WO2020013588A1 - 위상변환장치 - Google Patents

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WO2020013588A1
WO2020013588A1 PCT/KR2019/008459 KR2019008459W WO2020013588A1 WO 2020013588 A1 WO2020013588 A1 WO 2020013588A1 KR 2019008459 W KR2019008459 W KR 2019008459W WO 2020013588 A1 WO2020013588 A1 WO 2020013588A1
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WO
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fixed
substrate
mobile
circuit board
segment
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/008459
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English (en)
French (fr)
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강성만
한용희
소성환
박대명
노해리
조교진
서창원
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주식회사 케이엠더블유
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Priority to JP2021500706A priority patent/JP7159436B2/ja
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Priority to US17/145,382 priority patent/US11652263B2/en
Priority to JP2022163725A priority patent/JP7483822B2/ja
Priority to US18/130,920 priority patent/US12034194B2/en

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    • 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
    • H01Q3/30—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/36—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable 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
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
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    • 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
    • H01Q3/30—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/32—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 varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means

Definitions

  • the present disclosure relates to a phase shifter.
  • Antennas are most efficient in terms of coverage, but there are cases where it is necessary to be designed to tilt at an angle due to interference or loss. At this time, the inclination of the antenna inclined downward mechanically is very troublesome for various reasons, such as the worker's site visit and the need to cut off the power during work. In order to eliminate this inconvenience, the electric beam tilt method is used instead of the mechanical beam tilt method as described above.
  • the electric beam tilt method is based on multiple outliers (MLPS).
  • the electric beam tilt method is a method of converting a phase difference of a signal fed to each antenna radiating element arranged vertically.
  • Techniques related to the electrical beam tilt method include US Pat. No. 6,864,837.
  • phase shifter for electrical beam tilting.
  • the phase shifter is used in various fields including beam control of a phased array antenna to perform a phase modulation function in an RF analog signal processing stage.
  • the principle of the phase shifter is to delay the input signal appropriately so that a phase difference between the input signal and the output signal occurs, and can be implemented by changing the physical length of the transmission line and changing the signal transmission speed in the transmission line. have.
  • US Patent Publication No. 2005/94 is a technology related to such a phase shifter, which is a fixed circuit board having one input port and five pairs of output ports, and a mobile circuit having a variable strip.
  • a substrate is disclosed.
  • the background art as described above has a structure in which a fixed board unit and a mobile circuit board are installed on only one side of the phase shifting device, thereby limiting space utilization.
  • the durability of the moving mechanism is weakened by repeated friction of the convex portion, and due to the limitation of the length of the slot, there is a disadvantage in that it is difficult to cope with changing the moving range.
  • antennas widely used in base stations and repeaters of mobile communication systems are often multi-band frequency antennas for various band services. These multiband antennas need to adjust the phase of the various band frequencies individually. To this end, the number of phase shifting devices must be large, and there is a problem of accompanying spatial constraints.
  • the present invention has a main object to provide a phase conversion device that can be reduced in size and weight by having a simple configuration.
  • the present invention has a main object to provide a phase conversion device with high space utilization by occupying little space in the antenna.
  • the present invention has a main object to provide a phase shifting device that is easy to repair and reassemble.
  • an elongated fixed board part including at least one fixed circuit board having a circuit pattern formed on one surface thereof, a guiding bracket and the guiding bracket fixed to the fixed board part surrounding the fixed board part And at least one mobile board part disposed between at least one surface of the fixed board part and guided by the guiding bracket, and at least one mobile circuit board having a conductive strip coupled to a circuit pattern on the fixed circuit board.
  • a phase conversion device is provided.
  • FIG. 1 is a perspective view of a phase shifter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of portion A of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 (a) is a perspective view showing the configuration of a moving substrate of the phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 (b) is a bottom perspective view showing the configuration and coupling relationship of the moving substrate portion of the phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a plan view and a bottom view of a moving substrate of the fixed substrate of the phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 (a) is a perspective view showing a state in which the guiding bracket of the phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention is coupled.
  • Figure 6 (b) is a perspective view showing a state in which the guiding bracket of the phase shift device is separated according to an embodiment of the present invention.
  • symbols such as first, second, i), ii), a), and b) may be used. These codes are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order, order, etc. of the components are not limited by the symbols. When a part of the specification is said to include or include a component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless expressly stated to the contrary. .
  • the x-axis direction of FIG. 1 is set to the "horizontal direction", the y-axis direction to the “vertical direction”, and the z-axis direction to the "height direction”.
  • the "width direction” and the “horizontal direction” and the “length direction” will be used in the same sense as the vertical direction.
  • FIG. 1 is a perspective view of a phase shifter according to an embodiment of the present invention.
  • a phase shifting apparatus includes a fixed substrate unit 100, a mobile substrate unit 200, and a guiding bracket 300.
  • it may include a holder 400 for connecting the external device and the phase shifter according to an embodiment of the present invention.
  • the fixed substrate unit 100 includes a circuit pattern 111 that is a signal movement path of an antenna signal.
  • the fixed substrate unit 100 may include one or more ports and may be connected to the antenna cable through the ports.
  • the circuit pattern 111 formed on the fixed substrate unit 100 receives the antenna signal from the antenna cable and provides a movement path of the antenna signal.
  • the mobile board unit 200 is formed on one surface or the other surface of the fixed substrate unit 100.
  • the moving substrate part 200 is prevented from being moved out of position by the guiding bracket 300.
  • the movable substrate 200 may be guided by the guiding bracket 300 and may slide in the longitudinal direction of the fixed substrate 100.
  • the mobile substrate 200 is slid in the longitudinal direction of the fixed substrate 100, its position may be changed on the fixed substrate 100.
  • the relative arrangement of the mobile substrate unit 200 with respect to the fixed substrate unit 100 may be changed, thereby changing the shape or length of the moving path of the antenna signal as described later.
  • the phase of the antenna signal changes according to the change of the moving path of the antenna signal.
  • the manner in which the mobile substrate part 200 contacts the fixed substrate part 100 may be a surface contact method in which one surface of the mobile substrate part 200 contacts the circuit pattern 111 formed on the fixed substrate part 100 in a face-to-face manner. .
  • the fixed board unit 100 and the mobile board unit 200 may be damaged relatively less than the point contact method such as a ball type or the like contacting the circuit pattern 111.
  • the mobile substrate 200 may be formed on both sides of the fixed substrate 100. This is possible because the guiding bracket 300 is located on both sides of the fixed substrate part 100 to prevent the moving of the moving substrate part 200 from the outside of the moving substrate part 200.
  • the present embodiment has a configuration in which the mobile substrate 200 can be formed on both sides of the fixed substrate 100 so that the phase shift of the antenna signal can be performed on both sides of the fixed substrate 100.
  • the phase shifting device according to the embodiment of the present invention can perform phase shifting on both sides of the fixed board unit 100, the device occupies less volume and uses space compared to a configuration in which phase shifting is possible on only one surface of the circuit board. Excellent sex
  • One or more guiding brackets 300 are disposed around the fixed substrate unit 100 and are fixed to the fixed substrate unit 100.
  • the mobile board unit 200 is disposed between the guiding bracket 300 and the fixed board unit 100 to prevent the positional deviation due to the presence of the guiding bracket 300.
  • the guiding bracket 300 guides the moving substrate part 200, and the moving substrate part 200 may slide along the longitudinal direction of the fixed substrate part 100 in a region defined by the guiding bracket 300.
  • the guiding bracket 300 has a rail structure to smoothly guide the mobile board unit 200 as described later, thereby reducing damage to the surfaces of the fixed board unit 100 and the mobile board unit 200.
