KR101489648B1 - 송수신 안테나 격리용 세레이션 구조의 분리벽 및 이를 이용한 레이더 안테나 시스템 - Google Patents

송수신 안테나 격리용 세레이션 구조의 분리벽 및 이를 이용한 레이더 안테나 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 송신용 안테나와 수신용 안테나가 분리된 레이더 시스템에서 송수신 안테나 사이의 격리도를 향상시키기 위하여 세레이션 구조를 사용한 송수신 안테나 격리용 분리벽 및 이를 이용한 강수 측정용 레이더 안테나 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 레이더 안테나는 지지 프레임(160)과, 지지 프레임(160)의 일측에서 소정 각도로 경사지게 설치된 송신 안테나(111)와, 지지 프레임(160)의 타측에서 소정 각도로 경사지게 설치된 수신 안테나(112)와, 송신 안테나(111)와 상기 수신 안테나(112) 사이의 지지프레임(160) 위에 설치되어 송신과 수신을 격리하는 분리벽과, 분리벽 외벽(110)의 송신측 면에 배치된 송신용 피드혼 커버(150)와, 송신용 피드혼 커버(150) 내측에 배치된 송신 피드혼(311)과, 분리벽 외벽(110)의 수신측 면에 배치된 수신용 피드혼 커버(190)와, 수신용 피드혼 커버(190) 내측에 배치된 수신 피드혼(312)과, 송신 피드혼(311)을 통해 RF신호를 송신하기 위한 송신부 박스(411)와, 수신 피드혼(311)을 통해 RF신호를 수신하기 위한 수신부 박스(412)와, 송신부 박스 및 수신부 박스와 연결되어 송수신신호를 처리하기 위한 신호처리부 박스(413)로 구성된다.

Description

송수신 안테나 격리용 세레이션 구조의 분리벽 및 이를 이용한 레이더 안테나 시스템 {Separation wall with serrated edges for isolation between transmitter and receiver antenna and radar antenna system using the same}
본 발명은 송수신 안테나가 분리된 레이더 시스템의 분리벽에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송신용 안테나와 수신용 안테나가 분리된 레이더 시스템에서 송수신 안테나 사이의 격리도를 향상시키기 위하여 세레이션 구조를 사용한 송수신 안테나 격리용 분리벽 및 이를 이용한 레이더 안테나 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 레이더는 항공, 우주, 국방 등 국가 전략적인 안전과 안보에 필수적인 수단이며, 우리 생활에 밀접한 기상현상 등을 측정할 수 있다.
기상 레이더는 송신신호의 반사 및 산란으로 되돌아온 전파를 수신하여 구름의 상태나 공기 중의 물입자의 크기, 양 등을 측정하는데, S-대역(3GHz), C-대역(5GHz), X-대역(10GHz)의 주파수를 주로 사용하며 Continuous wave나 Pulse의 전파를 송출한다.
관측반경이 수백Km 이상인 기상레이더와는 달리 강우 레이더는 반경 100Km 내외의 비교적 좁은 지역의 강우를 빠른 시간에 관측하고 예보하기 위한 것으로서, 관측영역에 따라 수평 지향각을 갖는 레이더나 또는 지면과 수직한 연직 강우레이더 등이 있다. 특히 국지적인 집중호우 관측에 사용되는 연직 강우레이더는 최대 감지거리가 6~15Km 정도이며 K~Ka대역 주파수에서 0.1~1000W 범위의 비교적 낮은 출력으로 도플러 레이더 기술을 사용하여 CW펄스 신호를 송수신한다.
이러한 강우 레이더에 사용되는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더용 안테나는 낮은 부엽레벨과 높은 이득을 얻을 목적으로 파라볼라 리플렉터 안테나(parabolic reflector antenna)가 사용되며, 야외에서 비가 오는 상황에도 빗물이 고이지 않는 오프셋(offset) 타입의 리플렉터 안테나가 구조적으로 우수하다. 또한 오프셋 리플렉터 안테나는 초점의 위치가 안테나 개구면 중심에서 벗어난 위치에 있으므로 피드혼을 포함하는 RF 송수신단과 신호처리단을 분리벽 내부에 결합하는 구조가 가능해진다.
