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KR20110022224A - 도전부를 이용하여 프린징 필드를 차단하는 페이즈 쉬프터 - Google Patents

도전부를 이용하여 프린징 필드를 차단하는 페이즈 쉬프터 Download PDF

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KR20110022224A
KR20110022224A KR1020090079714A KR20090079714A KR20110022224A KR 20110022224 A KR20110022224 A KR 20110022224A KR 1020090079714 A KR1020090079714 A KR 1020090079714A KR 20090079714 A KR20090079714 A KR 20090079714A KR 20110022224 A KR20110022224 A KR 20110022224A
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KR
South Korea
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line
substrate
phase shifter
conductive
ground
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노형준
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주식회사 에이스테크놀로지
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Abstract

본 발명은 도전부를 이용하여 선로로부터 발생되는 프린징 필드를 차단하는 페이즈 쉬프터에 관한 것이다. 상기 페이즈 쉬프터는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 위에 배열된 도체인 제 1 선로 및 상기 제 1 선로의 외측에서 상기 제 1 선로로부터 소정 거리만큼 이격되어 배열되는 적어도 하나의 제 1 도전부를 포함한다.
페이즈 쉬프터, 프린징 필드, Fringing field

Description

도전부를 이용하여 프린징 필드를 차단하는 페이즈 쉬프터{PHASE SHIFTER FOR BLOCKING FRINGING FIELD BY USING A CONDUCTION SECTION}
본 발명은 도전부를 이용하여 도체 선로로부터 발생되는 프린징 필드를 차단하는 페이즈 쉬프터에 관한 것이다.
페이즈 쉬프터는 복사 소자들과 연결되어 상기 복사 소자들로 전송되는 RF 신호의 위상을 가변시키는 소자로서, 일반적으로 아래의 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 가진다.
도 1은 일반적인 페이즈 쉬프터를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 페이즈 쉬프터는 유전체 기판(100), 제 1 선로(102), 제 2 선로(104), 제 3 선로(106), 회전축(110) 및 암부(112)를 포함한다.
제 3 선로(106)로 입력된 RF 신호는 회전축(110)에서 제 1 선로(102) 방향과 제 2 선로(104) 방향으로 분기된다.
제 1 선로(102) 방향으로 분기된 RF 신호는 유전체 기판(100)의 하부면에 형성된 접지판과 암부(112)의 하부면에 형성된 장축 선로 사이에서 제 1 유전체층을 통하여 전송되며, 그런 후 상기 장축 선로의 종단부와 제 1 선로(102) 사이에서 커 플링(Coupling)되어 해당 복사 소자들로 전송된다.
제 2 선로(104) 방향으로 분기된 RF 신호는 상기 접지판과 암부(112)의 하부면에 형성된 단축 선로 사이에서 제 2 유전체층을 통하여 전송되며, 그런 후 상기 단축 선로의 종단부와 제 2 선로(104) 사이에서 커플링되어 해당 복사 소자들로 전송된다. 그 결과, 상기 복사 소자들로부터 소정 방향의 방사 패턴이 출력된다.
이러한 RF 신호 전송 과정에서, 도 1에 도시된 바와 같이 선로들(102 및 104)로부터 프린징 필드(fringing field, 120)가 외부로 발생된다. 이러한 프린징 필드(120)는 상기 페이즈 쉬프터의 주변의 소자들(안테나의 소자들에 영향을 미치며, 그 결과 상기 안테나의 성능을 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 프린징 필드를 차단하여 성능(손실 등)을 개선시키는 페이즈 쉬프터를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 페이즈 쉬프터는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 위에 배열된 도체인 제 1 선로; 및 상기 제 1 선로의 외측에서 상기 제 1 선로로부터 소정 거리만큼 이격되어 배열되는 적어도 하나의 제 1 도전부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 페이즈 쉬프터는 제 1 기판; 상기 제 1 기판의 하부에 위치하는 제 2 기판; 및 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 관통하여 배열되는 적어도 하나의 도전부를 포함한다. 여기서, 상기 도전부는 반사판으로부터 소정 거리 이격된 상태로 하여 프린징 필드를 차단한다.
