特表 2024-544723 フルアナログ位相シフタおよびこれを含むアンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-03

(54)【発明の名称】フルアナログ位相シフタおよびこれを含むアンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01P 1/18 20060101AFI20241126BHJP

   H01Q 3/32 20060101ALI20241126BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

H01P1/18

H01Q3/32

H01Q21/06

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024537324

(86)(22)【出願日】2022-12-30

(85)【翻訳文提出日】2024-06-20

(86)【国際出願番号】 KR2022021685

(87)【国際公開番号】W WO2023128683

(87)【国際公開日】2023-07-06

(31)【優先権主張番号】10-2021-0193283

(32)【優先日】2021-12-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2022-0000544

(32)【優先日】2022-01-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2022-0188117

(32)【優先日】2022-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508112782

【氏名又は名称】ケーエムダブリュ・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ドゥク ヨン キム

(72)【発明者】

【氏名】ヨン チャン ムーン

(72)【発明者】

【氏名】ソン マン カン

(72)【発明者】

【氏名】スン ホヮン ソ

(72)【発明者】

【氏名】チ バク リュ

(72)【発明者】

【氏名】キョ スン ジ

(72)【発明者】

【氏名】オ ソー チェ

(72)【発明者】

【氏名】ドン へー シン

(72)【発明者】

【氏名】ウォン ジュン パク

(72)【発明者】

【氏名】ヨン ウォン セオ

【テーマコード（参考）】

5J021

【Ｆターム（参考）】

5J021AA04

5J021AA09

5J021AA11

5J021AB03

5J021AB06

5J021CA03

5J021DB03

5J021GA02

5J021HA05

5J021HA10

5J021JA05

5J021JA07

5J021JA08

(57)【要約】

【課題】Ｄｉｇｉｔａｌ段での位相変換なしに、ＲＦ段での位相遷移だけで線形的な位相分布を有するＭｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ構造を容易に実現する。
【解決手段】フルアナログ位相シフタは、第１通電パターン端子および第２通電パターン端子を含む可変スイッチパネルと、複数のアレイアンテナ素子が配置され、前記第１通電パターン端子と前記第２通電パターン端子との接点となる伝送線路がパターン印刷されたアンテナ素子基板と、を含む。前記第１通電パターン端子および前記第２通電パターン端子と前記伝送線路との接点による位相遷移によって、前記複数のアレイアンテナ素子に対する位相は、基準同一位相面上で線形分布をなす。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１通電パターン端子および第２通電パターン端子を含む可変スイッチパネルと、
複数のアレイアンテナ素子が配置され、前記第１通電パターン端子と前記第２通電パターン端子との接点となる伝送線路がパターン印刷されたアンテナ素子基板と、を含み、
前記第１通電パターン端子および前記第２通電パターン端子と前記伝送線路との接点による位相遷移によって、前記複数のアレイアンテナ素子に対する位相は、基準同一位相面上で線形分布をなす、フルアナログ位相シフタ。

【請求項2】

前記アンテナ素子基板の一側伝送線路および他側伝送線路の長さは、所定の比率を有する、請求項１に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項3】

２個の入力端からそれぞれ２個の出力端に分岐前の内側可変回路および分岐後の外側可変回路に接点となって、前記各入力端に関連する２個の各出力端の長さ比が前記所定の比率を有する、請求項２に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項4】

前記所定の比率は１：３である、請求項２または請求項３に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項5】

前記内側可変回路および外側可変回路は、前記伝送線路の一部の切れている第１断電地点および第２断電地点を有するようにパターン印刷され、
前記可変スイッチパネルの第１通電パターン端子が前記内側可変回路に相当する前記第１断電地点を通電させ、
前記可変スイッチパネルの第２通電パターン端子が前記外側可変回路に相当する前記第２断電地点を通電させる、請求項３に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項6】

前記２個の入力端のうち第１入力端から分岐した第１出力端および第３出力端は前記アンテナ素子基板の左側、および前記２個の入力端のうち第２入力端から分岐した第２出力端および第４出力端は前記アンテナ素子基板の右側に垂直方向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ、Ｖ－方向）に離隔して配列され、
前記アンテナ素子基板が垂直方向に２個配列されたことを前提とする時、前記可変スイッチパネルも２個が同時に稼働されるように備えられ、
前記２個の可変スイッチパネルの同時稼働による前記各出力端での垂直位相差は、前記基準同一位相面に対して一直線の勾配分布を有することを特徴とする、請求項５に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項7】

前記２個の可変スイッチパネルは、前記第１断電地点および前記第２断電地点を含む前記内側可変回路および外側可変回路の前面において前後水平軸を基準として回動するロテータタイプで備えられた、請求項６に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項8】

前記ロテータタイプの前記２個の可変スイッチパネルは、前記２個のアンテナ素子基板にパターン印刷された前記第１断電地点および前記第２断電地点が同一であることを前提とする時、相互反対方向に回動するように備えられた、請求項７に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項9】

前記２個の可変スイッチパネルは、前記第１断電地点および前記第２断電地点の前面から垂直方向にスライドされるスライダタイプで備えられた、請求項６に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項10】

前記スライダタイプで備えられた前記２個の可変スイッチパネルは、
前記２個のアンテナ素子基板にパターン印刷された前記第１断電地点および前記第２断電地点を含む伝送線路ともが相互対称であることを前提とする時、同時に同じ方向にスライドされるように備えられた、請求項９に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項11】

前記２個のアンテナ素子基板のうち垂直方向上側のアンテナ素子基板に備えられた第１出力端および第２出力端の間を第１ビーム出力部、第３出力端および第４出力端の間を第２ビーム出力部と定義し、
前記２個のアンテナ素子基板のうち垂直方向下側のアンテナ素子基板に備えられた第１出力端および第２出力端の間を第３ビーム出力部、第３出力端および第４出力端の間を第４ビーム出力部と定義する時、
前記２個の可変スイッチパネルの同時稼働によって、前記第２ビーム出力部および第３ビーム出力部は、前記伝送線路の長さを前記基準同一位相面に対して±△Φだけシフトし、前記第１ビーム出力部および前記第４ビーム出力部は、前記伝送線路の長さを前記基準同一位相面に対して±△３Φだけシフトする長さに変更させる、請求項６に記載のフルアナログ位相シフタ。

【請求項12】

メインボードの前面に所定の前後厚さ部を形成しながら前記メインボードと電気的に接続されるように積層配列され、前面に接地（ＧＮＤ）機能を行うリフレクタパネルが前記前面の面積より大きいように上下左右方向に一体に延長形成された単位ＲＦフィルタボディと、
前記リフレクタパネルの前面に積層配置されかつ、前面に４個のアレイアンテナ素子が上下方向に離隔して配置されたアンテナ素子基板を含む放射素子モジュールと、
前記４個のアレイアンテナ素子と前記アンテナ素子基板との間に形成された離隔空間で回動する動作で伝送線路の長さを変更させる複数の可変スイッチパネルが備えられたフルアナログ位相シフタ（以下、「位相シフタ」と略称する）とを含む、アンテナ装置。

【請求項13】

前記離隔空間は、前記４個のアレイアンテナ素子の背面と前記アンテナ素子基板の前面との間と定義される、請求項１２に記載のアンテナ装置。

【請求項14】

前記位相シフタは、
前記アンテナ素子基板の後方側であって、前記単位ＲＦフィルタボディの前記前後厚さ部に配置された位相遷移駆動モータと、
前記位相遷移駆動モータの駆動力を受けて上下方向に移動する水平マウンティングバーと、
一端は前記水平マウンティングバーに連結され、他端はそれぞれ上側または下側に垂直に延びて前記複数の可変スイッチパネルに連結された複数の垂直マウンティングバーと、をさらに含む、請求項１２に記載のアンテナ装置。

【請求項15】

前記垂直マウンティングバーの一端および他端のいずれか１つには、
前記水平マウンティングバーの前面に形成されたヒンジ結合突起にヒンジ結合されるヒンジ結合ホールが形成された、請求項１４に記載のアンテナ装置。

【請求項16】

前記垂直マウンティングバーの一端および他端の他の１つには、
前記単位ＲＦフィルタボディの前面よりも広く形成されたリフレクタパネルおよび前記アンテナ素子基板を貫通して前記可変スイッチパネルにヒンジ結合されたヒンジピンが形成された、請求項１４に記載のアンテナ装置。

【請求項17】

前記リフレクタパネルおよび前記アンテナ素子基板には、前記垂直マウンティングバーの前記ヒンジピンの円弧移動を案内する弧状のガイドスロットが前後方向に貫通して形成された、請求項１６に記載のアンテナ装置。

【請求項18】

前記位相遷移駆動モータの回転軸には、外周面に雄ねじ山が形成され、前記回転軸方向に所定の長さ延びたスクリュー棒が備えられ、
前記位相シフタは、
前記スクリュー棒が上下方向に貫通する棒貫通部が形成され、前記棒貫通部には前記雄ねじ山と締結される雌ねじ山が形成され、前記スクリュー棒の回転方向に応じて上下方向にムービングされる上下ムービングブロックと、
前記上下ムービングブロックの上下移動をガイドするブロックガイド部と、をさらに含む、請求項１４に記載のアンテナ装置。

【請求項19】

前記水平マウンティングバーは、前記上下ムービングブロックの前方にフック結合された、請求項１８に記載のアンテナ装置。

【請求項20】

前記位相シフタは、
前記ブロックガイド部が固定されるように前記メインボードが設けられたアンテナハウジング部の内部に左右水平に配置された水平ブラケット部、をさらに含み、
前記水平マウンティングバーの両端部には、前記水平ブラケット部の両端に備えられた左側支持パネルおよび右側支持パネルの内側に回転支持されるベアリングホイールがそれぞれ備えられた、請求項１９に記載のアンテナ装置。

