KR101497678B1 - 평판 배열 안테나용 듀얼 선형편파 혼 안테나 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 듀얼 선형편파 혼 안테나에 관한 것으로서, 서로 직교하는 제 1 선형편파(501)와 제 2 선형편파를 동시에 각각 송신 또는 수신하는 혼(110);
상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파를 분리하는 직교모드 변환기(200);를 포함하여 구성되며,상기 직교모드 변환기는, 제 1 구형도파관(411)과 연결되는 제 1 홀(211);상기 제 1 홀(211)과 연결된 제 1 도파관; 제 2 구형도파관(412)과 연결되는 제 2 홀(212); 상기 제 2 홀(212)과 연결된 제 2 도파관; 상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파가 각각 동시에 통과하는 제 3홀; 직교모드 변환기 몸통부;를 포함하여 구성되며,상기 직교모드 변화기 몸통부는 그 내부를 가로 질러 관통하는 관통바(penetrating bar,300);를 포함하여 구성되는 듀얼 회전편파 혼 안테나에 관한 것이다.
상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파를 분리하는 직교모드 변환기(200);를 포함하여 구성되며,상기 직교모드 변환기는, 제 1 구형도파관(411)과 연결되는 제 1 홀(211);상기 제 1 홀(211)과 연결된 제 1 도파관; 제 2 구형도파관(412)과 연결되는 제 2 홀(212); 상기 제 2 홀(212)과 연결된 제 2 도파관; 상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파가 각각 동시에 통과하는 제 3홀; 직교모드 변환기 몸통부;를 포함하여 구성되며,상기 직교모드 변화기 몸통부는 그 내부를 가로 질러 관통하는 관통바(penetrating bar,300);를 포함하여 구성되는 듀얼 회전편파 혼 안테나에 관한 것이다.
Description
본 발명은 평판 배열 안테나용 듀얼 선형편파 혼 안테나에 관한 것으로서, 특히 혼을 통해 직교하며 동시에 듀얼 선형편파를 수신 또는 송신하며 상기 직교하는 제 1 선형편파와 제 2 선형편파를 분리하는 직교모드 변환기가 포함되어 형성되는 듀얼 선형편파 혼 안테나에 관한 것이다.
본 발명은 평판 배열 안테나용 듀얼 선형편파 혼 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 안테나의 핵심 소자인 초소형 직교모드 변환기를 이용한 듀얼 선형편파 혼 안테나 및 듀얼 선형편파 혼 안테나에 관한 것이다.
혼 안테나는, 혼과 직교모드 변환기로 구성된 안테나 소자와, 도파관 급전망 및 급전포트로 구성된다.
혼 안테나는 주로 1 GHz 이상의 고주파 대역에서 송신 또는 수신하는 안테나이다.
도파관은 고주파 신호를 잘 통과시키는 마이크로웨이브 장치로서 관형태를 가지며 기본적인 구조로는 전계면 벤드(E-Plane Bend), 전계면 티형분배기(E-Plane T Junction), 자계면 벤드(H-Plane Bend),및 자계면 티형분배기(H-Plane T Junction)등이 있다. 전계면 벤드와 전계면 티형분배기를 주로 하는 전계면 급전망 구조가 있고 , 자계면 벤드 및 자계면 티형 분배기의 조합을 통해 자계면 도파관 급전망을 구성할 수도 있고, 전계면 및 자계면 급전망이 혼용된 급전망이 구성될 수 있다.
혼 배열 안테나는 급전포트에서 시작되어 급전망을 거쳐 각 안테나 소자에 까지 연결되며, 각 안테나 소자에서 혼이 일정 간격으로 규칙적으로 배열되고 각 혼을 통해 전파를 출사 또는 입사시키는 안테나를 말한다.
본 발명의 혼 안테나는 2개의 서로 직교의 성질을 지닌 선형편파를 수신하는 안테나이다. 선형편파는 편파가 서로 직교를 이루는 수평편파와 수직편파로 나뉜다. 선형편파는 전파하는 전자기파의 전계벡터의 방향이 항상 단일한 일차원 방향으로만 진동하는 전자기파를 말한다. 수평편파와 수직편파를 동시에 수신 또는 송신이 가능하기 위해서는 직교모드 변환기가 안테나 소자에 포함되어야 한다.
