WO2023171871A1 - 안테나 장치 및 전자 장치 - Google Patents

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WO2023171871A1
WO2023171871A1 PCT/KR2022/016346 KR2022016346W WO2023171871A1 WO 2023171871 A1 WO2023171871 A1 WO 2023171871A1 KR 2022016346 W KR2022016346 W KR 2022016346W WO 2023171871 A1 WO2023171871 A1 WO 2023171871A1
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WO
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opening
opening surface
electronic device
electromagnetic waves
reflective
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PCT/KR2022/016346
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English (en)
French (fr)
Inventor
김근주
장광호
김정일
김상훈
김인수
이정훈
Original Assignee
한국전기연구원
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • 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
    • H01Q3/44—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 electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element

Definitions

  • Embodiments of the present disclosure relate to antenna devices and electronic devices.
  • Active imaging devices can be used in various fields such as industrial non-destructive testing, security screening, and biotechnology. Additionally, active imaging technology can be used in imaging technology using electromagnetic waves such as millimeter waves or terahertz waves.
  • Active imaging technology is a method of constructing an image by irradiating electromagnetic waves directly to the object to be measured and detecting electromagnetic waves reflected or scattered from the object. Active imaging technology can have the advantage of very high detection intensity compared to passive imaging methods that measure radio wave energy generated from an object.
  • Active image technology may be, for example, a detection method using a beam splitter.
  • the detection method using a beam splitter allows the transmitted wave and the reflected wave reflected from the object to proceed along the same path.
  • the reflectivity of an object is 100, if a 50:50 beam splitter is used, the detected value becomes 25% of the output and 75% of the output may be a reflection loss, which may result in a poor signal-to-noise ratio.
  • the transmitter and the detector may be configured to have a certain angle, but there is a problem that the reflection angle may change and the detection intensity may change depending on the position of the object, and signal interference between the transmitter and the detector may also occur. .
  • Embodiments of the present disclosure can maintain an optimal path for electromagnetic waves radiated from an antenna and reflected waves reflected from an object, and provide a method for minimizing signal loss of the reflected waves.
  • Embodiments of the present disclosure radiate electromagnetic waves according to an input signal, an antenna unit including an opening located on the path through which the electromagnetic wave is radiated and a reflective surface located around the opening, and a reflected wave caused by the electromagnetic wave.
  • An electronic device including a detection unit that detects can be provided.
  • At least a portion of the reflective surface may be located on the same plane as the opening surface.
  • the reflective surface may be inclined in one direction. At least a portion of the opening surface may be inclined along the direction in which the reflective surface is inclined.
  • Embodiments of the present disclosure include a signal generator that radiates electromagnetic waves according to an input signal, an opening located on a path through which electromagnetic waves are radiated, and an area disposed around the opening other than the area overlapping with the opening.
  • An antenna device including a reflective surface may be provided.
  • a reflecting surface is disposed around the opening surface located on the path through which electromagnetic waves are radiated from the antenna on the same plane as the opening surface or forming a certain angle, so that the reflected wave reflected from the object It can minimize loss or interference and improve the decomposition performance of objects by electromagnetic waves.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an electronic device according to embodiments of the present disclosure.
  • Figure 2 is a perspective view of an example of an antenna unit according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a plan view of an example of an antenna unit according to embodiments of the present disclosure.
  • 4 to 6 are diagrams illustrating examples of electromagnetic fields caused by signals emitted by electronic devices according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG 7 and 8 are schematic configuration diagrams of other examples of electronic devices according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a perspective view of another example of an antenna unit according to embodiments of the present disclosure.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, order, or number of the components are not limited by the term.
  • temporal precedence relationships such as “after”, “after”, “after”, “before”, etc.
  • non-continuous cases may be included unless “immediately” or “directly” is used.
  • the numerical value or corresponding information e.g., level, etc.
  • the numerical value or corresponding information is related to various factors (e.g., process factors, internal or external shocks, It can be interpreted as including the error range that may occur due to noise, etc.).
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 100 may include, for example, an antenna unit 110 and a detection unit 120.
  • the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure is a device including an antenna unit 110 that radiates electromagnetic waves and a detection unit 120 that detects reflected waves reflected from an object, and is used in the field of non-destructive testing, security screening, or It may refer to one of various devices used in the medical field, etc. Additionally, the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure may, in some cases, be referred to as an antenna device.
  • the electronic device 100 may further include various optical components, such as a lens or a reflector, located in front of the antenna unit 110 or the detection unit 120.
  • various optical components such as a lens or a reflector, located in front of the antenna unit 110 or the detection unit 120.
  • the antenna unit 110 may radiate electromagnetic waves to the outside according to the input signal.
  • the antenna unit 110 may include an opening 111 located on a path through which electromagnetic waves are radiated.
  • the antenna unit 110 may include a reflective surface 112 located around the opening surface 111.
  • the opening surface 111 of the antenna unit 110 may be located on a plane that intersects the path through which electromagnetic waves are radiated.
  • the opening surface 111 may be positioned perpendicular to the path through which electromagnetic waves are radiated.
  • the opening surface 111 may be located in a shape that intersects the path through which electromagnetic waves are radiated in a diagonal direction, as shown in the example shown in FIG. 1 .
  • the reflective surface 112 of the antenna unit 110 may be located in an area other than the area overlapping the opening surface 111.
  • the reflective surface 112 may be arranged to surround the opening surface 111 of the antenna 110.
  • the reflective surface 112 may be located on the same plane as the opening surface 111.
  • the area of the reflective surface 112 may be larger than the area of the opening surface 111.
  • the reflective surface 112 may be disposed in an inclined form along one direction.
  • the opening surface 111 may be disposed inclined in a direction in which the reflective surface 112 is inclined.
  • the inclination angle of the opening surface 111 may be the same as or different from the inclination angle of the reflecting surface 112.
  • the area of the opening surface 111 and the area of the reflection surface 112 can be distinguished.
  • the first area A1 may be an area where the opening surface 111 of the antenna unit 110 is located.
  • the second area A2 and the third area A3 may be areas where the reflective surface 112 of the antenna unit 110 is located.
  • Electromagnetic waves radiated by the antenna unit 110 in the first area A1 may be emitted to the outside. Electromagnetic waves emitted onto the first area A1 may be reflected by an object. A reflected wave reflected by an object may be received by the antenna unit 110.
  • a reflected wave reflected by an object may reach the second area A2 and the third area A3.