【請求項21】

前記単位ＲＦフィルタボディをアンテナハウジング部の内部空間に固定させるための少なくとも１つの固定ブリッジバー、をさらに含み、
前記水平ブラケット部は、前記固定ブリッジバーのいずれか１つを代替するように前記アンテナハウジング部の内部空間に固定される、請求項２０に記載のアンテナ装置。

【請求項22】

前記単位ＲＦフィルタボディをアンテナハウジング部の内部空間に固定させるための少なくとも１つの固定ブリッジバー、を含み、
前記水平ブラケット部は、前記固定ブリッジバーのいずれか１つを介在して前記アンテナハウジング部の内部空間に固定される、請求項２０に記載のアンテナ装置。

【請求項23】

前記固定ブリッジバーは、前記アンテナハウジング部の内部空間の上端部位、下端部位および中間部位にそれぞれ左右に水平に延長形成され、
前記水平ブラケット部は、前記中間部位に形成された固定ブリッジバーを代替する、請求項２１に記載のアンテナ装置。

【請求項24】

前記固定ブリッジバーは、前記アンテナハウジング部の内部空間の上端部位、下端部位および中間部位にそれぞれ左右に水平に延長形成され、
前記水平ブラケット部は、前記中間部位に形成された固定ブリッジバーを介在して固定される、請求項２２に記載のアンテナ装置。

【請求項25】

前記アンテナハウジング部の内部空間に上下垂直方向（Ｖ－方向）に前記単位ＲＦフィルタボディの２個が配列されると仮定する時、
前記中間部位に構築された固定ブリッジバーを代替する前記水平ブラケット部は、前記２個の単位ＲＦフィルタボディの上下方向の間の空間に備えられた、請求項２３に記載のアンテナ装置。

【請求項26】

前記固定ブリッジバーまたは前記固定ブリッジバーを代替する前記水平ブラケット部には、前記単位ＲＦフィルタボディとのスクリュー組立のための複数のスクリュー締結孔が形成された、請求項２１または請求項２２に記載のアンテナ装置。

【請求項27】

前記垂直マウンティングバーは、前記単位ＲＦフィルタボディの個数に対応して備えられた、請求項１４に記載のアンテナ装置。

【請求項28】

請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載のフルアナログ位相シフタを含む、アンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フルアナログ位相シフタおよびこれを含むアンテナ装置（ＦＵＬＬ ＡＮＡＬＯＧ ＰＨＡＳＥ ＳＨＩＦＴＥＲ ＡＮＤ ＡＮＴＥＮＮＡ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ ＴＨＥ ＳＡＭＥ）に関し、より詳しくは、ＲＦ段にフルアナログ位相シフタを備え、既存のＲＦモジュールの配置設計の変更がないことはもちろん、別の設置空間の設計を必要とせず、選択的に全体伝送線路の長さを変換させて所望の位相遷移値を確保できるフルアナログ位相シフタおよびこれを含むアンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

韓国内外の移動通信システムでは、地域別および時間帯別に加入者の使用密度が変化するため、このような状況で最適なサービスを提供するために、基地局アンテナの垂直ビーム角度を調整して基地局のカバレッジを調整するネットワーク管理をしている。

【0003】

このために、従来の無線通信システムでは、機構的ビームチルト方式を使用した。このような機構的ビームチルト方式は、アンテナに装着された機構的ビームチルト装置を用いてアンテナの角度を調整することにより、アンテナ放射ビームの方向を直接的に調整する方式である。

【0004】

機構的ビームチルト方式の長所は、アンテナの生産単価を低下させることができるということである。しかし、基地局運営のために、基地局アンテナタワーに技術者が直接上がってビームチルト機構物を固定しているいくつかのボルトを解いてアンテナ角度を変えた後、再度ボルトを締めるような複雑な過程を経なければならないので、落傷のような危険があり、多くの時間がかかることから、修理の迅速性が低下する。

【0005】

最近は、機構的ビームチルト方式の短所を補うために、遠隔から機構的ビームチルト装置をチルティングまたはステアリング調整可能な遠隔調整方式の機構的ビームチルト装置を開発している。

【0006】

しかし、遠隔調整方式の機構的ビームチルト装置も、アンテナ全体を機構的にチルティングまたはステアリング調整する動作でアンテナ放射ビームの方向を調整するものであって、根本的に電気的ビームチルト方式とは異なるアンテナ放射ビーム調整方式である。電気的ビームチルトアンテナは、内部にビームの位相を調整するための位相変換部（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔｅｒ）を備える。

【0007】

図１は、位相変換部を用いた物理的な位相変換原理を説明するための概略図であり、図２は、ＲＦ段で行われる位相変換の様子の原理を説明するための回路図および位相差図である。

【0008】

図１によれば、給電信号が通過する伝送線路の物理的な長さを変更すると、物理的な長さ変化量（△Ｌ）だけ位相が変化する。このような原理を利用してＲＦ段で位相差を実現する場合、図２に示されるように、Ｄｉｇｉｔａｌ段での位相変換（Ｏｆｆ－ｓｅｔサポート作業）が伴う。

【0009】

具体的には、図２に示されるように、ＲＦ段から分岐した２個の出力端のうち１つに対して△Φだけ位相差を与えると、所望の位相面に対する均一な位相差の実現、すなわち線形位相分布を有するために、２個の入力端のうち１つに対しては全体的に－２△ΦだけＯｆｆ－ｓｅｔサポート作業を経なければならない問題点がある。

【0010】

これとともに、ＲＦ段で位相差を実現するためには、必然的にＲＦフィルタとアレイアンテナ素子との間に物理的なスイッチング構造（位相シフタ）を構築する空間が必要になることにより、アンテナの前後厚さが増加する問題点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、上記の技術的課題を解決するためになされたものであって、Ｄｉｇｉｔａｌ段での位相変換なしに、ＲＦ段での位相遷移だけでＭｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ（鏡対称）構造の線形位相分布を実現できるフルアナログ位相シフタおよびこれを含むアンテナ装置を提供することを目的とする。

【0012】

これとともに、本発明は、フルアナログ位相シフタを設けるための空間の付与を最小化することにより、前後厚さ部が上昇するのを防止して、製品スリム化の実現を最適化できるフルアナログ位相シフタおよびこれを含むアンテナ装置を提供することを他の目的とする。

【0013】

本発明の課題は以上に言及した課題に制限されず、言及されていない他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の一実施例によるフルアナログ位相シフタ（Ｆｕｌｌ ａｎａｌｏｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ）は、第１通電パターン端子および第２通電パターン端子を含む可変スイッチパネルと、複数のアレイアンテナ素子が配置され、前記第１通電パターン端子と前記第２通電パターン端子との接点となる伝送線路がパターン印刷されたアンテナ素子基板とを含み、前記第１通電パターン端子および前記第２通電パターン端子と前記伝送線路との接点による位相遷移によって、前記複数のアレイアンテナ素子に対する位相は、基準同一位相面上で線形分布をなす。

【0015】

また、前記アンテナ素子基板の一側伝送線路および他側伝送線路の長さは、所定の比率を有することができる。

【0016】

また、前記アンテナ素子基板は、２個の入力端からそれぞれ２個の出力端に分岐前の内側可変回路および分岐後の外側可変回路に接点となって、前記各入力端に関連する２個の各出力端の長さ比が前記所定の比率を有することができる。

【0017】

ここで、前記所定の比率は１：３であってもよい。

【0018】

また、前記内側可変回路および外側可変回路は、前記伝送線路の一部の切れている第１断電地点および第２断電地点を有するようにパターン印刷され、前記可変スイッチパネルの第１通電パターン端子が前記内側可変回路に相当する前記第１断電地点を通電させ、前記可変スイッチパネルの第２通電パターン端子が前記外側可変回路に相当する前記第２断電地点を通電させることができる。

【0019】

また、前記２個の入力端のうち第１入力端から分岐した第１出力端および第３出力端は前記アンテナ素子基板の左側、および前記２個の入力端のうち第２入力端から分岐した第２出力端および第４出力端は前記アンテナ素子基板の右側に垂直方向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ、Ｖ－方向）に離隔して配列され、前記アンテナ素子基板が垂直方向に２個配列されたことを前提とする時、前記可変スイッチパネルも２個が同時に稼働されるように備えられ、前記２個の可変スイッチパネルの同時稼働による前記各出力端での垂直位相差は、前記基準同一位相面に対して一直線の勾配分布を有することができる。

【0020】

また、前記２個の可変スイッチパネルは、前記第１断電地点および前記第２断電地点を含む前記内側可変回路および外側可変回路の前面において前後水平軸を基準として回動するロテータタイプで備えられてもよい。

【0021】

また、前記ロテータタイプの前記２個の可変スイッチパネルは、前記２個のアンテナ素子基板にパターン印刷された前記第１断電地点および前記第２断電地点が同一であることを前提とする時、相互反対方向に回動するように備えられる。

【0022】

また、前記２個の可変スイッチパネルは、前記第１断電地点および前記第２断電地点の前面から垂直方向にスライドされるスライダタイプで備えられてもよい。

【0023】

また、前記スライダタイプで備えられた前記２個の可変スイッチパネルは、前記２個のアンテナ素子基板にパターン印刷された前記第１断電地点および前記第２断電地点を含む伝送線路ともが相互対称になることを前提とする時、同時に同じ方向にスライドされるように備えられる。

