KR100841347B1 - Dule polarization satellite antenna - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반사 기판과 상기 반사 기판의 상부층에는 형성된 캐비티 기판과 상기 캐비티 기판의 상부층에 수평편파신호를 급전하는 제 1 급전회로 기판과 상기 제 1 급전회로 기판의 상부층에 m × n 배열의 서브그룹으로 M × N 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯이 구비되어 수평편파신호를 방사하는 제 1 방사 기판과 상기 제 1 방사 기판의 상부층에 수직편파신호를 급전하는 제 2 급전회로 기판과 상기 제 2 급전회로 기판의 상부층에 m´ × n´ 배열의 서브그룹으로 M´ × N´ 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯이 구비되어 수직편파신호를 방사하는 제 2 방사 기판과 상기 제 2 방사 기판의 상부층에는 급전용 기판이 형성되는 것을 특징으로 하는 이중편파 위성안테나에 관한 것이다.According to an embodiment of the present invention, a cavity substrate formed on a reflective substrate and an upper layer of the reflective substrate and a first feed circuit board that feeds a horizontal polarization signal to the upper layer of the cavity substrate and a subgroup in an m × n arrangement on an upper layer of the first feed circuit board And a plurality of radiation slots forming an M × N array, the first radiating substrate radiating a horizontal polarization signal and the second feeding circuit board feeding a vertical polarization signal to an upper layer of the first radiating substrate. In the upper layer of the circuit board, a plurality of radiation slots are formed in a subgroup of m ′ × n´ array to form an M ′ × N´ array so that the second radiation substrate and the upper layer of the second radiation substrate emit vertical polarization signals. The present invention relates to a dual polarized satellite antenna, wherein a substrate for feeding is formed.
따라서, 본 발명은 제 1 및 제 2 급전회로 기판을 각각으로 구비하여 이중편파신호를 송수신하고, 상기 제 1 및 제 2 급전회로 기판에 형성된 슬롯 급전부가 제 1 및 제 2 방사 기판의 방사슬롯 중심부에서 각각 급전되어 다수개의 방사슬롯이 각각으로 동작함으로써 안테나의 이득 특성이 대폭으로 향상될 뿐만 아니라, 급전용 기판에 급전용 덮개를 구비하여 제 1 및 제 2 급전회로 기판에 형성된 도파관 급전부에서 상부방향으로 발생되는 급전신호를 하부방향으로 반사시킴으로써 급전손실을 최소화 시키는 효과가 있다.Accordingly, the present invention provides first and second feed circuit boards, respectively, to transmit and receive a dual polarized signal, and slot feeders formed on the first and second feed circuit boards each have a center of the radiation slots of the first and second radiating substrates. In addition, the gain characteristics of the antenna are greatly improved by feeding each of the plurality of radiating slots, respectively, and the upper part of the waveguide feeder formed on the first and second feeder circuit boards having a feeder cover on the feeder board. By reflecting the feed signal generated in the downward direction, there is an effect of minimizing the feed loss.
급전, 슬롯, 방사, 임피던스, 이득, 유전체 Feed, Slot, Radiate, Impedance, Gain, Dielectric
Description
본 발명은 이중편파 위성안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제 1 급전회로 기판이 제 1 방사 기판에 제 2 급전회로 기판이 제 2 방사 기판에 각각으로 급전하여 수직, 수평의 이중편파신호를 발생하고, 상기 제 1 및 제 2 급전회로 기판에 형성된 제 1 및 제 2 슬롯 급전부가 제 1 및 제 2 방사 기판에 형성된 다수개의 방사슬롯의 중심부에 각각으로 급전되어 상기 다수개의 방사슬롯이 각각으로 동작함으로써 고이득의 안테나특성을 발생할 뿐만 아니라, 급전용 기판에 형성된 급전용 덮개가 급전회로 기판에서 상부방향으로 발생되는 신호를 하부방향으로 반사시킴으로써 급전손실을 최소화시키는 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a dual polarized satellite antenna, and more particularly, a first feed circuit board feeds a first radiating substrate and a second feed circuit board feeds a second radiating substrate, respectively, to generate vertical and horizontal double polarized signals. The first and second slot feeding parts formed on the first and second feeding circuit boards are respectively fed to the centers of the plurality of radiating slots formed on the first and second radiating substrates to operate the plurality of radiating slots, respectively. The present invention relates to an antenna that not only generates a high gain antenna characteristic, but also minimizes a power loss by reflecting a signal generated in a top direction from a power feeding circuit board in a downward direction.