또한 강우 레이더는 FMCW의 연속파를 사용하여 낮은 송신 파워로도 강우의 반사도, 낙하속도, 수분함량과 강우강도를 측정할 수 있다. 하지만 대기 중의 수분에 의한 감쇠로 인하여 송신신호에 비해 수신신호의 크기가 극히 작기 때문에 FMCW를 사용하는 레이더 시스템에서는 송수신간의 간섭을 최소화하는 기술이 절대적으로 필요하다.
송수신 신호의 간섭을 최소화하기 위해서 첫째로, 송수신용 안테나를 각각 분리하여 사용하며 둘째로, 리플렉터 송수신 안테나 간에 분리벽을 두어 송수신 안테나 사이의 격리도를 향상시키는 방법을 사용한다.
(특허문헌 1) KR10-1224258 B1
송신 안테나로부터 신호가 발생하면 분리벽 때문에 수신 안테나로 향하는 신호가 차단되는데, 이때 분리벽 모서리의 회절(diffraction)로 인한 영향으로 신호가 일정하게 분산되지 않고 원하지 않는 방향으로 전달되는 현상이 발생한다. 이러한 신호가 수신 안테나에 영향을 주게 되면 수신 안테나의 수신감도를 떨어뜨리게 되어 레이더가 검출하고자 하는 신호를 얻지 못하는 문제가 있다. 또한 수신 안테나뿐만 아니라 송신 안테나, 피드 혼, 전자부품 등에 원치 않는 전자파의 영향을 주게 되는 문제점이 있다.
그리고 종래의 송수신 안테나가 분리된 레이더 시스템의 경우 송수신용 피드혼이 안테나 전면부에 독립적으로 설치되어 피드 혼과 RF단를 연결하는 고주파 케이블이 긴 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 송수신 안테나가 분리벽에 의해서 분리된 상황에서 분리벽에 따른 회절의 영향을 줄여 송신신호와 수신신호간의 간섭을 최소화할 수 있는 세레이션 구조의 분리벽을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 분리벽을 송수신 안테나 격리용으로 사용할 뿐만 아니라 분리벽 내부에 RF송수신단과 신호처리부가 위치할 수 있도록 하여 공간효율을 높이고, 피드혼과 RF단과의 거리를 줄여 케이블 손실을 줄일 수 있는 세레이션 구조의 분리벽을 제공하는 것이다.
그리고 본 발명의 또 다른 목적은 세레이션 구조를 사용한 송수신 안테나 격리용 분리벽을 이용한 레이더 안테나 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 분리벽은 롤 모서리를 가지며 앞면이 돌출된 사각모양 구조의 분리벽 외벽; 상기 분리벽 외벽을 수직으로 지지하는 지지용 프레임; 상기 분리벽 외벽의 각 변에 설치되어 상기 분리벽 외벽과 함께 송수신 전자파를 격리시키기 위한 세레이션 구조물; 및 상기 세레이션 구조물을 상기 분리벽 외벽에 설치하기 위한 구조물 설치용 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 구조물 설치용 가이드는 수직한 세레이션 구조물의 탈부착이 가능하도록 된 것이다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 안테나 시스템은 지지 프레임; 상기 지지 프레임의 일측에서 소정 각도로 경사지게 설치된 송신 안테나; 상기 지지 프레임의 타측에서 소정 각도로 경사지게 설치된 수신 안테나; 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 지지 프레임 위에 설치되어 송신과 수신을 격리하는 분리벽; 분리벽 외벽의 송신측 면에 배치된 송신용 피드혼 커버; 송신용 피드혼 커버 내측에 배치된 송신 피드혼; 상기 분리벽 외벽의 수신측 면에 배치된 수신용 피드혼 커버; 상기 수신용 피드혼 커버 내측에 배치된 수신 피드혼; 상기 송신 피드혼을 통해 RF신호를 송신하기 위한 송신부 박스; 상기 수신 피드혼을 통해 RF신호를 수신하기 위한 수신부 박스; 및 상기 송신부 박스 및 수신부 박스와 연결되어 송수신신호를 처리하기 위한 신호처리부 박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지 프레임은 분리벽 구조물을 수직으로 지지하는 중앙부 프레임과, 지반에 밀착된 하부 프레임으로 나뉘며 모서리를 롤 모양으로 성형한 사각기둥으로 구성된 것이고, 상기 RF송신부 박스와 상기 수신부 박스는 상접지판에 고정되어 상기 중앙부 프레임에 부착되고, 신호처리부 박스는 하접지판에 고정되어 상기 중앙부 프레임에 부착되며, 분리벽 하측에 위치하여 안정적인 무게중심을 갖도록 된 것이다.
