KR101709074B1

KR101709074B1 - 안테나 및 이를 포함하는 차량

Info

Publication number: KR101709074B1
Application number: KR1020150159909A
Authority: KR
Inventors: 김동진
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2017-02-23
Also published as: US20170141476A1; CN106711615A; DE102016211890A1; CN106711615B; US10347992B2

Abstract

급전부와 방사부를 동일한 평면 상에 위치시킴으로써 별도의 급전부 설계를 필요로 하지 않는 간단한 구조의 안테나 및 이를 포함하는 차량을 제공한다.
또한, 안테나의 용도에 따라 용이하게 설계 변경하여 방사 각도를 조절할 수 있는 안테나 및 이를 포함하는 차량을 제공한다.
일 실시예에 따른 안테나는, 부채꼴 형상의 상판; 상기 상판에 대응되는 형상을 갖는 하판; 상기 부채꼴의 중심에 마련되는 급전부; 상기 상판과 상기 하판 사이에 형성되어 상기 급전부로부터 공급되는 신호를 전파(propagation)시키는 적어도 하나의 도파관; 및 상기 부채꼴의 호에 형성되어 상기 도파관을 통해 전파된 신호를 외부로 방사하는 적어도 하나의 방사 슬롯;을 포함한다.

Description

안테나 및 이를 포함하는 차량{ANTENNA AND VEHICLE HAVING THE SAME}

5G 통신을 위해 밀리미터 대역의 전파 신호를 주고 받을 수 있는 안테나 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.

5G 통신에 사용되는 안테나는 밀리미터(mili-meter) 대역의 손실을 고려하여 저손실 특성과 높은 지향성을 갖는 구조가 요구된다.

기존에는 밀리미터 대역에 사용하기 위한 안테나로 마이크로스트립 패치 어레이(microstrip patch array) 안테나, 박스 형태의 혼 어레이(horn array) 안테나 등을 사용하였으나, 마이크로 스트립 패치 어레이 안테나는 각 방사 슬롯에 동일한 진폭의 신호를 전달하기 위한 설계 난이도가 높고 재료에 의한 높은 손실률을 가진다. 또한, 박스 형태의 혼 어레이 안테나는 그 구조가 매우 복잡하고 제작이 어렵다.

따라서, 밀리미터 대역의 전파 신호를 손실없이 전달할 수 있고, 제작이 용이한 구조의 안테나에 대한 개발이 필요하다.

급전부와 방사부를 동일한 평면 상에 위치시킴으로써 별도의 급전부 설계를 필요로 하지 않는 간단한 구조의 안테나 및 이를 포함하는 차량을 제공한다.

또한, 안테나의 용도에 따라 용이하게 설계 변경하여 방사 각도를 조절할 수 있는 안테나 및 이를 포함하는 차량을 제공한다.

일 실시예에 따른 안테나는, 부채꼴 형상의 상판; 상기 상판에 대응되는 형상을 갖는 하판; 상기 부채꼴의 중심에 마련되는 급전부; 상기 상판과 상기 하판 사이에 형성되어 상기 급전부로부터 공급되는 신호를 전파(propagation)시키는 적어도 하나의 도파관; 및 상기 부채꼴의 호에 형성되어 상기 도파관을 통해 전파된 신호를 외부로 방사하는 적어도 하나의 방사 슬롯;을 포함한다.

상기 도파관은, 상기 상판과 상기 하판 사이에 배치된 복수의 격벽에 의해 구획될 수 있다.

상기 격벽은, 판상 형태를 가질 수 있다.

상기 격벽은, 임계 거리 이하로 인접하게 배치된 복수의 핀에 의해 형성될 수 있다.

상기 복수의 핀은, 상기 상판과 상기 하판에 삽입될 수 있다.

상기 도파관은, 복수 개 이상 마련되고, 상기 복수의 도파관은, 상기 급전부로부터 공급된 신호를 동일한 위상 및 동일한 진폭으로 분배할 수 있다.

상기 급전부로부터 공급된 신호가 유입되는 상기 복수의 도파관의 입구에 배치되는 복수의 유도성 포스트;를 더 포함할 수 있다.

상기 상판과 상기 하판은, PCB(Printed Circuit Board)를 포함할 수 있다.

상기 상판, 상기 하판 및 상기 격벽은, 구리, 철, 알루미늄, 은, 니켈 및 스테인레스 스틸을 포함하는 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 복수의 격벽은, 인접한 격벽과 이루는 각도가 동일할 수 있다.

일 실시예에 따른 차량은 안테나; 및 상기 안테나에 공급될 신호를 변조하고 상기 안테나가 수신한 신호를 복조하는 송수신기;를 포함하고, 상기 안테나는, 부채꼴 형상의 상판; 상기 상판에 대응되는 형상을 갖는 하판; 상기 부채꼴의 중심에 마련되는 급전부; 상기 상판과 상기 하판 사이에 형성되어 상기 급전부로부터 공급되는 신호를 전파(propagation)시키는 적어도 하나의 도파관; 및 상기 부채꼴의 호에 형성되어 상기 도파관을 통해 전파된 신호를 외부로 방사하는 적어도 하나의 방사 슬롯;을 포함한다.

상기 격벽은, 판상 형태를 갖거나, 또는 임계 거리 이하로 인접하게 배치된 복수의 핀에 의해 형성될 수 있다.

일 측면에 따른 안테나 및 이를 포함하는 차량에 의하면, 급전부와 방사부를 동일한 평면 상에 위치시킴으로써 별도의 급전부 설계를 필요로 하지 않는 간단한 구조를 제공할 수 있다.

또한, 안테나의 용도에 따라 용이하게 설계 변경하여 방사 각도를 조절할 수 있다.

도 1은 5G 통신방식에 따른 기지국의 대규모 안테나 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 5G 통신방식에 따른 네트워크 망을 도시한 도면이다.
도 3 은 일 실시예에 따른 안테나의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 안테나의 내부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 안테나의 내부 구조를 나타낸 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 안테나의 내부 구조를 나타낸 다른 사시도이다.
도 7 은 일 실시예에 따른 안테나의 급전 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 급전부를 통해 공급된 전력의 분배를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 유도성 포스트를 더 포함하는 급전 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 안테나의 반사계수를 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 안테나의 방사패턴을 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 15는 일 실시예에 따른 안테나를 적용할 수 있는 예시들에 관한 도면이다.
도 16 및 도 17은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

일 실시예에 따른 안테나는 차량에 장착되어 해당 차량이 외부 단말기, 외부 서버 또는 다른 차량과 통신을 수행할 수 있도록 전파 신호를 송수신할 수 있다.

