KR100849702B1 - 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유전체로 된 원형 도파관형 피드 혼을 이용하여 원편파를 방사하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 안테나는, 전기도체로 된 파라볼라형 주반사판; 주반사판의 중앙 전면에 부착된 원형 도파관형 피드 혼; 원형도파관형 피드 혼의 개구에 유전체 봉으로 혼 복사기와 연결된 접시형 부반사판; 및 주반사판의 후면에 원형도파관과 연결되어 송신시에는 직선편파를 원편파로 변환하고 수신시에는 원편파를 직선편파로 변환하는 폴라라이저를 구비한다.

그리고 본 발명에 따르면 유전체 봉을 통해 부반사판을 혼 복사기에 체결함과 아울러 유전체봉의 유전율에 의해 원형 도파관형 피드 혼의 직경을 작게 함으로써 부반사판에 의한 차폐를 줄일 수 있고, 부엽 복사패턴도 개선하여 인접 통신 서비스 지역에 간섭을 줄일 수 있다.

원편파, 유전체, 파라볼라, 안테나, 유전체 봉, 폴라라이저, 부반사판

Description

원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나{ Circular Wave Dielectric Horn Parabolar Antenna }

도 1은 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 후면도,

도 4는 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 폴라라이저를 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라안테나의 정면도,

도 6은 본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라안테나의 측면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 주반사판 20: 접시형 부반사판

21: 부반사판 도체 22: 부반사판 유전체

23: 유전체봉 30: 원형도파관형 피드 혼

31: 원형 도파관 32: 원형도파관-반사판 체결 후렌지

33: 혼복사기 34: 혼복사기-원형도파관 연결구

40: 폴라라이저 41: 좌회전편파 TE10모드 출력도파관 후렌지

42: 우회전편파 TE10모드 출력도파관 후렌지

43: 폴라라이저 성형 계단형 도체

44: 원형도파관-폴라라이저 체결 후렌지

본 발명은 부반사판형 파라볼라 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유전체로 된 원형 도파관형 피드 혼을 이용하여 원편파를 방사하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나에 관한 것이다.

일반적으로, 반사경 안테나(Reflector Antenna)는 전파천문학, 초고주파통신, 위상추적 등을 목적으로 널리 사용되는 안테나로서, 반사경의 형태에 따라 평판 반사경 안테나, 코너 반사경 안테나, 전방 급전형 파라볼라 안테나, 카세그레인 안테나 등으로 구분된다.

전파망원경 등에 널리 사용되는 카세그레인(Cassegrain reflector form) 안테나는 긴 전송선이 필요한 전방급전방식의 문제점을 해결하기 위한 안테나로서, 전형적인 카세그레인 안테나는 주반사면은 포물선 형태로 하고 부반사면은 쌍곡선 형태로 만들어 급전점을 포물선의 축을 따라 정점 또는 근처에 두는 방식이다. 전형적인 카세그레인 형태의 변형으로서, 그레고리언 형태(Gregorian reflector form)의 반사경 안테나가 있다.

한편, 부반사판형 파라볼라 안테나는 통상 대형의 주반사경과 주반사경에 지지되는 소형의 부반사경, 급전 혼, 안테나 지지구조물 등으로 구성된다.

그런데 종래의 부반사판형 파라볼라 안테나는 부반사판이 크고 복사기 개구가 도파관보다 넓어서 전파복사시 주반사판에서 복사하는 전력을 부반사판이 차폐하여 소형 부반사판형 파라볼라 안테나에서는 효율이 나쁘고, 부엽 복사패턴이 커서 인접 통신 서비스 지역에 간섭을 일으키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 유전체를 사용하여 유전체 혼 복사소자를 구성함으로써 복사개구가 원형 도파관보다 작게 함과 아울러 부반사판도 작게 하여 차폐면적을 줄이고 부엽특성도 개선한 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 안테나는, 전기도체로 된 파라볼라형 주반사판; 상기 주반사판의 중앙 전면에 부착된 원형 도파관형 피드 혼; 상기 원형 도파관형 피드 혼의 개구에 유전체 봉으로 혼 복사기와 연결된 접시형 부반사판; 및 상기 주반사판의 후면에 원형 도파관과 연결되어 송신시에는 직선편파를 원편파로 변환하고 수신시에는 원편파를 직선편파로 변환하는 폴라라이저를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 주반사판은 7개의 세그먼트로 분리결합될 수 있고, 상기 원형 도파관형 피드 혼은 원형도파관-반사판 체결 후렌지에 의해 상기 주반사판의 중앙에 고정된 원형 도파관과, 상기 원형도파관의 단부에 혼복사기-원형도파관 연결구에 의해 연결된 혼 복사기로 구성되고, 상기 혼 복사기는 원형도파관측에서 개구면으로 갈수록 점차 작아지게 되어 있다.

그리고 상기 부반사판은 주반사판측이 오목한 부반사판 도체와, 상기 부반사판 도체의 오목면에 부착된 부반사판 유전체와, 상기 부반사판 유전체와 연결되고 상기 원형도파관형 피드 혼의 개구에 삽입되어 부반사판을 지지하는 유전체 봉으로 구성되어 상기 유전체 봉의 유전율에 따라 원형도파관형 피드 혼의 직경을 줄일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

도 1의 (A)는 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 측면도이고, (B)는 A-A의 절개 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 후면도이다.

본 발명에 따른 파라볼라 안테나는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전기도체(금속)로 된 접시형 파라볼라의 주반사판(10)과, 주반사판(10)의 중앙 전면에 부착된 원형도파관형 피드 혼(30)과, 원형도파관형 피드 혼(30)의 개구에 유전체 봉(23)으로 혼복사기(33)와 연결된 접시형 부반사판(20)과, 주반사판(10)의 후면에 원형도파관(31)과 연결되어 송신시에는 직선편파를 원편파로 변환하고 수신시에는 원편파를 직선편파로 변환하는 폴라라이저(40)로 구성된다.