본 발명에 따르면, 송수신 안테나 사이에 세레이션 구조의 분리벽을 사용하여 모서리의 회절에 따른 영향을 최소화함으로서 송신신호와 수신신호간의 간섭을 줄여주고 송수신 안테나 사이의 격리도를 향상시켜 수신감도를 높이는 효과가 있다. 또한 원치 않는 방향으로 강한 신호가 전달되는 것을 방지함으로서 다른 전기적 부속품에 송수신 신호에 의한 간섭을 줄이는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 따르면, 지지용 프레임을 사용하여 송신안테나와 수신안테나 사이에 분리벽을 설치함으로서 분리벽이 송수신 안테나를 분리하는데 사용될 뿐만 아니라 분리벽 내부에 RF송수신단과 신호처리부를 설치함으로서 공간 활용도를 높이고 제작비용을 줄이는 효과가 있고, 분리벽 전면과 후면 상단에 각각 송수신 피드혼을 설치할 수 있도록 하여 송수신 피드혼에서 RF송수신단에 이르는 거리를 단축하여 고주파 케이블에 의한 잡음과 손실을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 세레이션 구조의 분리벽을 가지는 송수신 안테나가 분리된 강우 레이더 시스템의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 강우 레이더 시스템의 좌측면 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 분리벽 지지용 프레임을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 분리벽 외벽, 세레이션, 세레이션 지지 구조물을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 분리벽의 내부 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 피드혼 지지 구조물을 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 RF송수신부 박스, 신호처리부 박스 및 이를 고정하는 구조물을 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 분리벽에 적용되는 세레이션 구조의 경계조건을 도시한 개략도,
도 9는 본 발명에 따른 세레이션 구조 분리벽에서 반사되는 전자파의 강도를 도시한 그래프,
도 10은 본 발명에 따른 세레이션 구조 분리벽의 다른 조건에서 반사되는 전자파의 강도를 도시한 그래프,
도 11은 본 발명에 적용될 수 있는 세레이션 구조의 변형 예이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
먼저, 본 발명에 적용되는 세레이션(serration)은 CATR(Compact antenna test range)의 마이크로웨이브 측정시스템에서 반사판 모서리의 회절 때문에 생기는 영향을 감소시키기 위해 사용되는 구조이며, 용도나 목적에 따라서 획일적인 삼각형 모양을 사용하거나 삼각형의 모양을 중심 거리에 따라 다르게 만드는 방법 등이 사용되고 있다.
본 발명에서 세레이션은 반사판으로부터 반사되는 신호가 원치 않는 방향으로 전달되는 것을 막아 반사효율을 높이는데 사용되고 있는데, 본 발명에서는 특히 반사판 안테나 구조물의 모서리를 롤 모양과 세레이션 구조로 형성하여 모서리의 회절에 따른 영향을 극소화하여, 안테나 효율을 높일 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 분리벽에 적용되는 세레이션 구조의 경계조건을 도시한 개략도이고, 도 9는 본 발명에 따른 세레이션 구조 분리벽에서 반사되는 전자파의 강도를 도시한 그래프이며, 도 10은 본 발명에 따른 세레이션 구조 분리벽의 다른 조건에서 반사되는 전자파의 강도를 도시한 그래프이고, 도 11은 본 발명에 적용될 수 있는 세레이션 구조의 변형 예이다.