본 발명에 따른 페이즈 쉬프터가 도체 선로의 외측에 배열된 하나 이상의 도전부를 이용하여 상기 도체 선로로부터 발생되는 프린징 필드를 차단하므로, 상기 안테나의 손실 및 리플이 감소될 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 안테나는 예를 들어 기지국용 안테나로서, 반사판(200), 적어도 하나의 페이즈 쉬프터(Phase shifter, 202) 및 적어도 하나의 복사 소자(204)를 포함한다.
반사판(200)은 접지 및 반사체의 역할을 수행하며, 도 2에는 도시하지 않았지만 반사판(200)의 양종단들이 절곡된 구조를 가질 수도 있고 양종단들 위에 초크 부재들이 형성될 수도 있다.
페이즈 쉬프터(202)는 반사판(200)의 제 1 면 위에 배열되며, 복사 소자들(204)로 제공되는 전력(RF 신호)의 위상을 가변시킨다.
복사 소자(204)는 반사판(200)의 면들 중 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면 위에 배열되며, 페이즈 쉬프터(202)와 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 하나의 페이즈 쉬프터(202)는 5개의 복사 소자들(204)과 연결될 수 있다.
페이즈 쉬프터(202)에 의해 가변된 위상을 가지는 전력이 해당 복사 소자들(204)로 제공되면, 복사 소자들(204)은 상기 제공된 전력에 응답하여 특정 방향으로 방사 패턴을 출력시킨다.
이하, 프린징 필드(Fringing Field)를 차단하는 본 실시예의 페이즈 쉬프터(202)의 구조를 첨부된 도면들을 참조하여 자세히 상술하겠다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 페이즈 쉬프터를 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 페이즈 쉬프터(202)는 복사 소자들(204)로 제 공되는 RF 신호의 위상을 가변시켜 복사 소자들(204)로부터 출력되는 방사 패턴의 방향을 제어하는 소자로서, 유전체 기판(300), 제 1 선로(302), 제 2 선로(304), 제 3 선로(306), 적어도 하나의 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d), 회전축(320) 및 암부(arm member, 322)를 포함한다.
유전체 기판(300)은 소정 유전율을 가지는 유전체 물질로 이루어지며, 그의 하부에는 도시하지는 않았지만 접지 역할의 접지판이 형성되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 접지판은 유전체 기판(300)의 하부에 형성되지 않고 유전체 기판(300) 내부에 형성될 수도 있다. 즉, 상기 접지판이 유전체 기판(300)에 형성되는 한 그의 위치에는 특별한 제한이 없다.
제 1 선로(302)는 도체로서, 유전체 기판(300) 위에 배열되며, 전력(RF 신호)이 입력되는 통로이다. 예를 들어, 제 1 선로(302)의 종단에 특정 케이블이 연결되고, 상기 케이블을 통하여 제 1 선로(302)로 소정 전력이 입력된다.
제 2 선로(304)는 도체로서, 유전체 기판(300) 위에 배열된다. 여기서, 제 2 선로(304) 중 일부는 도 3에 도시된 바와 같이 곡선 형상, 예를 들어 원호 형상을 가질 수 있으며, 이 경우 암부(322)는 상기 원호 부분 범위 내에서 움직인다.
이러한 제 2 선로(304)의 종단들은 해당 복사 소자들과 케이블 등을 통하여 전기적으로 연결된다. 결과적으로, 제 1 선로(302)를 통하여 입력된 전력 중 일부가 제 2 선로(304)를 통하여 해당 복사 소자들로 제공된다.
제 3 선로(306)는 도체로서, 유전체 기판(300) 위에서 제 2 선로(304)와 대칭적으로 배열된다. 여기서, 제 3 선로(306) 중 일부는 곡선 형상, 예를 들어 원호 형상을 가질 수 있으며, 이 경우 암부(322)는 상기 원호 부분 내에서 움직인다.
이러한 제 3 선로(306)의 종단들은 해당 복사 소자들과 케이블 등을 통하여 전기적으로 연결된다. 결과적으로, 제 1 선로(302)를 통하여 입력된 전력 중 일부가 제 3 선로(306)를 통하여 해당 복사 소자들로 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 3 선로(306)의 호 길이는 제 2 선로(304) 길이보다 작으며, 따라서 제 3 선로(306)의 위상 가변 범위는 제 2 선로(304)의 위상 가변 범위보다 작다.