종래의 위성 슬롯 안테나에 관한 기술로서, 공개특허공보 제1993-0020766은 위성 수신 안테나의 슬롯 기판과, 상기 슬롯 기판상에 안테나 중심주파수의λ/2 크기로 구성된 다수개의 슬롯과 상기 슬롯 기판의 하단부에 구성되고 상기 슬롯의 정중앙에 위치된 급전회로와 상기 급전회로 하단부에 형성된 접지면과 상기 슬롯 기판과 급전회로 사이에 형성된 제 1 발포 유전체와 상기 급전회로와 접지면 사이에 형성된 제 2 발포 유전체와 상기 안테나 본체를 기후나 기온변동으로부터 보호해주 는 레이돔을 포함하여 이루어진 기술이었다.As a related art of a satellite slot antenna, Korean Patent Laid-Open Publication No. 1993-0020766 discloses a slot substrate of a satellite receiving antenna, a plurality of slots having a size of lambda / 2 of an antenna center frequency on the slot substrate, and a lower end of the slot substrate. A first foam dielectric formed between the feed circuit and the ground plane formed at the lower end of the feed circuit, the first foam dielectric formed between the slot substrate and the feed circuit, and a second foam dielectric formed between the feed circuit and the ground surface; It was a technology that comprises a radome to protect the antenna body from climate or temperature fluctuation.
그러나, 상기 종래의 기술은 외부로부터 인가되는 신호를 급전회로가 단일로 급전하여 단일편파신호만을 송,수신함으로써, 안테나의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, the conventional technology has a problem in that the efficiency of the antenna is lowered by feeding a single polarized signal by feeding a single signal from a power supply circuit.
다른 문제점은 급전회로가 다이폴구조로 형성되고 다수개의 슬롯에 급전되어 두 개의 슬롯이 하나의 조합된 안테나 특성을 나타냄으로써, 본 발명의 다수개 슬롯이 각각으로 동작하는 안테나의 이득 특성보다 종래의 안테나 이득 특성은 대략 두 배 정도 저하되는 문제점이 있었다.Another problem is that the feeder circuit is formed in a dipole structure and is fed to a plurality of slots so that the two slots exhibit one combined antenna characteristic. There was a problem that the gain characteristic is about twice lowered.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수평편파신호를 급전하는 제 1 급전회로 기판과, 수직편파신호를 급전하는 제 2 급전회로 기판을 각각으로 구비하여 수직, 수평의 이중편파신호를 송수신하는 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a first feed circuit board for feeding a horizontal polarization signal and a second feed circuit board for feeding a vertical polarization signal, respectively. Another object is to provide an antenna for transmitting and receiving a horizontal double polarized signal.
다른 목적은 제 1 및 제 2 급전회로 기판에 형성된 제 1 및 제 2 슬롯 급전부가 제 1 및 제 2 방사 기판의 방사슬롯 중앙에 형성되어 임피던스를 매칭하고, 상기 제 1 및 제 2 급전회로 기판의 제 1 및 제 2 슬롯 급전부가 제 1 및 제 2 방사 기판에 형성된 다수개의 방사슬롯이 각각으로 동작되도록 급전하여 안테나의 이득 특성이 종래의 안테나보다 대폭으로 향상된 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.Another object is that the first and second slot feed portions formed on the first and second feed circuit boards are formed in the center of the radiation slots of the first and second radiating substrates to match impedance, It is an object of the present invention to provide an antenna in which the first and second slot feeders are fed so that a plurality of radiating slots formed in the first and second radiating substrates are operated individually, so that the gain characteristics of the antenna are significantly improved than conventional antennas.