일 실시예에 따른 안테나가 송수신하는 전파 신호는 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA)과 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 등의 제2 세대(2G) 통신 방식, 광대역 부호 분할 다중 접속(Wide Code Division Multiple Access: WCDMA)과 CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)과 와이브로(Wireless Broadband: Wibro)와 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: WiMAX) 등의 3세대(3G) 통신 방식, 엘티이(Long Term Evolution: LTE)와 와이브로 에볼루션(Wireless Broadband Evolution) 등 4세대(4G) 통신 방식, 또는 5세대(5G) 통신 방식에 따른 신호일 수 있다.

이하 상술할 실시예에서는 안테나가 5세대 통신 방식에 따른 전파 신호를 송수신하는 것으로 하여 설명하도록 한다.

도 1은 5G 통신방식에 따른 기지국의 대규모 안테나 시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 일 실시예에 따른 5G 통신방식에 따른 네트워크 망을 도시한 도면이다.

5G 통신방식에는 대규모 안테나 시스템이 채용될 수 있다. 대규모 안테나 시스템은 안테나를 수십 개 이상 사용하여 초고대역 주파수까지 커버 가능하고, 다중 접속을 통해 많은 양의 데이터를 동시에 송수신 가능한 시스템을 의미한다. 구체적으로, 대규모 안테나 시스템은 안테나 엘리먼트의 배열을 조정하여 특정 방향으로 더 멀리 전파를 송수신할 수 있게 해줌으로써, 대용량 전송이 가능할 뿐만 아니라, 5G 통신 네트워크 망의 사용 가능한 영역을 확장시킬 수 있다.

도 1을 참조하면, 기지국(BS)은 대규모 안테나 시스템을 통해 많은 기기들과 데이터를 동시에 주고 받을 수 있다. 또한, 대규모 안테나 시스템은 전파를 송신하는 방향 외의 방향으로 유출되는 전파를 최소화하여 노이즈를 감소시킴으로써, 송신 품질 향상과 전력량의 감소를 함께 도모할 수 있다.

또한, 5G 통신방식은 직교주파수 분할(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 방식을 통해 송신 신호를 변조하는 기존과 달리, 비직교 다중접속(Non-Orthogonal Multiplexing Access, NOMA) 방식을 통해 변조한 무선 신호를 전송함으로써, 더 많은 기기의 다중 접속이 가능하며, 대용량 송수신이 동시에 가능하다.

예를 들어, 5G 통신방식은 최고 1Gbps의 전송속도의 제공이 가능하다. 5G 통신방식은 대용량 전송을 통해 UHD(Ultra-HD), 3D, 홀로그램 등과 같이 대용량 전송이 요구되는 몰입형 통신의 지원이 가능하다. 이에 따라, 사용자는 5G 통신방식을 통해 보다 정교하고 몰입이 가능한 초 고용량 데이터를 보다 빠르게 주고 받을 수 있다.

또한, 5G 통신방식은 최대 응답 속도 1ms 이하의 실시간 처리가 가능하다. 이에 따라, 5G 통신방식에서는 사용자가 인지하기 전에 반응하는 실시간 서비스의 지원이 가능하다.

예를 들어, 5G 통신을 가능하게 하는 통신 모듈이 차량에 장착되면, 차량 자체가 데이터를 주고 받는 통신 주체가 될 수 있다. 이에 따라 외부 기기와 통신을 수행할 수 있는 차량은 주행 중에도 각종 기기로부터 센서정보를 전달 받아, 실시간 처리를 통해 자율주행 시스템을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 각종 원격제어를 제공할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량(10)은 5G 통신방식을 통해 차량 주변에 존재하는 다른 차량들(20,30,40)과의 센서정보를 실시간으로 처리하여 충돌발생 가능성을 실시간으로 사용자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 주행경로 상에 발생될 교통상황 정보들을 실시간으로 제공할 수 있다.

또한, 5G 통신이 제공하는 실시간 처리 및 대용량 전송을 통해, 차량(10)은 차량 내 탑승객들에게 빅데이터 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 차량은 각종 웹 정보, SNS 정보 등을 분석하여, 차량 내 탑승객들의 상황에 적합한 맞춤형 정보를 제공할 수 있다. 일 예시로, 차량은 빅데이터 마이닝을 통해 주행 경로 주변에 존재하는 각종 맛집, 볼거리 정보들을 수집하여 실시간으로 이를 제공함으로써, 탑승객들이 주행 중인 지역 주변에 존재하는 각종 정보들을 바로 확인할 수 있게 한다.

한편, 5G 통신의 네트워크 망은 셀을 보다 세분화하여, 네트워크의 고밀도화 및 대용량 전송을 지원할 수 있다. 여기서, 셀은 이동 통신에서 주파수를 효율적으로 이용하기 위하여 넓은 지역을 작은 구역으로 세분한 구역을 의미한다. 이때. 각 셀 내에 소출력 기지국을 설치하여 단말 간의 통신을 지원한다. 예를 들어, 5G 통신의 네트워크 망은 셀의 크기를 줄여 더욱 세분화함으로써, 매크로셀 기지국-분산 소형 기지국-통신 단말의 2단계 구조로 형성될 수 있다.

또한, 5G 통신의 네트워크 망에서는 멀티홉(multihop) 방식을 통한 무선 신호의 릴레이 전송이 수행될 수 있다. 예를 들어, 기지국(BS)의 네트워크 망 내부에 위치한 차량은 기지국(BS)의 네트워크 망 외부에 위치한 다른 차량 또는 기기가 전송하고자 하는 무선 신호를 기지국(BS)으로 릴레이 전송할 수 있다. 이에 따라, 5G 통신 네트워크 망이 지원되는 영역을 확대함과 동시에, 셀 내의 사용자가 많을 경우 생기는 버퍼링 문제를 해결할 수 있다.

