KR100684469B1 - 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나에 관한 것으로서 특히, H 평면에 부분적으로 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나로서, 개구면(110)이 직사각형 형태를 이루는 혼 형상의 안테나부(100)와; 상기 안테나부(100)의 개구면(110) 타측에 연결되어 형성되는 상자형의 도파로(200)와; 상기 안테나부(100)와 도파로(200)의 내측의 수평편파가 위치하는 H 평면에 부분적으로 삽입되어 형성되는 도체판(300)과; 상기 도파로(200) 내측에 도체판(300)이 일부 개구되어 형성되는 급전부(400)를 포함하여 구성되어, 수직 및 수평편파를 동시에 수신할 수 있어, 듀얼 편파가 요구되어지는 통신 시스템에서 유용하게 사용될 수 있으며, 임피던스 정합을 위한 튜닝 구조가 필요 없고, 따라서 도파로 부분이 소형화되고, 튜닝에 소요되는 인력과 시간을 절약할 수 있는 것이다.

혼 안테나, 레이더 검출기, 도체판, 급전부, 튜닝.

Description

도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나 {Horn antenna having inserted partial conductor plate on H plane for radar detector}

도 1은 종래의 레이더 검출기의 혼 안테나의 일례를 나타내는 사시도,

도 2는 종래의 레이더 검출기의 혼 안테나의 일례를 나타내는 정면도,

도 3은 본 발명의 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나의 일 실시예를

나타내는 사시도,

도 4는 본 발명의 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나의 도파로의

기본 전파 모드를 나타내는 단면 도식도,

도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나의
수직 및 수평 편파 방사 패턴의 시뮬레이션도.

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<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 안테나부 200 : 도파로

300 : 도체판 400 : 급전부

본 발명은 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나에 관한 것으로서 특히, H 평면에 부분적으로 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나로서, 수직 및 수평편파를 동시에 수신할 수 있어, 듀얼 편파가 요구되어지는 통신 시스템에서 유용하게 사용될 수 있으며, 임피던스 정합을 위한 튜닝 구조가 필요 없고, 따라서 도파로 부분이 소형화되고, 튜닝에 소요되는 인력과 시간을 절약할 수 있는 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나에 관한 것이다.

레이더 검출기는 도로 교통에 있어서, 교통 관련 신호를 검출함으로써 여러 종류의 속도 측정기 및 도로의 여러 가지 위험한 상황을 알려주는 장치이다.

상기와 같은 교통 관련 신호를 검출하는 레이더 검출기의 구성은 크게, 혼 안테나와, 상기 혼 안테나에서 수신한 신호를 검출하는 신호처리부와, 레이저신호를 수신하는 레이저모듈과, 상기 신호처리부와 레이저모듈에서의 신호의 검출을 제어하는 중앙처리장치와, 상기 검출한 신호를 알리는 경고부로 구성되어, 신호를 수신하여 사용자의 상황에 따라 수신신호를 출력함으로써 사용자의 안전운행을 돕는 것이다.

레이더 검출기에 사용되는 상기 혼 안테나의 일례로는 본 출원인에 의해 출원되어 특허 등록된 특허 0311719호의 "레이더 검출기의 혼 안테나 구조"를 들 수 있으며, 상기 혼 안테나의 구조는, 도 1 및 도 2에서 도시하는 바와 같이, 안테나부(10)와; 상기 안테나부(10)에 연결되어 형성되는 도파로(20)와; 임피던스 정합을 위해 상기 안테나부(10)와 도파로(20)의 상부와 하부의 중앙에 형성되는 중격(30)과; 주파수의 정밀 수신을 위해 상기 안테나부(10)의 후방에 상기 도파로(20)를 관통하여 설치되는 다수개의 조정볼트(40)와; 상기 안테나부(10)의 중심선상에 형성되는 믹서다이오드삽입구(50)와; 상기 안테나부(10)의 일측에 형성되며 레이저신호 수신을 위한 레이저모듈결합부(60)와; 상기 도파로(20)의 후방 일측에 형성되어 레이더 검출기의 제1국부발진부가 설치되는 제1국부발진부설치부(70)로 구성된다.

