[go: up one dir, main page]

KR102121591B1 - A compensating method of an antenna array and an electronic device including the method - Google Patents

A compensating method of an antenna array and an electronic device including the method Download PDF

Info

Publication number
KR102121591B1
KR102121591B1 KR1020190059555A KR20190059555A KR102121591B1 KR 102121591 B1 KR102121591 B1 KR 102121591B1 KR 1020190059555 A KR1020190059555 A KR 1020190059555A KR 20190059555 A KR20190059555 A KR 20190059555A KR 102121591 B1 KR102121591 B1 KR 102121591B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna element
phase
antenna
antenna array
attenuation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020190059555A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이한림
동현준
이철웅
김예본
박기범
Original Assignee
중앙대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 중앙대학교 산학협력단 filed Critical 중앙대학교 산학협력단
Priority to KR1020190059555A priority Critical patent/KR102121591B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102121591B1 publication Critical patent/KR102121591B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명은 복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이의 각 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 스위치 및 상기 스위치를 제어하여 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트를 선택하고, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 상기 제2 안테나 엘리먼트의 위상과 180° 차이가 나도록 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하며, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값을 확인하고, 상기 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도에 기반하여 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 보정하는 제어부를 포함하는 전자 장치를 제공한다.The present invention selects a first antenna element and a second antenna element by controlling at least one switch and the switch electrically connected to each antenna element of the antenna array including a plurality of antenna elements, and the first antenna element Adjust the phase of the first antenna element so that the phase is 180° different from the phase of the second antenna element, and adjust the phase or attenuation of the first antenna element to adjust the gain value of the beam emitted from the antenna array. It provides an electronic device including a control unit that checks and corrects the phase or attenuation of the first antenna element based on the phase or attenuation of the first antenna element that has a minimum gain value of the beam.

Description

안테나 어레이 보정 방법 및 이를 포함하는 전자 장치{A compensating method of an antenna array and an electronic device including the method}A compensating method of an antenna array and an electronic device including the method

본 발명은 복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이에서 각 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 보정하는 방법 및 장치를 제공한다.The present invention provides a method and apparatus for correcting the phase or attenuation of each antenna element in an antenna array including a plurality of antenna elements.

차세대 통신 시스템에서는 이용되는 주파수 영역이 높아짐에 따라 안테나의 물리적 크기가 감소할 수 있으며, 이와 같은 추세에 따라 복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In a next-generation communication system, as the frequency domain used increases, the physical size of the antenna may decrease, and according to this trend, research on an antenna array including a plurality of antenna elements is actively being conducted.

한편, 안테나 어레이를 구성하는 각 안테나 엘리먼트의 위상 및 진폭을 조절함으로써 안테나 어레이는 빔포밍을 수행할 수 있다. 고주파수 대역에 이용되는 차세대 통신 시스템에서 빔포밍 기법은 안테나 어레이의 게인값 및 커버리지를 확보할 수 있는 필수적인 기법으로 이용될 수 있다.On the other hand, by adjusting the phase and amplitude of each antenna element constituting the antenna array, the antenna array can perform beamforming. In a next generation communication system used in a high frequency band, a beamforming technique may be used as an essential technique for securing gain and coverage of an antenna array.

(KR) 등록특허 제 10-1007220 호(KR) Registered Patent No. 10-1007220

안테나 어레이가 앞서 언급한 빔포밍 기법을 이용하여 빔을 형성하기 위해서는 안테나 어레이를 구성하는 각 안테나 엘리먼트의 위상 및 진폭을 사용자가 정확하게 제어할 수 있어야 한다. 안테나 어레이의 정확한 제어를 위해서는 안테나 엘리먼트간의 위상 차이와 진폭 차이를 안 필요가 있다. 왜냐하면, 동일한 성능의 안테나 엘리먼트를 안테나 어레이에 배치한다고 하더라도, 제작 과정에서 발생하는 다양한 변수 또는 안테나 엘리먼트의 배치 위치에 따라 안테나 엘리먼트의 위상 또는 진폭이 다를 수 있기 때문이다.In order for the antenna array to form a beam using the aforementioned beamforming technique, the user must be able to accurately control the phase and amplitude of each antenna element constituting the antenna array. For accurate control of the antenna array, it is necessary to know the phase difference and the amplitude difference between the antenna elements. This is because even if antenna elements having the same performance are disposed in the antenna array, the phase or amplitude of the antenna elements may be different according to various variables generated in the manufacturing process or the location of the antenna elements.

따라서 앞서 언급한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 안테나 어레이를 구성하는 각 안테나 엘리먼트간의 위상 차이 및 진폭 차이를 정확하게 파악하는 장치 및 방법을 제공함으로써 사용자가 원하는 방향으로 빔을 형성할 수 있는 안테나 어레이를 제공하고자 한다.Therefore, in order to solve the aforementioned problems, the present invention provides an antenna array capable of forming a beam in a desired direction by providing an apparatus and method for accurately grasping the phase difference and amplitude difference between each antenna element constituting the antenna array. Want to provide.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by a person skilled in the art from the following description.

본 발명은 복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이의 각 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 스위치 및 상기 스위치를 제어하여 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트를 선택하고, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 상기 제2 안테나 엘리먼트의 위상과 180° 차이가 나도록 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하며, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값을 확인하고, 상기 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도에 기반하여 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 보정하는 제어부를 포함하는 전자 장치를 제공한다.The present invention selects a first antenna element and a second antenna element by controlling at least one switch and the switch electrically connected to each antenna element of the antenna array including a plurality of antenna elements, and the first antenna element Adjust the phase of the first antenna element so that the phase is 180° different from the phase of the second antenna element, and adjust the phase or attenuation of the first antenna element to adjust the gain value of the beam emitted from the antenna array. It provides an electronic device including a control unit that checks and corrects the phase or attenuation of the first antenna element based on the phase or attenuation of the first antenna element that has a minimum gain value of the beam.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 결정하고, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 상기 확인된 위상값으로 고정하고 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the control unit determines the phase value of the first antenna element to adjust the phase of the first antenna element to minimize the gain value of the beam emitted from the antenna array, and the first antenna element It is possible to determine the attenuation degree of the first antenna element in which the gain value of the beam radiated from the antenna array is minimized by fixing the phase of to the identified phase value and adjusting the attenuation degree of the first antenna element.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값과 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하기 위한 게인값이 최소가 되는 상기 안테나 어레이의 빔은 상기 안테나 어레이의 중심으로 방사되는 빔일 수 있다.According to an embodiment, the beam of the antenna array in which the phase value of the first antenna element and the gain value for determining the attenuation degree of the first antenna element are minimum may be a beam radiated to the center of the antenna array. .

일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값과 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하기 위한 게인값이 최소가 되는 상기 안테나 어레이의 빔의 방사각도는 0°일 수 있다.According to an embodiment, the radiation angle of the beam of the antenna array in which the phase value of the first antenna element and the gain value for determining the attenuation degree of the first antenna element is minimum may be 0°.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 상향 조정하고, 상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 하향 조정하며, 상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 하향 조정하기 이전의 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상으로 결정할 수 있다.According to an embodiment, the control unit adjusts the phase of the first antenna element upward and adjusts the phase of the first antenna element downward when the gain value of the center beam of the antenna array increases, and the antenna array When the gain value of the center beam increases, the phase value of the first antenna element before the downward adjustment may be determined as the phase of the first antenna element.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기를 상향 조정하고, 상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기를 하향 조정하며, 상기 안테나 어레에의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 하향 조정하기 이전의 상기 제1 안테나 엘리먼트 감쇠기의 감쇠도로 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도로 결정할 수 있다.According to an embodiment, the control unit adjusts the attenuator of the first antenna element upward and adjusts the attenuator of the first antenna element downward when the gain value of the center beam of the antenna array increases, and the antenna array When the gain value of the center beam of E increases, the attenuation of the first antenna element attenuator before the down-adjustment may be determined as the attenuation of the first antenna element.

일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 스위치는 상기 안테나 어레이에 배치되는 각 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되는 제1 스위치부, 상기 제1 스위치부의 출력과 전기적으로 연결되어 상기 제1 스위치부에 연결된 복수개의 안테나 엘리먼트 중에서 두 개의 안테나 엘리먼트만 선택할 수 있도록 형성된 제2 스위치부 및 상기 제2 스위치부의 출력과 전기적으로 연결되어 상기 제2 스위치부의 출력을 합하는 컴바이너(combiner)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the at least one switch is a first switch portion electrically connected to each antenna element disposed in the antenna array, a plurality of electrically connected to the output of the first switch portion connected to the first switch portion A second switch unit formed to select only two antenna elements among the antenna elements and a combiner electrically connected to the output of the second switch unit and summing the outputs of the second switch unit may be included.

일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 안테나 어레이를 통해 방사되는 빔의 특성이 표시되는 모니터를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the electronic device may further include a monitor displaying characteristics of a beam radiated through the antenna array.

