방향으로 빔 커버리지를 구현할 수 있다. 복잡한 급전망을 배치할 필요가 없어 다중 빔 안테나의 소형화가 용이하다.
선택적으로, 일부 가능한 구현들에서, 제1 가이딩 장치 및 제2 가이딩 장치 각각은 특정 방향으로의 안테나의 방사를 향상시키도록 구성된다. 구체적으로, 제1 가이딩 장치의 타입과 제2 가이딩 장치의 타입은 각각 도파기(director)와 반사기(reflector)를 포함한다. 반사기의 영향을 받는 빔 방사 방향은 반사기에서 안테나 소자로의 방향이다. 도파기의 영향을 받는 빔의 방사 방향은 안테나 소자에서 도파기로 향하는 방향이다. 예를 들어, 제1 가이딩 장치 및 제2 가이딩 장치는 둘 다 반사기 또는 도파기일 수 있거나, 하나는 반사기이고 다른 하나는 도파기일 수 있다. 이 구현에서, 복수의 특정 타입의 제1 가이딩 장치 및 제2 가이딩 장치가 제공되고 이로써 이 솔루션의 확장성을 향상시킨다.
선택적으로, 일부 가능한 구현에서, 다중 빔 안테나는 피더(feeder)를 더 포함한다. 제1 극은 기판의 제1 표면에 배치되고, 제2 극은 기판의 제2 표면에 배치된다. 구체적으로, 피더는 동축 케이블일 수 있다. 피더의 내부 도체는 제1 극에 연결되고 피더의 외부 도체는 제2 극에 연결되어 제1 극이 급전 신호를 수신하고 제2 극이 접지된다. 이 구현에서 안테나 소자를 피더에 연결하기 위한 특정 구현이 제공되어 이 솔루션의 구현 가능성을 향상시킨다.
선택적으로, 일부 가능한 구현에서, 다중 빔 안테나는 피더를 더 포함하고, 제1 극, 제2 극, 및 피더는 기판의 제1 표면 또는 기판의 제2 표면 상에 배치된다. 이 구현에서 안테나 소자를 피더에 연결하기 위한 또 다른 특정 구현이 제공되어 이 솔루션의 유연성을 향상시킨다.
선택적으로, 일부 가능한 구현에서, 제1 가이딩 장치는 기판의 제1 표면 또는 기판의 제2 표면 상에 배치되고, 제2 가이딩 장치는 기판의 제1 표면 또는 기판의 제2 표면 상에 배치된다. 이 구현에서, 제1 가이딩 장치 및 제2 가이드 장치는 기판의 동일한 표면 상에 배치될 수 있거나, 기판의 상이한 표면 상에 배치될 수 있으며, 이에 의해 본 출원의 구현을 풍부하게 한다.
선택적으로, 일부 가능한 구현에서, 안테나 소자는 제1 축과 제2 축 사이의 끼인각의 각 이등분선(angle bisector)을 따라 배치된다. 이 경우 두 빔의 이득 값은 근사치이다. 예를 들어, 안테나 소자가 각 이동분선과 겹치거나 안테나 소자가 각 이동분선에 대해 대칭이다. 또한, 대안적으로, 안테나 소자는 각 이동분선을 따라 배치되지 않을 수 있다. 예를 들어, 안테나 소자(102)가 자신의 위상 중심을 중심으로 회전한다면, 이에 따라 두 빔의 이득 값은 크게 다를 수 있다. 이 구현에서, 안테나 소자는 상이한 이득 요건을 충족해야 하는 실제 필요성에 기초하여 회전될 수 있다.
선택적으로, 일부 가능한 구현에서, 제1 축은 제2 축에 수직이다. 이 경우, 제1 가이딩 장치와 제2 가이딩 장치의 유도 전류 성분은 서로 직교하고, 두 개의 빔은 비간섭적으로 중첩되며, 두 개의 빔은 가장 높은 독립성을 갖는다. 물론, 제1 축과 제2 축 사이의 끼인각은 90도가 아닐 수 있으며, 이에 따라 이 솔루션의 확장성이 향상된다.
선택적으로, 일부 가능한 구현들에서, 안테나 소자의 공진 길이는 제1 가이딩 장치의 길이 및 제2 가이딩 장치의 길이와 상이하다. 반사기의 길이는 안테나 소자의 공진 길이보다 길다. 도파기의 길이는 안테나 소자의 공진 길이보다 짧다.