본 발명에서는 송신신호에 대한 분리벽 모서리의 회절 영향을 최소화하기 위해 세레이션 구조의 모서리를 사용한다. 분리벽은 안테나 중심으로부터 근역장(near field)의 거리에 위치하고 있으며, 세레이션의 영향을 해석하기 위해 세레이션 경계조건의 프레즈넬(Fresnel) 회절 패턴을 계산함으로서 그 효과를 계산할 수 있는데, 패턴 값은 주파수와 세레이션의 모양과 안테나와 분리벽 사이의 거리값에 영향을 받는다. 회절효과에 대한 최적의 세레이션 모양을 얻기 위하여 세레이션 모양을 제외한 나머지 변수는 상수값으로 두고 회절패턴을 세레이션 모양에 대한 함수로 계산한다.
근역장 영역은 주파수와 안테나 크기로 결정되며 아래의 수학식1로 결정할 수 있다.
Figure 112014011887431-pat00001
여기서 z는 안테나 중심과 떨어진 거리, D는 개구면 직경, λ는 중심주파수에 대한 파장의 길이이다. 근역장에서 회절효과에 따른 프레즈넬 회절 패턴은 프레즈넬 적분함수의 모습으로 나타나며 이를 이용하여 도 8의 세레이션 경계조건의 개구면 전개분포를 계산할 수 있다. 예를 들어, 분리벽의 크기를 56λ라고 했을 때 세레이션 모서리 모양의 반사판으로부터 반사되는 전자파의 해석을 위하여 도 8의 세레이션을 경계조건으로 갖는 영역에서의 프레즈넬 적분함수를 사용한다. 이때 분리벽으로 향하는 전자파는 z축 방향의 평면파로 가정한다. 그리고 직경 64λ의 안테나가 사용되었으며, 상기 수학식1에 의해서 분리벽은 안테나로부터 근역장 영역에 있기 때문에 전계분포는 프레즈넬 회절 패턴 적분함수를 따라 계산할 수 있다.
세레이션으로부터 송신 안테나 중심까지 거리인 z=48λ의 거리에서 도 8의 H값을 고정한 후 P값을 변화시켰을 때 분리벽에서 반사되는 전자파의 크기를 도 9에 나타내었다. 도 9를 참조하면, 세레이션의 효과는 P값에 따라 변하는데, P가 15λ의 값을 가질 때 가장 효과적으로 전자파가 분산됨을 알 수 있다. 도 10에서는 위에서 계산한 P=15λ를 고정하고 H값을 변화시켰는데, H=8λ일 때 가장 좋은 값을 가짐을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 안테나 시스템에 가장 적당한 세레이션의 크기는 H=8λ, P=15λ일 때이다. 그리고 세레이션이 없을 때의 값과 비교하면 최고점의 파워가 약 0.8dB의 차이가 나며, 전체적인 파워 크기도 매우 고르게 나타남을 알 수 있다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이 세레이션의 모양이 비일률적인 경우도 프레즈넬 적분함수의 경계조건만 바뀔 뿐 위와 같은 방법으로 세레이션 모양에 따른 회절의 영향을 계산할 수 있다.
위의 프레즈넬 공식에 따른 해석방법 뿐만 아니라 실험적인 방법에 의해서도 세레이션의 회절에 따른 영향을 해석할 수 있다. 다만 위의 방법을 설명한 것은 분리벽 모서리에 세레이션을 설치함으로서 수신신호의 송신신호에 대한 간섭을 세레이션이 없을 때와 비교하여 상대적으로 줄일 수 있음을 보이기 위함이다.