본 발명은 복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이에서 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트를 선택하는 단계, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 상기 제2 안테나 엘리먼트의 위상과 180° 차이가 나도록 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하는 단계, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값을 확인하는 단계 및 상기 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도에 기반하여 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 보정하는 단계를 포함하는 안테나 어레이 보정 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of selecting a first antenna element and a second antenna element from an antenna array including a plurality of antenna elements, the phase so that the phase of the first antenna element is 180° different from the phase of the second antenna element. Adjusting the phase of one antenna element, adjusting the phase or attenuation of the first antenna element to check the gain value of the beam radiated from the antenna array, and the first where the gain value of the beam is minimum A method of calibrating an antenna array, comprising correcting the phase or attenuation of the first antenna element based on the phase or attenuation of the antenna element.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 결정하는 단계 및 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 상기 확인된 위상값으로 고정하고 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the phase of the first antenna element is determined by adjusting a phase of the first antenna element to determine a phase value of the first antenna element in which a gain value of a beam emitted from the antenna array is minimum and a phase of the first antenna element And determining the attenuation degree of the first antenna element in which the gain value of the beam emitted from the antenna array is minimized by fixing the identified phase value and adjusting the attenuation degree of the first antenna element. Can be.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값과 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하기 위한 게인값이 최소가 되는 상기 안테나 어레이의 빔은 상기 안테나 어레이의 중심으로 방사되는 빔일 수 있다.According to an embodiment, the beam of the antenna array in which the phase value of the first antenna element and the gain value for determining the attenuation degree of the first antenna element are minimum may be a beam radiated to the center of the antenna array. .

일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값과 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하기 위한 게인값이 최소가 되는 상기 안테나 어레이의 빔의 방사각도는 0°일 수 있다.According to an embodiment, the radiation angle of the beam of the antenna array in which the phase value of the first antenna element and the gain value for determining the attenuation degree of the first antenna element is minimum may be 0°.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 결정하는 단계는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 상향 조정하는 단계, 상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 하향 조정하는 단계 및 상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 하향 조정하기 이전의 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the step of determining the phase value of the first antenna element may include adjusting the phase of the first antenna element upward, when the gain value of the center beam of the antenna array increases, the first antenna Adjusting the phase of the element downward and determining a phase value of the first antenna element as the phase of the first antenna element when the gain value of the center beam of the antenna array increases. It can contain.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하는 단계는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기를 상향 조정하는 단계, 상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기를 하향 조정하는 단계 및 상기 안테나 어레에의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 하향 조정하기 이전의 상기 제1 안테나 엘리먼트 감쇠기의 감쇠도로 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment, determining the attenuation degree of the first antenna element may include adjusting the attenuator of the first antenna element upward, and when the gain value of the center beam of the antenna array increases, the first antenna Adjusting the attenuator of the element downward and determining the attenuation of the first antenna element as the attenuation of the first antenna element attenuator prior to the down-adjustment when the gain value of the center beam in the antenna array increases. It may include.

본 발명에서 개시하고 있는 일 실시예에 따르면, 안테나 어레이를 구성하는 각 안테나 엘리먼트 간의 위상 오차 또는 진폭 오차를 고려하여 안테나 어레이를 제어할 수 있게 됨으로써 사용자가 정확하게 원하는 방향으로 안테나 빔을 형성할 수 있다.According to an embodiment disclosed in the present invention, the antenna array can be controlled in consideration of a phase error or an amplitude error between each antenna element constituting the antenna array, so that the user can accurately form the antenna beam in a desired direction. .

또한 본 발명에서 개시하고 있는 일 실시예에 따르면, 안테나 엘리먼트의 위상 조정에 의해 변화되는 안테나 어레이의 진폭 변화가 종래 기술에 비해 커질 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시하고 있는 일 실시예에 따를 경우, 종래 기술보다 안테나 어레이의 보정 정확도가 향상될 수 있다.In addition, according to one embodiment disclosed in the present invention, the amplitude change of the antenna array changed by the phase adjustment of the antenna element may be greater than in the prior art. That is, according to one embodiment disclosed in the present invention, the correction accuracy of the antenna array can be improved than the prior art.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어레이의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 안테나 엘리먼트의 위상과 제2 안테나 엘리먼트 위상이 180° 차이 나는 경우, 안테나 어레이를 통해 방사되는 빔의 게인값을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어레이 보정 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 엘리먼트의 위상값 보정 방법에 대한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 엘리먼트의 감쇠도 보정 방법에 대한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어레이 보정 방법의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 회로를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 장치를 나타낸 도면이다.
1 is a view showing the structure of an antenna array according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a gain value of a beam radiated through an antenna array when the phase of the first antenna element and the phase of the second antenna element are 180° different according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of an antenna array calibration method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a method for correcting a phase value of an antenna element according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a method for correcting attenuation of an antenna element according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph for explaining the effect of the antenna array calibration method according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating the structure of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a switch circuit according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a measuring device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and/or includes a combination of a plurality of related description items or any one of a plurality of related description items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is said to be "connected" to or "connected" to another component, it should be understood that other components may be directly connected or connected to the other component, but may exist in the middle. something to do. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a part includes a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어레이의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of an antenna array according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따르면, 안테나 어레이(100)는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(101, 102)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 고주파수 대역이 이용되는 차세대 이동 통신 시스템에서는 안테나의 물리적 크기가 감소함에 따라 복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이의 이용이 증가할 수 있다.According to an embodiment, the antenna array 100 may include at least one antenna element 101 or 102. According to various embodiments, in a next-generation mobile communication system in which a high frequency band is used, as the physical size of an antenna decreases, use of an antenna array including a plurality of antenna elements may increase.

일 실시예에 따르면, 차세대 이동 통신 시스템에서는 안테나 어레이를 이용하여 빔포밍을 수행할 수 있으며, 빔포밍을 통해 고주파수 대역에서도 안테나 어레이의 적절한 게인값 및 커버리지를 확보할 수 있다.According to an embodiment, in the next-generation mobile communication system, beamforming may be performed using an antenna array, and proper gain and coverage of the antenna array may be secured even in a high frequency band through beamforming.

일 실시예에 따르면 안테나 어레이(100)를 구성하는 각각의 안테나 엘리먼트(101, 102)는 각 안테나 엘리먼트(101, 102)와 전기적으로 연결된 제어부를 통해 특정한 위상을 가지는 전파를 방사할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 각 안테나 엘리먼트(101, 102)에서 방사되는 전파를 통해 안테나 어레이(100)는 특정한 방사각도를 가지는 빔을 형성할 수 있다.According to an embodiment, each antenna element 101 and 102 constituting the antenna array 100 may emit radio waves having a specific phase through a control unit electrically connected to each antenna element 101 and 102. According to various embodiments, the antenna array 100 may form a beam having a specific radiation angle through radio waves emitted from each antenna element 101 or 102.

일 실시예에 따르면, 하나의 안테나 어레이(100)에는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트가 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 도시한 바와 같이 안테나 어레이(100)에는 16개의 안테나 엘리먼트가 4열*4행 형태로 배치될 수 있다.According to an embodiment, one antenna array 100 may include at least one antenna element. For example, as illustrated in FIG. 1, 16 antenna elements may be arranged in the form of 4 columns*4 rows in the antenna array 100.

일 실시예에 따르면, 각 안테나 엘리먼트간의 이격거리는 안테나 어레이를 통해 방사되는 빔의 파장에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어 제1 안테나 엘리먼트(101)와 제2 안테나 엘리먼트(102)간의 이격거리는 λ/2 (λ: 빔의 파장)가 될 수 있다.
According to an embodiment, the separation distance between each antenna element may be determined based on the wavelength of the beam emitted through the antenna array. For example, the separation distance between the first antenna element 101 and the second antenna element 102 may be λ/2 (λ: wavelength of the beam).

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 안테나 엘리먼트의 위상과 제2 안테나 엘리먼트 위상이 180° 차이 나는 경우, 안테나 어레이를 통해 방사되는 빔의 게인값을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing a gain value of a beam radiated through an antenna array when the phase of the first antenna element and the phase of the second antenna element are 180° different according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따르면, 안테나 어레이를 구성하는 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트 간의 위상 차이가 180°가 되도록 안테나 어레이를 제어하는 경우, 도 2에서 도시한 바와 같이 안테나 어레이의 0° 방향으로 방사되는 빔의 게인값은 0에 가까운 값을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 안테나 어레이가 패치형 안테나인 경우 도 2에서 0° 방향의 의미는 패치형 안테나의 수평면과 수직하는 방향일 수 있다. 즉, 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트 간의 위상 차이가 180°가 되는 경우, 안테나 어레이의 중심방향에서 방사되는 빔의 게인값은 0에 가까운 값을 가질 수 있다.According to an embodiment, when the antenna array is controlled so that the phase difference between the first antenna element and the second antenna element constituting the antenna array is 180°, radiation is performed in the 0° direction of the antenna array as illustrated in FIG. 2. The gain value of the beam to be may have a value close to zero. According to various embodiments, when the antenna array is a patch type antenna, the meaning of the 0° direction in FIG. 2 may be a direction perpendicular to a horizontal plane of the patch type antenna. That is, when the phase difference between the first antenna element and the second antenna element becomes 180°, the gain value of the beam radiated from the center direction of the antenna array may have a value close to zero.

