KR20230118592A - 안테나 디바이스 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 인쇄 회로 기판 (2) 및 상부에 배열된 전자 컴포넌트 (3) 를 포함하는 안테나 디바이스 (1) 에 관한 것이다. 안테나 디바이스 (1) 는 전자 컴포넌트 (3) 에 상호접속되어 신호를 송신 및 수신하도록 구성되는 적어도 2개의 개별 안테나 엘리먼트들 (12) 을 포함한다. 안테나 엘리먼트들 (12) 각각은 안테나 어셈블리 (6) 에서 상호접속하는 적어도 하나의 도파관 채널 (9) 을 포함한다. 제 1 도파관 어퍼처 (10) 는 안테나 어셈블리 (6) 의 후방 면 (16) 에 배열된다. 상기 제 1 도파관 어퍼처 (10) 는 전자 컴포넌트 (3) 에 상호접속되고 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된다. 제 2 도파관 어퍼처 (11) 는 도파관 어셈블리 (6) 의 전방 면 (17) 에 배열되고 또한 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된다.
Description
본 발명은 예를 들어 자동차 레이더 애플리케이션들에 사용하기 위한 도파관을 갖는 안테나 배열체를 포함하는 안테나 디바이스에 관한 것이다.
종래 기술로부터, 예를 들어 동일한 출원인의 WO12110366 A1, WO2017167916 A1, WO2017158020 A1, WO2018001921 A1으로부터 여러 방사 엘리먼트들이 알려져 있다.
2019년에 공개된 Waymo LLC 에 의한 US10218075BA 는 제 1 금속 층에서, 입력 도파관 채널, 복수의 웨이브분할 채널들, 및 복수의 웨이브방사 채널들을 포함하는 도파관 채널들의 제 1 하프를 형성하는 것을 수반하는 방법을 포함한다. 방법은 도파관 채널들의 하프들을 실질적으로 정렬하도록 제 1 금속층을 제 2 금속층에 고정하는 단계를 더 수반할 수도 있다.
2019년에 공개된 Nidec 에 의한 US10439298 은 전기전도성 표면 및 그 내부에 개구를 갖는 전기전도성 부재를 갖는 개구 어레이 안테나를 기술한다. 전도성 부재 및 도파관 부재 중 적어도 하나는 전도성 표면 및/또는 도파관 면 상에 덴트들을 포함하고, 덴트들 각각은 임의의 인접하는 사이트들에 대하여 도파관 면과 전도성 면 사이의 간격을 넓히는 역할을 한다.
2017년에 공개된 Nidec 에 의한 WO2017175782A1 은 서로 인접한 제 1 및 제 2 개구를 갖는 전도성 부재를 포함하는 안테나 어레이를 기술한다. 전도성 부재의 전방측에 전도성 표면은 제 1 및 제 2 개구들과 개별적으로 연통하는 제 1 및 제 2 혼들을 정의하도록 성형된다.
2020년에 공개된 Huawei Technologies 에 의한 CN111600133A 는 유전체 플레이트, 마이크로스트립 라인들, 나노밴드 임피던스 변환 규칙들, 인터커넥트 구조체로의 래더타입 단일 리지 도파관 마이크로스트립 라인을 포함하는 밀리미터웨이브 레이더를 기술한다.
2020년에 공개된 Samsung 에 의한 US20200185802A1 은 전도성 베이스, 전도성 베이스로부터 상방으로 돌출하고 미리 결정된 파 송신 방향을 따라 연장되는 전도성 리지, 전도성 베이스 및 전도성 리지 상에 위치되고 전도성 리지로부터 갭만큼 이격되어 있는 상부 전도성 벽 및 전도성 베이스와 상부 전도성 벽 사이에서 전도성 리지에 인접하여 배열되는 전자기 밴드갭 구조체를 포함하는 리지 가이드 도파관을 기술한다.
2017년에 공개된 SwissSto 에 의한 US20200127358A1 결정된 주파수에서 무선 주파수 신호를 안내하기 위한 도파관 디바이스를 기술하며, 디바이스는 외부 표면들과 내부 표면들을 갖는 측벽들을 갖는 바디부를 포함하고, 내부 표면들은 도파관 채널을 정의한다. 전도성 층은 바디부의 내부 표면을 커버하고, 전도성 층은 주파수에서 스킨 깊이 델타를 갖고 스킨 깊이 델타의 적어도 20배 더 큰 두께를 갖는 금속으로 형성된다.
2020년에 공개된 Ericsson 에 의한 WO2020159414A1은 안테나 디바이스 및 적어도 2개의 안테나 디바이스를 포함하는 안테나 스택을 기술하고 있다. 안테나 디바이스는 제 1 축을 따라 제 1 평면에서 연장되는 도파관 구조체를 포함하는 누설파 안테나 구조체를 포함하고, 도파관 구조체는 제 1 축을 따라 2개의 대향 단부 부분들, 및 도파관 구조체의 대향하는 단부 부분들에 배열된 제 1 피드 포인트 및 제 2 피드 포인트를 포함한다.
2017년에 공개된 Cn Elect Tech No 38 Res Inst 에 의한 CN107394417B 는 직사각형 도파관으로부터 리지 도파관으로의 시리즈 피드 네트워크를 기술한다. 시리즈 피드 네트워크는 복수의 리지 도파관 튜브들 및 직사각형 도파관 전력 분할기를 포함하고, 공동 벽이 리지 도파관과 직사각형 도파관 전력 분할기 사이에 형성되고, 리지 도파관 및 직사각형 도파관 전력 분할기를 연통시키는데 사용되는 S 형상화된 갭이 설치된다.
2017년에 공개된 Commscope에 의한 US20170271776A1 은 그 제 1 면 상에서 입력 피드를 그 제 2 면 상의 복수의 프라이머리 커플링 캐비티들에 커플링하는 도파관 네트워크를 포함하는 입력 계층, 및 입력 계층의 제 2 면 상의 출력 계층을 포함하는 패널 어레이 안테나를 기술한다.
2010년에 공개된 Mitsubishi 에 의한 US20100321265A1 은 도파관의 튜브 샤프트에 대하여 경사진 방향으로 편광된 파면을 갖는 도파관 개구 어레이 안테나 장치를 기술하고, 여기서 전자기파를 방사 및 수신하기 위한 개구 부분들의 여기 분포가 적절하게 얻어진다.
2020년에 공개된 Cn Elect Tech No 38 Res Inst 에 의한 CN110994080A 는 개구 도파관 로터리 조인트를 기술한다. 조인트는 개구 도파관 송신 라인들, 금속 컬럼, 동축 도파관 컨버터 및 금속 커버 플레이트를 포함하고, 금속 커버 플레이트는 복수의 개구 도파관 송신 라인들에 대응하여 배열된다.
2012년 공개된 BAE 에 의한 US20120321246A1은 비대칭 개방형 도파관 및 이들의 제조 방법을 기술한다. 개방된 도파로는 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 프로세스를 사용하여 실리콘-온-인슐레이터 (silicon-on-insulator) 로 구성된다. 하나 이상의 웨이퍼들은 포토리소그래픽 프로세스를 사용하여 포토레지스트 재료로 코팅되는 것에 의해, PAB (post apply bake) 프로세스를 통하여 웨이퍼들을 베이킹할 수 있다.
2020년에 공개된 Molex Corp.에 의한 CN111653855A 는 수지로 형성된 튜브형 수지 부분, 수지 부분의 내부 표면 상에 형성된 전도체 층, 및 수지 부분에 의해 유지되는 피팅을 포함하는 도파관을 기술한다.
다른 소스들은: G. P. Le Sage 의 "3D Printed Waveguide Opening Array Antennas," (IEEE Access, vol. 4, pp. 1258-1265, 2016, doi: 10.1109/ACCESS.2016.2544278) 이다.
안테나 엔지니어링 핸드북 (Antenna Engineering Handbook), Richard C. Johnson, 1. Edition 1993, Mcgraw-Hill Professional; R.S. Elliott, Antenna theory and design, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 1981; R.S. Elliott, Antenna handbook, (Y.T. Lo and S.W. Lee, Eds.), 도파관-피드 개구 어레이들의 설계 (The design of waveguide-fed opening arrays), Reinhold-Van Nostrand, New York, 1988; M. Khazai and M. Khalaj-Amirhosseini, "To reduce side lobe level of openingted array antennas using nonuniform waveguides", Int. J. RF Microw. Comput. Aided Eng., vol. 26, no. 1, pp. 42-46, 2016 Mallahzadeh, A. R. & Mohammad-Ali-Nezhad, Sajad. (2012).
An Ultralow Cross-Polarization Opening Array Antenna in Narrow Wall of Angled Ridge Waveguide. Journal of communication Engineering. 1.
A. Haddadi, C. Bencivenni 및 T. Emanuelsson, "Gap Waveguide Opening Array Antenna for Automotive Applications at E-Band," 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Krakow, Poland, 2019, pp. 1-4.
D. Zarifi, A. Farahbakhsh 및 A. U. Zaman, "A V-Band Low Sidelobe Cavity-Backed Opening Array Antenna Based on Gap Waveguide," 2020 14th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), Copenhagen, Denmark, 2020, pp. 1-3, doi: 10.23919/EuCAP48036.2020.9135836.
통신 디바이스들 및 레이더 애플리케이션들, 예를 들어 자동차 내의 밀리미터파 주파수들의 사용은 지속적으로 팽창되고 있다. 안테나는 이러한 모든 분야에서 중요한 컴포넌트들이며, 성능, 크기, 무게 및 환경 표준 준수 측면에서 진보된 요건들을 가져온다.
성능 측면에서, 안테나 이득 및 효율이 중요한 파라미터들인데, 그 이유는 이들이 (통신 시스템에 대한 링크 거리 및 커버리지로 그리고 자동차 레이더에 대한 초대 검출 범위로 변환되는) 전체 시스템 링크 버짓에 직접 영향을 주기 때문이다. 하위 주파수들에서 일반적으로 사용되는 인쇄 회로 기판 안테나들 (PCB 안테나들) 도 또한 밀리미터파 주파수들에서의 적용을 구한다. 그러나, 이들은 일반적으로 성능 측면에서 단점을 갖고 있다. 보다 구체적으로, PCB 안테나는 일반적으로 방사 엘리먼트들로서 평면 금속성 구조체를 포함한다. 이들은 일반적으로 유전체 기판 층들 상부에서 실현되거나 그 내부에 통합된다. 이들 방사 엘리먼트들의 칩, 개별적으로 송신/수신될 전력 (신호)를 생성/수신하기 위해 예측되는 전자 컴포넌트들과의 접속은 추가적인 평면 구조체들, 즉, 송신 라인들, 이를 테면, 예를 들어, 칩으로부터 방사 부분으로 신호를 안내하는 마이크로스트립, 공평면 도파관, 스트립라인을 통하여 실현된다.
밀리미터파 주파수들에서의 이들 방사 엘리먼트들과 접속들 양쪽 모두의 구현은 통상적으로 몇몇 단점들을 갖는데: 이들은 기판 재료의 특정 유전성 특성들에 기인하여 밀리미터파 주파수들에서 (특히 60GHz 초과의 주파수들에 대해) 매우 손실성이다. 이러한 손실은 안테나 효율/성능을 현저하게 감소시키고, 동시에 시스템 내부에서 소산될 필요가 있는 전력을 증가시킨다. 이러한 손실을 보상하기 위해, 송신기 모드를 고려한다면 칩에 의해 더 많은 전력이 생성될 필요가 있다. 그러나, 이러한 대부분의 애플리케이션들은 시스템 자체에 의해 생성되거나 처리될 수 있는 최대 전력의 관점에서 매우 민감하기 때문에, 이들 대부분이 항상 가능한 것은 아니다. 수신기 측에서, 대신에, 이러한 손실들은 (예를 들어, 레이더 시스템들에 대한) 검출 범위 또는 (예를 들어, 통신 애플리케이션들에 대한) 링크 버짓에 부정적으로 영향을 미치는 수신기 감도에 대한 직접적인 영향을 보상하기가 어려울 수 있다.
위에서 논의된 PCB 손실들을 보상하기 위한 하나의 추가적인 방법은 원하는 범위들에 도달하기 위해 설계에 의해 안테나 지향성을 증가시키는 것이다. 손실들은 거의 일정하고, 따라서 더 높은 이득이 실현된다. 더 높은 지향성은 전형적으로 송신을 위한 크게 감소된 시야를 초래하는 더 좁은 빔 폭 패턴들을 통해 획득된다.
PCB 안테나들은 통상적으로 협대역 성능 (5% 정도) 을 제공하며, 이는 최대 20%의 대역폭이 요구되는 떠오르는 통신 네트워크들 및 자동차 레이더 애플리케이션에 대한 제한을 나타낼 수 있다. 그에 부가하여, 밀리미터파 주파수 애플리케이션들에 적합한 기판 재료들은 일반적으로 고가이기 때문에 전체 시스템 프라이스 포인트를 증가시킨다. 이러한 모든 양태들은 매우 높은 성능의 컴포넌트들 및 재료들이 개발되고 적용되어야 하기 때문에 전체 시스템의 복잡성 및 비용에 직접적인 영향을 미친다.
PCB 안테나들에 대한 대안은, 이어서 혼 안테나들, 개방된 도파관 라디에이터들 또는 개구들과 커플링된 에어필드 도파관들에 의해 표현된다. 마이크로파 및 밀리미터파에서 사용되는 일반적인 에어필드 도파관은 무시할만한 손실 (금속 전도도에 따라) 로 점 A 에서 점 B 로 전자기 신호를 안내할 수 있는 중공 전도성 파이프이다.