직교모드 변환기는 서로 직교성이 있는 두 편파의 신호를 합치거나 나누는 역할을 하는 마이크로웨이브 장치를 일컫는다. 주로 VSAT과 같은 통신용 접시 안테나의 송수신 장치에 사용되는 마이크로웨이브 장치이다. 다수의 배열된 안테나 소자에 각각의 극성이 다른 선형편파의 신호가 송수신될 때, 각각의 편파가 손실없이 합쳐지거나 나뉘도록 하는 것이 안테나 설계에서 가장 중요한 부분이 된다.
직교모드 변환기의 구조는 다양한 방식이 개발되어 왔지만, 듀얼 선형편파를 수신하는 평판형 안테나에 적합한 구조는 평판형 안테나의 혼 하부에 상층의 도파관 관로에 접속되도록 상층에 한개의 편파 포트가 있고 상층의 하부에 배치된 급전망에 접속되는 나머지 편파 포트가 배치되기 쉬운 구조로 대표적으로 스텝형 돌출부가 도파관 구조의 측벽에서 돌출되어 관로가 좁혀져 편파가 분리되는 방식의 안테나소자 구조를 이용한 평판형 안테나가 출원되었다(KR 10-0918954).
특허 US 5392008 에서는 원형 타입 직교모드 변환기가 소개되어 있다. 특허 US 5392008는 공통포트와 후방포트가 수직으로 배치되어 있고 직교모드 변환기의 하부구조에서 테이퍼진 직교모드 변환기의 도파관 하측면에 포트가 배치되어 사실상 평판형 도파관 배열 안테나에 적용하는데 문제가 있다.
본 발명은 종래의 듀얼 선형편파 혼 안테나보다 내부의 직교모드 변환기의 구조가 매우 간단하면서 전체 높이가 매우 낮고 안테나 설계시 쉽고 빠르게 설계할 수 있으면서 고효율의 안테나를 제작이 가능하고, 간단한 구조로 인해 불량율을 낮출 수 있어 대량 생산에서 유리한 듀얼 선형편파 혼 배열 안테나 소자를 제공하는 데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은
서로 직교하는 제 1 선형편파(501)와 제 2 선형편파를 동시에 각각 송신 또는 수신하는 혼(110);상기 혼의 하부에 상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파를 분리하는 직교모드 변환기(200);및 상기 직교모드 변환기에 급전하는 급전부;을 포함하여 구성되며,
상기 직교모드 변환기는, 상기 제 1 선형편파를 송신 또는 수신하는 제 1 홀(211)(211); 상기 제 2 선형편파를 송신 또는 수신하는 제 2 홀(212); 상기 직교모드 변환기의 상측에 배치되며 상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파가 각각 동시에 전달되는 제 3 홀(213); 상기 제 1 홀(211), 상기 제 2 홀(212), 상기 제 3 홀(213)이 서로 연결되는 내부 공간과, 상기 제 2 측벽(222)과 상기 제 4 측벽(224)을 연결하며 상기 내부 공간을 가로 질러 관통하는 한 개의 관통바(penetrating bar,300)로 구성된 직교모드 변환기 몸통부;를 포함하여 구성되며,
상기 급전부은 상기 제 1 선형편파를 수신하는 상기 제 1 홀(211)과 연결된 제 1 구형도파관(411); 상기 제 1 구형도파관(411)에 급전하는 제 1 급전포트(431); 상기 제 2 선형편파를 수신하는 상기 제 2 홀(212)과 연결된 제 2 구형도파관(412); 상기 제 2 구형도파관(412)에 급전하는 제 2 급전포트(432);로 구성되며,
상기 직교모드 변환기 몸통부의 상부 형상은 사각형 통형상 또는 모서리가 둥근형인 사각형 통형상 중의 하나이며,
상기 제 1 홀(211)은 직사각형상이며, 상기 관통바와 마주보는 제 1 측벽(221) 상부의 가운데에 위치하며, 상기 제 1 홀(211)의 장축의 방향은 상기 혼 안테나의 종축(longitudinal axis,10)의 방향이며, 상기 제 2 홀(212)은 직사각형상이며, 상기 제 2 홀(212)의 상측면은 상기 제 1 홀(211) 하측면의 높이보다 낮으며 제 2 측벽(222) 또는 제 4측벽중 하나의 하부에 배치되거나, 제 1측벽 또는 제 3측벽중 하나의 하부에 상기 제 2 홀(212)의 한 개의 모서리가 제 2 측벽(222) 또는 제 4 측벽(224)중 하나의 측벽에 맞닿도록 배치되며, 상기 직교모드 변환기의 하측면은 막혀 있으며, 상기 관통바는 상기 제 1 선형편파의 전기장의 벡터가 항상 진동하는 방향과 동일한 방향으로 상기 직교모드 변환기의 내부를 가로지르며 관통하며,
