KR101885659B1 - Reflector Antennas for Reconfigurable Gain and Sidelobe Characteristics - Google Patents
Reflector Antennas for Reconfigurable Gain and Sidelobe Characteristics Download PDFInfo
- Publication number
- KR101885659B1 KR101885659B1 KR1020170136830A KR20170136830A KR101885659B1 KR 101885659 B1 KR101885659 B1 KR 101885659B1 KR 1020170136830 A KR1020170136830 A KR 1020170136830A KR 20170136830 A KR20170136830 A KR 20170136830A KR 101885659 B1 KR101885659 B1 KR 101885659B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reflector
- auxiliary
- parabolic
- gain
- parabolic reflector
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
- H01Q15/16—Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
Abstract
Description
본 발명은 반사판 안테나에 관한 것으로, 특히 안테나의 이득 및 부엽 재구성이 가능한 파라볼릭 반사판 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a reflector antenna, and more particularly, to a parabolic reflector antenna capable of gain and secondary reconstruction of an antenna.
위성통신시스템에 있어서 송수신 시 고이득 안테나의 사용은 필수적이다. 예를 들어 고이득의 안테나 구현을 위해 파라볼릭 곡면을 적용한 반사판 안테나, 또는 평판형 배열 안테나가 많이 적용되고 있다. 특히, 안테나의 직경이 파장의 100배가 넘는 대형 안테나의 경우, 파라볼릭 곡면을 적용한 반사판 안테나가 널리 쓰이고 있다.In satellite communication systems, the use of high gain antennas in transmitting and receiving is essential. For example, a reflector antenna with a parabolic curved surface or a planar array antenna has been applied for high gain antennas. Particularly, in the case of a large antenna having an antenna diameter over 100 times the wavelength, a reflector antenna using a parabolic surface is widely used.
종래의 파라볼릭 반사판 안테나의 경우 일단 설계 및 제작이 이루어 지면 사용자가 물리적으로 반사판의 형태, 곡면 등의 수정이 불가능 하다. 따라서 한번 설계 및 제작이 이루어 지면 안테나 성능중 하나인 이득 및 부엽 특성은 결정되어 수정할 수 없게 된다. 특히, 위성통신에 있어서 이득 특성은 중계기와 통신 시 전송 용량을 결정하는 중요한 성능파라미터이고 부엽 특성은 인접한 중계기의 간섭 영향을 결정하는 중요한 파라미터이다. 이 중요한 성능 파라미터들은 위에서 언급 하였듯이 기존의 파라볼릭 반사판 안테나로는 물리적으로 성능 변경이 불가능하므로 이를 해결하기 위해서는 재설계 및 재제작의 비용적 및 시간적 손실이 불가피하다는 문제점을 갖는다.In the case of a conventional parabolic reflector antenna, once the design and manufacture are performed, it is impossible for the user to physically modify the shape, shape, and the like of the reflector. Therefore, once design and fabrication are performed, gain and side lobe characteristics, one of the antenna performances, are determined and can not be corrected. Particularly, the gain characteristic in satellite communication is an important performance parameter for determining the transmission capacity in the communication with the repeater, and the side lobe characteristic is an important parameter for determining the interference effect of the adjacent repeater. As mentioned above, the important performance parameters can not be physically changed by the conventional parabolic reflector antenna. Therefore, there is a problem that cost and time loss of redesign and re-production are inevitable in order to solve the problem.
따라서, 본 발명의 목적은 안테나의 이득 및 부엽성능 재구성이 가능하도록 마름모 파라볼릭 반사판 안테나의 네 모퉁이에 장착 가능한 재구성 보조 반사판을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is, therefore, an object of the present invention to provide a reconfigurable auxiliary reflector that can be mounted at four corners of a rhombus parabolic reflector antenna so as to enable gain and reconstruction of sidelobe performance of the antenna.