밀리미터파 주파수들 (표준 PCB들에 비해 최대 팩터 10 의 개선) 및 광대역 포텐셜 (최대 20% 부분 대역폭) 에서 이들의 대부분 무손실성 성능에 기인하여, 혼 안테나들과 커플링된 금속성 도파관들, 개구된 도파관 라디에이터 또는 금속성 층들 내의 개구들은 밀리미터파 주파수 통신 및 자동차 레이더 애플리케이션들에 사용될 수 있는 고성능 안테나들의 구현을 위한 강력한 조합을 나타낸다. 도파관 컴포넌트들에 대해 고려되어야 할 하나의 양태는 그들의 크기와 관련되며, 이는 동작의 주파수와 직접 관련된다. 보다 구체적으로, 이는 주파수에 반비례한다 (즉, 전파 신호의 파장에 정비례한다). 이는 주파수가 높아질수록 도파관 횡단면이 더 작아지게 됨을 의미한다. 일례로, 자동차 레이더의 전형적인 주파수인 77GHz 동작을 위한 표준 직사각형 도파관은 3mm x 1.5mm의 정도의 횡단면을 가지며, 이는 어느 정도 감소될 수 있다. 이들 주파수 (밀리미터파) 에서 전파 신호의 파장은 매우 작다 (77GHz에서 ∼3.9mm). 따라서, 공칭 설계에 대한 작은 기계적 변동들이 가이드 또는 방사 구조체의 전자기 특성들에 대한 예상치 못한 변화들을 생성할 수 있고, 그에 따른 성능 저하 및 전체 시스템 기능들에 대한 직접적인 영향을 줄 수 있기 때문에, 제조 공차들은 근본적인 역할을 한다. 도파관 기반 안테나들 및 컴포넌트들의 개발에 있어서 제조 공차들의 중요성은 그들이 구축될 수 있는 방법에 일부 제한들을 제기한다.
표준 밀리미터파 주파수 도파관 어셈블리는 통상적으로 고정밀도 밀링, 마이크로머시닝 등과 같은 매우 낮은 공차 요건들을 갖는 진보된 머시닝 기술들을 사용하여 제조된다. 그러나 이들 기법들은 에어 필드 도파관 기술에 기초하는 고성능의 밀리미터파 주파수 어레이 안테나들이 구현될 필요가 있을 때 제약을 보여주는데, 그 이유는 이들이 통상적으로 방사 구조체와 안테나 피드 포인트를 접속하는 복잡한 전력 분할/조합 네트워크를 요구하기 때문이다. 방사 구조체들 및 피드 네트워크 양쪽 모두는 통상적으로 (수십 마이크론 정도의) 낮은 공차들을 요구하는 특정 피처들을 포함하여, 단일의 피스로 안테나를 제조하는 것을 불가능하게 한다. 또한, 이들 표준 고정밀도 제조 기술은 고가이며, 전체적으로 매년 수천만개의 안테나들을 요청할 수도 있는 자동차 레이더와 같은 특정 애플리케이션들에 의해 구동되는 대량 제조 볼륨과 거의 호환되지 않는다.
본 개시의 양태는 예를 들어, 인쇄 회로 기판 (PCB) 에 대한 도파관 기술의 상당한 성능 이점에 기초하여 이들 제조 제약들/결함들을 해결하는 것이다.
성능 면에서 도파관 기술의 위의 이점들을 고려하고, 제조를 위한 엄격한 공차 요건들을 고려하면, 본 개시의 일 양태는 특히 자동차를 위한 고성능 밀리미터파 주파수들 도파관 안테나들 및 컴포넌트들을 구현하기 위해 진보된 제조와 혁신적인 무선주파수 및 기계적 설계의 조합에 관한 것이다.
본 개시에 따른, 예를 들어 자율 주행 동안 환경을 캡처하기 위한 자동차 레이더용 레이더 디바이스의 형태의 안테나 디바이스는 일반적으로 인쇄 회로 기판 (PCB) 및 그 위에 배열된 전자 컴포넌트를 포함한다. 안테나 디바이스는, 전자 컴포넌트에 상호접속되고 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 적어도 2개의 개별 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어셈블리를 더 포함한다. 전자 컴포넌트는 안테나 엘리먼트들과 직접 상호접속되고/되거나 예를 들어, 웨이브 가이드 수단, 이를 테면, 중공 웨이브 가이드 수단을 통하여 간접적으로 상호접속될 수 있다. 안테나 엘리먼트들은 통상적으로 안테나 어셈블리 내에서 안테나 어셈블리의 후방면에 배열된 제 1 도파관 개구와 도파관 어셈블리의 전방면에 배열된 제 2 도파관 개구를 상호접속하는 적어도 하나의 도파관 채널을 각각 포함한다. 상기 제 1 도파관 어퍼처는 전자 컴포넌트에 상호접속되고 전자 컴포넌트에 그리고 그로부터 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된다. 제 2 도파관 어퍼처는 원격 스테이션으로 그리고 적용가능한 경우 원격 스테이션으로부터 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된다. 후방면에서의 제 1 도파관 어퍼처는 예를 들어, 안테나 어셈블리의 후방면에서의 PCB 상에 구현되는 커플링/방사 피처를 통하여 평면 송신 라인에 의해 전자 컴포넌트에 커플링될 수 있다. 방사 어퍼처들은, 혼 형상의 제 2 도파관 개구들로도 또한 정의되는 펀넬 형상의 어퍼처들로서 설계될 수 있다. 플레어 섹션이 스플릿터 및/또는 도파관 채널을 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처에 상호접속할 때 양호한 결과가 달성될 수 있다. 플레어 섹션은 바람직하게는 스플릿터의 프라이머리 포트 또는 도파관 채널의 말단부에 인접하게 배열된다.
본 명세서에 설명된 바와 같은 안테나 어셈블리들은 일반적으로, 예를 들어, 위에서 언급된 바와 같은 자동차들에서의 레이더 애플리케이션들을 위한 고도로 효율적인 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 배열들로서 설계된다. 이러한 안테나 어셈블리들은 전형적으로 동시에 및/또는 특정 패턴에 따라 신호들을 송신 및/또는 수신하기 위해 서로에 대해 조정되는 개별 안테나 엘리먼트들을 요구한다. 따라서, 애플리케이션 분야에 따라, 안테나 어셈블리는 일반적으로 서로 독립적으로 동작될 수 있는 적어도 2개의 개별 안테나 엘리먼트들을 포함한다. 바람직한 변형예에서, 각각의 개별 안테나 엘리먼트는 - 적절한 경우 - 개별 주파수 및 대역폭이 각각의 안테나 엘리먼트에 대해 독립적으로 선택될 수 있도록 전자 컴포넌트에 상호접속된다. 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 제 2 도파관 개구가 안테나 어셈블리의 전방 측에 배열된 방사 개구들의 어레이를 형성하는 여러 방사 개구들로서 통합될 때, 양호한 결과들이 달성될 수 있다. 여러 방사 개구들은 함께 제 2 도파관 어퍼처를 형성한다. 어레이의 여러 방사 개구들은 바람직하게는 제 1 도파관 어퍼처를 통해 안테나 조립체의 후방측에서 개별적인 방사 엘리먼트에 상호접속되는 공통 도파관 채널에 의해 전력공급된다. 설계에 따라, 어레이의 방사 개구들은 신호를 방사 및/또는 수신하도록 구성된다. 방사 개구들이 슬롯들로서 설계될 때 양호한 결과들이 달성될 수 있다. 애플리케이션 분야에 따라, 방사 개구들은 이하에서 더 상세히 도시된 변형예들로부터 명백해질 바와 같이 상이한 기하학적 구조들을 가질 수 있다.
하프 가이드 파장 간격을 갖는 길이방향 개구들은 통상적으로 중심선에 대해 오프셋될 필요가 있다. 그러한 배열은, 예를 들어, 개구들이 일렬로 배치되었다면 개구들을 이위상으로 여기시킬 전류의 특정 분포를 고려하면 필요하다. 그러나, 아래에 언급된 도면들의 특정 변형예들에서 도시된 바와 같이 개구들이 서로에 대해 공선형으로 또는 동일 선상으로 정렬되도록 하는 것은 이점을 나타낸다. 이는 대칭 패턴을 실현할 수 있게 하고 주 방사선 평면 외부의 원하지 않는 로브를 회피할 수 있게 한다. 바람직한 변형예에서, 이것은 에어필드 수평 도파관의 전기장 및 전류 분포를 변경함으로써 본 개시에서 달성된다.
바람직하게는, 방사 개구들은 공통 도파관 채널 또는 그의 브랜치 내로 병합되기 전에 내측 방향으로 좁아지는 횡단면을 갖는 수직 방향으로 펀넬 형상 설계를 갖는다. 제 1 도파관 채널 브랜치의 적어도 하나의 방사 개구 및 제 2 도파관 채널 브랜치의 적어도 하나의 방사 개구는 또한 적어도 하나의 펀넬에 상호접속될 수 있으며, 펀넬은 제 2 도파관 어퍼처에 상호접속된다. 이러한 변형예은 적어도 하나의 방사 개구의 방사 표면을 증가시키는 것을 허용한다. 바람직한 변형예에서, 펀넬은 어퍼처에 대하여 비대칭 방식으로 배열될 수 있다. 적어도 하나의 펀넬은 비대칭 방사 패턴을 실현하도록 측방향으로 변위되는 제 2 도파관 어퍼처에 상호접속될 수 있다. 비대칭적으로 변위되는 펀넬은 안테나 디바이스의 방사 특성들에서 틸트를 생성한다. 측방향 변위의 영향은 안테나 지향성에서 국부적 최대값을 생성할 수 있다. 이들 국부적 최대값은 특정 영역들에서 안테나 에너지를 집중시키는데 도움을 줄 수 있다. 틸트된 패턴은 레이더의 주어진 영역들에서 추가의 범위를 갖는데 유용할 수 있다. 예를 들어, 틸트된 패턴이 국부적으로 더 넓은 범위를 갖는 것을 가능하게 하기 때문에 자동차 애플리케이션들에서 양호환 결과가 실현될 수 있다.
측방향으로 변위된 펀넬에 대안적으로 또는 그에 부가하여, 방사 개구들의 횡단면이 지향성에 영향을 주도록 수정될 수 있다. 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치는 각각 방사 개구들의 2개의 어레이들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 어레이들은 서로에 대해 본질적으로 평행하게 배열된다. 바람직한 변형예에서, 2개의 어레이들은 적어도 하나의 공통 펀넬 (common funnel) 에 상호접속된다. 원하는 방사 특성에 따라, 공통 펀넬은 방사 개구들의 2개의 로우들에 대해 오프셋되어 측방향으로 배열될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 2개의 로우들의 방사 개구들은 방사 패턴을 추가로 틸트되게 하기 위해 가변 횡단면들을 가질 수 있다. 개구들의 횡단면 사이의 차이는 각각의 개구의 방사 사이의 위상차를 생성한다. 위상차는 패턴의 방사에 틸트를 야기한다.
바람직한 변형예에서, 개구들의 2개의 어레이들이 서로에 대해 평행하게 배열된다. 제 1 어레이의 개구들의 횡단면들은 제 2 어레이의 개구들의 횡단면들보다 작거나/크다. 이러한 구성은 방사 패턴의 틸트를 야기한다. 대안적으로, 하나의 어레이 내의 이웃하는 개구들의 횡단면들은 상이할 수 있어서, 더 작은 횡단면을 갖는 개구가 더 큰 횡단면을 갖는 개구에 인접하게 배열된다. 더 작고 더 큰 횡단면들을 갖는 개구가 서로 옆에 교대로 일렬로 배열되는 경우에 양호한 결과가 달성될 수 있다. 이는 방사 패턴이 보상되게 하고 직진 방식으로 방사하게 한다.
증가된 방사 표면은 신호들의 개선된 송신에 유리할 수 있고 또한 신호들을 수신하기 위한 효율성을 개선할 수 있다. 다른 변형예에서, 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치들은 각각 적어도 하나의 방사 개구를 포함할 수 있으며, 여기서, 양쪽 관련 브랜치들 중 적어도 하나의 개구는 바람직하게는 중심선에 대해 동일 선상에 배열된다. 이 구성은 방사에 대해 유익할 뿐만 아니라 공간 절약적인 배열에도 유익하다. 제 2 도파관 어퍼처들이 방사 개구들의 어레이로서 통합되면, 방사 개구들이 안테나 어셈블리의 넓은 벽 상에서 길이방향으로 변위된 선형 어레이로서 배열될 때 양호한 결과들이 달성될 수 있다.
바람직한 변형예에서, 적어도 하나의 도파관 채널은 제 1 도파관 어퍼처에 대하여, 스플릿터의 프라이머리 포트에 의해 도파관 스플릿터에 상호접속된 말단부에 있다. 스플릿터는 신호를 2개의 부분들로 분할하고 필요하다면, 예를 들어 편광을 수평으로부터 수직으로 및/또는 그 반대로 회전시키는 것에 의해 신호의 부분들의 배향을 조정하도록 구성된다. 스플릿터는 신호 전력의 제 1 부분을 스플릿터의 제 1 세컨더리 포트에 상호접속된 제 1 도파관 채널 브랜치로 라우팅하고 신호 전력의 제 2 부분을 스플릿터의 제 2 세컨더리 포트에 상호접속된 제 2 도파관 채널 브랜치로 라우팅한다. 스플릿터의 프라이머리 및 세컨더리 포트들은 도파관 채널의 및 개별적인 도파관 채널 브랜치들의 구조체 내에 완전히 통합될 수 있고, 따라서 외부에서 반드시 가시적인 것은 아니다. 일 변형예에서, 스플릿터는 신호 전력의 하나의 부분을 시계 방향으로 그리고 다른 부분을 반시계 방향으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 안테나 어셈블리의 바람직한 변형예에서, E-필드는 (본질적으로 안테나 어셈블리의 평면에서) 도파관 프라이머리 포트에 필드가 도달될 때 수평 방향으로부터 필드가 도파관 세컨더리 포트들에서 스플릿터를 출사할 때 수직 방향 (안테나 어셈블리의 전방면에 본질적으로 수직인 방향) 으로 트위스트된다.