한편, 5G 통신방식은 차량, 통신 기기 등에 적용되는 기기간 직접(Device-to-Device, D2D) 통신이 가능하다. 기기간 직접 통신은 기기들이 기지국을 통하지 않고 집적 무선 신호를 송수신하는 통신을 의미한다. 기기간 직접 통신방식에 의할 경우, 기지국을 거쳐 무선 신호를 주고 받을 필요가 없고, 기기 간에 직접 무선 신호 전송이 이루어지므로, 불필요한 에너지를 절감할 수 있다.

이하, 차량의 5G 통신을 가능하게 하는 안테나 구조를 설명하도록 한다.

도 3 은 일 실시예에 따른 안테나의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 안테나의 내부 구조를 나타낸 사시도이며, 도 5는 일 실시예에 따른 안테나의 내부 구조를 나타낸 평면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 안테나(100)는 부채꼴의 형상을 가질 수 있다. 부채꼴의 형상을 갖는 안테나(100)는 후술하는 바와 같이, 부채꼴의 중심, 즉 꼭지점으로부터 급전된 전파 신호를 여러 브랜치로 분기시켜 부채꼴의 호를 향해 전파할 수 있고, 부채꼴의 호에 해당하는 위치에 각 브랜치에 대응되는 복수의 방사 슬롯을 형성함으로써 샤프한 빔폭을 얻을 수 있다.

또한, 부채꼴의 중심각을 조절하여 원하는 방사 각도, 즉 원하는 커버리지를 구현할 수 있고, 방사 슬롯의 개수를 조절하여 원하는 빔폭을 구현할 수 있다. 즉, 설계 및 그 변경이 용이하다.

도 3을 참조하면, 안테나(100)는 외관을 형성하는 상판(120)과 하판(130)을 포함하며, 상판(120)과 하판(130) 사이에 형성된 복수의 방사 슬롯(113)을 통해 전파 신호가 외부의 자유 공간으로 방사된다.

도 4 및 도 5는 안테나(100)의 내부 구조를 나타내기 위해 상판(120)을 생략하고 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상판(111)과 하판(112) 사이의 공간을 구획하는 격벽(114: 114a, 114b, 114c, 114d, 114e, 114f, 114g)에 의해 복수의 도파관(waveguide)(115:115a, 115b, 115c, 115d, 115e, 115f)이 형성된다.

일 예로, 안테나(100)에 6개의 도파관이 형성되는 경우, 도파관(115:115a, 115b, 115c, 115d, 115e, 115f)을 구획하는 격벽(114)은 제1격벽부터 제7격벽까지(114a, 114b, 114c, 114d, 114e, 114f, 114g) 모두 7개가 형성될 수 있다.

제1격벽(114a)과 제2격벽(114b)에 의해 제1도파관(115a)이 형성되고, 제2격벽(114b)과 제3격벽(114c)에 의해 제2도파관(115b)이 형성되며, 제3격벽(114c)과 제4격벽(114d)에 의해 제3도파관(115c)이 형성될 수 있다. 또한, 제4격벽(114d)과 제5격벽(114e)에 의해 제4도파관(115d)이 형성되며, 제5격벽(114e)과 제6격벽(114f)에 의해 제5도파관(115e)이 형성되고, 제6격벽(114f)과 제7격벽(114g)에 의해 제6도파관(115f)이 형성될 수 있다.

상판(111), 하판(112) 및 격벽(114)은 도체로 이루어질 수 있는바, 예를 들어 구리, 알루미늄, 철, 니켈, 은, 등의 금속 또는 스테인리스 스틸과 같은 이들의 합금을 사용할 수 있다. 이 경우, 안테나(100)는 3D 프린팅, 주조(casting) 등의 기법에 의해 용이하게 형성될 수 있다.

또는, PCB 기판으로 구현되는 상판(111)과 하판(112) 사이에 판상 형태의 격벽(114)을 배치함으로써 안테나(100)를 형성하는 것도 가능하다.

또한, 상판(111)과 하판(112) 사이의 비어 있는 공간(cavity)은 유전체로 채워질 수 있다. 유전체는 공기를 포함한다.

도체에 의해 형성되는 도파관(115)은 전파 신호(radio wave signal)를 전파(propagation)시킬 수 있고, 도파관(115)을 통해 전파된 전파 신호는 방사 슬롯(113)을 통해 외부의 자유 공간으로 방사될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 안테나의 내부 구조를 나타낸 다른 사시도이다.

도 6의 예시를 참조하면, 도파관(115)을 구획하는 격벽(114)을 일정 간격으로 배열된 복수의 핀으로 구현하는 것도 가능하다. 인접한 핀들 사이의 거리를 임계 거리 이하로 제한하여 도파관(115)을 통과하는 전파 신호의 손실을 방지할 수 있다. 일 예로, 복수의 핀을 전파 신호의 10분의 1 파장 이하로 배치하여 손실을 방지할 수 있다.

도 6의 예시에 따른 안테나(100)는, 상판(111)과 하판(112)을 PCB 기판으로 구현하고, 복수의 금속 핀을 상판(111)과 하판(112)에 삽입하여 격벽(114)을 구현할 수 있다. 이 경우, 제조 및 설계의 용이성이 향상된다

이 경우에도 상판(111)과 하판(112) 사이의 비어있는 공간은 유전체로 채워질 수 있고, 유전체는 공기를 포함한다.

도 7 은 일 실시예에 따른 안테나의 급전 구조를 나타낸 도면이고, 도 8은 급전부를 통해 공급된 전력의 분배를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 방사 슬롯(113)의 반대편, 즉 부채꼴의 중심에는 급전부(116)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 급전부(116)는 핀 형태로 구현될 수 있고, 외부의 송신기로부터 전송되는 전파 신호는 급전부(116)를 통해 안테나(100)에 전달될 수 있고, 안테나(100)가 수신한 전파 신호는 급전부(116)를 통해 외부의 수신기에 전달될 수 있다.

급전부(116)로부터 공급되는 전파 신호는 6개의 도파관(115a, 115b, 115c, 115d, 115e, 115f)으로 분기되고, 분기된 전파 신호는 도파관(115)을 통해 전파된다.