본 발명의 다른 목적은 파라볼릭 반사판 안테나의 전기적 성질이 재구성될 수 있도록 모드선택기 및 주파수 선택적 표면을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a mode selector and a frequency selective surface so that the electrical properties of the parabolic reflector antenna can be reconstructed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이득 및 부엽 재구성 가능한 반사판 안테나는, 하나의 초점을 가지며 파라볼릭 곡면 중점 높이가 초점의 높이보다 높은 오프셋 파라볼릭 반사판 ― 주 방사방향에서 바라본 상기 오프셋 파라볼릭 반사판의 형태는 마름모 형태임 ― ; 및 상기 마름모 형태의 반사판의 네 모퉁이에 부착 가능하게 구성된 재구성 가능한 보조 파라볼릭 반사판을 포함하고, 상기 보조 파라볼릭 반사판은 서로 다른 형태의 보조 파라볼릭 반사판으로 구성되고, 상기 서로 다른 형태의 보조 파라볼릭 반사판은 전기적 및/또는 기계적 수단에 의해 재구성되는 것을 특징으로 하고, 이득 및 부엽 재구성이 가능한 보조 반사판을 기존의 오프셋 파라볼릭 마름모 곡면 네 모퉁이에 부착하여 필요시 스위치 제어부의 여러 가지 모드를 통해 이득 향상 및 부엽 특성 개선이 가능한 효과가 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a reflector antenna capable of compensating gain and sideways, comprising: an offset parabolic reflector having one focal point and having a midpoint height of the parabolic curve higher than a focal height; The shape of the Rick reflector is rhombic; And a reconfigurable auxiliary parabolic reflector that is attachable to four corners of the rhombic reflector, wherein the auxiliary parabolic reflector is made up of different types of auxiliary parabolic reflectors, and the auxiliary parabolic reflectors of different types Characterized in that the reflector is reconstructed by electrical and / or mechanical means, and an auxiliary reflector capable of gain and sidewave reconstruction is attached to the four corners of the existing offset parabolic rhombic curves to provide gain enhancement through various modes of switch control, And the side lobe characteristics can be improved.
일 실시 예에서, 상기 보조 파라볼릭 반사판은, 곽선 형태가 원호 형태이고, 상기 파라볼릭 반사판과 부착 시 전체 형상이 원형 형태인 제1 보조 반사판, 외곽선 형태가 두 개의 수직한 직선이 하나의 사분원에 의해 연결되는 형태이고, 상기 파라볼릭 반사판과 부착 시 전체 형상이 네 모퉁이 사분원인 사각형 형태인 제2보조 반사판, 외곽선 형태가 두 개의 수직한 직선이 연결되는 형태이고, 상기 파라볼릭 반사판과 부착 시 전체 형상이 사각형 형태인 제3보조 반사판, 및 상기 제1 내지 제3보조 파라볼릭 반사판 중 적어도 하나의 형태를 갖도록 재구성 가능한 제4보조 반사판 중 적어도 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the auxiliary parabolic reflector has a circular arc shape, a first auxiliary reflector having a circular shape as a whole when attached to the parabolic reflector, and an outline shape having two vertical straight lines in a quadrant A second auxiliary reflector having a quadrangular shape in which the whole shape is a quadrangular quadrant when attached to the parabolic reflector, a shape in which two straight lines are connected to the outline shape, and the parabolic reflector A third auxiliary reflector having a rectangular shape, and a fourth auxiliary reflector reconfigurable to have at least one of the first through third auxiliary parabolic reflectors.
일 실시 예에서, 상기 보조 파라볼릭 반사판은, 복수개의 단위 구조로 구성된 주파수 선택적 표면(Frequency Selective Surface)으로 구성되고, 상기 복수개의 단위 구조는 하나 이상의 전기적 스위치, 금속판, 유전체, 케패시터로 구성됨을 특징으로 하고, 상기 반사판 안테나는, 상기 전기적 스위치를 제어하기 위한 모드선택기를 더 포함함을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the auxiliary parabolic reflector is composed of a frequency selective surface composed of a plurality of unit structures, and the plurality of unit structures is composed of one or more electrical switches, a metal plate, a dielectric, and a capacitor The reflector antenna may further include a mode selector for controlling the electrical switch.