스플릿터의 변형예에서, 신호 전력의 2개의 부분들은 양쪽 모두가 동일한 방향으로 회전된다. 통상적으로, 신호는 동등하게 분할되어 신호 (전력) 의 하프가 각각의 도파관 채널 브랜치로 플로우한다. 방사 어퍼처들에 의해 수신되는 들어오는 전력의 경우에, 스플릿터는 또한 역방향으로 동작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 스플릿터는 또한 커플러로서 기능할 수 있다. 양쪽 도파관 채널 브랜치들로부터의 수신된 신호들은 하나의 신호로 결합될 수 있다. 제 1 도파관 채널 브랜치 및 제 2 도파관 채널 브랜치는 바람직하게는 적어도 특정 거리에 걸쳐 서로에 대해 동축으로 배열된다. 개별 안테나 엘리먼트의 도파관 채널은 바람직하게는 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치에 수직으로 또는 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치에 평행하게 배열된 스플릿터의 프라이머리 포트의 영역 내에 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 개별 안테나 엘리먼트의 도파관 채널은 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치들에 대해 0 내지 90도 사이의 임의의 각도로 배열될 수 있다. 바람직한 변형예에서, 적어도 하나의 수직 스플릿터는 제 1 및/또는 제 2 도파관 채널 브랜치를 적어도 하나의 제 2 도파관 어퍼처에 상호접속하도록 배열될 수 있다. 수직 스플릿터들이 적어도 2개의 혼 형상의 세컨더리 도파관 어퍼처들 사이에서 신호를 분할하기 위해 추가될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 제 2 도파관 어퍼처는 혼 형상일 수 있다. 플레어 섹션이 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처에 인접하게 배열될 때 양호한 결과가 달성될 수 있다. 플레어 섹션은 바람직하게는 도파관 스플릿터 및/또는 도파관 채널에 대해 본질적으로 수직으로 배열된다. 변형예에서, 적어도 하나의 개구는 도파관 스플릿터 및/또는 도파관 채널에 본질적으로 평행하게 배열될 수 있다. 종래 기술의 공지된 혼 안테나는 통상적으로 도파관 채널 및/또는 스플릿터에 대해 동축으로 배열되는 혼을 포함한다. 이는 비교적 타워링 구조체들, 및 이에 따라 비교적 두껍고 통상 수개의 층들을 포함하는 안테나 어셈블리들을 가져온다. 안테나 어셈블리의 높이를 감소시키기 위해, 혼은 폴딩될 수 있다. 플레어 섹션은 혼의 높이를 감소시키지만 여전히 알려진 혼의 동일한 지향성을 획득하도록 구성된다. 폴딩된 혼은 따라서 공지된 혼과 동일한 효율을 갖지만 감소된 높이를 갖는다. 폴딩된 혼은 또한 높은 지향성을 갖는 안테나로 이어진다. 플레어 섹션은 바람직하게는 본질적으로 사다리꼴 형상의 도파관 채널로서 설계된다. 플레어 섹션의 벽들 중 적어도 하나는 스플릿터에 대해 각을 이루도록 배열될 수 있다. 플레어 각도 (β) 는 바람직하게는 수평면에서 시작하며, 이는 공지된 혼과 동일한 효율을 얻지만 감소된 높이를 가질 수 있게 한다.
스플릿터 또는 도파관 채널에 배열된 편향 엘리먼트들은 보통 E-필드의 90°회전을 도입하도록 구성된다. 스플릿터 및/또는 도파관 채널에서 수평으로 편광된 E-필드는, 혼의 플레어 섹션에서의 E-필드가 수직으로 편광되도록 트위스트된다. 적어도 하나의 편향 엘리먼트가 분할기 또는 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처의 제 1 및/또는 제 2 세컨더리 포트에 인접하게 배열되고, 플레어 섹션 내의 수직 편광으로부터 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처 내의 수평 편광으로 E-필드를 트위스트하도록 구성된다. 들어오는 신호를 수신할 때 편광은 그 반대로 트위스트된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 폴딩된 혼은 적어도 하나의 리지를 포함할 수 있다. 바람직한 변형예에서, 적어도 하나의 개구는 서로 대향하여 배열되는 2개의 리지들을 포함한다. 리지는 도파관의 중앙 부분에서 전파 모드의 전기적 지연을 도입하도록 구성되며, 이는 위상 에러를 추가로 감소시키고 더 높은 지향성 값들을 획득하는데 기여한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 리지 및/또는 네킹이 전파 모드의 전기적 지연을 도입하도록 구성된 제 1 및/또는 제 2 도파관 채널 브랜치에 배열될 수 있다. 전기적 지연은 더 높은 지향성 값들이 얻어지도록 위상 오차를 더 감소시키는 것을 돕는다. 신호 전력이 제 1 및 제 2 부분으로 분할되는 경우에, 스플릿터는 예를 들어, 내측으로 향하는 돌출부의 형태로 또는 대안적으로 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 중간에 스플릿터에 배열되는 격막의 형태로 된 넥킹을 포함할 수 있다. 넥킹은 제 1 과 제 2 도파관 채널 브랜치 사이에서 신호를 분할하는 것을 돕도록 구성된다. 달성될 분포에 따라, 넥킹은 제 1 과 제 2 도파관 채널 브랜치 사이에서 균등하게 분할되도록, 제 1 세컨더리 포트와 제 2 세컨더리 포트 사이에 중심을 두고 배열될 수 있다. 적절한 경우, 넥킹은 제 1 과 제 2 세컨더리 포트 사이의 중심점에 대해 제 1 의 세컨더리 포트와 제 2 의 세컨더리 포트 사이의 일 측으로 오프셋되어, 신호, 그 각각의 전력이 제 1 과 제 2 도파관 채널 브랜치 사이에서 불균일하게 분할되도록 배열될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 배열체의 성능 이점들에 기인하여, 전력의 분할은 대부분 무손실성이다. 무시가능한 양의 전력만이 분할 동안에 손실된다.
편광 트위스트는 또한 전기장을 점진적으로 변경하고 회전시키는 다수의 편향 엘리먼트들에 의해 달성될 수 있다. 편향 엘리먼트들은 바람직하게는 임피던스 매칭 피처들로서 구성된다. 적어도 하나의 편향 엘리먼트는 제 1 도파관 채널 브랜치 및 제 2 도파관 채널 브랜치의 편광이 동일하게 편광되도록, E-필드의 편광을 트위스트하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 편향 엘리먼트는 제 1 도파관 채널 브랜치 및 제 2 도파관 채널 브랜치에서의 E-필드의 편광이 서로에 대해 반전되도록 구성될 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 적어도 하나의 편향 엘리먼트는, 전기장이 본질적으로 수평 방향으로부터 수직 방향으로 90도만큼 트위스트되어 임피던스 매칭을 제공하도록, 그리고 - 적절한 경우 - E-필드의 편광을 트위스트하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 편향 엘리먼트들은 제 1 과 제 2 도파관 채널 브랜치 사이의 비대칭 전력/위상 분포가 달성되도록 스플릿터에 대해 비대칭으로 배열될 수 있다. 이는 보어사이트와 상이한 각도로 가르키고 있는 애플리케이션이 요구되는 것에 이점일 수 있다. 적어도 하나의 편향 엘리먼트는 적어도 하나의 제 2 도파관 어퍼처에 대해 제 1 및/또는 제 2 도파관 채널 브랜치의 하부측에 배열될 수 있다. 적어도 하나의 편향 엘리먼트는 혼 엘리먼트들의 위상 및 전력 분포를 수정하도록 구성된다. 변형예에서, 다수의 스플릿터들이 캐스케이드로 배열될 수 있다. 다수의 스플릿터들은 제 1 및 제 2 세컨더리 도파관 채널 브랜치와 다수의 혼 형상 세컨더리 도파관 어퍼처들 사이에서 서로에 대해 동일 선상에 배열될 수 있다. 스플릿터가 제 1 및 제 2 세컨더리 도파관 채널 브랜치들에 상호접속되고, 추가적인 수의 스플릿터들이 제 1 및 제 2 세컨더리 도파관 채널과 다수의 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 사이에 배열되는 변형예에서, E-필드는 트위스트된 매니폴드이다.
다수의 스플릿터들이 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치와 다수의 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 사이에서 서로에 대해 동일 선상에 배열될 때, 양호한 결과들이 실현될 수 있다. 바람직한 변형예에서, 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 중 적어도 하나는 방사 패턴의 편광이 변경되도록 개별적인 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처에 편광 트위스트를 도입하도록 구성된 스플릿터에 대해 각도 오프셋될 수 있다. 변형예에서, 스플릿터들 각각은 적어도 2개의 혼 형상 개구들을 포함할 수 있다. 하나의 스플릿터의 적어도 2개의 혼 형상의 개구들 사이의 진폭 및 위상 관계는 편향 엘리먼트에 의해 영향을 받을 수 있다. 바람직한 변형에서, 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치의 E-필드 및 양쪽 브랜치들의 진폭/위상은 동일하게 편광된다. 스플릿터가 2개의 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들을 포함하는 변형예에서, 2개의 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 사이의 진폭 및 위상 관계는 제 1 및/또는 제 2 도파관 채널 브랜치들 및/또는 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처에 배열된 넥킹 및/또는 편향 엘리먼트에 의해 튜닝될 수 있다. 편광이 순수 수평 (0°) 으로부터 경사진 (±45°) 또는 수직 (90°) 편광으로 변경될 때 양호한 결과들이 달성될 수 있다. 완만한 트랜지션이 실현되도록, 일련의 편향 엘리먼트들에 의해 편광이 트위스트되는 것이 바람직하다. 도시된 변형예의 이점은 추가적인 안테나 층 없이 편광이 변경될 수 있다는 것이다.
다른 변형예에서, 도파관 채널 및/또는 스플릿터의 내부 및/또는 외부에 배열된 적어도 하나의 편향 엘리먼트는 다음 엘리먼트들: 단차부, 리세스, 채널, 범프, 덴트형 코너 또는 이들의 조합의 그룹 중 적어도 하나를 포함하여 일반적으로 도파관 채널 및/또는 스플릿터의 횡단면의 내부 및/또는 외부로 돌출하여 횡단면의 국소적 감소를 형성한다. 도파관 채널이 서로에 대하여 대향하여 배열되고 E-필드에 대해 편향 엘리먼트들로서 설계되는 2 개의 덴트형 코너들을 스플릿터의 프라이머리 포트의 영역에 포함할 수 있을 때, 양호한 결과들이 실현될 수 있다. 본 개시에 따른 안테나 디바이스의 바람직한 변형에서, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트의 도파관 채널의 길이는 결합된 제 1 도파관 채널 브랜치의 길이 및 제 2 도파관 채널 브랜치의 길이보다 더 크다.
더 많은 지향성이거나 더 복잡한 방사 패턴들이 요구되는 경우에, 각각의 안테나 엘리먼트는 단지 하나 초과의 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치를 포함할 수 있다. 어레이들의 다수의 컬럼들은 도파관 스플릿터 및/또는 도파관 채널 브랜치에 배열될 수 있다. 바람직한 변형예에서, 적어도 하나의 제 1 컬럼의 어레이들은 제 1 도파관 채널 브랜치에 인접하게 배열되고, 적어도 하나의 제 2 컬럼의 어레이들은 제 2 도파관 채널 브랜치에 인접하게 배열된다. 이 설계는 코포레이트 네트워크 (corporate network) 로서 알려져 있다. 코포레이트 네트워크는 최대 지향성을 위해 양쪽 컬럼들이 동일한 진폭 및 위상으로 피딩되는 방식으로 설계된다. 대안적인 변형에서, 어레이들의 제 1 및 제 2 컬럼들은 직렬 피드 네트워크로서 배열된다. 어레이들의 제 1 및 제 2 컬럼들이 중앙 피드 도파관 채널에 인접하게 배열될 때 양호한 결과들이 실현될 수 있다. 바람직한 변형예에서, 제 1 및 제 2 컬럼들의 어레이들은 중앙 피드 도파관 채널에 대해 본질적으로 수직으로 배열된다. 바람직하게는 말단 제 2 컬럼들에는 위상 시프트가 피드된다. 위상 시프트는 높은 지향성 및 비틸트 방사 패턴들을 생성할 수 있다.
도파관 채널은 다음의 기하학적 구조들: 직사각형, 마름모, 타원형, 원형 또는 이들의 조합의 그룹 중에서 적어도 도파관 횡단면을 포함할 때 양호한 결과들이 추가로 실현될 수 있고, 여기서 횡단면의 메인 확장 방향은 제 1 및 제 2 도파관 어퍼처에 본질적으로 평행하다. 제 1 도파관 어퍼처 및 제 2 도파관 어퍼처는 서로에 대해 측방향으로 오프셋될 수 있다. 이러한 오프셋은 각각의 도파관 채널의 라우팅이 RF 신호의 임피던스 매칭 및 저손실 송신을 허용하고, 상이한 안테나 엘리먼트들 사이의 특정된 위상 관계를 유지하고, 적절한 제조 프로세스를 허용하도록 최적화되게 한다. 각각의 도파관 채널의 횡단면은 상부 및 하부 안테나 층의 높은 정확도의 제조를 보장하도록 최적화된다. 종래 기술로부터 알려진 바와 같이, 개구들의 표준 어레이들의 하나의 단점은 중심선에 대해 개구들의 오프셋 위치에 놓인다. 특히, 이 오프셋은 유효 안테나 어퍼처의 비대칭 조명을 생성하고, 이는 이어서 메인 방사 평면들 (즉, 방위각 및 고도 평면) 외부에서의 방사된 패턴에서 비대칭성들을 생성한다. 이들 비대칭들은 통상적으로 특정한 원하지 않는 각도들에서 더 높은 방사 레벨들을 초래하고, 결과적으로 전체 시스템 성능의 열화를 초래한다. 바람직한 변형예에서, 개별 안테나 엘리먼트의 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치는 E-필드를 변경하도록 구성되는 스태거형 설계로 설계될 수 있다. E-필드는 유리하게는 제 1 도파관 채널 브랜치의 적어도 하나의 방사 개구 및 제 2 도파관 채널 브랜치의 적어도 하나의 방사 개구가 서로에 대해 동일 선상에 정렬될 수 있도록 변경된다. 스태거드 설계는 개구들이 하나의 라인으로 배열될 때 비대칭 조명을 회피하도록 구성된다. 상기 배열은 종래 기술로부터 알려진 설계들보다 더 넓은 대역폭을 제공하며 빔틸트를 덜 받기 쉬운 이점을 갖는다. 그러나, 비록 표준 중심-피드 어레이들에 기초한 MIMO 안테나임에도 2개보다 많이 스태거링된 층들을 요구하는데, 이는 피드가 수평 도파관의 하부를 통하여 라우팅되는 것이 필요하기 때문이다. 이는 결과적으로 증가된 제조 비용과 복잡성을 초래할 것이다.