또 다른 목적은 급전용 기판에 급전용 덮개를 구비하여 제 1 및 제 2 급전회로 기판에 형성된 도파관 급전부에서 상부방향으로 발생되는 급전신호를 하부방향으로 반사시킴으로써, 급전손실이 최소화되는 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.Still another object is to provide an antenna having a feed cover on a feed substrate and reflecting a feed signal generated upward in a waveguide feed portion formed on the first and second feed circuit boards in a downward direction, thereby minimizing a feed loss. Its purpose is to.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 신호를 전송하는 도파관 급전부가 형성된 반사 기판과 상기 반사 기판의 상부층에는 다수개의 캐비티가 배열 형성된 캐비티 기판과 상기 캐비티 기판의 상부층에 수평편파신호를 급 전하는 제 1 급전회로 기판과 상기 제 1 급전회로 기판의 상부층에 m × n 배열의 서브그룹으로 M × N 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯이 구비되어 수평편파신호를 방사하는 제 1 방사 기판과 상기 제 1 방사 기판의 상부층에 수직편파신호를 급전하는 제 2 급전회로 기판과 상기 제 2 급전회로 기판의 상부층에 m´ × n´ 배열의 서브그룹으로 M´ × N´ 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯이 구비되어 수직편파신호를 방사하는 제 2 방사 기판 및 상기 각 기판의 사이에는 유전체 기판이 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a horizontal polarization signal is applied to a reflective substrate having a waveguide feeder configured to transmit a signal according to an embodiment of the present invention and a cavity substrate having a plurality of cavities arranged on an upper layer of the reflective substrate and an upper layer of the cavity substrate. The first charge substrate is provided with a first radiation circuit board having a first radiation circuit board and a plurality of radiation slots forming an M × N array in a subgroup of m × n arrays in an upper layer of the first feed circuit board to emit a horizontal polarization signal. A plurality of M ′ × N´ arrays in a subgroup of m ′ × n ′ arrays on a second feed circuit board for feeding a vertical polarization signal to the top layer of the first radiating substrate and a top layer of the second feed circuit board; A dielectric substrate is formed between the second radiation substrate and the respective radiation substrates provided with radiation slots to emit vertically polarized signals.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 제 1 급전회로 기판은 상기 반사 기판으로부터 전송된 신호를 공급하는 단일의 급전 공급부와 상기 급전 공급부를 중심으로 대칭된 트리구조를 형성하는 급전선로와 상기 급전선로의 끝단에는 H 자형의 조합이 A × B 배열로 형성되어 상기 제 1 방사 기판의 서브그룹 방사슬롯 각각에 동위상으로 급전하는 제 1 슬롯급전부로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the first feeder circuit board may include a single feeder supply unit for supplying a signal transmitted from the reflective substrate, and a feeder line forming a symmetrical tree structure around the feeder supply unit. At the end, a combination of H-shapes is formed in an A × B array, and comprises a first slot feed section feeding in phase to each of the subgroup spinning slots of the first radiating substrate.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 제 2 급전회로 기판은 상기 반사 기판으로부터 전송된 신호를 공급하는 단일의 급전 공급부와 상기 급전 공급부를 중심으로 대칭된 트리구조를 형성하는 급전선로와 상기 급전선로의 끝단에는 상기 제 1 슬롯 급전부와 90˚회전되어 형성되는 工 자형의 조합이 A´ × B´ 배열로 형성되어 상기 제 2 방사 기판의 서브그룹 방사슬롯 각각에 동위상으로 급전하는 제 2 슬롯 급전부로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the second feeder circuit board may include a single feeder supplying unit for supplying a signal transmitted from the reflective substrate and a feeder line forming a symmetric tree structure around the feeder supplying unit. At the end, a combination of industrial shapes formed by rotating the first slot feed part by 90 ° is formed in an A ′ × B´ array so that the second slot feed feeds in phase to each of the subgroup spinning slots of the second radiating substrate. It consists of all.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 제 1 급전회로 기판에 형성된 제 1 슬롯 급전부는 상기 다수개의 방사슬롯 중심부분에 각각 형성되어 상기 다수개의 방사슬 롯이 각각으로 동작하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the first slot feeding part formed on the first feeding circuit board is formed at each of the plurality of radiating slot centers, and the plurality of radiating slots are respectively operated.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 제 2 급전회로 기판에 형성된 제 2 슬롯 급전부는 상기 다수개의 방사슬롯 중심부분에 각각 형성되어 상기 다수개의 방사슬롯이 각각으로 동작하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the second slot feeder formed on the second feeder circuit board is formed in the center of the plurality of radiation slots, and the plurality of radiation slots operate as respective features.