KR20200040138A - 안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시에 따른 안테나 장치는 일 방향으로 배열되고 제1 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제1 안테나와, 제1 안테나와 이격되어 배열되고 제2 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제2 안테나와, 송신 신호 및 수신 신호 중 어느 하나의 신호가 이동하도록 형성된 입출력단 및 제1 안테나와 연결된 제1 포트와, 제2 안테나와 연결된 제2 포트와, 입출력단과 연결된 제3 포트를 포함하고, 제1 포트 및 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호를 제1 경로 및 제2 경로를 통해 다른 하나의 포트로 전달하여, 전달된 신호가 다른 하나의 포트에서 정합되도록 형성된 디바이더를 포함한다.

Description

안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더{ANTENNA DEVICE, AND RADAR INCLUDING THE SAME}
본 개시는 안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더에 관한 것이다.
요즈음, 자율 주행 가능한 차량에 관한 기술이 비약적으로 발전되고 있다. 차량이 자율 주행 기능을 수행하기 위해서는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)이 필요하다. 이러한 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)은 예를 들어, 후측방 경보 시스템인 BSD(Blind Spot Detection), LCA(Lane Change Assistance), RTCA(Rear Cross Traffic Alerts) 등이 있다.
BSD는 레이더, 카메라 등의 센서를 통해 운전자의 사각지대에 존재하는 타겟을 감지하여 운전자에게 경보하는 시스템이고, LCA는 레이더 등의 센서를 통해 차량의 후측방에서 고속으로 접근하는 타겟을 감지하여 운전자에게 경보하는 시스템이며, RTCA는 레이더 등의 센서를 통해 차량의 후측방에서 차량의 횡방향으로 접근하는 타겟을 감지하여 경보하는 시스템으로서 주로 차량이 출차하는 경우에 수행한다. 전술한 시스템, 예를 들어 후측방 경보 시스템은 기능을 수행하기 위한 후측방 감지 영역을 가지고 있으며, 시스템의 특성에 따라 후측방 감지 영역의 위치나, 범위가 다를 수 있다.
한편, 후측방 감지 영역을 형성하기 위하여 전술한 시스템, 예를 들어 후측방 경보 시스템은 기본적으로 레이더(Radar)를 포함한다. 레이더가 후측방 경보 시스템 각각의 다양한 후측방 감지 영역을 형성하기 위하여, 레이더의 성능을 개선하기 위한 연구 및 개발이 늘어나고 있다.
이러한 배경에서, 본 개시는 다양한 후측방 감지 영역을 형성하는 안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더를 제공하고자 한다.
또한, 본 개시는 포트를 추가하지 않고 양방향 방사 영역을 구현하여 제조 단가를 줄일 수 있는 안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 개시는 일 방향으로 배열되고 제1 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제1 안테나와, 제1 안테나와 이격되어 배열되고 제2 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제2 안테나와, 송신 신호 및 수신 신호 중 어느 하나의 신호가 이동하도록 형성된 입출력단 및 제1 안테나와 연결된 제1 포트와, 제2 안테나와 연결된 제2 포트와, 입출력단과 연결된 제3 포트를 포함하고, 제1 포트 및 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호를 제1 경로 및 제2 경로를 통해 다른 하나의 포트로 전달하여, 전달된 신호가 다른 하나의 포트에서 정합되도록 형성된 디바이더를 포함하는 안테나 장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 개시는 송신 신호를 생성하는 송신 신호 생성부와, 안테나를 통해 수신되는 수신 신호를 처리하는 수신 신호 처리부와, 송신 신호를 송신하거나 수신 신호를 수신하는 안테나부 및 송신 신호 생성부 및 수신 신호 처리부 중 어느 하나를 선택하여 안테나부와 연결되도록 스위칭 제어하는 스위칭 제어부를 포함하되, 안테나부는, 일 방향으로 배열되고 제1 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제1 안테나와, 제1 안테나와 이격되어 배열되고 제2 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제2 안테나와, 송신 신호 및 수신 신호 중 어느 하나의 신호가 이동하도록 형성된 입출력단 및 제1 안테나와 연결된 제1 포트와, 제2 안테나와 연결된 제2 포트와, 입출력단과 연결된 제3 포트를 포함하고, 제1 포트 및 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호를 제1 경로 및 제2 경로를 통해 다른 하나의 포트로 전달하여, 전달된 신호가 다른 하나의 포트에서 정합되도록 형성된 디바이더를 포함하는 레이더를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 개시는 송신 신호를 생성하는 송신 신호 생성부와, 송신 신호 생성부로부터 전달받은 송신 신호를 송신하는 송신 안테나부와, 수신 신호를 수신하는 수신 안테나부 및 수신 안테나부를 통해 수신되는 수신 신호를 처리하는 수신 신호 처리부를 포함하되, 송신 안테나부는, 일 방향으로 배열되고 제1 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제1 안테나와, 제1 안테나와 이격되어 배열되고 제2 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제2 안테나와, 송신 신호가 이동하도록 형성된 입출력단 및 제1 안테나와 연결된 제1 포트와, 제2 안테나와 연결된 제2 포트와, 입출력단과 연결된 제3 포트를 포함하고, 제1 포트 및 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호를 제1 경로 및 제2 경로를 통해 다른 하나의 포트로 전달하여, 전달된 신호가 다른 하나의 포트에서 정합되도록 형성된 디바이더를 포함하는 레이더를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 다양한 후측방 감지 영역을 형성하는 안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시에 의하면, 포트를 추가하지 않고 양방향 방사 영역을 구현하여 제조 단가를 줄일 수 있는 안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더를 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시에 따른 차량의 후측방 감지 영역에 대한 실시예들을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 레이더에 포함된 안테나의 빔의 방사 영역을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시에 따른 제1 레이더의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시에 따른 제2 레이더의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시에 따른 안테나 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시에 따른 안테나 장치에서 송신 신호의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시에 따른 안테나 장치에서 수신 신호의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시에 따른 디바이더를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 입력 포트에서 출력 포트로 전달되는 신호를 표로 나타낸 도면이다.