상기와 같이 조정볼트(40)를 사용하는 것은 기계적 튜닝(Mechanical Tuning)의 한가지 방법으로서, 조정볼트를 안테나의 내부 공기 간격을 조절함으로써 수신감도를 조절하는 방법이다. 이 방법으로 대략 주파수의 +/- 1 %의 범위에서 튜닝이 가능하다.

또한 상기와 같은 조정볼트(40)의 위치 및 직경이 수신감도에 큰 영향을 미치는데, 상기 조정볼트(40)는 상기 믹서다이오드삽입부(50)의 전방과 후방에 다수개 구성된다.

그러나 상기와 같은 종래의 혼 안테나는 한쪽 편파의 전파만을 수신 또는 송신할 수 있다. 즉, 수직편파 또는 수평편파의 어느 한쪽만을 수신할 수 있는 단점이 있으며, 상기한 바와 같이, 믹서다이오드 측에 임피던스 정합을 위하여 다수개의 조정볼트가 설치되는 등의 튜닝구조를 가지고 있어 구조가 복잡하고, 튜닝을 위 하여 많은 시간 및 인력이 요구될 뿐 아니라, 도파로 부분의 구조가 복잡한 단점이 있었다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 수직 및 수평편파를 동시에 수신할 수 있어, 듀얼 편파가 요구되어지는 통신 시스템에서 유용하게 사용될 수 있으며, 임피던스 정합을 위한 튜닝 구조가 필요 없고, 따라서 도파로 부분이 소형화되고, 튜닝에 소요되는 인력과 시간을 절약할 수 있는 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은, 개구면이 직사각형 형태를 이루는 혼 형상의 안테나부와; 상기 안테나부의 개구면 타측에 연결되어 형성되는 상자형의 도파로와; 상기 안테나부와 도파로의 내측의 수평편파가 위치하는 H 평면에 부분적으로 삽입되어 형성되는 도체판과; 상기 도파로 내측에 도체판이 일부 개구되어 형성되는 급전부를 포함하여 구성함으로써 달성된다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나의 일 실시예를 나타내는 사시도로서, 본 발명은, 개구면(110)이 직사각형 형태를 이루는 혼 형상 의 안테나부(100)와; 상기 안테나부(100)의 개구면(110) 타측에 연결되어 형성되는 상자형의 도파로(200)와; 상기 안테나부(100)와 도파로(200)의 내측의 수평편파가 위치하는 H 평면에 부분적으로 삽입되어 형성되는 도체판(300)과; 상기 도파로(200) 내측에 도체판(300)이 일부 개구되어 형성되는 급전부(400)를 포함하여 구성되는 것을 그 기술상의 특징으로 한다.

도시하는 바와 같이, 상기 도체판(300)의 일측 모서리(310)는 상기 안테나부(100) 및 도파로(200)의 벽에 접촉하여 형성되고, 타측 모서리(320)는 개구되어 형성되어, 부분적으로 삽입된 형상을 이루게 되고, 상기 도체판(300)은 상기 안테나부(100)와 도파로(200)의 내측을 반분하는 위치에 위치하게 된다.

도 3의 xz 평면은 전기장이 존재하는 E 평면을 나타내고, yz 평면은 자기장이 존재하는 H 평면을 도시하고 있다.

또한, 상기 도체판(300)이 일부 개구되어 형성되는 급전부(400)는 직사각형 형태를 이루게 되는데, 이 급전부(400)는 도파로(300) 내에서 강한 전계가 집중되는 부분이다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

혼 안테나는 각종 통신, 레이더 등의 안테나로 사용되고 있는 대표적인 안테나이다. 하지만 종래의 혼 안테나의 경우 한쪽 편파(수직 혹은 수평)의 전파만을 수신 혹은 송신할 수 있다.