  • the reflected wave that reaches the second area A2 and the third area A3 may change its path and be reflected by the reflecting surface 112 located in the second area A2 and the third area A3.
  • the detection unit 120 may be located in an area where a reflected wave reflected by an object reaches the reflection surface 112 of the antenna unit 110. A reflected wave reflected by an object may be detected by the detection unit 120, and an image based on the detected reflected wave may be generated.
  • the detection unit 120 may be, for example, a single detector, a 1D array blood detector, or a 2D array detector, but embodiments of the present disclosure are not limited thereto.
  • electromagnetic waves may be radiated to the outside through the opening surface 111.
  • the reflecting surface 112 of the antenna unit 110 is located in an area other than the area overlapping with the opening surface 111, it may not affect the path and intensity of electromagnetic waves radiated to the outside through the opening surface 111. there is.
  • the reflecting surface 112 of the antenna unit 110 is located around the opening surface 111 and surrounds the opening surface 111, most of the reflected waves emitted through the opening surface 111 and reflected by the object This reflective surface 112 can be reached.
  • the reflected wave reaching the reflecting surface 112 may be reflected by the reflecting surface 112 and reach the detection unit 120.
  • the reflective surface 112 is located in a path where electromagnetic waves are transmitted and received and is located in an area other than the path where electromagnetic waves are transmitted, signal loss can be minimized during the process of transmitting and receiving electromagnetic waves.
  • the reflective surface 112 is disposed widely, and 1D scanning or 2D image acquisition by the detector 120 may be possible using the widely disposed reflective surface 112.
  • the reflective surface 112 may include a reflective pattern located in at least a portion of the reflective surface 112 in order to further increase reflection performance for reflecting received reflected waves.
  • the reflective surface 112 may include at least one reflective pattern disposed in a portion of the reflective surface 112 adjacent to the opening surface 111 and surrounding the opening surface 111.
  • the reflection pattern may be a pattern arranged in a grid shape around the opening surface 111.
  • the reflection pattern may be a pattern formed by metamaterial being disposed around the opening surface 111.
  • the reflective pattern may be a pattern made of various shapes and materials that can increase the reflectance by the reflective surface 112.
  • a reflective pattern may be formed entirely on the reflective surface 112.
  • a reflective pattern with a high reflectance may be disposed in an area adjacent to the opening surface 111 and a reflective pattern with a relatively low reflectivity may be disposed as the distance from the opening surface 111 increases.
  • the reflective pattern formed entirely on the reflective surface 112 may be disposed by coating a highly reflective material on the reflective surface 112.
  • This reflective pattern may be referred to as a coating layer.
  • the coating layer may be made of a highly reflective metal material such as gold or silver, but is not limited thereto.
  • the coating layer is disposed on the reflective surface 112 and may not be disposed inside the opening surface 111.
  • the reflectance of the reflective surface 112 on which the coating layer is disposed may be greater than the reflectance of the inside of the opening surface 111.
  • the performance of image processing using the electronic device 100 can be improved by maintaining a constant path and reducing signal loss.
  • the antenna unit 110 included in the electronic device 100 may be implemented in various forms.
  • Figure 2 is a perspective view of an example of the antenna unit 110 according to embodiments of the present disclosure.
  • (a) shown in FIG. 2 shows an example of the shape of the antenna unit 110, and
  • (b) shown in FIG. 2 shows the cross-sectional structure of portion I-I' of the antenna unit 110 shown in (a). Shows an example.
  • Figure 3 is a plan view of an example of the antenna unit 110 according to embodiments of the present disclosure.
  • the antenna unit 110 includes an opening surface 111 located on a path through which electromagnetic waves are radiated, a reflection surface 112 located around the opening surface 111, and a signal generator 113. may include.
  • the signal generator 113 may generate electromagnetic waves according to the input signal and radiate them to the outside.
  • the opening surface 111 may be located on a path through which electromagnetic waves are radiated.
  • the opening surface 111 may have various shapes such as oval, circular, or square, but is not limited thereto.
  • the reflective surface 112 may be located around the opening surface 111.
  • the shape of the opening surface 111 and the reflecting surface 112 may, in some cases, be viewed as a shape in which a reflector including the reflecting surface 112 includes the opening surface 111.
  • An opening 111 is formed on the reflector, and it can be viewed as a structure in which electromagnetic waves are emitted to the outside through the opening 111.
  • the reflective surface 112 may be located on the same plane as the opening surface 111 and may have an inclined shape.
  • the reflective surface 112 may be arranged to have a larger area than the opening surface 111. Most of the reflected waves emitted to the outside through the opening surface 111 and reflected by the object may reach the reflection surface 112.
  • the reflected wave that reaches the reflective surface 112 may be reflected by the reflective surface 112 and transmitted to the detection unit 120.
  • the reflective surface 112 may have a shape determined by considering the radiation form of the electromagnetic wave radiated through the opening surface 111 or the form of the reflected wave reaching the reflective surface 112.
  • the length L1a of the opening surface 111 in the first direction may be smaller than the length L1b of the opening surface 111 in the second direction intersecting the first direction.
  • the length L2a of the reflective surface 112 in the first direction may be greater than the length L2b in the second direction.
  • the length L1a of the opening surface 111 in the first direction is greater than the length L1b in the second direction
  • the length L2a of the reflective surface 112 in the first direction may be smaller than the length L2b in the second direction.
  • the direction in which the opening surface 111 extends and the direction in which the reflective surface 112 extends may intersect.
  • the electromagnetic wave radiated through the opening surface 111 extends. It can be radiated in a spreading form in a direction that intersects the direction in which it is radiated. For example, when the opening surface 111 extends in the second direction, electromagnetic waves may be radiated in a form that spreads in the first direction.
  • the reflective surface 112 Since the reflective surface 112 has a shape that extends in the direction in which electromagnetic waves spread, the amount of reflected waves radiated through the opening surface 111 and reflected by an object reaching the reflective surface 112 can be increased. Reflection efficiency by the reflective surface 112 can be improved.
  • the antenna unit 110 having the reflecting surface 112 can be easily implemented.
  • Electronic decomposition performance by the detection unit 120 is improved by reducing the loss of reflected waves reflected by an object and transmitted to the detection unit 120 without affecting the path of the electromagnetic wave radiated through the opening surface 111.
  • a device 100 may be provided.
  • 4 to 6 are diagrams illustrating examples of electromagnetic fields caused by signals emitted by the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 shows an example of an electromagnetic field of electromagnetic waves radiated by the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 shows an example comparing the electromagnetic field of an electromagnetic wave radiated by the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure with the electromagnetic field of an electromagnetic wave radiated by another type of antenna device.