선택적으로, 일부 가능한 구현에서, 다중 빔 안테나는 제3 가이딩 장치 및 제4 가이딩 장치를 더 포함한다. 제3 가이딩 장치의 타입과 제4 가이딩 장치의 타입은 각각 도파기와 반사기를 포함한다. 제3 가이딩 장치는 제1 빔이 제1 방향으로 방사될 수 있도록 구성된다. 제4 가이딩 장치는 제2 빔이 제2 방향으로 방사될 수 있도록 구성된다. 안테나 소자는 제1 가이딩 장치와 제3 가이딩 장치 사이에 위치된다. 안테나 소자는 제2 가이딩 장치와 제4 가이딩 장치 사이에 위치된다. 이 구현에서, 제3 가이딩 장치 및 제4 가이딩 장치를 배치하는 것은 제1 방향의 제1 빔의 이득 효과 및 제2 방향의 제2 빔의 이득 효과를 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 일부 가능한 구현에서, 제1 가이딩 장치(103)가 도파기인 경우, 제1 빔의 이득을 증가시키기 위해 적어도 하나의 추가 도파기가 제1 방향을 따라 제1 가이드 장치(103)와 나란히 추가로 배치될 수 있다. . 유사하게, 제2 가이딩 장치(104)가 도파기인 경우, 제2 빔의 이득을 증가시키기 위해 적어도 하나의 추가 도파기가 제2 방향을 따라 제2 가이딩 장치(104)와 나란히 더 배치될 수 있다.
본 출원의 실시예가 다음과 같은 이점을 갖는다는 것을 전술한 기술 솔루션으로부터 배울 수 있다.
본 출원의 실시예들에서, 제1 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제1 빔이 제1 방향으로 방사되도록 구성되고, 제2 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제2 빔이 제2 방향으로 방사되도록 구성된다. 다중 빔 안테나는 일단에서만 급전함으로써 적어도 두 방향으로 빔 커버리지를 구현할 수 있다. 복잡한 급전망을 배치할 필요가 없어 다중 빔 안테나의 소형화가 용이하다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제1 구조의 개략도이다.
도 2는 다중 빔 안테나의 지향성 패턴(directivity pattern)을 나타낸다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제2 구조의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제3 구조의 개략도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제4 구조의 개략도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제5 구조의 개략도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제6 구조의 개략도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제7 구조의 개략도이다.
도 9는 다중 빔 안테나의 다른 지향성 패턴을 나타낸다.
도 10은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제8 구조의 개략도이다.
도 11은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제9 구조의 개략도이다.
도 12는 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제10 구조의 개략도이다.
본 출원의 실시예는 다중 빔 안테나를 제공한다. 다중 빔 안테나는 일단에서만 급전함으로써 적어도 두 방향으로 빔 커버리지를 구현할 수 있다. 복잡한 급전망을 배치할 필요가 없어 다중 빔 안테나의 소형화가 용이하다. 본 명세서, 청구범위 및 본 출원의 첨부 도면에서 "제1", "제2", "제3", "제4" 등의 용어(존재하는 경우)는 유사한 대상을 구별하기 위한 것이지만 반드시 특정 순서나 순서를 나타내는 것은 아니다. 이러한 방식으로 명명된 데이터는 적절한 상황에서 상호 교환 가능하므로 여기에 설명된 실시예는 여기에 설명되거나 설명된 순서와 다른 순서로 구현될 수 있다. 더욱이, "포함하다", "구비하다" 및 이들의 다른 변형이라는 용어는 비배타적 포함을 포함하는 것을 의미한다. 예를 들어, 단계 또는 유닛의 목록을 포함하는 프로세스, 방법, 시스템, 제품 또는 장치는 반드시 해당 단계 또는 유닛으로 제한되지 않으며, 명시적으로 나열되지 않거나 그러한 프로세스, 방법, 제품 또는 장치에 고유하거나 명시적으로 기술되지 않은 다른 단계 또는 유닛을 포함할 수도 있다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제1 구조의 개략도이다. 다중 빔 안테나는 기판(101), 안테나 소자(102), 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)를 포함한다. 안테나 소자(102), 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)는 모두 기판(101) 상에 배치된다. 안테나 소자(102)는 2개의 극, 즉 제1 극(102a) 및 제2 극(102b)을 포함한다. 제1 극(102a)은 급전 신호를 수신하도록 구성된다. 제2 극(102b)은 접지된다. 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)는 안테나 소자(102)에 의해 생성된 빔이 상이한 방향으로 방사될 수 있도록 구성된다. 구체적으로, 제1 가이딩 장치(103)는 제1 빔이 제1 방향으로 조사되도록 하고, 제2 가이딩 장치(104)는 제2 빔을 제2 방향으로 조사할 수 있게 한다. 안테나 소자(102)의 위상 중심은 제1 축과 제2 축의 교차점에 위치한다. 제1 축은 제1 가이딩 장치(103)의 위상 중심을 통과하며 제1 방향과 평행하다. 제2 축은 제2 가이딩 장치(104)의 위상 중심을 통과하며 제2 방향과 평행하다.