  • the guiding bracket 300 may be formed of one or more pieces, and in one embodiment of the present invention, the two pieces may be configured to be separated and combined.
  • the phase shift device according to the present embodiment is easy to repair and reassemble by taking a configuration that is easy to remove or disassemble.
  • Holder 400 may serve as a medium for coupling the phase shifter according to the present embodiment to the external configuration.
  • the holder 400 may be fixed at one side to the fixed substrate unit 100, and a fastening hole may be formed at the other side thereof to be connected to the antenna external device.
  • the external device and the phase shift device according to the present embodiment may be directly coupled to each other through a fastening hole formed in the holder 400, or may be fastened by a coupling element such as a bolt.
  • the holder 400 has a locking jaw adjacent to the moving substrate part 200 and caught by the moving substrate part 200, thereby preventing the moving of the moving substrate part 200.
  • the mobile substrate 200 since the position of the mobile substrate 200 is guided by the guiding bracket 300 and the holder 400 in duplicate, the mobile substrate 200 may be disposed at the correct position.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of portion A of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the fixed substrate unit 100 may have an elongated plate-like structure that is fixedly coupled to at least one side inside the antenna.
  • the fixed substrate part 100 includes a circuit pattern 111 formed on at least one surface. Specifically, the circuit pattern 111 is formed on the fixed circuit board 110 of the fixed substrate unit 100.
  • the circuit pattern 111 may be divided into a portion contacting and coupling with a strip 221 formed on the mobile circuit board 220 of the mobile substrate 200, and a non-contacting portion. Ports connected to separate cables are formed at the end of each circuit pattern 111 so that an antenna signal can be input or output.
  • the fixed substrate unit 100 may include a base substrate 120 and a fixed circuit board 110 formed on both sides, wherein the circuit pattern 111 is two fixed circuits It may be formed on one surface of the substrate 110, respectively.
  • the base substrate 120 may be made of a material having a high dielectric constant. This is to prevent the electric field generated from the fixed circuit board 110 formed at one side of the base substrate 120 affecting the current signal flowing through the fixed circuit board 110 formed at the other side of the base substrate 120.
  • a current signal flows through the circuit pattern 111 of the fixed circuit board 110, and an induction electric field may be formed due to the flow of the current signal.
  • the current signal may flow not only on one surface of the fixed substrate unit 100 but also on the other surface.
  • the current signal flowing through the circuit pattern 111 formed on the other surface of the fixed substrate 100 due to the induction electric field generated by the current signal flowing through the circuit pattern 111 formed on one surface of the fixed substrate 100. There is a risk of disturbance.
  • the base substrate 120 having a high dielectric constant between the fixed circuit board 110 by placing the base substrate 120 having a high dielectric constant between the fixed circuit board 110 on both sides, the electric field generated from the fixed circuit board 110 disposed on one side of the base substrate 120 is disposed on the other side. Influence on the signal flow on the fixed circuit board 110 can be prevented.
  • the base substrate 120 may be made of Teflon material.
  • the dielectric constant of Teflon varies depending on the measurement conditions, but has a dielectric constant of about 2 or more, so that an electric field generated from the fixed circuit board 110 disposed on one side of the base substrate 120 is disposed on the other side of the base substrate 120. The influence on the 110 can be effectively prevented.
  • the base substrate 120 when the base substrate 120 is made of Teflon material, it can maintain physical properties in a wide temperature range, and has an excellent heat resistance, thereby preventing the fixed circuit board 110 from being damaged by heat.
  • the side groove 130 may be formed on the edge of the fixed substrate 100.
  • the guiding bracket 300 may be fixed to the side groove 130 of the fixed substrate part 100. Specifically, each end of the first section 310 or the second section 320 constituting the guiding bracket 300 may be fixed.
  • the width of the side groove 130 may be equal to the width of each end of the first section 310 or the second section 320 of the guiding bracket 300, or may be slightly larger than each end.
  • the movement of the guiding bracket 300 in the longitudinal direction of the fixed circuit board 110 is limited by the side grooves 130 of the fixed circuit board 110.
  • the mobile board unit 200 is disposed between the guiding bracket 300 and one surface of the fixed board unit 100.
  • the mobile board unit 200 may include a mobile housing 210 and a mobile circuit board 220 disposed in the mobile housing 210.
  • the mobile substrate 200 is described as an example of a configuration in which the mobile housing 210 and the mobile circuit board 220 is separated, in contrast, the mobile substrate 200 and the mobile housing 210
  • the mobile circuit board 220 may be integrally formed.
  • the moving housing 210 may be disposed on one surface and the other surface of the fixed substrate unit 100.
  • the mobile circuit board 220 may be disposed in a space formed in the mobile housing 210.
  • One surface of the mobile circuit board 220 may be in contact with and coupled to the circuit pattern 111 formed on the fixed circuit board 110.
  • the mobile circuit board 220 and the fixed circuit board 110 as the mobile circuit board 220 slides on the fixed board unit 100 in association with sliding along the longitudinal direction of the fixed board unit 100 of the mobile housing 210. )
  • the state of contact between them changes. As the contact state changes, the length and shape of the moving path of the antenna signal change.
  • the guiding bracket 300 is disposed outside the moving substrate 200.
  • the guiding bracket 300 may be composed of, for example, a first slice 310 and a second slice 320.
  • the guiding bracket 300 may include one or more rollers 330 and a rotating shaft 340 connected to the first and second segments 310 and 320, respectively.
  • the first fragment may be disposed in one region of the fixed substrate part 100.
  • the first section 310 is fixed to the second section 320 and the end thereof is coupled to one end or both ends of the first section 310 is disposed and fixed in the side groove 130 formed in the fixing substrate 100 Departure in the longitudinal direction of the substrate portion 100 is prevented. At this time, the width of the end of the first section 310 may be such that the shaking of the guiding bracket 300 is prevented by being fitted into the side groove 130.
  • the first segment 310 is coupled to the second segment 320 to prevent the positional deviation from the height direction, and is fixed to the side groove 130 of the fixed substrate 100 to prevent the longitudinal positional deviation. Accordingly, the position deviation of the rotation shaft 340 coupled to the first segment 310 and the roller 330 coupled to the rotation shaft 340 is also prevented. In addition, since the position of the first fragment 310 is fixed, the moving part 200 disposed between the first fragment 310 and the fixed substrate unit 100 is also prevented from being displaced.
  • the second fragment 320 may be disposed in the other region of the fixed substrate unit 100.
  • the second section 320 is fixed to the first section 310 and the end thereof is coupled, and one or both ends of the second section 320 is fixed to the side groove 130 formed in the fixing substrate 100 Departure in the longitudinal direction of the substrate portion 100 is prevented.
  • the width of the end of the second section 320 may be inserted into the side groove 130 to prevent the shaking of the guiding bracket 300.
  • the second section 320 is coupled to the first section 310 to prevent the positional deviation from the height direction, and is fixed to the side groove 130 of the fixed substrate portion 100 to prevent the longitudinal position deviation. Accordingly, the rotational axis 340 coupled to the second segment 320 and the roller 330 coupled to the rotational shaft 340 are also prevented from being moved out of position. In addition, since the position of the second fragment 320 is fixed, the moving substrate part 200 disposed between the second fragment 320 and the fixed substrate part 100 is also prevented from being moved out of position.
  • the roller 330 may be connected to the rotation shaft 340 coupled to the inner surfaces of the first segment 310 and the second segment 320.
  • the roller 330 may be arranged in plurality.