일 실시예에 따르면, 안테나 어레이를 구성하는 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트간의 이격거리가 λ/2 (λ: 안테나 어레이를 통해 방사되는 빔의 파장)이고, 제1 안테나 엘리먼트의 위상과 제2 안테나 엘리먼트의 위상이 180 °인 경우, 안테나 어레이의 중심에는 빔이 형성되지 않을 수 있다. 즉, 안테나 어레이의 중심이 Null이 발생할 수 있다.According to one embodiment, the separation distance between the first antenna element and the second antenna element constituting the antenna array is λ/2 (λ: wavelength of the beam radiated through the antenna array), and the phase and the first antenna element 2 If the phase of the antenna element is 180 °, a beam may not be formed at the center of the antenna array. That is, null may occur in the center of the antenna array.

본 발명에서는 앞서 언급한 현상을 기본 원리로 하여 안테나 어레이를 구성하는 각 안테나 엘리먼트의 위상 또는 진폭을 보정하는 방법을 제공하고자 한다. 이하에서는 본 발명에 따른 안테나 어레이의 보정 방법에 대해 보다 자세히 살펴보도록 한다.
In the present invention, to provide a method for correcting the phase or amplitude of each antenna element constituting the antenna array on the basis of the aforementioned phenomenon as a basic principle. Hereinafter, a method of calibrating the antenna array according to the present invention will be described in more detail.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어레이 보정 방법에 대한 흐름도이다.3 is a flowchart of an antenna array calibration method according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따르면, 310 동작을 통해 복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이에서 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트를 선택할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트는 안테나 어레이 내에 배치되는 복수개의 안테나 엘리먼트 중에서 근접한 위치에 배치된 안테나 엘리먼트 일 수 있다. 앞서 설명한 도 1의 도면을 인용하여 안테나 어레이(100)가 16개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 경우, 101 구성이 제1 안테나 엘리먼트가 될 수 있으며, 101 구성과 인접하여 101 구성의 오른쪽에 배치된 안테나 엘리먼트가 제2 안테나 엘리먼트가 될 수 있다.According to an embodiment, the first antenna element and the second antenna element may be selected from an antenna array including a plurality of antenna elements through operation 310. According to various embodiments, the first antenna element and the second antenna element may be antenna elements disposed at adjacent positions among a plurality of antenna elements disposed in the antenna array. Referring to the drawings of FIG. 1 described above, when the antenna array 100 includes 16 antenna elements, the 101 configuration may be the first antenna element, and the antenna element disposed to the right of the 101 configuration adjacent to the 101 configuration May be the second antenna element.

일 실시예에 따르면, 320 동작을 통해 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 상기 제2 안테나 엘리먼트의 위상과 180° 차이가 나도록 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정할 수 있다. 도 2에서 설명한 현상을 본 발명에 적용시키기 위해서는 안테나 엘리먼트간의 위상차이를 180°가 되도록 조정하여야 하는바, 본 발명에서는 320 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정할 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트의 위상과 제2 안테나 엘리먼트의 위상 차이가 180°가 되도록 조정하는 방법은 다양한 방법이 존재할 수 있으나, 하나의 안테나 엘리먼트(예를 들어 제2 안테나 엘리먼트)는 기준 안테나 엘리먼트로 위상값을 고정하고, 다른 하나의 안테나 엘리먼트(예를 들어 제1 안테나 엘리먼트)의 위상값만을 조정하여 안테나 엘리먼트간의 위상 차이를 조정하는 방법이 가장 바람직할 수 있다.According to an embodiment, the phase of the first antenna element may be adjusted so that the phase of the first antenna element is 180° different from the phase of the second antenna element through operation 320. In order to apply the phenomenon described in FIG. 2 to the present invention, the phase difference between antenna elements must be adjusted to be 180°. In the present invention, the phase of the first antenna element may be adjusted through operation 320. There may be various methods for adjusting the phase difference between the phase of the first antenna element and the phase of the second antenna element to be 180°, but one antenna element (for example, the second antenna element) has a phase value as a reference antenna element. It may be most preferable to fix and adjust the phase difference between antenna elements by adjusting only the phase value of another antenna element (for example, the first antenna element).

일 실시예에 따르면, 330 동작을 통해 안테나 어레이의 Null 위치에 기반하여 안테나 엘리먼트 위상을 결정할 수 있다. 앞선 설명한 원리를 인용할 경우, 320 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트의 위상 차이가 180°로 조정되면 안테나 어레이의 정중심(즉, 빔 방사각도가 0°인 지점)에는 빔이 형성되지 않거나 매우 낮은 게인값을 가지는 빔(이하에서는 최소게인빔이라 칭한다.)이 형성됨을 예상할 수 있다. According to an embodiment, the antenna element phase may be determined based on the null position of the antenna array through operation 330. When citing the principle described above, when the phase difference between the first antenna element and the second antenna element is adjusted to 180° through operation 320, a beam is placed at the center of the antenna array (ie, the point where the beam emission angle is 0°). It can be expected that a beam that is not formed or has a very low gain value (hereinafter referred to as a minimum gain beam) is formed.

그러나, 실제 안테나 어레이에서는 정교하게 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트간의 위상 차이를 조정한다고 하더라도 하드웨어에서 발생하는 오차 또는 기타 다양한 요인에 의해 최소게인빔이 안테나 어레이의 정중심에 형성되지 않을 수 있다. 예를 들어 320 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트간의 위상 차이를 180°로 조정한다고 하더라도, 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이의 +7°방향으로 최소게인빔이 형성될 수 있다.However, in the actual antenna array, even if the phase difference between the first antenna element and the second antenna element is precisely adjusted, the minimum gain beam may not be formed at the center of the antenna array due to errors or other various factors occurring in hardware. . For example, although the phase difference between the first antenna element and the second antenna element is adjusted to 180° through operation 320, the minimum gain beam in the +7° direction of the antenna array including the first antenna element and the second antenna element It can be formed.

따라서, 본 발명에서는 이와 같은 오차를 보상하기 위해 330 동작을 통해 안테나 어레의 최소게인빔이 안테나 어레이의 0° 방향으로 형성되는 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 결정할 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 결정하는 방법은 다양한 방법이 있을 수 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 도 4에 대한 설명으로 후술한다.Accordingly, in the present invention, in order to compensate for such an error, the phase of the first antenna element in which the minimum gain beam of the antenna array is formed in the 0° direction of the antenna array may be determined through operation 330. There may be various methods for determining the phase of the first antenna element, and a more detailed description thereof will be described later with reference to FIG. 4.

일 실시예에 따르면, 340 동작을 통해 안테나 어레이의 Null 크기에 기반하여 안테나 엘리먼트 감쇠도를 결정할 수 있다. 앞선 설명한 원리를 인용할 경우, 320 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트의 위상 차이가 180°로 조정되면 안테나 어레이의 정중심(즉, 빔 방사각도가 0°인 지점)에는 빔이 형성되지 않거나 최소게인빔이 형성됨을 예상할 수 있다. According to an embodiment, the antenna element attenuation may be determined based on the null size of the antenna array through operation 340. When citing the principle described above, when the phase difference between the first antenna element and the second antenna element is adjusted to 180° through operation 320, a beam is placed at the center of the antenna array (ie, the point where the beam emission angle is 0°). It can be expected that no formation or minimal gain beam is formed.

그러나, 실제 안테나 어레이에서는 정교하게 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트간의 위상 차이를 조정한다고 하더라도 하드웨어에서 발생하는 오차 또는 기타 다양한 요인에 의해 안테나 어레이의 정중심에 최소게인빔이 안테나 어레이의 정중심에 형성되지 않을 수 있다. 예를 들어 320 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트간의 위상 차이를 180°로 조정한다고 하더라도, 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이의 -4°방향으로 최소게인빔이 형성될 수 있다.However, in the actual antenna array, even if the phase difference between the first antenna element and the second antenna element is finely adjusted, the minimum gain beam at the center of the antenna array due to errors or other various factors occurring in the hardware is the center of the antenna array. It may not be formed. For example, even if the phase difference between the first antenna element and the second antenna element is adjusted to 180° through operation 320, the minimum gain beam in the -4° direction of the antenna array including the first antenna element and the second antenna element It can be formed.

따라서, 본 발명에서는 이와 같은 오차를 보상하기 위해 340 동작을 통해 안테나 어레의 최소게인빔이 안테나 어레이의 0° 방향으로 형성되는 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정할 수 있다. 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하는 방법은 다양한 방법이 있을 수 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 설명은 도 5에 대한 설명으로 후술한다.Therefore, in the present invention, in order to compensate for such an error, the attenuation degree of the first antenna element in which the minimum gain beam of the antenna array is formed in the 0° direction of the antenna array may be determined through operation 340. There may be various methods for determining the attenuation of the first antenna element, and a more detailed description thereof will be described later with reference to FIG. 5.