  • FIG. 6 shows an example comparing the far field of electromagnetic waves radiated by the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure with the far field of electromagnetic waves radiated by another type of antenna device.
  • Figure 4 (a) shows an example in which the electromagnetic field of electromagnetic waves radiated by the antenna unit 110 according to embodiments of the present disclosure is measured from the front of the antenna unit 110.
  • Figure 4 (b) shows an example in which the electromagnetic field of the electromagnetic wave radiated by the antenna unit 110 according to embodiments of the present disclosure is measured from the side of the antenna unit 110. In the example of Figure 4, the area with the strongest electromagnetic field appears in red.
  • the electromagnetic field caused by the electromagnetic waves is normally formed and can reach the object.
  • ⁇ EX 1> represents an example of the electromagnetic field of an electromagnetic wave radiated by an antenna device with a flat emission surface
  • ⁇ EX 2> represents an example of an electromagnetic field of an electromagnetic wave radiated by an antenna device with an inclined emission surface.
  • ⁇ EX 3> represents an example of an electromagnetic field of an electromagnetic wave radiated by the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure.
  • Electromagnetic fields may be similar to electromagnetic fields produced by other types of antenna devices.
  • the reflective surface 112 may be located around the opening surface 111 without affecting electromagnetic waves emitted to the outside.
  • FIG. 6 shows an example of measuring the far field by another type of antenna device compared in FIG. 5 and the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure when Phi is 0 and when Phi is 90.
  • the size and direction of the main lobe of the electromagnetic wave radiated by the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure are the size and direction of the main lobe of the electromagnetic wave radiated by other types of antenna devices. It may be similar to the direction.
  • the size of the side lobe of the electromagnetic wave radiated by the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure can be significantly reduced than the side lobe of the electromagnetic wave radiated by the antenna device shown in ⁇ EX 1>. .
  • the opening surface 111 and the reflective surface 112 are located in a region that does not overlap, and are located on the same plane or in an inclined form, so that electromagnetic waves
  • the decomposition performance of the electronic device 100 can be improved by increasing the intensity of the detected reflected wave without reducing the intensity.
  • the reflective surface 112 located around the opening surface 111 may be arranged in various structures.
  • FIG 7 and 8 are schematic configuration diagrams of other examples of the electronic device 100 according to embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 100 may include an antenna unit 110 and a detection unit 120.
  • the antenna unit 110 may include an opening 111 located on a path through which electromagnetic waves are radiated.
  • the antenna unit 110 may include a reflective surface 112 located around the opening surface 111.
  • the opening surface 111 of the antenna unit 110 may be flat and parallel to the bottom surface of the antenna 110. Since the opening surface 110 of the antenna unit 110 does not affect the radiation path of electromagnetic waves, it may be inclined, but may also be flat, as shown in the example in FIG. 7 . Electromagnetic waves may be radiated to the outside through the first area A1 where the opening surface 111 is located.
  • the reflective surface 112 of the antenna unit 110 may be disposed in an inclined shape around the opening surface 111.
  • the reflecting surface 112 of the antenna unit 110 includes, for example, a first reflecting surface 112a located above the opening surface 111 and a second reflecting surface 112b located below the opening surface 111. ) may include.
  • the first reflective surface 112a may reflect the reflected wave reaching the second area A2.
  • the second reflection surface 112b may reflect the reflected wave reaching the third area A3.
  • the point where the first reflection surface 112a of the reflection surface 112 and the opening surface 111 meet is located at the same height as the point where the second reflection surface 112b of the reflection surface 112 and the opening surface 111 meet. can do.
  • the inclination angle of the first reflective surface 112a of the reflective surface 112 may be ⁇ 1.
  • the inclination angle of the second reflective surface 112b of the reflective surface 112 may be ⁇ 2.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 may be the same.
  • the reflecting surfaces 112 are disposed at the same inclination angle on both sides of the opening surface 111 of the antenna unit 110, the reflected waves arriving around the opening surface 111 are reflected at a constant reflection angle and are transmitted to the detection unit 120. It can be.
  • the opening surface 111 of the antenna unit 110 is arranged in a flat shape, the reflected wave reflected by the object reaches the reflecting surface 112 as much as possible and is reflected by the reflecting surface 112 and transmitted to the detection unit 120. You can.
  • the inclination angles of the reflective surfaces 112 located on both sides of the opening surface 111 may be different.
  • the antenna unit 110 may include an opening surface 111 and a reflective surface 112.
  • the opening surface 111 may have a flat shape as shown in the example shown in FIG. 7, or may have an inclined shape as shown in the example shown in FIG. 8.
  • the reflecting surface 112 located around the opening surface 111 includes a first reflecting surface 112a located above the opening surface 111 and a second reflecting surface located below the opening surface 111 ( 112b) may be included.
  • the inclination angle of the first reflective surface 112a may be ⁇ 1.
  • the inclination angle of the second reflective surface 112b may be ⁇ 2.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 may be different.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the first reflecting surface 112a located above the opening surface 111 may be greater than the inclination angle ⁇ 2 of the second reflecting surface 112b located below the opening surface 111.
  • the opening surface 111 may be inclined along the direction in which the reflective surface 112 is inclined.
  • the inclination angle of the opening surface 111 may be ⁇ 3.
  • ⁇ 3 may be equal to either ⁇ 1 or ⁇ 2.
  • the opening surface 111 may be located on the same plane as the first reflection surface 112a.
  • the opening surface 111 may be located on the same plane as the second reflection surface 112b.
  • the inclination angle ⁇ 3 of the opening surface 111 is equal to the inclination angle ⁇ 1 of the first reflective surface 112a and the second reflective surface. It may be equal to one of the inclination angles ⁇ 2 of (112b).
  • ⁇ 3 may be different from ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • ⁇ 3 may be larger than ⁇ 2 and smaller than ⁇ 1.
  • the opening surface 111 has a constant inclination angle ⁇ 3, even if the inclination angle ⁇ 1 of the first reflecting surface 112a and the inclination angle ⁇ 2 of the second reflecting surface 112b are different, the first reflecting surface 112a and the second reflecting surface ( 112b) It can be implemented in a continuous form without interruption.
  • the first reflecting surface 112a and the second reflecting surface 112b are centered on the opening surface 111.
  • a structure that focuses reflected waves toward the detection unit 120 may be implemented.