  • the plurality of rollers 330 may be spaced apart from each other. The distance spaced between the plurality of rollers 330 may be equal to or slightly greater than the width of the guiding rib 211 of the mobile housing 210.
  • the guiding ribs 211 may be disposed in the spaced spaces formed between the plurality of rollers 330 to prevent the lateral separation of the guiding ribs 211. Accordingly, the plurality of rollers 330 may guide the moving substrate 200.
  • One surface of the roller 330 may contact a portion of the surface on which the guiding rib 211 is not formed on one surface of the moving substrate 200.
  • one surface of the roller 330 may be in contact with a surface adjacent to the guiding rib 211 of the mobile housing 210.
  • the roller 330 may rotate about the rotating shaft 340 while maintaining a state in which the moving substrate 200 is in contact with one surface of the moving housing 210 when the moving substrate 200 is slid along the longitudinal direction of the fixed substrate 100. .
  • the roller 330 maintains a contact state with the moving housing 210 of the mobile substrate 200 when the mobile substrate 200 is slid, the sliding movement of the mobile substrate 200 is prevented by preventing vibration in the height direction of the mobile substrate 200. Can soften. As a result, the vibration in the height direction of the mobile circuit board 220 is also prevented, so that the contact between the strip 221 formed on the mobile circuit board 220 and the circuit pattern 111 formed on the fixed circuit board 110 can be stably maintained.
  • the rotating shaft 340 is coupled to the inner surface of the guiding bracket 300.
  • the rotation shaft 340 may be rotatably coupled to the inner surface of the guiding bracket 300.
  • the roller 330 may be fixedly coupled to the rotating shaft 340. In this case, as the rotating shaft 340 rotates, the roller 330 may also rotate.
  • the rotation shaft 340 may be fixedly coupled to the inner side surface of the guiding bracket 300.
  • the roller 330 is not fixedly coupled to the rotation shaft 340, but may be disposed to be rotatable on the rotation shaft 340. In this case, when the moving substrate 200 moves, the rotation shaft 340 does not rotate but only the roller 330 rotates independently.
  • FIG. 4 (a) is a perspective view showing the configuration of a moving substrate of the phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 (b) is a bottom perspective view showing the configuration and coupling relationship of the moving substrate portion of the phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile board unit 200 includes a mobile housing 210 and a mobile circuit board 220.
  • a plate spring 230 may be included between the mobile housing 210 and the mobile circuit board 220.
  • the moving housing 210 may include a guiding rib 211 and a moving substrate arranging unit 212.
  • the guiding rib 211 may be formed on the outer surface of the mobile housing 210. In one embodiment of the present invention, the guiding rib 211 protrudes from one surface of the mobile housing 210, it may have a form extending in the longitudinal direction of the mobile housing 210.
  • the guiding rib 211 may be prevented from being displaced by the guiding bracket 300 disposed adjacent to the outside of the moving housing 210.
  • the guiding rib 211 is prevented from being moved out of position by the guiding bracket 300, thereby preventing the drift of the moving housing 210.
  • the positional deviation of the guiding rib 211 and the moving housing 210 is prevented by the roller 330 of the guiding bracket 300.
  • the guiding rib 211 is guided by the guiding bracket 300 when the moving housing 210 is slid.
  • the moving housing 210 is slid along the longitudinal direction of the fixed substrate part 100 while being guided by the guiding bracket 300. Due to the presence of the guiding ribs 211, since the horizontal movement of the fixed board unit 100 of the mobile circuit board 220 disposed inside the mobile housing 210 is prevented, the mobile circuit board 220 and the fixed circuit board ( 110) Stable contact is possible.
  • a portion of the upper surface of the moving substrate 200 in which the guiding rib 211 is not formed may be formed as a flat surface in one embodiment of the present invention.
  • the flat surface may contact one surface of the roller 330.
  • the mobile substrate arrangement unit 212 is a space in which the mobile circuit board 220 may be located.
  • the mobile board arrangement unit 212 is configured such that a space in which the mobile circuit board 220 can be positioned is formed between the mobile housing 210 and the fixed board unit 100.
  • the horizontal and vertical widths of the mobile substrate arranging unit 212 may be similar to or slightly larger than the horizontal and vertical widths of the mobile circuit board 220.
  • the mobile circuit board 220 As the mobile circuit board 220 is disposed in the mobile substrate arranging unit 212, the mobile circuit board 220 also slides on the fixed substrate unit 100 in association with sliding of the mobile housing 210, and the position thereof changes.
  • a leaf spring 230 having elasticity may be disposed in a space formed between one surface of the mobile substrate placement unit 212 and the mobile circuit board 220.
  • the leaf spring 230 continuously presses the moving circuit board 220 in the direction of the fixed board unit 100, whereby the mobile circuit board 220 and the fixed board unit 100 can stably maintain contact.
  • the movable substrate placing portion 212 may be formed with a protruding pin 213 extending from the inner surface of the mobile substrate placing portion 212 in order to prevent shaking in the lateral direction of the mobile circuit board 220.
  • a coupling hole 222 for inserting the protruding pin 213 of the mobile board arrangement part 212 into the mobile circuit board 220 may be formed.
  • the protruding pin 213 may be formed in the coupling hole 222.
  • the leaf spring 230 is preferably formed through holes through which the protruding pin 213 passes.
  • the mobile circuit board 220 may be formed with a coupling groove instead of the coupling hole 222 to insert the protruding pin 213.
  • the mobile circuit board 220 may be disposed on the mobile board placement unit 212 of the mobile housing 210.
  • the mobile circuit board 220 includes a strip 221 disposed on a surface in contact with the fixed circuit board 110.
  • a coupling hole 222 may be formed in the mobile circuit board 220.
  • the strip 221 formed on the mobile circuit board 220 may be in contact with and coupled to the circuit pattern 111 formed on the fixed circuit board 110.
  • the strip 221 and the circuit pattern 111 as the mobile circuit board 220 slides on one side of the fixed board unit 100 in conjunction with sliding along the longitudinal direction of the fixed board unit 100 of the mobile housing 210.
  • the contact mode of is changed.
  • the contact state of the strip 221 and the circuit pattern 111 changes according to the movement and arrangement of the mobile circuit board 220, and the length and shape of the movement path of the antenna signal change according to the change of the contact state.
  • the coupling hole 222 formed on the mobile circuit board 220 is coupled to the protruding pin 213 formed on the mobile housing 210 to fix the mobile circuit board 220 to the mobile housing 210 to fix the mobile circuit board 220. ) Shake and position deviation can be prevented.
  • FIG 5 is a plan view of the fixed substrate unit 100 and the bottom view of the moving substrate 200 of the phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • each strip 221 formed on the mobile circuit board 220 has a U shape, and each strip 221 has a symmetrical shape with respect to the center portion on the mobile substrate 200.
  • shape and arrangement of the strip 221 may be configured differently according to the change and design needs of the circuit pattern 111.
  • circuit patterns 111 on the fixed circuit board 110 are in contact with and coupled to the strip 221 formed on the bottom surface of the mobile circuit board 220.
  • the mobile circuit board 220 is positioned in the mobile substrate placement unit 212 in the mobile housing 210 and slides in the longitudinal direction of the fixed substrate unit 100 as the mobile housing 210 moves.
  • the moving circuit board 220 changes in contact state between the circuit pattern 111 and the strip 221 while moving in the longitudinal direction of the fixed circuit board 110, and changes in signal path length and shape according to the change of the contact state. Can be given.
  • the phase shift of the antenna signal is performed according to the change in the signal path length and shape according to the movement of the mobile circuit board 220.