대안적으로 또는 추가적으로, 도파관 채널들은 갭 도파관 기술에 기초하는 일련의 필라들에 의해 적어도 부분적으로 대체될 수 있다. 이러한 안테나 어셈블리에서, 전방 부분 또는 후방 부분은 바람직하게는 도파관 채널 및/또는 스플릿터 및/또는 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치의 외부 윤곽을 적어도 부분적으로 형성하는 필라를 적어도 부분적으로 포함할 수 있다. 필라들은 도파관 채널을 통해 신호를 안내하도록 구성된다. 필라들은 전방 부분과 후방 부분 사이의 잠재적인 제조 및 어셈블리 공차들을 보상하도록 구성되는 밴드갭 구조체를 가능하게 하도록 배열될 수 있는데, 그 이유는 이들 사이에 직접적인 오믹 접촉이 반드시 필요한 것은 아니기 때문이다. 전자기 대역 갭 (EBG) 구조체들은 본질적으로 중공 도파관 채널들 주위에 배열된다. 전자기 밴드갭 구조는 도파관 구조체를 구현하는 전방 (8) 과 후방 (7) 부분 사이에 직접 및/또는 오믹 접촉을 가질 필요 없이 전도성 벽으로서 거동하면서, 주어진 주파수 범위에서 전자기파를 차단할 수 있게 허용한다. 이들은 통상적으로 주기적 패턴들, 이를 테면, PCB 기술에서의 머쉬룸 또는 도파관 기술에서의 필라들을 형성하는 것에 의해 실현된다.
적절한 경우, 적어도 하나의 제 1 도파관 어퍼처는 안테나 어셈블리의 후방 부분의 후방면으로부터 연장되는 돌출부 내에 배열될 수 있다. 적어도 하나의 돌출부는 제 1 도파관 어퍼처를 전자 컴포넌트에 상호접속하도록 구성된다. 돌출부들은 전자 컴포넌트가 방사 엘리먼트들을 통해 안테나 어셈블리에 상호접속되는 변형예에 특히 유리하다. 이 구성에서, 적어도 하나의 제 1 도파관 어퍼처는 에어 갭을 통해 돌출부에 상호접속된다. 후방 부분의 후빙면으로부터 돌출되는 돌출부는 유리하게는 방사 엘리먼트와 일치하게 배열된다. 이는 낮은 손실들에 기인하여 매우 효율적인 돌출부를 통해 방사 엘리먼트로부터 제 1 도파관 어퍼처로 신호 전달을 허용한다.
유리하게는, 도파관 채널의 적어도 하나의 수평 섹션은 도파관의 유효 표면을 증가시키도록 구성된 리지를 포함할 수 있다. 리지는 도파관의 횡단면을 낮추는 것을 허용하기 때문에 유리할 수 있다. 리지는 도파관 프라이머리 포트 및/또는 도파관 채널 브랜치들에 인접하여 적어도 부분적으로 위치될 수 있다.
비용 효율적인 생산의 관점에서, 하나의 목표는 최소 개수의 적층된 층들 (부분들) 만을 사용하여 제조될 수 있는 MIMO 안테나 어레이들을 구현하기 위한 설계들 및 기술들을 달성하는 것이다. 본 명세서에 설명된 개시는, 예를 들어, 후방 부분 및 전방 부분을 포함하는, 최소 2개의 적층된 층들을 포함하는 안테나 어셈블리들을 설계할 가능성을 제공한다. 후방 부분과 전방 부분은 후방 부분의 전방 면 및 전방 부분의 후방 면을 따라 서로에 대하여 상호접속될 수도 있다. 적어도 하나의 도파관 채널이 후방 부분의 전방 면 및/또는 전방 부분의 후방 면으로 적어도 부분적으로 연장될 때, 유리한 구성이 달성될 수 있다. 스플릿터 및/또는 그에 연결된 도파관 채널 브랜치에 대해서도 마찬가지이다. 후방 부분의 전방면 및 전방 부분의 후방면은 본질적으로 플랫할 필요가 있는 것은 아니다. 적절한 경우, 전방 부분 및/또는 후방 부분은 접촉 표면을 감소시키기 위해 스켈레톤화될 수 있다. 이는 유리하게는, 최소화된 접촉 영역이 접촉 영역의 표면 압력을 증가시키고 따라서 도파관 채널 및/또는 스플릿터 및/또는 제 1 및 제 2 도파관 채널 브랜치들의 영역에서 전방 및 후방 부분의 더 정확한 정렬을 초래하기 때문이다. 일반적으로, 2개의 부분들은 함께 어셈블리되고, 여기서 후방 부분의 전방면의 채널 및 전방 부분의 후방면의 채널은 일치하게 정렬된다. 후방 부분 및/또는 전방 부분은 적어도 하나의 플라스틱 재료의 사출 성형에 의해 제조될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 후방 부분 및/또는 전방 부분은 금속 및/또는 금속화 플라스틱 및/또는 표면에서 전도성인 임의의 다른 재료로 제조될 수 있다. 고정밀 플라스틱 사출 성형 및 필요하다면, 금속화 공정 및 금속 다이 캐스팅 (die casting) 과 같은 기술이 몰딩 파팅 라인 및 층 분리와 관련하여 선택된다. 매우 정확한 몰딩 파팅 라인들은 일단 2개의 안테나 층들이 함께 결합되면 전자기 신호의 전파에 대한 최소 영향 (즉, 최소 손실 및 부정합) 을 갖는 것이 요구된다. 일 변형예에서, 후방 부분 및/또는 전방 부분은 금속 및/또는 금속화 플라스틱 및/또는 표면에서 전도성인 임의의 다른 재료로 제조될 수 있다. 도파관 컴포넌트들 및 안테나 층들의 설계는 다양한 결합 기법들과 호환가능하도록 최적화될 수 있다. 변형예에서, 후방 부분의 전방면 및 전방 부분의 후방면은 본질적으로 플랫하다. 이는 바람직한 결합 기술이 솔더링 (soldering), 용접 (welding), 접착 (gluing)(전도성 및 비전도성 양쪽 모두), 클램핑 (clamping) 또는 이들의 조합의 그룹 중 적어도 하나를 포함할 수 있기 때문에 특히 유리할 수 있다. 변형예에서, 후방 부분과 전방 부분은 후방 부분의 전방 면 및 전방 부분의 후방 면을 따라 서로에 대하여 상호접속될 수도 있다.
안테나 어셈블리는 고정 인터페이스를 포함할 수 있다. 안테나 어셈블리의 고정 인터페이스는 바람직하게는 전체 안테나 디바이스를 외부 물체, 예를 들어 자동차 컴포넌트에 장착하도록 설계된다. 안테나 어셈블리는 안테나 어셈블리가 다른 컴포넌트에 나사 결합될 수 있게 하는 스루홀들을 포함할 수 있다. 안테나 어셈블리는 본 발명에 따른 안테나 디바이스에 사용될 수 있는 것으로 예상된다.
안테나 어셈블리의 안테나 엘리먼트들은 바람직하게는 다음의 전기적 요건들을 충족시킨다:
· 수평 편광
· 방위각 평면 (즉, 수평 평면, 수평 편광에 대한 E-평면) 에서 넓은 하프 전력 빔폭 (HPBW 최대 ±75°),
· 고도 평면 (즉, 수직 평면, 수평 편광에 대한 H-평면) 에서 좁은 HPBW (±3 아래로),
· 보어사이트를 가르키는 메인 빔.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 변형들을 나타내고, 본 개시의 특성 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 프레임워크를 제공하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 첨부 도면은 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 여러 변형예를 예시하며, 상세한 설명과 함께, 개시된 개념들의 원리들 및 동작을 설명하도록 보조한다.
따라서 출원인은 본 출원 전반에 걸쳐 기재된 바와 같이 폴딩된 스플릿터 및 혼들의 본 발명의 개념에 대해 분할 특허 출원에 집중할 권리를 보유한다.
본 출원인은 또한 다수의 어레이들의 컬럼 뿐만 아니라 제 2 도파관 어퍼처의 개구들의 가변 횡단면들 및 비대칭적으로 배열된 펀넬의 본 발명의 개념에 대해 분할 특허 출원에 집중할 권리를 또한 보유한다.
본 명세서에 기재된 발명은 첨부된 청구범위에서 기재된 본 발명을 제한하는 것으로 고려되어서는 안되는 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 더욱 충분히 이해될 것이다. 도면은 다음을 도시한다:
도 1 은 본 개시에 따른 안테나 디바이스의 제 1 변형예를 전방 위에서 본 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 따른 안테나 디바이스를 후방 위에서 본 사시도이다.
도 3 은 도 1 에 따른 안테나 디바이스의 측면도이다.
도 4 는 도 1 에 따른 안테나 디바이스의 투과 정면도이다.
도 5 는 도 1-4에 따른 안테나 어셈블리의 스켈레톤화된 변형예로서, 위에서 본 분해사시도이다.
도 6 은 도 5 에 따른 안테나 어셈블리의 후방에서 본 분해사시도이다.
도 7 은 본 개시에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 8 은 도 7 에 따른 안테나 어셈블리의 도파관 채널들의 포지티브 뷰의 사시도이다.
도 9 는 도 8 에 따른 세부사항 A 도면이다.
도 10 은 도파관 스플릿터의 제 1 변형예의 위에서 본 횡단면 사시도이다.
도 11 은 도파관 스플릿터의 제 2 변형예의 위에서 본 횡단면 사시도이다.
도 12 - 13 은 스플릿터 및 어레이의 제 1 변형예의 위에서 본 사시도 (도 12) 및 후방에서 본 사시도 (도 13) 이다.
도 14 - 15 는 스플릿터 및 어레이의 제 2 변형예의 위에서 본 사시도 (도 14) 및 후방에서 본 사시도 (도 15) 이다.
도 16 - 17 은 스플릿터 및 어레이의 제 3 변형예의 위에서 본 사시도 (도 16) 및 후방에서 본 사시도 (도 17) 이다.
도 18 - 19 는 스플릿터 및 어레이의 제 4 변형예의 위에서 본 사시도 (도 18) 및 후방에서 본 사시도 (도 19) 이다.
도 20 - 21 은 스플릿터 및 어레이의 제 5 변형예의 위에서 본 사시도 (도 20) 및 후방에서 본 사시도 (도 21) 이다.
도 22 - 23 은 스플릿터 및 어레이의 제 6 변형예의 위에서 본 사시도 (도 22) 및 후방에서 본 사시도 (도 23) 이다.
도 24 - 25 는 필라들을 갖는 안테나 어셈블리의 제 1 변형예의 위로부터의 사시도 (도 24a - c) 및 제 2 변형예의 분해도 (도 25) 이다.
도 26 은 도 1 에 따른 안테나 디바이스의 제 2 변형예를 전방 위에서 본 사시도이다.
도 27 은 도 26 에 따른 안테나 디바이스를 위에서 본 분해사시도이다.
도 28 은 도파관 스플릿터의 제 3 변형예의 위에서 본 횡단면 사시도이다.
도 29 는 도파관 스플릿터의 제 4 변형예의 위에서 본 횡단면 사시도이다.
도 30 - 31 은 스플릿터 및 어레이의 제 7 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 30) 및 전방에서 본 사시도 (도 31) 이다.
도 32 - 33 은 스플릿터 및 어레이의 제 8 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 32) 및 전방에서 본 사시도 (도 33) 이다.
도 34 - 35 는 스플릿터 및 어레이의 제 9 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 34) 및 전방에서 본 사시도 (도 35) 이다.
도 36 - 37 은 스플릿터 및 어레이의 제 10 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 36) 및 전방에서 본 사시도 (도 37) 이다.
도 38 - 39 는 스플릿터 및 어레이의 제 11 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 38) 및 전방에서 본 사시도 (도 39) 이다.
도 40 은 도파관 채널의 말단부와 이에 상호접속된 폴딩된 혼을 전방 위에서 본 사시단면도이다.
도 41 은 도 40 에 따른 도파관 채널의 말단부와 이에 상호접속된 폴딩된 혼을 후방 위에서 본 사시단면도이다.
도 42 는 스플릿터 및 비대칭적으로 배열된 펀넬 캐비티를 갖는 어레이의 제 12 변형예의 측면도이다.
도 43 은 비대칭적으로 배열된 펀넬 캐비티들을 갖는 안테나 디바이스의 방사 패턴을 도시하는 다이어그램이다.
도 44 는 스플릿터 및 어레이의 제 13 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도이다.
도 45 는 스플릿터 및 어레이, 펀넬 캐비티의 제 14 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도이다.
도 46 은 스플릿터 및 다수의 브랜치 어레이들로서 설계되는 어레이의 제 15 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도이다.
도 47 은 스플릿터 및 다수의 브랜치 어레이들로서 설계되는 어레이의 제 16 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도이다.
도 1 은 본 개시에 따른 안테나 디바이스의 제 1 변형예를 전방 위에서 본 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 따른 안테나 디바이스를 후방 위에서 본 사시도이다.
도 3 은 도 1 에 따른 안테나 디바이스의 측면도이다.
도 4 는 도 1 에 따른 안테나 디바이스의 투과 정면도이다.
도 5 는 도 1-4에 따른 안테나 어셈블리의 스켈레톤화된 변형예로서, 위에서 본 분해사시도이다.
도 6 은 도 5 에 따른 안테나 어셈블리의 후방에서 본 분해사시도이다.
도 7 은 본 개시에 따른 안테나 어셈블리의 사시도이다.
도 8 은 도 7 에 따른 안테나 어셈블리의 도파관 채널들의 포지티브 뷰의 사시도이다.
도 9 는 도 8 에 따른 세부사항 A 도면이다.
도 10 은 도파관 스플릿터의 제 1 변형예의 위에서 본 횡단면 사시도이다.
도 11 은 도파관 스플릿터의 제 2 변형예의 위에서 본 횡단면 사시도이다.
도 12 - 13 은 스플릿터 및 어레이의 제 1 변형예의 위에서 본 사시도 (도 12) 및 후방에서 본 사시도 (도 13) 이다.
도 14 - 15 는 스플릿터 및 어레이의 제 2 변형예의 위에서 본 사시도 (도 14) 및 후방에서 본 사시도 (도 15) 이다.
도 16 - 17 은 스플릿터 및 어레이의 제 3 변형예의 위에서 본 사시도 (도 16) 및 후방에서 본 사시도 (도 17) 이다.
도 18 - 19 는 스플릿터 및 어레이의 제 4 변형예의 위에서 본 사시도 (도 18) 및 후방에서 본 사시도 (도 19) 이다.
도 20 - 21 은 스플릿터 및 어레이의 제 5 변형예의 위에서 본 사시도 (도 20) 및 후방에서 본 사시도 (도 21) 이다.
도 22 - 23 은 스플릿터 및 어레이의 제 6 변형예의 위에서 본 사시도 (도 22) 및 후방에서 본 사시도 (도 23) 이다.
도 24 - 25 는 필라들을 갖는 안테나 어셈블리의 제 1 변형예의 위로부터의 사시도 (도 24a - c) 및 제 2 변형예의 분해도 (도 25) 이다.