도 10은 틸트 각도에 따른 안테나의 빔의 세기를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 차량의 후측방 감지 영역에 대한 실시예들을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 개시에 따른 레이더에 포함된 안테나의 빔의 방사 영역을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 차량(100)은 주행 중 타겟과의 충돌 가능성을 최소화하기 위해 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)를 수행할 수 있다.
예를 들면, 전진 주행 중인 차량(100)은 후측방에서 차량(100)에 종방향으로 접근하는 타겟들과의 충돌 가능성을 최소화하기 위해 LCA, BSD 등을 수행한다.
다른 예를 들면, 출차 중인 차량(100)은 후측방에서 차량(100)에 횡방향으로 접근하는 타겟들과의 충돌 가능성을 최소화하기 위해 RTCA 등을 수행한다.
전술한 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS), 예를 들어 LCA, BSD, RTCA 등은 각각의 특성에 부합하는 감지 영역을 갖고 있다.
예를 들면, LCA는 멀리 존재하여 차량(100)에 고속으로 접근하는 타겟에 대하여 적용하는 특성에 부합하도록 제1 감지 영역(110)을 가지고 있고, BSD는 운전자의 사각지대에 존재하는 타겟에 대하여 적용하는 특성에 부합하도록 제2 감지 영역(120)을 가지고 있으며, RTCA는 차량(100)에 횡방향으로 접근하는 타겟에 대하여 적용하는 특성에 부합하도록 제3 감지 영역(130)을 가진다.
전술한 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS), 예를 들어 LCA, BSD, RTCA 등이 해당 감지 영역을 갖기 위하여, 타겟을 감지하는 센서, 특히 차량(100)의 후방에 배치된 레이더(Radar)의 성능이 중요하다. 레이더는 송신 신호를 송신하고 타겟에 반사된 수신 신호를 수신함으로써 타겟을 감지할 수 있다.
레이더는 송신된 신호가 레이더의 수신기에서 다시 수신되는데 걸리는 시간을 결정함으로써 물체의 범위나 물체까지의 거리를 결정할 수 있다. 거리는 전술한 시간과 신호의 속도(빛의 속도, 소리의 속도와 같음)를 이용하면 결정될 수 있다.
본 개시에 사용되는 레이더 센서 또는 레이더 시스템은 적어도 하나의 레이더 센서 유닛, 예를 들어 차량의 정면에 장착되는 정면 감지 레이더 센서, 차량의 후방에 장착되는 후방 레이더 센서 및 차량의 각 측방에 장착되는 측방향 또는 측후방 감지 레이더 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 레이더 센서 또는 레이더 시스템은 송신신호 및 수신신호를 분석하여 데이터를 처리하며, 그에 따라 객체에 대한 정보를 검출할 수 있고, 이를 위한 전자 또는 제어 유닛(ECU) 또는 프로세서를 포함할 수 있다. 레이더 센서로부터 ECU로의 데이터 전송 또는 신호 통신은 적절한 차량 네트워크 버스 등과 같은 통신 링크를 이용할 수 있다.
이러한 레이더 센서는 레이더 신호를 송신하는 1 이상의 송신 안테나와 객체로부터 수신된 반사신호를 수신하는 1 이상의 수신 안테나를 포함한다.
한편 본 개시에 의한 레이더 센서는 실제 안테나 개구(Apeture)보다 큰 가상 안테나 개구를 형성하기 위하여 다차원 안테나 배열 및 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output)의 신호 송수신 방식을 채택할 수 있다.
본 개시에 의한 레이더 센서는 수직 및 수평방향의 감지 정확도 또는 해상도를 구현하기 위하여, MIMO 안테나 시스템을 이용할 수 있다.
더 구체적으로, MIMO 시스템에서는 각각의 송신안테나는 서로 구분되는 독립적인 파형을 가지는 신호를 송신할 수 있다. 즉, 각 송신안테나는 다른 송신 안테나들과 구분되는 독립적인 파형의 신호를 송신하고, 각각의 수신 안테나는 이 신호들의 상이한 파형으로 인해 객체에서 반사된 반사 신호가 어떠한 송신 안테나에서 송신된 것인지 결정할 수 있다.
또한, 본 개시에 의한 레이더 센서는 송수신 안테나를 포함하는 기판 및 회로를 수용하는 레이더 하우징과, 레이더 하우징의 외관을 구성하는 레이돔(Radome)을 포함하여 구성될 수 있다. 이 때, 레이돔은 송수신되는 레이더 신호의 감쇄를 감소시킬 수 있는 재료로 구성되며, 레이돔은 차량의 전후방 범퍼, 그릴이나, 측면 차체 또는 차량 구성요소의 외부 표면으로 구성될 수 있다.
즉, 레이더 센서의 레이돔은 차량 그릴, 범퍼, 차체 등의 내부에 배치될 수도 있고, 차량 그릴, 범퍼, 차체 일부와 같이 차량의 외부 표면을 구성하는 부품의 일부분으로 배치됨으로써, 차량 미감을 좋게 하면서도 레이더 센서 장착의 편의성을 제공할 수 있다.
차량에 사용 가능한 레이더의 종류로서는 펄스 레이더(pulse radar), 바이스태틱 레이터(bistatic radar), 및 FMCW (Frequency-Modulated Continuation Waveform) 레이더 등을 들 수 있으며, 이러한 레이더 센서에는 여러 유형의 파형이 사용될 수 있다. 펄스 레이더는 펄스 폭에 비해서 그 간격이 충분이 넓은 펄스를 사용하는 레이더이고, 바이스태틱 레이더는 송신기와 수신기가 분리된 안테나를 사용해서 상호간에 거리를 유지하는 레이더이며, FMCW 레이더는 주파수를 변조시켜서 물체와의 거리를 감지하는 레이더이다. 이 중에서, FMCW 레이더의 경우에는 송신기에서 주파수가 변화하는 연속 신호가 전송된다. 이는 경우에 따라 첩 (chirp) 레이더 시스템이라고 불리기도 한다. 추적 대상 차량에서 반사된 파형은 전송한 신호와 혼합함으로써 레이더 송신기/수신기와 추적 대상 차량의 거리를 나타내는 CW 신호를 생성할 수 있다. CW (Continuous Wave) 신호는 주파수를 스위핑 업(sweeping up) 한 다음 다시 주파수를 하향 조정함으로써 도플러 주파수가 결정된다.