본 발명의 혼 안테나는 이러한 단점을 보완하여 수직과 수평 편파를 동시에 송수신할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 레이더 디텍터용으로 사용이 되고 있는 릿지(Ridged) 혼 안테나의 경우, 믹서 다이오드에 임피던스 정합을 위해 여러 개의 튜닝 구조를 가지고 있는데, 본 발명의 혼 안테나는 이러한 튜닝의 구조가 필요 없고 도파로(200) 또한 소형화가 가능하다.

본 발명의 혼 안테나의 도파로(200)의 기본 전파 모드는 도 4에서 도시하는 바와 같이, 기본 모드의 전계 성분이 수직과 수평 성분을 가지고 있으므로 외부에서 입사되는 수직 수평 편파를 동시에 송수신할 수 있음을 나타내고 있다.

본 발명의 혼 안테나가 이러한 특성을 갖고 있음을 확인하기 위하여 시뮬레이션 한 결과가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. 도 5는 수직 편파를 보여주고 있으며, 도 6은 수평 편파를 보여주고 있다.

시뮬레이션 결과에서 보는 바와 같이 수직 편파의 경우 5 dBi, 수평 편파의 경우 4 dBi의 안테나 이득을 갖고 있음을 알 수 있다. 또한 H 평면에 삽입된 도체판(300) 구조의 형상의 변화를 통하여, 예를 들면 도 3의 도체판(300)의 폭 D를 변화시키거나, 그 형상을 변화시킴으로써, 혼 안테나의 이득을 최대화 할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 도파로(200) 부분도 같은 H 평면에 도체판(300이 삽입되어 있어, 종래의 도파로(200)보다 차단 주파수가 낮아지게 되므로 소형화가 가능하다. 예를 들면 도파로의 단면의 크기가 13 × 6mm 인 경우 기존 도파로의 차단 주파수는 11.525 GHz인 반면, 본 발명의 도파로(200)의 차단 주파수는 5.77 GHz 이다(이때, H 평면에 삽입된 도체의 길이는 11.2mm 이다).

또한 본 발명의 혼 안테나의 구조는 급전부(400: 도 4의 A 부분)에 강한 전계가 집중되므로 이 부분에 다이오드를 장착하면 레이더 검출기의 성능을 크게 향 상시킬 수 있으며, 일단 임피던스 매칭 부분의 치수(도 3의 l, m, n)가 결정되면 부가적인 튜닝 구조가 필요 없는 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

이상과 같은 본 발명은 수직 및 수평편파를 동시에 수신할 수 있어, 듀얼 편파가 요구되어지는 통신 시스템에서 유용하게 사용될 수 있으며, 임피던스 정합을 위한 튜닝 구조가 필요 없고, 따라서 도파로 부분이 소형화되고, 튜닝에 소요되는 인력과 시간을 절약할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (5)

1. 개구면이 직사각형 형태를 이루는 혼 형상의 안테나부와;

   상기 안테나부의 개구면 타측에 연결되어 형성되는 상자형의 도파로와;

   상기 안테나부와 도파로의 내측의 수평편파가 위치하는 H 평면에 부분적으로 삽입되어 형성되는 도체판과;

   상기 도파로 내측에 도체판이 일부 개구되어 형성되는 급전부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나.
2. 제 1항에 있어서, 상기 도체판의 일측 모서리는 상기 안테나부 및 도파로의 벽에 접촉하고, 타측 모서리는 개구되어 형성되는 것을 특징으로 하는 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나.
3. 제 1항에 있어서, 상기 도체판은, 상기 안테나부와 도파로의 내측을 반분하는 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나.
4. 제 1항에 있어서, 상기 개구되어 형성되는 급전부는 직사각형 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나.
5. 제 1항에 있어서, 상기 도체판의 폭을 변화시킴으로써, 혼 안테나의 이득을 최대화시키는 것을 특징으로 하는 도체가 삽입된 레이더 검출기의 혼 안테나.

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