도 26 은 도 1 에 따른 안테나 디바이스의 제 2 변형예를 전방 위에서 본 사시도이다.
도 27 은 도 26 에 따른 안테나 디바이스를 위에서 본 분해사시도이다.
도 28 은 도파관 스플릿터의 제 3 변형예의 위에서 본 횡단면 사시도이다.
도 29 는 도파관 스플릿터의 제 4 변형예의 위에서 본 횡단면 사시도이다.
도 30 - 31 은 스플릿터 및 어레이의 제 7 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 30) 및 전방에서 본 사시도 (도 31) 이다.
도 32 - 33 은 스플릿터 및 어레이의 제 8 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 32) 및 전방에서 본 사시도 (도 33) 이다.
도 34 - 35 는 스플릿터 및 어레이의 제 9 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 34) 및 전방에서 본 사시도 (도 35) 이다.
도 36 - 37 은 스플릿터 및 어레이의 제 10 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 36) 및 전방에서 본 사시도 (도 37) 이다.
도 38 - 39 는 스플릿터 및 어레이의 제 11 변형예의 후방 위에서 본 사시도 (도 38) 및 전방에서 본 사시도 (도 39) 이다.
도 40 은 도파관 채널의 말단부와 이에 상호접속된 폴딩된 혼을 전방 위에서 본 사시단면도이다.
도 41 은 도 40 에 따른 도파관 채널의 말단부와 이에 상호접속된 폴딩된 혼을 후방 위에서 본 사시단면도이다.
도 42 는 스플릿터 및 비대칭적으로 배열된 펀넬 캐비티를 갖는 어레이의 제 12 변형예의 측면도이다.
도 43 은 비대칭적으로 배열된 펀넬 캐비티들을 갖는 안테나 디바이스의 방사 패턴을 도시하는 다이어그램이다.
도 44 는 스플릿터 및 어레이의 제 13 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도이다.
도 45 는 스플릿터 및 어레이, 펀넬 캐비티의 제 14 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도이다.
도 46 은 스플릿터 및 다수의 브랜치 어레이들로서 설계되는 어레이의 제 15 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도이다.
도 47 은 스플릿터 및 다수의 브랜치 어레이들로서 설계되는 어레이의 제 16 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도이다.
이제, 소정의 실시형태들 및 변형예에 대한 참조가 상세하게 이루어질 것이며, 그 예들은 첨부 도면들에 도시되고, 도면들에서는 모든 특징들이 아닌 일부가 나타나 있다. 실제로, 본 명세서에 개시된 실시형태들 및 변형예들은 많은 상이한 형태들로 구현될 수도 있고, 본 명세서에 제시된 실시형태들 및 변형예들에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며; 오히려, 이들 실시형태들은 본 개시가 적용가능한 법적 요건들을 만족하게 되도록 제공된다. 가능한 한, 유사한 컴포넌트들 또는 부분들을 지칭하기 위해 유사한 참조 번호들이 사용될 것이다.
도 1 은 본 개시에 따른 안테나 디바이스 (1) 의 제 1 변형예를 전방 위에서 본 사시도로 도시한다. 도 2 는 도 1 에 따른 안테나 디바이스 (1) 를 후방 위에서 본 사시도로 도시한다. 도 3 은 도 1 에 따른 안테나 디바이스 (1) 를 측면도로 도시한다. 도 4 는 도 1 에 따른 안테나 디바이스 (1) 를 전방면에서 도시하며, 은닉된 선들은 내부에 대한 정보를 제공하기 위해 도시된 것이다. 도 5 는 도 1 - 4 에 따른 안테나 어셈블리의 대안적인 스켈레톤화된 변형예를 분해사시도로 도시한다. 도 6 은 도 1 에 따른 안테나 디바이스 (1) 를 후방 위에서 본 사시도로 도시한다. 도 7 은 본 개시에 따른 안테나 어셈블리 (6) 를 전방 위에서 본 사시도로 도시한다. 도 8 은 도 7 에 따른 안테나 어셈블리 (6) 의 내부에 배열된 통상적인 에어필드 도파관 채널 (9) 의 포지티브를 사시도로 도시한다. 도 8 은 도 7 에 따른 도파관 채널들 (9) 의 포지티브를 도시한다. 도 9 는 도 8 의 섹션 A 를 도시한다. 도 10 은 도파관 스플릿터 (19) 의 제 1 변형예의 횡단면 사시도를 도시하며, 도시된 변형예의 도파관 채널 (9) 은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 수직으로 배열된 스플릿터 (19) 의 프라이머리 포트 (21) 의 영역에 있다. 도 11 은 도파관 스플릿터 (19) 의 제 2 변형예의 컷아웃을 도시하며, 도시된 변형예의 도파관 채널 (9) 은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 평행하게 배열된 스플릿터 (19) 의 프라이머리 포트 (21) 의 영역에 있다. 도 12 - 13 은 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 1 변형예 및 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 를 갖는 도파관 스플릿터 (19) 를 도시하며, 여기서 스플릿터 (19) 및 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 는 안테나 어셈블리 (6) 의 후방 부분 (7) 에 배열된다. 도 14 - 15 는 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 2 변형예 및 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 를 갖는 도파관 스플릿터 (19) 를 도시하며, 개구 (13) 는 하나의 펀넬 (28) 에서 종료한다, 도 16 - 17 은 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 3 변형예 및 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 를 갖는 도파관 스플릿터 (19) 를 도시하며, 여기서 스플릿터 (19) 및 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 는 안테나 어셈블리 (6) 의 전방 부분 (8) 및 후방 부분 (7) 에 배열된다. 도 18 - 19 는 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 4 변형예 및 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 를 갖는 도파관 스플릿터 (19) 를 도시하며, 여기서 스플릿터 (19) 및 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 는 안테나 어셈블리 (6) 의 전방 부분 (8) 에 배열된다. 도 20 - 21 은 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 5 변형예 및 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 를 갖는 도파관 스플릿터 (19) 를 도시하며, 개구 (13) 는 서로에 대하여 측방향으로 오프셋되어 배열된다. 도 22 - 23 은 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 6 변형예 및 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 를 갖는 도파관 스플릿터 (19) 를 도시하며, 개구들은 서로에 대하여 측방향으로 오프셋되어 배열되며, 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 는 리지 (34) 를 포함한다. 도 24 a, b, c - 25 는 필라들을 갖는 안테나 어셈블리의 제 1 대안의 변형예의 위로부터의 사시도 (도 24a - c) 및 제 2 변형예에 의해 도 (도 25) 를 도시한다. 도 26 은 도 1 에 따른 안테나 디바이스 (1) 의 제 2 변형예를 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처 (11) 와 함께 전방 위에서 본 사시도로 도시한다. 도 27 은 도 26 에 따른 안테나 디바이스 (1) 를, 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처 (11) 와 함께 위에서 본 분해사시도로 도시한다. 도 28 은 도파관 스플릿터 (19) 의 제 3 변형예의 위에서 본 횡단면사시도이다. 도 29 는 도파관 스플릿터 (19) 의 제 4 변형예의 위에서 본 횡단면사시도이다. 도 30 및 31 은 스플릿터 (19) 및 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 7 변형예로부터의 후방 위 (도 30) 및 전방 (도 31) 에서 본 사시도를 도시하며, 여기서 스플릿터 (19) 의 캐스케이드는 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 와 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 (11) 사이에 배열된다. 도 32 및 33 은 스플릿터 (19) 로부터의 후방 위 (도 32) 및 전방 (도 33) 에서 본 사시도 및 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 8 변형예를 도시하며, 여기서 개구 (13) 는 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 대해 각도 오프셋 (α) 이다. 도 34 및 35 는 스플릿터 (19) 및 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 9 변형예로부터의 후방 위 (도 34) 및 전방 (도 35) 에서 본 사시도를 도시한다. 도 36 및 37 은 스플릿터 (19) 및 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 10 변형예로부터의 후방 위 (도 36) 및 전방 (도 37) 에서 본 사시도를 도시한다. 도 38 및 39 는 스플릿터 (19) 및 개구의 어레이 (14) 의 제 11 변형예로부터의 후방 위 (도 38) 및 전방 (도 39) 에서 본 사시도를 도시하며, 개구 (13) 는 공통 펀넬 (28) 에서 종료한다. 도 40 은 도파관 채널 (9) 의 말단부와 이에 상호접속된 폴딩된 혼을 전방 위에서 본 사시단면도를 도시한다. 도 41 은 도 40 에 따른 도파관 채널 (9) 의 말단부와 이에 상호접속된 폴딩된 혼 (35) 을 후방 위에서 본 사시단면도이다. 도 42 는 스플릿터 (19) 및 비대칭적으로 배열된 펀넬 (28) 캐비티를 갖는 어레이 (14) 의 제 12 변형예의 측면도를 도시한다. 도 43 은 비대칭적으로 배열된 펀넬 (28) 캐비티들을 갖는 안테나 디바이스 (1) 의 방사 패턴을 도시하는 다이어그램을 도시한다. 도 44 는 스플릿터 (19) 및 개구들의 어레이 (14) 의 제 13 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도를 도시한다. 도 45 는 스플릿터 (19) 및 펀넬 (28) 캐비티들을 갖는 개구들의 어레이 (14) 의 제 14 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도를 도시한다. 도 46 은 스플릿터 (19) 및 다수의 브랜치 어레이들 (14) 로서 설계된 개구들의 어레이 (14) 의 제 15 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도를 도시한다. 도 47 은 스플릿터 (19) 및 다수의 브랜치 어레이들 (14) 로서 설계된 개구들의 어레이 (14) 의 제 16 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도를 도시한다.
도 1-4 에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 도시된 바와 같은 안테나 디바이스 (1) 는 그 위에 배열된 전자 컴포넌트 (3) 를 갖는 인쇄 회로 기판 (PCB)(2) 을 포함한다. 전자 컴포넌트 (3) 는 송신 라인들 (4) 을 통해 방사 엘리먼트들 (5) 에 상호접속된다. 각각의 방사 엘리먼트 (5) 는 후방의 제 1 도파관 어퍼처 (10) 에 의해 안테나 어셈블리 (6) 에 배열된 안테나 엘리먼트 (12) 의 개별적인 도파관 채널 (9) 에 상호접속된다. 반대편 단부에서, 도파관 채널 (9) 은 신호를 송수신하도록 기능하는 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에서 종료된다. 일반적으로 MIMO 안테나로서 작용하는 안테나 어셈블리 (6) 는 여러 개의 안테나 엘리먼트들 (12) 을 포함한다. 안테나 어셈블리 (6) 는 바람직하게는 예를 들어 금속 및/또는 금속화 플라스틱 및/또는 표면에서 전도성인 임의의 다른 재료로 제조될 수 있는 후방 부분 (7) 및 전방 부분 (8) 을 포함한다. 도시된 변형예에서 각각의 안테나 엘리먼트 (12) 에 대한 방사 어퍼처들 (11), 개별적으로 제 2 도파관 어퍼처들 (11) 은 전방 부분 (8) 에서 구현되어 있는 한편, 개별 안테나 엘리먼트들 (12) 의 피드 어퍼처 (10), 개별적으로 제 1 도파관 어퍼처들 (10) 은 후방 부분 (7) 에서 구현된다. 각각의 제 1 도파관 어퍼처 (10)(피드 도파관 어퍼처 (10)) 는 개별적인 개개의 안테나 엘리먼트 (12) 의 입력으로서 기능한다. 전자 컴포넌트 (3)(예를 들어, PCB 보드 (2) 상에 장착된 레이더 칩) 로부터 오는 RF 신호는 제 1 도파관 어퍼처 (10) 내에 커플링되고, 에어필드 도파관 채널 (9) 및 에어필드 도파관 스플릿터 (19) 를 통해 개별적인 안테나 개구를 향하여 전파된다. 각각의 도파관 채널 (9) 의 라우팅은 RF 신호의 임피던스 매칭 및 저손실 송신을 허용하고, 상이한 안테나 엘리먼트들 (12) 사이의 특정된 위상 관계를 유지하고, 적절한 제조 프로세스를 허용하도록 최적화된다. 각각의 도파관 채널 (9) 의 횡단면 (33) 은 후방 부분 (7) 및 전방 부분 (8) 의 높은 정확도의 제조를 보장하도록 최적화된다. 제 1 도파관 어퍼처 (10), 도파관 채널 (9), 도파관 스플릿터 (19), 및 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 벽들은 통상적으로 금속성이거나 금속화된다. 적절한 경우, 안테나 엘리먼트들 (12) 중 일부는 송신기 (TX) 로서만 기능할 수도 있고, 엘리먼트들 중 일부는 수신기 (RX) 로서만 기능할 수도 있다. 각각의 방사 어퍼처 (11) 는 상부 전방 부분 (8) 의 전방 면 (17) 에 배열된 개구들 (13) 의 어레이 (14) 로 구성된다. 각각의 피드 엘리먼트는 안테나 어셈블리 (6) 의 후방 부분 (7) 의 후방 면 (16) 에 배열된 피드 어퍼처 (10) 로 구성된다. 도시된 변형예에서 안테나 어셈블리 (6) 의 후방 부분 (7) 은 제 1 도파관 어퍼처 (10) 를 전자 컴포넌트 (3) 에 상호접속하도록 구성된, 후방 부분 (7) 의 후방 면 (16) 으로부터 돌출하는 돌출부 (29) 를 포함한다.
도 5 - 6 은 도 1 - 4 에 따른 안테나 어셈블리의 변형예를 위 (도 36) 및 후방 (도 37) 에서 본 사시도 및 측면도 (도 38) 를 도시한다. 안테나 어셈블리 (6) 의 도시된 변형예의 전방 부분 (8) 및 후방 부분 (7) 은 부분적으로 스켈레톤화된다. 스켈레톤화된 설계는 후방 부분의 전방 면 (15) 및 전방 부분의 후방 면 (16) 이 채널 경계들 및 원주 에지들을 따라 서로에 대해 단지 부분적으로 상호접속되도록 허용한다. 이는 전방 부분 (8) 과 후방 부분 (7) 사이에 더 양호한 피팅을 가져온다.