안테나 소자(102)에 의해 방사된 전자기파가 특정 거리만큼 안테나 소자(102)를 떠난 후, 전자기파의 등위상 표면은 대략 구면일 수 있고, 구면의 구면 중심은 안테나 소자(102)의 위상 중심이다. 위상 중심은 이론적으로 점이어야 한다. 즉, 이론적으로 안테나 소자(102)에서 방사되는 신호는 이 점을 원의 중심으로 하여 외부로 방사된다고 생각할 수 있다. 그러나 실제 적용에서는 이러한 완벽한 실현은 일반적으로 불가능한다. 따라서 안테나 소자의 위상 중심은 영역으로 이해될 수 있다. 또한, 제1 가이딩 장치(103)와 제2 가이딩 장치(104)의 위상 중심은, 자기 공진에 의해 위상 중심이 생성되기 때문에, 급전 신호를 수신하지 않는다는 점을 제외하고는, 유사한다. 안테나 소자(102), 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)가 모두 규칙적인 기하학적 형상을 갖는다면, 그 기하학적 중심이 위상 중심임을 이해할 수 있다.
선택적으로, 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104) 각각은 특정 방향으로의 안테나의 방사를 향상시키도록 구성된다. 제1 가이딩 장치(103)의 타입과 제2 가이딩 장치(104)의 타입은 각각 도파기와 반사기를 포함한다. 급전 신호를 수신한 후, 안테나 소자(102)는 각각의 방사 방향에 수직인 전류 성분을 생성한다. 특정 방향의 전류 성분은 동일한 방향을 따라 반사기 또는 도파기의 유도 전류 성분을 여기시킨다. 반사기는 반사기 상의 유도 전류 성분의 위상 리드(phase lead)를 이네이블시켜 안테나 소자(102)를 여기시킨다. 도파기는 안테나 소자(102)를 여기시키기 위해 도파기 상의 유도 전류 성분의 위상 지연(phase lag)을 이네이블시켜 안테나 소자(102)를 여기시킨다. 반사기의 길이는 안테나 소자(102)의 공진 길이보다 길다. 도파기의 길이는 안테나 소자(102)의 공진 길이보다 짧다. 반사기의 영향을 받는 빔 방사 방향은 반사기에서 안테나 소자(102)로의 방향이다. 도파기의 영향을 받는 빔 방사 방향은 안테나 소자(102)에서 도파기로의 방향이다. 예를 들어, 도 1에 도시된 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)는 각각 반사기이다.
제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)를 기반으로 더 많은 가이딩 장치가 더 배치될 수 있음을 이해할 수 있다. 복수의 빔은 서로 다른 방사 방향을 가지며 공간적으로 중첩되어 다중 빔 방사를 형성한다. 도 1에 도시된 다중 빔 안테나의 구조를 예로 하여, 도 2는 다중 빔 안테나의 지향성 패턴을 나타낸다. 다중 빔 안테나는 두 가지 메인 방사 방향을 가지고 있음을 알 수 있다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제2 구조의 개략도이다. 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)는 각각 도파기이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제3 구조의 개략도이다. 제1 가이딩 장치(103)는 반사기고, 제2 가이딩 장치(104)는 도파기이다.
선택적으로, 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)는 둘 다 규칙적인 기하학적 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어 도 1에 도시된 스트립 반사기일 수 있고, 또는 다른 향상을 가질 수 있다. 이것은 여기에서 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 5는 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제4 구조의 개략도이다. 제2 가이딩 장치는 아크(arc) 반사기일 수 있다.
선택적으로, 안테나 소자(102)의 형상은 본 출원에서 제한되지 않는다. 안테나 소자(102)는 도 1에 도시된 바와 같이 하이픈(hyphen) 형상일 수 있다. 제1 극(102a)과 제2 극(102b)은 두 개의 가지이다. 또한, 도 6은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제5 구조의 개략도이다. 안테나 소자(102)는 십자형이다. 유사하게, 제1 극(102a) 및 제2 극(102b)은 2개의 가지이다.