  • a structure can be provided that minimizes the loss of reflected waves reflected by objects and increases the intensity of the signal transmitted to the detection unit 120, without affecting the intensity of the electromagnetic waves emitted through the opening surface 111. there is.
  • the above-mentioned example represents a case where there is only one opening surface 111 included in the antenna unit 110, but in some cases, there may be two or more opening surfaces 111 included in the antenna unit 110. there is.
  • Figure 9 is a perspective view of another example of the antenna unit 110 according to embodiments of the present disclosure.
  • the antenna unit 110 may include two or more opening surfaces 111 located on a path through which electromagnetic waves are radiated.
  • the antenna unit 110 may include a first opening surface 111a and a second opening surface 111b.
  • the first opening surface 111a and the second opening surface 111b may be spaced apart from each other by a certain distance. When there are three or more opening surfaces 111, each opening surface 111 may be positioned at a certain interval.
  • the reflective surface 112 may be positioned surrounding the first opening surface 111a and the second opening surface 111b.
  • the reflective surface 112 may be located on the same plane as the first opening surface 111a and the second opening surface 111b.
  • Electromagnetic waves having the same frequency and same phase may be emitted through the first opening surface 111a and the second opening surface 111b.
  • electromagnetic waves having the same frequency but different phases may be emitted through the first opening surface 111a and the second opening surface 111b.
  • the overall signal strength is increased and the decomposition performance of the electronic device 100 is improved through the reflection function by the reflective surface 112. can be improved.
  • the electronic device 100 When electromagnetic waves with different phases are emitted through the first opening surface 111a and the second opening surface 111b, detection of the object by the other signal is possible even if interference occurs in one signal, so the electronic device 100 ) can improve the reliability of detection performance.
  • the decomposition performance of the electronic device 100 may be improved by comparing and analyzing images detected by reflected waves from a plurality of electromagnetic waves with different phases and implementing the image.
  • the reflective surface 112 located on the same plane as the opening surface 111 or in an inclined form is disposed in an area that does not overlap the opening surface 111, so that the A structure that can reflect the reflected wave reflected by the object to the detection unit 120 without lowering the intensity of the electromagnetic wave emitted through the spherical surface 111 can be implemented.
  • the path through which electromagnetic waves are transmitted and the path through which they are reflected may coincide, signal loss and signal interference are minimized in the process of the reflected wave reaching the reflecting surface 112 and the process of being reflected by the reflecting surface 112, and the reflected wave is It may be transmitted to the detection unit 120.
  • the decomposition performance of the electronic device 100 based on reflected waves from electromagnetic waves can be increased, or the power consumption of the electronic device 100 can be reduced by reducing the intensity of the electromagnetic wave while maintaining the same decomposition performance.

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Abstract

본 개시의 실시예들은, 안테나 장치 및 전자 장치에 관한 것으로서, 개구면이 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하고 반사면이 개구면과 중첩하지 않는 영역에서 개구면과 동일한 평면 상에 위치하거나 경사진 형태로 위치하므로, 송신되는 전자기파에 영향을 주지 않으면서 물체에 의해 반사되는 반사파의 손실, 간섭 또는 왜곡을 최소화하여 전자기파를 이용한 물체의 검출 및 이미지 처리 성능이 개선된 안테나 장치 및 전자 장치를 제공할 수 있다.

Description

안테나 장치 및 전자 장치
본 개시의 실시예들은, 안테나 장치 및 전자 장치에 관한 것이다.
능동형 이미징(Active Imaging) 장치는, 산업용 비파괴 검사, 보안 검색, 바이오 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 또한, 능동형 이미징 기술은 밀리미터파나 테라헤르츠파와 같은 전자기파를 이용한 영상 기술에서 활용될 수 있다.
능동형 이미징 기술은 측정하고자 하는 물체에 직접 전자기파를 조사하고 물체로부터 반사 또는 산란되는 전자기파를 검출하여 이미지를 구성하는 방식이다. 능동형 이미징 기술은 물체에서 발생되는 전파 에너지를 측정하는 수동형 이미징 방식에 비해 검출 강도가 매우 높은 장점을 가질 수 있다.
능동형 이미지 기술은, 일 예로, 빔스플리터를 이용한 검출 방식일 수 있다. 빔스플리터를 이용한 검출 방식은 송신파와 물체에서 반사된 반사파를 같은 경로로 진행시킬 수 있다. 그러나, 물체의 반사율을 100이라 할 때, 50:50의 빔스플리터를 사용하면 검출되는 값이 출력의 25%가 되어 출력의 75%는 반사 손실이 될 수 있어 신호대 잡음비가 좋지 않을 수 있다.
다른 예로, 송신부와 검출부가 일정한 각도를 갖도록 구성할 수도 있으나, 물체의 위치에 따라 반사 각도의 변화 및 이로 인한 검출 세기의 변화가 발생할 있고, 송신부와 검출부 간의 신호 간섭도 발생할 수 있는 문제점이 존재한다.
본 개시의 실시예들은, 안테나로부터 방사된 전자기파와 물체로부터 반사된 반사파의 최적의 경로를 유지하며, 반사파의 신호 손실을 최소화할 수 있는 방안을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 입력되는 신호에 따라 전자기파를 방사하고, 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하는 개구면 및 개구면의 주변에 위치하는 반사면을 포함하는 안테나부, 및 전자기파에 의한 반사파를 검출하는 검출부를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
반사면의 적어도 일부분은 개구면과 동일한 평면 상에 위치할 수 있다.
반사면은 일 방향을 따라 경사진 형태일 수 있다. 개구면의 적어도 일부분은 반사면이 경사진 방향을 따라 경사진 형태일 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 입력되는 신호에 따라 전자기파를 방사하는 신호 발생부, 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하는 개구면, 및 개구면의 주변에서 개구면과 중첩하는 영역 이외의 영역에 배치된 반사면을 포함하는 안테나 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 안테나로부터 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하는 개구면의 주변에 반사면이 개구면과 동일한 평면 상에 배치되거나 일정한 각도를 형성하며 배치되므로, 물체로부터 반사되는 반사파의 손실 또는 간섭을 최소화하며 전자기파에 의한 물체의 분해 성능을 개선할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치의 예시의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 안테나부의 예시의 사시도이다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 안테나부의 예시의 평면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치가 방사하는 신호에 의한 전자기장의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7과 도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치의 다른 예시들의 개략적인 구성도이다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 안테나부의 다른 예시의 사시도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)의 예시의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)는, 일 예로, 안테나부(110)와 검출부(120)를 포함할 수 있다. 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)는, 전자기파를 방사하는 안테나부(110)와 물체로부터 반사된 반사파를 검출하는 검출부(120)를 포함하는 장치로서, 비파괴 검사 분야, 보안 검색 또는 의료 분야 등에서 사용되는 다양한 장치 중 하나를 의미할 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)는, 경우에 따라, 안테나 장치로 지칭될 수도 있다.