각 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)은 도체이며, 도 3에 도시된 바와 같이 해당 선로(304 또는 306)의 외측에 소정 거리만큼 이격된 상태로 배열된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)은 선로(304 또는 306)로부터 소정 거리만큼 이격된 상태로 하여 해당 원호 부분의 종단 부분에 배열될 수 있다.
이러한 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)의 자세한 기능은 후술하겠다.
회전축(320)은 암부(322)를 회전시키는 역할을 수행한다. 상세하게는, 도시하지는 않았지만 반사판(200)의 제 2 면 위에 위치한 특정 부재로 회전축(320)을 회전시킨다. 여기서, 암부(322)가 회전축(320)에 결합되어 있으므로, 회전축(320)의 회전력이 암부(322)로 전달되어 암부(322)가 회전하게 된다.
물론, 상기 RF 신호의 위상을 가변시키기 위하여 회전축(320)을 이용하여 암부(322)를 회전시키는 방법 대신에 다른 방법이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 반사판(200)의 제 1 면에서 특정 부재가 암부(322)의 종단 부분에 결합되고, 상기 특 정 부재의 직선 운동에 응답하여 암부(322)가 회전할 수도 있다.
암부(322)는 제 2 선로(304)에 대응하는 장축 암부와 제 3 선로(306)에 대응하는 단축 암부로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 장축 암부의 하부면에는 도체인 제 4 선로가 형성되고, 상기 단축 암부의 하부면에는 도체인 제 5 선로가 형성된다.
이러한 암부(322)는 회전축(320)의 동작에 따라 해당 선로(304 또는 306)의 호 범위 내에서 회전한다.
사용자가 방사 패턴의 방향을 변화시키길 원하는 경우 사용자는 자동으로 또는 수동으로 회전축(320)을 회전시켜서 암부(322)를 원하는 거리만큼 회전시킨다. 결과적으로, 복사 소자들(204)로 제공되는 RF 신호의 위상이 가변되어 상기 방사 패턴의 방향이 변화된다.
이하, 상기 RF 신호가 페이즈 쉬프터(202)를 통하여 복사 소자들(204)로 전달되는 과정을 살펴보겠다.
제 1 선로(302)를 통하여 입력된 RF 신호는 회전축(320)에서 제 2 선로(304) 방향과 제 3 선로(306) 방향으로 분기된다.
제 2 선로(304) 방향으로 분기된 RF 신호는 상기 접지판과 상기 장축 선로 사이에 위치하는 제 1 유전체층(유전체 기판(300)의 일부분임)을 통하여 전송되며, 그런 후 상기 RF 신호는 상기 장축 선로의 종단부와 제 2 선로(304) 사이에서 커플링(Coupling)되어 해당 복사 소자들로 전송된다.
제 3 선로(306) 방향으로 분기된 RF 신호는 상기 접지판과 상기 단축 선로 사이에 위치하는 제 2 유전체층(유전체 기판(300)의 일부분임)을 통하여 전송되며, 그런 후 상기 RF 신호가 상기 단축 선로의 종단부와 제 3 선로(306) 사이에서 커플링되어 해당 복사 소자들로 전송된다. 결과적으로, 복사 소자들(204)로부터 소정 방향의 방사 패턴이 출력된다.
이하, 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)의 구조 및 동작에 대하여 상술하겠다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제 1 도전부(310a) 및 제 2 도전부(310b)는 제 2 선로(304)의 원호 부분의 외측에 배열되고, 제 3 도전부(310c) 및 제 4 도전부(310d)는 제 3 선로(306)의 원호 부분의 외측에 배열된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)은 도 4에 도시된 바와 같이 유전체 기판(300)을 관통하여 형성될 수 있다. 다만, 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)은 반사판(200)에 연결되지는 않고 반사판(200)으로부터 소정 거리만큼 이격된 상태로 위치한다. 즉, 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)은 접지에 연결되지 않는다.