도 7 내지 도 9 에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 도 7 에 따른 도시된 변형예 및 본 명세서에 도시된 변형예의 내부에 배열된 수의 안테나 엘리먼트들 (12) 은 단지 예시를 위해 선택된다. 실제 애플리케이션에서, 상이한 배열들 및 상이한 수들의 안테나 엘리먼트들이 구현될 수 있다. 도 7 로부터 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 안테나 디바이스 (1) 의 후방 부분 (7) 및/또는 전방 부분 (8) 은 플라스틱 재료의 사출 성형에 의해 제조되고, 후방 부분 (7) 및/또는 전방 부분 (8) 은 금속 및/또는 금속화 플라스틱 및/또는 표면에서 전도성인 임의의 다른 재료로 제조된다. 도 7 에 도시된 바와 같은 안테나 어셈블리 (6) 의 후방 부분 (7) 및 전방 부분 (8) 은 후방 부분 (7) 의 전방면 (15) 및 전방 부분 (8) 의 후방 면 (18) 을 따라 서로 상호접속되며, 여기서 적어도 하나의 도파관 채널 (9) 은 후방 부분 (7) 의 전방 면 (15) 및/또는 전방 부분 (8) 의 후방 면 (18) 에서 적어도 부분적으로 연장된다.
도 8 및 도 9 로부터 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 도시된 변형예는 프라이머리 포트 (21) 에 의해 스플릿터 (19) 에 상호 접속된 말단부에서, 제 1 도파관 어퍼처 (10) 에 대한 도파관 채널 (9) 을 포함한다. 도시된 변형예의 스플릿터 (19) 는 스플릿터 (19) 의 제 1 세컨더리 포트 (23) 에 상호접속된 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 스플릿터 (19) 의 제 2 세컨더리 포트 (25) 에 상호접속된 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 로 전송될 신호의 전력을 분할하도록 구성된다. 도 8 및 도 9 에 도시된 변형예의 도파관 채널 (9) 은 스플릿터 (19) 의 프라이머리 포트의 영역에서, 서로 대향하여 배열되고 편향 엘리먼트들 (27) 로서 설계된 2개의 덴트형 코너들을 포함한다. 도시된 변형예의 편향 엘리먼트들 (27) 은 E-필드의 편광을 트위스트하도록 구성된다. E-필드는 도시된 편향 엘리먼트들 (27) 에 의해 트위스트되어, 전기장이 본질적으로 수평 방향으로부터 수직 방향으로 90도만큼 트위스트되어 임피던스 매칭을 구현하며, 여기서 제 1 도파관 어퍼처 (10) 및 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 대해 수평 방향은 본질적으로 수직이고, 수직 방향은 본질적으로 평행하다.
도 8 은 포지티브 방식으로 안테나 어셈블리 (6) 내부의 중공 구조체들 (즉, 에어필드 도파관-기반 엘리먼트들) 을 개략적으로 도시한다. 도 8 에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 도파관 어퍼처 (10) 및 제 2 도파관 어퍼처 (11) 는 서로에 대해 측방향으로 오프셋된다. 도파관 채널 (9) 의 길이는 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 의 길이 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 길이가 결합된 것보다 실질적으로 더 크다는 것을 더 알 수 있다. 도 9 에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 도시된 도파관 채널 (9) 은 본질적으로 마름모 형상인 적어도 도파관 횡단면 (33) 을 포함한다. 대안적인 변형예에서, 다음의 엘리먼트들: 직사각형, 마름모, 타원, 원 또는 이들의 조합의 그룹 이외의 다른 기하학적 구조가 사용될 수 있고, 여기서 횡단면 (33) 의 메인 연장 방향은 본질적으로 제 1 도파관 어퍼처 (10) 및 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 평행하다. 도시된 변형예의 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 는 각각 적어도 하나의 방사 개구들 (13) 을 포함하고, 방사 개구들 (13) 은 중심 선 (20) 에 대해 동일 선상에 배열된다. 도 9 에 도시된 개구들 (13) 의 수는 단지 예시를 위한 것이며, 고도 평면 (즉, y-z 평면) 에서 방사 패턴을 튜닝하기 위해 증가될 수 있다. 도파관 섹션들의 수평 변위들이 스태거링되는 방식으로 발생하도록 임의의 추가적인 개구 (13) 가 추가될 수 있는데, 즉, 하나의 도파관 섹션이 +x 방향으로 변위되면, 다음 섹션은 -x 방향으로 변위될 것이다.
도 10 및 도 11 에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 2개의 도시된 변형예들은 서로에 대해 동축으로 배열된다. 도 10 에서 볼 수 있는 바와 같이, 도시된 변형예의 도파관 채널 (9) 은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 평행하게 배열된 스플릿터 (19) 의 프라이머리 포트 (21) 의 영역에 있다. 도 11 에 도시된 대안의 변형예에서, 도시된 변형예의 도파관 채널 (9) 은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 수직으로 배열된 스플릿터 (19) 의 프라이머리 포트 (21) 의 영역에 있다. 스플릿터는 넥킹 (26) 을 포함할 수 있고, 넥킹은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 사이에서 신호를 분할하도록 구성된다. 도 10 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변형예에서, 넥킹 (26) 은 제 1 세컨더리 포트 (23) 와 제 2 세컨더리 포트 (25) 사이에 중심을 두고 배열되고, 여기서 신호 전력은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 와 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 사이에서 균등하게 분할된다. 대안적으로, 넥킹은 또한 제 1 세컨더리 포트 (23) 와 제 2 세컨더리 포트 (25) 사이의 중심에 대해 오프셋하여 배열될 수 있어서, 신호 전력은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 와 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 사이에서 불균등하게 분할된다. 도 10 및 11 에 따른 스플릿터 (19) 의 변형예들 모두는 E-필드의 편광을 트위스트하도록 구성된 적어도 하나의 편향 엘리먼트 (27) 를 포함한다. 도 10 에 따른 스플릿터 (19) 의 편향 엘리먼트들 (27) 은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 편광이 동일하게 편광되도록 구성된다. 도 11 에 따른 스플릿터 (19) 의 편향 엘리먼트들 (27) 은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 편광이 역전되도록 구성된다. 도 10 및 11 에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 편향 엘리먼트 (27) 는 도파관 채널 (9) 및/또는 스플릿터 (19) 의 내부 및/또는 외부에 배열되고 다음 엘리먼트들: 단차부, 리세스, 채널, 범프, 덴트형 코너 또는 이들의 조합의 그룹 중 적어도 하나를 포함하여 이들이 도파관 채널 (9) 및/또는 스플릿터 (19) 의 횡단면의 내부 및/또는 외부로 돌출하도록 설계된다.
도 12 - 19 는 다수의 바람직한 변형예들을 도시한다. 이들 도면들에 도시된 모든 변형예들은 서로에 대해 동일 선상에 배열되는 개구들을 포함한다. 개구들 (13) 을 정렬시키는 것은, 이것이 대칭 패턴들을 실현하고 메인 방사 평면들 외부의 원하지 않는 로브들 (lobes) 을 회피할 수 있게 하기 때문에 특히 유리하다. 이는 에어필드 수평 도파관의 전기장 및 전류 분포를 변경하는 것에 의해 본 개시로 실현된다. 이러한 모든 변형예들의 스태거링된 설계는 직사각형-유사 도파관 (9) 의 표준 전류 분포를 트위스트하도록 허용하는 불연속성을 생성한다. 변위는 하프 가이드 파장 (half guided wavelength) 의 거리에서 위상이 전류 최대치를 갖도록 최적화되며 y 방향으로 정렬되고, 이는 방사 개구들 (13) 의 인라인 배치를 허용한다.
도 12 - 13 은 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 1 변형예로부터의 위 (도 12) 및 후방 (도 13) 의 사시도 및 측면도 (도 14) 를 도시한다. 도면들은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 본질적으로 평행하게 배열된 콤팩트한 도파관 스플릿터 (19) 에 의한 방사 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 중심 피드를 도시한다. 도시된 변형예의 도파관 스플릿터 (19) 는 도파관 프라이머리 포트 (21) 를 통해 진입하는 수직으로 배향된 신호를 넥킹의 도움으로 2개의 수평으로 배향된 신호들로 동등하게 분할한다. 분할 신호는 제 1 세컨더리 포트 (23) 및 제 2 세컨더리 포트 (25) 를 통하여 여기된다. 넥킹 (27) 의 도움으로 신호의 제 1 부분은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 에 진입하고 제 2 부분은 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 진입한다. 도면들은 모든 방사 개구 (13) 가 개개의 포커싱 캐비티 (28) 에 커플링되는 경우의 변형예를 도시한다. 이 변형예는 지향성 (및 결과적으로 이득) 에 대한 직접적인 포지티브 영향과 함께, 방사 어퍼처의 크기를 증가시키는 것을 허용한다.
도 14 - 15 는 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 제 2 변형예로부터의 위 (도 18) 및 후방 (도 19) 의 사시도 및 측면도 (도 20) 를 도시한다. 도면들은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 본질적으로 평행하게 배열된 콤팩트한 도파관 스플릿터 (19) 에 의한 방사 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 중심 피드를 도시한다. 도시된 변형예의 도파관 스플릿터 (19) 는 도파관 프라이머리 포트 (21) 를 통해 진입하는 수직으로 배향된 신호를 넥킹의 도움으로 2개의 수평으로 배향된 신호들로 동등하게 분할한다. 도면들은 단일 포커싱 캐비티 (28) 가 방사 개구들 (13) 상에 배열되는 변형예를 도시한다. 이 변형예는 지향성 (및 결과적으로 이득) 에 대한 직접적인 포지티브 영향과 함께, 방사 어퍼처의 크기를 증가시키는 것을 허용한다.
도 16 - 17 은, 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 제 3 변형예로부터의 위 (도 24) 및 후방 (도 25) 에서 본 사시도 및 측면도 (도 26) 를 도시하고, 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 본질적으로 수직으로 배열되는 콤팩트 도파관 스플릿터 (19) 에 의한 방사 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 중심 피드를 도시한다. 도시된 변형예의 도파관 스플릿터 (19) 는 도파관 프라이머리 포트 (21) 를 통해 진입하는 수직으로 배향된 신호를 넥킹의 도움으로 2개의 수평으로 배향된 신호들로 동등하게 분할한다. 분할 신호는 제 1 세컨더리 포트 (23) 및 제 2 세컨더리 포트 (25) 를 통하여 여기된다. 신호의 제 1 부분은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 에 진입하고 제 2 부분은 넥킹 (26) 의 도움으로 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 진입한다.
도 18 - 19 는 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 제 4 변형예로부터의 위 (도 27) 및 후방 (도 28) 에서 본 사시도 및 측면도 (도 29) 를 도시하고, 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 본질적으로 평행하게 배열되는 콤팩트 도파관 스플릿터 (19) 에 의한 방사 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 중심 피드를 도시한다. 도시된 변형예의 도파관 스플릿터 (19) 는 도파관 프라이머리 포트 (21) 를 통해 진입하는 수직으로 배향된 신호를 넥킹 (26) 의 도움으로 2개의 수평으로 배향된 신호들로 동등하게 분할한다. 분할 신호는 제 1 세컨더리 포트 (23) 및 제 2 세컨더리 포트 (25) 를 통하여 여기된다. 신호의 제 1 부분은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 에 진입하고 제 2 부분은 넥킹 (27) 의 도움으로 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 진입한다.
도 20 - 21 은 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 제 5 변형예로부터의 위 (도 30) 및 후방 (도 31) 에서 본 사시도 및 측면도 (도 32) 를 도시하고, 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 본질적으로 평행하게 배열되는 콤팩트 도파관 스플릿터 (19) 에 의한 방사 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 중심 피드를 도시한다. 도시된 변형예의 도파관 스플릿터 (19) 는 도파관 프라이머리 포트 (21) 를 통해 진입하는 수직으로 배향된 신호를 넥킹 (26) 의 도움으로 2개의 수평으로 배향된 신호들로 동등하게 분할한다. 분할 신호는 제 1 세컨더리 포트 (23) 및 제 2 세컨더리 포트 (25) 를 통하여 여기된다. 신호의 제 1 부분은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 에 진입하고 제 2 부분은 넥킹 (26) 의 도움으로 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 진입한다. 도시된 변형예에서, 어레이 (14) 의 개구들은 서로에 대해 그리고 중심선 (20) 에 대해 오프셋되어 배열된다.
도 22 - 23 은 개구들의 어레이의 제 6 변형예로부터의 위 (도 33) 및 후방 (도 34) 에서 본 사시도 및 측면도 (도 35) 를 도시한다. 도 33 - 35 의 변형예는 리지 (34) 를 제외하고는 도 20 - 21 의 변형예와 본질적으로 유사하다. 리지 (34) 는 제 1 채널 브랜치 (22) 및 제 2 채널 브랜치 (24) 의 표면적을 증가시킬 수 있도록 배열되고, 따라서 도파관 채널 브랜치들의 결과적인 횡단면 (33) 이 감소될 수 있다. 도시된 변형예에서, 방사 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 중심 피드는 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 본질적으로 수직하게 배열된 콤팩트한 도파관 스플릿터 (19) 에 의해 실현된다. 도시된 변형예의 도파관 스플릿터 (19) 는 도파관 프라이머리 포트 (21) 를 통해 진입하는 수직으로 배향된 신호를 넥킹의 도움으로 2개의 수평으로 배향된 신호들로 동등하게 분할한다. 분할 신호는 제 1 세컨더리 포트 (23) 및 제 2 세컨더리 포트 (25) 를 통하여 여기된다. 신호의 제 1 부분은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 에 진입하고 제 2 부분은 넥킹 (27) 의 도움으로 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 진입한다. 도 24 a, b, c 및 25 에 도시된 바와 같이, 안테나 어셈블리 (6) 의 대안적인 변형예들을 도시하며, 여기서 후방 부분 (7) 및/또는 전방 부분 (8) 은 도파관 채널 (9) 을 형성하고 신호를 안내하도록 구성된 후방 부분 (15) 의 전방면 또는 전방 부분 (18) 의 후방면 상에 배열된 다수의 필라들 (30) 을 절충한다.
이 경우에, 필라들 (30) 은 전방 부분 (8) 과 후방 부분 (7) 사이의 잠재적인 제조 및 어셈블리 공차들을 보상하도록 구성되는 밴드갭 구조체를 가능하게 하도록 배열되는데, 그 이유는 이들 사이에 직접적인 오믹 접촉이 반드시 필요한 것은 아니기 때문이다. 도 24 a, b, c 및 25 에 도시된 모든 변형예들은 중공 도파관 채널들 (9) 주위의 전자기 대역 갭 (EBG) 구조체들을 포함한다. 전자기 밴드갭 구조는 도파관 구조체를 구현하는 전방 (8) 과 후방 (7) 부분 사이에 직접 및/또는 오믹 접촉을 가질 필요 없이 전도성 벽으로서 거동하면서, 주어진 주파수 범위에서 전자기파를 차단할 수 있게 한다. 이들은 통상적으로 주기적 패턴들, 이를 테면, PCB 기술에서의 머쉬룸 또는 도파관 기술에서의 필라들 (30) 을 형성하는 것에 의해 실현된다.