전자 장치(100)는, 경우에 따라, 안테나부(110) 또는 검출부(120)의 전단에 위치하는 렌즈, 반사판 등과 같은 각종 광학 구성을 더 포함할 수도 있다.
안테나부(110)는, 입력되는 신호에 따라 외부로 전자기파를 방사할 수 있다. 안테나부(110)는, 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하는 개구면(111)을 포함할 수 있다. 안테나부(110)는, 개구면(111)의 주변에 위치하는 반사면(112)을 포함할 수 있다.
안테나부(110)의 개구면(111)은, 전자기파가 방사되는 경로와 교차하는 평면 상에 위치할 수 있다.
개구면(111)은, 일 예로, 전자기파가 방사되는 경로와 직교하는 형태로 위치할 수 있다. 또는, 개구면(111)은, 도 1에 도시된 예시와 같이, 전자기파가 방사되는 경로와 사선 방향으로 교차하는 형태로 위치할 수 있다.
안테나부(110)의 반사면(112)은, 개구면(111)과 중첩하는 영역 이외의 영역에 위치할 수 있다.
반사면(112)은, 안테나(110)의 개구면(111)을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 반사면(112)은, 개구면(111)과 동일한 평면 상에 위치할 수 있다. 반사면(112)의 면적은 개구면(111)의 면적보다 클 수 있다.
반사면(112)은, 일 방향을 따라 경사진 형태로 배치될 수 있다. 반사면(112)이 일 방향을 따라 경사진 형태로 배치된 경우, 개구면(111)이 반사면(112)이 경사진 방향을 따라 경사진 형태로 배치될 수 있다. 이러한 경우, 개구면(111)의 경사각은 반사면(112)의 경사각과 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
안테나부(110)의 개구면(111)이 위치하는 부분의 단면 구조를 참조할 때, 개구면(111)의 영역과 반사면(112)의 영역이 구분될 수 있다.
일 예로, 제1 영역(A1)은, 안테나부(110)의 개구면(111)이 위치하는 영역일 수 있다. 제2 영역(A2)과 제3 영역(A3)은, 안테나부(110)의 반사면(112)이 위치하는 영역일 수 있다.
제1 영역(A1)에서 안테나부(110)에 의해 방사되는 전자기파가 외부로 출사될 수 있다. 제1 영역(A1) 상으로 출사된 전자기파는 물체에 반사될 수 있다. 물체에 의해 반사된 반사파가 안테나부(110)로 수신될 수 있다.
제2 영역(A2)과 제3 영역(A3)에 물체에 의해 반사된 반사파가 도달할 수 있다. 제2 영역(A2)과 제3 영역(A3)에 도달한 반사파는 제2 영역(A2)과 제3 영역(A3)에 위치하는 반사면(112)에 의해 경로가 변경되며 반사될 수 있다.
검출부(120)가 물체에 의해 반사된 반사파가 안테나부(110)의 반사면(112)에 의해 반사되어 도달하는 영역에 위치할 수 있다. 검출부(120)에 의해 물체에 의해 반사된 반사파가 검출되고, 검출된 반사파에 기초한 이미지가 생성될 수 있다.
검출부(120)는, 일 예로, 단일 검출기, 1D 배열혈 검출기 또는 2D 배열형 검출기일 수 있으나, 본 개시의 실시예들은, 이에 한정되지는 아니한다.
안테나부(110)의 개구면(111)이 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하므로, 개구면(111)을 통해 전자기파가 외부로 방사될 수 있다.
안테나부(110)의 반사면(112)이 개구면(111)과 중첩하는 영역 이외의 영역에 위치하므로, 개구면(111)을 통해 외부로 방사되는 전자기파의 경로와 세기에 영향을 주지 않을 수 있다.
안테나부(110)의 반사면(112)이 개구면(111)의 주변에 위치하며 개구면(111)을 둘러싸며 위치하므로, 개구면(111)을 통해 출사되어 물체에 의해 반사된 반사파의 대부분이 반사면(112)에 도달할 수 있다.
반사면(112)이 경사진 형태로 배치되므로, 반사면(112)에 도달한 반사파가 반사면(112)에 의해 반사되어 검출부(120)에 도달할 수 있다.
반사면(112)이 전자기파가 송신 및 수신되는 경로에 위치하며 전자기파가 송신되는 경로 이외의 영역에 위치하므로, 전자기파가 송신 및 수신되는 과정에서 신호 손실을 최소화할 수 있다.
반사면(112)의 경사진 구조에 의해 반사면(112)에 도달한 반사파의 대부분이 검출부(120)로 전달되므로, 검출부(120)에 의한 분해 성능이 개선될 수 있다.
개구면(111)의 면적이 반사면(112)의 면적에 비해 매우 작으므로, 반사파의 신호 왜곡을 방지하며 반사면(112)에 의해 반사파가 검출부(120)로 전달될 수 있다. 또한, 반사면(112)이 넓게 배치되며, 넓게 배치된 반사면(112)을 이용하여 검출부(120)에 의한 1D 스캔 또는 2D 영상 획득이 가능할 수 있다.
반사면(112)은, 수신되는 반사파를 반사시키는 반사 성능을 더욱 높여주기 위해, 반사면(112)의 적어도 일부 영역에 위치하는 반사 패턴을 포함할 수도 있다.
일 예로, 반사면(112)은, 개구면(111)과 인접하고 개구면(111)을 둘러싸는 반사면(112)의 일부 영역에 배치된 적어도 하나의 반사 패턴을 포함할 수 있다.
반사 패턴은, 일 예로, 개구면(111)의 주변에 격자 형태로 배치된 패턴일 수 있다. 반사 패턴은, 메타 물질이 개구면(111)의 주변에 배치되어 형성된 패턴일 수 있다.
또한, 전술한 예시에 한정되지 않고, 반사 패턴은, 반사면(112)에 의한 반사율을 높여줄 수 있는 다양한 형태, 물질로 이루어진 패턴일 수 있다.