선택적으로, 도 7은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제6 구조의 개략도이다. 본 출원은 제1 축 및 제2 축 사이의 끼인각을 제한하지 않는다. 즉, 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)를 배치하는 위치는 가변적일 수 있다. 예를 들어, 제1 축과 제2 축 사이의 끼인각은 도 7에 도시된 예각일도 있고, 도 1에 도시된 직각일 수도 있다. 제1 축과 제2 축 사이의 끼인각이 직각인 경우, 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104) 상의 유도된 전류 성분은 서로 직교한다는 점에 유의해야 한다. 이 경우 두 개의 빔이 비간섭적으로 중첩되고 두 개의 빔이 가장 높은 독립성을 갖는다.
선택적으로, 안테나 소자(102)는 제1 축과 제2 축 사이의 끼인각의 각 이등분선을 따라 배치될 수 있다. 이 경우 두 빔의 이득 값은 근사치이다. 예를 들어, 도 1의 안테나 소자(102)는 각 이등분선과 중첩된다. 도 6에서, 안테나 소자(102)는 각 이등분선에 대해 대칭이다. 게다가, 대안적으로, 안테나 소자(102)는 각 이동분선을 따라 배치되지 않을 수 있다. 자세한 내용은 도 8을 참조한다. 도 8은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제7 구조의 개략도이다. 도 1에 도시된 안테나 소자(102)와 비교하여, 도 8의 안테나 소자(102)는 자기 위상 중심을 중심으로 회전한다. 이에 따라 두 빔의 이득 값은 크게 다를 수 있다. 도 8에 도시된 다중 빔 안테나의 구조를 예로 한다. 도 9는 다중 빔 안테나의 다른 지향성 패턴을 나타낸다. 도 2에 도시된 지향성 패턴에서 두 빔의 대략 동일한 이득 값과 비교할 때, 도 9에 도시된 지향성 패턴에서 두 빔의 이득 값은 안테나 소자(102)가 회전함에 따라 크게 다르다. 따라서, 실제 응용에서 안테나 소자(102)는 필요에 따라 적절하게 회전될 수 있다.
선택적으로 도 10은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제8 구조의 개략도이다. 다중 빔 안테나는 제1 가이딩 장치(103)에 대응하는 제3 가이딩 장치(105) 및 제2 가이딩 장치(104)에 대응하는 제4 가이딩 장치(106)를 더 포함할 수 있다. 제3 가이딩 장치(105)의 기능은 제1 가이딩 장치(103)의 기능과 유사하며, 제1 빔이 제1 방향으로 방사되도록 할 수 있다. 제4 가이딩 장치(106)의 기능은 제2 가이딩 장치(104)의 기능과 유사하고, 제2 빔이 제2 방향으로 방사되도록 할 수 있다. 제3 가이딩 장치(105) 및 제4 가이딩 장치(106)를 배치함으로써, 제1 방향의 제1 빔의 이득 효과 및 제2 방향의 제2 빔의 이득 효과를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 도 10에서, 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)가 각각 반사기인 경우, 제3 가이딩 장치(105) 및 제4 가이딩 장치(106)는 각각 도파기이다. 다른 예를 들어, 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)가 각각 도파기인 경우, 제3 가이딩 장치(105) 및 제4 가이딩 장치(106)는 각각 반사기이다. 다른 예를 들어, 제1 가이딩 장치(103)가 반사기이고 제2 가이딩 장치(104)가 도파기인 경우, 제3 가이드 장치(105)는 도파기이고 제4 가이드 장치(106)는 반사기이다.
선택적으로 도 11은 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제9 구조의 개략도이다. 제1 가이딩 장치(103)가 도파기인 경우, 제1 빔의 이득을 증가시키기 위해 적어도 하나의 추가 도파기가 제1 방향을 따라 제1 가이딩 장치(103)와 나란히 더 배치될 수 있다. 유사하게, 제2 가이딩 장치(104)가 도파기인 경우, 제2 빔의 이득을 증가시키기 위해 적어도 하나의 추가 도파기가 제2 방향을 따라 제2 가이딩 장치(104)와 나란히 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 11에서. 제1 방향을 따라 도파기(107)가 제1 가이딩 장치(103)와 나란히 배치되고, 도파기(108)가 제2 방향을 따라 제2 가이드 장치(104)와 나란히 배치된다.