전파 신호는 각각의 도파관 말단에 형성된 방사 슬롯(113a, 113b, 113c, 113d, 113e, 113f)을 통해 외부의 자유 공간으로 방사된다.

따라서, 일 실시예에 따른 안테나(100)는 급전 구조와 방사 구조가 동일 평면(xy 평면) 상에 위치하여 급전 구조를 별도로 설계할 필요가 없기 때문에, 저자세의 안테나를 구현할 수 있고, 제조가 용이하다.

한편, 급전부(116)로부터 공급된 전파 신호가 분기될 때 전파 신호가 갖는 전력이 분배된다. 당해 예시에서는 격벽(114)구조가 전력 분배기의 기능을 수행할 수 있다. 이하, 도 8을 참조하여 전파 신호의 분기를 전력 분배의 관점에서 설명한다.

도 8의 예시와 같이, 각각의 도파관을 형성하는 격벽(114)의 길이를 조절하여, 급전부(116)로부터 공급되는 전력이 단계적으로 분배되도록 할 수 있다.

예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 제1도파관(115a)과 제2도파관(115b)의 경계인 제2격벽(114b), 제3도파관(115c)과 제4도파관(115d)의 경계인 제4격벽(114d), 제5도파관(115e)과 제6도파관(115f)의 경계인 제6격벽(114f)의 길이를 나머지 격벽들의 길이보다 짧게 구현할 수 있다. 격벽의 길이는 급전부(116)와 인접한 격벽의 단부에서부터 반대쪽 단부까지의 길이를 의미하고, 부채꼴 형상을 갖는 안테나(100)의 반지름 방향의 길이를 의미한다.

제1격벽(114a)과 제7격벽(114g)은 안테나(100)의 외관을 형성하는 경계이므로 급전부(116)의 후방까지 연장된다. 급전부(116)의 전방은 전력 또는 전파 신호가 분배되는 방향이고, 후방은 부채꼴 형상을 갖는 안테나의 중심을 향하는 방향인 것으로 한다.

제3격벽(114c)과 제5격벽(114e)은 제2격벽(114b), 제4격벽(114d) 및 제6격벽(114f)보다는 길고 제1격벽(114a)과 제7격벽(114g)보다는 짧게 구현할 수 있다.

안테나(100)가 전술한 격벽들로 이루어진 구조를 갖는 경우, 급전부(116)로부터 공급된 전력 P₁은 제1격벽(114a)과 제3격벽(114c) 사이의 공간, 제3격벽(114c)과 제5격벽(114e) 사이의 공간 및 제5격벽(114e)과 제7격벽(114g) 사이의 공간으로 각각 분배되는바, 이 때 분배된 전력은 각각 P₁₂, P₃₄ 및 P₅₆이다.

분배된 전력 P₁₂, P₃₄ 및 P₅₆이 모두 동일한 크기를 갖도록 하기 위해, 제1격벽(114a)과 제3격벽(114c)이 이루는 각도θ₁₂, 제3격벽(114c)과 제5격벽(114e)이 이루는 각도 θ₃₄, 제5격벽(114e)과 제7격벽(114g)이 이루는 각도 θ₅₆를 모두 동일하게 설계한다.

즉, P₁₂=P₃₄=P₅₆ 이 되기 위해서는 θ₁₂= θ₃₄= θ₅₆ 이어야 한다. 또한, 공급된 전력 P1이 동일한 크기의 세 전력으로 분배되었으므로, P₁=3P₁₂=3P₃₄=3P₅₆ 의 관계가 성립된다.

제1격벽(114a)과 제3격벽(114c) 사이의 공간으로 분배된 전력 P₁₂은 다시 제1격벽(114a)과 제2격벽(114b) 사이의 공간과 제2격벽(114b)과 제3격벽(114c) 사이의 공간으로 분배된다. 즉, 제1도파관(115a)와 제2도파관(115b)으로 분배된다. 이 때 분배된 전력은 각각 P₁ 및 P₂이다.

제3격벽(114c)과 제5격벽(114e) 사이의 공간으로 분배된 전력 P₃₄은 다시 제3격벽(114c)과 제4격벽(114d) 사이의 공간과 제4격벽(114d)과 제5격벽(114e) 사이의 공간으로 분배된다. 즉, 제3도파관(115c)와 제4도파관(115d)으로 분배된다. 이 때 분배된 전력은 각각 P₃및 P₄이다.

제5격벽(114e)과 제7격벽(114g) 사이의 공간으로 분배된 전력 P₅₆은 다시 제5격벽(114e)과 제6격벽(114f) 사이의 공간과 제6격벽(114f)과 제7격벽(114g) 사이의 공간으로 분배된다. 즉, 제5도파관(115e)와 제6도파관(115f)으로 분배된다. 이 때 분배된 전력은 각각 P₅ 및 P₆이다.

마찬가지로, 각각의 도파관으로 분배되는 전력의 크기를 동일하게 하기 위해, 제1격벽(114a)과 제2격벽(114b)이 이루는 각도 θ₁, 제2격벽(114b)과 제3격벽(114c)이 이루는 각도 θ₂, 제3격벽(114c)과 제4격벽(114d)이 이루는 각도 θ₃, 제4격벽(114d)과 제5격벽(114e)이 이루는 각도 θ₃, 제5격벽(114e)과 제6격벽(114f)이 이루는 각도 θ₄ 및 제6격벽(114f)과 제7격벽(114g)이 이루는 각도 θ₆를 동일하게 설계한다. 즉, θ₁₂= 2θ₁= 2θ₂ 이고, θ₃₄= 2θ₃= 2θ₄ 이며, θ₅₆= 2θ₅= 2θ₆ 이다.

결과적으로, P₁=3P₁₂=3P₃₄=3P₅₆=6P1=6P₂=6P₃=6P₄=6P₅=6P₆의 관계가 성립된다. 즉, 각각의 도파관으로 동일한 크기의 전력이 분배되고, 동일한 위상과 동일한 진폭을 갖는 전파 신호가 분기되어 방사 슬롯을 통해 방사될 수 있다.