  • Figure 6 (a) is a perspective view showing a state in which the guiding bracket 300 is coupled to the phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 (b) is a perspective view showing a state in which the guiding bracket 300 of the phase shifting apparatus according to an embodiment of the present invention is separated.
  • the guiding bracket 300 may include a first segment 310 and a second segment 320.
  • a first coupling portion 311 is formed at one end of the first segment 310, and a second coupling portion 312 is formed at the other end of the first segment 310.
  • a third coupling portion 321 is formed at one end of the second fragment 320, and a fourth coupling portion 322 is formed at the other end of the second fragment 320.
  • the first coupling portion 311 is coupled to the third coupling portion 321, and the second coupling portion 312 is coupled to the fourth coupling portion 322.
  • the first coupling portion 311 of the first segment 310 may be formed to protrude from one end of the first segment (310). One end of the first coupling portion 311 may protrude in an outward direction of the first segment 310 and have a locking jaw to which the third coupling portion 321 is fastened.
  • one surface of the first coupling part 311 may have a tapered shape so that the third coupling part 321 is easily fastened.
  • the third coupling portion 321 of the second section 320 may have a form extending from one end of the second section (320).
  • One end of the third coupling portion 321 may protrude in an inner direction of the second segment 320 and may have a locking jaw to which the first coupling portion 311 is coupled.
  • one surface of the third coupling part 321 may have a tapered shape so that the first coupling part 311 may be easily fastened.
  • the locking jaw of the first coupling portion 311 and the locking jaw of the third coupling portion 321 are engaged with each other and are coupled to each other to maintain the binding between the first and second fragments 310 and 320.
  • the first coupling portion 311 and the third coupling portion 321 may be an elastic member to facilitate fastening.
  • the second coupling portion 312 of the first segment 310 extends from the end of the other side of the first segment 310, one end in the outward direction of the first segment 310 It may be a protruding form.
  • the fourth coupling part 322 of the second segment 320 extends from an end of the other side portion of the second segment 320, and one end of the second coupling part 312 of the first segment 310 may be fastened. It may be a configuration having a locking groove or a locking hole that can be. The end of the second coupling portion 312 may be a configuration having a locking step that can be fastened to the locking groove or the locking hole of the fourth coupling portion 322. In addition, one end of the second coupling portion 312 may have a tapered shape so that one surface thereof may be easily fastened to the fourth coupling portion 322.
  • the width of the locking groove or the locking hole of the fourth coupling part 322 is formed to be similar to the width of the second coupling part 312 so that the second coupling part 312 is fixed so as not to shake in the longitudinal direction of the fixed substrate part 100. can do.
  • the fourth coupling part 322 has a locking groove or a locking hole shape to prevent the second coupling part 312 from moving in the longitudinal direction as well as the height direction of the fixed substrate part 100. ) To enable stable fastening.
  • the first coupling part 311 and the third coupling part 321 may be fastened to allow stable and convenient coupling of the first and second fragments 310 and 320.
  • circuit pattern 311 first coupling portion
  • protruding pin 400 holder

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Abstract

위상변환장치를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 일면에 회로패턴이 형성된 하나 이상의 고정회로기판을 포함하는 세장형 고정기판부, 상기 고정기판부를 둘러싸며 상기 고정기판부에 고정되는 가이딩브라켓 및 상기 가이딩브라켓과 상기 고정기판부의 적어도 일면 사이에 배치되어 상기 가이딩브라켓에 의해 가이딩되며, 상기 고정회로기판 상의 회로패턴과 커플링되는 도전성 스트립이 형성된 하나 이상의 이동회로기판을 포함하는 하나 이상의 이동기판부를 포함하는 위상변환장치를 제공한다.

Description

위상변환장치
본 개시는 위상변환장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
안테나는 수평빔이 커버리지 면에서 가장 효율적이나, 간섭이나 손실 때문에 소정 각도 경사지도록 설계될 필요성이 있는 경우가 있다. 이때 안테나의 경사를 기계적으로 하향 경사지게 설치하는 것은 작업자의 현장 방문과 작업 중 전원의 차단 필요 등 여러 가지 이유로 매우 번거롭다. 이러한 번거로움을 없애기 위해 위와 같은 기계적 빔틸트 방식이 아닌 전기적 빔틸트 방식이 사용된다.
전기적 빔틸트 방식은 다중 이상기(MLPS)에 기반한 방식이다. 전기적 빔틸트 방식은 수직으로 배열된 각 안테나 방사 소자에 급전되는 신호의 위상차를 변환하는 방식이다. 전기적 빔틸트 방식에 관련된 기술로는 미국 특허 번호 제6,864,837호 등을 들 수 있다.
한편, 전기적 빔틸팅을 위해서는 위상변환장치가 구비되어야 하는 것이 일반적이다. 위상변환장치는 RF 아날로그 신호처리단에서 위상 변조 기능을 수행하기 위해, 위상 배열 안테나의 빔 제어를 비롯한 다양한 분야에서 사용된다. 위상변환장치의 원리는 입력신호를 적절히 지연시켜 입력신호와 출력신호간의 위상차가 발생하도록 하는 것으로서, 전송 선로의 물리적인 길이를 변화시키는 것과 전송 선로 내의 신호전달 속도를 변화시키는 방법 등으로 구현될 수 있다.
이러한 위상변환장치에 관한 기술로는 예시적으로 미국특허공개 제2005/94호를 들 수 있는데, 이는 1 개의 입력포트와 5쌍의 출력포트를 구비한 고정기판부와 가변스트립을 구비한 이동회로기판을 개시하고 있다. 다만 위와 같은 배경기술은 위상변환장치의 한쪽 면에만 고정기판부와 이동회로기판을 설치한 구조를 취하고 있어 공간 활용에 제약이 있다. 또한, 볼록부의 반복되는 마찰로 이동기구의 내구성이 약해지고, 슬롯의 길이 제한으로 인해 이동범위 변경에 대응하기 곤란한 단점이 있다.
한편 최근 이동통신 시스템의 기지국이나 중계기에서 널리 사용되고 있는 안테나는 다양한 대역의 서비스를 하기 위한 멀티 밴드 주파수 안테나인 경우가 많다. 이러한 멀티 밴드 안테나는 여러 대역 주파수의 위상을 개별적으로 조절할 필요가 있다. 이를 위해서 위상변환장치의 수량이 많아져야 하고, 그에 따른 공간적인 제약이 수반되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 안테나 내부 공간 중 위상변환장치의 공간을 더 늘리는 방법을 사용하고 있으나, 이로 인해 상대적으로 안테나 요소의 공간이 줄어들게 되는 문제가 발생하고 있다.
이에, 본 발명은 간단한 구성을 가짐으로써 소형화, 경량화가 가능한 위상변환장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
또한, 본 발명은 안테나 내부에서 적은 공간을 차지함으로써 공간활용성이 높은 위상변환장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수리 및 재조립이 용이한 위상변환장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 일면에 회로패턴이 형성된 하나 이상의 고정회로기판을 포함하는 세장형 고정기판부, 상기 고정기판부를 둘러싸며 상기 고정기판부에 고정되는 가이딩브라켓 및 상기 가이딩브라켓과 상기 고정기판부의 적어도 일면 사이에 배치되어 상기 가이딩브라켓에 의해 가이딩되며, 상기 고정회로기판 상의 회로패턴과 커플링되는 도전성 스트립이 형성된 하나 이상의 이동회로기판을 포함하는 하나 이상의 이동기판부를 포함하는 위상변환장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A부분의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 분해 사시도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 이동기판부의 구성을 도시한 사시도이다.