【0024】

また、前記２個のアンテナ素子基板のうち垂直方向上側のアンテナ素子基板に備えられた第１出力端および第２出力端の間を第１ビーム出力部、第３出力端および第４出力端の間を第２ビーム出力部と定義し、前記２個のアンテナ素子基板のうち垂直方向下側のアンテナ素子基板に備えられた第１出力端および第２出力端の間を第３ビーム出力部、第３出力端および第４出力端の間を第４ビーム出力部と定義する時、前記２個の可変スイッチパネルの同時稼働によって、前記第２ビーム出力部および第３ビーム出力部は、前記伝送線路の長さを前記基準同一位相面に対して±△Φだけシフトし、前記第１ビーム出力部および前記第４ビーム出力部は、前記伝送線路の長さを前記基準同一位相面に対して±△３Φだけシフトする長さに変更させることができる。

【0025】

本発明の一実施例によるアンテナ装置は、メインボードの前面に所定の前後厚さ部を形成しながら前記メインボードと電気的に接続されるように積層配列され、前面に接地（ＧＮＤ）機能を行うリフレクタパネルが前記前面の面積より大きいように上下左右方向に一体に延長形成された単位ＲＦフィルタボディと、前記リフレクタパネルの前面に積層配置されかつ、前面に４個のアレイアンテナ素子が上下方向に離隔して配置されたアンテナ素子基板を含む放射素子モジュールと、前記４個のアレイアンテナ素子と前記アンテナ素子基板との間に形成された離隔空間で回動する動作で伝送線路の長さを変更させる複数の可変スイッチパネルが備えられたフルアナログ位相シフタ（以下、「位相シフタ」と略称する）とを含む。

【0026】

ここで、前記離隔空間は、前記４個のアレイアンテナ素子の背面と前記アンテナ素子基板の前面との間と定義される。

【0027】

また、前記位相シフタは、前記アンテナ素子基板の後方側であって、前記単位ＲＦフィルタボディの前記前後厚さ部に配置された位相遷移駆動モータと、前記位相遷移駆動モータの駆動力を受けて上下方向に移動する水平マウンティングバーと、一端は前記水平マウンティングバーに連結され、他端はそれぞれ上側または下側に垂直に延びて前記複数の可変スイッチパネルに連結された複数の垂直マウンティングバーとをさらに含むことができる。

【0028】

また、前記垂直マウンティングバーの一端および他端のいずれか１つには、前記水平マウンティングバーの前面に形成されたヒンジ結合突起にヒンジ結合される。

【0029】

また、前記垂直マウンティングバーの一端および他端の他の１つには、前記単位ＲＦフィルタボディの前面よりも広く形成されたリフレクタパネルおよび前記アンテナ素子基板を貫通して前記可変スイッチパネルにヒンジ結合されたヒンジピンが形成される。

【0030】

また、前記リフレクタパネルおよび前記アンテナ素子基板には、前記垂直マウンティングバーの前記ヒンジピンの円弧移動を案内する弧状のガイドスロットが前後方向に貫通して形成される。

【0031】

また、前記位相遷移駆動モータの回転軸には、外周面に雄ねじ山が形成され、前記回転軸方向に所定の長さ延びたスクリュー棒が備えられ、前記位相シフタは、前記スクリュー棒が上下方向に貫通する棒貫通部が形成され、前記棒貫通部には前記雄ねじ山と締結される雌ねじ山が形成され、前記スクリュー棒の回転方向に応じて上下方向にムービングされる上下ムービングブロックと、前記上下ムービングブロックの上下移動をガイドするブロックガイド部とをさらに含むことができる。

【0032】

また、前記水平マウンティングバーは、前記上下ムービングブロックの前方にフック結合される。

【0033】

また、前記位相シフタは、前記ブロックガイド部が固定されるように前記メインボードが設けられたアンテナハウジング部の内部に左右水平に配置された水平ブラケット部をさらに含み、前記水平マウンティングバーの両端部には、前記水平ブラケット部の両端に備えられた左側支持パネルおよび右側支持パネルの内側に回転支持されるベアリングホイールがそれぞれ備えられる。

【0034】

また、前記単位ＲＦフィルタボディをアンテナハウジング部の内部空間に固定させるための少なくとも１つの固定ブリッジバーをさらに含み、前記水平ブラケット部は、前記固定ブリッジバーのいずれか１つを代替するように前記アンテナハウジング部の内部空間に固定される。

【0035】

また、前記単位ＲＦフィルタボディをアンテナハウジング部の内部空間に固定させるための少なくとも１つの固定ブリッジバーを含み、前記水平ブラケット部は、前記固定ブリッジバーのいずれか１つを介在して前記アンテナハウジング部の内部空間に固定される。

【0036】

また、前記固定ブリッジバーは、前記アンテナハウジング部の内部空間の上端部位、下端部位および中間部位にそれぞれ左右に水平に延長形成され、前記水平ブラケット部は、前記中間部位に形成された固定ブリッジバーを代替することができる。

【0037】

また、前記固定ブリッジバーは、前記アンテナハウジング部の内部空間の上端部位、下端部位および中間部位にそれぞれ左右に水平に延長形成され、前記水平ブラケット部は、前記中間部位に形成された固定ブリッジバーを介在して固定される。

【0038】

また、前記アンテナハウジング部の内部空間に上下垂直方向（Ｖ－方向）に前記単位ＲＦフィルタボディの２個が配列されると仮定する時、前記中間部位に構築された固定ブリッジバーを代替する前記水平ブラケット部は、前記２個の単位ＲＦフィルタボディの上下方向の間の空間に備えられる。

【0039】

また、前記固定ブリッジバーまたは前記固定ブリッジバーを代替する前記水平ブラケット部には、前記単位ＲＦフィルタボディとのスクリュー組立のための複数のスクリュー締結孔が形成される。

【0040】

また、前記垂直マウンティングバーは、前記単位ＲＦフィルタボディの個数に対応して備えられる。

【0041】

これとともに、本発明の一実施例によるアンテナ装置は、上述したフルアナログ位相シフタを含む。

【発明の効果】

【0042】

本発明の実施例によるアンテナ装置によれば、位相変換部の設置のために単位ＲＦフィルタボディと放射素子用印刷回路基板との間の空間を離隔させる必要がないので、製品の前後厚さが増加するのを防止するとともに、１つの位相遷移駆動モータの駆動力によって複数のＲＦモジュール全部に対する位相変換が可能なため、部品数を節減できる効果を有する。

【0043】

また、本発明の実施例によるアンテナ装置によれば、Ｄｉｇｉｔａｌ段でのサポート作業を必要とせず、Ｍｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ構造の位相差の実現が可能という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】位相変換の原理を説明するグラフである。

【図2】ＲＦ段で行われる位相変換の様子の原理を説明するための回路図および位相差図である。

【図3】本発明の実施例によるアンテナ装置を示す斜視図である。

【図4A】図３のアンテナ装置の前方部の分解斜視図である。

【図4B】図３のアンテナ装置の後方部の分解斜視図である。

【図5】本発明の実施例の構成のうち位相シフタの作動の様子を示す正面図および背面図である。

【図6】図５の「Ｄ」部分を拡大した拡大分解斜視図である。

【図7】図３の構成のうちレドームパネルが分離された状態を示す分解斜視図である。

【図8A】図３の構成のうち位相シフタを外部に露出させた前方部の分解斜視図である。

【図8B】図３の構成のうち位相シフタを外部に露出させた後方部の分解斜視図である。

【図9A】図３の構成のうち位相シフタを示す図であって、レドームパネルおよびアンテナハウジング部を除去した状態の前方部の分解斜視図である。

【図9B】図３の構成のうち位相シフタを示す図であって、レドームパネルおよびアンテナハウジング部を除去した状態の後方部の分解斜視図である。

【図10】アンテナハウジング部に対する位相シフタの設置の様子を示す分解斜視図である。

【図11】図１０の構成のうちアンテナハウジング部の中間部位に固定される位相シフタの一部を分解した分解斜視図である。

【図12】図１０の構成のうちアンテナハウジング部の上端部位に固定される固定ブリッジバーに対する単位ＲＦモジュールの固定の様子を示す分解斜視図である。

【図13】図３の構成のうち位相シフタを示す断面図およびその部分拡大図である。

【図14】図３の構成のうち位相シフタを示す切開斜視図およびその部分拡大図である。

【図15A】図３の構成のうちアンテナ素子基板を中心に位相シフタの配置関係を示す前方部の分解斜視図である。

【図15B】図３の構成のうちアンテナ素子基板を中心に位相シフタの配置関係を示す後方部の分解斜視図である。

【図16】図３の構成のうちアンテナ素子基板に対する可変スイッチパネルのスイッチング作動の様子を説明するための前方部および後方部の分解斜視図である。

【図17】Ｍｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ構造の位相差実現のための第１実施例の伝送線路パターンの様子の接点の変化を示すアンテナ素子基板の正面図およびその部分拡大図である。

【図18】Ｍｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ構造の位相差実現のための第２実施例の伝送線路パターンの様子を示すアンテナ素子基板の正面図である。

【図19】本発明の一実施例によるアンテナ装置の位相シフタを用いたＲＦ段で行われる位相変換の様子の原理を説明するための回路図および位相差図である。

【発明を実施するための形態】

【0045】

以下、本発明の一実施例によるアンテナ装置を、添付した図面を参照して詳細に説明する。

【0046】

各図面の構成要素に参照符号を付すにあたり、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されてもできるだけ同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の実施例を説明するにあたり、かかる公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の実施例に対する理解を妨げると判断された場合、その詳細な説明は省略する。