도 26 및 27 에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 안테나 어셈블리 (6) 의 제 2 변형예는 혼 형상으로 된 제 2 도파관 어퍼처 (11) 를 포함한다. 안테나 엘리먼트 (12) 에 상호접속된 도파관 채널들 (9) 은 후방의 제 1 도파관 어퍼처 (10) 에 의해 안테나 어셈블리 (6) 내에 배열된다. 반대편 단부에서, 도파관 채널 (9) 은 신호를 송신 및/또는 수신하도록 기능하는 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에서 종료된다. 일반적으로 MIMO 안테나로서 작용하는 안테나 어셈블리 (6) 의 도시된 변형예는 여러 개의 안테나 엘리먼트들 (12) 을 포함한다. 안테나 어셈블리 (6) 는 바람직하게는 예를 들어 금속 및/또는 금속화 플라스틱 및/또는 표면에서 전도성인 임의의 다른 재료로 제조될 수 있는 후방 부분 (7) 및 전방 부분 (8) 을 포함한다. 도시된 변형예에서, 각각의 방사 엘리먼트 (12) 에 대한 방사 어퍼처들 (11), 개별적으로 도시된 변형예에서 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 (11) 은 전방 부분 (8) 에서 구현되어 있는 한편, 개별 안테나 엘리먼트들 (12) 의 피드 어퍼처 (10), 개별적으로 제 1 도파관 어퍼처들 (10) 은 후방 부분 (7) 에서 구현된다. 각각의 도파관 채널 (9) 의 라우팅은 RF 신호의 임피던스 매칭 및 저손실 송신을 허용하고, 상이한 안테나 엘리먼트들 (12) 사이의 특정된 위상 관계를 유지하고, 적절한 제조 프로세스를 허용하도록 최적화되게 한다. 각각의 도파관 채널 (9) 의 횡단면 (33) 은 후방 부분 (7) 및 전방 부분 (8) 의 높은 정확도의 제조를 보장하도록 최적화된다. 제 1 도파관 어퍼처 (10), 도파관 채널 (9), 도파관 스플릿터 (19), 및 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 벽들은 통상적으로 금속성 또는 금속화된다. 적절한 경우, 안테나 엘리먼트들 (12) 중 일부는 송신기 (TX) 로서만 기능할 수 있고, 엘리먼트들 중 일부는 수신기 (RX) 로서만 기능할 수 있다. 도시된 변형예에서, 안테나 어셈블리 (6) 는 다수의 혼 형상의 제 2 도파관 개구들 (11) 을 포함하며, 여기서 안테나 엘리먼트들 (12) 중 몇몇은 상부 전방 부분 (8) 의 전방 면 (17) 에 배열된 개구들 (13) 의 어레이 (14) 로서 설계된 방사 어퍼처를 포함한다. 나머지 안테나 엘리먼트들 (12) 은 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 (11) 로서 설계된 개구들 (13) 을 포함한다. 각각의 피드 엘리먼트는 안테나 어셈블리 (6) 의 후방 부분 (7) 의 후방 면 (16) 에 배열된 피드 어퍼처 (10) 로 구성된다. 도 27 에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 플레어 섹션 (36) 은 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 인접하게 배열된다. 도 27 에서 알 수 있는 바와 같이, 플레어 섹션 (36) 은 본질적으로 사다리꼴 형상의 도파관 채널로서 설계된다.
도 28 및 도 29 는 도파관 스플릿터 (19) 의 제 3 (도 28) 및 제 4 (도 29) 변형예를 도시한다. 도 10 및 도 11 에 따른 도파관 스플릿터 (19) 의 제 1 및 제 2 변형예와 유사하게, 제 3 및 제 4 변형예 각각은 E-필드의 편광을 트위스트하도록 구성된 적어도 하나의 편향 엘리먼트 (27) 를 포함한다. 스플릿터 (19) 의 편향 엘리먼트들 (27) 은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 편광이 동일하게 편광되도록 구성된다. 도 28 에 따른 스플릿터 (19) 의 제 4 변형예의 편광 트위스트는 도파관 스플릿터 (19) 의 제 1 프라이머리 포트 (21) 와 제 1 세컨더리 포트 (23) 및 제 2 세컨더리 포트 (25) 사이의 상이한 횡단면으로 실현된다.
도 30 및 31 은 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 제 7 변형예를 후방 위 (도 30) 및 전방 위 (도 31) 에서 본 사시도로 도시한다. 도면들은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 본질적으로 평행하게 배열된 콤팩트한 도파관 스플릿터 (19) 에 의한 방사 개구 (13) 의 어레이 (14) 의 중심 피드를 갖는 변형예를 도시한다. 도시된 변형예의 도파관 스플릿터 (19) 는 도파관 프라이머리 포트 (21) 를 통해 진입하는 수직으로 배향된 신호를 덴트형 코너들로서 설계된 2 개의 편향 엘리먼트들 (27) 의 도움으로 2개의 수평으로 배향된 신호들로 동등하게 분할한다. 분할 신호는 제 1 세컨더리 포트 (23) 및 제 2 세컨더리 포트 (25) 를 통하여 여기된다. 신호의 제 1 부분은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 에 진입하고 제 2 부분은 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 진입한다. 도시된 변형예에서, 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 각각은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 를 다수의 혼 형상의 제 2 도파관 개구 (11) 와 상호접속하는 다수의 추가 스플릿터들 (19) 을 포함한다. 다수의 스플릿터들 (19) 은 서로에 대해 동일 선상에 배열된다. 편향 엘리먼트들 (27) 은 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 말단부 및/또는 적어도 하나의 넥킹 (26) 에 배열된다. 2개의 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 (11) 사이의 진폭 및 위상 관계는 제 1 (22) 및/또는 제 2 (24) 도파관 채널 브랜치 및/또는 제 2 도파관 어퍼처들 (11) 에 배열된 넥킹들 (26) 및 편향 엘리먼트들 (27) 에 의해 튜닝될 수 있다.
도 32 및 33 은 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 제 8 변형예를 후방 위 (도 32) 및 전방 위 (도 33) 에서 본 사시도로 도시한다. 도시된 변형예는 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 (11) 이 스플릿터 (19) 에 대해 각도 오프셋 (α) 된다는 점에서 제 7 변형예와 상이하다. 각도 오프셋은 방사 패턴의 편광이 변경되도록 개별적인 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 편광 트위스트를 도입하도록 구성된다. 편광이 순수 수평 (0°) 으로부터 경사진 (±45°) 또는 수직 (90°) 편광으로 변경될 때 양호한 결과들이 달성될 수 있다. 도시된 변형예는 본질적으로 45°의 경사진 편광으로 편광의 변화를 도입하도록 구성된다. 완만한 트랜지션이 실현되도록, 일련의 편향 엘리먼트들 (27) 에 의해 편광이 트위스트된다. 도시된 변형예의 이점은 추가적인 안테나 층 없이 편광이 변경될 수 있다는 것이다. 도 34 및 35 는 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 제 9 변형예를 후방 위 (도 34) 및 전방 위 (도 35) 에서 본 사시도로 도시한다. 도시된 변형예는 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 에 본질적으로 평행하게 배열되는 도파관 스플릿터 (19) 를 포함한다. 도파관 스플릿터 (19) 외에, 도시된 어레이는 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처로서 설계된 수직 스플릿터들을 더 포함한다.
도 36 및 37 은 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 제 10 변형예를 후방 위 (도 36) 및 전방 위 (도 37) 에서 본 사시도로 도시한다. 어레이의 도시된 변형예는 수직 평면으로부터 수평 평면으로 전기장을 트위스트하고, 동시에 임피던스 매칭을 구현하도록 설계된 다수의 편향 엘리먼트들 (27) 을 포함한다. 도파관 스플릿터 (19) 는 임피던스 매칭을 유지하는 전기장을 폴딩하도록 설계된다. 넥킹 (26) 은 신호를 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 로 분할하도록 설계된다. 넥킹 (26) 의 설계에 따라, 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 와 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 사이의 비대칭 전력/위상 분포가 실현될 수 있다. 도 38 및 39 은 개구들 (13) 의 어레이 (14) 의 제 11 변형예를 후방 위 (도 38) 및 전방 위 (도 39) 에서 본 사시도로 도시한다. 도시된 변형예는 포커싱 캐비티 (28) 가 어레이의 상부에 배열된다는 점에서 제 10 변형예와 상이하다.
도 40 및 41 은 전방 위 (도 40) 로부터 그리고 후방 위 (도 41) 로부터 상호접속되는 폴딩되는 혼 (35) 을 갖는 도파관 채널 (9) 의 말단부의 횡단면 사시도를 도시한다. 플레어 섹션 (36) 은 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 인접하게 배열된다. 도시된 플레어 섹션 (36) 은 도파관 채널 (9) 에 대해 본질적으로 수직하게 배열되고, 적어도 하나의 개구 (13) 는 도파관 채널 (9) 에 본질적으로 평행하게 배열된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 도 40 및 도 41 에 도시된 바와 같이, 혼 형상의 제 2 도파관 개구 (11) 는 적어도 하나의 리지 (37) 를 포함할 수 있다. 도시된 변형예에서, 혼 형상의 제 2 도파관 개구 (11) 는 서로 대향하여 배열되는 2개의 리지들 (37) 을 포함한다. 리지 (37) 는 도파관의 중앙 부분에서 전파 모드의 전기적 지연을 도입하도록 구성되며, 이는 위상 에러의 추가의 감소 및 더 높은 지향성 값들을 획득하는 것에 기여한다. 도 40 및 41 에서 알 수 있는 바와 같이, 플레어 섹션 (37) 은 본질적으로 사다리꼴 형상의 도파관 채널로서 설계된다. 플레어 섹션 (36) 의 벽들 중 적어도 하나는 통상적으로 혼 형상의 제 2 도파관 개구 (11) 에 대해 각을 이루어 배열된다. 플레어섹션 (36) 의 도시된 변형예의 플레어 각도 (β) 는 수평 평면에서 시작하며, 이는 공지된 혼과 동일한 효율을 얻지만 감소된 높이를 가질 수 있게 한다. 덴트형 코너들의 형태의 도시된 편향 엘리먼트들 (27) 은 E-필드의 90°회전을 도입한다. 플레어 섹션 (36) 은 수평으로 배향된 도파관으로서 설계된다. 도시된 변형예에서, 도파관 채널 (9) 의 도파관 및/또는 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처 (11) 는 수직으로 배향된 도파관들로서 설계된다. E-필드는 도파관 채널 (9) 내의 수평 배향으로부터 플레어 섹션 (36) 내의 수직 배향으로 폴딩되고/되거나 플레어 섹션 (36) 내의 수직 배향으로부터 개구 (13) 내의 수평 배향으로 폴딩된다. 편향 엘리먼트들 (27) 은 E-필드가 폴딩될 수 있도록 도파관 채널 (9) 및/또는 개구 (13) 에 배열될 수 있다. 수신된 신호들의 경우에, E-필드의 배향은 그 반대이다.
도 42 는 스플릿터 (19) 및 비대칭적으로 배열된 펀넬 (28) 캐비티를 갖는 개구들의 어레이 (14) 의 제 12 변형예의 측면도를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 펀넬 캐비티는 방사 어퍼처 (11) 에 대해 측방향으로 변위된다. 비대칭적으로 변위되는 펀넬 (28) 캐비티는 안테나 디바이스 (1) 의 방사 특성들에서 틸트를 생성한다. 측방향 변위의 영향은 도 43 에서 볼 수 있다. 도 43 은 비대칭적으로 배열된 펀넬 (28) 캐비티를 갖는 안테나 디바이스 (1) 의 방사 패턴을 도시하는 다이어그램을 도시한다. 안테나 지향성에서 국부 최대값을 갖는 것은 특정 영역들에서 안테나 에너지를 포커싱하는 것을 도울 수 있다. 틸트된 패턴은 레이더의 주어진 영역들에서 추가의 범위를 갖는데 유용할 수 있다. 예를 들어, 틸트된 패턴이 국부적으로 더 넓은 범위를 갖는 것을 가능하게 하기 때문에 자동차 애플리케이션들에서 양호환 결과가 실현될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 측방향으로 들어오는 자동차가 안테나 디바이스 (1) 에 의해 더 일찍 검출될 수 있다.
도 44 는 스플릿터 (19) 및 개구들의 어레이 (14) 의 제 14 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도를 도시한다. 출사하는 신호는 2개의 신호들로 분할되고 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 로 피드된다. 도파관 채널 브랜치들 (22, 24) 양쪽 모두는 편광을 수평으로부터 수직으로 변화시키는 편향 엘리먼트들을 갖는 제 1 섹션을 포함한다. 신호들은 각각 방사 어퍼처들의 2개의 어레이들 (14) 을 각각 포함하는 2개의 새로운 브랜치들에서 각각 추가로 분할된다. 알 수 있는 바와 같이, 개구들 (13) 의 횡단면들은 상이하다. 어레이는 더 작은 개구들 (40) 및 더 넓은 개구들 (41) 을 포함한다. 상이한 횡단면들을 갖는 개구들 (13) 을 포함하는 어레이 (14) 는 각각의 개구 (13) 의 방사 사이의 위상차를 야기한다. 위상차는 어레이 (14) 의 전체 방사 패턴의 틸트를 야기한다. 도 45 에서 알 수 있는 바와 같이, 스플릿터 (19) 및 도 44 에 의해 도시된 개구들의 어레이 (14) 의 제 14 변형예는 또한 비대칭적으로 배열된 펀넬 (28) 캐비티와 결합될 수 있다. 펀넬은 도 43 의 다이어그램에 의해 도시된 효과를 얻기 위해서 측방향 변위로 비대칭으로 배열될 수 있다.