도 4의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 이동기판부의 구성 및 결합관계를 도시한 저면사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 고정기판부의 평면도 및 이동기판부의 저면도이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 가이딩브라켓이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 가이딩브라켓이 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 도 1의 x축 방향을 '가로 방향', y축 방향을 '세로 방향', z축방향을 '높이 방향'으로 설정하기로 한다. 한편, 고정기판부(100)를 기준으로 설명하기 위해'폭 방향'은 '가로 방향'과, '길이 방향'은 세로 방향과 같은 의미로 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치는 고정기판부(100), 이동기판부(200), 및 가이딩브라켓(300)을 포함한다.
또한, 외부 장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치를 연결하기 위한 홀더(400)를 포함할 수 있다.
고정기판부(100)는 안테나 신호의 신호이동경로인 회로패턴(111)을 포함한다. 고정기판부(100)는 하나 이상의 포트를 포함하며, 포트를 통해 안테나 케이블과 연결될 수 있다. 고정기판부(100)에 형성된 회로패턴(111)은 안테나 케이블로부터 안테나 신호를 전달받으며, 안테나 신호의 이동 경로를 제공한다.
이동기판부(200)는 고정기판부(100)의 일면 또는 타면 상에 형성된다. 이동기판부(200)는 가이딩브라켓(300)에 의해 위치 이탈이 방지된다. 또한 이동기판부(200)는 가이딩브라켓(300)에 의해 가이드되며 고정기판부(100)의 길이 방향으로 슬라이딩 될 수 있다. 이동기판부(200)가 고정기판부(100)의 길이 방향으로 슬라이딩 됨으로써 고정기판부(100) 상에서 그 위치가 변화될 수 있다. 이렇듯 이동기판부(200)의 고정기판부(100)에 대한 상대적인 배치가 변경됨으로써 추후 설명할 내용과 같이 안테나 신호의 이동 경로의 형태 또는 길이를 변화시킬 수 있다. 이렇게 안테나 신호의 이동 경로 변화에 따라 안테나 신호의 위상이 변화된다.
이동기판부(200)가 고정기판부(100)에 접촉되는 방식은 이동기판부(200)의일면이 고정기판부(100)에 형성된 회로패턴(111)에 면대 면으로 접촉되는 면 접촉 방식일 수 있다. 이렇게 면 접촉 방식을 취함으로써 볼 타입 등의 구성이 회로패턴(111)에 접촉되는 등의 점 접촉 방식에 비해 고정기판부(100) 및 이동기판부(200)가 상대적으로 덜 손상될 수 있다.
한편, 이동기판부(200)는 고정기판부(100)의 양면 상에 형성될 수 있다. 이는 가이딩브라켓(300)이 고정기판부(100)의 양면 방향에 위치하여 이동기판부(200) 외측에서 이동기판부(200)의 위치 이탈을 방지해줌으로써 가능하다.
본 실시예는 이동기판부(200)가 고정기판부(100)의 양면에 형성될 수 있는 구성을 취함으로써 고정기판부(100)의 양면에서 안테나 신호의 위상변환이 가능한 구성을 가진다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치는 고정기판부(100)의 양면에서 위상변환이 가능하므로, 회로기판의 일면에서만 위상변환이 가능한 구성에 비해 장치가 차지하는 부피가 적고, 공간 활용성이 뛰어나다.
가이딩브라켓(300)은 고정기판부(100) 주변에 하나 이상 배치되며, 고정기판부(100)에 고정된다. 이동기판부(200)는 가이딩브라켓(300)과 고정기판부(100) 사이에 배치되어 가이딩브라켓(300)의 존재로 인해 위치 이탈이 방지된다.
또한 가이딩브라켓(300)은 이동기판부(200)를 가이드하며, 이동기판부(200)는 가이딩브라켓(300)에 의해 정해진 영역에서 고정기판부(100)의 길이 방향을 따라 슬라이딩될 수 있다. 특히 가이딩브라켓(300)은 추후 설명할 바와 같이 레일 구조를 가지고 이동기판부(200)를 부드럽게 가이딩함으로써 고정기판부(100) 및 이동기판부(200) 표면의 손상을 줄일 수 있다.
가이딩브라켓(300)은 하나 이상의 절편으로 이루어질 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서, 두 개의 절편이 분리 및 결합 가능하도록 구성될 수 있다. 가이딩브라켓(300)을 쉽게 분리 및 결합할 수 있는 구성을 취함으로써 가이딩브라켓(300)에 의해 구속되어 있는 이동기판부(200) 및 고정기판부(100)를 쉽게 분리, 분해할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 위상변환장치는 분리 또는 분해가 쉬운 구성을 취함으로써 수리 및 재조립이 용이하다.
홀더(400)는 본 실시예에 따른 위상변환장치를 외부 구성에 결합시키는 매개체 역할을 할 수 있다. 홀더(400)는 일측이 고정기판부(100)에 고정되고, 타측에 체결공이 형성되어 안테나 외부 장치에 연결될 수 있다. 홀더(400)에 형성된 체결공을 통해 외부 장치와 본 실시예에 따른 위상변환장치가 직접 결합되거나, 또는 볼트 등의 결합 요소에 의해 체결될 수 있다.
한편 홀더(400)는 이동기판부(200)와 인접하고 이동기판부(200)에 걸리는 걸림턱을 가짐으로써, 이로 인해 이동기판부(200)의 위치 이탈을 방지할 수 있다. 이때, 가이딩브라켓(300) 및 홀더(400)에 의해 이동기판부(200)의 위치가 이중으로 가이드됨으로써 이동기판부(200)가 정확한 위치에 배치될 수 있다.
도 2는 도 1의 A부분의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 분해 사시도이다.
이하, 도 2및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 세부적인 구성 및 결합관계에 대해 설명한다.
고정기판부는(100)는 안테나 내부의 적어도 일측에 고정 결합되는 세장형 판상 구조를 가질 수 있다. 고정기판부는(100)는 적어도 일면에 형성된 회로패턴(111)을 포함한다. 구체적으로, 고정기판부(100)의 고정회로기판(110)에는 회로패턴(111)이 형성된다.
회로패턴(111)은 이동기판부(200)의 이동회로기판(220)에 형성된 스트립(221)과 접촉 및 커플링되는 부분 및 접촉되지 않는 부분으로 구분할 수 있다. 각 회로패턴(111)의 단부에는 별도의 케이블과 연결되는 포트가 형성되어 안테나 신호가 입력 또는 출력될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 고정기판부(100)는 베이스기판(120) 및 그 양면에 형성된 고정회로기판(110)을 포함할 수 있고, 여기서 회로패턴(111)은 두 개의 고정회로기판(110)의 일면 상에 각각 형성될 수 있다.
이 경우 베이스기판(120)은 고 유전율을 가지는 소재로 제조될 수 있다. 이는 베이스기판(120)의 일측에 형성된 고정회로기판(110)으로부터 발생된 전기장이 베이스기판(120)의 타측에 형성된 고정회로기판(110)에 흐르는 전류 신호에 영향을 미치는 것을 방지하기 위함이다.
고정회로기판(110)의 회로패턴(111)에는 전류 신호가 흐르게 되고, 이러한 전류신호의 흐름으로 인해 유도 전기장이 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치는 고정기판부(100)의 일면 뿐 아니라 타면에도 전류 신호가 흐를 수 있다. 이러한 구조 상에서, 고정기판부(100)의 일면에 형성된 회로패턴(111)에 흐르는 전류 신호에 의해 발생되는 유도 전기장으로 인해 고정기판부(100)의 타면에 형성된 회로패턴(111)에 흐르는 전류 신호가 교란될 염려가 있다.