일 실시 예에서, 상기 전기적 스위치는, 다이오드 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 스위치, varactor diode 및 기계적 스위치를 포함하며, 상기 전기적 스위치의 조작에 따라 상기 주파수 선택적 표면을 구성하는 상기 단위 구조의 전자파적 성질이 통과 또는 반사의 형태가 될 수 있다.In one embodiment, the electrical switch comprises a diode micro-electromechanical system (MEMS) switch, a varactor diode, and a mechanical switch, the electromagnetic properties of the unit structure constituting the frequency- May be in the form of a pass or reflection.
일 실시 예에서, 상기 모드선택기에 의해 상기 제4보조 반사판은 상기 제1 내지 제3보조 반사판 중 어느 하나의 형태 ― 상기 제1 내지 제3보조 반사판의 형태는 각각 제1 내지 제3모드에 대응함 ― 를 가지고, 상기 제1 내지 제3모드를 상기 마름모 형태의 오프셋 파라볼릭 반사판의 네 모퉁이에 상기 모드선택기를 이용하여 상기 보조 파라볼릭 반사판의 탈부착 없이 전기적으로 34 가지 전기적 재구성을 할 수 있도록 구성될 수 있다.In one embodiment, the mode selector selects one of the first through third auxiliary reflector plates, and the first through third auxiliary reflector plates correspond to the first through third modes, respectively. - to have the first configuration to the electrically 34 kinds of electrically reconfigured without the removable of the first to the said auxiliary parabol using the mode selector 3 mode to the four corners of the offset parabol metallic reflector of the rhombus form metallic reflector .
일 실시 예에서, 상기 모드선택기는 원하는 이득 및 부엽의 특성에 적합하도록 상기 34가지 전기적 재구성 이외의 다양한 솔루션을 찾을 수 있도록 구성되고, 상기 솔루션은 GA(Genetic algorithm) 최적화 툴을 탑재한 반사판 해석에 유리한 PO(Physical Optics) 및 PTD(Phisical Theory of Diffraction)등의 수치해석을 통해 획득될 수 있다.In one embodiment, the mode selector is configured to find a variety of solutions other than the 34 kinds of electrically reconfigured to suit the desired gain and characteristics of the side lobe, the solution is interpreted reflector equipped with the GA (Genetic algorithm) optimization tools Such as PO (Physical Optics) and PTD (Phisical Theory of Diffraction).
본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 이득 및 부엽 재구성이 가능한 보조 반사판을 기존의 오프셋 파라볼릭 마름모 곡면 네 모퉁이에 부착하여 필요시 스위치 제어부의 여러 가지 모드를 통해 이득 향상 및 부엽 특성 개선이 가능한 효과가 있다.According to at least one embodiment of the present invention, an auxiliary reflector capable of gain and secondary reconstruction can be attached to the four corners of the conventional offset parabolic rhombic curved surface to improve gain and side lobe characteristics through various modes of the switch control unit if necessary .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오프셋 파라볼릭 반사판의 측면도 및 정면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재구성 보조 파라볼릭 반사판과 오프셋 파라볼릭 반사판의 정면에서 본 조립도를 나타낸다.
도 3은 오프셋 파라볼릭 반사판의 네 모퉁이에 부착 될 세 가지(제1보조 반사판, 제2보조 반사판, 제3보조 반사판) 보조 파라볼릭 반사판의 정면도를 나타낸다.
도 4는 주파수 선택적 표면 특성과 제3보조 반사판 형태를 동시에 가지는 제4보조 반사판의 정면도를 나타낸다.
