KR101403686B1 - 도파관 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 도파관 안테나는, 상부 면에 격자 형태로 배치되는 다수의 제1도파로와, 상기 제1도파로들의 일측에 수직으로 관통형성되어 위성 주파수 신호가 급전되는 급전홀과, 상기 급전홀과 상기 제1도파로들을 각각 분배하여 연결하는 제1분배로와, 상기 제1도파로들의 끝단에 방사로가 형성되는 급전판 및, 상기 급전판의 상부 면에 결합되되, 하부 면에는 상기 제1도파로들과 결합되어 급전 경로를 형성하는 다수의 제2도파로와, 상기 제1분배로와 결합되어 분배 경로를 형성하는 제2분배로와, 상기 위성 주파수 신호가 방사되도록 상기 방사로의 상부 위치에서 다수의 방사홀이 상하로 관통형성되는 방사판을 포함하되, 상기 방사홀들의 상단에는, 외측으로 다단 절곡되어 더 넓은 폭을 형성하며, 각각의 인접 단부가 서로 평행을 이루도록 단차부가 경사지게 형성된다.

Description

도파관 안테나{WAVEGUIDE ANTENNA}

본 발명은 도파관 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방사판에 방사홀들을 일체로 형성시킴과 아울러 방사홀들의 상단 폭을 단계적으로 확장시켜 임피던스를 매칭시킴으로써, 제작의 용이성과 에너지 방사 성능을 향상시킬 수 있는 도파관 안테나에 관한 것이다.

일반적으로, 혼 안테나는 공기층과 직접 접하는 외측 개구부와 도파관과 접속하여 신호를 인가받는 내측 개구부 등이 구성되어 있다.

이러한 종래의 혼 안테나는, 외측 개구부의 면적이 내측 개구부의 면적보다 크고, 경사면이 완만한 경우에 안테나의 이득(GAIN)이 높아지는 특성이 있다.

그러나, 종래의 혼 안테나는 외측 개구부와 내측 개구부가 슬릿 형상을 가지고 있어 제작의 어려움이 있었고, 이득(GAIN)이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명과 관련된 문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-0400657호(2003년09월23일)가 있으며, 상기 문헌에는 다중 구조를 갖는 도파관 슬롯안테나가 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 방사판에 방사홀들을 일체로 형성시킴과 아울러 방사홀들의 상단 폭을 단계적으로 확장시켜 임피던스를 매칭시킴으로써, 제작의 용이성과 에너지 방사 성능을 향상시킬 수 있는 도파관 안테나를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 도파관 안테나는, 상부 면에 격자 형태로 배치되는 다수의 제1도파로와, 상기 제1도파로들의 일측에 수직으로 관통형성되어 위성 주파수 신호가 급전되는 급전홀과, 상기 급전홀과 상기 제1도파로들을 각각 분배하여 연결하는 제1분배로와, 상기 제1도파로들의 끝단에 방사로가 형성되는 급전판 및, 상기 급전판의 상부 면에 결합되되, 하부 면에는 상기 제1도파로들과 결합되어 급전 경로를 형성하는 다수의 제2도파로와, 상기 제1분배로와 결합되어 분배 경로를 형성하는 제2분배로와, 상기 위성 주파수 신호가 방사되도록 상기 방사로의 상부 위치에서 다수의 방사홀이 상하로 관통형성되는 방사판을 포함하되, 상기 방사홀들의 상단에는, 외측으로 다단 절곡되어 더 넓은 폭을 형성하며, 각각의 인접 단부가 서로 평행을 이루도록 단차부가 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 급전판의 일측에는 상기 급전홀이 형성되는 제1연장부가 돌출 형성되고, 상기 방사판의 일측에는 상기 제1연장부의 하부 면에 결합되어 상기 급전홀의 상부를 차단하는 제2연장부가 측방으로 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 급전판 및 상기 방사판은 길이를 갖는 직사각 판재 형상을 가지며, 상기 제1연장부 및 상기 제2연장부는 상기 급전판 및 상기 방사판의 횡 방향 일단에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 단차부는 길이를 갖는 직사각 형상을 가지며, 상기 단차부의 종 방향이 상기 방사판과 상기 방사판의 종 방향을 향해 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방사로는 상기 급전판의 종 방향으로 연장 형성되며, 각각이 동일 방향을 향하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1분배로 및 상기 제2분배로는 일단이 상기 급전홀에 연결되고, 타단이 직각으로 절곡되어 상기 제1도파로들 및 상기 제2도파로들에 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1분배로 및 상기 제2분배로는 "T" 형상으로 양분되면서 상기 제1도파로들 및 상기 제2도파로들에 각각 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1분배로 및 상기 제2분배로의 직각 절곡된 부위에는 상기 위성 주파수 신호를 안내하기 위한 제1경사면 및 제2경사면이 각각 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1도파로들과 상기 제2도파로들 및 상기 방사홀들은 상기 급전판 및 상기 방사판의 종 방향을 따라 8열로 형성되고, 횡 방향을 따라 4열로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방사판의 상부 면에는 상기 방사홀들이 내부에 위치되도록 일정한 홈을 형성하며, 바닥 면에 상기 방사홀들이 형성되는 다수의 슬릿홈이 더 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방사로의 바닥 면에는 상기 제1도파로들 및 상기 제2도파로들에 전달되는 상기 위성 주파수 신호의 방향 전환을 위한 돌기부가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 방사홀들의 상단 폭을 단계적으로 확장시켜 임피던스를 매칭시킴으로써, 에너지 방사 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그리고, 방사판에 방사홀들을 일체로 형성시킴으로써, 제작의 용이성과 제품의 제작단가를 절감할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 도파관 안테나의 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도파관 안테나의 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 도파관 안테나의 저면을 보여주기 위한 분리 사시도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 도파관 안테나의 급전판을 보여주기 위한 평면도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 도파관 안테나의 급전판을 보여주기 위한 저면도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 도파관 안테나의 방사판을 보여주기 위한 평면도이다.
도 5b는 본 발명에 따른 도파관 안테나의 방사판을 보여주기 위한 저면도이다.
도 6은 는 본 발명에 따른 도파관 안테나가 결합된 상태를 보여주기 위한 A-A선 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)의 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)의 분리 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)의 저면을 보여주기 위한 분리 사시도이다.