일반적으로, RF 신호의 전송시 제 2 선로(304) 및 제 3 선로(306)로부터 프린징 필드가 발생된다. 이러한 프린징 필드는 페이즈 쉬프터(202)의 외부에 위치하는 안테나의 소자들, 예를 들어 케이블 등에 영향을 미칠 수 있으며, 그 결과 상기 안테나가 정상적으로 동작하지 못할 수 있다. 따라서, 이러한 프린징 필드를 차단하는 것이 중요하며, 본 실시예의 페이즈 쉬프터(202)는 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)을 이용하여 상기 프린징 필드를 차단한다. 결과적으로, 상기 프린징 필드의 외부 유출이 최소화되며, 따라서 케이블 등과 같은 외부 소자가 상기 프린징 필드에 영향을 받지 않을 수 있다.
요컨대, 본 실시예의 페이즈 쉬프터(202)는 선로들(304 및 306)의 외측에 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)을 형성하여 프린징 필드를 차단시킨다.
위에서는, 모든 선로들(304 및 306)의 외측에 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)이 배열되었지만, 선로들(304 및 306) 중 일 선로의 외측에만 해당 도전부들이 배열될 수도 있다. 다만, 선로들(304 및 306) 모두에서 프린징 필드가 발생되므로, 도전부들이 각 선로들(304 및 306)의 외측에 모두 배열되는 것이 바람직하다.
또한, 선로(304 또는 306)의 외측에 하나의 도전부만 배열될 수도 있고, 세개 이상의 도전부들이 배열될 수도 있다. 다만, 하나의 도전부만 선로(304 또는 306)의 외측에 배열되면, 특히 선로(304 또는 306)의 호 부분의 종단 부분에 배열되면, 선로(304 또는 306)로부터 발생되는 프린징 필드의 차단 효과가 떨어질 수 있으므로, 2개 이상의 도전부들을 선로(304 또는 306)의 외측에 배열하는 것이 바람직하다.
위에서는, 도전부(310a, 310b, 310c 또는 310d)가 선로(304 또는 306)의 호 부분의 종단 부분에 배열되었으나, 종단 부분이 아닌 중간 부분에 배열될 수도 있다.
또한, 도전부(310a, 310b, 310c 또는 310d)가 유전체 기판(300)을 관통하는 것으로 설명하였으나, 도전부(310a, 310b, 310c 또는 310d)는 유전체 기판(300)을 관통하지 않고 유전체 기판(300)에만 형성될 수도 있다.
즉, 도전부가 선로(304 또는 306)의 외측에 배열되어 프린징 필드를 차단하는 한 상기 도전부의 수 및 배열 방법은 다양하게 변형될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 페이즈 쉬프터의 구조를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 페이즈 쉬프터(202)는 유전체 기판(300), 제 1 선로(302), 제 2 선로(304), 제 3 선로(306), 적어도 하나의 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d), 회전축(320), 암부(arm member, 322), 제 1 접지 선로(500) 및 제 2 접지 선로(502)를 포함한다.
접지 선로들(500 및 502)을 제외한 나머지 구성 요소들은 제 1 실시예에서와 동일하므로, 이하 동일한 구성요소들에 대한 설명은 생략한다.
제 1 접지 선로(500)는 유전체 기판(300) 위에서 제 2 선로(304)의 외측에 배열되며, 바람직하게는 제 2 선로(304)의 원호 부분을 따라서 배열된다.
또한, 제 1 접지 선로(500)는 도 5에 도시된 바와 같이 도전부들(310a 및 310b) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 제 1 비아홀(first via hole, 504)을 통하여 상기 접지판에 연결된다. 즉, 제 1 접지 선로(500)는 접지에 전기적으로 연결된다. 여기서, 제 1 비아홀(504)의 내부면은 도체로 도금될 수 있다.
제 2 접지 선로(502)는 유전체 기판(300) 위에서 제 3 선로(306)의 외측에 배열되며, 바람직하게는 제 3 선로(306)의 원호 부분을 따라서 배열된다.
또한, 제 2 접지 선로(502)는 도 5에 도시된 바와 같이 도전부들(310c 및 310d) 사이에 위치하며, 적어도 하나의 제 2 비아홀(506)을 통하여 상기 접지판에 연결된다. 즉, 제 2 접지 선로(502)는 접지에 전기적으로 연결된다. 여기서, 제 2 비아홀(506)의 내부면은 도체로 도금될 수 있다.
