KR100721871B1 - Waveguide slot array antenna for receiving random polarized satellite signal - Google Patents

Waveguide slot array antenna for receiving random polarized satellite signal Download PDF

Info

Publication number
KR100721871B1
KR100721871B1 KR1020060046075A KR20060046075A KR100721871B1 KR 100721871 B1 KR100721871 B1 KR 100721871B1 KR 1020060046075 A KR1020060046075 A KR 1020060046075A KR 20060046075 A KR20060046075 A KR 20060046075A KR 100721871 B1 KR100721871 B1 KR 100721871B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
slot
waveguide
groove
conductor plate
array antenna
Prior art date
Application number
KR1020060046075A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박찬구
Original Assignee
위월드 주식회사
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 위월드 주식회사 filed Critical 위월드 주식회사
Priority to KR1020060046075A priority Critical patent/KR100721871B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100721871B1 publication Critical patent/KR100721871B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006Particular feeding systems
    • H01Q21/0037Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
    • H01Q21/0043Slotted waveguides
    • H01Q21/005Slotted waveguides arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/16Folded slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/16Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H01Q21/245Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction provided with means for varying the polarisation 

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명은 도파관 슬롯 배열 안테나의 슬롯으로부터 발생되는 수직 또는 수평 편파를 임의의 각도로 회전시켜 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호를 수신할 수 있도록 하는 도파관 슬롯 배열 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a waveguide slotted array antenna that enables the reception of satellite signals having any linearly polarized wave by rotating a vertical or horizontal polarized wave generated from a slot of the waveguide slotted array antenna at an arbitrary angle.

본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 상층 도체판의 슬롯 상부 주변에는 슬롯과 연통되고 상면에 의해 경계가 구분되는 그루브가 형성되고, 상기 상층 도체판의 상부에는 슬롯의 길이 방향과 스큐 각도를 형성하여 스큐 각도만큼 위성 신호의 직선 편파를 회전시키는 편파 회전 홈과, 상기 편파 회전 홈의 양측에 반원 형상으로 형성되어 임피던스 매칭을 수행하는 매칭 소자가 구비된 직선 편파 회전기가 결합되어, 상기 직선 편파 회전기를 통하여 안테나의 입력 임피던스를 매칭시킴으로서 안테나 임피던스 대역폭을 최적화할 수 있으며, 안테나의 크기를 줄여 제작비용 및 전력손실을 최소화할 수 있다.According to the present invention, a waveguide slotted array antenna for receiving a linear signal having an arbitrary linear polarization is formed with a groove communicating with a slot and separated by an upper surface around a slot upper portion of an upper conductor plate, and formed on an upper portion of the upper conductor plate. A linear polarization groove having a slot angle and a skew angle to rotate the linearly polarized wave of the satellite signal by a skew angle, and a matching element formed on both sides of the polarization rotation groove in a semicircular shape to perform impedance matching. The rotor is coupled to optimize the antenna impedance bandwidth by matching the input impedance of the antenna through the linearly polarized rotor, and can minimize the manufacturing cost and power loss by reducing the size of the antenna.

위성 안테나, 도파관, 편파 회전, 매칭 소자, 슬롯 배열 Satellite Antenna, Waveguide, Polarization Rotation

Description

임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나 {Waveguide Slot Array Antenna For Receiving Random Polarized Satellite Signal}Waveguide Slot Array Antenna for Receiving Satellite Signal with Arbitrary Linear Polarization {Waveguide Slot Array Antenna For Receiving Random Polarized Satellite Signal}

도 1은 종래 도파관 슬롯 안테나의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a conventional waveguide slot antenna.

도 2는 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 결합 사시도이다. 2 is a combined perspective view of a waveguide slotted array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 분해 사시도이다. 3 is an exploded perspective view of a waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 결합 단면도이다.4 is a combined cross-sectional view of a waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention.

도 5a는 본 발명에 따른 하층 도체판의 평면도이고, 도 5b는 하층 도체판의 배면도이며, 도 5c는 하층 도체판의 단면도이다. 5A is a plan view of a lower layer conductor plate according to the present invention, FIG. 5B is a rear view of the lower layer conductor plate, and FIG. 5C is a cross-sectional view of the lower layer conductor plate.

도 6a는 본 발명에 따른 중층 도체판의 평면도이고, 도 6b는 중층 도체판의 배면도이며, 도 6c는 중층 도체판의 단면도이다.FIG. 6A is a plan view of a multilayer conductor plate according to the present invention, FIG. 6B is a rear view of the multilayer conductor plate, and FIG. 6C is a cross-sectional view of the multilayer conductor plate.

도 7a는 본 발명에 따른 상층 도체판의 평면도이고, 도 7b는 상층 도체판의 배면도이며, 도 7c는 상층 도체판의 단면도이다.7A is a plan view of an upper conductor plate according to the present invention, FIG. 7B is a rear view of the upper conductor plate, and FIG. 7C is a cross-sectional view of the upper conductor plate.

도 8a는 본 발명에 따른 직선 편파 회전기의 평면도이고, 도 8b는 직선 편파 회전기의 단면도이다.8A is a plan view of a linearly polarized rotator according to the present invention, and FIG. 8B is a sectional view of the linearly polarized rotator.