상기 관통바의 최고점의 높이는 상기 제 1 홀(211)의 중심점의 높이 이하이며, 상기 관통바의 최저점의 높이는 상기 제 2 홀(212)의 중심점의 높이 이상이며, 상기 제 1 홀(211)의 하측면 높이에서 상기 제 1 측벽(221)과 상기 제 3 측벽(223) 사이의 간격보다 상기 직교모드 변환기의 하측면 높이에서의 상기 제 1 측벽(221)과 상기 제 3 측벽(223) 사이의 간격이 좁으며, 상기 제 1 홀(211)의 하측면 높이에서부터 상기 직교모드 변환기의 하측면에 이르면서 상기 제 1 측벽(221)과 상기 제 3 측벽(223) 사이의 간격이 연속 또는 불연속적으로 간격이 좁아지는 형상인 것을 특징으로 한다.
상기 관통바가 상기 직교모드 변환기 내부를 가로질러 관통 할 때, 상기 제 1 측벽(221)과 관통바와의 거리 보다 상기 제 3 측벽(223)과 관통바의 거리가 짧게 할 수도 있다.
상기 관통바는 제 1 측벽(221)과 상기 홀의 반대편 측벽에 측벽돌기를 추가로 배치할 수 있다.
상기 관통바의 단면이 원형 , 삼각형 , 사각형 중의 하나이거나, 원형,삼각형,사각형의 조합으로 배치할 수 있다.
상기 관통바의 최저점의 높이가 상기 제 2 포트의 구형도파관의 상측면과 같은 높이가 되도록 할 수 있다.
상기 관통바의 상측면 또는 하측면의 일부에 돌기가 형성되게 할 수 있다.
본 발명의 안테나 소자와 이를 이용한 평판형 도파관 혼 안테나는 금속 코팅된 플라스틱 또는 알루미늄 또는 황동과 같은 금속 등으로 가공함에 있어 구조가 간단하여 안테나 설계시 변수가 작아 설계 시간을 대량 축소할 수 있으며, 안테나 대량 생산에 있어서 오류 발생 소지가 작아 양산성이 높아지는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시형태에 관해 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 받아들여져야 하며, 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설 명된 실시 형태에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 혼 안테나 소자의 내부 투시도
도 2는 본 발명에 따른 혼 안테나의 투시사시도
도 3은 본 발명에 따른 혼 안테나 소자의 측면 투시도
도 4는 본 발명에 따른 혼 안테나 소자의 상부 투시도
도 5는 본 발명에 따른 혼 안테나의 역상 사시도
도 6는 본 발명에 따른 혼 안테나에 대한 사시도
도 7은 본 발명에 따른 관통바의 실시예를 그린 사시도
도 8은 본 발명에 따른 혼 안테나의 패널 별 분리도
도 2는 본 발명에 따른 혼 안테나의 투시사시도
도 3은 본 발명에 따른 혼 안테나 소자의 측면 투시도
도 4는 본 발명에 따른 혼 안테나 소자의 상부 투시도
도 5는 본 발명에 따른 혼 안테나의 역상 사시도
도 6는 본 발명에 따른 혼 안테나에 대한 사시도
도 7은 본 발명에 따른 관통바의 실시예를 그린 사시도
도 8은 본 발명에 따른 혼 안테나의 패널 별 분리도
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 선형편파 혼 안테나의 투시사시도이다.
서로 직교하는 제 1 선형편파와 제 2 선형편파를 동시에 각각 송신 또는 수신하는 혼(110); 상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파를 분리하는 직교모드 변환기(200);를 포함하여 구성된다. 상기 혼은 혼 상단이 면적이 넓고, 혼 하단은 좁아지는 구조를 갖는다. 혼 상단과 하단을 수직으로 자른 단면의 형상에서 직선, 경사가 완만한 곡선 또는 스텝형 불연속적인 경사가 지는 구조가 될 수도 있다.