본 실시예는 고 유전율을 가지는 베이스기판(120)을 양측 고정회로기판(110) 사이에 배치함으로써, 베이스기판(120)의 일측에 배치된 고정회로기판(110)으로부터 발생하는 전기장이 타측에 배치된 고정회로기판(110) 상의 신호 흐름에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 베이스기판(120)은 테프론 소재로 제조될 수 있다. 테프론의 유전율은 측정 조건에 따라 다르지만, 대략 2 이상의 유전율을 가짐으로써, 베이스기판(120) 일측에 배치된 고정회로기판(110)에서 발생하는 전기장이 베이스기판(120) 타측에 배치된 고정회로기판(110)에 영향을 주는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한 베이스기판(120)이 테프론 소재로 제조되는 경우, 넓은 온도 범위에서 물리적 성질을 유지할 수 있으며, 뛰어난 내열성을 가짐으로써 고정회로기판(110)이 열 손상을 입는 것을 방지하는 효과도 있다.
한편, 고정기판부(100)의 가장자리에는 측면홈(130)이 형성될 수 있다. 고정기판부(100)의 측면홈(130)에는 가이딩브라켓(300)이 고정될 수 있다. 구체적으로, 가이딩브라켓(300)을 구성하는 제1절편(310) 또는 제2절편(320)의 각 단부가 고정될 수 있다.
측면홈(130)의 너비는 가이딩브라켓(300)의 제1절편(310) 또는 제2절편(320)의 각 단부의 너비와 같거나, 각 단부보다 미세하게 클 수 있다. 고정회로기판(110)의 측면홈(130)에 의해 가이딩브라켓(300)의 고정회로기판(110) 길이 방향으로의 이동이 제한된다.
이동기판부(200)는 가이딩브라켓(300) 및 고정기판부(100)의 일면 사이에 배치된다.
이동기판부(200)는 이동하우징(210) 및 이동하우징(210) 내에 배치되는 이동회로기판(220)을 포함할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 이동기판부(200)는 이동하우징(210)과 이동회로기판(220)이 분리된 구성을 하나의 예시로서 설명하지만, 이와 달리 이동기판부(200)는 이동하우징(210)과 이동회로기판(220)이 일체로 형성된 구성일 수도 있다. 이동하우징(210)은 고정기판부(100) 일면 및 타면 상에 배치될 수 있다.
이동회로기판(220)은 이동하우징(210)에 형성된 공간에 배치될 수 있다.
이동회로기판(220)의 일면은 고정회로기판(110)에 형성된 회로패턴(111)과 접촉 및 커플링될 수 있다.
이동하우징(210)의 고정기판부(100)의 길이 방향을 따른 슬라이딩과 연동하여 이동회로기판(220)이 고정기판부(100) 상에서 슬라이딩됨에 따라 이동회로기판(220)과 고정회로기판(110) 간 접촉 상태가 변화한다. 위 접촉 상태의 변화에 따라 안테나 신호의 이동 경로의 길이 및 형태가 변화한다.
이동기판부(200) 외측에는 가이딩브라켓(300)이 배치된다.
가이딩브라켓(300)은 예시적으로 제1절편(310)과 제2절편(320)으로 구성될 수 있다. 또한 가이딩브라켓(300)은 제1절편(310) 및 제2절편(320)에 각각 연결되는 하나 이상의 롤러(330)와 회전축(340)을 포함할 수 있다.
제1절편은 고정기판부(100)의 일측 영역에 배치될 수 있다.
제1절편(310)은 제2절편(320)과 그 단부가 결합 고정되며, 제1절편(310)의 일단 또는 양단은 고정기판부(100)에 형성된 측면홈(130)에 배치 고정됨으로써 고정기판부(100)의 길이 방향으로의 이탈이 방지된다. 이때 제1절편(310)의 단부의 너비는 측면홈(130)에 끼워짐으로써 가이딩브라켓(300)의 흔들림이 방지될 정도일 수 있다.
제1절편(310)은 제2절편(320)과 결합되어 높이 방향 위치 이탈이 방지되고, 고정기판부(100)의 측면홈(130)에 고정 배치됨으로써 길이 방향 위치 이탈이 방지된다. 이에 따라 제1절편(310)에 결합된 회전축(340) 및 회전축(340)에 결합된 롤러(330)도 위치 이탈이 방지된다. 또한 제1절편(310)의 위치가 고정됨으로 인해 제1절편(310)과 고정기판부(100) 사이에 배치된 이동기판부(200)도 위치 이탈이 방지된다.
제2절편(320)은 고정기판부(100)의 타측 영역에 배치될 수 있다.
제2절편(320)은 제1절편(310)과 그 단부가 결합 고정되며, 제2절편(320)의 일단 또는 양단은 고정기판부(100)에 형성된 측면홈(130)에 배치 고정됨으로써 고정기판부(100)의 길이 방향으로의 이탈이 방지된다. 이때 제2절편(320)의 단부의 너비는 측면홈(130)에 끼워짐으로써 가이딩브라켓(300)의 흔들림이 방지되는 정도일 수 있다.
또한 제2절편(320)은 제1절편(310)과 결합되어 높이 방향 위치 이탈이 방지되고, 고정기판부(100)의 측면홈(130)에 고정 배치됨으로써 길이 방향 위치 이탈이 방지된다. 이에 따라 제2절편(320)에 결합된 회전축(340) 및 회전축(340)에 결합된 롤러(330)도 위치 이탈이 방지된다. 또한 제2절편(320)의 위치가 고정됨으로 인해 제2절편(320)과 고정기판부(100) 사이에 배치된 이동기판부(200)도 위치 이탈이 방지된다.
롤러(330)는 제1절편(310) 및 제2절편(320)의 내측면에 결합된 회전축(340)에 연결될 수 있다.
롤러(330)는 복수로 배치될 수 있다. 복수의 롤러(330)는 서로 이격될 수 있다. 복수의 롤러(330) 간에 이격된 거리는 이동하우징(210)의 가이딩리브(211)의 가로폭과 같거나 미세하게 클 수 있다. 이때 복수의 롤러(330) 사이에 형성된 이격 공간에 가이딩리브(211)가 배치되어 가이딩리브(211)의 가로 방향 이탈이 방지될 수 있다. 이에, 복수의 롤러(330)가 이동기판부(200)를 가이드할 수 있다.
롤러(330)의 일면은 이동기판부(200) 일면 중 가이딩리브(211)가 형성되지 않은 면 일부에 접촉될 수 있다. 구체적으로 롤러(330)의 일면은 이동하우징(210) 중 가이딩리브(211)에 인접한 면에 접촉될 수 있다. 롤러(330)는 이동기판부(200)가 고정기판부(100)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 될 때 이동하우징(210)의 일면에 접촉한 상태를 유지하며 회전축(340)을 중심으로 회전할 수 있다.
롤러(330)는 이동기판부(200)의 슬라이딩 시 이동기판부(200)의 이동하우징(210)과 접촉 상태를 유지하므로, 이동기판부(200)의 높이 방향 진동을 방지하여 이동기판부(200)의 슬라이딩을 부드럽게 할 수 있다. 이로써 이동회로기판(220)의 높이 방향 진동도 방지되므로 이동회로기판(220)에 형성된 스트립(221)과 고정회로기판(110)에 형성된 회로패턴(111)의 접촉이 안정적으로 유지될 수 있다.