이와 같은 본 발명의 세레이션 분리벽이 적용된 강우 레이더 안테나 시스템의 실시예를 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 세레이션 구조의 분리벽을 가지는 송수신 안테나가 분리된 강우 레이더 시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 강우 레이더 시스템의 좌측면 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 안테나가 분리된 강우 레이더용 안테나(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 지지 프레임(160)과, 지지 프레임(160)의 일측에서 소정 각도로 경사지게 설치된 송신 안테나(111)와, 지지 프레임(160)의 타측에서 소정 각도로 경사지게 설치된 수신 안테나(112)와, 송신 안테나(111)와 수신 안테나(112) 사이의 지지프 레임(160) 위에 설치되어 송신과 수신을 격리하는 분리벽과, 분리벽 외벽(110)의 송신측 면에 배치된 송신용 피드혼 커버(150)와, 송신용 피드혼 커버(150) 내측에 배치된 송신 피드혼(311)과, 분리벽 외벽(110)의 수신측 면에 배치된 수신용 피드혼 커버(190)와, 수신용 피드혼 커버(190) 내측에 배치된 수신 피드혼(312)과, 송신 피드혼(311)을 통해 RF신호를 송신하기 위한 송신부 박스(411)와, 수신 피드혼(311)을 통해 RF신호를 수신하기 위한 수신부 박스(412)와, 송수신신호를 처리하기 위한 신호처리부 박스(413)로 구성된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 송신부 박스(411)의 RF신호를 송신 피드혼(311)을 통해 방사하면 송신 안테나(111)가 마이크로파를 수직으로 전파하여 공기 중의 강우에서 반사된 신호를 수신 안테나(112)가 수신하여 수신 피드혼(312)을 통해 수신부 박스(412)로 전달하고, 신호처리부 박스(413)에서 신호를 처리하여 수신한 강우입자에서 반사된 값을 통해 강우정보를 얻게 된다. 이때 본 발명의 분리벽은 송수신 안테나(111,112)를 분리하기 위한 용도이며, 강우 레이더 뿐만 아니라 송수신 안테나가 분리된 구조의 레이더 시스템에 모두 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 분리벽 지지용 프레임을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 분리벽 외벽, 세레이션, 세레이션 지지 구조물을 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명이 제안하는 송수신 격리용 분리벽 구조물은 롤 모양의 모서리를 가지는 분리벽 외벽(110)과, 분리벽 모서리 위에 부착된 세레이션 모양의 일자형 구조물(120)과, 세레이션 일자형 구조물(120)의 설치를 위한 설치용 가이드 구조물(130)과, 송수신용 피드혼(311, 312)이 위치하는 피드혼 커버(150, 190)와, 피드혼 레이돔(170, 200)과, 송수신부 박스(411, 412), 및 신호처리부 박스(413)와 분리벽을 수직으로 지지하는 지지용 프레임(160)을 포함한다.
지지용 프레임(160)은 도 3에 도시된 바와 같이, 분리벽 구조물을 수직으로 지지하는 중앙부 프레임(161)과, 지반에 밀착된 하부 프레임(162)으로 나뉘며 모서리를 롤 모양(163)으로 성형한 사각기둥으로 구성된다.
분리벽 외벽(110)은 롤 모양의 프레임 사각기둥과, 여기에 나사로 접합한 송신부 판넬(211)과, 수신부 판넬(212)로 구성된다. 송신부 판넬(211)과 수신부 판넬(212)은 도 4에 도시된 바와 같이, 반사파를 사방으로 분산시키기 위하여 앞면이 돌출된 사다리꼴의 사각모양으로 성형하였으며 송수신용 리플렉터 안테나(111, 112)의 초점위치에 해당하는 높이에 각각 송신용 피드혼(311)과 수신용 피드혼(312)이 위치하는 입구(213)가 있다. 분리벽 내부에 송수신용 피드혼(311, 312)을 고정하기 위한 설치홈(319)이 있는 브라켓(315, 316)이 있고, 각 브라켓은 결합블럭(317, 318)으로 중앙부 프레임(161)에 고정한다.
송수신용 피드혼(311, 312)을 외부로부터 보호하기 위한 송수신용 피드혼 커버(150, 190)는 분리벽 송수신부 판넬(211, 212)의 중앙 상단에 각각 설치된다. 피드혼 커버(150, 190)의 각 모서리는 롤 모양(214)으로 성형한다. 송수신용 피드혼 커버(150, 190)의 외부는 알루미늄 합금으로 성형하고, 피드혼 커버(150, 190) 아래쪽의 피드혼 개구면이 향하는 입구에는 테프론(teflon)과 같은 소프트한 재질을 사용하여 송수신용 레이돔(170, 200)을 각각 만든다.