상기 직교모드 변환기(200)는, 상기 제 1 선형편파를 송신 또는 수신하는 제 1 홀(211); 상기 제 2 선형편파를 송신 또는 수신하는 제 2 홀(212);
상기 직교모드 변환기의 상측에 배치되며 상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파가 각각 동시에 전달되는 제 3 홀(213); 상기 제 1 홀(211), 상기 제 2 홀(212), 상기 제 3 홀(213)이 서로 연결되는 내부공간과, 상기 제 2 측벽(222)과 상기 제 4 측벽(224)을 연결하며 상기 내부공간을 가로 질러 관통하는 한 개의 관통바(penetrating bar,300)로 구성된 직교모드 변환기 몸통부;를 포함하여 구성된다.
상기 급전부은 상기 제 1 선형편파를 수신하는 상기 제 1 홀(211)과 연결된 제 1 구형도파관(411); 상기 제 1 구형도파관(411)에 급전하는 제 1 급전포트(431); 상기 제 2 선형편파를 수신하는 상기 제 2 홀(212)과 연결된 제 2 구형도파관(412); 상기 제 2 구형도파관(412)에 급전하는 제 2 급전포트(432);로 구성된다.
상기 제 1 홀(211) 및 상기 제 2 홀(212)은 제 1 구형도파관(411) 및 제 2 구형도파관(412)을 통하여 제 1 급전포트(431) 및 제 2 급전포트(432)로 연결된다. 상기 각 구형도파관은 전계면 벤드 및 자계면 벤드 또는 곡선형 도파관, 전계면 티형분배기, 자계면 티형분배기 등을 통해 필요에 따라 확장시켜 변형될 수 있다.
상기 직교모드 변환기 몸통부의 상부 형상은 사각형 통형상 또는 모서리가 둥근형인 사각형 통형상 중의 하나의 형상이 될 수 있다.
상기 혼은 안테나 게인 및 효율을 높이기 위해 경사면이 연속 또는 불연속적으로 하단으로 갈수록 폭이 줄어드는 방식으로 형성될 수 있다.
제 1 선형편파 및 제 2 선형편파의 동작주파수가 동일한 경우에 사각형의 형상은 정사각형의 형상이 되며 다른 경우 동작주파수의 전파파장 길이에 따라 직사각형의 형상으로 구현될 수도 있다.
상기 혼이 하부의 상기 직교모드 변환기의 상부에 접합될 때 상기 직교모드 변환기의 제 3 홀(213)과 상기 혼의 하부의 홀이 일치하도록 구성될 수도 있고 상기 혼의 하부의 홀이 상기 직교모드 변환기의 제 3홀보다 크게 형성되어 접합될 수 있다(도 2 내지 도 4 ).
상기 제 1 홀(211)은 직사각형상이며 제 1 구형도파관(411)의 초입이다. 상기 제 1 홀(211)은 상기 관통바와 마주보는 제 1 측벽(221) 상부의 가운데에 위치하며, 상기 제 1 홀(211)의 장축의 방향은 상기 혼 안테나의 종축(longitudinal axis,10)의 방향이다. 상기 제 1 홀을 통해 상기 제 1 선형편파가 출입하게 된다.
상기 제 2 홀(212)은 직사각형상이며 제 2 구형도파관(412)의 초입이다. 상기 제 2 홀(212)의 상측면은 상기 제 1 홀(211) 하측면의 높이보다 낮으며 제 2 측벽(222) 또는 제 4측벽의 하부에 배치되거나 제 1측벽 또는 제 3측벽(223)의 하부에 상기 제 2 홀(212)의 한 모서리가 제 2 측벽(222) 및 제 4 측벽(224)에 맞닿는 위치에 배치된다.
상기 제 1 급전 포트를 통해 안테나로 전자기파를 급전하게 된다. 구형도파관의 사이즈는 동작주파수의 파장의 길이에 따라 커지거나 작아질 수 있다. Ku밴드의 안테나의 경우 표준규격인 내측사이즈 19.05mm x 9.53mm 인 WR75 또는 필요한 동작 주파수 및 필요사항에 따라 약간 더 크거나 작은 도파관이 사용될 수 있다.
상기 직교모드 변환기의 하측면은 막히고 측면에 배치된 제 2 홀(212)로 제 2 선형편파가 출입하게 된다.