도 9는 본 발명에 따른 직선 편파 회전기의 편파 회전 홈과 매칭 소자가 상층 도체판의 슬롯 상부에 결합되어 편파를 회전시키는 과정을 나타낸 상태도이다. 9 is a state diagram illustrating a process in which a polarization rotating groove and a matching element of a linear polarization rotating machine according to the present invention are coupled to an upper portion of a slot of an upper conductor plate to rotate a polarized wave.

도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 편파 회전 홈과 매칭 소자의 너비 및 길이와 스큐 각도와의 관계를 나타낸 일례이다.10A to 10D are examples showing the relationship between the skew angle and the width and length of the polarization rotating groove and the matching element according to the present invention.

도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직선 편파 회전기의 편파 회전 홈과 매칭 소자의 다양한 변형 일례이다. 11A to 11D are examples of various modifications of a polarization rotating groove and a matching element of a linearly polarized light rotary machine according to another embodiment of the present invention.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

100 : 직선 편파 회전기 110 : 편파 회전 홈100: linearly polarized rotary machine 110: polarized rotation groove

120 : 매칭 소자 121 : 줄기부120: matching element 121: stem portion

122 : 반원부 200 : 상층 도체판122: semi-circular part 200: upper conductor plate

210 : 슬롯(Slot) 220 : 캐비티(Cavity)210: Slot 220: Cavity

230 : 그루브(Groove) 240 : 상면230: Groove 240: Upper surface

300 : 중층 도체판 310 : 방사홈300: middle conductor plate 310: radiation groove

320 : 도파관 321,322,323 : 분배기320: waveguide 321,322,323: distributor

330 : 방사관 400 : 하층 도체판330: radiation tube 400: lower conductor plate

410 : 급전로 420 : 도파관410: feeding route 420: waveguide

421,422,423 : 분배기 430 : 방사관421,422,423: distributor 430: radiation tube

440 : 벌지(Bulge)440: Bulge

본 발명은 임의의 직선 편파를 갖는 위성신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도파관 슬롯 배열 안테나의 슬롯 주변에 원형 그루브를 형성하고, 원형 그루브의 상부에 슬롯으로부터 발생되는 수직 또는 수평 편파를 임의의 각도로 회전시키기 위한 편파 회전 홈과 원형 그루브와의 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자가 구비된 직선 편파 회전기를 결합하여 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호를 수신할 수 있도록 하는 도파관 슬롯 배열 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having an arbitrary linearly polarized wave. More particularly, a circular groove is formed around a slot of the waveguide slot array antenna, and the vertical groove generated from the slot on the top of the circular groove or Waveguide slot arrangement for receiving a satellite signal with arbitrary linear polarization by combining a linear polarization rotator with a matching element for impedance matching with a circular groove and a polarization rotary groove for rotating the horizontal polarization at an arbitrary angle Relates to an antenna.

위성 안테나로서 일반적으로 유전체 기판을 이용한 마이크로 스트립 패치 어레이 안테나 또는 고효율의 안테나 특성을 얻기 위한 도파관 슬롯 배열 안테나를 사용하고 있다. In general, as a satellite antenna, a microstrip patch array antenna using a dielectric substrate or a waveguide slot array antenna for obtaining highly efficient antenna characteristics is used.

도 1은 이러한 종래 도파관 슬롯 배열 안테나의 일례로서, 국내등록특허 제400657호 "다중 구조를 갖는 도파관 슬롯 안테나"의 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view of a conventional waveguide slotted array antenna, which is registered in Korean Patent No. 400657, "Waveguide slot antenna having multiple structures."

상기 등록특허는 급전로와 제1도파관(32)이 형성되고 상기 급전로와 제1도파관(32)으로 수신되는 주파수의 손실을 방지하기 위하여 방사도파관(31)의 일측에 다단돌출부(34)가 형성된 하층도체판(30)이 구비되고, 상기 하층도체판(30)의 급전로와 제1도파관(32)과 연통되는 제2급전로와 제2도파관이 형성되며 상부에서 하부 로 관통된 방사홈(21)이 형성된 중층도체판(20)이 상기 하층도체판(30)에 적층되며, 그 상부에는 소정의 간격을 두고 돌기(11)가 형성되고 이 돌기(11)의 일측에는 소정의 간격으로 배치되어 상부에서 하부로 관통되는 다수의 슬롯(12)이 형성되며 하면에는 캐비티 형식의 관이 소정의 간격으로 다수 개 형성되어 상기 중층도체판(20)의 상부에 적층되어 주파수를 수신하는 상층도체판(10)으로 이루어진다. In the registered patent, a feed passage and a first waveguide 32 are formed, and a multistage protrusion 34 is provided at one side of the radiation waveguide 31 to prevent loss of frequency received by the feed passage and the first waveguide 32. The lower conductive plate 30 is formed, and the second feeding path and the second waveguide communicating with the feed path of the lower conductive plate 30 and the first waveguide 32 are formed, and the radial grooves penetrated from the upper part to the lower part. The middle conductor plate 20 having the 21 formed thereon is stacked on the lower conductor plate 30, and protrusions 11 are formed at predetermined intervals on the upper side thereof, and at one side of the protrusions 11 at predetermined intervals. A plurality of slots 12 are arranged and formed to penetrate from the top to the bottom, and a plurality of cavity-type tubes are formed at predetermined intervals on the lower surface thereof, and are stacked on top of the middle conductor plate 20 to receive a frequency. It consists of a plate (10).