한편, 도 3에서는 330 동작과 340 동작이 순차적으로 수행될 수 있음을 개시하였으나, 330 동작과 340 동작이 수행되는 순서는 바뀔 수 있으며, 어느 하나의 동작이 생략될 수도 있다. 따라서 본 발명의 권리범위가 도 3에서 도시하고 있는 흐름도에 국한되어서는 안 될 것이다.Meanwhile, in FIG. 3, operations 330 and 340 may be sequentially performed, but the order in which operations 330 and 340 are performed may be changed, and any one operation may be omitted. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the flowchart illustrated in FIG. 3.

일 실시예에 따르면, 350 동작을 통해 결정된 안테나 엘리먼트의 위상과 결정된 안테나 엘리먼트의 감쇠도에 기반하여 안테나 어레이 보정을 수행할 수 있다. 앞선 예를 인용하면, 최소게인빔이 안테나 어레이 0° 방향으로 형성되는 제1 안테나 엘리먼트의 위상과 감쇠도에 기반하여 제1 안테나 엘리먼트의 보상값을 결정할 수 있다. 예를 들어 320 동작에서 결정된 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 180°이며 감쇠도가 5dB이고, 330 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 172°로 결정되고 340 동작을 통해 감쇠도가 7dB로 결정되었다면, 350 동작에서 제1 안테나 엘리먼트의 위상은 -8°만큼 보정되고 감소되는 +2dB만큼 보정될 수 있다.
According to an embodiment, the antenna array correction may be performed based on the phase of the antenna element determined through operation 350 and the determined attenuation of the antenna element. Referring to the previous example, the compensation value of the first antenna element may be determined based on the phase and attenuation of the first antenna element in which the minimum gain beam is formed in the 0° direction of the antenna array. For example, if the phase of the first antenna element determined in operation 320 is 180°, the attenuation is 5dB, the phase of the first antenna element is determined to 172° through operation 330, and the attenuation is determined to 7dB through operation 340. , In operation 350, the phase of the first antenna element may be corrected by -8° and reduced by +2dB.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 엘리먼트의 위상값 보정 방법에 대한 흐름도이다. 즉, 도 4의 흐름도는 도 3의 330 동작을 구체화한 흐름도이다.4 is a flowchart of a method for correcting a phase value of an antenna element according to an embodiment of the present invention. That is, the flowchart of FIG. 4 is a flowchart embodying operation 330 of FIG. 3.

일 실시예에 따르면, 410 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 상향 조정될 수 있다. 예를 들어 도 3의 320 동작에서 결정된 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 150°인 경우, 제1 안테나 엘리먼트 위상이 150°부터 1° 간격으로 상향 조정될 수 있다.According to an embodiment, the phase of the first antenna element may be adjusted upward through operation 410. For example, when the phase of the first antenna element determined in operation 320 of FIG. 3 is 150°, the phase of the first antenna element may be adjusted upward from 150° to 1° intervals.

일 실시예에 따르면, 420 동작을 통해 안테나 어레이의 Null 크기가 증가하는지 여부를 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 420 동작에서 Null 크기는 앞서 설명한 안테나 어레이의 0° 방향으로 형성되는 빔의 게인값 크기가 될 수 있다.According to an embodiment, it may be determined whether the null size of the antenna array increases through operation 420. According to various embodiments, in operation 420, the null size may be a gain value of a beam formed in the 0° direction of the antenna array described above.

일 실시예에 따르면, 420 동작에서 Null 크기가 감소하는 경우, 안테나 어레이의 최소게인빔의 위치가 안테나 어레이의 0° 방향이 아니라고 볼 수 있다. 따라서, 도 4의 420 동작에서 개시하고 있는 바와 같이 제1 안테나 엘리먼트의 위상 상향 조정에 따라 Null 크기가 지속적으로 감소한다면, 410 동작으로 복귀하여 지속적으로 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 상향 조정하는 것이 바람직할 수 있다.According to an embodiment, when the null size decreases in operation 420, it can be seen that the position of the minimum gain beam of the antenna array is not in the 0° direction of the antenna array. Therefore, as shown in operation 420 of FIG. 4, if the null size continuously decreases according to the phase upward adjustment of the first antenna element, it is preferable to return to operation 410 and continuously adjust the phase of the first antenna element upward. can do.

반면, 420 동작에서 Null 크기가 증가하는 경우, 410 동작을 통해 위상을 상향 조정하기 이전의 제1 안테나 엘리먼트 위상 값에 따른 안테나 어레이의 최소게인빔의 위치가 안테나 어레이의 0° 방향에 가깝다고 판단할 수 있다. 따라서 420 동작에서 Null 크기가 증가한다면, 410 동작에 따른 제1 안테나 엘리먼트 위상 상향 조정 동작을 정지할 수 있다.On the other hand, when the null size increases in operation 420, it is determined that the position of the minimum gain beam of the antenna array according to the phase value of the first antenna element before the phase is upwardly adjusted through operation 410 is close to the 0° direction of the antenna array. Can be. Accordingly, if the null size increases in operation 420, the phase up adjustment operation of the first antenna element according to operation 410 may be stopped.

일 실시예에 따르면, 430 동작을 통해 상향 조정하기 이전 위상의 제1 안테나 엘리먼트 위상에서 위상을 하향 조정할 수 있다. 예를 들어 상향 조정하기 이전 위상의 제1 안테나 엘리먼트 위상이 160°인 경우, 제1 안테나 엘리먼트 위상이 160°부터 1° 간격으로 하향 조정될 수 있다.According to an embodiment, the phase may be adjusted downward in the phase of the first antenna element of the phase before the upward adjustment through operation 430. For example, when the phase of the first antenna element of the phase before the upward adjustment is 160°, the phase of the first antenna element may be adjusted downward at an interval of 160° to 1°.

일 실시예에 따르면, 440 동작을 통해 안테나 어레이의 Null 크기가 감소하는지 여부를 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 440 동작에서 Null 크기는 앞서 설명한 안테나 어레이의 0° 방향으로 형성되는 빔의 게인값 크기가 될 수 있다.According to an embodiment, it may be determined whether the null size of the antenna array is reduced through operation 440. According to various embodiments, in operation 440, the null size may be a gain value of a beam formed in the 0° direction of the antenna array described above.

일 실시예에 따르면, 440 동작에서 Null 크기가 감소하는 경우, 안테나 어레이의 최소게인빔의 위치가 안테나 어레이의 0° 방향이 아니라고 볼 수 있다. 따라서, 도 4의 440 동작에서 개시하고 있는 바와 같이 제1 안테나 엘리먼트의 위상 하향 조정에 따라 Null 크기가 지속적으로 감소한다면, 450 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 하향 조정하는 것이 바람직할 수 있다.According to an embodiment, when the null size decreases in operation 440, it can be seen that the position of the minimum gain beam of the antenna array is not in the 0° direction of the antenna array. Accordingly, as shown in operation 440 of FIG. 4, if the null size continuously decreases according to the phase down-adjustment of the first antenna element, it may be desirable to down-adjust the phase of the first antenna element through operation 450. .

반면, 440 동작에서 Null 크기가 증가하는 경우, 위상을 하향 조정하기 이전의 제1 안테나 엘리먼트 위상 값에 따른 안테나 어레이의 최소게인빔의 위치가 안테나 어레이의 0° 방향에 가깝다고 판단할 수 있다. 따라서 440 동작에서 Null 크기가 증가한다면, 460 동작을 통해 하향 조정하기 이전 위상의 제1 안테나 엘리먼트의 위상으로 제1 안테나 엘리먼트 위상을 결정할 수 있다.On the other hand, when the null size increases in operation 440, it may be determined that the position of the minimum gain beam of the antenna array according to the phase value of the first antenna element before adjusting the phase down is close to the 0° direction of the antenna array. Therefore, if the null size increases in operation 440, the phase of the first antenna element may be determined as the phase of the first antenna element in the phase prior to downward adjustment through operation 460.

한편, 도 4에서 도시하고 있는 흐름도는 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 도 4에서 도시하고 있는 흐름도에 국한되어서는 안 될 것이다. 예를 들어 안테나 엘리먼트 위상 상향 조정과 관련된 동작(410, 420 동작)과 안테나 엘리먼트 위상 하향 조정과 관련된 동작(430, 440, 450, 460)은 선택적으로 수행될 수 있으며, 동작 순서의 우선순위가 변경될 수 있다.
Meanwhile, the flowchart illustrated in FIG. 4 is only an embodiment of the present invention, and the scope of the present invention should not be limited to the flowchart illustrated in FIG. 4. For example, the operations related to the antenna element phase up adjustment (operations 410 and 420) and the operations related to the antenna element phase down adjustment (430, 440, 450, 460) may be selectively performed, and the priority of the operation sequence may be changed. Can be.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 엘리먼트의 감쇠도 보정 방법에 대한 흐름도이다. 즉, 도 5의 흐름도는 도 3의 340 동작을 구체화한 흐름도이다.5 is a flowchart of a method for correcting attenuation of an antenna element according to an embodiment of the present invention. That is, the flowchart of FIG. 5 is a flowchart embodying operation 340 of FIG. 3.