상기 관통바는 상기 제 1 선형편파의 전기장의 벡터가 항상 진동하는 방향(501)과 동일한 방향으로 상기 직교모드 변환기(200)의 내부를 가로지르며 관통하도록 배치된다.
상기 관통바(300)의 최고점의 높이는 상기 제 1 홀(211)의 중심점의 높이 이하이며, 상기 관통바의 최저점의 높이는 상기 제 2 홀(212)의 중심점의 높이 이상에 배치된다.
상기 관통바의 형상은 다양하게 형성될 수 있다. 중앙에 돌기가 추가로 삽입되거나(332) 상기 제 2 측벽(222) 및 상기 제 4 측벽(224)에 가면서 높아지거나(333) 또는 그 반대로 상기 관통바의 중앙 부분인 크고 가장자리로 가면서 낮아지거나(334) 할 수도 있다.
상기 제 1 홀(211)의 하측면 높이에서의 상기 제 1 측벽(221)과 상기 제 3 측벽(223) 사이의 간격보다 상기 직교모드 변환기(200)의 하측면 높이에서의 상기 제 1 측벽(221)과 상기 제 3 측벽(223) 사이의 간격이 좁게 되어야 한다. 또한 상기 제 1 홀(211)의 하측면 높이에서부터 상기 직교모드 변환기의 하측면에 이르면서 상기 제 1 측벽(221)과 상기 제 3 측벽(223) 사이의 간격이 연속 또는 불연속적으로 간격이 좁아지도록 해야 하며, 간격이 좁아지는 패턴은 직선형, 곡면형, 스텝형등의 다양한 방식으로 테이퍼지도록 간격을 좁힐 수 있다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 선형편파 혼 안테나의 측면 투시도이다.
도 3의 상기 관통바(300)는 상기 제 2 홀 또는 제 2 구형도파관의 상측면에 맞닿아 있으면서 상기 제 3 측벽에 치우쳐 배치되어 있다. 상기 관통바가 상기 직교모드 편파기 내부를 가로질러 관통 할 때, 상기 관통바와 상기 제 1 측벽(221)간 거리가 상기 관통바와 상기 제 3 측벽(223)간 거리보다 먼 위치에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 선형편파 혼 안테나의 상측 투시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 선형편파 혼 안테나의 역상 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 선형편파 혼 안테나의 사시도이다.
상기 제 3 측벽(223)에는 전파의 전달 특성을 좋게 하기 위해 측벽돌기(240)가 추가로 더 포함될 수 있다. 상기 측벽돌기(240)는 돌출된 부분의 형상만 보았을 때 단면이 사각형, 삼각형 또는 원형등의 형상으로 배치될 수 있다.
상기 도 6에서는 사각형 돌기가 배치되어 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 선형편파 혼 안테나의 관통바의 형상의 실시예이다.
상기 관통바의 단면이 원형(338) , 사각형(331 내지 336) 중의 하나이거나, 원형,삼각형,사각형의 조합의 형상이 될 수 있다. 도 7의 339는 상기 관통바의 단면이 사각형과 삼각형의 조합의 형상으로 되어 있다.
상기 관통바의 최저점의 높이가 상기 제 2 포트의 구형도파관의 상측면과 같은 높이가 되도록 할 수 있다(도 2).
상기 관통바의 상측면 또는 하측면의 일부에 돌기(352)가 추가로 더 포함될 수 있다.
도 8은 듀얼 선형편파 안테나의 분리 사시도이다.
본 발명의 따른 혼 안테나는 입체적 복잡한 구조를 하고 있어 3D 프린터를 통해서만 한 번에 가공이 가능하다. 통상적으로 여러개의 패널로 분리하여 형상을 가공한 후에 결합시켜 안테나의 형상을 만들게 된다. 도 8은 제 1 레이어(601), 제 2 레이어(602), 제 3 레이어(603)으로 구성되어 있다. 제 1 레이어(601)안에 혼(610) 과 직교모드 변환기의 상층부(611) 및 제 1 구형도파관의 상측구조(612)가 포함되어 있다. 제 2 레이어는 제 1 구형도파관의 중층부(621), 관통바(622), 제 1 구형도파관의 하측구조(623), 제 2 구형도파관의 상측구조(624)가 포함되어 있다. 제 3 레이어는 직교모드 변환기의 하층부(631) 및 제 2 구형도파관의 하측구조(632)가 포함되어 있다.