도 5는 주파수 선택적 표면을 구성하는 단위 구조의 네 가지 실시예를 나타낸다.1 shows a side view and a front view of an offset parabolic reflector according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of the reconstruction auxiliary parabolic reflector and the offset parabolic reflector according to the embodiment of the present invention.
Fig. 3 shows a front view of three auxiliary reflector plates (a first sub reflector, a second sub reflector, and a third sub reflector) to be attached to the four corners of the offset parabolic reflector.
Fig. 4 shows a front view of a fourth auxiliary reflector having a frequency selective surface characteristic and a third auxiliary reflector configuration at the same time.
5 shows four embodiments of a unit structure constituting a frequency-selective surface.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It will be possible. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.
제1, 제2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "블록" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. The suffix "module "," block ", and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification only and do not have their own distinct meanings or roles .
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 하기에서 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
이하에서는, 본 발명에 따른 이득 및 부엽 재구성 가능한 반사판 안테나에 대해 설명하기로 한다. 이와 관련하여, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오프셋 파라볼릭 반사판의 측면도 및 정면도를 나타낸다. 한편, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재구성 보조 파라볼릭 반사판과 오프셋 파라볼릭 반사판의 정면에서 본 조립도를 나타낸다. 또한, 도 3은 오프셋 파라볼릭 반사판의 네 모퉁이에 부착 될 세 가지(제1보조 반사판, 제2보조 반사판, 제3보조 반사판) 보조 파라볼릭 반사판의 정면도를 나타낸다.Hereinafter, a reflector antenna capable of performing gain and sidelobe reconstruction according to the present invention will be described. In this regard, Fig. 1 shows a side view and a front view of an offset parabolic reflector according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the reconstruction auxiliary parabolic reflector and the offset parabolic reflector according to the embodiment of the present invention. Fig. 3 also shows a front view of three auxiliary reflector plates (a first sub reflector, a second sub reflector, and a third sub reflector) to be attached to the four corners of the offset parabolic reflector.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이득 및 부엽 재구성 가능한 반사판 안테나는, 하나의 초점을 가지며 파라볼릭 곡면 중점 높이가 초점의 높이보다 높은 오프셋 파라볼릭 반사판(100) ― 주 방사방향에서 바라본 상기 오프셋 파라볼릭 반사판의 형태는 마름모 형태임 ― ; 및 상기 마름모 형태의 반사판의 네 모퉁이에 부착 가능하게 구성된 재구성 가능한 보조 파라볼릭 반사판(200)을 포함하고, 상기 보조 파라볼릭 반사판(200)은 서로 다른 형태의 보조 파라볼릭 반사판으로 구성되고, 상기 서로 다른 형태의 보조 파라볼릭 반사판(200)은 전기적 및/또는 기계적 수단에 의해 재구성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이때, 오프셋 파라볼릭 반사판(100)는 주 방사방향에서 바라본 오프셋 파라볼릭 곡면 형태가 마름모 형태를 가지며 직경의 크기는 파장의 50배보다 크고 초점거리와 반사판 직경의 비(초점/직경)는 0.4 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.1 to 3, in order to achieve the above-mentioned object, a reflector antenna according to the present invention has a single focal point, and the parabolic curved surface midpoint height is higher than the focal height, and the offset parabolic reflector (100) - the shape of the offset parabolic reflector as seen from the main emission direction is rhombic; And a reconfigurable auxiliary parabolic reflector (200) configured to be attachable to four corners of the rhombic reflector, wherein the auxiliary parabolic reflector (200) is made up of different types of auxiliary parabolic reflectors, The other type of auxiliary