상기의 구성으로 이루어진 다중 구조를 갖는 도파관 슬롯 안테나는 도파관을 통하여 위성 주파수 신호가 전송됨으로써 저항손실 및 방사손실이 작은 효과가 있다.The waveguide slot antenna having a multiple structure having the above structure has a small resistance loss and radiation loss by transmitting satellite frequency signals through the waveguide.

하지만, 상기 등록특허는 종래의 일반적인 위성 안테나와 마찬가지로 수직 또는 수평 편파를 수신하기 위한 안테나로서, 위성에서 송신하는 신호가 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호인 경우 위성 신호 편파와 안테나의 수신 편파에 스큐(Skew)가 발생하여 스큐 각도에 따라 수신되는 위성 신호의 손실이 발생하였다. However, the registered patent is an antenna for receiving vertical or horizontal polarization like a conventional satellite antenna, and when the signal transmitted from the satellite is a satellite signal having an arbitrary linear polarization, it is skewed to the satellite signal polarization and the reception polarization of the antenna. Skew occurred, resulting in the loss of the received satellite signal according to the skew angle.

이러한 스큐 각도에 따라 발생하는 위성 신호의 손실을 줄이기 위해서 위성 안테나 자체를 스큐 각도만큼 회전시켜 보상하는 방법이 이용되고 있기도 하지만, 이러한 방법은 위성 안테나 자체를 회전시키다 보니 전체적으로 안테나 크기가 커지고, 레이돔 역시 커지며 이에 따라 제작 비용이 많이 소요되고 전력 손실이 큰 문제점이 있었다. In order to reduce the loss of the satellite signal caused by the skew angle, a method of compensating the satellite antenna itself by rotating the skew angle has been used. However, this method rotates the satellite antenna itself. As a result, the manufacturing cost is high and the power loss is large.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호를 수신하기 위해 수직 또는 수평 편파를 직선 편파 회전기를 이용하여 스큐 각도만큼 회전시켜 위성 신호를 손실 없이 수신할 수 있도록 하는 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나를 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to rotate the vertical or horizontal polarization by a skew angle using a linear polarization rotator to receive a satellite signal having any linearly polarized It is to provide a waveguide slotted array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave that can receive a signal without loss.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 하층 도체판과 중층 도체판이 결합되어 내측에 위성 주파수 신호가 전송되는 도파관 및 급전로가 형성되며, 상기 중층 도체판의 상부에 결합되어 도파관과 연통되는 다수의 캐비티 및 슬롯이 형성되어 위성 주파수 신호를 송수신하는 상층 도체판이 구비된 도파관 슬롯 배열 안테나에 있어서, 상기 상층 도체판의 슬롯 상부 주변에는 슬롯과 연통되고 상면에 의해 경계가 구분되는 그루브가 형성되고, 상기 상층 도체판의 상부에는 슬롯의 길이 방향과 스큐 각도를 형성하여 스큐 각도만큼 위성 신호의 직선 편파를 회전시키는 편파 회전 홈과, 상기 편파 회전 홈의 양측에 반원 형상으로 형성되어 임피던스 매칭을 수행하는 매칭 소자가 구비된 직선 편파 회전기가 결합되어 이루어진다.Waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal of any linearly polarized wave according to the present invention for achieving the above object is combined with a lower conductor plate and a middle conductor plate to form a waveguide and a feed path through which satellite frequency signals are transmitted. And a plurality of cavities and slots coupled to an upper portion of the middle conductor plate to communicate with the waveguide, and having an upper conductor plate for transmitting and receiving satellite frequency signals, wherein the slot is arranged around a slot upper portion of the upper conductor plate. A groove is formed in communication with the upper surface and the boundary is divided by the upper surface, and a polarization rotary groove for forming a skew angle in the longitudinal direction of the slot on the upper conductive plate to rotate the linear polarization of the satellite signal by the skew angle, and the polarization Matching elements formed in semicircular shapes on both sides of the rotating groove to perform impedance matching The linear polarization rotary machine provided is combined.