본 발명은 도파관 필터를 설계하거나 도파관 안테나를 설계하는 자에게는 이해가 용이하며, 평판형으로 금속 코팅된 도파관 플레이트 방식으로 생산이 용이하여 가정용 위성안테나 또는 통신용으로 쉽게 사용될 수 있다.
112: 혼의 하단
121: 제 1 선형편파
122: 제 1 선형편파
200: 직교모드 변환기
201: 직교모드 변환기의 상부
202: 직교모드 변환기의 하부
203: 직교모드 변환기의 상측면
204: 직교모드 변환기의 하측면
211: 직교모드 변환기의 제 1 홀
212: 직교모드 변환기의 제 2 홀
213: 직교모드 변환기의 제 3 홀
221: 제 1 측벽
222: 제 2 측벽
223: 제 3 측벽
224: 제 4 측벽
233: 제 1 홀의 상측면
234: 제 1 홀의 하측면
235: 제 2 홀의 상측면
236: 제 2 홀의 하측면
240: 측벽돌기
300: 관통 바
310: 관통바의 상단
320: 관통바의 하단
331: 관통바 실시예1
332: 관통바 실시예2
333: 관통바 실시예3
334: 관통바 실시예4
335: 관통바 실시예5
336: 관통바 실시예6
337: 관통바 실시예7
351: 관통바의 중앙돌기
411: 제 1 구형도파관
412: 제 2 구형도파관
401: 전계면 벤드
421: 제 1 도파관 급전망
402: 전계면 티형분배기
431: 제 1 급전포트
432: 제 2 급전포트
411-1: 제 1 구형도파관의 상단벽
411-2: 제 1 구형도파관의 측벽
412-2: 제 2 구형도파관의 측벽
501: 제 1 선형편파의 전계벡터의 방향
502: 제 2 선형편파의 전계벡터의 방향
601: 제 1 레이어
602: 제 2 레이어
603: 제 3 레이어
121: 제 1 선형편파
122: 제 1 선형편파
200: 직교모드 변환기
201: 직교모드 변환기의 상부
202: 직교모드 변환기의 하부
203: 직교모드 변환기의 상측면
204: 직교모드 변환기의 하측면
211: 직교모드 변환기의 제 1 홀
212: 직교모드 변환기의 제 2 홀
213: 직교모드 변환기의 제 3 홀
221: 제 1 측벽
222: 제 2 측벽
223: 제 3 측벽
224: 제 4 측벽
233: 제 1 홀의 상측면
234: 제 1 홀의 하측면
235: 제 2 홀의 상측면
236: 제 2 홀의 하측면
240: 측벽돌기
300: 관통 바
310: 관통바의 상단
320: 관통바의 하단
331: 관통바 실시예1
332: 관통바 실시예2
333: 관통바 실시예3
334: 관통바 실시예4
335: 관통바 실시예5
336: 관통바 실시예6
337: 관통바 실시예7
351: 관통바의 중앙돌기
411: 제 1 구형도파관
412: 제 2 구형도파관
401: 전계면 벤드
421: 제 1 도파관 급전망
402: 전계면 티형분배기
431: 제 1 급전포트
432: 제 2 급전포트
411-1: 제 1 구형도파관의 상단벽
411-2: 제 1 구형도파관의 측벽
412-2: 제 2 구형도파관의 측벽
501: 제 1 선형편파의 전계벡터의 방향
502: 제 2 선형편파의 전계벡터의 방향
601: 제 1 레이어
602: 제 2 레이어
603: 제 3 레이어
Claims (6)
- 듀얼 선형편파 혼 안테나로서,
서로 직교하는 제 1 선형편파(501)와 제 2 선형편파를 동시에 각각 송신 또는 수신하는 혼(110);
상기 혼의 하부에 상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파를 분리하는 직교모드 변환기(200);및 상기 직교모드 변환기에 급전하는 급전부;을 포함하여 구성되며,
상기 직교모드 변환기는,
상기 제 1 선형편파를 송신 또는 수신하는 제 1 홀(211);
상기 제 2 선형편파를 송신 또는 수신하는 제 2 홀(212);
상기 직교모드 변환기의 상측에 배치되며 상기 제 1 선형편파 및 상기 제 2 선형편파가 각각 동시에 전달되는 제 3 홀(213);