【0047】

本発明の実施例の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって当該構成要素の本質や順番または手順などが限定されない。また、他に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含む、ここで使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。一般的に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されなければならず、本出願において明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。

【0048】

図３は、本発明の実施例によるアンテナ装置を示す斜視図であり、図４Ａおよび図４Ｂは、図３のアンテナ装置の前方部および後方部の分解斜視図である。

【0049】

本発明の一実施例によるアンテナ装置１００は、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）技術が反映されたアンテナ装置であってもよい。

【0050】

ここで、ＭＩＭＯ技術は、複数のアレイアンテナ素子を用いてデータ伝送容量を画期的に増加させる技術であって、送信機では、それぞれの送信アンテナを介して互いに異なるデータを伝送し、受信機では、適切な信号処理により送信データを区分する空間多重化（Ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）手法である。したがって、送受信アンテナの個数を同時に増加させることにより、チャネル容量が増加してより多くのデータを伝送可能にする。例えば、アンテナ数を１０個に増加させると、単一アンテナシステムに比べて同じ周波数帯域を用いて約１０倍のチャネル容量を確保する。

【0051】

特に、アンテナ装置は、図５に示されるように、送信機および受信機の機能を行うＴＲｘモジュール（図示せず）を上下垂直方向（Ｖ－方向）および左右水平方向（Ｈ－方向）にＶ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ）－Ｈ（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）配列させ、各ＴＲｘモジュールに対して電気的に連結された複数のアレイアンテナ素子２３５が配列される。

【0052】

ここで、移動通信のＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナ装置において、複数のアレイアンテナ素子２３５は、多重経路によるフェーディング（ｆａｄｉｎｇ）の影響を減少させ、偏波ダイバーシティ（ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）機能を行うために、複数の二重偏波アンテナモジュールアレイに設計されることが一般的である。

【0053】

より詳しくは、本発明の一実施例によるアンテナ装置１００は、図３～図４Ｂに示されるように、アンテナ装置１００の左右側方および後方外観を形成するアンテナハウジング部１１０と、アンテナ装置１００の前方外観を形成し、アンテナハウジング部１１０の開口した前面を遮蔽するように備えられて、アンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓに備えられた内部部品（後述するメインボード１２０およびアンテナ用ＲＦモジュール２００を含む）を外部から保護するレドームパネル３００とを含むことができる。

【0054】

また、本発明の一実施例によるアンテナ装置１００は、図３～図４Ｂに示されるように、アンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓに密着設置されたメインボード１２０と、メインボード１２０の上側に配置されたＰＳＵボード部１３０と、メインボード１２０の下側に配置されたサージ基板部１４０とを含み、メインボード１２０の前面に積層配置されるアンテナ用ＲＦモジュール（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌｅ）２００（以下、「ＲＦモジュール」と略称する）をさらに含むことができる。

【0055】

アンテナハウジング部１１０は、図示しないが、アンテナ装置１００の設置のために設けられた支柱ポールに対する結合を媒介する役割を果たすことができる。

【0056】

アンテナハウジング部１１０は、全体的に熱伝導による放熱が有利となるように熱伝導性に優れた金属材質で備えられ、後述するＲＦモジュール２００の前端が収容可能な程度の前後方向の厚さを有する直方体函体形状に形成される。しかし、アンテナハウジング部１１０がＲＦモジュール２００の前端の突出長さよりも長く形成される必要はなく、レドームパネル３００の縁を後方部に折曲延長してＲＦモジュール２００を含む内部部品を収容するのに適した大きさに形成される。

【0057】

一方、アンテナハウジング部１１０の内側面は、メインボード１２０の後面に実装されたデジタル素子（ＦＰＧＡ素子など）および／またはＰＳＵボード部１３０の後面に実装されたＰＳＵ素子など、そしてサージ基板部１４０の後面に実装されたサージ部品素子による外形突出形状に型合わせされる形状に形成される。これは、メインボード１２０、ＰＳＵボード部１３０およびサージ基板部１４０の背面との熱接触面積を最大に増大させて放熱性能を極大化するためである。

【0058】

これとともに、メインボード１２０の前面には、後述するモジュール単位で製造されたアンテナ用ＲＦモジュール２００の構成のうち、増幅素子部２２０のＬＮＡ基板部（図示せず）に形成された雄ソケット部２２５がソケットピン結合方式で結合されるための雌ソケット部１２５が設けられるとともに、アンテナ用ＲＦモジュール２００の構成のうち、左側フィルタ部および右側フィルタ部の第１コネクティングピン端子２２７が端子ピン結合方式で結合されるためのピン結合部１２７が設けられる。

【0059】

アンテナハウジング部１１０の左右両側には、図面に示さないが、現場で作業者が本発明の一実施例によるアンテナ装置１００を運送したり、支柱ポール（図示せず）に対して手動装着が容易となるように把持できる取っ手部１９０がさらに設けられる。

【0060】

これとともに、アンテナハウジング部１１０の下端部外側には、図示しない基地局装置とのケーブル連結および内部部品の調整のための各種外側装着部材４００が貫通組立てられる。外側装着部材４００は、少なくとも１つ以上の光ケーブル連結端子（ソケット）形態で備えられ、それぞれの連結端子には同軸ケーブル（図示せず）の連結端子が相互連結される。

【0061】

一方、図３～図４Ｂを参照すれば、アンテナハウジング部１１０の背面には、複数の後方放熱フィン１１１が所定のパターン形状を有するように一体に形成される。ここで、アンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓに設けられたメインボード１２０、ＰＳＵボード１３０およびサージ基板部１４０の各発熱素子から生成された熱は、複数の後方放熱フィン１１１を通して直接放熱できる。

【0062】

複数の後方放熱フィン１１１は、図３～図６に示されるように、左右幅の中間部分を基準として左側端および右側端へいくほど上向き傾斜して配置されて、アンテナハウジング部１１０の後方に放熱される熱がそれぞれ左側および右側方向に分散した上昇気流を形成してより迅速に熱が分散するように設計できる。しかし、複数の後方放熱フィン１１１の形状が必ずしもこれに限定されない。例えば、図面に示さないが、アンテナハウジング部１１０の背面側に外気の流動を円滑にするために送風ファンモジュール（図示せず）がさらに備えられた場合には、送風ファンモジュールによって放熱された熱がより迅速に排出されるように、複数の後方放熱フィン１１１は、中間に配置された送風ファンモジュールからそれぞれ左側端および右側端へ平行に形成されるものが採用可能である。

【0063】

一方、レドームパネル３００は、アンテナハウジング部１１０の前端部に結合されかつ、レドームパネル３００の縁に沿って備えられた複数のフック結合部３１０がアンテナハウジング部１１０の前端係止リブ１１５側にフック結合される。

【0064】

ＲＦモジュール２００は、図４Ａおよび図４Ｂを参照すれば、メインボード１２０の前面に配列された単位ＲＦフィルタボディ２１１を含むＲＦフィルタ２１０と、単位ＲＦフィルタボディ２１１の前面に配置される放射素子モジュール２３０と、単位ＲＦフィルタボディ２１１の前後厚さ部のうち上面および下面のいずれか１つに備えられ、少なくとも１つのアナログ増幅素子（図示せず）が実装されたＬＮＡ基板部（図示せず）を含む増幅素子部２２０とを含むことができる。

【0065】

一般的に、アナログ増幅素子は動作熱が激しいので、より効率的な放熱のためにメインボード１２０の前面または後面にデジタル素子（ＦＰＧＡなど）のような発熱素子と共に実装されるが、アナログ増幅素子のうちやや発熱の少ないＬＮＡ素子のみをメインボード１２０から分離して、ＲＦモジュール２００の増幅素子部２２０の構成の１つであるＬＮＡ基板部に分散実装することにより、メインボード１２０に対するその他のアナログ増幅素子（例えば、Ｔｘ、Ｒｘ素子など）およびデジタル素子をより離隔するように配置可能という点で、アンテナハウジング部１１０の後方放熱時の放熱集中を解消できるという利点を奏することができる。

【0066】

ここで、単位ＲＦフィルタボディ２１１の前面には、単位ＲＦフィルタボディ２１１の前面の面積よりも広く延びるように形成され、放射素子モジュール２３０を接地（ＧＮＤ）するリフレクタパネル２１９がさらに備えられる。

【0067】

リフレクタパネル２１９は、放射素子モジュール２３０の構成のうちアレイアンテナ素子２３５から放射される信号を反射することにより、信号の指向性と利得を向上させる機能を行うことができる。

【0068】

これとともに、リフレクタパネル２１９は、上述した信号の反射機能からさらに進んで接地（ＧＮＤ）機能を行うことができる。

【0069】

より詳しくは、リフレクタパネル２１９は、各ＲＦモジュール２００の単位ＲＦフィルタボディ２１１の前面に一体に形成されることにより、隣接するＲＦモジュール２００のリフレクタパネル２１９とは直接的に接触しないものの、非常に近く配置されて、単位ＲＦフィルタボディ２１１の前方部分と単位ＲＦフィルタボディ２１１が収容占有された体積部分とを区分しながら、上述したような接地機能を行うことができる。

【0070】

これとともに、単位ＲＦフィルタボディ２１１の左右には、図面に示さないが、それぞれ左右外側に開口した複数のキャビティが形成され、それぞれのキャビティに共振器が内蔵されて異なる周波数フィルタリングを行う左側フィルタ部および右側フィルタ部が備えられる。左側フィルタ部と右側フィルタ部は、それぞれ２．４Ｇの周波数帯域および５Ｇの周波数帯域用フィルタに設計されて、１つのＲＦモジュール２００によるデュアルバンドアンテナを実現することができる。