또한, 경우에 따라, 반사면(112)에 전체적으로 반사 패턴이 형성될 수도 있다. 또는, 개구면(111)과 인접한 영역에 높은 반사율을 갖는 반사 패턴이 배치되고 개구면(111)과 멀어질수록 상대적으로 낮은 반사율을 갖는 반사 패턴이 배치될 수도 있다.
반사면(112)에 전체적으로 형성되는 반사 패턴은 반사면(112) 상에 반사율이 높은 물질을 코팅하는 방식에 의해 배치될 수 있다.
이러한 반사 패턴을 코팅 층이라 할 수 있다.코팅 층은, 일 예로, 금, 은 등과 같이 반사율이 높은 금속 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
코팅 층은 반사면(112)에 배치되고, 개구면(111)의 내측에 배치되지 않을 수 있다. 코팅 층이 배치되는 반사면(112)의 반사율은 개구면(111)의 내측의 반사율보다 클 수 있다.
안테나부(110)의 개구면(111)과 중첩하지 않는 영역에 개구면(111)의 적어도 일부분과 동일한 평면 상에 위치하거나 경사진 형태로 위치하는 반사면(112)에 의해 전자기파의 송신 및 수신 경로를 일정하게 유지하며 신호 손실을 감소시켜 전자 장치(100)을 이용한 이미지 처리의 성능을 개선할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에 포함된 안테나부(110)는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 안테나부(110)의 예시의 사시도이다. 도 2에 도시된 (a)는 안테나부(110)의 형태의 예시를 나타내고, 도 2에 도시된 (b)는 (a)에 도시된 안테나부(110)에서 Ⅰ-Ⅰ' 부분의 단면 구조의 예시를 나타낸다. 도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 안테나부(110)의 예시의 평면도이다.
도 2를 참조하면, 안테나부(110)는, 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하는 개구면(111), 개구면(111)의 주변에 위치하는 반사면(112) 및 신호 발생부(113)를 포함할 수 있다.
신호 발생부(113)는, 입력되는 신호에 따라 전자기파를 발생시켜 외부로 방사할 수 있다.
개구면(111)은, 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치할 수 있다.
개구면(111)은, 타원형, 원형 또는 사각형 등 다양한 형태일 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다.
반사면(112)이 개구면(111)의 주변에 위치할 수 있다.
개구면(111)과 반사면(112)의 형태는, 경우에 따라, 반사면(112)을 포함하는 반사판이 개구면(111)을 포함하는 형태로 볼 수도 있다. 반사판에 개구면(111)이 형성되어 있고, 개구면(111)을 통해 전자기파가 외부로 출사되는 구조로 볼 수도 있다.
반사면(112)은, 개구면(111)과 동일한 평면 상에 위치할 수 있고, 경사진 형태를 가질 수 있다.
반사면(112)이 개구면(111)보다 넓은 면적으로 배치될 수 있다. 개구면(111)을 통해 외부로 출사되어 물체에 의해 반사된 반사파의 대부분은 반사면(112)에 도달할 수 있다.
반사면(112)에 도달한 반사파는 반사면(112)에 의해 반사되어 검출부(120)로 전달될 수 있다.
반사면(112)은, 개구면(111)을 통해 방사되는 전자기파의 방사 형태나 반사면(112)에 도달하는 반사파의 형태를 고려하여 결정된 형태를 가질 수 있다.
일 예로, 도 3을 참조하면, 개구면(111)의 제1 방향의 길이 L1a는 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 길이 L1b보다 작을 수 있다. 이러한 경우, 반사면(112)의 제1 방향의 길이 L2a는 제2 방향의 길이 L2b보다 클 수 있다.
반대로, 개구면(111)의 제1 방향의 길이 L1a가 제2 방향의 길이 L1b보다 클 경우, 반사면(112)의 제1 방향의 길이 L2a는 제2 방향의 길이 L2b보다 작을 수 있다. 개구면(111)이 연장된 방향과 반사면(112)이 연장된 방향이 서로 교차할 수 있다.
도 3에 도시된 예시와 같이, 개구면(111)의 제2 방향의 길이 L1b가 제1 방향의 길이 L1a보다 클 경우, 개구면(111)을 통해 방사되는 전자기파는 개구면(111)이 연장된 방향과 교차하는 방향으로 퍼지는 형태로 방사될 수 있다. 일 예로, 개구면(111)이 제2 방향으로 연장된 형태일 경우, 전자기파는 제1 방향으로 퍼지는 형태로 방사될 수 있다.
반사면(112)이 전자기파가 퍼지는 방향으로 연장된 형태를 가지므로, 개구면(111)을 통해 방사되고 물체에 반사된 반사파가 반사면(112)에 도달하는 양이 증가될 수 있다. 반사면(112)에 의한 반사 효율이 향상될 수 있다.
개구면(111)과 반사면(112)이 일체로 형성되므로, 반사면(112)을 구비하는 안테나부(110)를 용이하게 구현할 수 있다.
개구면(111)을 통해 방사되는 전자기파의 경로에 영향을 주지 않으면서, 물체에 의해 반사되고 검출부(120)로 전달되는 반사파의 손실을 감소시켜, 검출부(120)에 의한 분해 성능이 개선된 전자 장치(100)가 제공될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)가 방사하는 신호에 의한 전자기장의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에 의해 방사되는 전자기파의 전자기장의 예시를 나타낸다. 도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에 의해 방사되는 전자기파의 전자기장과 다른 유형의 안테나 장치에 의해 방사되는 전자기파의 전자기장을 비교한 예시를 나타낸다. 도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에 의해 방사되는 전자기파의 원거리장과 다른 유형의 안테나 장치에 의해 방사되는 전자기파의 원거리장을 비교한 예시를 나타낸다.
도 4의 (a)는 본 개시의 실시예들에 따른 안테나부(110)에 의해 방사되는 전자기파의 전자기장을 안테나부(110)의 정면에서 측정한 예시를 나타낸다. 도 4의 (b)는 본 개시의 실시예들에 따른 안테나부(110)에 의해 방사되는 전자기파의 전자기장을 안테나부(110)의 측면에서 측정한 예시를 나타낸다. 도 4의 예시에서 전자기장이 가장 강한 영역이 붉은색으로 나타난다.
도 4에 도시된 예시를 참조하면, 개구면(111)을 통해 전자기파가 방사되며 전자기장이 형성되므로, 전자기파에 의한 전자기장이 정상적으로 형성되며 물체에 도달할 수 있다.