여기서, 특정 감지 영역에 위치한 타겟을 감지하기 위해서는, 레이더에 포함된 안테나에 의해 방사되는 빔의 방사 영역이 특정 감지 영역과 대응되어야 한다. 즉, 특정 감지 영역의 위치에 대응되는 틸트 각도만큼 틸트(Tilt)된 빔의 방사 영역이 필요하다.
다만, 본 개시의 안테나를 자동차 레이더의 용도로 사용하는 경우를 예로 들어서 설명하지만, 자동차뿐만 아니라 항공기, 선박, 또는 통신기기와 같은 다양한 전자 기기에 사용될 수 있으며, 라이다(lidar) 또는 이미지 센서 용도로도 사용될 수 있을 것이다.
도 2를 참조하면, 안테나의 빔의 방사 영역이 특정 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS), 예를 들어 LCA, BSD 및 RTCA 등의 감지 영역에 대응되도록 안테나의 빔이 틸트될 수 있다.
예를 들면, 제1 방사 영역(210)이 LCA의 제1 감지 영역(110) 및 BSD의 제2 감지 영역(120)에 대응되기 위하여, 제1 방사 영역(210)은 제1 틸트 각도 α만큼 틸트된 제1 안테나의 빔에 의해 형성된다.
다른 예를 들면, 제2 방사 영역(220)이 RTCA의 제3 감지 영역(130)에 대응되기 위하여, 제2 방사 영역(220)은 제2 틸트 각도 β만큼 틸트된 제2 안테나의 빔에 의해 형성된다.
여기서, 레이더가 전술한 예와 같이 서로 다른 방향의 방사 영역, 예를 들어 제1 방사 영역(210)과 제2 방사 영역(220)을 모두 포함하려면, 양방향으로 편향 가능한 안테나가 필요하다.
그러나, 양방향으로 편향 가능한 안테나의 경우, 설계가 복잡하고 집적화에 어려움이 있으며, 양방향으로 편향하기 위한 출력 포트(Port)를 추가하게 되어 제조 단가가 증가하는 문제가 있다.
따라서, 본 개시는 출력 포트를 추가하지 않고, 비교적 간단한 한방향으로 편향 가능한 복수의 안테나를 이용하여 전술한 문제점을 해결하고자 한다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 감지 영역과, 방사 영역은 본 개시의 이해를 돕기 위한 것이다. 따라서, 차량(100)을 기준으로 대칭되는 방향에도 적용될 수 있으며, 도 1 및 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다.
도 3은 본 개시에 따른 제1 레이더의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 개시에 따른 제2 레이더의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 개시에 따른 제1 레이더(300)는 송신 신호 생성부(310)와, 수신 신호 처리부(320)와, 스위칭 제어부(330)와, 안테나부(340) 등을 포함할 수 있다.
송신 신호 생성부(310)는 송신 신호를 생성하여 안테나부(340)에 전달할 수 있다. 송신 신호 생성부(310)는 발진기(Oscillator), VCO(Voltage Control Oscillator) 등을 포함할 수 있다.
수신 신호 처리부(320)는 안테나부(340)에 포함된 안테나를 통해 수신되는 수신 신호를 처리할 수 있다. 다시 말해, 수신 신호 처리부(320)는 수신 신호를 처리하여 타겟 데이터를 추출하고, 추출된 타겟 데이터로부터 타겟 정보를 획득할 수 있다.
여기서, 타겟 데이터는 송신 신호와 유사한 패턴을 갖는 데이터로서, 수신 신호에서 송신 신호가 타겟에 반사된 반사 신호 성분에 대한 데이터이다.
여기서, 타겟 정보에는 타겟의 유무 및 타겟의 거리와 속도 정보가 포함될 수 있다.
수신 신호 처리부(320)는 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)와, 저잡음 증폭된 수신신호를 믹싱하는 믹서(Mixer)와, 믹싱된 수신신호를 증폭하는 증폭기(Amplifier)와, 증폭된 수신신호를 디지털 변환하여 수신데이터를 생성하는 샘플러, 디지털 필터 등을 포함할 수 있다.
스위칭 제어부(330)는 송신 신호 생성부(310) 및 수신 신호 처리부(320) 중 어느 하나를 선택하여 안테나부(340)와 연결되도록 스위칭 제어할 수 있다.
예를 들면, 송신 신호가 안테나부(340)로 전달되기 위해 스위칭 제어부(330)은 송신 신호 생성부(310)와 전기적으로 연결된다. 이 경우, 스위칭 제어부(330)는 수신 신호 처리부(320)와 전기적으로 분리된다.
다른 예를 들면, 수신 신호 처리부(320)가 안테나부(340)로부터 수신 신호를 받기 위해, 스위칭제어부(330)은 수신 신호 처리부(320)와 전기적으로 연결된다. 이 경우, 스위칭 제어부(330)은 송신 신호 생성부(310)와 전기적으로 분리된다.
안테나부(340)는 송신 신호를 송신하거나 수신 신호를 수신할 수 있다.
안테나부(340)는 서로 다른 위치에 배치된 2 이상의 안테나와, 급전 라인을 통해 연결된 디바이더, 입출력단 등을 포함할 수 있다.
안테나 각각은 다수의 급전 소자가 배열된 안테나 장치로 구현될 수 있다. 이러한 안테나 장치로 인하여 안테나부(230)는 송신 신호의 세기 및 지향 방향을 가변하여 방사할 수 있다. 즉, 송신 신호 또는 수신 신호의 빔 패턴(Beam Pattern) 또는 틸트 각도를 조절할 수 있다.
여기서, 제1 레이더(300)에 포함된 안테나는 송신 신호를 송신하거나 수신 신호를 수신할 수 있는 일체형 안테나인 누설 안테나일 수 있다. 즉, 제1 레이더(300)는 송신 안테나와 수신 안테나의 기능을 모두 수행할 수 있는 누설 안테나를 2 이상 포함한다.