【0071】

一方、放射素子モジュール２３０は、二重偏波の少なくとも一偏波を発生させるように備えられる。

【0072】

より詳しくは、放射素子モジュール２３０は、図７～図８Ｂに示されるように、リフレクタパネル２１９の前面に配置されたアンテナ素子基板２３１と、アンテナ素子基板２３１の前面に付着し、左側フィルタ部および右側フィルタ部と電気的に連結され、「Ｘ」字で交差配列された給電フィードベース２３３と、給電フィードベース２３３の前端部に備えられたアレイアンテナ素子２３５とを含むことができる。

【0073】

アレイアンテナ素子２３５は、略正方形状に形成され、給電フィードベース２３３は、アレイアンテナ素子２３５の各角部分を対角線に支持するように位置し、各フィード端部がアレイアンテナ素子２３５の各辺の中心部分に位置するように延びてフィード連結されることにより、それぞれの給電フィードベース２３３が各偏波を起こして二重偏波を実現することができる。

【0074】

ここで、アレイアンテナ素子２３５は、単位ＲＦフィルタボディ２１１の１つあたり４個が上下方向（Ｖ－方向）に離隔して配置される。４個のアレイアンテナ素子２３５は、後述する位相シフタ５００によってそれぞれ異なる２個の位相変化値を出力することができる。これについては、後でより詳細に説明する。

【0075】

アンテナ素子基板２３１は、単位ＲＦフィルタボディ２１１の左右に形成された左側フィルタ部および右側フィルタ部からの各送信信号およびアレイアンテナ素子２３５からの受信信号の伝達を媒介するように電気的に連結可能である。

【0076】

一方、本発明の一実施例によるアンテナ装置１００において、放射素子モジュール２３０は、パッチタイプおよびダイポールタイプのいずれか１つに限定して説明しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。

【0077】

また、上述したアンテナ素子基板２３１の実現方法においても、図示しない伝送線路がパターン印刷されたＰＣＢタイプで適用可能であるが、エアストリップタイプのフィード方式の適用を排除するものではないことに留意しなければならない。ただし、本発明の一実施例では、後述する位相シフト５００との動作性を連携して説明するために、ＰＣＢタイプで適用されたものをその実施例として説明する。

【0078】

図５は、本発明の実施例の構成のうち位相シフタの作動の様子を示す正面図および背面図であり、図６は、図５の「Ｄ」部分を拡大した拡大分解斜視図であり、図７は、図３の構成のうちレドームパネルが分離された状態を示す分解斜視図であり、図８Ａおよび図８Ｂは、図３の構成のうち位相シフタを外部に露出させた前方部および後方部の分解斜視図であり、図９Ａおよび図９Ｂは、図３の構成のうち位相シフタを示す図であって、レドームパネルおよびアンテナハウジング部を除去した状態の前方部および後方部の分解斜視図である。

【0079】

本発明の一実施例によるアンテナ装置１００は、図５～図９（特に、図６参照）に示されるように、放射素子モジュール２３０のアンテナ素子基板２３１の前面と４個のアレイアンテナ素子２３５の背面との間と定義される離隔空間（図面符号不表記）で回動する動作で伝送線路の長さを変更させる複数の可変スイッチパネル５４０が備えられたフルアナログ位相シフタ（Ｆｕｌｌ ａｎａｌｏｎｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ、以下、「位相シフタ」と略称する）５００をさらに含むことができる。

【0080】

位相シフタ５００は、図５～図９に示されるように、アンテナ素子基板２３１の後方側であって、単位ＲＦフィルタボディ２１１の前後厚さ部に相当する空間に配置された位相遷移駆動モータ５１０と、位相遷移駆動モータ５１０の駆動力を受けて上下方向に移動する水平マウンティングバー５２０と、一端は水平マウンティングバー５２０に連結され、他端はそれぞれ上側または下側に垂直に延びて複数の可変スイッチパネル５４０に連結された複数の垂直マウンティングバー５３０とをさらに含むことができる。位相シフタ５００の具体的な駆動の様子は、後でより詳細に説明する。

【0081】

図１０は、アンテナハウジング部に対する位相シフタの設置の様子を示す分解斜視図であり、図１１は、図１０の構成のうちアンテナハウジング部の中間部位に固定される位相シフタの一部を分解した分解斜視図であり、図１２は、図１０の構成のうちアンテナハウジング部の上端部位に固定される固定ブリッジバーに対する単位ＲＦモジュールの固定の様子を示す分解斜視図であり、図１３および図１４は、図３の構成のうち位相シフタを示す断面図および切開斜視図とその部分拡大図であり、図１５Ａおよび図１５Ｂは、図３の構成のうちアンテナ素子基板を中心に位相シフタの配置関係を示す前方部および後方部の分解斜視図であり、図１６は、図３の構成のうちアンテナ素子基板に対する可変スイッチパネルのスイッチング作動の様子を説明するための前方部および後方部の分解斜視図であり、図１７は、Ｍｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ構造の位相差実現のための第１実施例の伝送線路パターンの様子の接点の変化を示すアンテナ素子基板の正面図およびその部分拡大図であり、図１８は、Ｍｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ構造の位相差実現のための第２実施例の伝送線路パターンの様子を示すアンテナ素子基板の正面図である。

【0082】

アンテナ素子基板２３１の前面には、図１６に示されるように、アンテナ素子基板２３１の前後を貫通して形成された２個の入力端（以下、「第１入力端２３４ａおよび第２入力端２３４ｂ」と称する）と、２個の入力端（第１入力端２３４ａおよび第２入力端２３４ｂ）それぞれから２個に分岐した２個の出力端（以下、第１入力端２３４ａから分岐した出力端は「第１出力端２３６ａ」および「第３出力端２３６ｃ」と称し、第２入力端２３４ｂから分岐した出力端は「第２出力端２３６ｂ」および「第４出力端２３６ｄ」と称する）とを形成することができる。

【0083】

２個の入力端２３４ａ、２３４ｂおよび４個の出力端２３６ａ～２３６ｄそれぞれは、送信装置（例：基地局）（図示せず）のプロセッサおよびＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路によって生成された信号を受信することができる。特に、２個の入力端２３４ａ、２３４ｂは、後述する物理的な伝送線路の変更のために位相シフタ５００に入力信号を伝達することができる。

【0084】

図１６を参照すれば、第１入力端２３４ａから分岐した第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃは、アンテナ素子基板２３１の前面左側端部に垂直方向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ、Ｖ－方向）に離隔して配列され、第２入力端２３４ｂから分岐した第２出力端２３６ｂおよび第４出力端２３６ｄは、アンテナ素子基板２３１の前面右側端部に垂直方向に離隔して配列される。

【0085】

各出力端２３６ａ～２３６ｄは、それぞれ上下方向に同一の伝送長さを有するように分岐して、先端に素子フィードポイント（図面符号不表記）がそれぞれ形成された一対の素子フィードライン（図面符号不表記）が備えられ、一対の素子フィードラインの同一の高さに備えられた一対の素子フィードポイントには、同一の二重偏波ビームが出力されるようにそれぞれ上下にアレイアンテナ素子２３５の一対が備えられて、給電される。

【0086】

ここで、アンテナ素子基板２３１が垂直方向に２個配列されて、それぞれＴＲｘモジュールから各入力端（上側のアンテナ素子基板２３１および下側のアンテナ素子基板２３１の第１入力端２３４ａおよび第２入力端２３４ｂ）に給電フィード信号を入力し、各入力端２３４ａ、２３４ｂを介して伝送された給電フィード信号は、可変スイッチパネル５４０の後述する内側可変回路５４７ａおよび外側可変回路５４７ｂに対する接点により通電した各伝送線路を介して各出力端（第１出力端～第４出力端２３６ａ～２３６ｄ）に出力される。

【0087】

より詳しくは、アンテナ素子基板２３１の前面には、４個のアレイアンテナ素子２３５との間に信号を伝達するための一側伝送線路２３２ａおよび他側伝送線路２３２ｂがパターン印刷されかつ、少なくとも入力端と出力端との間に上述した２個の可変回路（内側可変回路５４７ａおよび外側可変回路５４７ｂ）による物理的な伝送線路の長さ変化のための第１断電地点２４７ａおよび第２断電地点２４７ｂを有するようにパターン印刷される。

【0088】

ここで、一側伝送線路２３２ａは、第１入力端２３４ａから第１出力端２３６ａが連結される形態の伝送線路および第１入力端２３４ａから第３出力端２３６ｃが連結される形態の伝送線路と定義され、他側伝送線路２３２ｂは、第２入力端２３４ｂから第２出力端２３６ｂが連結される形態の伝送線路および第２入力端２３４ｂから第４出力端２３６ｄが連結される形態の伝送線路と定義される。

【0089】

上述したように、第１入力端２３４ａから分岐した第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃのうち第１出力端２３６ａは、アンテナ素子基板２３１の左側端部のうち垂直方向上側に配置され、第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃのうち第３出力端２３６ｃは、アンテナ素子基板２３１の左側端部のうち垂直方向下側に配置される。

【0090】

また、第２入力端２３４ ｂから分岐した第２出力端２３６ｂおよび第４出力端２３６ｄのうち第２出力端２３６ｂは、アンテナ素子基板２３１の右側端部のうち垂直方向上側に配置され、第２出力端２３６ｂおよび第４出力端２３６ｄのうち第４出力端２３６ｄは、アンテナ素子基板２３１の右側端部のうち垂直方向下側に配置される。