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 신호를 전송하는 도파관 급전부가 형성된 반사 기판과 상기 반사 기판의 상부층에는 다수개의 캐비티가 배열 형성된 캐비티 기판과 상기 캐비티 기판의 상부층에 수평편파신호를 급전하는 제 1 급전회로 기판과 상기 제 1 급전회로 기판의 상부층에 m × n 배열의 서브그룹으로 M × N 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯이 구비되어 수평편파신호를 방사하는 제 1 방사 기판과 상기 제 1 방사 기판의 상부층에 수직편파신호를 급전하는 제 2 급전회로 기판과 상기 제 2 급전회로 기판의 상부층에 m´ × n´ 배열의 서브그룹으로 M´ × N´ 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯이 구비되어 수직편파신호를 방사하는 제 2 방사 기판과 상기 제 2 방사 기판의 상부층에 형성된 급전용 기판 및 상기 급전용 기판을 제외한 다수의 기판 사이에는 유전체 기판이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a reflective substrate on which a waveguide feeder for transmitting a signal is formed, a cavity substrate on which a plurality of cavities are arranged on an upper layer of the reflective substrate, and a first feed on a horizontal polarization signal are supplied to an upper layer of the cavity substrate. A first radiating substrate and a first radiating substrate are provided on the circuit board and the upper layer of the first feed circuit board to include a plurality of radiating slots forming an M × N array in a subgroup of m × n arrays. A second feeding circuit board for feeding a vertical polarization signal on an upper layer of the substrate and a plurality of radiation slots for forming an M ′ × N ′ array in a subgroup of an m ′ × n´ array on an upper layer of the second feeding circuit board. A second radiation substrate for emitting a vertical polarization signal, a power supply substrate formed on the upper layer of the second radiation substrate and a plurality of substrates except the power supply substrate The dielectric substrate is formed between each.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 제 1 급전회로 기판은 상기 반사 기판으로부터 전송된 신호를 공급하는 단일의 급전 공급부와 상기 급전 공급부를 중심으로 대칭된 트리구조를 형성하는 급전선로와 상기 급전선로의 끝단에는 H 자형의 조합이 A × B 배열로 형성되어 상기 제 1 방사 기판의 서브그룹 방사슬롯 각각에 동위상으로 급전하는 제 1 슬롯 급전부로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the first feeder circuit board may include a single feeder supply unit for supplying a signal transmitted from the reflective substrate, and a feeder line forming a symmetrical tree structure around the feeder supply unit. At the end, the H-shaped combination is formed in an A × B array, and comprises a first slot feeding part feeding in phase to each of the subgroup spinning slots of the first radiating substrate.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 제 2 급전회로 기판은 상기 반사 기판으로부터 전송된 신호를 공급하는 단일의 급전 공급부와 상기 급전 공급부를 중심으로 대칭된 트리구조를 형성하는 급전선로와 상기 급전선로의 끝단에는 상기 제 1 슬롯 급전부와 90˚회전되어 형성되는 工 자형의 조합이 A´ × B´ 배열로 형성되어 상기 제 2 방사 기판의 서브그룹 방사슬롯 각각에 동위상으로 급전하는 제 2 슬롯 급전부로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the second feeder circuit board includes a single feeder supply unit for supplying a signal transmitted from the reflective substrate and a feeder line forming a symmetrical tree structure around the feeder supply unit and the feeder line At the end of the second slot is formed in a combination of A '× B' in the form of an A '× B' arrangement formed by rotating the first slot feed portion and the 90-degree rotation to each of the sub-group radiating slots of the second radiating substrate Characterized in that the feed section.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 제 1 급전회로 기판에 형성된 제 1 슬롯 급전부는 상기 다수개의 방사슬롯 중심부분에 각각 형성되어 상기 다수개의 방사슬롯이 각각으로 동작하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the first slot feeding part formed on the first feeding circuit board is formed in each of the plurality of radiating slot centers, and the plurality of radiating slots are operated as respective functions.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 제 2 급전회로 기판에 형성된 제 2 슬롯 급전부는 상기 다수개의 방사슬롯 중심부분에 각각 형성되어 상기 다수개의 방사슬롯이 각각으로 동작하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the second slot feeder formed on the second feeder circuit board is formed in the center of the plurality of radiation slots, respectively, and the plurality of radiation slots may be operated by each.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 상기 급전용 기판은 상기 제 1 및 제 2 급전회로 기판에 형성된 각각의 급전 공급부와 각각 대응되어 상기 급전 공급부에서 상부방향으로 발생되는 급전신호를 하부방향으로 반사시키는 급전용 덮개로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the power supply substrate corresponds to each of the power supply units formed on the first and second power supply circuit boards to reflect the power supply signal generated in the upper direction from the power supply unit in a downward direction. It is characterized by consisting of a cover for feeding.