한편, 레이더에는 각각 구분된 송신 안테나와 수신 안테나를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 개시에 따른 제2 레이더(400)는 송신 신호를 생성하는 송신 신호 생성부(410)와, 송신 신호 생성부(410)로부터 전달받은 송신 신호를 송신하는 송신 안테나부(430)와, 수신 신호를 수신하는 수신 안테나부(440) 및 수신 안테나부(440)를 통해 수신되는 수신 신호를 처리하는 수신 신호 처리부(420) 등을 포함할 수 있다.
제2 레이더(400)에 포함된 송신 신호 생성부(410), 수신 신호 처리부(420)는 도 3을 참조하여 전술한 제1 레이더에 포함된 송신 신호 생성부(310) 및 수신(320)와 동일하다.
송신 안테나부(430)는 송신 신호를 송신할 수 있다. 송신 안테나부(430)는 서로 다른 위치에 배치된 2 이상의 안테나, 디바이더, 입출력단 등을 포함할 수 있다.
송신 안테나부(430)에 포함된 안테나 각각은 다수의 급전 소자가 배열된 안테나 장치로 구현될 수 있다. 이러한 안테나 장치로 인하여 안테나부(230)는 송신 신호의 빔 패턴(Beam Pattern) 또는 틸트 각도를 조절할 수 있다.
수신 안테나부(440)는 수신 신호를 수신할 수 있다.
도시하지 않았지만, 본 개시에 따른 제1 레이더(300)와 제2 레이더(400)는 의사 랜덤(pseudo random) 함수를 이용하여 임의로 식별 코드를 생성하는 식별 코드 생성기를 더 포함할 수 있다.
여기서, 식별 코드(Code)는 다수의 레이더 장치 각각에서 방사되는 송신 신호 또는 수신 신호를 서로 구분할 수 있도록 하기 위한 식별자이다.
이하에서는 본 개시에 따른 안테나 장치를 설명하되, 설명의 편의상 제1 레이더에 포함된 안테나부(340)를 기준으로 설명한다.
또한, 이하에서 설명하는 내용 중 송신 동작과 관련된 내용은 제2 레이더에 포함된 송신 안테나부(430)에도 적용될 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 안테나 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 개시에 따른 안테나 장치(500)는 제1 안테나(510)와, 제2 안테나(520)와, 디바이더(530) 및 입출력단(540) 등을 포함할 수 있다.
안테나 장치(500)는 제1 레이더(300)의 경우 제1 레이더(300)에 포함된 안테나부(340)이고, 제2 레이더(400)의 경우 제2 레이더(400)에 포함된 송신 안테나부(430)이다.
제1 안테나(510)는 일 방향으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 제1 안테나(510)는 디바이더(530)를 기준으로 좌측에 위쪽 방향으로 배열된다.
제1 안테나(510)의 개수는 하나 이상일 수 있으며, 제1 안테나(510)의 개수가 두 개 이상인 경우, 2 이상의 제1 안테나(510)들은 서로 나란하게 배열될 수 있다.
예를 들면, 4 개의 제1 안테나(510)들은 디바이더(530)를 기준으로 좌측에 위쪽 방향으로 배열되고, 각각이 서로 일정한 거리를 두면서 나란하게 배열된다.
제1 안테나(510)는 제1 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사할 수 있다. 이를 구현하기 위하여, 제1 급전 라인(511)이 설계 방법에 따라 배열 될 수 있다. 여기서, 빔을 원하는 각도로 틸트시키는 설계 방법은 공지된 기술이므로 생략한다.
제2 안테나(520)는 제1 안테나(510)와 이격되어 배열될 수 있다. 예를 들면, 디바이더(530)를 기준으로 우측에 위쪽 방향으로 배열된다.
전술한 제1 안테나(520)와 동일하게, 제2 안테나(520)의 개수도 하나 이상일 수 있으며, 제2 안테나(520)의 개수가 두 개 이상인 경우, 2 이상의 제2 안테나(520)들은 서로 나란하게 배열될 수 있다.
예를 들면, 4개의 제2 안테나(520)들은 디바이더(530)를 기준으로 우측에 위쪽 방향으로 배열되고, 각각이 서로 일정한 거리를 두면서 나란하게 배열된다.
전술한 제1 안테나(520)와 동일하게, 제1 제2 안테나(520)는 제2 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사할 수 있다. 이를 구현하기 위하여, 제2 급전 라인(521)이 설계 방법에 따라 배열될 수 있다.
여기서, 제1 틸트 각도와 제2 틸트 각도는 같은 값을 가질 수 있고, 다른 값을 가질 수 있다. 한편, 제1 틸트 각도와 제2 틸트 각도가 서로 같은 값일 경우, 제1 틸트 각도와 제2 틸트 각도는 서로 대칭일 수 있다. 예를 들면, 제1 틸트 각도가 θ인 경우, 제2 틸트 각도는 -θ일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 안테나(510)와 제2 안테나(520) 각각은 특정한 각도로 틸트된 빔을 방사하기 때문에, 안테나 각각으로부터 형성된 방사 영역이 서로 상이할 수 있다.
예를 들어, 제1 안테나(510)는 제1 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사함으로써 RCTA와 같이 차량의 횡방향을 중점적으로 감지 가능한 방사 영역을 형성하고, 제2 안테나(520)는 BSD, LCA 등과 같이 차량의 종방향을 중점적으로 감지 가능한 방사 영역을 형성한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 하나 이상의 제1 안테나(510)와 하나 이상의 제2 안테나(520)는 디바이더(530)를 기준으로 서로 대칭일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 안테나(510)와 제2 안테나(520)는 유니폼(Uniform), 이항(Binomial), 테일러(Taylor), 체비세프(Chebyshev) 등과 같은 여러 형태의 배열 함수를 토대로 크기 및 간격이 결정되고 마이크로스트립 패치 형태로 이루어 진 하나 이상의 방사체를 포함한다.