도 5는 본 발명에 따른 분리벽의 내부 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 피드혼 지지 구조물을 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 RF송수신부 박스, 신호처리부 박스 및 이를 고정하는 구조물을 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 히트싱크(414)가 부착된 RF송신부 박스(411)와 수신부 박스(412)를 고정하는 상접지판(313)과, 신호처리부 박스(413)를 고정하는 하접지판(314)을 분리벽 내측에 송신안테나 방향으로 설치하며, 분리벽 아랫방향에 위치하여 안정적인 무게중심을 갖도록 성형한다.
세레이션 일자형 구조물(120)은 도 5에 도시된 바와 같이, 알루미늄 재질로 세레이션 모양을 성형해서 만들거나 본 실시예에서처럼 날카로운 끝면으로부터 인체를 보호하기 위하여 테프론 기판을 사용하여 에칭한 표면이 세레이션 모양이 되게 만들 수 있다. 세레이션 일자형 구조물(120)은 분리벽 각 모서리 위에 모서리와 수직한 방향으로 설치되며, 분리벽과 닿는 부분에 세레이션 설치를 위한 일자형 가이드(130)를 통해 탈부착이 가능하도록 한다. 일자형 가이드(130)에 세레이션 일자형 구조물(120)을 고정하는 홈(315)과, 프레임(161)에 가이드(130)를 고정하는 나사홈(316)을 성형한다.
세레이션 일자형 구조물(120)을 구성하는 각 삼각형 모양은 앞서 설명한 프레즈넬 영역의 해석방법이나 또는 실험적인 방법을 이용하여 주파수, 분리벽의 크기, 분리벽과 안테나간의 거리, 분리벽과 지면간 거리 등을 고려하여 회절의 영향을 적게 받는 삼각형의 높이와 너비를 결정할 수 있다.
경우에 따라서 세레이션을 구성하는 삼각형의 크기나 모양을 비일률적으로 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 삼각형의 모서리를 곡면으로 할 수도 있고, 삼각형의 아래 너비를 세레이션 중심부에서 멀어질수록 커지는 모양으로 만들 수 있다.
분리벽과 지지 프레임(160)의 재질은 알루미늄 및 알루미늄 합금의 판으로 사용할 수 있으며, 페인트로 표면을 도색하거나 황색크로메이트, 아노다이징 등의 피막처리를 할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100: 강우 레이더용 안테나 110: 분리벽 외벽
111: 송신 안테나 112: 수신 안테나
120: 세레이션 구조물 130: 구조물 설치용 가이드
150: 송신 피드혼 커버 190: 수신 피드혼 커버
160: 지지 프레임 161: 중앙부 프레임
162: 하부 프레임 163: 롤모양 모서리
170: 송신 피드혼 레이돔 200: 수신 피드혼 레이돔
211: 송신부 판넬 212: 수신부 판넬
311: 송신용 피드혼 312: 수신용 피드혼
313: 상접지판 314: 하접지판
315,316: 브라켓 315-1: 가이드 홈
316-1: 나사홈 317,318: 결합블럭
411: 송신부 박스 412: 수신부 박스
413: 신호처리부 박스 414: 히트싱크

Claims (5)

  1. 롤 모서리를 가지며 앞면이 돌출된 사각모양의 분리벽 외벽(110);
    상기 분리벽 외벽을 수직으로 지지하는 지지용 프레임(160);
    상기 분리벽 외벽의 각 변에 설치되어 상기 분리벽 외벽과 함께 송수신 전자파를 격리시키기 위한 세레이션 구조물(120); 및
    상기 세레이션 구조물을 상기 분리벽 외벽에 설치하기 위한 구조물 설치용 가이드(130)를 포함하는 송수신 안테나 격리용 세레이션 구조의 분리벽.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구조물 설치용 가이드는
    수직한 세레이션 구조물의 탈부착이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 송수신 안테나 격리용 세레이션 구조의 분리벽.