한편, 재구성 가능한 보조 파라볼릭 반사판의 형태는 제1보조 파라볼릭 반사판, 제2보조 파라볼릭 반사판, 제3보조 파라볼릭 반사판의 형태를 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 보조 파라볼릭 반사판은,On the other hand, the shape of the reconfigurable auxiliary parabolic reflector is characterized by the shape of the first auxiliary parabolic reflector, the second auxiliary parabolic reflector, and the third auxiliary parabolic reflector. More specifically, the auxiliary parabolic reflector may be formed by,
외곽선 형태가 원호 형태이고, 상기 파라볼릭 반사판과 부착 시 전체 형상이 원형 형태인 제1 보조 반사판,A first auxiliary reflector having an arc shape in an outline shape and having a circular shape as a whole when attached to the parabolic reflector,
외곽선 형태가 두 개의 수직한 직선이 하나의 사분원에 의해 연결되는 형태이고, 상기 파라볼릭 반사판과 부착 시 전체 형상이 네 모퉁이 사분원인 사각형 형태인 제2보조 반사판, 외곽선 형태가 두 개의 수직한 직선이 연결되는 형태이고, 상기 파라볼릭 반사판과 부착 시 전체 형상이 사각형 형태인 제3보조 반사판, 및 상기 제1 내지 제3보조 파라볼릭 반사판 중 적어도 하나의 형태를 갖도록 재구성 가능한 제4보조 반사판 중 적어도 하나의 형태를 가질 수 있다.A second auxiliary reflector whose outline form is connected to two vertical straight lines by one quadrant and in which the overall shape when attached to the parabolic reflector is a quadrangular four-corner quadrant, At least one of a third auxiliary reflector having a rectangular shape as a whole when attached to the parabolic reflector and a fourth auxiliary reflector reconfigurable to have at least one of the first to third auxiliary parabolic reflectors, As shown in FIG.
또한, 마름모 형태의 오프셋 파라볼릭 곡면 및 재구성 가능한 보조 파라볼릭 반사판의 재질은 알루미늄, CFRP 등의 전기 전도도가 높은 물질로 구성됨을 특징으로 한다. 또한, 급전혼을 지지하기 위한 급전혼 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the rhombus-shaped offset parabolic curved surface and the reconfigurable auxiliary parabolic reflector are made of a material having high electrical conductivity such as aluminum or CFRP. And a feed horn supporter for supporting the feed horn.
상기 일 실시예에 따라 이득 및 부엽 재구성 가능한 반사판 안테나는 부반사판 없이 급전혼이 곧바로 제시하는 반사판 안테나의 중심을 향하게 하는 구조 또는 카세그레인 및 그레고리안 곡면 특징을 가지는 부판사판을 특징으로 하여 급전혼이 부반사판의 중앙을 향하게 하는 구조를 특징으로 한다. According to one embodiment of the present invention, the reflection plate antenna capable of gain and sideways reconstruction is characterized by having a structure in which the feed horn directly faces the center of a reflector antenna or a sub-plate swash plate having a cassegrain and a Gregorian curved surface, And a structure that faces the center of the reflector.
한편, 상기 보조 파라볼릭 반사판은, 복수개의 단위 구조로 구성된 주파수 선택적 표면(Frequency Selective Surface)으로 구성되고, 상기 복수개의 단위 구조는 하나 이상의 전기적 스위치, 금속판, 유전체, 케패시터로 구성됨을 특징으로 할 수 있다. 이때, 상기 반사판 안테나는, 상기 전기적 스위치를 제어하기 위한 모드선택기를 더 포함할 수 있다. 이와 관련한 일 실시예에 따라 제4보조 반사판은 주파수 선택적 표면으로 구성됨을 특징으로 하며 복수개의 단위 구조로 구성됨을 특징으로 하고 그 단위 구조는 하나 이상의 스위치, 금속판, 유전체, 케페시터로 구성됨을 특징으로 한다. 이때, 캐패시터는 집중 소자 캐패시터 또는 분산 소자 캐패시터 구성됨을 특징으로 하며, 이들 복수의 스위치를 제어하기 위한 모드 선택기를 포함하는 것을 특징으로 하고, 스위치의 동작에 따라 주파수 선택적 표면의 단위 구조는 안테나의 동작 주파수에서 전자파적으로 반사 또는 통과시키는 특성을 가진다. The auxiliary parabolic reflector may include a frequency selective surface formed of a plurality of unit structures, and the plurality of unit structures may include at least one of an electrical switch, a metal plate, a dielectric, and a capacitor . In this case, the reflector antenna may further include a mode selector for controlling the electrical switch. According to one embodiment of the present invention, the fourth auxiliary reflector is composed of a frequency selective surface, and is composed of a plurality of unit structures, and the unit structure includes at least one switch, a metal plate, a dielectric, and a capillary do. In this case, the capacitor is configured as a lumped element capacitor or a dispersion element capacitor, and includes a mode selector for controlling the plurality of switches. The unit structure of the frequency selective surface depends on the operation of the switch, And has the property of electromagnetically reflecting or passing through the frequency.