당해 예시와 같이, 지향성 안테나(100)의 중심 각도가 90도인 경우, θ₁₂= θ₃₄= θ₅₆=30도가 될 수 있고, θ₁= θ₂= θ₃ = θ₄= θ₅= θ₆ = 15도가 될 수 있다.

한편, 전술한 격벽 구조를 이용하여 전력을 분배하는 것은 안테나 모듈(100)에 적용될 수 있는 일 예시에 불과하고, 전력 분배의 단계를 더 세분화하거나, 한 번에 6방향으로 분배되도록 하거나, 도파관의 개수를 6개보다 더 작거나 많게 하는 등 다양한 변형 예가 가능함은 물론이다.

도 9 및 도 10은 유도성 포스트를 더 포함하는 급전 구조를 나타낸 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 반사계수(return loss)를 개선하기 위해 안테나(110)에 유도성 포스트(inductive post)(117)가 더 포함될 수 있다. 유도성 포스트는 금속 핀으로 구현될 수 있다.

전력의 분배가 전술한 예시와 같이 이루어지는 경우, 급전부(116)와 인접한 위치에 세 개의 유도성 포스트(117a, 117b, 117c)를 먼저 배치하고, 그 뒤에 각각의 도파관에 대응되는 여섯 개의 유도성 포스트(117d, 117e, 117f, 117g, 117h, 117i)를 배치할 수 있다.

구체적으로, 제1격벽(114a)과 제3격벽(114c) 사이의 공간, 제3격벽(114c)과 제5격벽(114e) 사이의 공간 및 제5격벽(114e)과 제7격벽(114g) 사이의 공간에 각각 유도성 포스트(117a, 117b, 117c)를 배치할 수 있다.

그리고, 제1격벽(114a)과 제2격벽(114b) 사이의 공간, 제2격벽(114b)과 제3격벽(114c) 사이의 공간, 제3격벽(114c)과 제4격벽(114d) 사이의 공간, 제4격벽(114d)과 제5격벽(114e) 사이의 공간, 제5격벽(114e)과 제6격벽(114f) 사이의 공간, 제6격벽(114f)과 제7격벽(114g) 사이의 공간에 각각 유도성 포스트(117d, 117e, 117f, 117g, 117h, 117i)를 배치할 수 있다.

전술한 바와 같이 유도성 포스트를 배치함으로써, 각각의 공간으로 분기되는 전파 신호의 반사 손실을 20% 정도 개선시킬 수 있다.

유도성 포스트(117)는 모두 상판(111)과 하판(113)까지 연결될 수 있고, 유도성 포스트(117)의 지름에 따라 유도성 용량의 차이가 발생하므로 유도성 포스트(117)의 지름은 반사 손실량을 고려하여 결정할 수 있다.

또한, 유도성 포스트(117)와 급전부(116) 사이의 거리는 전파 신호의 중심 주파수에 따라 결정될 수 있다.

또한, 급전부(116)의 높이 역시 반사 손실량에 영향을 미치므로, 반사 손실량을 최소화할 수 있는 높이를 갖도록 설계할 수 있다. 이 때, 반사 손실량을 최소화할 수 있는 급전부(116)의 높이는 시뮬레이션, 실험 또는 계산에 의해 결정될 수 있다.

또한, 유도성 포스트(117)가 배치되면 상판(111)과 하판(112) 사이의 캐패시터 성분이 줄어들어 임피던스에 변화가 생기므로 유도성 포스트(117)의 배치 여부에 따라 급전부(116)의 높이를 적절하게 조절할 수 있다.

도 11은 일 실시예에 따른 안테나의 반사계수를 나타낸 도면이고, 도 12는 일 실시예에 따른 안테나의 방사패턴을 나타낸 도면이다.

도 11의 예시는 60GHz 대역에서 설계된 안테나(100)를 이용하여 측정한 결과이다.

RF 신호인 전파 신호의 송수신 특성은 S 파라미터로 나타낼 수 있다. S 파라미터는 주파수 분포 상에서 입력 전압 대 출력 전압의 비로 정의될 수 있고, dB 스케일로 나타낼 수 있다. 안테나는 입력 포트만 존재하는 바, 전압이 반사된 값을 나타내는 S11 파라미터를 사용할 수 있다. S11 파라미터는 반사 계수라고도 한다.

S11 파라미터가 특정 주파수 대역에서 급격하게 하강하는 경우, 해당 주파수 대역에서 입력 전압의 반사가 최소화된다는 의미이다. 다시 말해, 해당 주파수 대역에서 공진 현상이 일어나 신호의 수신 또는 방사가 최적화된다는 의미이다. 또한, S11 파라미터가 깊게 하강할수록 신호의 반사 특성이 우수함을 나타내고, 급격하게 하강하는 그래프의 폭이 넓을 수록 안테나(100)가 광대역 특성을 나타내는 것으로 볼 수 있다.

따라서, 도 11의 파라미터 측정에 사용된 안테나(100)는 대략 60GHz 대역에서 -20dB 이상의 우수한 반사 특성을 나타냄을 알 수 있다. 또한, -10dB를 기준으로 5GHz 이상의 광대역 특성을 나타낸다.

안테나(100)의 반사계수는 부채꼴의 중심 각도, 방사 슬롯의 개수 등을 조절하여 자유롭게 설계 가능하다.

도 12의 예시는 안테나(100)의 부채꼴 중심각을 90도로 구현한 경우의 방사 패턴을 나타낸 것이다.

도 12를 참조하면, 안테나(100)의 방사 패턴은 사이드 로브(side lobe)의 크기가 매우 작게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 이는 안테나(100)를 구성하는 복수의 도파관(115)에 동일한 진폭과 동일한 위상을 갖는 신호가 공급되었기 때문이다.

또한, 메인 로브(main lobe)는 안테나 소자의 방사 슬롯이 형성된 방향을 향해 나타나는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 안테나(100)의 우수한 지향을 확인할 수 있고, 피크 이득(peak gain) 역시 12dBi 정도로 우수한 것을 확인할 수 있다.

또한, 당해 예시에서 HPBW(Half Power Beam Width)는 약 30도 정도이나, 이는 부채꼴의 중심각 또는 방사 슬롯의 개수를 조절하여 원하는 크기로 구현 가능하다.