회전축(340)은 가이딩브라켓(300)의 내측면에 결합한다. 예시적으로, 회전축(340)은 가이딩브라켓(300)의 내측면에 회전 가능하도록 결합할 수 있다. 회전축(340)이 가이딩브라켓(300)의 내측면에 회전 가능하도록 결합하는 경우 롤러(330)는 회전축(340)에 고정 결합될 수 있다. 이 경우 회전축(340)이 회전함에 따라 롤러(330)도 같이 회전할 수 있다.
한편 회전축(340)은 가이딩브라켓(300)의 내측면에 고정 결합할 수 있다. 이때 롤러(330)는 회전축(340)에 고정 결합되는 것이 아니라, 회전축(340) 상에서 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 이 경우 이동기판부(200) 이동시 회전축(340)은 회전하지 않고 롤러(330)만 독립적으로 회전하게 된다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 이동기판부의 구성을 도시한 사시도이다.
도 4의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 이동기판부의 구성 및 결합관계를 도시한 저면사시도이다.
이하 도 4의 (a) 및 (b)를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 이동기판부(200)의 각 구성 및 결합관계에 대해 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이 이동기판부(200)는 이동하우징(210) 및 이동회로기판(220)을 포함한다. 또한 이동하우징(210)과 이동회로기판(220) 사이에 판스프링(230)을 포함할 수 있다.
이동하우징(210)은 가이딩리브(211) 및 이동기판 배치부(212)를 포함할 수 있다.
가이딩리브(211)는 이동하우징(210)의 외면상에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 가이딩리브(211)는 이동하우징(210)의 일면 상으로부터 돌출되며, 이동하우징(210)의 길이 방향으로 연장된 형태일 수 있다.
가이딩리브(211)는 이동하우징(210) 외측에 인접하게 배치되는 가이딩브라켓(300)에 의해 위치 이탈이 방지될 수 있다. 가이딩리브(211)가 가이딩브라켓(300)에 의해 위치 이탈이 방지됨으로써 이동하우징(210)의 위치 이탈이 방지된다. 구체적으로는 앞서 설명한 바와 같이 가이딩브라켓(300)의 롤러(330)에 의해 가이딩리브(211) 및 이동하우징(210)의 위치 이탈이 방지된다.
또한, 이동하우징(210)의 슬라이딩 시 가이딩리브(211)는 가이딩브라켓(300)에 의해 가이드된다. 이로 인해, 이동하우징(210)은 가이딩브라켓(300)에 의해 가이드되면서 고정기판부(100)의 길이 방향을 따라 슬라이딩된다. 가이딩리브(211)의 존재로 인해 이동하우징(210) 내부에 배치되는 이동회로기판(220)의 고정기판부(100) 가로 방향 흔들림이 방지되므로, 이동회로기판(220)과 고정회로기판(110) 간 안정적인 접촉이 가능하다.
한편 이동기판부(200) 상면 중 가이딩리브(211)가 형성되지 않은 부분은 본 발명의 일 실시예에서, 평탄면으로 형성될 수 있다. 이러한 평탄면은 롤러(330)의 일면에 접촉될 수 있다. 이러한 구성은 앞서 설명한 바와 같이 이동기판부(200)의 슬라이딩 시 이동하우징(210) 및 이동회로기판(220)의 높이 방향 진동을 방지함으로써 스트립(221)과 회로패턴(111)의 안정적인 접촉을 가능하게 한다.
이동기판 배치부(212)는 이동회로기판(220)이 위치할 수 있는 공간이다. 이동기판 배치부(212)는 이동하우징(210) 및 고정기판부(100) 사이에 이동회로기판(220)이 위치할 수 있는 공간이 형성되도록 구성된다. 이동기판 배치부(212)의 가로 및 세로 폭은 이동회로기판(220)의 가로 및 세로 폭과 비슷하거나 미세하게 더 클 수 있다.
이동기판 배치부(212)에 이동회로기판(220)이 배치됨으로써, 이동하우징(210)의 슬라이딩과 연동되어 이동회로기판(220)도 고정기판부(100) 상에서 슬라이딩되며 그 위치가 변화한다.
이동기판 배치부(212)의 일면과 이동회로기판(220) 사이에 형성된 공간에는 탄성을 가지는 판스프링(230)이 배치될 수 있다. 판스프링(230)은 이동회로기판(220)을 고정기판부(100) 방향으로 지속적으로 눌러주고, 이로 인해 이동회로기판(220)과 고정기판부(100)는 안정적으로 접촉을 유지할 수 있다.
한편 이동기판 배치부(212)에는 이동회로기판(220)의 측면 방향으로의 흔들림을 방지하기 위해 이동기판 배치부(212)의 내측면으로부터 연장된 돌출핀(213)이 형성될 수 있다.
이 경우 이동회로기판(220)에는 이동기판 배치부(212)의 돌출핀(213)이 삽입되기 위한 결합홀(222)이 형성될 수 있으며, 이때 결합홀(222)에 돌출핀(213)이 삽입되어 이동회로기판(220)을 고정함으로써 이동회로기판(220)의 측면 방향 흔들림 및 위치 이탈이 방지될 수 있다. 한편 판스프링(230)은 돌출핀(213)이 통과하기 위한 관통홀이 형성됨이 바람직하다. 한편, 이동회로기판(220)에는 돌출핀(213)이 삽입되기 위해 결합홀(222)이 아닌 결합홈이 형성될 수도 있다.
이동회로기판(220)은 이동하우징(210)의 이동기판 배치부(212)에 배치될 수 있다. 이동회로기판(220)은 고정회로기판(110)과 접촉하는 면 상에 배치되는 스트립(221)을 포함한다. 또한, 이동회로기판(220)에는 결합홀(222)이 형성될 수 있다.
이동회로기판(220) 상에 형성된 스트립(221)은 고정회로기판(110)에 형성된 회로패턴(111)과 접촉 및 커플링될 수 있다.
이동하우징(210)의 고정기판부(100)의 길이 방향을 따른 슬라이딩과 연동하여 이동회로기판(220)이 고정기판부(100) 일측면 상에서 슬라이딩됨에 따라 스트립(221)과 회로패턴(111)의 접촉 양태가 변화한다. 이동회로기판(220)의 이동 및 배치 상태에 따라 스트립(221)과 회로패턴(111)의 접촉 상태가 변화하고, 위 접촉 상태의 변화에 따라 안테나 신호의 이동 경로의 길이 및 형태가 변화한다.
이동회로기판(220)에 형성된 결합홀(222)은 이동하우징(210) 상에 형성된 돌출핀(213)에 결합되어 이동회로기판(220)을 이동하우징(210)에 고정시킴으로써 이동회로기판(220)의 흔들림 및 위치 이탈을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 고정기판부(100)의 평면도 및 이동기판부(200)의 저면도이다.
이하 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 고정회로기판(110) 상의 회로패턴(111)에 이동회로기판(220)의 스트립(221)이 커플링되는 과정을 설명한다.
도 5에는 이동회로기판(220)에 형성되는 스트립(221)이 U자 형태를 가지며, 이동기판부(200) 상에서 중앙부를 기준으로 각 스트립(221)이 대칭 형태를 가지는 구성이 도시되었다. 그러나 스트립(221)의 형태 및 배치는 회로패턴(111)의 변경 및 설계상의 필요에 따라 다르게 구성할 수 있음은 자명하다.
고정회로기판(110) 상의 회로패턴(111) 중 일부는 이동회로기판(220)의 하면에 형성된 스트립(221)과 접촉 및 커플링된다. 이동회로기판(220)은 이동하우징(210) 내의 이동기판 배치부(212)에 위치하여 이동하우징(210)이 이동함에 따라 고정기판부(100)의 길이 방향으로 슬라이딩한다.