일 실시예에 따르면, 510 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기가 상향 조정될 수 있다. 예를 들어 도 3의 340 동작에서 결정된 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도가 5dB인 경우, 제1 안테나 엘리먼트 감쇠도가 5dB 부터 0.1 dB 간격으로 상향 조정될 수 있다.According to an embodiment, the attenuator of the first antenna element may be adjusted upward through operation 510. For example, when the attenuation of the first antenna element determined in operation 340 of FIG. 3 is 5 dB, the attenuation of the first antenna element may be adjusted upward from 5 dB to 0.1 dB.

일 실시예에 따르면, 520 동작을 통해 안테나 어레이의 Null 크기가 증가하는지 여부를 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 520 동작에서 Null 크기는 앞서 설명한 안테나 어레이의 0° 방향으로 형성되는 빔의 게인값 크기가 될 수 있다.According to an embodiment, it may be determined whether the null size of the antenna array increases through operation 520. According to various embodiments, in operation 520, a null size may be a gain value of a beam formed in the 0° direction of the antenna array described above.

일 실시예에 따르면, 520 동작에서 Null 크기가 감소하는 경우, 안테나 어레이의 최소게인빔의 위치가 안테나 어레이의 0° 방향이 아니라고 볼 수 있다. 따라서, 510 동작에서 개시하고 있는 바와 같이 제1 안테나 엘리먼트 감쇠기 상향 조정에 따라 Null 크기가 지속적으로 감소한다면, 510 동작으로 복귀하여 지속적으로 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기를 상향 조정하는 것이 바람직할 수 있다.According to an embodiment, when the null size decreases in operation 520, it can be seen that the position of the minimum gain beam of the antenna array is not in the 0° direction of the antenna array. Accordingly, if the null size continuously decreases according to the upward adjustment of the first antenna element attenuator as disclosed in operation 510, it may be desirable to return to operation 510 and continuously adjust the attenuator of the first antenna element.

반면, 520 동작에서 Null 크기가 증가하는 경우, 510 동작을 통해 감쇠기를 상향 조정하기 이전의 제1 안테나 엘리먼트 감쇠도에 따른 안테나 어레이의 최소게인빔의 위치가 안테나 어레이의 0° 방향에 가깝다고 판단할 수 있다. 따라서 520 동작에서 Null 크기가 증가한다면, 510 동작에 따른 제1 안테나 엘리먼트 감쇠기 상향 조정 동작을 정지할 수 있다.On the other hand, when the null size increases in operation 520, it is determined that the position of the minimum gain beam of the antenna array according to the attenuation degree of the first antenna element before the upward adjustment of the attenuator through operation 510 is close to the 0° direction of the antenna array. Can be. Therefore, if the null size increases in operation 520, the first antenna element attenuator upward adjustment operation according to operation 510 may be stopped.

일 실시예에 따르면, 530 동작을 통해 상향 조정하기 이전 감쇠기의 제1 안테나 엘리먼트 감쇠도에서 감쇠기를 하향 조정할 수 있다. 예를 들어 상향 조정하기 이전 위상의 제1 안테나 엘리먼트 감쇠도가 5.3dB 인 경우, 제1 안테나 엘리먼트 감쇠도가 5.3 dB부터 -0.1dB 간격으로 하향 조정될 수 있다.According to an embodiment, the attenuator may be adjusted downward in the attenuation diagram of the first antenna element of the attenuator prior to upward adjustment through operation 530. For example, if the attenuation of the first antenna element of the phase before the upward adjustment is 5.3 dB, the attenuation of the first antenna element may be adjusted downward from 5.3 dB to -0.1 dB.

일 실시예에 따르면, 540 동작을 통해 안테나 어레이의 Null 크기가 감소하는지 여부를 확인할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 540 동작에서 Null 크기는 앞서 설명한 안테나 어레이의 0° 방향으로 형성되는 빔의 게인값 크기가 될 수 있다.According to an embodiment, it may be determined whether the null size of the antenna array is reduced through operation 540. According to various embodiments, in operation 540, the null size may be a gain value of a beam formed in the 0° direction of the antenna array described above.

일 실시예에 따르면, 540 동작에서 Null 크기가 감소하는 경우, 안테나 어레이의 최소게인빔의 위치가 안테나 어레이의 0° 방향이 아니라고 볼 수 있다. 따라서, 도 5의 540 동작에서 개시하고 있는 바와 같이 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기 하향 조정에 따라 Null 크기가 지속적으로 감소한다면, 550 동작을 통해 제1 안테나 엘리먼트 감쇠기를 하향 조정하는 것이 바람직할 수 있다.According to an embodiment, when the null size decreases in operation 540, it can be seen that the position of the minimum gain beam of the antenna array is not in the 0° direction of the antenna array. Accordingly, as shown in operation 540 of FIG. 5, if the null size continuously decreases according to the downward adjustment of the attenuator of the first antenna element, it may be desirable to downwardly adjust the first antenna element attenuator through operation 550.

반면, 540 동작에서 Null 크기가 증가하는 경우, 감쇠기을 하향 조정하기 이전의 제1 안테나 엘리먼트 감쇠도에 따른 안테나 어레이의 최소게인빔의 위치가 안테나 어레이의 0° 방향에 가깝다고 판단할 수 있다. 따라서 540 동작에서 Null 크기가 증가한다면, 560 동작을 통해 하향 조정하기 이전 감쇠기의 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도로 제1 안테나 엘리먼트 감쇠도를 결정할 수 있다.On the other hand, when the null size increases in operation 540, it may be determined that the position of the minimum gain beam of the antenna array according to the attenuation degree of the first antenna element before adjusting the attenuator downward is close to the 0° direction of the antenna array. Accordingly, if the null size increases in operation 540, the attenuation degree of the first antenna element may be determined by the attenuation of the first antenna element of the attenuator prior to downward adjustment through operation 560.

한편, 도 5에서 도시하고 있는 흐름도는 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위가 도 5에서 도시하고 있는 흐름도에 국한되어서는 안 될 것이다. 예를 들어 안테나 엘리먼트 감쇠기 상향 조정과 관련된 동작(510, 520 동작)과 안테나 엘리먼트 감쇠기 하향 조정과 관련된 동작(530, 540, 550, 560)은 선택적으로 수행될 수 있으며, 동작 순서의 우선순위가 변경될 수 있다.
Meanwhile, the flowchart illustrated in FIG. 5 is only an embodiment of the present invention, and the scope of the present invention should not be limited to the flowchart illustrated in FIG. 5. For example, operations related to antenna element attenuator up-adjustment (operations 510 and 520) and operations related to antenna element attenuator down-adjustment (530, 540, 550, 560) may be selectively performed, and the priority of the operation sequence may be changed. Can be.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 어레이 보정 방법의 효과를 설명하기 위한 그래프이다.6 is a graph for explaining the effect of the antenna array calibration method according to an embodiment of the present invention.

보다 구체적으로 도 6의 (a) 그래프는 종래기술에 따라 안테나 어레이를 구성하는 각 안테나 엘리먼트의 위상을 동일하게 적용한 후 안테나 어레이로부터 방사되는 최대게인빔의 게인값 차이를 나타내는 그래프이며, 도 6의 (b) 그래프는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 제2 안테나 엘리먼트의 위상과 180° 차이가 나도록 설정하는 경우 안테나 어레이로부터 방사되는 최소게인빔의 게인값 차이를 나타내는 그래프이다.More specifically, the graph (a) of FIG. 6 is a graph showing the difference in gain value of the maximum gain beam emitted from the antenna array after applying the same phase of each antenna element constituting the antenna array according to the prior art. (b) The graph is a graph showing the difference in gain value of the minimum gain beam emitted from the antenna array when the phase of the first antenna element is set to be 180° different from the phase of the second antenna element according to an embodiment of the present invention. to be.

(a) 그래프를 참조할 경우, 약 12 GHz의 주파수 대역에서 최대게인빔의 게인값 차이는 약 1.1dB가 됨을 확인할 수 있으며, (b) 그래프를 참조할 경우, 약 5.8 GHz 주파수 대역에서 최소게인빔의 게인값 차이는 약 20dB가 됨을 확인할 수 있다.(a) When referring to the graph, it can be seen that the difference in gain value of the maximum gain beam in the frequency band of about 12 GHz is about 1.1 dB, and (b) when referring to the graph, the minimum gain in the frequency band of about 5.8 GHz It can be seen that the difference in gain value of the beam is about 20 dB.