도 13 내지 도 15는 일 실시예에 따른 안테나를 적용할 수 있는 예시들에 관한 도면이다.

일 실시예에 따른 안테나(100)는 부채꼴의 형상을 갖고, 동일 평면 상에 급전 구조와 방사 구조가 모두 배치되기 때문에 설계의 변경이 용이하다. 따라서, 안테나(100)를 이용하여 다양한 형상의 안테나 모듈을 구현할 수 있다.

도 13의 예시를 참조하면, 복수의 안테나(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)를 동일 평면(xy 평면) 상에 배열하되, 각 안테나의 부채꼴의 중심을 일치시킴으로써 xy 평면 상에서의 전체 형상이 원을 이루도록 할 수 있다.

예를 들어, 단일 안테나의 부채꼴의 중심각이 90도이고, 네 개의 단일 안테나(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)를 원형으로 배열한 경우, 복수의 안테나(100-1, 100-2, 100-3, 100-4)로 이루어지는 안테나 모듈(1)는 360도 전 방향(omnidirection)을 커버할 수 있다.

각각의 안테나를 독립적으로 급전할 수 있도록 스위치를 설치하면, 통신을 수행하고자 하는 방향에 대응되는 안테나를 선택적으로 급전함으로써 원하는 지향성 빔 패턴을 형성할 수 있다.

또는, 도 14의 예시와 같이, 복수의 안테나(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6)가 y축 방향으로 적층되어 원기둥의 형상을 갖는 안테나 모듈(2)를 구현할 수 있다.

복수의 안테나(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6)는 z축 방향으로 일렬로 적층되는 것이 아니라, 일정 각도씩 시프트(shift)되어 적층된다. 각각의 안테나가 일정 각도씩 시프트됨으로써, 안테나 모듈(2)의 방사 방향 또는 빔 패턴의 방향을 다양하게 조절할 수 있다.

예를 들어, 제1안테나(100-1), 제2안테나(100-2), 제3안테나(100-3), 제4안테나(100-4), 제5안테나(100-5) 및 제6안테나(100-6)가 아래에서부터 차례로 적층된 경우에, 제2안테나(100-2)는 안테나 모듈(2)의 xy 평면 상에서의 중심(C)을 기준으로 제1안테나(100-1)로부터 반시계 방향으로 30도 시프트되고, 제3안테나(100-3)는 제2안테나(100-2)로부터 반시계 방향으로 30도 시프트되고, 제4안테나(100-4)는 제3안테나(100-3)로부터 반시계 방향으로 30도 시프트되고, 제5안테나(100-5)는 제4안테나(100-4)로부터 반시계 방향으로 30도 시프트되고, 제6안테나(100-6)는 제5안테나(100-5)로부터 반시계 방향으로 30도 시프트될 수 있다.

각각의 안테나(100-1, 100-2, 100-3, 100-4, 100-5, 100-6)가 90도의 방사 범위를 갖고, 독립적으로 급전될 수 있는 경우에, 안테나 모듈(2)은 대략 240도 범위를 커버할 수 있고, 240도 범위 내에서 원하는 방향에 선택적으로 전파 신호를 방사할 수 있다. 또한, 단일 안테나의 방사 범위, 단일 안테나들 사이의 시프트 각도, 안테나의 개수 등을 다양하게 설계 변경하여 안테나 모듈(2)의 커버리지를 조절할 수 있다.

또한, 상기 도 13 및 도 14의 예시와 같이 복수의 안테나가 배열되거나 적층되어 하나의 안테나 모듈(1, 2)를 이루는 경우에, 각각의 안테나의 방사 범위, 즉 부채꼴의 중심 각도 또는 방사 슬롯의 개수 등을 동일하게 구현할 수도 있고, 서로 다르게 구현할 수도 있다.

한편, 일 실시예에 따른 안테나(100)는 단일하게 통신 기기에 장착될 수도 있고, 전술한 바와 같이 복수의 안테나(100)가 배열되거나 적층되어 구성되는 안테나 모듈(1, 2)이 통신 기기에 장착될 수도 있다.

전자의 경우, 도 15의 예시와 같이 안테나(100-1, 100-2)가 스마트폰과 같은 모바일 기기(3)에 내장될 수 있다. 안테나(100-1, 100-2)는 그 부채꼴 형상으로 인해 모바일 기기(3)의 외곽 부분에 용이하게 설치될 수 있다.

특히, 일 실시예에 따른 안테나(100) 또는 복수의 안테나로 구성되는 안테나 모듈은 차량에 장착되어 차량 간 통신 또는 차량과 다른 통신 기기 또는 서버 간의 통신을 가능하게 한다. 이하, 안테나(100)를 포함하는 차량의 실시예를 설명한다.

도 16 및 도 17은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.

도 16 및 도 17을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(200)은 차량(200)을 이동시키는 차륜(201F, 201R), 차량(200)의 외관을 형성하는 본체(202), 차륜(201F, 201R)을 회전시키는 구동 장치(미도시), 차량 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(303), 차량 내부의 운전자에게 차량 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(204), 운전자에게 차량 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(205L, 205R)를 포함한다.

차륜(201F, 201R)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(201F), 차량의 후방에 마련되는 후륜(201R)을 포함하며, 엔진 후드(207) 내부에 마련되는 구동 장치는 차량이 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(201F) 또는 후륜(201R)에 회전력을 제공한다.

이와 같은 구동 장치는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 축전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 채용할 수 있다.

도어(203)는 본체(202)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(200)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(200)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다.

전면 유리(204)는 본체(202)의 전방에 마련되어 내부의 운전자가 차량(200) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글래스(windshield glass)라고도 한다.

또한, 사이드 미러(205L, 205R)는 본체(202)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(205L) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(205R)를 포함하며, 차량(200) 내부의 운전자가 본체(202) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.