상기 제 1 홀(211), 상기 제 2 홀(212), 상기 제 3 홀(213)이 서로 연결되는 내부 공간과, 제 2 측벽(222)과 제 4 측벽(224)을 연결하며 상기 내부 공간을 가로 질러 관통하는 한 개의 관통바(penetrating bar,300)로 구성된 직교모드 변환기 몸통부;를 포함하여 구성되며,
상기 급전부은 상기 제 1 선형편파를 수신하는 상기 제 1 홀(211)과 연결된 제 1 구형도파관(411); 상기 제 1 구형도파관(411)에 급전하는 제 1 급전포트(431); 상기 제 2 선형편파를 수신하는 상기 제 2 홀(212)과 연결된 제 2 구형도파관(412); 상기 제 2 구형도파관(412)에 급전하는 제 2 급전포트(432);로 구성되며,
상기 직교모드 변환기 몸통부의 상부 형상은 사각형 통형상 또는 모서리가 둥근형인 사각형 통형상 중의 하나이며,
상기 제 1 홀(211)은 직사각형상이며, 상기 관통바와 마주보는 제 1 측벽(221) 상부의 가운데에 위치하며, 상기 제 1 홀(211)의 장축의 방향은 상기 혼 안테나의 종축(longitudinal axis,10)의 방향이며,
상기 제 2 홀(212)은 직사각형상이며, 상기 제 2 홀(212)의 상측면은 상기 제 1 홀(211) 하측면의 높이보다 낮으며 제 2 측벽(222) 또는 제 4측벽(224)중 하나의 하부에 배치되거나, 제 1측벽(221) 또는 제 3측벽(223)중 하나의 하부에 상기 제 2 홀(212)의 한 개의 모서리가 제 2 측벽(222) 또는 제 4 측벽(224)중 하나의 측벽에 맞닿도록 배치되며,
상기 직교모드 변환기의 하측면(204)은 막혀 있으며,
상기 관통바는 상기 제 1 선형편파의 전기장의 벡터가 항상 진동하는 방향(501)과 동일한 방향으로 상기 직교모드 변환기의 내부를 가로지르며 관통하며,
상기 관통바의 최고점의 높이는 상기 제 1 홀(211)의 중심점의 높이 이하이며, 상기 관통바의 최저점의 높이는 상기 제 2 홀(212)의 중심점의 높이 이상이며,
상기 제 1 홀(211)의 하측면 높이에서 상기 제 1 측벽(221)과 상기 제 3 측벽(223) 사이의 간격보다 상기 직교모드 변환기의 하측면 높이에서의 상기 제 1 측벽(221)과 상기 제 3 측벽(223) 사이의 간격이 좁으며, 상기 제 1 홀(211)의 하측면 높이에서부터 상기 직교모드 변환기의 하측면에 이르면서 상기 제 1 측벽(221)과 상기 제 3 측벽(223) 사이의 간격이 연속 또는 불연속적으로 간격이 좁아지는 형상인 것을 특징으로 하는 듀얼 선형편파 혼 안테나. - 상기 1항에 있어서, 상기 관통바가 상기 직교모드 변환기(200) 내부를 가로질러 관통 할 때, 상기 제 1 측벽(221)과 관통바와의 거리 보다 상기 제 3 측벽(223)과 관통바의 거리가 짧은 것을 특징으로 하는 듀얼 선형편파 혼 안테나.
- 상기 1항 또는 상기 2항에 있어서 , 상기 제 3 측벽(223)에 측벽돌기(240)가 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 선형편파 혼 안테나.
- 상기 1항 또는 상기 2항에 있어서, 상기 관통바의 단면이 원형 , 삼각형 , 사각형 중의 하나이거나, 원형,삼각형,사각형의 조합인 것을 특징으로 하는 듀얼 선형편파 혼 안테나.
- 상기 1항 또는 상기 2항에 있어서 , 상기 관통바의 최저점의 높이가 상기 제 2 급전포트의 구형도파관의 상측면과 같은 높이인 것을 특징으로 하는 듀얼 선형편파 혼 안테나.
- 상기 1항 또는 상기 2항에 있어서, 상기 관통바의 상측면 또는 하측면의 일부에 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼 선형편파 혼 안테나.
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