본 발명은 제 1 및 제 2 급전회로 기판이 제 1 및 제 2 방사 기판에 각각의 편파별로 급전하여 수직, 수평의 이중편파신호를 발생하는 효과가 있고, 제 1 및 제 2 급전회로 기판에 형성된 제 1 및 제 2 슬롯 급전부가 제 1 및 제 2 방사 기판 에 다수개로 배열 형성된 방사슬롯의 중심부에서 각각으로 급전되어 다수개의 방사슬롯이 각각 동작함으로써 고이득의 안테나 특성을 발생하는 효과뿐만 아니라, 급전용 기판에 급전용 덮개를 형성하여 제 1 및 제 2 급전회로 기판의 도파관 급전부에서 상부방향으로 발생되는 급전신호를 하부방향으로 반사시켜 급전손실이 최소화되는 효과가 있다.According to the present invention, the first and second feeder circuit boards are fed to the first and second radiating substrates by respective polarizations to generate vertical and horizontal double polarized signals, and are formed on the first and second feeder circuit boards. The first and second slot feeders are fed to each of the centers of the radiation slots formed in plural numbers on the first and second radiating substrates, so that the plurality of radiation slots operate, respectively, to generate high gain antenna characteristics, The feed cover is formed on the dedicated substrate to reflect the feed signal generated upward in the waveguide feed portions of the first and second feed circuit boards in the downward direction, thereby minimizing the feed loss.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이중편파 위성안테나의 구성도로서, 신호를 전송하는 도파관 급전부(110)가 형성된 반사 기판(100)과 상기 반사 기판(100)의 상부층에는 다수개의 캐비티(220)가 배열 형성된 캐비티 기판(200)과 상기 캐비티 기판(200)의 상부층에 수평편파신호를 급전하는 제 1 급전회로 기판(300)과 상기 제 1 급전회로 기판(300)의 상부층에 m × n 배열(여기서, m, n은 임의의 자연수임)로 형성된 서브그룹(904)으로 M × N 배열(여기서, M, N은 임의의 자연수임)을 형성하는 다수개의 방사슬롯(420)이 구비되어 수평편파신호를 방사하는 제 1 방사 기판(400)과 상기 제 1 방사 기판(400)의 상부층에 수직편파신호를 급전하는 제 2 급전회로 기판(500)과 상기 제 2 급전회로 기판(500)의 상부층에 m´ × n´ 배열(여기서, m´ , n´은 임의의 자연수임)의 서브그룹(906)으로 M´ × N´ 배열(여기서, M´ , N´ 은 임의의 자연수임)을 형성하는 다수개의 방사슬롯(620)이 구비되어 수직편파신호를 방사하는 제 2 방사 기판(600) 및 상기 각 기판의 사이에는 유전체 기판(800)이 형성된다. 1 is a configuration diagram of a dual polarized satellite antenna according to an embodiment of the present invention, in which a plurality of cavities are formed on a
보다 상세하게는, 상기 반사 기판(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 전도성 이 높은 금속성 평판을 사용하고, 상기 반사 기판(100)은 저잡음 블록다운 변환기(LNB)를 포함하며, 중앙에 수평편파 급전 도파관(111)과 수직편파 급전 도파관(112)이 형성된 도파관 급전부(110)를 구비하여 상기 도파관 급전부(110)에 의하여 신호가 전송되도록 한다.More specifically, as shown in FIG. 2, the
특히, 상기 반사 기판(100)의 수평편파 급전 도파관(111)은 상기 제 1 급전회로 기판(300)에 형성된 급전 공급부(311)로 신호를 전송하고, 상기 수직편파 급전 도파관(112)은 상기 제 2 급전회로 기판(500)에 형성된 급전 공급부(512)로 신호를 전송함으로써, 수직, 수평의 이중편파신호를 발생하도록 제 1 및 제 2 급전회로 기판(300, 500)에 각각으로 급전한다. In particular, the horizontally polarized