도 46 및 47 은 다수의 브랜치 어레이들 (14) 을 갖는 스플릿터들 (19) 의 2개의 변형예를 도시한다. 더 많은 지향성 또는 복잡한 방사 패턴들이 요구되는 경우에, 다수의 슬롯 어레이들 (14) 은 적절한 피딩 네트워크를 갖는 수평 평면에 배열될 수 있다. 도 46 은 스플릿터 (19) 및 다수의 브랜치 어레이들 (14) 로서 설계된 개구들의 어레이 (14) 의 제 15 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도를 도시한다. 어레이들 (14) 의 제 1 컬럼 (38) 및 제 2 컬럼 (39) 은 코포레이트 네트워크로서 배열되고, 여기서 컬럼들 (38, 39) 양쪽은 최대 지향성에 대해 동일한 진폭 및 위상으로 피드된다. 도 47 은 스플릿터 (19) 및 다수의 브랜치 어레이들 (14) 로서 설계된 개구들의 어레이 (14) 의 제 16 변형예로부터의 후방 위에서 본 사시도를 도시한다. 어레이들 (14) 의 도시된 제 1 컬럼 (38) 및 제 2 컬럼 (39) 은 직렬 피드 네트워크로서 배열된다. 제 2 컬럼들 (39) 은 빔 틸트를 생성하고 및/또는 지향성을 최대화하는 위상 시프트로 피드된다.
다만, 명세서에서 사용된 단어들은 제한이 아닌 설명을 위한 단어들이고, 그리고 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경들이 가해질 수 있는 것으로 이해된다.
1: 안테나 디바이스
2: 인쇄 회로 기판 (PCB)
3: 전자 컴포넌트 (칩)
4: 송신 라인
5: 방사 엘리먼트 (수신 엘리먼트)
6: 안테나 어셈블리
7: 후방 부분 (안테나 어셈블리)
8: 전방 부분 (안테나 어셈블리)
9: 도파관 채널 (중공형 전도성 파이프)
10: 제 1 도파관 어퍼처 (피드 어퍼처)
11: 제 2 도파관 어퍼처 (안테나 어퍼처/방사 어퍼처들)
12: 안테나 엘리먼트 (개별 안테나)
13: 개구 (방사 어퍼처)
14: (개구들의) 어레이
15: 전방 면 (후방 부분)
16: 후방 면 (후방 부분)
17: 전방 면 (전방 부분)
18: 후방 면 (전방 부분)
19: 도파관 스플릿터 (커플러)
20: 중심선
21: 프라이머리 포트 (도파관 스플릿터)
22: 제 1 도파관 채널 브랜치
23: 제 1 세컨더리 포트 (스플릿터)
24: 제 2 도파관 채널 브랜치
25: 제 2 세컨더리 포트 (스플릿터)
26: 넥킹 (격막)
27: 편향 엘리먼트 (임피던스)
28: 펀넬 (포커싱 캐비티)
29: 돌출부
30: 필라 (핀)
31: 고정 인터페이스
32: 편향 엘리먼트들
33: 도파관 횡단면
34: 리지
35: 혼
36: 플레어 섹션
37: 리지 (제 2 도파관 어퍼처)
38: 제 1 어레이 컬럼
39: 제 2 어레이 컬럼
40: 더 작은 개구
41: 더 넓은 개구
2: 인쇄 회로 기판 (PCB)
3: 전자 컴포넌트 (칩)
4: 송신 라인
5: 방사 엘리먼트 (수신 엘리먼트)
6: 안테나 어셈블리
7: 후방 부분 (안테나 어셈블리)
8: 전방 부분 (안테나 어셈블리)
9: 도파관 채널 (중공형 전도성 파이프)
10: 제 1 도파관 어퍼처 (피드 어퍼처)
11: 제 2 도파관 어퍼처 (안테나 어퍼처/방사 어퍼처들)
12: 안테나 엘리먼트 (개별 안테나)
13: 개구 (방사 어퍼처)
14: (개구들의) 어레이
15: 전방 면 (후방 부분)
16: 후방 면 (후방 부분)
17: 전방 면 (전방 부분)
18: 후방 면 (전방 부분)
19: 도파관 스플릿터 (커플러)
20: 중심선
21: 프라이머리 포트 (도파관 스플릿터)
22: 제 1 도파관 채널 브랜치
23: 제 1 세컨더리 포트 (스플릿터)
24: 제 2 도파관 채널 브랜치
25: 제 2 세컨더리 포트 (스플릿터)
26: 넥킹 (격막)
27: 편향 엘리먼트 (임피던스)
28: 펀넬 (포커싱 캐비티)
29: 돌출부
30: 필라 (핀)
31: 고정 인터페이스
32: 편향 엘리먼트들
33: 도파관 횡단면
34: 리지
35: 혼
36: 플레어 섹션
37: 리지 (제 2 도파관 어퍼처)
38: 제 1 어레이 컬럼
39: 제 2 어레이 컬럼
40: 더 작은 개구
41: 더 넓은 개구
Claims (31)
- 안테나 디바이스 (1) 로서,
a. 인쇄 회로 기판 (2) 및 그 위에 배열된 전자 컴포넌트 (3);
b. 상기 전자 컴포넌트 (3) 에 상호접속되어 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 적어도 2 개의 개별 안테나 엘리먼트들 (12) 을 포함하는 안테나 어셈블리 (6) 를 포함하고,
c. 상기 안테나 엘리먼트들 (12) 각각은 상기 안테나 어셈블리 (6) 에서,
i. 상기 안테나 어셈블리 (6) 의 후방 면 (16) 에 배열되는 제 1 도파관 어퍼처 (10) 로서, 상기 제 1 도파관 어퍼처 (10) 는 상기 전자 컴포넌트 (3) 에 상호접속되어 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성되는, 상기 제 1 도파관 어퍼처 (10), 및
ii. 상기 도파관 어셈블리 (6) 의 전방 면 (17) 에 배열되어 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 제 2 도파관 어퍼처 (11)
를 상호접속하는 적어도 하나의 도파관 채널 (9) 을 포함하는, 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 도파관 채널 (9) 은 상기 제 1 도파관 어퍼처 (10) 에 대해, 말단부에서, 프라이머리 포트 (21) 에 의해 스플릿터 (19) 에 상호접속되며, 상기 스플릿터 (19) 는 전송될 신호를:
a. 상기 스플릿터 (19) 의 제 1 세컨더리 포트 (23) 에 상호접속된 제 1 도파관 채널 브랜치 (22), 및
b. 상기 스플릿터 (19) 의 제 2 세컨더리 포트 (25) 에 상호접속된 제 2 도파관 채널 브랜치 (24)
로 분할하도록 구성되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 상기 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 는 서로에 대하여 동축으로 배열되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 스플릿터 (19) 는 상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 와 상기 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 사이에서 상기 신호를 분할하도록 구성되는 넥킹 (26) 을 포함하는, 안테나 디바이스 (1). - 제 4 항에 있어서,
상기 넥킹 (26) 은,
a. 상기 제 1 세컨더리 포트 (23) 와 상기 제 2 세컨더리 포트 (25) 사이에 중심을 두고 배열되고, 여기서 신호 전력은 상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 와 상기 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 사이에서 균등하게 분할되거나, 또는
b. 상기 제 1 세컨더리 포트 (23) 와 상기 제 2 세컨더리 포트 (25) 사이의 중심에 대해 오프셋하여 배열되고, 여기서 신호 전력은 상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 와 상기 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 사이에서 불균등하게 분할되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 도파관 어퍼처 (11) 는 혼 형상인, 안테나 디바이스 (1). - 제 6 항에 있어서,
플레어 섹션 (36) 은 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 인접하게 배열되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
플레어 섹션 (36) 은 도파관 스플릿터 (19) 및/또는 상기 도파관 채널 (9) 에 대하여 본질적으로 수직으로 배열되고/되거나 적어도 하나의 개구 (13) 는 상기 도파관 스플릿터 (19) 및/또는 상기 도파관 채널 (9) 에 본질적으로 평행하게 배열되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
플레어 섹션 (36) 은 본질적으로 사다리꼴 형상의 도파관 채널로서 설계되고, 상기 플레어 섹션 (36) 의 벽들 중 적어도 하나는 개구 (13) 에 대해 각도 (β) 로 배열되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
다수의 스플릿터들 (19) 은 상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 와 다수의 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 (11) 사이에서 서로에 대해 동일 선상에 배열되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 10 항에 있어서,
상기 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처들 (11) 중 적어도 하나는 방사 패턴의 편광이 변경되도록 개별적인 혼 형상의 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 편광 트위스트 (polarization twist) 를 도입하도록 구성된 스플릿터 (19) 에 대하여 각도 오프셋 (α) 되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관 스플릿터 (19) 는 E-필드의 편광을 트위스트하도록 구성되는 적어도 하나의 편향 엘리먼트 (27) 를 포함하여,
a. 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 편광이 동일하게 편광되도록 하거나, 또는
b. 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 편광이 역전되도록 하는, 안테나 디바이스 (1). - 제 12 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 편향 엘리먼트 (27) 는, 전기장이 본질적으로 수평 방향으로부터 수직 방향으로 90도만큼 트위스트되고 그리고 임피던스 매칭을 구현하도록, E-필드의 편광을 트위스트하도록 구성되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
도파관 스플릿터 (19) 는 수평 방향으로부터 수직 방향으로 90도 만큼 E-필드의 편광을 트위스트하도록 구성되는, 프라이머리 포트 (21) 에 인접하게 배열된 적어도 하나의 편향 엘리먼트 (27), 및 수직 방향으로부터 수평 방향으로 편광을 다시 트위스트하도록 구성된, 제 1 세컨더리 포트 (23) 및 제 2 세컨더리 포트 (25) 에 인접하게 배열된 적어도 하나의 편향 엘리먼트 (27) 를 포함하는, 안테나 디바이스 (1). - 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 편향 엘리먼트 (27) 는 상기 도파관 채널 (9) 및/또는 상기 스플릿터 (19) 의 내부에 본질적으로 배열되고 다음 엘리먼트들:
단차부, 리세스, 채널, 범프, 덴트형 코너
또는 이들의 조합의 그룹 중 적어도 하나를 포함하여, 이들이 상기 도파관 채널 (9) 및/또는 상기 스플릿터 (19) 의 횡단면 (35) 의 내부 및/또는 외부로 돌출하도록 설계되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관 채널 (9) 은 상기 스플릿터 (19) 의 프라이머리 포트의 영역에서, 서로 대향하여 배열되고 편향 엘리먼트들 (27) 로서 설계된 2개의 덴트형 코너들을 포함하는, 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관 채널 (9) 의 길이는 상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 의 길이 및 상기 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 길이가 결합된 것보다 더 큰, 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관 채널 (9) 은 다음 엘리먼트들: 직사각형, 마름모, 타원형, 원형 또는 이들의 조합의 그룹 중에서 적어도 횡단면 (33) 을 포함하고, 상기 횡단면 (33) 의 메인 확장 방향은 제 1 도파관 어퍼처 (10) 및 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 본질적으로 평행한, 안테나 디바이스 (1). - 제 2 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 상기 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 는 각각 적어도 하나의 방사 개구 (13) 를 포함하고, 방사 개구들 (13) 은 중심선 (20) 에 대해 동일 선상에 배열되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 19 항에 있어서,
상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 상기 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 는 상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 의 적어도 하나의 방사 개구 (13) 및 상기 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 적어도 하나의 방사 개구 (13) 가 서로에 대해 동일 선상에 정렬되도록 필드를 변경하도록 구성되는 스태거형 설계로 설계되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 2 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도파관 채널 (9) 및/또는 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및/또는 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 는 다음 엘리먼트:
채널, 측방향 넥킹, 길이방향으로 내측으로 향하는 돌출부
또는 이들의 조합 중 적어도 하나의 형태로 되어, 횡단면 (33) 이 최소화되도록 원주방향 채널 표면을 증가시키기 위해 구성되는 리지 (34) 를 포함하는, 안테나 디바이스 (1). - 제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 의 적어도 하나의 방사 개구 (13) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 적어도 하나의 방사 개구 (13) 는 적어도 하나의 펀넬 (28) 에 상호접속되며, 상기 펀넬 (28) 는 상기 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 상호접속되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 22 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 펀넬 (28) 은 비대칭 방사 패턴을 실현하도록 비대칭 방식으로 측방향으로 변위되는 제 2 도파관 어퍼처 (11) 에 배열되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 22 항에 있어서,
상기 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 상기 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 각각은 서로에 대해 본질적으로 평행하게 배열되고 상기 적어도 하나의 펀넬 (28) 에 상호접속되는 방사 개구들 (13) 의 2개의 어레이들 (14) 을 포함하는, 안테나 디바이스 (1). - 제 24 항에 있어서,
상기 2개의 어레이들 (14) 의 방사 개구들 (13) 은 방사 패턴을 틸팅하기 위해 가변 횡단면들을 갖는, 안테나 디바이스 (1). - 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 펀넬 (28) 은 방사 개구들 (13) 의 2개의 어레이들 (14) 에 대해 측방향으로 오프셋되어 배열되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 돌출부 (29) 는 후방 부분 (7) 의 후방 면 (16) 으로부터 돌출하여 제 1 도파관 어퍼처 (10) 를 전자 컴포넌트 (3) 에 상호접속하도록 구성되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
후방 부분 (7) 및/또는 전방 부분 (8) 은 플라스틱 재료의 사출 성형에 의해 제조되고, 후방 부분 (7) 및/또는 전방 부분 (8) 은 금속 및/또는 금속화 플라스틱 및/또는 표면에서 전도성인 임의의 다른 재료로 제조되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 도파관 어퍼처 (10) 및 제 2 도파관 어퍼처 (11) 는 서로에 대해 측방향으로 오프셋되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안테나 어셈블리 (6) 는 후방 부분 (7) 의 전방 면 (15) 및 전방 부분 (8) 의 후방 면 (18) 을 따라 서로 상호접속되는 후방 부분 (7) 및 전방 부분 (8) 을 포함하고, 적어도 하나의 도파관 채널 (9) 은 후방 부분 (7) 의 전방 면 (15) 및/또는 전방 부분 (8) 의 후방 면 (18) 에서 적어도 부분적으로 연장되는, 안테나 디바이스 (1). - 제 26 항에 있어서,
후방 부분 (7) 및/또는 전방 부분 (8) 은 후방 부분 (15) 의 전방 면 또는 전방 부분 (18) 의 후방 면에 배치되어, 도파관 채널 (19) 및/또는 스플릿터 (19) 및/또는 제 1 도파관 채널 브랜치 (22) 및 제 2 도파관 채널 브랜치 (24) 의 윤곽을 형성하도록 구성된 다수의 필라들 (30) 을 절충하는, 안테나 디바이스 (1).
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