제1 안테나(510)와 제2 안테나(520)는 이득 및 부엽 레벨 특성 등 다양한 요구 성능에 따라 방사 컨덕턴스(Radiation Conductance)가 조절된다.
제1 급전 라인(511)과 제2 급전 라인(521)은 송신 신호 또는 수신 신호를 전달하는 매개체가 될 수 있다. 이때, 송신 신호 또는 수신 신호가 급전 라인을 통해 전달되면서 신호의 위상이 변화될 수 있다.
입출력단(530)은 송신 신호 및 수신 신호 중 어느 하나의 신호가 이동하도록 형성된다. 입출력단(530)은 일단이 디바이더(540)와 전기적으로 연결되도록 배열된다.
여기서, 도 3에 도시된 제1 레이더(300)의 경우, 제1 레이더(300)에 포함된 입출력단(530)은 타단이 스위칭 제어부(330)와 연결되고, 제2 레이더(400)의 경우, 제2 레이더(400)에 포함된 출력단은 타단이 송신 신호 생성부(410)와 연결된다.
디바이더(540)는 제1 안테나(510), 제2 안테나(520) 및 입출력단(530)과 전기적으로 연결되며, 디바이더(540)를 통해 전달된 송신 신호 또는 수신 신호의 위상을 조절할 수 있다.
디바이더(540)는 제1 안테나(510), 제2 안테나(520)로 급전하기 위한 전력 분배 기능을 수행할 수 있고, 제1 안테나(510), 제2 안테나(520)에서 수신되는 수신 신호를 결합하는 전력 결합기 기능을 수행할 수 있다.
디바이더(540)는 입출력단(530)에 전달된 송신 신호를 제1 안테나(510)와 제2 안테나(520) 각각으로 전달할 수 있다. 또한, 디바이더(540)는 제1 안테나(510)와 제2 안테나(520)를 통해 수신된 수신 신호를 입출력단(530)으로 전달할 수 있다.
이때, 제1 안테나(510)를 통해 수신된 수신 신호는 제2 안테나(520)에 전달되지 않는다. 반대로, 제2 안테나(510)를 통해 수신된 수신 신호는 제1 안테나(510)에 전달되지 않는다. 보다 구체적인 내용은 도 8을 참조하여 설명한다.
도시하지 않았지만, 안테나 장치(500)는 제1 안테나(510), 제2 안테나(520), 입출력단(530), 디바이더(540) 등이 상단에 인쇄되는 유전체 기판과, 유전체 기판 하단에 형성된 접지면을 포함할 수 있다. 유전체 기판의 상단에 인쇄된 안테나 장치(500)는 단일층(Single Layer)에 배열될 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하여 송신 신호의 전달 과정을 설명하고, 도 7을 참조하여 수신 신호의 전달 과정을 설명한다. 다만, 설명의 편의상 제1 레이더에 포함된 안테나부(340)를 기준으로 설명한다.
또한, 이하에서 설명하는 내용 중 송신 동작과 관련된 내용은 제2 레이더에 포함된 송신 안테나부(430)에도 적용될 수 있다.
도 6은 본 개시에 따른 안테나 장치에서 송신 신호의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 본 개시에 따른 안테나 장치에서 수신 신호의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 송신 신호는 디바이더(540)를 통해 제1 안테나(510)와 제2 안테나(520)에 각각 전달된다.
예를 들면, 입출력단(530)에 전달된 제1 송신 신호(610)는 디바이더(540)에 전달된다. 디바이더(540)에 전달된 제1 송신 신호(610)는 디바이더(540) 및 제1 급전 라인(511)을 통해 제1 송신 신호(610)의 위상이 조절되면서 제1 안테나(510)로 전달된다.
다른 예를 들면, 입출력단(530)에 전달된 제2 송신 신호(620)는 디바이더(540)에 전달된다. 디바이더(540)에 전달된 제2 송신 신호(620)는 디바이더(540) 및 제2 급전 라인(521)을 통해 제2 송신 신호(520)의 위상이 조절되면서 제2 안테나(520)로 전달된다.
전술한 내용은 제2 레이더(400)에 포함된 송신 안테나(420)에도 적용될 수 있다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 수신 신호는 제1 안테나(510)를 통해 수신되어 입출력단(530)에 전달되거나, 제2 안테나(520)를 통해 수신되어 입출력단(530)에 전달될 수 있다.
예를 들면, 제1 안테나(510)를 통해 수신된 제1 수신 신호(710)는 제1 급전 라인(511)을 통해 디바이더(540)로 전달되고, 디바이더(540)로 전달된 제1 수신 신호(710) 입출력단(530)에 전달된다.
다른 예를 들면, 제2 안테나(520)를 통해 수시된 제2 수신 신호(720)는 제2 급전 라인(521)을 통해 디바이더(540)로 전달되고, 디바이더(540)로 전달된 제2 수신 신호(720)는 입출력단(530)에 전달된다.
한편, 디바이더(540)에 전달된 제1 수신 신호(710)는 제2 안테나(520)에서 정합되어 결과적으로 제2 안테나(520)에 전달되지 않으며, 제2 수신 신호(720)는 제1 안테나(510)에서에서 정합되어 결과적으로 제1 안테나(510)에 전달되지 않는다.
디바이더(540)의 전체적인 구조와 전술한 제1 안테나(510) 및 제2 안테나(520) 중 어느 하나의 안테나를 통해 전달된 수신 신호가 다른 안테나에 전달되지 않고 정합되는 원리는 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 개시에 따른 디바이더를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 9는 입력 포트에서 출력 포트로 전달되는 신호를 표로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 개시에 따른 디바이더(540)는 제1 포트 P1와, 제2 포트 P2와, 제3 포트 P3 및 전술한 포트를 연결하는 연결체 N을 포함한다.
제1 포트 P1는 제1 급전 라인(511)의 일측과 연결되면서 제1 급전 라인(511)의 타측과 연결된 제1 안테나(510)와 전기적으로 연결된 포트이다.
제2 포트 P2는 제2 급전 라인(521)의 일측과 연결되면서 제2 급전 라인(511)의 타측과 연결된 제2 안테나(520)와 전기적으로 연결된 포트이다.