상기 유전체 기판(800)은 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 유전체 기판(810, 820, 830, 840, 850)으로 이루어진다.The
상기 제 1 유전체 기판(810)은 상기 반사 기판(100)과 상기 캐비티 기판(200) 사이에 공기 또는 폼의 재질로 형성되어 상기 반사 기판(100)에서 발생되는 급전손실을 저하시킨다.The first
상기 제 2 유전체 기판(820)은 상기 캐비티 기판(200)과 상기 제 1 급전회로 기판(300) 사이에 공기 또는 폼의 재질로 형성되고, 상기 제 3 유전체 기판(830)은 상기 제 1 급전회로 기판(300)과 상기 제 1 방사 기판(400) 사이에 공기 또는 폼의 재질로 형성되며, 상기 제 4 유전체 기판(840)은 상기 제 1 방사 기판(400)과 상기 제 2 급전회로 기판(500) 사이에 공기 또는 폼의 재질로 형성될 뿐만 아니라, 상기 제 5 유전체 기판(850)은 상기 제 2 급전회로 기판(500)과 상기 제 2 방사 기 판(600) 사이에 공기 또는 폼의 재질로 형성되며, 상기 제 2, 제 3, 제 4, 제 5 유전체 기판(820, 830, 840, 850)은 상기 제 1 유전체 기판(810)의 기능과 동일하게 동작한다.The second
상기 캐비티 기판(200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 방사 기판(400, 600)에 m × n 배열로 형성된 서브그룹(904)으로 M × N 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯(420)과 상기 제 2 방사 기판(600)에 m´ × n´ 배열로 형성된 서브그룹(906)으로 M´ × N´ 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯(620)과 각각 대응되게 캐비티(220)를 형성하여 안테나의 대역폭이 증가할 뿐만 아니라 안테나의 이득 또한 대폭으로 증가한다.As shown in FIG. 3, the
특히, 상기 캐비티 기판(200)에 형성된 캐비티(220)의 깊이는 파장의 약 10% 증가할수록 안테나의 대역폭은 비례적으로 증가하고, 중심 주파수를Ku-Band(11Ghz ~ 14GHz)의 12GHz로 설정하면 λ는 25mm 이므로 캐비티(220)의 깊이는 약 2.5mm 가 가장 바람직하다.In particular, as the depth of the
상기 제 1 급전회로 기판(300)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반사 기판(100)으로부터 전송된 신호를 공급하는 단일의 급전 공급부(311)와 상기 급전 공급부(311)를 중심으로 대칭된 트리구조를 형성하는 급전선로(314)와 상기 급전선로(314)의 끝단에는 H 자형의 서브그룹(903)이 A × B 배열(여기서, A, B는 임의의 자연수임)로 형성되는 제 1 슬롯 급전부(313)로 이루어져서, 상기 수평편파 급전 도파관(111, 211)에서 전송되는 신호를 급전 공급부(311)가 인가받고, 상기 급전 공급부(311)는 H 자형의 서브그룹(903)이 A × B 배열로 형성된 제 1 슬롯 급전부(313)에 수평편파신호를 인가한다. As illustrated in FIG. 4, the first
상기 상기 제 1 방사 기판(400)은 제 1 급전회로 기판(300)의 상부층에 형성되고, 도 5에 도시된 바와 같이, m × n 배열로 형성된 서브그룹(904)으로 M × N 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯(420)은 상기 제 1 급전회로 기판(300)에 H 자형의 서브그룹(903)이 A × B 배열로 형성된 다수개의 제 1 슬롯 급전부(313)와 일대일로 대응되게 형성하며, 상기 제 1 방사 기판(400)의 중심에는 도파관 급전부(410)가 형성된다.The first
또한, 상기 제 1 방사 기판(400)은 상기 제 1 급전회로 기판(300)과 정합되어서, 상기 제 1 급전회로 기판(300)에서 발생되는 누설파에 따른 안테나 효율감소를 제거하고, 정확한 안테나 특성의 신호를 발생한다.In addition, the first
특히, 특히, 상기 제 1 방사 기판(400)과 상기 제 1 급전회로 기판(300)은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 방사 기판(400)에 m × n 배열로 형성된 서브그룹(904)으로 M × N 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯(420)과 상기 제 1 급전회로 기판(300)에 H 자형의 서브그룹(903)이 A × B 배열로 형성된 다수개의 제 1 슬롯 급전부(313)가 일대일로 대응되게 형성되고, 상기 제 1 슬롯 급전부(313)를 상기 방사슬롯(420) 내부의 중앙으로 이격시켜 상기 다수개로 형성된 제 1 슬롯 급전부(313) 상호간의 거리를 넓게하며, 상기 다수개의 방사슬롯(420)간의 입력 임피던스가 개선된다.In particular, in particular, the first