상기 일 실시예에 따라, 상기 복수의 스위치는 전기적 흐름을 제어하는 스위치로, 다이오드 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 스위치, varactor diode 및 기계적 스위치를 포함 할 수 있다. 한편, 상기 전기적 스위치의 조작에 따라 상기 주파수 선택적 표면을 구성하는 상기 단위 구조의 전자파적 성질이 통과 또는 반사의 형태가 될 수 있다.According to the embodiment, the plurality of switches may be a switch for controlling electrical flow, and may include a diode micro electro mechanical system (MEMS) switch, a varactor diode, and a mechanical switch. On the other hand, the electromagnetic characteristics of the unit structure constituting the frequency-selective surface may be in the form of passing or reflecting according to the operation of the electrical switch.
상기 일 실시예에 따라 주파수 선택적 표면으로 구성된 제4보조 반사판의 모드선택기는 3가지 모드로 구성됨을 특징으로 하며, 제1모드는 제1보조반사판과 전기적으로 형태가 같도록 설정되는 모드, 제2모드는 제2보조반사판과 전기적으로 형태가 같도록 설정되는 모드. 제3모드는 제3보조반사판과 전기적으로 형태가 같도록 설정되는 모드를 특징으로 한다. 또한 상기 세 가지 모드를 마름모 오프셋 파라볼릭 반사판 네 모퉁이에 각각 다르게 적용하여 전기적으로 34 가지 전기적 재구성을 할 수 있는 재구성 파라볼릭 안테나가 가능하다. 이와 관련하여, 도 4는 오프셋 파라볼릭 반사판의 네 모퉁이에 부착 될 세 가지(제1보조 반사판, 제2보조 반사판, 제3보조 반사판) 보조 파라볼릭 반사판의 정면도를 나타낸다. 한편, 도 4에 제시된 형태에 한정되는 것이 아니라, 원하는 이득 및 부엽의 특성에 적합하도록 상기 34가지 전기적 재구성 이외의 다양한 솔루션을 찾을 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 솔루션은 GA(Genetic algorithm) 최적화 툴을 탑재한 반사판 해석에 유리한 PO(Physical Optics) 및 PTD(Phisical Theory of Diffraction)등의 수치해석을 통해 획득될 수 있다.According to the embodiment, the mode selector of the fourth auxiliary reflector constituted by the frequency selective surface is constituted by three modes. The first mode is a mode in which the first sub reflector is set to be electrically identical to the first sub reflector, Mode is set to be electrically identical to the second auxiliary reflector. And the third mode is characterized by being set to be electrically similar to the third auxiliary reflector. In addition, it is possible to electrically 34 kinds of reconstruction to reconstruct the electrical parabolic antenna by individually applying the three modes in the rhombus offset parabolic reflector four corners. In this regard, Fig. 4 shows a front view of three auxiliary reflector plates (first sub reflector, second sub reflector, third sub reflector) to be attached to the four corners of the offset parabolic reflector. On the other hand, it can be configured to be able to find a variety of solutions other than the 34 kinds of electrical reconstruction is not limited to the form shown in Figure 4, to suit the desired characteristics of the gain and side lobe. These solutions can be obtained through numerical analysis such as PO (Physical Optics) and PTD (Phisical Theory of Diffraction), which are useful for reflector analysis with a GA (genetic algorithm) optimization tool.