이러한 접지 선로들(500 및 502)은 도전부들(310a, 310b, 310c 및 310d)과 유사하게 선로들(304 및 306)로부터 출력되는 프린징 필드를 차단하는 역할을 수행한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 페이즈 쉬프터를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전부들의 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 페이즈 쉬프터는 제 1 서브 페이즈 쉬프터(600) 및 제 2 서브 페이즈 쉬프터(602)가 적층된 구조를 가진다. 물론, 상기 페이즈 쉬프터는 3개 이상의 서브 페이즈 쉬프터들이 적층됨에 의해 구현될 수도 있다.
제 1 서브 페이즈 쉬프터(600)는 제 1 유전체 기판(610), 제 1 선로(612), 제 1 접지 선로(614), 제 1 도전부(616a), 제 2 도전부(616b), 회전축(618) 및 제 1 암부(620)를 포함한다.
제 2 서브 페이즈 쉬프터(602)는 제 2 유전체 기판(630), 제 2 선로(632), 제 2 암부(634) 및 제 2 접지 선로(636)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 도전부(616a) 및 제 2 도전부(616b)는 도 6에 도시된 바와 같이 각기 제 1 유전체 기판(610) 및 제 2 유전체 기판(630)을 관통하여 배열될 수 있다. 여기서, 도전부들(616a 및 616b)은 반사판으로부터 소정 거리만큼 이격되어 위치할 수 있다.
이러한 도전부들(616a 및 616b)은 선로들(612 및 632)로부터 발생되는 프린징 필드를 차단시킨다.
도전부들이 선로들(612 및 632)의 외측에 형성되지 않는다면, 선로들(612 및 632)로부터 발생된 프린징 필드가 페이즈 쉬프터(202)의 외부에 존재하는 소자들에 영향을 미칠 뿐만 아니라 다른 선로에도 영향을 미친다. 즉, 선로(612)로부터 발생된 프린징 필드가 선로(632)에 영향을 미치고, 선로(632)로부터 발생된 프린징 필드가 선로(612)에 영향을 미칠 수 있다. 결과적으로, 선로들(612 및 632)을 통하여 전달되는 전달 전력의 손실이 상당히 증가할 수 있다. 그러나, 도전부들(616a 및 616b)을 선로들(612 및 632)의 외측에 배열하면 프린징 필드가 차단되므로, 후술하는 바와 같이 전달 전력의 손실이 상당히 감소할 수 있다.
요컨대, 본 실시예의 페이즈 쉬프터는 도 6에 도시된 바와 같이 서브 페이즈 쉬프터들을 적층형으로 구현하여 도 3의 페이즈 쉬프터(202)보다 더 많은 수의 복사 소자들의 동작을 제어하며, 상기 페이즈 쉬프터들의 기판들을 관통하여 도전부들이 선로들(612 및 632)의 외측에 배열되어 선로들(612 및 632)로부터 발생되는 프린징 필드를 차단한다.
도 6에서는 2개의 서브 페이즈 쉬프터들이 적층되어 구현된 페이즈 쉬프터를 도시하였으나, 페이즈 쉬프터는 3개 이상의 서브 페이즈 쉬프터들이 적층됨에 의해 구현될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 페이즈 쉬프터에는 기판들을 관통하는 다수의 도전부들이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 4개의 도전부들(616a, 616b, 616c 및 616d)이 존재할 수 있으며, 이 경우 도전부들(616a, 616b, 616c 및 616d)은 도 7(A)에 도시된 바와 같이 각기 독립적으로 존재할 수도 있고, 도 7(B) 내지 도 7(D)에 도시된 바와 같이 도전부들(616a, 616b, 616c 및 616d) 중 일부 또는 전부가 연결될 수도 있다. 여기서, 도전부들(616a, 616b, 616c 및 616d)의 연결 부분은 제 2 유전체 기판(630)과 반사판(200) 사이에 위치할 것이다.