상기 그루브의 평면은 위성 신호의 직선 편파를 회전시키기 위하여 원형으로 형성되며, 상기 매칭 소자는 편파 회전 홈의 중앙을 관통하는 줄기부와 상기 줄기부의 양측에 반원 형상으로 대칭되게 형성되는 반원부로 이루어진 아령 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The plane of the groove is formed in a circular shape for rotating a linear polarization of the satellite signal, the matching element is a dumbbell consisting of a semi-circular symmetrically formed on both sides of the stem portion penetrating the center of the polarization rotation groove and the stem portion It is preferable that it is formed in a shape.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 결합 사시도이고, 도 3은 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 분해 사시도이며, 도 4는 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 결합 단면도이다.2 is a combined perspective view of a waveguide slot array antenna for receiving satellite signals with arbitrary linearly polarized waves according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of a waveguide slot array antenna for receiving satellite signals with arbitrary linearly polarized waves. 4 is a combined cross-sectional view of a waveguide slotted array antenna for receiving a satellite signal having arbitrary linearly polarized waves.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 하층 도체판(400), 중층 도체판(300), 상층 도체판(200) 및 직선 편파 회전기(100)가 적층되어 이루어지는데, 상기 하층 도체판(400)과 중층 도체판(300) 및 상층 도체판(200)에는 나사 등의 체결수단을 통하여 상호 결합하기 위한 체결공(401)(301)(201)이 대응되는 위치에 각각 형성된다.As shown in Figures 2 to 4, the waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention is the lower conductor plate 400, the middle conductor plate 300, the upper conductor plate 200 And a linearly polarized rotary machine 100 is stacked, and the fastening hole 401 for coupling to the lower conductor plate 400, the middle conductor plate 300, and the upper conductor plate 200 through a fastening means such as a screw. 301 and 201 are respectively formed at corresponding positions.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 하층 도체판의 평면도이고, 도 5b는 하층 도체판의 배면도이며, 도 5c는 하층 도체판의 단면도이다. 또한, 도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 중층 도체판의 평면도이고, 도 6b는 중층 도체판의 배면도이며, 도 6c는 중층 도체판의 단면도이다. 5A is a plan view of a lower conductor plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 5B is a rear view of the lower conductor plate, and FIG. 5C is a cross-sectional view of the lower conductor plate. 6A is a plan view of a middle conductor plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 6B is a rear view of the middle conductor plate, and FIG. 6C is a cross-sectional view of the middle conductor plate.

도 2 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 하층 도체판(400)과 중층 도체판(300)에는 위성 신호를 전송하기 위한 도파관(420)(320)과, 신호를 분배하기 위 한 분배기(421,422,423)(321,322,323)가 형성된다. As shown in FIGS. 2 to 6C, the lower conductor plate 400 and the middle conductor plate 300 include waveguides 420 and 320 for transmitting satellite signals, and dividers 421, 422, and 423 for distributing signals. 321, 322, 323 are formed.

한편, 상기 하층 도체판(400)에는 위성 신호를 수신하여 수신되는 위성 신호의 방향을 변경시켜 도파관(420)에 전송하는 방사관(430) 및 벌지(Bulge)(440)가 형성되고, 도파관(420)의 말단에는 위성 신호를 외부로 출력하는 급전로(410)가 형성된다. 또한, 상기 중층 도체판(300)에는 분배기(321)(322)(323)를 통하여 분배되는 도파관(320)의 최종단에 방사관(330)이 형성되고, 이 방사관(330)의 상부에는 상부 외측과 연통되는 방사홈(310)이 형성된다. Meanwhile, the lower conductive plate 400 is formed with a radiation tube 430 and a bulge 440 for changing the direction of the received satellite signal and transmitting the received satellite signal to the waveguide 420. A feed path 410 is formed at the end of the 420 to output the satellite signal to the outside. In addition, a radiation tube 330 is formed at the final end of the waveguide 320 distributed through the distributors 321, 322, 323 in the middle conductor plate 300, and the upper portion of the radiation tube 330 Radiating groove 310 is formed in communication with the upper outer side.

도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 상층 도체판의 평면도이고, 도 7b는 상층 도체판의 배면도이며, 도 7c는 상층 도체판의 단면도이다. 7A is a plan view of an upper conductor plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 7B is a rear view of the upper conductor plate, and FIG. 7C is a cross-sectional view of the upper conductor plate.

상기 상층 도체판(200)에는 상하부를 관통하는 다수의 슬롯(Slot)(210)이 형성되고, 상기 슬롯(210)의 상부 주위에는 슬롯(210)을 중심으로 소정의 깊이로 상부가 개방된 그루브(Groove)(230) 및 상기 그루브(230) 사이의 경계를 형성하는 상면(240)이 형성된다. 또한, 상층 도체판(200)의 하부에는 하측이 개방되고 상측이 슬롯(210)과 연통되는 캐비티(Cavity)(220)가 형성되는데, 이 캐비티(220)는 인접하는 슬롯(210) 4개와 연통되는 크기로 구분되어 각각 형성된다. A plurality of slots 210 penetrating the upper and lower portions are formed in the upper conductive plate 200, and grooves of which upper portions are opened at predetermined depths around the slots 210 are formed around the upper portions of the slots 210. A top surface 240 is formed to form a boundary between the groove 230 and the groove 230. In addition, a cavity 220 is formed in the lower portion of the upper conductive plate 200, the lower side of which is open and the upper side thereof communicates with the slot 210. The cavity 220 communicates with four adjacent slots 210. It is divided into sizes to be formed respectively.

상기 슬롯(210)은 위성 신호를 수신하는 역할을 수행하고, 상기 그루브(230) 및 상면(240)은 다수의 슬롯(210)에 각각 수신되는 위성 신호간의 간섭을 최소화하는 역할을 수행하며, 상기 캐비티(220)는 안테나의 임피던스 대역폭을 확장시키면서 각 슬롯(210)을 통하여 수신되는 위성 신호를 모아 중층 도체판(300)의 방사 홈(310)에 전달하는 역할을 수행한다. The slot 210 serves to receive satellite signals, and the groove 230 and the top surface 240 serve to minimize interference between satellite signals respectively received in the plurality of slots 210. The cavity 220 collects satellite signals received through each slot 210 while extending the impedance bandwidth of the antenna and transmits them to the radiation groove 310 of the middle conductor plate 300.