제3 포트 P3는 입출력단(530)과 전기적으로 연결된 포트이다.
연결체 N은 포트와 포트 사이를 연결하는 도체일 수 있다. 도 8에서는 연결체 N가 링 형상으로 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
디바이더(540)는 연결체 N의 링 형상의 중앙부로부터 방사상 순차적으로 배치되는 3 개의 포트(P1 내지 P3)를 포함하도록 형성될 수 있다.
여기서, 3 개의 포트(P1 내지 P3) 각각은 디바이더(540)의 링 형상의 중앙부를 따라 특정 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다.
3 개의 포트로 들어온 신호(송신 신호 또는 수신 신호를 포함한다.)는 특정 경로를 통해 다른 포트로 전달되고, 다른 포트로 전달된 신호는 신호의 위상이 변화될 수 있다.
즉, 디바이더(540)는 제1 안테나(510)와 연결된 제1 포트 P1와, 제2 안테나(520)와 연결된 제2 포트 P2와, 입출력단(530)과 연결된 제3 포트 P3를 포함하고, 제1 포트 P1 및 제2 포트 P2 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호, 예를 들어 수신 신호를 제1 경로 및 제2 경로를 통해 다른 하나의 포트로 전달하여, 전달된 신호, 예를 들어 수신 신호가 다른 하나의 포트에서 정합(Isolation)되도록 형성될 수 있다.
여기서, 제1 경로는 제1 포트 P1에서 제2 포트 P2까지의 경로 중 어느 하나의 경로를 의미한다. 예를 들면, 제1 포트 P1에서 제2 포트 P2가지의 경로 중 제3 포트 P3를 포함하는 경로일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 제2 경로는 제1 포트 P1에서 제2 포트 P2가지의 경로 중 제1 경로를 제외한 나머지 경로를 의미한다. 예를 들면, 제1 포트 P1에서 제2 포트 P2가지의 경로 중 제3 포트 P3를 포함하지 않는 경로일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 정합(Isolation)은 어느 하나의 경로를 통해 특정 포트로 전달된 신호의 위상과 다른 경로를 통해 그 특정 포트로 전달된 신호의 위상이 역위상인 것을 의미한다. 다시 말해, 서로 다른 경로를 통해 특정 포트로 전달된 신호의 위상은 180도의 위상 차이를 갖게 되어 서로 상쇄된다.
예를 들면, 제1 포트 P1로 전달된 신호(수신 신호)에 대하여, 제1 경로를 통해 다른 하나의 포트인 제2 포트 P2로 전달된 신호(수신 신호)의 위상과 제2 경로를 통해 다른 하나의 포트인 제2 포트 P2로 전달된 신호(수신 신호)의 위상은 역위상이고, 정합(Isolation)된다.
서로 다른 경로를 통해 특정 포트로 전달된 신호의 위상이 서로 역위상 관계를 만족하고 신호가 서로 정합되기 위하여, 제1 경로의 길이와 제2 경로의 길이의 차이는 신호의 파장의 1/2(1/2λ)일 수 있다.
예를 들어, 제1 경로의 길이가 제2 경로의 길이보다 큰 경우, 제1 경로의 길이는 신호의 파장(λ)이고, 제2 경로의 길이는 신호의 파장의 1/2(1/2λ)이다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 신호, 특히 수신 신호는 제1 포트 P1 또는 제2 포트 P2에서 제3 포트 P3로 전달될 수 있다.
즉, 제3 포트 P3는 제1 경로의 길이가 제2 경로의 길이보다 신호의 파장의 1/2파장만큼 더 긴 경우, 제1 경로와 연결되고, 제1 포트 P1 및 제2 포트 P2 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호는, 제1 경로 중에서 어느 하나의 포트와 제3 포트 P3 사이의 경로를 통해 제3 포트 P3로 전달되고, 제1 경로 중에서 다른 하나의 포트와 제3 포트 P3 사이의 경로 및 제2 경로를 통해 제3 포트 P3로 전달된다.
예를 들면, 제1 포트 P1로 전달된 수신 신호는 제1 경로 중 제1 포트 P1와 제3 포트 P3 사이의 간격 a에 대응되는 경로를 통해 제3 포트 P3로 전달되고, 제1 경로 중에서 제2 포트 P2와 제3 포트 사이의 간격 b에 대응되는 경로 및 제2 경로를 통해 제3 포트 P3로 전달된다.
다른 예를 들면, 제2 포트 P2로 전달된 수신 신호는 제1 경로 중 간격 b에 대응되는 경로를 통해 제3 포트 P3로 전달되고, 제1 경로 중 간격 a에 대응되는 경로 및 제2 경로를 통해 제3 포트 P3로 전달된다.
이때, 제1 경로 중에서 어느 하나의 포트와 제3 포트 사이의 경로를 통해 제3 포트로 전달된 신호의 위상과, 제1 경로 중에서 다른 하나의 포트와 제3 포트 사이의 경로 및 제2 경로를 통해 제3 포트로 전달된 신호의 위상은 동일할 수 있다.
전술한 예를 들면, 간격 a는 신호의 파장의 3/4(3/4λ)이고, 간격 b는 신호의 파장의 1/4(1/4λ)이며, 간격 c는 신호의 파장의 1/2(1/2λ)인 경우, 제1 포트 P1에서 제3 포트 P3로 전달된 수신 신호의 위상은 어느 경로를 통해 전달되더라도 270도만큼 변하게 된다.
다른 예를 들면, 제2 포트 P2에서 제3 포트 P3로 전달된 수신 신호의 위상은 어느 경로를 통해 전달되더라도 90도만큼 변하게 된다.
이 경우, 제1 포트 P1 및 제2 포트 P2 중 어느 하나의 포트에서 제3 포트 P3로 전달될 때의 신호의 위상과 다른 하나의 포트에서 제3 포트 P3로 전달될 때의 신호의 위상은 서로 역위상일 수 있다.