도 5를 참조하면, <EX 1>은 출사면이 평평한 안테나 장치에 의해 방사되는 전자기파의 전자기장의 예시를 나타내고, <EX 2>는 출사면이 경사진 안테나 장치에 의해 방사되는 전자기파의 전자기장의 예시를 나타낸다. <EX 3>은 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에 의해 방사되는 전자기파의 전자기장의 예시를 나타낸다.
도 5에 도시된 <EX 1>, <EX 2>, <EX 3>에 나타난 바와 같이, 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에서 개구면(111)을 통해 출사되는 전자기파에 의한 전자기장은 다른 유형의 안테나 장치에 의해 형성되는 전자기장과 유사할 수 있다. 외부로 출사되는 전자기파에 영향을 주지 않고 반사면(112)이 개구면(111)의 주변에 위치할 수 있다.
도 6은 도 5에서 비교된 다른 유형의 안테나 장치와 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에 의한 원거리장을 Phi가 0인 경우와 Phi가 90인 경우에 측정한 예시를 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에 의해 방사되는 전자기파의 메인 로브의 크기 및 방향은 다른 유형의 안테나 장치에 의해 방사되는 전자기파의 메인 로브의 크기 및 방향과 유사할 수 있다. 그리고, 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에 의해 방사되는 전자기파의 사이드 로브의 크기는 <EX 1>에 도시된 안테나 장치에 의해 방사되는 전자기파의 사이브 로브보다 훨씬 감소될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)에 의하면, 개구면(111)과 반사면(112)이 중첩하지 않는 영역에 위치하며, 동일 평면 상에 위치하거나 경사진 형태로 위치하므로, 전자기파의 세기를 감소시키지 않으면서 검출되는 반사파의 세기를 증가시켜 전자 장치(100)의 분해 성능을 개선할 수 있다.
또한, 개구면(111)의 주변에 위치하는 반사면(112)은 다양한 구조로 배치될 수 있다.
도 7과 도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 전자 장치(100)의 다른 예시들의 개략적인 구성도이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(100)는, 안테나부(110)와 검출부(120)를 포함할 수 있다.
안테나부(110)는, 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하는 개구면(111)을 포함할 수 있다. 안테나부(110)는, 개구면(111)의 주변에 위치하는 반사면(112)을 포함할 수 있다.
안테나부(110)의 개구면(111)은, 일 예로, 안테나(110)의 바닥면과 평행하도록 평평한 형태일 수 있다. 안테나부(110)의 개구면(110)은, 전자기파의 방사 경로에 영향을 주지 않으며 되므로, 경사진 형태일 수도 있으나, 도 7에 도시된 예시와 같이 평평한 형태일 수도 있다. 개구면(111)이 위치하는 제1 영역(A1)을 통해 전자기파가 외부로 방사될 수 있다.
안테나부(110)의 반사면(112)은, 개구면(111)의 주변에 경사진 형태로 배치될 수 있다.
안테나부(110)의 반사면(112)은, 일 예로, 개구면(111)보다 상측에 위치하는 제1 반사면(112a)과 개구면(111)보다 하측에 위치하는 제2 반사면(112b)을 포함할 수 있다.
제1 반사면(112a)은 제2 영역(A2)에 도달하는 반사파를 반사시킬 수 있다. 제2 반사면(112b)은 제3 영역(A3)에 도달하는 반사파를 반사시킬 수 있다.
반사면(112)의 제1 반사면(112a)과 개구면(111)이 만나는 지점은 반사면(112)의 제2 반사면(112b)과 개구면(111)이 만나는 지점과 동일한 높이에 위치할 수 있다.
반사면(112)의 제1 반사면(112a)의 경사각은 θ1일 수 있다. 반사면(112)의 제2 반사면(112b)의 경사각은 θ2일 수 있다. θ1과 θ2는 동일할 수 있다.
안테나부(110)의 개구면(111)의 양 측에서 반사면(112)이 동일한 경사각으로 배치되므로, 개구면(111)의 주변에 도달하는 반사파가 일정한 반사각으로 반사되며 검출부(120)로 전달될 수 있다.
안테나부(110)의 개구면(111)이 평평한 형태로 배치되므로, 물체에 의해 반사된 반사파가 최대한 반사면(112)에 도달하며 반사면(112)에 의해 반사되어 검출부(120)로 전달될 수 있다.
또한, 경우에 따라, 개구면(111)의 양 측에 위치하는 반사면(112)의 경사각은 상이할 수도 있다.
도 8을 참조하면, 안테나부(110)는, 개구면(111)과 반사면(112)을 포함할 수 있다.
개구면(111)은, 도 7에 도시된 예시와 같이 평평한 형태일 수도 있으나, 도 8에 도시된 예시와 같이 경사진 형태일 수도 있다.
개구면(111)의 주변에 위치하는 반사면(112)은, 개구면(111)보다 상측에 위치하는 제1 반사면(112a)과 개구면(111)보다 하측에 위치하는 제2 반사면(112b)을 포함할 수 있다.
제1 반사면(112a)의 경사각은 θ1일 수 있다. 제2 반사면(112b)의 경사각은 θ2일 수 있다. θ1과 θ2는 상이할 수 있다. 일 예로, 개구면(111)보다 상측에 위치하는 제1 반사면(112a)의 경사각 θ1이 개구면(111)보다 하측에 위치하는 제2 반사면(112b)의 경사각 θ2보다 클 수 있다.
개구면(111)은 반사면(112)이 경사진 방향을 따라 경사진 형태일 수 있다. 개구면(111)의 경사각은 θ3일 수 있다. θ3은 θ1 및 θ2 중 하나와 동일할 수 있다.
일 예로, θ3가 θ1과 동일할 경우, 개구면(111)은 제1 반사면(112a)과 동일한 평면 상에 위치할 수 있다. θ3가 θ2와 동일할 경우, 개구면(111)은 제2 반사면(112b)과 동일한 평면 상에 위치할 수 있다.
개구면(111)의 형태 및 위치와 검출부(120)의 위치 등을 고려하여 반사 성능을 높일 수 있도록 개구면(111)의 경사각 θ3가 제1 반사면(112a)의 경사각 θ1 및 제2 반사면(112b)의 경사각 θ2 중 하나와 동일할 수 있다.
또는, θ3는 θ1 및 θ2와 상이할 수 있다. 일 예로, θ3는 θ2보다 크고 θ1보다 작을 수 있다.