즉, 종래기술에 비해 본 발명에서 개시하고 있는 실시예에 따를 경우 안테나 어레이의 게인값 차이가 커질 수 있으며, 이에 따라 안테나 어레이의 위상 및 진폭 변화를 보다 손쉽게 감지할 수 있어 안테나 어레이의 보정 정밀도가 향상될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에서 개시하고 있는 실시예에 따를 경우, 최대게인빔의 게인값보다 낮은 값을 가지는 최소게인빔의 게인값을 이용해 안테나 어레이를 보정함으로써 안테나 어레이를 구성하는 능동회로의 포화영역을 고려하지 않아도 된다.
That is, according to the embodiment disclosed in the present invention compared to the prior art, the difference in gain value of the antenna array may be increased, and accordingly, the phase and amplitude changes of the antenna array can be more easily sensed, thereby correcting the accuracy of the antenna array. Can be improved. In addition, according to the embodiment disclosed in the present invention, the saturation region of the active circuit constituting the antenna array is corrected by correcting the antenna array using the gain value of the minimum gain beam having a value lower than the gain value of the maximum gain beam. There is no need to consider.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 구조를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating the structure of an electronic device according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따르면 전자 장치(700)는 복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이의 각 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 스위치(730) 및 상기 스위치(730)를 제어하여 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트를 선택하고, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 상기 제2 안테나 엘리먼트의 위상과 180° 차이가 나도록 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하며, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값을 확인하고, 상기 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도에 기반하여 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 보정하는 제어부(720)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 모니터(710)는 상기 제어부(720)와 전기적으로 열결되어 상기 안테나 어레이를 통해 방사되는 빔의 특성이 표시될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the electronic device 700 controls at least one switch 730 and the switch 730 that are electrically connected to each antenna element of the antenna array including a plurality of antenna elements, and the first antenna element. Select a second antenna element, adjust the phase of the first antenna element so that the phase of the first antenna element is 180° different from the phase of the second antenna element, and the phase or attenuation of the first antenna element Adjust to determine the gain value of the beam radiated from the antenna array, and to determine the phase or attenuation of the first antenna element based on the phase or attenuation degree of the first antenna element where the gain value of the beam is minimum. It may include a control unit 720 to correct. According to various embodiments, the monitor 710 may be electrically connected to the control unit 720 to display characteristics of a beam radiated through the antenna array.

일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(700)는 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치에 포함될 수 있다. 예를 들어 안테나 어레이가 기지국에 포함되는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 전자 장치(700)는 기지국에 포함될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(700)는 안테나 어레이를 포함하는 전자 장치와는 별물일 수 있다. 예를 들어, 안테나 어레이는 기지국에 포함되고, 상기 전자 장치(700)는 상기 기지국의 성능을 테스트 하기 위한 테스트 장치에 포함될 수 있다.According to an embodiment, the electronic device 700 may be included in an electronic device including an antenna array. For example, when the antenna array is included in the base station, the electronic device 700 according to an embodiment of the present invention may be included in the base station. According to various embodiments, the electronic device 700 may be separate from an electronic device including an antenna array. For example, an antenna array is included in a base station, and the electronic device 700 can be included in a test device for testing the performance of the base station.

한편, 도 7에서는 710 구성이 모니터인 경우를 도시하였으나, 경우에 따라 710 구성은 신호 생성기가 될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(700)가 스위치(730)를 통해 안테나 어레이로부터 신호를 수신하는 경우 710 구성은 모니터가 될 수 있으며, 전자 장치(700)가 스위치(730)를 통해 안테나 어레이로 신호(예를 들어 안테나 어레이의 테스트를 위한 테스트 신호)를 전송하는 경우 710 구성은 신호 생성기가 될 수 있다.
Meanwhile, FIG. 7 illustrates a case where the 710 configuration is a monitor, but in some cases, the 710 configuration may be a signal generator. For example, when the electronic device 700 receives a signal from the antenna array through the switch 730, the 710 configuration may be a monitor, and the electronic device 700 may signal the antenna array through the switch 730 ( For example, when transmitting a test signal for testing the antenna array), the 710 configuration may be a signal generator.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치 회로를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로 도 8에서 도시하고 있는 스위치 회로는 4*4 형태의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이에 대한 것이다.8 is a view showing a switch circuit according to an embodiment of the present invention. More specifically, the switch circuit illustrated in FIG. 8 is for an antenna array including 4*4 type antenna elements.

일 실시예에 따르면, 스위치는 안테나 어레이에 배치되는 각 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되는 제1 스위치부(860, 870, 880, 890), 상기 제1 스위치부(860, 870, 880, 890)의 출력과 전기적으로 연결되어 상기 제1 스위치부(860, 870, 880, 890)에 연결된 복수개의 안테나 엘리먼트 중에서 두 개의 안테나 엘리먼트만 선택할 수 있도록 형성된 제2 스위치부(830, 840, 850) 및 상기 제2 스위치부(830, 840, 850)의 출력과 전기적으로 연결되어 상기 제2 스위치부(830, 840, 850)의 출력을 합하는 컴바이너(combiner, 820)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 컴바이너(820)는 상기 도 7에서 도시한 바와 같이 모니터(800)와 전기적으로 연결되어 안테나 어레이의 빔 특성을 상기 모니터(800)로 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the switch includes a first switch unit 860, 870, 880, 890 electrically connected to each antenna element disposed in the antenna array, and a first switch unit 860, 870, 880, 890. A second switch unit 830, 840, 850 formed in such a way that only two antenna elements can be selected from among a plurality of antenna elements connected to the output and connected to the first switch units 860, 870, 880, 890 It may include a combiner (820) that is electrically connected to the output of the two switch units (830, 840, 850) to sum the output of the second switch unit (830, 840, 850). According to various embodiments, the combiner 820 may be electrically connected to the monitor 800 as illustrated in FIG. 7 to transmit beam characteristics of the antenna array to the monitor 800.

일 실시예에 따르면, S1-1은 4*4 형태의 안테나 어레이에서 첫 번째 행과 첫 번째 열에 배치되는 안테나 엘리먼트로부터 전송되는 신호를 의미할 수 있으며, S1-2는 첫 번째 행과 두 번째 열에 배치되는 안테나 엘리먼트로부터 전송되는 신호를 의미할 수 있다. 즉, 제1 스위치부를 구성하는 860 스위치는 입력으로 안테나 어레이의 제1열에 배치되는 4개의 신호(S1-1, S2-1, S3-1, S401)를 수신할 수 있다. 870, 880, 890 스위치도 860 스위치와 유사한 구성을 가지므로 870, 880, 890 스위치에 대한 설명은 860 스위치에 대한 설명으로 갈음한다.According to an embodiment, S1-1 may mean a signal transmitted from an antenna element arranged in a first row and a first column in a 4*4 type antenna array, and S1-2 is a first row and a second column. It may mean a signal transmitted from an antenna element. That is, the 860 switch constituting the first switch unit may receive four signals S1-1, S2-1, S3-1, and S401 arranged in the first column of the antenna array as inputs. Since the 870, 880, and 890 switches have a similar configuration to the 860 switches, the description of the 870, 880, and 890 switches is replaced with the description of the 860 switches.

일 실시예에 따르면, 제2 스위치부의 830 스위치는 스위칭을 통해 컴바이너(820)로 안테나 어레이의 제1 열, 제2 열 또는 제3 열에 배치되는 안테나 엘리먼트로부터 전송되는 신호를 전송할 수 있다. 동일한 방식으로 840 스위치는 스위칭을 통해 컴바이너(820)로 안테나 어레이의 제2열, 제3열 또는 제4 열에 배치되는 안테나 엘리먼트로부터 전송되는 신호를 전송할 수 있으며, 850 스위치는 제2 열 또는 제3 열에 배치되는 안테나 엘리먼트로부터 전송되는 신호를 830 스위치와 840 스위치에 전송할 수 있다.According to an embodiment, the 830 switch of the second switch unit may transmit a signal transmitted from the antenna element arranged in the first column, the second column, or the third column of the antenna array to the combiner 820 through switching. In the same way, the 840 switch can transmit a signal transmitted from the antenna element disposed in the second, third or fourth column of the antenna array to the combiner 820 through switching, and the 850 switch is the second column or Signals transmitted from the antenna elements arranged in the third column may be transmitted to the 830 switch and the 840 switch.

일 실시예에 따르면, 컴바이너(820)는 입력으로 인가되는 두 개의 신호를 합칠 수 있다. 앞선 예를 인용하면 컴바이너(820)로 입력되는 두 개 신호의 위상은 서로 180° 차이가 존재할 수 있으며, 상기 위상 차이로 인해 두 개의 신호가 합쳐진 신호에 기반한 빔의 중심에는 최소게인빔이 형성될 수 있다.According to an embodiment, the combiner 820 may combine two signals applied as inputs. Referring to the previous example, the phases of the two signals input to the combiner 820 may be 180° different from each other, and due to the phase difference, the minimum gain beam is located at the center of the beam based on the combined signal of the two signals. Can be formed.