도 6에서는 도전부들(616a 및 616b)이 유전체 기판들(610 및 630)을 관통하였으나, 각 서브 페이즈 쉬프터(600 및 602)별로 도전부들이 개별적으로 존재할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 서브 페이즈 쉬프터(600)에 2개의 도전부들이 존재하고 제 2 서브 페이즈 쉬프터(602)에 2개의 도전부들이 각기 별개로 존재할 수 있다. 이 경우, 제 1 서브 페이즈 쉬프터(600)의 도전부들은 제 2 서브 페이즈 쉬프터(602)의 유전체 기판(630)을 관통하지 않는다. 물론, 제 1 서브 페이즈 쉬프터(600)의 도전부들 중 일부는 제 2 서브 페이즈 쉬프터(602)의 유전체 기판(630)을 관통하여 배열되도록 구현될 수도 있다.
위에서는, 유전체 기판들(610 및 630)에 접지 선로들(614 및 636)이 배열되었으나, 접지 선로들(614 및 636)은 형성되지 않을 수도 있다.
이하, 도전부를 사용하는 도 6의 페이즈 쉬프터에서의 손실 및 리플 실험 결과를 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
도 8은 도전부를 포함하지 않는 페이즈 쉬프터의 손실을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전부들을 포함하는 페이즈 쉬프터에서의 손실을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 도전부를 포함하지 않는 종래의 페이즈 쉬프터는 선로들로부터 발생되는 프린징 필드를 차단하지 못하므로, 전달 전력의 손실이 상기 프린징 필드로 인하여 상당히 증가함을 확인할 수 있다. 여기서, 손실 허용치를 1.4㏈로 볼 때, 상기 전달 전력의 손실이 약 2㎓ 내지 2.2㎓에서 상기 손실 허용치보다 높게 나타남을 확인할 수 있다.
반면에, 도전부들을 포함하는 본 발명의 페이즈 쉬프터에서는 상기 도전부들이 프린징 필드를 차단하므로, 전달 전력의 손실이 도 9에 도시된 바와 같이 전대역에서 상기 손실 허용치보다 작게 나타남을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 안테나의 손실이 종래의 안테나에서보다 상당히 작아질 수 있다.
도 10은 도전부를 포함하지 않는 페이즈 쉬프터에서의 RF 신호의 리플을 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전부들을 포함하는 페이즈 쉬프터에서의 RF 신호의 리플을 도시한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 도전부를 포함하지 않는 종래의 페이즈 쉬프터에서 RF 신호의 진폭 크기가 주파수 대역에 따라 크게 변화되었으며, 즉 상기 RF 신호에 리플이 심하게 발생하였다.
반면에, 도전부를 포함하는 본 발명의 페이즈 쉬프터(202)에서는 RF 신호의 리플이 도 11에 도시된 바와 같이 종래의 페이즈 쉬프터에서보다 상당히 작아짐을 확인할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 페이즈 쉬프터를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예의 페이즈 쉬프터는 유전체 기판(1200), 도체 선로(1202), 접지 선로(1204) 및 도전부들(1206a 및 1206b)을 포함한다. 즉, 본 실시예의 페이즈 쉬프터는 제 1 실시예의 페이즈 쉬프터와 달리 한쪽 방향으로만 선로가 형성된다.
도전부들(1206a 및 1206b)은 도체 선로(1202)의 외측에 배열되어 프린징 필드를 차단한다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 페이즈 쉬프터를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예의 페이즈 쉬프터는 유전체 기판(1300), 제 1 선로(1302), 제 2 선로(1304), 접지 선로(1306), 도전부들(1308a 및 1308b), 회전축(1310) 및 암부(1312)를 포함한다.
즉, 본 실시예의 페이즈 쉬프터는 제 1 실시예의 페이즈 쉬프터와 동일하게 2개의 도체 선로들(1302 및 1304)을 포함하며, 따라서 제 1 실시예의 페이즈 쉬프터와 유사하게 동작한다. 다만, 선로들(1302 및 1304)은 제 1 실시예와 달리 회전축(1310)을 중심으로 일방향에만 배열된다. 이 경우, 선로들(1302 및 1304)이 일방향으로만 배열되었기 때문에 4개의 접지 선로들이 형성된 제 1 실시예와 달리 2개의 도전부들(1308a 및 1308b)만이 제 1 선로(1302)의 외측에만 형성되어도 프린징 필드가 차단할 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 일반적인 페이즈 쉬프터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 페이즈 쉬프터를 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 페이즈 쉬프터의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 페이즈 쉬프터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전부들의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 도전부를 포함하지 않는 페이즈 쉬프터의 손실을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도전부들을 포함하는 페이즈 쉬프터에서의 손실을 도시한 도면이다.