본 발명의 실시예에서 상기 그루브(230)의 형태는 직선 편파를 임의의 각도로 회전시키기 위해 슬롯(210)의 길이와 동일 내지 유사한 직경을 갖는 원형기둥으로 형성된다. 상기 다수의 그루브(230) 사이의 경계를 형성하는 상면(240)은 각 슬롯(210)에 인가되는 위성 신호가 옆으로 새어 나가 상호 간섭 현상을 일으키는 것을 방지하는 역할을 한다. In the embodiment of the present invention, the shape of the groove 230 is formed as a circular column having a diameter equal to or similar to the length of the slot 210 to rotate the linearly polarized wave at an arbitrary angle. The upper surface 240 forming a boundary between the plurality of grooves 230 serves to prevent satellite signals applied to each slot 210 from leaking out sideways to cause mutual interference.

도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 직선 편파 회전기의 평면도이고, 도 8b는 직선 편파 편파기의 단면도이다. 8A is a plan view of a linearly polarized rotator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the linearly polarized polarizer.

상기 직선 편파 회전기(100)는 필름 타입으로 이루어지는데, 이 직선 편파 회전기(100)에는 슬롯(210)에서 방사되는 수평 또는 수직 편파 신호를 임의의 각도로 회전시켜주는 편파 회전 홈(110)이 형성되고, 이 편파 회전 홈(110)의 양측에는 상기 원형 그루브(230)보다 작은 반원 형상의 매칭 소자(120)가 편파 회전 홈(110)을 중심으로 대칭되게 형성된다. The linearly polarized rotator 100 is formed of a film type, the linearly polarized rotator 100 is formed with a polarization rotating groove 110 for rotating a horizontal or vertical polarization signal emitted from the slot 210 at any angle. The semicircular matching element 120 smaller than the circular groove 230 is formed symmetrically about the polarization rotation groove 110 on both sides of the polarization rotation groove 110.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 직선 편파 회전기의 편파 회전 홈과 매칭 소자가 상층 도체판의 슬롯 상부에 결합되어 직선 편파를 회전시키는 과정을 나타낸 상태도이다. FIG. 9 is a state diagram illustrating a process of rotating a linearly polarized wave by coupling a polarization rotating groove and a matching element of a linearly polarized light rotating machine according to an embodiment of the present invention to an upper portion of a slot of an upper conductor plate.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 직선 편파 회전기(100)의 편파 회전 홈(110)은 상층 도체판(200)에 형성된 그루브(230)의 깊이만큼 슬롯(210)과 이격되어, 슬롯(210)의 길이 방향과 일정한 각도를 형성하도록 회전되어 슬롯(210)과 일정한 스 큐 각도를 유지한다. 따라서, 상기 편파 회전 홈(110)은 슬롯(210)에서 방사되는 수직, 수평 편파를 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)이 이루는 스큐 각도만큼 회전시키게 된다.As shown in FIG. 9, the polarization rotating groove 110 of the linearly polarized rotary machine 100 is spaced apart from the slot 210 by the depth of the groove 230 formed in the upper conductive plate 200, thereby providing the slot 210. The slot is rotated to form a constant angle with the slot 210 to maintain a constant skew angle. Accordingly, the polarization rotating groove 110 rotates the vertical and horizontal polarization radiated from the slot 210 by the skew angle formed by the slot 210 and the polarization rotating groove 110.

본 발명의 실시예에서는 상기 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)의 이격 거리를 형성하는 그루브(230)의 깊이는 위성 신호 주파수 파장의 약 0.25배 길이로 형성되는데, 이는 임피던스가 서로 다른 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110) 사이에서 위성 신호가 전달되는 경우 반사 등에 의해 위성 신호가 손실되는 것을 방지하기 위하여 임피던스를 매칭시켜 위성 신호가 원활히 전송될 수 있도록 하기 위함이다.In the embodiment of the present invention, the depth of the groove 230 forming the separation distance between the slot 210 and the polarization rotating groove 110 is about 0.25 times the length of the satellite signal frequency wavelength, which is a slot having different impedances. In order to prevent the satellite signal from being lost due to reflection or the like when the satellite signal is transmitted between the 210 and the polarization rotating grooves 110, the satellite signal can be smoothly transmitted.