그리고, 도 4a는 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)의 급전판(200)을 보여주기 위한 평면도이며, 도 4b는 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)의 급전판(200)을 보여주기 위한 저면도이다.

또한, 도 5a는 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)의 방사판(300)을 보여주기 위한 평면도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)의 방사판(300)을 보여주기 위한 저면도이다.

아울러, 도 6은 는 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)가 결합된 상태를 보여주기 위한 A-A선 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)가 분리된 상태를 보여주기 위한 B-B선 단면도이다.

도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 도파관 안테나(100)는 급전판(200) 및 방사판(300)을 포함한다.

도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 급전판(200)은 도체로 형성되며, 두께가 일정한 직사각 판재 형상을 가질 수 있다.

그리고, 상기 급전판(200)의 상부 면에는 다수의 제1도파로(220)와, 급전홀(230)과, 제1분배로(240) 및, 방사로(250)가 형성된다.

또한, 상기 급전판(200)의 폭 방향 일측에는 제1연장부(210)가 외부로 돌출 형성되며, 상기 급전홀(230)이 상하로 관통 형성되는 제1연장부(210)가 형성될 수 있다.

도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 방사판(300)은 도체로 형성되며, 상기 급전판(200)과 동일한 형상으로 결합될 수 있도록 두께가 일정한 직사각 판재 형상을 가질 수 있다.

그리고, 상기 방사판(300)의 하단 면에는 다수의 제2도파로(320)와, 제2분배로(330) 및, 다수의 방사홀(340)이 형성된다.

또한, 상기 방사판(300)의 폭 방향 일측에는 전술한 제1연장부(210)와 상하로 결합되어, 급전홀(230)의 상방을 차단하는 제2연장부(310)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제2연장부(310)와 전술한 제1연장부(210)는 횡 방향이 급전판(200) 및 방사판(300)에 연결되는 직사각 판재 형상을 가질 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조로 상기 급전판(200)의 상부 면 및 방사판(300)의 하부 면에 형성된 구성들을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1도파로(220)들은 급전판(200)의 상부 면에 오목하게 다수의 열로 형성되며, 제2도파로(320)들은 방사판(300)의 하부 면에 오목하게 다수의 열로 형성된다.

즉, 상기 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들은 상하로 결합되어 위성 주파수 신호가 이동하는 통로를 형성한다.

이때, 상기 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들을 따라 이동하는 위성 주파수 신호는 방사로(250)로 이동하게 되며, 상기 방사로(250)로 이동된 위성 주파수 신호는 방사판(300)에 형성된 방사홀(340)들을 통해 외부로 방사된다.