【0091】

そのため、１つのアンテナ素子基板２３１に形成された第１出力端２３６ａと第２出力端２３６ｂは、第１入力端２３４ａおよび第２入力端２３４ｂの上側として同一の高さに位置し、第３出力端２３６ｃと第４出力端２３６ｄは、第１入力端２３４ａおよび第２入力端２３４ｂの下側として同一の高さに位置することができる。

【0092】

ここで、第１断電地点２４７ａは、それぞれ一側伝送線路２３２ａまたは他側伝送線路２３２ｂのうち、第１入力端２３４ａまたは第２入力端２３４ｂからそれぞれ第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃに分岐する前および第２出力端２３６ｂおよび第４出力端２３６ｄに分岐する前に第１入力端２３４ａおよび第２入力端２３４ｂに近接した位置で断電した部分と定義され、第２断電地点２４７ｂは、第１入力端２３４ａまたは第２入力端２３４ｂからそれぞれ第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃに分岐した後、第３出力端２３６ｃおよび第４出力端２３６ｄに延びる伝送線路の一部が断電した部分と定義される。

【0093】

これを図１６を参照してより詳細に説明すれば、アンテナ素子基板２３１の前面には、第１入力端２３４ａおよび第２入力端２３４ｂから第１半径を有する弧形状にパターン印刷された内部可変回路２４８ａが形成され、内部可変回路２４８ａの外側に第２半径を有する弧形状にパターン印刷された外部可変回路２４８ｂが形成され、内部可変回路２４８ａと外部可変回路２４８ｂは、それぞれ内側弧および外側弧で備えられ、一次的に相互離隔した前記第１断電地点２４７ａおよび第２断電地点２４７ｂをなすことができる。

【0094】

第１入力端２３４ａ側に形成された外部可変回路２４８ｂの開始端部では、第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃに分岐して延び、第２入力端２３４ｂ側に形成された外部可変回路２４８ｂの開始端部では、第２出力端２３６ｂおよび第４出力端２３６ｄに分岐して延びることができる。

【0095】

ここで、外部可変回路２４８ｂは、それぞれ第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃに分岐した後、第３出力端２３６ｃ側に延びる伝送線路の一部の切れている部分または第２出力端２３６ｂおよび第４出力端２３６ｄに分岐した後、第４出力端２３６ｄ側に延びる伝送線路の一部の切れている部分と定義される。

【0096】

そのため、ＴＲｘモジュールから入力された給電フィード信号は、第１入力端２３４ａから第１出力端２３６ａおよび第２入力端２３４ｂから第２出力端２３６ｂをそれぞれ連結する伝送線路のうち、内部可変回路２４８ａに相当する第１断電地点２４７ａのみを前記可変スイッチパネル５４０の第１通電パターン端子５４７ａを介した接点で通電可能であり、ＴＲｘモジュールから入力端給電フィード信号は、第１入力端２３４ａから第３出力端２３６ｃおよび第２入力端２３４ｂから第４出力端２３６ｄをそれぞれ連結する伝送線路のうち、内部可変回路２４８ａに相当する第１断電地点２４７ａだけでなく、外部可変回路２４８ｂに相当する第２断電地点２４７ｂが前記可変スイッチパネル５４０の第１通電パターン端子５４７ａおよび第２通電パターン端子５４７ｂを介した同時接点で通電可能である。

【0097】

参照として、図１６に示されるように、第１入力端２３４ａから分岐して第１出力端２３６ａに延びる伝送線路と、第３出力端２３６ｃに延びる伝送線路は、アンテナ素子基板２３１の前面に交差するようにパターン印刷されるが、電気的には相互連結されないようにパターン印刷される。したがって、第１入力端２３４ａからそれぞれ第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃに分岐した各伝送線路は、相互電気的な影響を及ぼさない。

【0098】

一方、可変スイッチパネル５４０の背面部には、上述した第１断電地点２４７ａおよび第２断電地点２４７ｂ（すなわち、２箇所の可変回路）を通電させながら位相差を実現する第１通電パターン端子５４７ａおよび第２通電パターン端子５４７ｂがパターン印刷される。ここで、可変スイッチパネル５４０は、プラスチック樹脂材質からなり、第１通電パターン端子５４７ａおよび第２通電パターン端子５４７ｂが導体で構成されてインサート射出工法で製造されることも可能であり、本発明の実施例のように、可変スイッチパネル５４０がＦＲ４材質であるＰＣＢ形態からなり、第１通電パターン端子５４７ａおよび第２通電パターン端子５４７ｂが通常のＰＣＢに対する回路印刷工法により形成されてもよい。

【0099】

可変スイッチパネル５４０に形成された第１通電パターン端子５４７ａおよび第２通電パターン端子５４７ｂも、アンテナ素子基板２３１に形成された内部可変回路２４８ａおよび外部可変回路２４８ｂと同一の半径を有するように形成されかつ、略逆「コ」字の弧形状に形成されて相互連結される。

【0100】

第１通電パターン端子５４７ａは、第１断電地点２４７ａを相互連結し、第２通電パターン端子５４７ｂは、第２断電地点２４７ｂを相互連結する役割を果たす。

【0101】

このような可変スイッチパネル５４０は、第１断電地点２４７ａと第２断電地点２４７ｂとを連結すると同時に、所定の角度範囲で回動しながらアンテナ素子基板２３１にパターン印刷された伝送線路の長さを変更させるロテータタイプで備えられる。

【0102】

この時、位相シフタ５００は、第１通電パターン端子５４７ａと第２通電パターン端子５４７ｂによって第１断電地点２４７ａおよび第２断電地点２４７ｂが通電する時、１つの入力端を基準として分岐する各出力端までの長さ比率（例えば、第１入力端２３４ａ－第１出力端２３６ａ：第１入力端２３４ａ－第３出力端２３６ｃ、第２入力端２３４ｂ－第２出力端２３６ｂ：第２入力端２３４ｂ－第４出力端２３６ｄ）が所定の比率をなすように変更させることができる。ここで、前記所定の比率は、アンテナアレイ素子２３５を構成する放射素子のビーム位相値が線形性をなすように構成されなければならず、例えば、所定の比率は１：３であることが好ましい。すなわち、可変スイッチパネル５４０は、回動中心点を基準として所定の角度回動しながら一側伝送線路２３２ａおよび他側伝送線路２３２ｂの全体長さを変化させながら位相差を実現することができる。

【0103】

一方、本発明の一実施例によるフルアナログ位相シフタ５００において、アンテナ素子基板２３１に形成されたパターン形状は、上述したような弧形状に限定されるものではない。

【0104】

すなわち、図１８を参照すれば、フルアナログ位相シフタ５００において、可変スイッチパネル５４０は、アンテナ素子基板２３１の前面から上下方向にスライドムービングされるスライダタイプで備えられて、スライド移動距離による位相差を実現することも可能である。

【0105】

この場合、アンテナ素子基板２３１の前面に印刷形成された前記パターン形状は、下部可変回路２４８ａ’および上部可変回路２４８ｂ’を備えた凹凸形状に形成されることも可能である。ここで、下部可変回路２４８ａ’は、第１入力端２３４ａから第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃに分岐する前および第２入力端２３４ｂから第２出力端２３６ｂおよび第４出力端２３６ｄに分岐する前に形成されることが好ましく、上部可変回路２４８ｂ’は、それぞれの入力端２３４ａ、２３４ｂから分岐した後の第３出力端２３６ｃおよび第４出力端２３６ｄを連結する伝送線路部位に形成されることが好ましい。

【0106】

このように、２個の可変スイッチパネル５４０が、図１６に示されるように、垂直方向にスライドされるスライダタイプで備えられた場合には、２個のアンテナ素子基板２３１にパターン印刷された第１断電地点２４７ａおよび第２断電地点２４７ｂを含む伝送線路ともが相互対称であることを前提とする時、同時に同じ方向にスライドされるように備えられることが好ましい。

【0107】

一方、図１３および図１４を参照すれば、位相遷移駆動モータ５１０は、単位ＲＦフィルタボディ２１１の前後厚さ部に相当する空間として隣接する単位ＲＦフィルタボディ２１１の間の空間に上下方向の回転軸を構築するように配置される。

【0108】

位相遷移駆動モータ５１０の回転軸には、外周面に雄ねじ山が形成され、回転軸方向に所定の長さ延びたスクリュー棒５１５が備えられる。

【0109】

ここで、位相シフタ５００は、スクリュー棒５１５が上下方向に貫通する棒貫通部５１９ａが形成されかつ、棒貫通部５１９ａにはスクリュー棒５１５の雄ねじ山と締結される雌ねじ山（図示せず）が形成され、スクリュー棒５１５の回転方向に応じて上下方向にムービングされる上下ムービングブロック５１９と、上下ムービングブロック５１９の上下移動をガイドするブロックガイド部５１７とをさらに含むことができる。

【0110】

一方、位相シフタ５００は、ブロックガイド部５１７が固定されるように、メインボード１２０などが設けられたアンテナハウジング部１１０の内部に左右水平に配置された水平ブラケット部５６０をさらに含むことができる。

【0111】

水平ブラケット部５６０は、図１０に示されるように、アンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓの中間部分に左右水平方向に長く固定されて、位相シフタ５００の安定的な駆動動作が可能に支持する役割を果たす。

【0112】

より詳しくは、アンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓには、複数の単位ＲＦフィルタボディ２１１それぞれをアンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓに強固に固定させるための３個の固定ブリッジバー１１７が備えられる。