부반사판(20)은 주반사판측이 오목한 부반사판 도체(21)와 부반사판 도체(21)의 오목면에 부착된 부반사판 유전체(22), 부반사판 유전체(22)와 연결되고 원형 도파관형 피드 혼(30)의 개구에 삽입되어 부반사판(20)을 지지하는 유전체 봉(23)으로 구성된다. 이때, 유전체 봉(23)의 유전율에 따라 원형 도파관형 피드 혼의 직경을 줄일 수 있다.

원형 도파관형 피드 혼(30)은 원형도파관-반사판 체결 후렌지(32)에 의해 주반사판(10)의 중앙에 고정된 원형 도파관(31)과, 원형 도파관(31)의 단부에 혼복사기-원형도파관 연결구(34)에 의해 연결된 혼 복사기(33)로 구성된다. 본 발명에 따른 원형 도파관형 피드 혼의 혼 복사기(33)는 원형 도파관(31)측에서 개구면으로 갈수록 점차 작아지게 되어 있고, 혼복사기-원형도파관 연결구(34)에 의해 원형 도파관(31)과 분리 가능하게 됨으로써 정합 조정이 용이하도록 되어 있다.

폴라라이저(40)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 원형도파관-폴라라이저 체결 후렌지(44)에 의해 주반사판(10)에 고정된 원형 도파관(31)과 연결되고, 원형 도파관(31)과 연결되는 부분은 원형이나 점차 정사각형으로 변형 후 내부에 삽입된 계단형 금속편(43)에 의해 원형도파관(31)측의 원편파를 직선편파로 분리하여 좌회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(41)와 우회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(42)로 출력한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나는 송신시 좌회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(41)나 우회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(42)로부터 직선편파를 입력받아 폴라라이저(40)에서 원편파로 변환한 후 원형 도파관(31)을 통해 혼 복사기(33)에서 부반사판(20)을 향해 전방으로 복사하고, 부반사판(20)은 원편파를 다시 주반사판(10)으로 반사하여 주반사판(10)이 원편파를 공기중으로 송출한다.

반대로 수신시에는 주반사판(10)이 공기중으로부터 수신한 원편파를 부반사판(20)측으로 집중시키고, 부반사판(20)은 이를 혼 복사기(33)로 전달하여 원형 도파관(31)을 통해 폴라이이저(40)로 전달된다. 폴라라이저(40)는 원형도파관(31)으로부터 전달된 원편파를 계단형 금속편(43)에 의해 직선편파로 분리하여 좌회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(41)와 우회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(42)로 출력한다.

도 5는 본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라 안테나의 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라안테나의 측면도이다.

본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라 안테나는 주반사판(10)이 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원주면을 따라 균등하게 6등분된 원주형 반사판 세그먼트(10-1~10-6)와, 중앙부의 정육각형 반사판 세그먼트(10-7)로 구성되어 있다. 이와 같은 반사판 세그먼트들(10-1~10-7)은 체결구(12)에 의해 체결되어 주반사판(10)을 형성하고, 중앙의 반사판 세그먼트(10-7)에는 원형 도파관형 피드 혼의 원형 도파관(31)이 부착되어 있다.

이와 같은 본 발명의 다른 실시예는 주반사판이 7개의 세그먼트(10-1~10-7)로 조립되어 분리 및 조립이 용이하여 휴대가 가능한 점을 제외하고는 나머지 구성은 앞서 설명한 실시예와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 유전체 봉을 통해 부반사판을 원형 도파관형 피드 혼의 혼복사기에 체결함과 아울러 유전체봉의 유전율에 의해 원형 도파관형 피드 혼의 직경을 작게 함으로써 부반사판에 의한 차폐를 줄일 수 있고, 부엽 복사패턴도 개선하여 인접 통신 서비스 지역에 간섭을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 전기도체로 된 파라볼라형 주반사판;

   상기 주반사판의 중앙 전면에 부착된 원형 도파관형 피드 혼;

   상기 원형 도파관형 피드 혼의 개구에 유전체 봉으로 혼복사기와 연결된 접시형 부반사판; 및

   상기 주반사판의 후면에 원형도파관과 연결되어 송신시에는 직선편파를 원편파로 변환하고 수신시에는 원편파를 직선편파로 변환하는 폴라라이저를 구비한 것을 특징으로 하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나.
2. 제1항에 있어서, 상기 주반사판은

   다수개의 세그먼트로 분리결합되어

   분해 조립이 용이하여 휴대가 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나.
3. 제1항 혹은 제2항에 있어서, 상기 원형 도파관형 피드 혼은

   원형도파관-반사판 체결 후렌지에 의해 상기 주반사판의 중앙에 고정된 원형 도파관과, 상기 원형 도파관의 단부에 혼복사기-원형도파관 연결구에 의해 연결된 혼 복사기로 구성되고,

   상기 혼 복사기는 원형 도파관측에서 개구면으로 갈수록 점차 직경이 작아지게 되어 있는 것을 특징으로 하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나.
4. 제1항 혹은 제2항에 있어서, 상기 부반사판은

   주반사판측이 오목한 부반사판 도체와, 상기 부반사판 도체의 오목면에 부착된 부반사판 유전체와, 상기 부반사판 유전체와 연결되고 상기 원형 도파관형 피드 혼의 개구에 삽입되어 부반사판을 지지하는 유전체 봉으로 구성되어 상기 유전체 봉의 유전율에 따라 상기 원형 도파관형 피드 혼의 직경을 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나.

Images