예를 들어 컴바이너(820)를 통해 S2-2신호와 S3-4 신호를 합산하고자 하는 경우, 870 스위치는 출력이 S2-2 신호가 연결되도록 스위칭 할 수 있으며 890 스위치는 출력이 S3-4 신호와 연결되도록 스위칭 할 수 있다. 또한 S2-2 신호가 컴바이너로 인가되기 위해 850 스위치는 870 스위치와 연결된 입력 포트를 830 스위치와 연결된 출력포트와 연결할 수 있으며, 830 스위치는 850 스위치와 연결된 입력포트가 출력포트와 연결되도록 스위칭 할 수 있다. 더불어 840 스위치는 S3-4 신호를 컴바이너(820)로 공급하기 위해 890 스위치와 연결된 입력포트가 출력포트와 연결되도록 스위칭 할 수 있다.
For example, if the S2-2 signal and the S3-4 signal are to be summed through the combiner 820, the 870 switch can switch the output so that the S2-2 signal is connected, and the 890 switch has the output S3-4. It can be switched to be connected to a signal. In addition, in order for the S2-2 signal to be applied to the combiner, the 850 switch can connect the input port connected to the 870 switch to the output port connected to the 830 switch, and the 830 switch switches so that the input port connected to the 850 switch is connected to the output port. can do. In addition, the 840 switch can switch the input port connected to the 890 switch to be connected to the output port in order to supply the S3-4 signal to the combiner 820.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 장치를 나타낸 도면이다.9 is a view showing a measuring device according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따르면, 측정 장치가 신호를 수신하는 경우(즉 RX-path의 경우), 제1 스위치(940) 는 RX-path가 형성되도록 제1 스위치(940)를 스위칭 할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제1 스위치(940)를 통해 전송되는 신호(예를 들어 도 8에서 도시한 컴바이너에서 출력되는 신호를 의미할 수 있다.)는 전력 감지 장치(예를 들어 RF power detector, 950)로 전송될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전력 감지 장치(950)는 제1 스위치(940)를 통해 공급되는 무선주파수 신호의 전력을 감지 또는 측정할 수 있다. According to an embodiment, when the measurement device receives a signal (that is, in the case of RX-path), the first switch 940 may switch the first switch 940 such that an RX-path is formed. According to various embodiments, a signal transmitted through the first switch 940 (for example, may mean a signal output from the combiner illustrated in FIG. 8) is a power sensing device (eg, RF power detector, 950). According to various embodiments, the power sensing device 950 may sense or measure the power of the radio frequency signal supplied through the first switch 940.

일 실시예에 따르면, 모니터(960)는 상기 전력 감지 장치(950)로부터 신호를 수신하여 상기 전력 감지 장치(950)에 의해 감지 또는 측정되는 전력을 표시할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 사용자는 상기 모니터(960)에 표시되는 전력(앞선 예를 인용하면 최소게인값)에 기반하여 안테나 어레이를 구성하는 각 안테나 엘리먼트의 위상 및 진폭을 보정할 수 있다.According to an embodiment, the monitor 960 may receive a signal from the power sensing device 950 and display power sensed or measured by the power sensing device 950. According to various embodiments, the user may correct the phase and amplitude of each antenna element constituting the antenna array based on the power displayed on the monitor 960 (minimum gain value in the preceding example).

한편, 앞서 도 7에 대한 설명에서 언급한 바와 같이 측정 장치가 안테나 어레이로 테스트 신호를 전송할 필요가 있는 경우(즉, TX-path의 경우), 측정 장치는 신호 생성기(910)를 통해 안테나 어레이 테스트를 위한 신호를 생성할 수 있다. 신호 생성기(910)를 통해 생성된 신호는 버퍼(920)를 통해 제2 스위치(930)로 전송될 수 있으며, 상기 테스트 신호는 제2 스위치(930)의 스위칭 동작에 따라 선택적으로 제1 스위치(940)로 전송될 수 있다.
Meanwhile, as described in the description of FIG. 7 above, when the measurement device needs to transmit a test signal to the antenna array (ie, in the case of TX-path), the measurement device tests the antenna array through the signal generator 910 Can generate a signal for The signal generated through the signal generator 910 may be transmitted to the second switch 930 through the buffer 920, and the test signal may be selectively selected according to the switching operation of the second switch 930. 940).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical spirits within the equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (14)

복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이의 각 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 스위치; 및
상기 스위치를 제어하여 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트를 선택하고, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 상기 제2 안테나 엘리먼트의 위상과 180° 차이가 나도록 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하며, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값을 확인하고, 상기 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도에 기반하여 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 보정하는 제어부를 포함하는,
전자 장치.
At least one switch electrically connected to each antenna element of the antenna array including a plurality of antenna elements; And
Control the switch to select a first antenna element and a second antenna element, and adjust the phase of the first antenna element so that the phase of the first antenna element is 180° different from the phase of the second antenna element, Adjust the phase or attenuation of the first antenna element to check the gain value of the beam emitted from the antenna array, and based on the phase or attenuation of the first antenna element where the gain value of the beam is minimum. Comprising a control unit for correcting the phase or attenuation of the first antenna element,
Electronic devices.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 결정하고, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 상기 확인된 위상값으로 고정하고 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
According to claim 1,
The control unit adjusts the phase of the first antenna element to determine a phase value of the first antenna element that has a minimum gain value of a beam emitted from the antenna array, and determines the phase of the first antenna element to be checked. Characterized by determining the attenuation of the first antenna element, which is fixed at a phase value and adjusts the attenuation of the first antenna element, so that the gain value of the beam emitted from the antenna array becomes minimum
Electronic devices.
제2항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값과 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하기 위한 게인값이 최소가 되는 상기 안테나 어레이의 빔은 상기 안테나 어레이의 중심으로 방사되는 빔인 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
According to claim 2,
The beam of the antenna array in which the phase value of the first antenna element and the gain value for determining the attenuation degree of the first antenna element are minimum is a beam radiated to the center of the antenna array,
Electronic devices.
제2항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값과 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하기 위한 게인값이 최소가 되는 상기 안테나 어레이의 빔의 방사각도는 0°인 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
According to claim 2,
The radiation angle of the beam of the antenna array in which the phase value of the first antenna element and the gain value for determining the attenuation degree of the first antenna element is minimum is 0°,
Electronic devices.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 상향 조정하고, 상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 하향 조정하며, 상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 하향 조정하기 이전의 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상으로 결정하는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
According to claim 2,
The control unit adjusts the phase of the first antenna element upward and adjusts the phase of the first antenna element downward when the gain value of the center beam of the antenna array increases, and the gain value of the center beam of the antenna array If it increases, characterized in that to determine the phase value of the first antenna element prior to the down-adjustment as the phase of the first antenna element,
Electronic devices.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기를 상향 조정하고, 상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기를 하향 조정하며, 상기 안테나 어레에의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 하향 조정하기 이전의 상기 제1 안테나 엘리먼트 감쇠기의 감쇠도로 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도로 결정하는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
According to claim 2,
The controller adjusts the attenuator of the first antenna element upward and adjusts the attenuator of the first antenna element downward when the gain value of the center beam of the antenna array increases, and the gain of the center beam of the antenna array. When the value increases, characterized in that the attenuation of the first antenna element attenuator prior to the down-adjustment is determined as the attenuation of the first antenna element,
Electronic devices.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 스위치는
상기 안테나 어레이에 배치되는 각 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결되는 제1 스위치부;
상기 제1 스위치부의 출력과 전기적으로 연결되어 상기 제1 스위치부에 연결된 복수개의 안테나 엘리먼트 중에서 두 개의 안테나 엘리먼트만 선택할 수 있도록 형성된 제2 스위치부; 및
상기 제2 스위치부의 출력과 전기적으로 연결되어 상기 제2 스위치부의 출력을 합하는 컴바이너(combiner)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
전자 장치.
According to claim 1,
The at least one switch
A first switch unit electrically connected to each antenna element disposed in the antenna array;
A second switch unit electrically connected to the output of the first switch unit and configured to select only two antenna elements among a plurality of antenna elements connected to the first switch unit; And
Characterized in that it comprises a combiner (combiner) that is electrically connected to the output of the second switch unit to sum the output of the second switch unit,
Electronic devices.
제1항에 있어서,
상기 안테나 어레이를 통해 방사되는 빔의 특성이 표시되는 모니터를 더 포함하는,
전자 장치.
According to claim 1,
Further comprising a monitor for displaying the characteristics of the beam emitted through the antenna array,
Electronic devices.
복수개의 안테나 엘리먼트를 포함하는 안테나 어레이에서 제1 안테나 엘리먼트와 제2 안테나 엘리먼트를 선택하는 단계;
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상이 상기 제2 안테나 엘리먼트의 위상과 180° 차이가 나도록 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하는 단계;
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값을 확인하는 단계; 및
상기 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도에 기반하여 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상 또는 감쇠도를 보정하는 단계를 포함하는,
안테나 어레이 보정 방법.
Selecting a first antenna element and a second antenna element from an antenna array including a plurality of antenna elements;
Adjusting the phase of the first antenna element so that the phase of the first antenna element is 180° different from the phase of the second antenna element;
Adjusting the phase or attenuation of the first antenna element to check the gain value of the beam radiated from the antenna array; And
Comprising the step of correcting the phase or attenuation of the first antenna element based on the phase or attenuation of the first antenna element to the minimum gain value of the beam,
Antenna array calibration method.
제9항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 결정하는 단계; 및
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 상기 확인된 위상값으로 고정하고 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 조정하여 상기 안테나 어레이에서 방사되는 빔의 게인값이 최소가 되는 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하는 단계를 더 포함하는,
안테나 어레이 보정 방법.
The method of claim 9,
Determining a phase value of the first antenna element by adjusting a phase of the first antenna element to minimize a gain value of a beam emitted from the antenna array; And
The phase of the first antenna element is fixed to the identified phase value, and the attenuation degree of the first antenna element is adjusted to determine the attenuation degree of the first antenna element in which the gain value of the beam radiated from the antenna array is minimum. Further comprising the step of determining,
Antenna array calibration method.
제10항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값과 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하기 위한 게인값이 최소가 되는 상기 안테나 어레이의 빔은 상기 안테나 어레이의 중심으로 방사되는 빔인 것을 특징으로 하는,
안테나 어레이 보정 방법.
The method of claim 10,
The beam of the antenna array in which the phase value of the first antenna element and the gain value for determining the attenuation degree of the first antenna element are minimum is a beam radiated to the center of the antenna array,
Antenna array calibration method.
제10항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값과 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하기 위한 게인값이 최소가 되는 상기 안테나 어레이의 빔의 방사각도는 0°인 것을 특징으로 하는,
안테나 어레이 보정 방법.
The method of claim 10,
The radiation angle of the beam of the antenna array in which the phase value of the first antenna element and the gain value for determining the attenuation degree of the first antenna element is minimum is 0°,
Antenna array calibration method.
제10항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 결정하는 단계는,
상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 상향 조정하는 단계;
상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상을 하향 조정하는 단계; 및
상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 하향 조정하기 이전의 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상값을 상기 제1 안테나 엘리먼트의 위상으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
안테나 어레이 보정 방법.
The method of claim 10,
Determining the phase value of the first antenna element,
Adjusting a phase of the first antenna element upward;
Adjusting the phase of the first antenna element downward when the gain value of the center beam of the antenna array increases; And
And when the gain value of the center beam of the antenna array increases, determining a phase value of the first antenna element before the downward adjustment as the phase of the first antenna element.
Antenna array calibration method.
제10항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도를 결정하는 단계는,
상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기를 상향 조정하는 단계;
상기 안테나 어레이의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠기를 하향 조정하는 단계; 및
상기 안테나 어레에의 중심 빔의 게인값이 증가하는 경우, 상기 하향 조정하기 이전의 상기 제1 안테나 엘리먼트 감쇠기의 감쇠도로 상기 제1 안테나 엘리먼트의 감쇠도로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
안테나 어레이 보정 방법.
The method of claim 10,
Determining the degree of attenuation of the first antenna element,
Adjusting the attenuator of the first antenna element upward;
When the gain value of the center beam of the antenna array increases, adjusting the attenuator of the first antenna element downward; And
And when the gain value of the center beam in the antenna array increases, determining the attenuation of the first antenna element attenuator before the down-adjustment, and the attenuation of the first antenna element.
Antenna array calibration method.
KR1020190059555A 2019-05-21 2019-05-21 A compensating method of an antenna array and an electronic device including the method Active KR102121591B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190059555A KR102121591B1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 A compensating method of an antenna array and an electronic device including the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190059555A KR102121591B1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 A compensating method of an antenna array and an electronic device including the method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102121591B1 true KR102121591B1 (en) 2020-06-10