도 10은 도전부를 포함하지 않는 페이즈 쉬프터에서의 RF 신호의 리플을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 도전부들을 포함하는 페이즈 쉬프터에서의 RF 신호의 리플을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 페이즈 쉬프터를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 페이즈 쉬프터를 도시한 도면이다.

Claims (11)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 위에 배열된 도체인 제 1 선로; 및
    상기 제 1 선로의 외측에서 상기 제 1 선로로부터 소정 거리만큼 이격되어 배열되는 적어도 하나의 제 1 도전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 선로 중 암부의 이동 영역에 해당하는 부분은 원호 형상을 가지며, 상기 제 1 도전부는 상기 원호 형상의 부분의 외측에 배열되어 상기 제 1 선로로부터 발생되는 프린징 필드를 차단시키는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 원호 형상 부분의 외측에는 원호 형상을 가지는 제 1 접지 선로가 더 배열되되,
    상기 제 1 도전부는 상기 제 1 기판을 관통한 상태로 하여 상기 제 1 접지 선로의 측면에 소정 거리만큼 이격되어 배열되고, 상기 제 1 접지 선로는 접지에 전기적으로 연결되며, 상기 제 1 도전부는 반사판으로부터 소정 거리만큼 이격되어 배열되는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 페이즈 쉬프터는,
    상기 제 1 기판으로부터 소정 거리만큼 이격된 상태로 상기 제 1 기판의 하부에 배열되는 제 2 기판; 및
    상기 제 2 기판 위에 배열된 도체인 제 2 선로를 더 포함하되,
    상기 제 1 도전부는 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 순차적으로 관통하여 배열되는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 페이즈 쉬프터는 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 동시에 관통하는 복수의 제 1 도전부들을 포함하되,
    상기 제 1 도전부들 중 하나는 상기 제 2 기판의 하부에서 다른 제 1 도전부와 연결되는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 도전부는 상기 제 2 선로 중 원호 형상 부분의 외측에 배열되는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 선로 중 상기 원호 형상 부분의 외측에는 원호 형상을 가지는 제 2 접지 선로가 더 배열되되,
    상기 제 1 도전부는 상기 제 2 접지 선로의 측면에서 소정 거리만큼 이격되어 배열되고, 상기 제 2 접지 선로는 접지에 전기적으로 연결되며, 상기 제 1 도전부는 반사판으로부터 소정 거리만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 페이즈 쉬프터는,
    상기 제 1 기판으로부터 소정 거리만큼 이격된 상태로 상기 제 1 기판의 하부에 배열되는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판 위에 배열된 도체인 제 2 선로; 및
    상기 제 2 선로의 외측에 소정 거리만큼 이격되어 배열되는 적어도 하나의 제 2 도전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  9. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 하부에 위치하는 제 2 기판; 및
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 관통하여 배열되는 적어도 하나의 도전부를 포함하되,
    상기 도전부는 반사판으로부터 소정 거리 이격된 상태로 하여 프린징 필드를 차단하는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 기판 위에는 도체인 제 1 선로가 배열되고, 상기 제 2 기판 위에는 도체인 제 2 선로가 배열되되,
    상기 도전부는 상기 제 1 선로의 외측 및 상기 제 2 선로의 외측에 배열되는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 페이즈 쉬프터는 2개의 도전부들을 포함하되,
    상기 제 1 기판 상에는 상기 도전부들 사이에 배열되며 제 1 접지에 연결된 제 1 접지 선로가 형성되고, 상기 제 2 기판 상에는 상기 도전부들 사이에 배열되며 제 2 접지에 연결된 제 2 접지 선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 페이즈 쉬프터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101230507B1 (ko) * 2011-05-23 2013-02-06 주식회사 굿텔 마주보는 접지면을 구비한 위상가변기
KR102002799B1 (ko) * 2018-08-28 2019-07-23 주식회사 에이치에스에이디씨 기생 패치를 포함하는 아크형 위상 가변기

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