선택적으로 도 12는 본 출원의 실시예에 따른 다중 빔 안테나의 제10 구조의 개략도이다. 다중 빔 안테나는 피더(109)를 더 포함할 수 있다. 안테나 소자(102)의 제1 극(102a)은 기판(101)의 상면에 배치된다. 안테나 소자(102)의 제2 극(102b)은 기판(101)의 하면에 배치된다. 구체적으로, 피더(109)는 동축 케이블일 수 있다. 피더(109)의 내부 도체는 제1 극(102a)에 연결되고, 피더(109)의 외부 도체는 제2 극(102b)에 연결되어, 제1 극(102a)은 급전 신호를 수신하고, 제2 극(102b)은 접지된다. 도 12에 도시된 구조에 더하여, 피더(109)는 안테나 소자(102)의 제1 극(102a) 및 제2 극(102b)과 함께 기판(101)의 동일한 표면에 대안적으로 배치될 수 있다. 이것은 여기에서 특별히 제한되지 않는다.
선택적으로, 제1 가이딩 장치(103) 및 제2 가이딩 장치(104)는 기판(101)의 상면에 배치되거나, 기판(101)의 하면에 배치되거나, 기판(101)의 네 모서리에 고정될 수 있다. 이것은 여기에서 특별히 제한되지 않는다.
본 출원의 실시예들에서, 제1 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제1 빔이 제1 방향으로 방사되도록 구성되고, 제2 가이딩 장치는 안테나 소자에 의해 생성된 제2 빔이 제2 방향으로 방사되도록 구성된다. 다중 빔 안테나는 일단에서만 급전함으로써 적어도 두 방향으로 빔 커버리지를 구현할 수 있다. 복잡한 급전망을 배치할 필요가 없어 다중 빔 안테나의 소형화가 용이하다.
전술한 실시예들은 단지 본 출원을 제한하기 위한 것 이외의 본 출원의 기술적 솔루션들을 설명하기 위한 것임을 주목해야 한다. 본 출원이 전술한 실시예를 참조하여 상세히 설명되었지만, 통상의 기술자는 그들이 여전히 본 출원의 실시예의 기술적 솔루션의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고, 전술한 실시예에서 설명된 기술적 솔루션을 수정하거나 일부 기술적 특징에 대해 균등한 대체를 할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

Claims (10)

  1. 다중 빔 안테나로서,
    기판, 안테나 소자, 제1 가이딩 장치, 및 제2 가이딩 장치를 포함하고,
    상기 안테나 소자, 상기 제1 가이딩 장치 및 상기 제2 가이딩 장치는 상기 기판 상에 배치되고,
    상기 안테나 소자는 제1 극 및 제2 극을 포함하며, 상기 제1 극은 급전 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 제2 극은 접지되며,
    상기 제1 가이딩 장치는 상기 안테나 소자에 의해 생성된 제1 빔이 제1 방향으로 방사되도록 구성되고, 상기 제2 가이딩 장치는 상기 안테나 소자에 의해 생성된 제2 빔이 제2 방향으로 방사되도록 구성되며,
    상기 안테나 소자의 위상 중심은 제1 축과 제2 축의 교차점에 위치되고, 상기 제1 축은 상기 제1 가이딩 장치의 위상 중심을 통과하고 또 상기 제1 방향에 평행하며, 상기 제2 축은 상기 제2 가이딩 장치의 위상 중심을 통과하고 또 상기 제2 방향과 평행한,
    다중 빔 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이딩 장치의 타입과 상기 제2 가이딩 장치의 타입은 각각 도파기와 반사기를 포함하는, 다중 빔 안테나.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다중 빔 안테나는 피더를 더 포함하고,
    상기 제1 극은 상기 기판의 제1 표면에 배치되고, 상기 제2 극은 상기 기판의 제2 표면에 배치되며, 상기 피더의 내부 도체는 상기 제1 극에 연결되고, 상기 피더의 외부 도체는 상기 제2 극에 연결되는,
    다중 빔 안테나.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다중 빔 안테나는 피더를 더 포함하고,
    상기 제1 극, 상기 제2 극 및 상기 피더는 상기 기판의 제1 표면 또는 상기 기판의 제2 표면에 배치되는, 다중 빔 안테나.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가이딩 장치는 상기 기판의 제1 표면 또는 상기 기판의 제2 표면에 배치되고, 상기 제2 가이딩 장치는 상기 기판의 제1 표면 또는 상기 기판의 제2 표면에 배치되는, 다중 빔 안테나.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 소자는 상기 제1 축과 상기 제2 축 사이의 끼인각의 각 이등분선을 따라 배치되는, 다중 빔 안테나.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 축은 상기 제2 축에 수직인, 다중 빔 안테나.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 소자의 공진 길이는 상기 제1 가이딩 장치의 길이 및 상기 제2 가이딩 장치의 길이와 다른, 다중 빔 안테나.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다중 빔 안테나는 제3 가이딩 장치 및 제4 가이딩 장치를 더 포함하고,