이와 같은 상기 제1도파로(220)들 및 제2도파로(320)들은, 급전판(200) 및 방사판(300)의 종 방향과 횡 방향을 따라 다수의 열로 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들 및 방사홀(340)들은, 8×4의 열을 이룰 수 있다.

다시 말해, 상기 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들 및 방사홀(340)들은 급전판(200)과 방사판(300)의 종 방향을 따라 8열로 형성되고, 횡 방향을 따라 4열로 형성될 수 있다.

급전홀(230)은, 전술한 제1연장부(210)에 상하로 관통 형성되며, 외부로부터 위성 주파수의 신호가 전송되는 통로의 역할을 한다.

여기서, 상기 급전홀(230)은 급전판(200)의 횡 방향으로 길이를 갖는 장 홈 형태로 형성될 수 있다.

제1분배로(240)와 제2분배로(330)는, 상하로 결합되며, 위성 주파수 신호를 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들에 각각 분배하기 위한 통로의 역할을 한다.

여기서, 상기 제1분배로(240)와 제2분배로(330)가 형성하는 통로의 일단은 급전홀(230)에 연결되고, 타단은 다수로 분할되어 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들에 직각으로 연결된다.

더 상세하게 설명하면, 상기 제1분배로(240)와 제2분배로(330)의 일단은 급전홀(230)에 연결되며, 반대되는 일단이 급전판(200)과 방사판(300)의 종 방향을 따라 연장되고, 급전판(200)과 방사판(300)의 횡 방향으로 절곡 연장된다.

이때, 상기 제1분배로(240)와 제2분배로(330)의 일단은 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들의 사이에 위치하게 되며, 상기 급전판(200)의 횡 방향으로 연장된 제1분배로(240)와 제2분배로(330)의 일단은 "T" 형상으로 양분되면서 급전판(200)의 종 방향으로 연장된다.

그리고, 양분된 상기 제1분배로(240)와 제2분배로(330)의 양단은 제1도파로(220)와 제2도파로(320)들의 사이를 통해 절곡 연장된 후에, "T" 형상으로 양분되어 급전판(200)과 방사판(300)의 종 방향 양측에 형성된 제1도파로(220)와 제2도파로(320)들에 각각 연결될 수 있다.

한편, 상기 제1분배로(240)와 제2분배로(330)의 직각 절곡된 부위에는 위성 주파수 신호를 안내하기 위한 제1경사면(241)과 제2경사면(331)이 각각 형성될 수 있다.

방사로(250)들은, 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들의 끝단에 형성되는 것으로, 제1도파로(220)와 제2도파로(320)들을 통해 전달된 위성 주파수 신호를 방사판(300)에 형성된 방사홀(340)들로 전달한다.

여기서, 상기 방사로(250)들은 급전판(200)과 방사판(300)의 종 방향을 따라 연장 형성되며, 각각이 동일 방향을 향하도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 방사로(250)들의 바닥 면에는 상기 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들을 따라 전달되는 상기 위성 주파수 신호의 방향을 전환하기 위한 돌기부(251)가 형성되는 것이 바람직하다.

방사홀(340)들은, 방사로(250)의 상부에서 상하로 관통 형성되며, 전술한 방사로(250)들을 통해 전달되는 위성 주파수 신호를 외부로 방사하는 역할을 한다.

여기서, 상기 방사홀(340)들은 길이를 갖는 직사각 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 방사홀(340)들의 종 방향이 방사판(300)의 종 방향으로 경사지게 형성된다.

그리고, 상기 방사홀(340)들은 외측으로 다단 절곡되어 더 넓은 폭을 형성하는 단차부(341)가 더 형성될 수 있다.

또한, 방사판(300)의 상부 면에는 방사홀(340)들이 내부에 위치되도록 일정한 홈을 형성하며, 바닥 면에 방사홀(*)들이 형성되는 다수의 슬릿홈(350)이 더 형성될 수 있다.

아울러, 전술한 급전판(200)과 방사로(250)는 다수의 체결부재에 의해 상하로 결합될 수 있다.

이를 위해, 상기 방사판(300)과 급전판(200) 상에는 다수의 체결부재를 결합시키기 위한 체결홀이 수직으로 관통 형성될 수 있다.

이와 같이 설명된, 본 발명의 도파관 안테나(100)는 급전홀(230)을 통해 입력되는 위성 주파수 신호가 제1분배로(240)와 제1분재로를 따라 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들에 각각 전달된다.