  3. 지지 프레임(160);
    상기 지지 프레임(160)의 일측에서 소정 각도로 경사지게 설치된 송신 안테나(111);
    상기 지지 프레임(160)의 타측에서 소정 각도로 경사지게 설치된 수신 안테나(112);
    상기 송신 안테나(111)와 상기 수신 안테나(112) 사이의 지지프레임(160) 위에 설치되어 송신과 수신을 격리하는 분리벽;
    분리벽 외벽(110)의 송신측 면에 배치된 송신용 피드혼 커버(150);
    송신용 피드혼 커버(150) 내측에 배치된 송신 피드혼(311);
    상기 분리벽 외벽(110)의 수신측 면에 배치된 수신용 피드혼 커버(190);
    상기 수신용 피드혼 커버(190) 내측에 배치된 수신 피드혼(312);
    상기 송신 피드혼(311)을 통해 RF신호를 송신하기 위한 송신부 박스(411);
    상기 수신 피드혼(311)을 통해 RF신호를 수신하기 위한 수신부 박스(412); 및
    상기 송신부 박스 및 수신부 박스와 연결되어 송수신신호를 처리하기 위한 신호처리부 박스(413)를 포함하는 송수신 안테나 격리용 세레이션 구조의 분리벽을 이용한 레이더 안테나 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 지지 프레임은
    분리벽 구조물을 수직으로 지지하는 중앙부 프레임(161)과, 지반에 밀착된 하부 프레임(162)으로 나뉘며 모서리를 롤 모양(163)으로 성형한 사각기둥으로 구성된 것을 특징으로 하는 송수신 안테나 격리용 세레이션 구조의 분리벽을 이용한 레이더 안테나 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 RF송신부 박스(411)와 상기 수신부 박스(412)는 상접지판(313)에 고정되어 상기 중앙부 프레임에 부착되고, 신호처리부 박스(413)는 하접지판(314)에 고정되어 상기 중앙부 프레임에 부착되며, 분리벽 하측에 위치하여 안정적인 무게중심을 갖도록 된 것을 특징으로 하는 송수신 안테나 격리용 세레이션 구조의 분리벽을 이용한 레이더 안테나 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101734334B1 (ko) * 2016-11-10 2017-05-11 (주)에스티앤씨 도로상황 감시레이더 장치
CN112748414A (zh) * 2020-12-24 2021-05-04 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种目标rcs测量用吸波屏
US11811148B2 (en) 2021-02-22 2023-11-07 Agency For Defense Development Phased array antenna

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003287568A (ja) 2002-03-28 2003-10-10 Denso Corp レーダ装置、レドーム
JP2005094440A (ja) 2003-09-18 2005-04-07 Tdk Corp アンテナ装置およびレーダ装置
JP2008278236A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 N H K Itec:Kk 遮蔽板
KR101339787B1 (ko) 2012-10-12 2013-12-11 한국과학기술원 안테나 격리도 향상을 위한 구조물

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003287568A (ja) 2002-03-28 2003-10-10 Denso Corp レーダ装置、レドーム
JP2005094440A (ja) 2003-09-18 2005-04-07 Tdk Corp アンテナ装置およびレーダ装置
JP2008278236A (ja) 2007-04-27 2008-11-13 N H K Itec:Kk 遮蔽板
KR101339787B1 (ko) 2012-10-12 2013-12-11 한국과학기술원 안테나 격리도 향상을 위한 구조물

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101734334B1 (ko) * 2016-11-10 2017-05-11 (주)에스티앤씨 도로상황 감시레이더 장치
CN112748414A (zh) * 2020-12-24 2021-05-04 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种目标rcs测量用吸波屏
CN112748414B (zh) * 2020-12-24 2024-02-23 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种目标rcs测量用吸波屏
US11811148B2 (en) 2021-02-22 2023-11-07 Agency For Defense Development Phased array antenna

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