상기 편파 회전 홈(110)은 안테나의 임피던스 대역폭을 향상시키기 위해서 너비 및 길이 등의 크기가 스큐 각도에 따라서 적절하게 변화되어야 한다. 한편, 본 발명의 실시예에서 상기 매칭 소자(120)는 편파 회전 홈(110)의 길이 방향 중앙을 관통하는 줄기부(121)와 상기 줄기부(121)의 양측에 대칭되게 형성되는 반원부(122)를 갖는 아령 형상으로 이루어지게 되는데, 이 매칭 소자(120)는 안테나의 입력 임피던스를 매칭시켜 안테나의 임피던스 대역폭을 개선시키는 역할을 수행한다. 상기 매칭 소자(120) 또한 편파 회전 홈(110)과 마찬가지로 그 크기를 조절함으로부터 최적의 임피던스 대역폭을 갖도록 설계할 수 있다. In order to improve the impedance bandwidth of the antenna, the polarization rotating groove 110 should be appropriately changed in size such as width and length according to skew angle. On the other hand, in the embodiment of the present invention, the matching element 120 is a stem portion 121 penetrating the center of the longitudinal direction of the polarization rotation groove 110 and a semi-circular portion (symmetrically formed on both sides of the stem portion 121) It is made of a dumbbell shape having a 122, this matching element 120 serves to improve the impedance bandwidth of the antenna by matching the input impedance of the antenna. Like the polarization rotation groove 110, the matching element 120 may be designed to have an optimal impedance bandwidth by adjusting its size.

도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 실시예에 따른 편파 회전 홈과 매칭 소자의 너비 및 길이와 스큐 각도와의 관계를 나타낸 일례로서, 도 10a는 슬롯과 편파 회전 홈의 스큐 각도가 45도인 경우 편파 회전 홈과 매칭 소자의 일례이고, 도 10b는 슬롯과 편파 회전 홈의 스큐 각도가 50도인 경우 편파 회전 홈과 매칭 소자의 일례 이며, 도 10c 및 도 10d는 슬롯과 편파 회전 홈의 스큐 각도가 15도인 경우 편파 회전 홈과 매칭 소자의 일례이다.10A to 10D illustrate an example of a relationship between a skew angle and a width and a length of a polarization rotating groove and a matching element according to an embodiment of the present invention. FIG. 10A illustrates a polarization when the skew angle of the slot and the polarization rotating groove is 45 degrees. 10B is an example of a polarization groove and a matching element when the skew angle of the slot and the polarization rotation groove is 50 degrees, and FIG. 10C and FIG. 10D are a skew angle of the slot and the polarization rotation groove. In the case of a figure, it is an example of a polarization rotation groove and a matching element.

도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이, 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)이 이루는 스큐 각도가 45도를 기준으로 이보다 큰 경우 편파 회전 홈(110)의 크기가 작아지고 매칭 소자(120)의 반원부(122) 지름이 작아지지만 줄기부(121)의 너비가 넓어지는 경향을 보이게 된다.As shown in FIGS. 10A to 10C, when the skew angle formed by the slot 210 and the polarization rotating groove 110 is greater than 45 degrees, the size of the polarization rotating groove 110 is reduced and the matching element 120 is reduced. The diameter of the semi-circle portion 122 is reduced but the width of the stem portion 121 is shown to be wider.

반대로, 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)이 이루는 스큐 각도가 45도를 기준으로 이보다 작아지는 경우 편파 회전 홈(110)의 크기가 커지고 매칭 소자(120)의 반원부(122) 지름이 커지지만 줄기부(121)의 너비가 좁아지는 경향을 보이게 된다. 한편, 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)이 이루는 스큐 각도가 15도인 경우에는 10d에 도시된 바와 같이 매칭 소자(120)의 원안에 직사각형 홈이 15도 각도로 틀어져 형성될 수도 있다.On the contrary, when the skew angle formed by the slot 210 and the polarization rotating groove 110 is smaller than 45 degrees, the size of the polarization rotating groove 110 is increased and the diameter of the semicircle 122 of the matching element 120 is increased. Although larger, the width of the stem 121 is tended to be narrowed. Meanwhile, when the skew angle formed by the slot 210 and the polarization rotating groove 110 is 15 degrees, a rectangular groove may be formed at a 15 degree angle in a circle of the matching element 120 as shown in 10d.

이러한 편파 회전 홈(110)의 크기와 매칭 소자(120)의 전체적인 반원부(122)의 크기, 줄기부(121)의 너비는 커패시턴스 또는 인덕턴스 성분을 야기시켜 안테나의 임피던스를 매칭시키게 된다. The size of the polarized rotation groove 110, the size of the entire semicircular portion 122 of the matching element 120, the width of the stem 121 causes a capacitance or inductance component to match the impedance of the antenna.

한편, 본 발명의 실시예에서 상기 편파 회전 홈(110)과 매칭 소자(120)로 이루어진 직선 편파 회전기(100)는 동일 내지 유사한 기능을 수행할 수 있도록 다양하게 변형될 수 있다. Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the linearly polarized rotary machine 100 including the polarized rotary groove 110 and the matching element 120 may be variously modified to perform the same to similar functions.

도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직선 편파 회전기의 편파 회전 홈과 매칭 소자의 다양한 변형 일례이다. 11A to 11D are examples of various modifications of a polarization rotating groove and a matching element of a linearly polarized light rotary machine according to another embodiment of the present invention.