이때, 제1도파로(220)들과 제2도파로(320)들의 끝단에 형성된 방사로(250)들에 도달한 위성 주파수 신호는 방향이 전환되면서 방사홀(340)들을 통해 외부로 방사된다.

결과적으로, 본 발명은 방사홀(340)들의 상단 폭을 단계적으로 확장시켜 임피던스를 매칭시킴으로써, 에너지 방사 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 방사판(300)에 방사홀(340)들을 일체로 형성시킴으로써, 제작의 용이성과 제품의 제작단가를 절감할 수 있다.

지금까지 본 발명의 도파관 안테나(100)에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 도파관 안테나 200: 급전판
210: 제1연장부 220: 제1도파로
230: 급전홀 240: 제1분배로
241: 제1경사면 250: 방사로
251: 돌기부 300: 방사판
310: 제2연장부 320: 제2도파로
330: 제2분배로 331: 제2경사면
340: 방사홀 341: 단차부
350: 슬릿홈

Claims (11)

1. 상부 면에 격자 형태로 배치되는 다수의 제1도파로와, 상기 제1도파로들의 일측에 수직으로 관통형성되어 위성 주파수 신호가 급전되는 급전홀과, 상기 급전홀과 상기 제1도파로들을 각각 분배하여 연결하는 제1분배로와, 상기 제1도파로들의 끝단에 방사로가 형성되는 급전판 및,
   상기 급전판의 상부 면에 결합되되, 하부 면에는 상기 제1도파로들과 결합되어 급전 경로를 형성하는 다수의 제2도파로와, 상기 제1분배로와 결합되어 분배 경로를 형성하는 제2분배로와, 상기 위성 주파수 신호가 방사되도록 상기 방사로의 상부 위치에서 다수의 방사홀이 상하로 관통형성되는 방사판을 포함하되,
   상기 방사홀들의 상단에는, 외측으로 다단 절곡되어 더 넓은 폭을 형성하며, 각각의 인접 단부가 서로 평행을 이루도록 단차부가 경사지게 형성되고,
   상기 급전판의 일측에는, 상기 급전홀이 형성되는 제1연장부가 돌출 형성되고,
   상기 방사판의 일측에는, 상기 제1연장부의 하부 면에 결합되어 상기 급전홀의 상부를 차단하는 제2연장부가 측방으로 돌출 형성되고,
   상기 급전판 및 상기 방사판은, 길이를 갖는 직사각 판재 형상을 가지며,
   상기 제1연장부 및 상기 제2연장부는, 상기 급전판 및 상기 방사판의 횡 방향 일단에 형성되는 것을 특징으로 하는 도파관 안테나.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 단차부는,
   길이를 갖는 직사각 형상을 가지며, 상기 단차부의 종 방향이 상기 방사판과 상기 방사판의 종 방향을 향해 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 도파관 안테나.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 방사로는,
   상기 급전판의 종 방향으로 연장 형성되며, 각각이 동일 방향을 향하는 것을 특징으로 하는 도파관 안테나.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1분배로 및 상기 제2분배로는,
   일단이 상기 급전홀에 연결되고, 타단이 직각으로 절곡되어 상기 제1도파로들 및 상기 제2도파로들에 연결되는 것을 특징으로 하는 도파관 안테나.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1분배로 및 상기 제2분배로는,
   "T" 형상으로 양분되면서 상기 제1도파로들 및 상기 제2도파로들에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 도파관 안테나.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 제1분배로 및 상기 제2분배로의 직각 절곡된 부위에는,
   상기 위성 주파수 신호를 안내하기 위한 제1경사면 및 제2경사면이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 도파관 안테나.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1도파로들과 상기 제2도파로들 및 상기 방사홀들은,
   상기 급전판 및 상기 방사판의 종 방향을 따라 8열로 형성되고, 횡 방향을 따라 4열로 형성되는 것을 특징으로 하는 도파관 안테나.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 방사판의 상부 면에는,
    상기 방사홀들이 내부에 위치되도록 일정한 홈을 형성하며, 바닥 면에 상기 방사홀들이 형성되는 다수의 슬릿홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 도파관 안테나.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 방사로의 바닥 면에는,
    상기 제1도파로들 및 상기 제2도파로들에 전달되는 상기 위성 주파수 신호의 방향 전환을 위한 돌기부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 도파관 안테나.

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