개구면(111)이 일정한 경사각 θ3을 가지므로, 제1 반사면(112a)의 경사각 θ1과 제2 반사면(112b)의 경사각 θ2가 상이하더라도 제1 반사면(112a)과 제2 반사면(112b) 사이가 단절되지 않고 연속적인 형태로 구현될 수 있다.
제1 반사면(112a)의 경사각 θ1이 제2 반사면(112b)의 경사각 θ 2보다 크므로, 개구면(111)을 중심으로 제1 반사면(112a)과 제2 반사면(112b)이 검출부(120)를 향해 반사파를 집중시키는 구조가 구현될 수 있다.
개구면(111)을 통해 출사되는 전자기파의 세기에 영향을 주지 않으면서, 물체에 의해 반사되는 반사파의 손실을 최소화하고 검출부(120)로 전달되는 신호의 세기를 증가시켜줄 수 있는 구조가 제공될 수 있다.
또한, 전술한 예시는 안테나부(110)에 포함된 개구면(111)이 한 개인 경우를 나타내나, 안테나부(110)에 포함된 개구면(111)은, 경우에 따라, 두 개 이상일 수도 있다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 안테나부(110)의 다른 예시의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 안테나부(110)는, 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하는 둘 이상의 개구면(111)을 포함할 수 있다.
일 예로, 안테나부(110)는, 제1 개구면(111a)과 제2 개구면(111b)을 포함할 수 있다.
제1 개구면(111a)과 제2 개구면(111b)은 일정한 간격만큼 이격될 수 있다. 개구면(111)이 세 개 이상일 경우, 각 개구면(111)은 일정한 간격만큼 이격되어 위치할 수 있다.
반사면(112)이 제1 개구면(111a)과 제2 개구면(111b)의 주변을 둘러싸며 위치할 수 있다. 반사면(112)은, 제1 개구면(111a) 및 제2 개구면(111b)과 동일한 평면 상에 위치할 수 있다.
제1 개구면(111a)과 제2 개구면(111b)을 통해 동일한 주파수와 동일한 위상을 갖는 전자기파가 출사될 수 있다. 또는, 경우에 따라, 제1 개구면(111a)과 제2 개구면(111b)을 통해 주파수는 동일하고 위상은 상이한 전자기파가 출사될 수 있다.
제1 개구면(111a)과 제2 개구면(111b)을 통해 동일한 전자기파가 출사될 경우, 전체적인 신호의 세기를 증가시키고 반사면(112)에 의한 반사 기능을 통해 전자 장치(100)의 분해 성능을 개선할 수 있다.
제1 개구면(111a)과 제2 개구면(111b)을 통해 위상이 상이한 전자기파가 출사될 경우, 어느 하나의 신호에 간섭이 발생하더라도 다른 신호에 의한 물체의 검출이 가능하므로, 전자 장치(100)에 의한 검출 성능의 신뢰도를 개선할 수 있다. 또는, 경우에 따라, 위상이 상이한 복수의 전자기파에 따른 반사파에 의해 검출되는 이미지를 비교, 분석하고 이미지를 구현하여 전자 장치(100)에 의한 분해 성능을 개선할 수도 있다.
전술한 본 개시의 실시예들에 의하면, 개구면(111)과 중첩하지 않는 영역에서 개구면(111)과 동일한 평면 상에 위치하거나 경사진 형태로 위치하는 반사면(112)이 배치되므로, 개구면(111)을 통해 출사되는 전자기파의 세기를 저하시키지 않으면서 물체에 의해 반사된 반사파를 검출부(120)로 반사시킬 수 있는 구조가 구현될 수 있다.
전자기파가 송신되는 경로와 반사되는 경로가 일치할 수 있으므로, 반사면(112)에 반사파가 도달하는 과정과 반사면(112)에 의해 반사파가 반사되는 과정에서 신호 손실과 신호 간섭을 최소화하며 반사파가 검출부(120)로 전달될 수 있다.
따라서, 전자기파에 따른 반사파에 기초한 전자 장치(100)의 분해 성능을 높이거나, 동일한 분해 성능을 유지하며 전자기파의 세기를 감소시켜 전자 장치(100)의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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Claims (17)

  1. 입력되는 신호에 따라 전자기파를 방사하고, 상기 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하는 개구면 및 상기 개구면의 주변에 위치하는 반사면을 포함하는 안테나부; 및
    상기 전자기파에 의한 반사파를 검출하는 검출부
    를 포함하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사면의 적어도 일부분은 상기 개구면과 동일한 평면 상에 위치하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사면은 일 방향을 따라 경사진 형태인 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개구면의 적어도 일부분은 상기 반사면이 경사진 방향을 따라 경사진 형태인 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사면은 상기 개구면과 중첩하는 영역 이외의 영역에 위치하는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사면의 면적은 상기 개구면의 면적보다 큰 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사면은 상기 개구면을 둘러싸며 배치된 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 개구면의 제1 방향의 길이는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 길이보다 크고, 상기 반사면의 상기 제1 방향의 길이는 상기 제2 방향의 길이보다 작은 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 개구면과 인접하고 상기 개구면을 둘러싸는 상기 반사면의 일부 영역에 적어도 하나의 반사 패턴이 배치된 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 반사면 상에 배치되고, 상기 개구면의 내측보다 높은 반사율을 갖는 코팅 층을 더 포함하는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 안테나부는 둘 이상의 개구면을 포함하고, 상기 둘 이상의 개구면 각각을 통해 방사되는 상기 전자기파의 주파수는 동일하고 위상은 상이한 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는 단일 검출기, 1D 배열형 검출기 및 2D 배열형 검출기 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  13. 입력되는 신호에 따라 전자기파를 방사하는 신호 발생부;
    상기 전자기파가 방사되는 경로 상에 위치하는 개구면; 및
    상기 개구면의 주변에서 상기 개구면과 중첩하는 영역 이외의 영역에 배치된 반사면
    을 포함하는 안테나 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 반사면의 적어도 일부분은 상기 개구면과 동일한 평면 상에 위치하는 안테나 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 반사면과 상기 개구면은 일 방향을 따라 경사진 형태인 안테나 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 반사면은 제1 경사각으로 경사진 제1 반사면과 상기 제1 경사각과 상이한 제2 경사각으로 경사진 제2 반사면을 포함하는 안테나 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 반사면은 상기 개구면의 상측에 위치하고 상기 제2 반사면은 상기 개구면의 하측에 위치하며, 상기 제1 경사각은 상기 제2 경사각보다 큰 안테나 장치.
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