안테나(100)는 차량(200)의 외부에 장착될 수 있다. 안테나(100)는 초소형, 저자세로 구현되기 때문에 도 16의 예시와 같이, 루프 위에 장착될 수도 있고, 엔진 후드(207) 위에 장착될 수도 있으며, 도 17의 예시와 같이 후방 유리(206)의 상측에 장착된 샤크 안테나와 함께 일체형으로 구현되는 것도 가능하다. 예를 들어, 안테나(100)를 전술한 도 4의 구조에 따라, 60Hz 대역을 중심으로 설계한 경우 안테나(100)의 높이는 1.0mm으로, 부채꼴의 반지름은 6mm로 구현할 수 있다.

또한, 안테나 장치(100)가 차량(200)에 두 개 이상 장착되는 것도 가능하다. 예를 들어, 엔진 후드(207) 위에 전방을 커버하는 안테나(100)를 장착하고, 트렁크(208) 또는 샤크 안테나에 후방을 커버하는 안테나(100)를 장착할 수 있다.

안테나(100)의 위치나 개수에는 제한이 없으며, 안테나(100)의 용도, 차량(200) 디자인, 전파의 직진성 등을 고려하여 적절한 위치와 개수를 결정할 수 있다.

또한, 단일 안테나(100)가 차량(200)에 장착될 수도 있고, 복수의 안테나(100)가 배열되거나 적층된 안테나 모듈(1, 2)이 장착될 수도 있다. 후자의 경우, 각각의 안테나에 독립적이고 선택적으로 급전할 수 있는 스위치가 안테나 모듈(1, 2)에 포함될 수 있다.

도 18은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다. 도 18의 제어 블록도는 차량의 통신과 관련된 구성을 도시하며, 차량의 구동이나 내부 환경 제어 등 다른 동작과 관련된 구성들은 생략되어 있다. 따라서, 도 18의 제어 블록도에 도시되지 않았다고 하여 차량(200)의 구성요소에서 제외되는 것은 아니다.

도 18을 참조하면, 차량(200)은 차량(200) 내부의 차량 통신 네트워크를 통하여 차량(200) 내부의 각종 전자 장치와 통신하는 내부 통신부(210), 차량(200) 외부의 단말기, 기지국, 서버 또는 다른 차량과 통신하는 무선 통신부(230) 및 내부 통신부(210)와 무선 통신부(230)를 제어하는 제어부(220)를 포함할 수 있다.

내부 통신부(210)는 차량 통신 네트워크와 연결되는 내부 통신 인터페이스(211) 및 신호를 변조/복조하는 내부 신호 변환 모듈(212)을 포함할 수 있다.

내부 통신 인터페이스(211)는 차량 통신 네트워크를 통하여 차량(200) 내부의 각종 전자 장치로부터 송신된 통신 신호를 수신하고, 차량 통신 네트워크를 통하여 차량(200) 내부의 각종 전자 장치로 통신 신호를 송신할 수 있다. 여기서, 통신 신호는 차량 통신 네트워크를 통하여 송수신되는 신호를 의미한다.

이와 같은 내부 통신 인터페이스(211)는 통신 포트(communication port) 및 신호를 송/수신하는 송수신기(transceiver)를 포함할 수 있다.

내부 신호 변환 모듈(212)은 내부 통신 인터페이스(211)를 통하여 수신된 통신 신호를 제어 신호로 복조하고, 제어부(220)로부터 출력된 제어 신호를 내부 통신 인터페이스(211)를 통하여 송신하기 위한 아날로그 통신 신호로 변조할 수 있다.

내부 신호 변환 모듈(212)은 제어부(220)가 출력한 제어 신호를 차량 네트워크의 통신 규약에 따른 통신 신호로 변조하고, 차량 네트워크의 통신 규약에 따른 통신 신호를 제어부(220)가 인식할 수 있는 제어 신호로 복조한다.

이와 같은 내부 신호 변환 모듈(212)는 통신 신호의 변조/복조를 수행하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 통신 신호의 변조/복조를 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다.

제어부(220)는 내부 신호 변환 모듈(212)과 통신 인터페이스(211)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 통신 신호를 송신하는 경우, 제어부(220)는 통신 인터페이스(211)를 통하여 통신 네트워크가 다른 전자 장치에 의하여 점유되었는지를 판단하고, 통신 네트워크가 비어있으면 통신 신호를 송신하도록 내부 통신 인터페이스(311)와 내부 신호 변환 모듈(212)을 제어할 수 있다. 또한, 통신 신호를 수신하는 경우, 제어부(220)는 통신 인터페이스(211)를 통하여 수신된 통신 신호를 복조하도록 내부 통신 인터페이스(211)와 신호 변환 모듈(212)을 제어할 수 있다.

이와 같은 제어부(220)는 내부 신호 변환 모듈(212)과 통신 인터페이스(211)를 제어하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램을 실행시켜 데이터를 처리함으로써 제어 신호를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.

또한, 제어부(220)는 차량(200)에 대한 전반적인 제어를 수행하는 ECU(Electronic Control Unit)에 포함될 수도 있고, ECU와는 별개로 마련될 수도 있다. 또한, 내부 통신부(210)나 무선 통신부(230)에 포함되는 프로세서를 공유할 수도 있다.

무선 통신부(330)는 신호를 변조/복조하는 송수신기(331) 및 전파 신호를 외부로 방사하거나 외부로부터 전파 신호를 수신하는 안테나(100)를 포함할 수 있다.

송수신기(231)는 안테나(100)가 수신한 전파 신호를 복조하는 수신기와, 제어부(220)로부터 출력된 제어 신호를 외부로 송신하기 위한 전파 신호로 변조하는 송신기를 포함할 수 있다.

전파 신호는 고주파수(예를 들어, 5G 통신 방식의 경우 약 28GHz 대역)의 반송파에 신호를 실어 보낸다. 이를 위하여 송수신기(231)는 제어부(220)로부터 출력된 제어 신호에 따라 고주파수의 반송파를 변조함으로써 송신 신호를 생성하고, 안테나 장치(100)가 수신한 신호를 복조함으로써 수신 신호를 복원할 수 있다.

예를 들어, 송수신기는 부호화기(Encoder, ENC), 변조기(Modulator, MOD), 다중 입출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO) 부호화기, 프리코더(Pre-coder), 역 고속 푸리에 변환기(Inverse Fast Fourier Transformer, IFFT), 병렬-직렬 변환기(Parallel to Serial converter, P/S), 순환 프리픽스(Cyclic Prefix, CP) 삽입기, 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog Converter, DAC), 주파수 변환기를 포함하여 송신 신호를 생성할 수 있다.