예를 들면, 간격 a는 신호의 파장의 3/4(3/4λ)이고, 간격 b는 신호의 파장의 1/4(1/4λ)이며, 간격 c는 신호의 파장의 1/2(1/2λ)인 경우, 제1 포트 P1에서 제3 포트 P3로 전달될 때의 수신 신호의 위상이 270도만큼 변하게 된다면, 제2 포트 P2에서 제3 포트 P3로 전달될 때의 신호의 위상은 90만큼 변하므로, 두 신호는 서로 역위상 관계이다.
다만, 두 신호 각각은 서로 다른 틸트 각도로 빔을 방사하는 제1 안테나(510) 및 제2 안테나(520)에 의해 전달된 신호이고, 제1 안테나(510)의 방사 영역과 제2 안테나(520)의 방사 영역은 서로 다르며, 동시에 전달되지 않으므로 정합되지 않는다.
한편, 제3 포트 P3에 전달된 신호, 특히 송신 신호는 제1 포트 P1와 제2 포트 P2로 전달될 수 있다.
여기서, 제3 포트 P3는 제1 경로의 길이가 제2 경로의 길이보다 신호의 파장의 1/2(1/2λ)만큼 더 긴 경우, 제1 경로와 연결될 수 있다.
이 경우, 제3 포트 P3로 전달된 신호는 제1 경로의 일부를 통해 제1 포트 P1 및 제2 포트 P2 중 어느 하나의 포트로 전달되고, 제1 경로의 나머지 및 제2 경로를 통해 어느 하나의 포트로 전달될 수 있다.
예를 들면, 제3 포트로 전달된 송신 신호는 제1 경로 중 제1 포트 P1와 제3 포트 P3 사이의 간격 a에 대응되는 경로를 통해 제1 포트 P1로 전달되고, 제1 경로 중 제2 포트 P2와 제3 포트 P3 사이의 간격 b에 대응되는 경로와 제2 경로를 통해 제1 포트 P1로 전달된다.
다른 예를 들면, 제3 포트로 전달된 송신 신호는 제1 경로 중 간격 b에 대응되는 경로를 통해 제2 포트 P2로 전달되고, 제1 경로 중 간격 a에 대응되는 경로와 제2 경로를 통해 제2 포트 P2로 전달된다.
이때, 제1 경로의 일부를 통해 어느 하나의 포트로 전달된 신호의 위상과, 제1 경로의 나머지 및 제2 경로를 통해 어느 하나의 포트로 전달된 신호의 위상은 동일할 수 있다.
전술한 예를 들면, 간격 a는 신호의 파장의 3/4(3/4λ)이고, 간격 b는 신호의 파장의 1/4(1/4λ)이며, 간격 c는 신호의 파장의 1/2(1/2λ)인 경우, 제3 포트 P3에서 제1 포트 P1로 전달된 송신 신호의 위상은 어느 경로를 통해 전달되더라도 270도만큼 변하게 된다.
다른 예를 들면, 간격 a는 신호의 파장의 3/4(3/4λ)이고, 간격 b는 신호의 파장의 1/4(1/4λ)이며, 간격 c는 신호의 파장의 1/2(1/2λ)인 경우, 제3 포트 P3에서 제2 포트 P2로 전달된 송신 신호의 위상은 어느 경로를 통해 전달되더라도 90만큼 변하게 된다.
이 경우, 제3 포트 P3로 전달되어 제1 포트 P1 및 제2 포트 P2 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호의 위상과, 제3 포트로 전달되어 다른 하나의 포트로 전달된 신호의 위상은 역위상일 수 있다. 다만, 두 신호는 전달되는 포트가 서로 다르기 때문에 정합되지 않는다.
예를 들면, 제3 포트 P3로 전달되어 제1 포트 P1로 전달된 송신 신호의 위상과 제3 포트 P3로 전달되어 제2 포트 P2로 전달된 송신 신호의 위상은 서로 180도 위상 차가 발생한다.
이와 같이, 특정 포트에 입력된 신호가 다른 포트로 전달 가능 여부를 정리한 표가 도 9에 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 표시 O(+) 및 O(-)는 전달 가능함을 의미하는 표시이고, 괄호에 표시된 부호는 서로 위상이 역위상 관계인 것을 나타낸다.
도 10은 틸트 각도에 따른 안테나의 빔의 세기를 나타내는 그래프이다.
전술한 바와 같이, 본 개시에 따른 안테나 장치(500)에 대하여, 틸트 각도에 따른 빔의 세기(dB)를 나타낸 그래프는 도 10과 같이 표현될 수 있다.
이때, 안테나 장치(500)는 제1 틸트 각도, 예를 들면 α로 틸트된 빔을 방사하는 제1 안테나(510)와, 제2 틸트 각도, 예를 들면 β로 틸트된 빔을 방사하는 제2 안테나(520) 및 디바이더(540) 등을 포함한다.
여기서 제1 안테나(510)와 제2 안테나(520)가 디바이더(540)를 기준으로 대칭인 경우, 제1 틸트 각도와 제2 틸트 각도는 서로 같되, 빔의 방사 방향이 서로 대칭이 될 수 있다.
여기서, 그래프는 제1 안테나(510)와 제2 안테나(520)가 각각의 틸트 각도에서 가장 큰 세기를 갖고 틸트 각도가 커질수록 세기가 감소되도록 기준 각도(0도)를 기준으로 대칭으로 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 다양한 후측방 감지 영역을 형성하는 안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더를 제공할 수 있다.