이동회로기판(220)은 고정회로기판(110)의 길이 방향으로 이동하면서 회로패턴(111)과 스트립(221)의 접촉 상태가 변화되고, 이러한 접촉 상태의 변화에 따라 신호경로 길이 및 형태에 변화를 줄 수 있다. 이동회로기판(220)의 이동에 따른 신호 경로 길이 및 형태 변화에 따라 안테나 신호의 위상 변환이 이루어진다.
도 6의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 가이딩브라켓(300)이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 가이딩브라켓(300)이 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
이하 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변환장치의 가이딩브라켓(300)의 구성 및 결합관계를 설명한다.
가이딩브라켓(300)은 제1절편(310) 및 제2절편(320)을 포함할 수 있다.
제1절편(310)의 일단에는 제1결합부(311)가 형성되며, 제1절편(310)의 타단에는 제2결합부(312)가 형성된다. 제2절편(320)의 일단에는 제3결합부(321)가 형성되며, 제2절편(320)의 타단에는 제4결합부(322)가 형성된다. 제1결합부(311)는 제3결합부(321)와 체결되며, 제2결합부(312)는 제4결합부(322)와 체결된다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1절편(310)의 제1결합부(311)는 제1절편(310)의 일측 단부로부터 연장 돌출된 형태일 수 있다. 제1결합부(311)의 일단은 제1절편(310)의 외측 방향으로 돌출되며 제3결합부(321)가 체결되는 걸림턱을 가진 구성일 수 있다. 또한 제1결합부(311)의 일면은 제3결합부(321)가 용이하게 체결되도록 테이퍼진 형태일 수 있다.
한편 제2절편(320)의 제3결합부(321)는 제2절편(320)의 일측 단부로부터 연장 돌출된 형태일 수 있다. 제3결합부(321)의 일단은 제2절편(320)의 내측 방향으로 돌출되며 제1결합부(311)가 체결되는 걸림턱을 가진 구성일 수 있다. 또한 제3결합부(321)의 일면은 제1결합부(311)가 용이하게 체결될 수 있도록 테이퍼진 형태일 수 있다.
제1결합부(311)의 걸림턱 및 제3결합부(321)의 걸림턱은 서로 맞물려 체결됨으로써 제1절편(310)과 제2절편(320)의 결속을 유지시킨다. 제1결합부(311)와 제3결합부(321)는 체결이 용이하도록 탄성을 가진 부재일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1절편(310)의 제2결합부(312)는 제1절편(310)의 타측면의 단부로부터 연장되며, 일단이 제1절편(310)의 외측 방향으로 돌출된 형태일 수 있다.
한편 제2절편(320)의 제4결합부(322)는 제2절편(320)의 타측면부의 단부로부터 연장되며, 제1절편(310)의 제2결합부(312)의 일단이 체결될 수 있는 걸림홈 또는 걸림홀을 가지는 구성일 수 있다. 제2결합부(312)의 단부는 제4결합부(322)의 걸림홈 또는 걸림홀에 체결될 수 있는 걸림턱을 가진 구성일 수 있다. 또한 제2결합부(312)의 단부는 그 일면이 제4결합부(322)에 대한 체결이 용이하도록 테이퍼진 형태일 수 있다.
제4결합부(322)의 걸림홈 또는 걸림홀의 너비는 제2결합부(312)의 폭과 비슷한 정도로 형성됨으로써 제2결합부(312)가 고정기판부(100)의 길이 방향으로 흔들리지 않게 고정할 수 있다. 이렇듯 제4결합부(322)는 걸림홈 또는 걸림홀 형태를 가짐으로써 제2결합부(312)가 고정기판부(100)의 높이 방향 움직임 뿐 아니라 길이방향으로 움직이는 것도 방지함으로써 가이딩브라켓(300)의 안정적인 체결을 가능하게 한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서, 제2결합부(312) 및 제4결합부(322)를 먼저 체결함으로써 제1절편(310) 및 제2절편(320)이 고정기판부(100)의 길이 방향을 따라 움직이는 것을 방지한 후 제1결합부(311) 및 제3결합부(321)를 체결함으로써 제1절편(310) 및 제2절편(320)의 안정적이고 편리한 결합이 가능하다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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[부호의 설명]
100 : 고정기판부 300 : 가이딩브라켓
110 : 고정회로기판 310 : 제1절편
111 : 회로패턴 311 : 제1결합부
120 : 베이스기판 312 : 제2결합부
130 : 측면홈 320 : 제2절편
200 : 이동기판부 321 : 제3결합부
210 : 이동하우징 322 : 제4결합부
211 : 가이딩리브 330 : 롤러
212 : 이동기판 배치부 340 : 회전축
213 : 돌출핀 400 : 홀더
220 : 이동회로기판
221 : 스트립
222 : 결합홀
230 : 판스프링

Claims (12)

  1. 일면에 회로패턴이 형성된 하나 이상의 고정회로기판을 포함하는 세장형 고정기판부;
    상기 고정기판부를 둘러싸며 상기 고정기판부에 고정되는 가이딩브라켓 및
    상기 가이딩브라켓과 상기 고정기판부의 적어도 일면 사이에 배치되어 상기 가이딩브라켓에 의해 가이딩되며, 상기 고정회로기판 상의 회로패턴과 커플링되는 도전성 스트립이 형성된 하나 이상의 이동회로기판을 포함하는 하나 이상의 이동기판부를 포함하는 위상변환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이딩브라켓은 상기 고정기판부의 일면상에 배치되는 제1 절편 및 상기 고정기판부의 타면상에 배치되며 상기 제1 절편에 분리체결가능한 제2 절편을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동기판부는
    상기 이동기판부의 일면에 상기 기판부의 길이 방향을 따라 연장되며 상기 가이딩브라켓에 의해 가이딩되는 가이딩리브가 포함된 이동하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이딩브라켓은 상기 이동기판부와 접촉하는 복수의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이딩리브는 상기 복수의 롤러 사이에 위치되며 상기 복수의 롤러에 의해 가이드되는 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 절편은 상기 제1 절편의 일 단부에 형성된 제1결합부 및 상기 제1 절편의 타 단부에 형성된 제2결합부를 포함하고, 상기 제2 절편은 상기 제2 절편의 일 단부에 형성된 제3결합부 및 상기 제2 절편의 타 단부에 형성된 제4결합부를 포함하며, 상기 제1결합부 및 제2결합부는 각각 상기 제3결합부 및 제4결합부에 분리체결가능한 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고정기판부는 그 가장자리에 형성된 측면홈을 포함하고,
    상기 가이딩브라켓은 상기 측면홈에 체결되어 상기 고정기판부의 길이 방향 이동이 제한되도록 구성된 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고정기판부는 베이스기판을 더 포함하고, 상기 고정회로기판은 상기 베이스기판의 양면에 배치되며,
    상기 이동기판부는 상기 고정기판부의 일면과 상기 제1 절편 사이의 공간 및 상기 고정기판부의 타면과 상기 제2 절편 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베이스기판은 2.0 이상의 유전율을 가지는 소재로 제조된 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이동기판부의 내측면에는 돌출핀이 형성되며, 상기 돌출핀은 상기 이동회로기판에 형성된 결합홀에 인입되어 상기 이동회로기판을 고정하는 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이동기판부의 내측면과 상기 이동회로기판 사이에는 판스프링이 배치되는 것을 특징으로 하는 위상변환장치.
  12. 제1항 내지 제11항의 위상변환장치를 포함하는 통신장치.
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