게다가, 상기 제 1 급전회로 기판(300)에 상기 급전 공급부(311)를 중심으로 대칭되게 형성된 트리구조의 급전선로(314)는 신호의 세기가 동일한 균등 분배를 설정하고, 이분법으로 분기되는 병렬급전 구조를 형성하며, 제 1 슬롯 급전부(313)의 위상을 180˚ 반전시켜 기본적으로 역위상인 것을 동위상으로 보상되기 때문에 급전구조가 단순화될 뿐만 아니라, 상기 제 1 방사 기판(400)에 형성된 방사슬롯(420) 각각이 동작함으로써, 안테나의 성능은 종래의 두 개 방사슬롯이 하나의 조합으로 동작되는 안테나보다 대략 두 배 정도의 성능이 유지되도록 한다.In addition, the
상기 제 2 급전회로 기판(500)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수직편파 급전 도파관(112, 212, 412)에서 전송되는 신호를 급전 공급부(512)로부터 인가받고, 상기 급전 공급부(512)는 제 1 슬롯 급전부(313)가 90˚회전되어 형성된 제 2 슬롯 급전부(513)에 수직편파의 신호를 인가한다.As shown in FIG. 6, the second
그리고, 상기 제 2 방사 기판(600)은 도 7에 도시된 바와 같이, m´ × n´ 배열로 형성된 서브그룹(906)으로 M´ × N´ 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯(620)이 상기 제 2 급전회로 기판(500)에 형성된 제 2 슬롯 급전부(513)와 일대일로 대응되게 형성하며, 상기 제 2 방사 기판(600)의 중심에는 도파관 급전부(610)가 형성된다.In addition, as shown in FIG. 7, the
또한, 상기 제 2 방사 기판(600)은 상기 제 2 급전회로 기판(500)과 정합되어서, 상기 제 2 급전회로 기판(500)에서 발생되는 누설파에 따른 안테나 효율감소를 제거하고, 안테나 특성을 정확하게 획득하여 신호를 발생한다.In addition, the
특히, 상기 제 2 방사 기판(600)과 상기 제 2 급전회로 기판(500)은 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 방사 기판(600)에 m´ × n´ 배열로 형성된 서브그룹(906)으로 M´ × N´배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯(620)이 상기 제 2 급전회로 기판(500)에 H 자형의 서브그룹(903)이 A × B 배열로 형성되는 제 1 슬롯 급전부(313)가 90˚회전된 工 자형의 서브그룹(905)이 A´ × B´ 배열(여기서, A´, B´ 은 임의의 자연수임)로 형성되는 제 2 슬롯 급전부(513)와 각각으로 대응되게 형성되고, 상기 제 2 급전회로 기판(500)에 형성된 다수개의 슬롯 급전부(513)를 상기 제 2 방사 기판(600)에 형성된 방사슬롯(620) 내부의 중앙으로 이격시켜 상기 다수개로 형성된 제 2 슬롯 급전부(513) 상호간의 거리를 넓게하며, 상기 다수개의 방사슬롯(620)간의 입력 임피던스가 개선된다.In particular, as shown in FIG. 9, the
더욱이, 상기 제 2 급전회로 기판(500)에 상기 급전 공급부(512)를 중심으로 대칭되게 형성된 급전선로(514)는 신호의 세기가 동일한 균등 분배를 설정하고, 이분법으로 분기되는 병렬급전 구조를 형성하며, 제 2 슬롯 급전부(513)의 위상을 180˚ 반전시켜 기본적으로 역위상인 것을 동위상으로 보상되기 때문에 급전구조가 단순화될 뿐만 아니라, 상기 제 2 방사 기판(600)에 형성된 다수개의 방사슬롯(620) 각각이 동작함으로써, 안테나의 성능은 종래의 두 개의 방사슬롯이 하나의 조합으로 동작되는 안테나보다 대략 두 배 정도의 성능이 유지되도록 한다.Furthermore, the
바람직한 일실시예로는, 상기 m × n 배열 또는 m´ × n´ 배열에서 m=n=2 이고, 상기 M × N 배열 또는 M´ × N´배열에서 M=N=10 이며, 상기 A × B 배열 또는 A´ × B´ 배열에서 A=B=10인 것이 가장 바람직하다.In a preferred embodiment, m = n = 2 in the m × n array or m ′ × n´ array, M = N = 10 in the M × N array or M ′ × N ′ array, and A × Most preferably, A = B = 10 in the B array or A ′ × B ′ array.