Family

ID=71087089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190059555A Active KR102121591B1 (en) 2019-05-21 2019-05-21 A compensating method of an antenna array and an electronic device including the method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102121591B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220033206A (en) 2020-09-09 2022-03-16 중앙대학교 산학협력단 onboard calibration circuit for antenna array and an antenna system including the calibration circuit
CN116106639A (en) * 2021-11-10 2023-05-12 财团法人工业技术研究院 Antenna array correction device and method thereof

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000244224A (en) * 1999-02-22 2000-09-08 Denso Corp Multi-beam antenna and antenna system
KR20010082084A (en) * 2000-02-10 2001-08-29 가네꼬 히사시 Adaptive antenna operable in accordance with different algorithms
JP3424659B2 (en) * 2000-06-02 2003-07-07 日本電気株式会社 Multi-beam receiver
KR20060063584A (en) * 2004-12-07 2006-06-12 한국전자통신연구원 Multiband Hybrid Antenna System
KR20080086714A (en) * 2007-03-23 2008-09-26 (주)하이게인안테나 Low altitude radar antenna
KR101007220B1 (en) 2010-09-09 2011-01-12 삼성탈레스 주식회사 Signal compensator for array antenna
JP2012222523A (en) * 2011-04-06 2012-11-12 Hitachi Chem Co Ltd Antenna scanning device and radio communication system using the same
KR20150129628A (en) * 2014-05-12 2015-11-20 삼성전자주식회사 Apparatus for radiating signal in transmitting device
JP2016208223A (en) * 2015-04-21 2016-12-08 株式会社日立産機システム Antenna device and positioning signal transmitter
KR20170134267A (en) * 2016-05-27 2017-12-06 쌍트르 나쇼날 데튜드 스파씨알르 (쎄 엔 어 에스) Adaptive antenna assembly for improving precision of a gnss receiver in a perturbated environment
WO2018119153A2 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Intel Corporation Wireless communication technology, apparatuses, and methods

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000244224A (en) * 1999-02-22 2000-09-08 Denso Corp Multi-beam antenna and antenna system
KR20010082084A (en) * 2000-02-10 2001-08-29 가네꼬 히사시 Adaptive antenna operable in accordance with different algorithms
JP3424659B2 (en) * 2000-06-02 2003-07-07 日本電気株式会社 Multi-beam receiver
KR20060063584A (en) * 2004-12-07 2006-06-12 한국전자통신연구원 Multiband Hybrid Antenna System
KR20080086714A (en) * 2007-03-23 2008-09-26 (주)하이게인안테나 Low altitude radar antenna
KR101007220B1 (en) 2010-09-09 2011-01-12 삼성탈레스 주식회사 Signal compensator for array antenna
JP2012222523A (en) * 2011-04-06 2012-11-12 Hitachi Chem Co Ltd Antenna scanning device and radio communication system using the same
KR20150129628A (en) * 2014-05-12 2015-11-20 삼성전자주식회사 Apparatus for radiating signal in transmitting device
JP2016208223A (en) * 2015-04-21 2016-12-08 株式会社日立産機システム Antenna device and positioning signal transmitter
KR20170134267A (en) * 2016-05-27 2017-12-06 쌍트르 나쇼날 데튜드 스파씨알르 (쎄 엔 어 에스) Adaptive antenna assembly for improving precision of a gnss receiver in a perturbated environment
WO2018119153A2 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Intel Corporation Wireless communication technology, apparatuses, and methods
KR20190089955A (en) * 2016-12-21 2019-07-31 인텔 코포레이션 Wireless communication technology, apparatus and method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220033206A (en) 2020-09-09 2022-03-16 중앙대학교 산학협력단 onboard calibration circuit for antenna array and an antenna system including the calibration circuit
KR102413451B1 (en) * 2020-09-09 2022-06-27 중앙대학교 산학협력단 onboard calibration circuit for antenna array and an antenna system including the calibration circuit
CN116106639A (en) * 2021-11-10 2023-05-12 财团法人工业技术研究院 Antenna array correction device and method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12095171B2 (en) Antenna array calibration systems and methods
KR101543242B1 (en) Phased array antenna having integral calibration network and method for measuring calibration ratio thereof
US9188618B2 (en) System for simulating electromagnetic environments including a network of a plurality of probes
US9979496B2 (en) System and method for calibration and monitoring of an anechoic boundary array RF environment simulator
US9360549B1 (en) Methods and apparatus for a self-calibrated signal injection setup for in-field receive phased array calibration system
US10355740B2 (en) Array antenna device and calibration method therefor
US10917228B2 (en) Phase adjustment control device, array antenna device, antenna measuring device, and method for adjusting phase of phased array antenna
US10382148B2 (en) System and method for calibration, monitoring and control of an anechoic boundary array RF environment simulator
KR102121591B1 (en) A compensating method of an antenna array and an electronic device including the method
US9288131B2 (en) Signal combining apparatus
US20230275347A1 (en) Beamformer rfic calibration method therefor
KR102479054B1 (en) Array antenna system, calibration method and apparatus for thereof
US20230095020A1 (en) Phased-Array Antenna Precision Self-Calibration
US11187786B2 (en) Array and module calibration with delay line
BR112018004753B1 (en) METHOD FOR CALIBRATING AN ELECTRONIC SCAN SECTOR ANTENNA AND CORRESPONDING MEASUREMENT DEVICE
US11916304B2 (en) Correction of systematic error for electronically steered antennas using on-chip programming
KR102413451B1 (en) onboard calibration circuit for antenna array and an antenna system including the calibration circuit
KR102243445B1 (en) Antenna appartus, active electronically scanned arrary radar using the same, and error correcting method of the same
KR20230003970A (en) Misalignment compensation method and apparatus
US9685989B1 (en) Radio frequency power output control and detection for electronically scanned array system
JPH0584884U (en) Antenna device
RU2807957C1 (en) Method for determining directional pattern parameters of active phased antenna array
US11916302B2 (en) Phased array over the air testing
KR102468838B1 (en) A multi channel receiving system and calibration method thereof
US20240429599A1 (en) Calibration method and system for phased array antenna

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20190521

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20191210

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20200526

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20200604

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20200605

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230320

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240411

Start annual number: 5

End annual number: 5