또한, 본 개시에 의하면, 포트를 추가하지 않고 양방향 방사 영역을 구현하여 제조 단가를 줄일 수 있는 안테나 장치 및 이를 포함하는 레이더를 제공할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차량 110: 제1 감지 영역
120: 제2 감지 영역 130: 제3 감지 영역
210: 제1 방사 영역 220: 제2 방사 영역
300: 제1 레이더 310, 410: 송신 신호 생성부
320, 420: 수신 신호 처리부 330: 스위칭 제어부
340: 안테나부 400: 제2 레이더
430: 송신 안테나부 440: 수신 안테나부
500: 안테나 장치 510: 제1 안테나
511: 제1 급전 라인 520: 제2 안테나
521: 제2 급전 라인 530: 입출력단
540: 디바이더 610: 제1 송신 신호
620: 제2 송신 신호 710: 제1 수신 신호
720: 제2 수신 신호

Claims (10)

  1. 일 방향으로 배열되고 제1 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제1 안테나;
    상기 제1 안테나와 이격되어 배열되고 제2 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제2 안테나;
    송신 신호 및 수신 신호 중 어느 하나의 신호가 이동하도록 형성된 입출력단; 및
    상기 제1 안테나와 연결된 제1 포트와, 상기 제2 안테나와 연결된 제2 포트와, 상기 입출력단과 연결된 제3 포트를 포함하고, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호를 제1 경로 및 제2 경로를 통해 다른 하나의 포트로 전달하여, 상기 전달된 신호가 상기 다른 하나의 포트에서 정합되도록 형성된 디바이더를 포함하는 안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 경로를 통해 상기 다른 하나의 포트로 전달된 신호의 위상과 상기 제2 경로를 통해 상기 다른 하나의 포트로 전달된 신호의 위상은 역위상인 안테나 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 경로의 길이와 상기 제2 경로의 길이의 차이는 상기 신호의 파장의 1/2인 안테나 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제1 안테나와 상기 하나 이상의 제2 안테나는 상기 디바이더를 기준으로 서로 대칭인 안테나 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 포트는,
    상기 제1 경로의 길이가 상기 제2 경로의 길이보다 상기 신호의 파장의 1/2만큼 더 긴 경우, 상기 제1 경로와 연결되고,
    상기 제3 포트로 전달된 신호는 상기 제1 경로의 일부를 통해 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달되고, 상기 제1 경로의 나머지 및 상기 제2 경로를 통해 상기 어느 하나의 포트로 전달되며,
    상기 제1 경로의 일부를 통해 상기 어느 하나의 포트로 전달된 신호의 위상과, 상기 제1 경로의 나머지 및 상기 제2 경로를 통해 상기 어느 하나의 포트로 전달된 신호의 위상은 동일한 안테나 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3 포트는,
    상기 제1 경로의 길이가 상기 제2 경로의 길이보다 상기 신호의 파장의 1/2만큼 더 긴 경우, 상기 제1 경로와 연결되고,
    상기 제3 포트로 전달되어 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호의 위상과, 상기 제3 포트로 전달되어 다른 하나의 포트로 전달된 신호의 위상은 역위상인 안테나 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3 포트는,
    상기 제1 경로의 길이가 상기 제2 경로의 길이보다 상기 신호의 파장의 1/2만큼 더 긴 경우, 상기 제1 경로와 연결되고,
    상기 제1 포트 및 상기 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호는,
    상기 제1 경로 중에서 상기 어느 하나의 포트와 상기 제3 포트 사이의 경로를 통해 상기 제3 포트로 전달되고, 상기 제1 경로 중에서 다른 하나의 포트와 상기 제3 포트 사이의 경로 및 상기 제2 경로를 통해 상기 제3 포트로 전달되며,
    상기 제1 경로 중에서 상기 어느 하나의 포트와 상기 제3 포트 사이의 경로를 통해 상기 제3 포트로 전달된 신호의 위상과, 상기 제1 경로 중에서 다른 하나의 포트와 상기 제3 포트 사이의 경로 및 상기 제2 경로를 통해 상기 제3 포트로 전달된 신호의 위상은 동일한 안테나 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제3 포트는,
    상기 제1 경로의 길이가 상기 제2 경로의 길이보다 상기 신호의 파장의 1/2만큼 더 긴 경우, 상기 제1 경로와 연결되고,
    상기 제1 포트 및 상기 제2 포트 중 어느 하나의 포트에서 상기 제3 포트로 전달될 때의 신호의 위상과 다른 하나의 포트에서 상기 제3 포트로 전달될 때의 신호의 위상은 서로 역위상인 안테나 장치.
  9. 송신 신호를 생성하는 송신 신호 생성부;
    안테나를 통해 수신되는 수신 신호를 처리하는 수신 신호 처리부;
    상기 송신 신호를 송신하거나 상기 수신 신호를 수신하는 안테나부; 및
    상기 송신 신호 생성부 및 상기 수신 신호 처리부 중 어느 하나를 선택하여 상기 안테나부와 연결되도록 스위칭 제어하는 스위칭 제어부를 포함하되,
    상기 안테나부는,
    일 방향으로 배열되고 제1 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제1 안테나;
    상기 제1 안테나와 이격되어 배열되고 제2 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제2 안테나;
    송신 신호 및 수신 신호 중 어느 하나의 신호가 이동하도록 형성된 입출력단; 및
    상기 제1 안테나와 연결된 제1 포트와, 상기 제2 안테나와 연결된 제2 포트와, 상기 입출력단과 연결된 제3 포트를 포함하고, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호를 제1 경로 및 제2 경로를 통해 다른 하나의 포트로 전달하여, 상기 전달된 신호가 상기 다른 하나의 포트에서 정합되도록 형성된 디바이더를 포함하는 레이더.
  10. 송신 신호를 생성하는 송신 신호 생성부;
    상기 송신 신호 생성부로부터 전달받은 상기 송신 신호를 송신하는 송신 안테나부;
    수신 신호를 수신하는 수신 안테나부; 및
    상기 수신 안테나부를 통해 수신되는 상기 수신 신호를 처리하는 수신 신호 처리부를 포함하되,
    상기 송신 안테나부는,
    일 방향으로 배열되고 제1 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제1 안테나;
    상기 제1 안테나와 이격되어 배열되고 제2 틸트 각도로 틸트된 빔을 방사하는 하나 이상의 제2 안테나;
    송신 신호가 이동하도록 형성된 입출력단; 및
    상기 제1 안테나와 연결된 제1 포트와, 상기 제2 안테나와 연결된 제2 포트와, 상기 입출력단과 연결된 제3 포트를 포함하고, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트 중 어느 하나의 포트로 전달된 신호를 제1 경로 및 제2 경로를 통해 다른 하나의 포트로 전달하여, 상기 전달된 신호가 상기 다른 하나의 포트에서 정합되도록 형성된 디바이더를 포함하는 레이더.
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