도 11a에 도시된 바와 같이, 매칭 소자(120)의 줄기부(121)가 생략되고 반원부(122)만 남겨진 상태로 매칭 소자(120)가 이루어질 수 있고, 도 11b에 도시된 바와 같이 매칭 소자(120)의 줄기부(121)가 중간에서 단락되어 이루어질 수 있으며, 도 11c에 도시된 바와 같이 매칭 소자(120)의 줄기부(121)가 유선형으로 이루어질 수도 있다. As shown in FIG. 11A, the matching element 120 may be formed with the stem 121 of the matching element 120 omitted and only the semicircle 122 remaining, and as shown in FIG. 11B. The stem portion 121 of the 120 may be shorted in the middle, and the stem portion 121 of the matching element 120 may be formed in a streamline shape as illustrated in FIG. 11C.

이와 같이, 본 발명에 따른 직선 편파 회전기(100)의 편파 회전 홈(110)과 매칭 소자(120)는 다양한 형태로 변형되어 안테나 임피던스를 매칭시킴으로써 안테나 임피던스 대역폭을 향상시킬 수 있다.As such, the polarization rotating groove 110 and the matching element 120 of the linearly polarized light rotating machine 100 according to the present invention may be modified in various forms to improve antenna impedance bandwidth by matching antenna impedance.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 슬롯과 일정한 스큐 각도를 형성하는 편파 회전 홈과 매칭 소자가 구비된 직선 편파 회전기를 통하여 슬롯에서 방사되는 수평 또는 수직 편파를 회전시켜 안테나의 입력 임피던스를 매칭시킴으로서 안테나 임피던스 대역폭을 최적화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the waveguide slotted array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention is radiated from the slot through a linearly polarized rotator provided with a polarizing groove and a matching element for forming a constant skew angle with the slot. The antenna impedance bandwidth can be optimized by matching the input impedance of the antenna by rotating horizontal or vertical polarization.

또한, 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 안테나에서 발생하는 스큐를 제거하기 위하여 스큐 각도만큼 안테나를 회전시키지 않고도 직선 편파 회전기를 이용하여 직선 편파를 스큐 각도만큼 회전시킬 수 있어 안테나의 크기를 줄일 수 있으며, 제작비용 및 전력손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다. In addition, the waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having an arbitrary linearly polarized wave according to the present invention uses a linearly polarized rotator to rotate the linearly polarized wave by the skew angle without rotating the antenna by the skew angle to remove skew generated from the antenna. It can rotate to reduce the size of the antenna, there is an effect that can minimize the manufacturing cost and power loss.

Claims (3)

하층 도체판과 중층 도체판이 결합되어 내측에 위성 주파수 신호가 전송되는 도파관 및 급전로가 형성되며, 상기 중층 도체판의 상부에 결합되어 도파관과 연통되는 다수의 캐비티 및 슬롯이 형성되어 위성 주파수 신호를 송수신하는 상층 도체판이 구비된 도파관 슬롯 배열 안테나에 있어서, The lower conductor plate and the middle conductor plate are combined to form waveguides and feed paths through which satellite frequency signals are transmitted, and a plurality of cavities and slots coupled to the upper portion of the intermediate conductor plate to communicate with the waveguide form satellite signals. A waveguide slotted array antenna having an upper conductor plate for transmitting and receiving, 상기 상층 도체판(200)의 슬롯(210) 상부 주변에는 슬롯(210)과 연통되고 상면(240)에 의해 경계가 구분되는 그루브(230)가 형성되고, A groove 230 is formed around the upper portion of the upper slot plate 210 of the upper conductive plate 200 to communicate with the slot 210 and the boundary is separated by the upper surface 240. 상기 상층 도체판(200)의 상부에는 슬롯(210)의 길이 방향과 스큐 각도를 형성하여 스큐 각도만큼 위성 신호의 직선 편파를 회전시키는 편파 회전 홈(110)과, 상기 편파 회전 홈(110)의 양측에 반원 형상으로 형성되어 임피던스 매칭을 수행하는 매칭 소자(120)가 구비된 직선 편파 회전기(100)가 결합되는 것을 특징으로 하는 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나. On the upper portion of the upper conductive plate 200, a polarization rotation groove 110 for forming a skew angle and a skew angle of the slot 210 to rotate linear polarization of the satellite signal by the skew angle, and the polarization rotation groove 110 A waveguide slotted array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave, characterized in that a linearly polarized rotator (100) having a matching element (120) formed in a semicircle shape and performing impedance matching on both sides thereof is coupled. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 그루브(230)의 평면은 위성 신호의 직선 편파를 회전시키기 위하여 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나.The plane of the groove 230 is a waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal of any linear polarization, characterized in that formed in a circular shape for rotating the linear polarization of the satellite signal. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 매칭 소자(120)는 편파 회전 홈(110)의 중앙을 관통하는 줄기부(121)와, 상기 줄기부(210)의 양측에 반원 형상으로 대칭되게 형성되는 반원부(122)로 이루어진 아령 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나. The matching element 120 is a dumbbell shape consisting of a stem portion 121 penetrating the center of the polarization rotation groove 110, and a semi-circular portion 122 formed symmetrically in a semicircular shape on both sides of the stem portion 210. A waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having an arbitrary linear polarization, characterized in that consisting of.
KR1020060046075A 2006-05-23 2006-05-23 Waveguide slot array antenna for receiving random polarized satellite signal KR100721871B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060046075A KR100721871B1 (en) 2006-05-23 2006-05-23 Waveguide slot array antenna for receiving random polarized satellite signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060046075A KR100721871B1 (en) 2006-05-23 2006-05-23 Waveguide slot array antenna for receiving random polarized satellite signal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100721871B1 true KR100721871B1 (en) 2007-05-25