L개의 제어 신호들은 부호화기와 변조기를 거쳐 다중 입출력 부호화기로 입력된다. 다중 입출력 부호화기로부터 출력된 M개의 스트림들은 프리코더에 의하여 프리코딩되어, N개의 프리코딩된 신호들로 변환된다. 프리코딩된 신호들은 역 고속 푸리에 변환기, 병렬-직렬 변환기, 순환 프리픽스 삽입기, 디지털-아날로그 변환기를 거쳐 아날로그 신호로 출력된다. 디지털-아날로그 변환기로부터 출력된 아날로그 신호는 주파수 변환기를 통하여 라디오 주파수(Radio Frequency, RF) 대역으로 변환되어 안테나(100)로 공급된다.

이와 같은 송수신기(231)는 통신 신호의 변조/복조를 수행하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 메모리에 저장된 프로그램과 데이터에 따라 통신 신호의 변조/복조를 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다.

다만, 전술한 송수신기(231)의 구성은 일 예시에 불과하며, 송수신기가 상기 예시 외에 다른 구성으로 구현될 수도 있음은 물론이다.

차량(200)은 안테나(100)를 통해 외부의 서버나 관제 센터와 통신하여 실시간 교통 정보, 사고 정보, 차량의 상태 정보 등을 주고 받을 수 있다. 또한, 다른 차량과의 통신을 통해 각 차량에 마련된 센서가 측정한 센서 정보 등을 주고 받으면서 도로 상황에 적응적으로 대처하거나, 사고 발생 시 사고와 관련된 정보를 수집하는 것도 가능하다. 여기서, 차량에 마련된 센서는 영상 센서, 가속도 센서, 충돌 센서, 자이로 센서, 근접 센서, 조향각 센서 및 차속 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

차량(200)에 복수의 안테나(100)가 마련되고, 각각의 안테나(100)에 선택적으로 급전 가능한 경우에는, 제어부(220)가 통신 대상 방향을 결정하고, 결정된 방향에 대응되는 안테나(100)에 선택적으로 급전할 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

100: 안테나
120: 상판
130: 하판
115: 도파관
114: 격벽
116: 급전부
117: 유도성 포스트
200: 차량
220: 제어부
230: 무선 통신부

Claims

부채꼴 형상의 상판;
상기 상판에 대응되는 형상을 갖는 하판;
상기 부채꼴의 중심에 마련되는 급전부;
상기 상판과 상기 하판 사이에 형성되어 상기 급전부로부터 공급되는 신호를 전파(propagation)시키는 적어도 하나의 도파관; 및
상기 부채꼴의 호에 형성되어 상기 도파관을 통해 전파된 신호를 외부로 방사하는 적어도 하나의 방사 슬롯;을 포함하는 안테나.
제1항에 있어서,
상기 도파관은,
상기 상판과 상기 하판 사이에 배치된 복수의 격벽에 의해 구획되는 안테나.
제2항에 있어서,
상기 격벽은,
판상 형태를 갖는 안테나.
제2항에 있어서,
상기 격벽은,
임계 거리 이하로 인접하게 배치된 복수의 핀에 의해 형성되는 안테나.
제4항에 있어서,
상기 복수의 핀은,
상기 상판과 상기 하판에 삽입되는 안테나.
제1항에 있어서,
상기 도파관은, 복수 개 이상 마련되고,
상기 복수의 도파관은, 상기 급전부로부터 공급된 신호를 동일한 위상 및 동일한 진폭으로 분배하는 안테나.
제6항에 있어서,
상기 급전부로부터 공급된 신호가 유입되는 상기 복수의 도파관의 입구에 배치되는 복수의 유도성 포스트;를 더 포함하는 안테나.
제5항에 있어서,
상기 상판과 상기 하판은,
PCB(Printed Circuit Board)를 포함하는 안테나.
제3항에 있어서,
상기 상판, 상기 하판 및 상기 격벽은,
구리, 철, 알루미늄, 은, 니켈 및 스테인레스 스틸을 포함하는 금속 중 적어도 하나를 포함하는 안테나.
제2항에 있어서,
상기 복수의 격벽은,
인접한 격벽과 이루는 각도가 동일한 안테나.
적어도 하나의 안테나; 및
상기 안테나에 공급될 신호를 변조하고 상기 안테나가 수신한 신호를 복조하는 송수신기;를 포함하고,
상기 안테나는,
부채꼴 형상의 상판;
상기 상판에 대응되는 형상을 갖는 하판;
상기 부채꼴의 중심에 마련되는 급전부;
상기 상판과 상기 하판 사이에 형성되어 상기 급전부로부터 공급되는 신호를 전파(propagation)시키는 적어도 하나의 도파관; 및
상기 부채꼴의 호에 형성되어 상기 도파관을 통해 전파된 신호를 외부로 방사하는 적어도 하나의 방사 슬롯;을 포함하는 차량.
제11항에 있어서,
상기 도파관은,
상기 상판과 상기 하판 사이에 배치된 복수의 격벽에 의해 구획되는 차량.
제12항에 있어서,
상기 격벽은,
판상 형태를 갖거나, 또는 임계 거리 이하로 인접하게 배치된 복수의 핀에 의해 형성되는 차량.
제13항에 있어서,
상기 복수의 핀은,
상기 상판과 상기 하판에 삽입되는 차량.
제12항에 있어서,
상기 도파관은, 복수 개 이상 마련되고,
상기 복수의 도파관은, 상기 급전부로부터 공급된 신호를 동일한 위상 및 동일한 진폭으로 분배하는 차량.
제13항에 있어서,
상기 상판과 상기 하판은,
PCB(Printed Circuit Board)를 포함하는 차량.
제13항에 있어서,
상기 상판, 상기 하판 및 상기 격벽은,
구리, 철, 알루미늄, 은, 니켈 및 스테인레스 스틸을 포함하는 금속 중 적어도 하나를 포함하는 차량.
제15항에 있어서,
상기 복수의 격벽은,
인접한 격벽과 이루는 각도가 동일한 차량.