도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이중편파 위성안테나의 구성도로서, 신호를 전송하는 도파관 급전부(110)가 형성된 반사 기판(100)과 상기 반사 기판(100)의 상부층에는 다수개의 캐비티(220)가 배열 형성된 캐비티 기판(200)과 상 기 캐비티 기판(200)의 상부층에 수평편파신호를 급전하는 제 1 급전회로 기판(300)과 상기 제 1 급전회로 기판(300)의 상부층에 m × n 배열로 형성된 서브그룹(904)으로 M × N 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯(420)이 구비되어 수평편파신호를 방사하는 제 1 방사 기판(400)과 상기 제 1 방사 기판(400)의 상부층에 수직편파신호를 급전하는 제 2 급전회로 기판(500)과 상기 제 2 급전회로 기판(500)의 상부층에 m´ × n´ 배열로 형성된 서브그룹(906)으로 M´ × N´ 배열을 형성하는 다수개의 방사슬롯(620)이 구비되어 수직편파신호를 방사하는 제 2 방사 기판(600)과 상기 제 2 방사 기판(600)의 상부층에 형성된 급전용 기판(700) 및 상기 급전용 기판(700)을 제외한 다수의 기판 사이에는 유전체 기판(800)이 각각 형성된다.10 is a configuration diagram of a dual polarized satellite antenna according to another embodiment of the present invention, in which a
보다 상세하게는, 상기 도 1의 이중편파 위성안테나의 제 2 방사 기판(600) 상부층에 급전용 기판(700)을 더 구비하는 것으로서, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 급전용 기판(700)은 급전용 덮개(711, 712)를 상기 제 2 방사 기판(600)에 형성된 도파관 급전부(610) 상부에 형성하고, 상기 제 1 및 제 2 급전회로 기판(300, 500)에 형성된 각각의 급전 공급부(311, 512)에서 상부방향으로 발생되는 신호를 하부방향으로 반사시켜 급전손실을 최소화하는 것을 나타낸다.More specifically, the
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.The present invention has been described in detail so far, but the embodiments mentioned in the process are only illustrative and are not intended to be limiting, and the present invention is provided by the following claims and the technical spirit and field of the present invention. Within the scope not departing from the scope of the present invention, changes in the components that can be coped evenly will fall within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이중편파 위성안테나의 구성도1 is a block diagram of a dual polarized satellite antenna according to an embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 도 1에 따른 반사 기판의 세부도2 is a detail view of a reflective substrate according to FIG. 1 of the present invention;
도 3은 본 발명의 도 1에 따른 캐비티 기판의 세부도3 is a detail view of a cavity substrate according to FIG. 1 of the present invention;
도 4는 본 발명의 도 1에 따른 제 1 급전회로 기판의 세부도4 is a detailed view of a first feed circuit board according to FIG. 1 of the present invention;
도 5는 본 발명의 도 1에 따른 제 1 방사 기판의 세부도5 is a detail view of a first radiating substrate according to FIG. 1 of the present invention;
도 6은 본 발명의 도 1에 따른 제 2 급전회로 기판의 세부도6 is a detailed view of a second feeder circuit board according to FIG. 1 of the present invention.
도 7은 본 발명의 도 1에 따른 제 2 방사 기판의 세부도7 is a detail view of a second radiating substrate according to FIG. 1 of the present invention.
도 8은 본 발명의 도 1에 따른 제 1 방사 기판과 제 1 급전회로 기판이 중첩된 투시도FIG. 8 is a perspective view of a first radiation substrate and a first feed circuit board overlapped with each other according to FIG. 1 of the present invention.
도 9는 본 발명의 도 1에 따른 제 2 방사 기판과 제 2 급전회로 기판이 중첩된 투시도FIG. 9 is a perspective view of a second radiation substrate and a second feed circuit board overlapped with each other according to FIG. 1 of the present invention.
도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이중편파 위성안테나의 구성도10 is a configuration diagram of a dual polarized satellite antenna according to another embodiment of the present invention
도 11은 본 발명의 도 10에 따른 급전용 기판에 형성된 급전용 덮개의 신호흐름도11 is a signal flow diagram of a lid for feeding formed on the feeding substrate according to FIG. 10 of the present invention;
* 주요 도면부호에 대한 설명 ** Description of the main drawing codes *
100 : 반사 기판 110, 210, 410, 610 : 도파관 급전부100:
111, 211, 411, 611 : 수평편파 급전 도파관111, 211, 411, 611: horizontally polarized feed waveguide
112, 212, 412, 612 : 수직편파 급전 도파관112, 212, 412, 612: vertically polarized feed waveguide
200 : 캐비티 기판 220 : 캐비티200: cavity substrate 220: cavity
300 : 제 1 급전회로 기판 311, 512 : 급전 공급부300: first
313 : 제 1 슬롯 급전부 400 : 제 1 방사 기판313: first slot feed part 400: first radiation substrate
420, 620 : 방사슬롯 314, 514 : 급전선로420, 620:
500 : 제 2 급전회로 기판 513 : 제 2 슬롯 급전부500: second feed circuit board 513: second slot feed section
600 : 제 2 방사 기판 700 : 급전용 기판600: second radiation substrate 700: power supply substrate
711, 712 : 급전용 덮개 800 : 유전체 기판711, 712 feeding
810 : 제 1 유전체 기판 820 : 제 2 유전체 기판810: first dielectric substrate 820: second dielectric substrate
830 : 제 3 유전체 기판 840 : 제 4 유전체 기판830: third dielectric substrate 840: fourth dielectric substrate
850 : 제 5 유전체 기판 903, 904, 905, 906 : 서브그룹850: fifth
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