Family

ID=38278232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060046075A KR100721871B1 (en) 2006-05-23 2006-05-23 Waveguide slot array antenna for receiving random polarized satellite signal

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100721871B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013074872A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 Andrew Llc Modular feed network
CN105161861A (en) * 2015-09-28 2015-12-16 湖南华诺星空电子技术有限公司 Antenna device of frequency modulation continuous wave radar
WO2016076595A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-19 주식회사 케이엠더블유 Waveguide slot array antenna
EP3220481A4 (en) * 2014-11-11 2018-09-26 KMW Inc. Waveguide slot array antenna
US10418713B2 (en) 2015-06-03 2019-09-17 Kmw Inc. Waveguide power divider, waveguide phase shifter, and polarized antenna using same
WO2022112793A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 Heriot-Watt University Waveguide antenna

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06237119A (en) * 1993-02-10 1994-08-23 Mitsubishi Electric Corp Shared plane antenna for polarized waves
JPH07263948A (en) * 1994-03-25 1995-10-13 Matsushita Electric Works Ltd Planar antenna
KR980012711A (en) * 1998-02-06 1998-04-30 이기춘 Flat antenna
KR20050093148A (en) * 2004-03-18 2005-09-23 현대자동차주식회사 Beam tilt microstrip patch antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06237119A (en) * 1993-02-10 1994-08-23 Mitsubishi Electric Corp Shared plane antenna for polarized waves
JPH07263948A (en) * 1994-03-25 1995-10-13 Matsushita Electric Works Ltd Planar antenna
KR980012711A (en) * 1998-02-06 1998-04-30 이기춘 Flat antenna
KR20050093148A (en) * 2004-03-18 2005-09-23 현대자동차주식회사 Beam tilt microstrip patch antenna

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013074872A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 Andrew Llc Modular feed network
CN103918128A (en) * 2011-11-16 2014-07-09 安德鲁有限责任公司 Modular feed network
US8866687B2 (en) 2011-11-16 2014-10-21 Andrew Llc Modular feed network
CN103918128B (en) * 2011-11-16 2016-07-06 康普技术有限责任公司 Modularity feeding network
WO2016076595A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-19 주식회사 케이엠더블유 Waveguide slot array antenna
EP3220481A4 (en) * 2014-11-11 2018-09-26 KMW Inc. Waveguide slot array antenna
US10622726B2 (en) 2014-11-11 2020-04-14 Kmw Inc. Waveguide slot array antenna
US10985472B2 (en) 2014-11-11 2021-04-20 Kmw Inc. Waveguide slot array antenna
US10418713B2 (en) 2015-06-03 2019-09-17 Kmw Inc. Waveguide power divider, waveguide phase shifter, and polarized antenna using same
CN105161861A (en) * 2015-09-28 2015-12-16 湖南华诺星空电子技术有限公司 Antenna device of frequency modulation continuous wave radar
WO2022112793A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 Heriot-Watt University Waveguide antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107492713B (en) double-circular-polarization array antenna
KR100721871B1 (en) Waveguide slot array antenna for receiving random polarized satellite signal
JP4856078B2 (en) Reflective antenna
EP3109942B1 (en) Array antenna
US8970435B2 (en) Pie shape phased array antenna design
JP5518985B2 (en) Circularly polarized antenna
US10256537B2 (en) Lens-enhanced phased array antenna panel
US20110090129A1 (en) Circularly Polarised Array Antenna
US7167136B2 (en) Wideband omnidirectional radiating device
US20160104934A1 (en) Antenna, antenna package, and communications module
EP2664030B1 (en) Printed slot-type directional antenna, and system comprising an array of a plurality of printed slot-type directional antennas
US7652631B2 (en) Ultra-wideband antenna array with additional low-frequency resonance
KR20090047015A (en) Improved waveguide slot array antenna for receiving circularly polarized wave
US10811772B2 (en) Concentric, co-located and interleaved dual band antenna array
KR102242123B1 (en) Triode current loop radiating element with integrated circular polarization feed
US20140104135A1 (en) Radiating element for an active array antenna consisting of elementary tiles
WO2017107501A1 (en) A low coupling 2×2 mimo array
KR20160042740A (en) Antenna, antenna package and communication module
CN105428804B (en) A kind of broad beam circular polarisation Y shape-H-shaped slot miniaturization circle paster antenna using characteristics of conformal electromagnetic bandgap structure
KR102218801B1 (en) Array antenna device
JP2015171108A (en) patch antenna
KR100706615B1 (en) Micro-strip patch antenna for using a multiple piles of substrates and array antenna thereof
US20220077593A1 (en) Dual polarized antenna using shift series feed
KR100618653B1 (en) Circular Polarized Microstrip Patch Antenna for Transmitting/Receiving and Array Antenna Arraying it for Sequential Rotation Feeding
WO2005013419A1 (en) Diversity reception slotted flat-plate antenna

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130315

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140401

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160308

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170308

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180416

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190311

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200309

Year of fee payment: 14