【0113】

３個の固定ブリッジバー１１７は、アンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓの上端部位、下端部位および中間部位にそれぞれ内部空間１１０Ｓの内側面から前方に所定の距離離隔するようにブリッジ形態で固定される。

【0114】

水平ブラケット部５６０は、３個の固定ブリッジバー１１７の中間部位に構築された少なくとも１つの固定ブリッジバー１１７の前面に固定設置されるか、中間部位に構築された固定ブリッジバー１１７を代替する概念で設けられる。本発明の一実施例では、図１０～図１２に示されるように、水平ブラケット部５６０が上述したアンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓの中間部位に備えられた固定ブリッジバー１１７を代替するもので実現されたのである。そのため、前記中間部位に備えられた固定ブリッジバー１１７と水平ブラケット部５６０は、同一の構成を指すと解釈することが好ましい。

【0115】

すなわち、図１０～図１２に示されるように、少なくとも１つの固定ブリッジバー１１７は、アンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓの上端部位、下端部位および中間部位にそれぞれ左右に水平に延長形成され、水平ブラケット部５６０は、少なくとも１つの固定ブリッジバー１１７のいずれか１つを代替するようにアンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓに固定されかつ、中間部位に形成された固定ブリッジバー１１７を代替するように固定される。

【0116】

しかし、必ずしも水平ブラケット部５６０がアンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓの中間部位に備えられた固定ブリッジバー１１７を代替すべきではなく、上述したように、中間部位に備えられた固定ブリッジバー１１７を介在して固定されてもよい。

【0117】

ここで、アンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓの中間部位に備えられて、水平ブラケット部５６０の固定を媒介する固定ブリッジバー１１７または固定ブリッジバー１１７自体を代替する水平ブラケット部５６０は、単位ＲＦフィルタボディ２１１の２個が上下垂直方向（Ｖ－方向）に配列されると仮定する時、２個の単位ＲＦフィルタボディ２１１の上下方向の間の空間に備えられる。これは、前記間の空間で水平マウンティングバー５２０が左右水平を維持しながら単位ＲＦフィルタボディ２１１と干渉されず、上下方向にムービングされるようにするためである。

【0118】

一方、図１１および図１２に示されるように、固定ブリッジバー１１７または固定ブリッジバー１１７を代替する水平ブラケット部５６０には、単位ＲＦフィルタボディ２１１との固定スクリュー２１５によるスクリュー組立のための複数のスクリュー締結孔１１８が形成される。

【0119】

ここで、単位ＲＦフィルタボディ２１１の上端部および／または下端部には、図１２に示されるように、固定スクリュー２１５が貫通するスクリュー締結溝２１４が形成されたスクリューマウンティング部２１３が備えられ、固定スクリュー２１５をそれぞれスクリューマウンティング部２１３のスクリュー締結溝２１４および水平ブラケット部５６０または固定ブリッジバー１１７のスクリュー締結孔１１８を介して単位ＲＦフィルタボディ２１１を強固に固定させることができる。

【0120】

一方、水平ブラケット部５６０には、図１５Ａおよび図１５Ｂに示されるように、軸貫通ホール５１３ｈが上下方向に貫通して形成されたモータ設置ブラケット５１３を介在して位相遷移駆動モータ５１０が設けられる。すなわち、位相遷移駆動モータ５１０は、アンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓ上に固定タイプで備えられた水平ブラケット部５６０にモータ設置ブラケット５１３を介在して強固に固定されることにより、スクリュー棒５１５がアンテナハウジング部１１０の内部空間１１０Ｓでその場回転が可能になる。

【0121】

一方、図面に示さないが、位相遷移駆動モータ５１０は、隣接する複数の単位ＲＦフィルタボディ２１１の外側部に備えられた別の構造物（例えば、位相遷移駆動モータ５１０が挿入設置可能な支持ホール形態の構造物を含む）に固定設置される。

【0122】

位相遷移駆動モータ５１０の回転軸に連結されたスクリュー棒５１５は、モータ設置ブラケット５１３の軸貫通ホール５１３ｈおよびブロックガイド部５１７に上下方向に貫通して形成されたガイドホール５１７ｈに挿入された後、上下ムービングブロック５１９の棒貫通部５１９ａの雌ねじ山に締結される。

【0123】

水平マウンティングバー５２０は、上下ムービングブロック５１９の前端部に形成されたフック部５１９ｂによって上下ムービングブロック５１９の前方にフック結合され、上下ムービングブロック５１９がブロックガイド部５１７の内部で上下方向にムービングされる時、水平マウンティングバー５２０の両端が一側に偏らず、全体的に上下ムービングされる。

【0124】

一方、水平ブラケット部５６０の両端部には、それぞれアンテナハウジング部１１０の左側内側壁および右側内側壁に固定される左側支持パネル５６５ａおよび右側支持パネル５６５ｂが備えられる。

【0125】

これとともに、水平マウンティングバー５２０の両端部には、水平ブラケット部５６０の左側支持パネル５６５ａおよび右側支持パネル５６５ｂに回転支持されるベアリングホイール５２５ａ、５２５ｂがそれぞれ備えられる。

【0126】

左側ベアリングホイール５２５ａと右側ベアリングホイール５２５ｂは、それぞれ水平マウンティングバー５２０の両端部の背面に結合される左側ベアリングハウジング５２７ａおよび右側ベアリングハウジング５２７ｂに回転可能に設けられ、水平ブラケット部５６０の左側支持パネル５６５ａと右側支持パネル５６５ｂに回転支持されることにより、水平マウンティングバー５２０の上下ムービングを円滑に補助する役割を果たす。

【0127】

一方、垂直マウンティングバー５３０は、単位ＲＦフィルタボディ２１１の個数に対応して備えられる。例えば、図１１を参照すれば、単位ＲＦフィルタボディ２１１がメインボード１２０の前面上側および前面下側にそれぞれ左右に４個ずつ８個配列されて、計１６Ｔ１６Ｒ（１６ ｆｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ａｎｄ １６ ｆｏｒ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ）の送受信経路を備えた場合、垂直マウンティングバー５３０は、前記８個の単位ＲＦフィルタボディ２１１それぞれの個数に対応する個数で備えられる。

【0128】

水平マウンティングバー５２０の前面には、垂直マウンティングバー５３０の一端および他端のいずれか１つ（本発明の実施例では、「一端」と定義する）とヒンジ結合されるための複数のヒンジ結合突起５２１が前方に突出して形成される。垂直マウンティングバー５３０の一端には、水平マウンティングバー５２０のヒンジ結合突起５２１それぞれにヒンジ結合されるヒンジ結合ホール５３１が形成される。

【0129】

一方、可変スイッチパネル５４０は、略円形のパネル形態に形成されるものであって、円周の一部が一側に突出した形状に形成される。円周の一部が突出したロテータタイプの可変スイッチパネル５４０の突出部位には、垂直マウンティングバー５３０の一端および他端の他の１つ（本発明の実施例では、「他端」と定義する）に前方に折曲されるように一体に形成されたヒンジピン５３３が貫通してヒンジ結合されるヒンジ挿入ホール５４５が形成される。

【0130】

垂直マウンティングバー５３０のヒンジピン５３３は、アンテナ素子基板２３１および単位ＲＦフィルタボディ２１１の前面に形成されたリフレクタパネル２１９を貫通して可変スイッチパネル５４０のヒンジ挿入ホール５４５にヒンジ結合される。

【0131】

一方、リフレクタパネル２１９およびアンテナ素子基板２３１には、垂直マウンティングバー５３０のヒンジピン５３３の円弧移動を案内する弧状のガイドスリット２３１ｃが形成される。

【0132】

ここで、アンテナ素子基板２３１には、上述した２個の可変回路（内部可変回路２４８ａおよび外部可変回路２４８ｂ）の前面において可変スイッチパネル５４０が回動中心点に固定されて回動可能に可変スイッチパネル５４０の中心部が連結される回動ホール２３１ａが形成される。

【0133】

可変スイッチパネル５４０の中心部には固定ホール５４３または固定ホール５４３を含むスクリューボス５４４が備えられ、図示しない固定スクリューがアンテナ素子基板２３１に形成された回動ホール２３１ａを貫通して、単位ＲＦフィルタボディ２１１のリフレクタパネル２１９の前面に形成されたスクリュー締結ホール（図示せず）に締結される動作で可変スイッチパネル５４０を回動可能に固定することができる。

【0134】

しかし、必ずしも可変スイッチパネル５４０の固定構造が上述した実施例によって限定されるものではなく、図示しないが、可変スイッチパネル５４０の中心部は、ヒンジ形態で備えられ、アンテナ素子基板２３１に形成された回動ホール２３１ａを貫通して、単位ＲＦフィルタボディ２１１のリフレクタパネル２１９の前面に可変スイッチパネル５４０の中心部が連結できるように備えられたヒンジ連結部２１９ａに連結される。

【0135】

一方、アンテナ素子基板２３１には、可変スイッチパネル５４０を前方からカバーリングするロテータカバー５５０が結合される４個のカバー結合ホール２３１ｂが形成される。４個のカバー結合ホール２３１ｂには、ロテータカバー５５０の各角部分の背面から後方に突出して形成された４個の結合リブ（図面符号不表記）がそれぞれ挿入されて結合されて、可変スイッチパネル５４０をカバーリングしながらも可変スイッチパネル５４０の突出部位が２個の結合リブの間に突出することにより、ガイドスリット２３１ｃの範囲内で回動可能にする役割を果たすことができる。