    상기 제3 가이딩 장치의 타입 및 상기 제4 가이딩 장치의 타입은 각각 도파기 및 반사기를 포함하고, 상기 제3 가이딩 장치는 제1 빔이 제1 방향으로 방사될 수 있도록 구성되고, 상기 제4 가이드 장치는 제2 빔이 제2 방향으로 방사될 수 있도록 구성되며,
    상기 안테나 소자는 상기 제1 가이드 장치와 상기 제3 가이딩 장치 사이에 위치되고, 또 상기 안테나 소자는 상기 제2 가이딩 장치와 상기 제4 가이딩 장치 사이에 위치되는,
    다중 빔 안테나.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가이딩 장치의 타입은 도파기이고, 상기 다중 빔 안테나는 적어도 하나의 제1 도파기를 더 포함하고, 상기 제1 가이딩 장치 및 상기 적어도 하나의 제1 도파기는 상기 제1 방향을 따라 연속적으로 배치되거나; 또는
    상기 제2 가이딩 장치의 타입은 도파기이고, 상기 다중 빔 안테나는 적어도 하나의 제2 도파기를 더 포함하고, 상기 제2 가이딩 장치 및 상기 적어도 하나의 제2 도파기는 상기 제2 방향을 따라 연속적으로 배치되는,
    다중 빔 안테나.
KR1020227029710A 2020-02-04 2020-11-19 다중 빔 안테나 KR102684477B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010079798.9A CN113224507B (zh) 2020-02-04 2020-02-04 一种多波束天线
CN202010079798.9 2020-02-04
PCT/CN2020/130046 WO2021155696A1 (zh) 2020-02-04 2020-11-19 一种多波束天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220127333A true KR20220127333A (ko) 2022-09-19
KR102684477B1 KR102684477B1 (ko) 2024-07-11

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023512112A (ja) 2023-03-23
CN113224507A (zh) 2021-08-06
EP4089835A1 (en) 2022-11-16
EP4089835A4 (en) 2023-07-12
JP7461488B2 (ja) 2024-04-03
WO2021155696A1 (zh) 2021-08-12
US11909123B2 (en) 2024-02-20
CN113224507B (zh) 2023-04-18
US20220368037A1 (en) 2022-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10256551B2 (en) High gain, multi-beam antenna for 5G wireless communications
CN108539417B (zh) 一种圆极化轨道角动量反射阵天线
US10439283B2 (en) High coverage antenna array and method using grating lobe layers
US20170229786A1 (en) Antenna System and Processing Method
CN112886276A (zh) 多波束透镜天线和有源透镜天线系统
WO2010095886A2 (ko) 유전체 부재를 사용하는 복사 소자 및 이를 포함하는 안테나
JP7461488B2 (ja) マルチビームアンテナ
KR20040028470A (ko) 빔 가변 안테나
KR102684477B1 (ko) 다중 빔 안테나
JP2000269735A (ja) アレーアンテナ
KR101813227B1 (ko) 안테나 장치
CN214411546U (zh) 多波束透镜天线和有源透镜天线系统
AU2020406407B2 (en) Multibeam antenna
KR102020489B1 (ko) 안테나 장치
JPS6376504A (ja) 空中線装置
CN110112570B (zh) 一种实现波束的特定指向的方法及装置
KR100533918B1 (ko) 목표물 탐지용 3차원 안테나
EP3404769B1 (en) Antenna device
US12034210B2 (en) Leaky wave antenna
US20220158344A1 (en) Reconfigurable Antenna and Communications Device
EP3079202A1 (en) A microwave antenna, and a method of generating first signals and detecting second signals
JP2003204218A (ja) アンテナ装置
US20220077589A1 (en) Leaky Wave Antenna
dos Santos et al. Research Article Ultra-Wideband Dielectric Lens Antennas for Beamsteering Systems
KR200299722Y1 (ko) 빔 가변 안테나

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right