【0136】

これとともに、位相シフタ５００は、可変スイッチパネル５４０とロテータカバー５５０との間には、図６に示されるように、可変スイッチパネル５４０をアンテナ素子基板２３１側に弾性支持する弾性部材５７０をさらに含むことができる。

【0137】

弾性部材５７０は、可変スイッチパネル５４０の背面部に形成された第１通電パターン端子５４７ａおよび第２通電パターン端子５４７ｂをアンテナ素子基板２３１の第１断電地点２４７ａおよび第２断電地点２４７ｂに十分に密着するように弾性力を付加することにより、接点を持続的に維持させる役割を果たすことができる。

【0138】

このような弾性部材５７０は、可変スイッチパネル５４０に対して均一な弾性力を付加すればいかなる構成でも採用可能であるが、本発明の一実施例では、弾性部材５７０が板スプリングで備えられたことに限定する。

【0139】

上記のように構成される本発明の一実施例によるアンテナ装置１００において、位相シフタ５００は、特に、可変スイッチパネル５４０がアンテナ素子基板２３１の前面とアレイアンテナ素子２３５の背面との間の離隔空間で回動するように備えられ、比較的空間を多く占める位相遷移駆動モータ５１０、水平マウンティングバー５２０および垂直マウンティングバー５３０とこれらを結合させるための各種構成（水平ブラケット部５６０など）を複数の単位ＲＦフィルタボディ２１１の間の既存の空間に効率的に設けることにより、空間活用性を向上させるという利点を提供する。

【0140】

一方、アンテナ素子基板２３１にパターン印刷された可変回路（下部可変回路２４８ａ’および上部可変回路２４８ｂ’）は、図１８に示されるように、凹凸形状に形成されることも可能である。

【0141】

すなわち、第１入力端２３４ａおよび第２入力端２３４ｂから直線形状に伝送ラインが下側に延びかつ、第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃに分岐する前および第２出力端２３６ｂおよび第４出力端２３６ｄに分岐する前の一部の地点で第１断電地点２４７ａを有するとともに、分岐した後、第１入力端２３４ａおよび第２入力端２３４ｂの上側に直線形状に伝送ラインが延びかつ、分岐した後の第３出力端２３６ｃおよび第４出力端２３６ｄの一部の地点で第２断電地点２４７ｂを有するようにアンテナ素子基板２３１にパターン印刷される。

【0142】

ここで、可変スイッチパネル５４０に対応する構成（図示せず）の前面には、第１通電パターン端子５４７ａおよび第２通電パターン端子５４７ｂが前記第１断電地点２４７ａおよび第２断電地点２４７ｂに接点となって、上述したように、１：３の長さ比率を有するように形成される。この場合、可変スイッチパネル５４０の代替構成は、アンテナ素子基板２３１の前面から上下方向にスライドムービングされるように備えられることにより、ムービング距離による位相差を実現することができる。

【0143】

図１９は、本発明の一実施例によるアンテナ装置の位相シフタを用いたＲＦ段で行われる位相変換の様子の原理を説明するための回路図および位相差図である。

【0144】

「背景技術」の項目においてすでにＲＦ段で伝送線路の長さを変化させる場合にも、Ｍｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ（鏡対称）構造の実現のためには、４個のアレイアンテナ素子２３５の少なくとも２個のアレイアンテナ素子２３５に給電される信号の位相は、Ｄｉｇｉｔａｌ段でのサポート（Ｓｕｐｐｏｒｔ）作業を必要とすることを説明した。

【0145】

しかし、上述したように構成される本発明の一実施例によるフルアナログ位相シフタ５００によれば、図１７に示されるように、１つのＴＲｘモジュール（メインボード１２０または増幅素子部２２０にそれぞれ実装された送受信素子を意味する）から入力された給電信号は、各入力端から２個の出力端に分岐する前の第１断電地点２４７ａおよび分岐した後の第２断電地点２４７ｂで 可変スイッチパネル５４０の第１通電パターン端子５４７ａおよび第２通電パターン端子５４７ｂによって一側伝送線路２３２ａおよび他側伝送線路２３２ｂの長さが所定の比率に可変するように回動するように備えられることにより、Ｄｉｇｉｔａｌ段でのサポート作業を必要としないという長所を有する。

【0146】

すなわち、図１６および図１９に示されるように、第１入力端２３４ａから第１出力端２３６ａおよび第３出力端２３６ｃに分岐する前の第１断電地点２４７ａおよび第２入力端２３４ｂから第２出力端２３６ｂおよび第４出力端２３６ｄに分岐する前の第１断電地点２４７ａは、可変スイッチパネル５４０の第１通電パターン端子５４７ａによって一側伝送線路２３２ａおよび他側伝送線路２３２ｂの物理的な長さを変化させて位相を△Φおよび－△Φだけ可変して所望の位相遷移値を実現し、第１入力端２３４ａから第３出力端２３６ｃに分岐した後の第２断電地点２４７ｂおよび第３入力端から第４出力端２３６ｄに分岐した後の第２断電地点２４７ｂは、可変スイッチパネル５４０の第２通電パターン端子５４７ｂによって他側伝送線路２３２ｂの物理的な長さを変化させて位相を２△Φおよび－２△Φだけ可変して所望の位相遷移値を実現することができる。

【0147】

この場合、同一位相面を基準として４個のアレイアンテナ素子２３５に対する位相遷移値は、線形位相分布をなすことが可能で、最も効率的なビームフォーミング性能を有するＭｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ構造を実現することができる。

【0148】

より詳しくは、２個のアンテナ素子基板２３１を上下垂直方向に並んで配置する時、垂直方向上側のアンテナ素子基板２３１に備えられた第１出力端２３６ａおよび第２出力端２３６ｂの間を第１ビーム出力部、第３出力端２３６ｃおよび第４出力端２３６ｄの間を第２ビーム出力部と定義し、同じく、垂直方向下側のアンテナ素子基板２３１に備えられた第１出力端２３６ａおよび第２出力端２３６ｂの間を第３ビーム出力部、第３出力端２３６ｃおよび第４出力端２３６ｄの間を第４ビーム出力部と定義することができる。

【0149】

この時、２個の可変スイッチパネル５４０の同時稼働によって、第２ビーム出力部および第３ビーム出力部は、伝送線路の長さを基準同一位相面に対してそれぞれ±△Φだけシフトし、第１ビーム出力部および第４ビーム出力部は、伝送線路の長さを基準同一位相面に対してそれぞれ±△３Φだけシフトする長さに変更させることができる。

【0150】

このために、例えば、２個の可変スイッチパネル５４０がロテータタイプで備えられた場合には、２個のアンテナ素子基板２３１にパターン印刷した第１断電地点２４７ａおよび第２断電地点２４７ｂが同一であることを前提とする時、相互反対方向に回動するように備えられることが好ましい。

【0151】

このように、本発明の一実施例によるフルアナログ位相シフタ５００およびこれを含むアンテナ装置１００によれば、Ｄｉｇｉｔａｌ段での位相差を補正するためのＯｆｆ－ｓｅｔ補正（すなわち、サポート作業）の必要なしに、ＴＲｘモジュールから信号が入力されると、第１断電地点２４７ａおよび第２断電地点２４７ｂを可変スイッチパネル５４０の第１通電パターン端子５４７ａおよび第２通電パターン端子５４７ｂの各接点による伝送線路の物理的な長さ変化により一直線形態の線形位相分布をなすことが可能で、最も効率的なビームフォーミング性能が可能なＭｉｒｒｏｒ Ｓｙｍｍｅｔｒｙ構造を実現できるという利点を有する。

【0152】

以上、本発明の一実施例によるアンテナ装置を、添付した図面を参照して詳細に説明した。しかし、本発明の実施例が必ずしも上述した実施例によって限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者による多様な変形および均等な範囲での実施が可能であることは言うまでもない。そのため、本発明の真の権利範囲は後述する特許請求の範囲によって定められる。

【産業上の利用可能性】

【0153】

本発明は、ＲＦ段にフルアナログ位相シフタを備え、既存のＲＦモジュールの配置設計の変更がないことはもちろん、別の設置空間の設計を必要とせず、選択的に全体伝送線路の長さを変換させて所望の位相遷移値を確保できるフルアナログ位相シフタおよびこれを含むアンテナ装置を提供する。

【符号の説明】

【0154】

１００：アンテナ装置、１１０：アンテナハウジング部
１２０：メインボード、１３０：ＰＳＵボード部
１４０：サージ基板部、２００：ＲＦモジュール
２１０：ＲＦフィルタ、２１１：単位ＲＦフィルタボディ
２２０：増幅素子部、２３０：放射素子モジュール
２３１：アンテナ素子基板、２３１ａ：回動ホール
２３１ｂ：カバー結合ホール、 ２３１ｃ：ガイドスリット
２３２ａ：一側伝送線路、２３２ｂ：他側伝送線路
２３３：給電フィードベース、２３４ａ：第１入力端
２３４ｂ：第２入力端、２３５：アレイアンテナ素子
２３６ａ：第１出力端、２３６ｂ：第２出力端
２３６ｃ：第３出力端、２３６ｄ：第４出力端
２４７ａ：第１断電地点、２４７ｂ：第２断電地点
３００：レドームパネル、４００：外側装着部材
５００：位相シフタ、５１０：位相遷移駆動モータ
５２０：水平マウンティングバー、５３０：垂直マウンティングバー
５４０：可変スイッチパネル、５４７ａ：第１通電パターン端子
５４７ｂ：第２通電パターン端子、５５０：ロテータカバー
５６０：水平ブラケット部、５７０：弾性部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【国際調査報告】