상기 일 실시예에 따라 주파수 선택적 표면을 구성하는 단위 구조의 모양은 [도 5] 등과 같은 모양을 가질 수 있다.According to the embodiment, the shape of the unit structure constituting the frequency-selective surface may have a shape such as [Figure 5].
본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 이득 및 부엽 재구성이 가능한 보조 반사판을 기존의 오프셋 파라볼릭 마름모 곡면 네 모퉁이에 부착하여 필요시 스위치 제어부의 여러 가지 모드를 통해 이득 향상 및 부엽 특성 개선이 가능한 효과가 있다.According to at least one embodiment of the present invention, an auxiliary reflector capable of gain and secondary reconstruction can be attached to the four corners of the conventional offset parabolic rhombic curved surface to improve gain and side lobe characteristics through various modes of the switch control unit if necessary .
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능뿐만 아니라 각각의 구성 요소들에 대한 설계 및 파라미터 최적화는 별도의 소프트웨어 모듈로도 구현될 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되고, 제어부(controller) 또는 프로세서(processor)에 의해 실행될 수 있다.According to a software implementation, the design and parameter optimization for each component as well as the procedures and functions described herein may be implemented as separate software modules. Software code can be implemented in a software application written in a suitable programming language. The software code is stored in a memory and can be executed by a controller or a processor.
Claims (6)
하나의 초점을 가지며 파라볼릭 곡면 중점 높이가 초점의 높이보다 높은 오프셋 파라볼릭 반사판 ― 주 방사방향에서 바라본 상기 오프셋 파라볼릭 반사판의 형태는 마름모 형태임 ― ; 및
상기 마름모 형태의 반사판의 네 모퉁이에 부착 가능하게 구성된 재구성 가능한 제1 내지 제4보조 반사판을 포함하는 보조 파라볼릭 반사판을 포함하고,
상기 보조 파라볼릭 반사판은 서로 다른 형태의 보조 파라볼릭 반사판으로 구성되고, 상기 서로 다른 형태의 보조 파라볼릭 반사판은 전기적 및 기계적 수단에 의해 재구성되고,
상기 보조 파라볼릭 반사판은,
복수개의 단위 구조로 구성된 주파수 선택적 표면(Frequency Selective Surface)으로 구성되고, 상기 복수개의 단위 구조는 하나 이상의 전기적 스위치, 금속판, 유전체, 케패시터로 구성되고,
상기 반사판 안테나는, 상기 전기적 스위치를 제어하기 위한 모드선택기를 더 포함하고,
상기 모드선택기에 의해 상기 제4보조 반사판은 상기 제1 내지 제3보조 반사판 중 어느 하나의 형태 ― 상기 제1 내지 제3보조 반사판의 형태는 각각 제1 내지 제3모드에 대응함 ― 를 가지고,
상기 제1 내지 제3모드를 상기 마름모 형태의 오프셋 파라볼릭 반사판의 네 모퉁이에 상기 모드선택기를 이용하여 상기 보조 파라볼릭 반사판의 탈부착 없이 전기적으로 34 가지 전기적 재구성을 할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이득 및 부엽 재구성 가능한 반사판 안테나.In a reflector antenna capable of gain and secondary reconstruction,
An offset parabolic reflector having a single focal point and a parabolic surface having a midpoint height greater than the height of the focal point; the offset parabolic reflector viewed from the main emission direction is in the form of a rhombus; And
And an auxiliary parabolic reflector including first to fourth reconstructable auxiliary reflectors adherable to four corners of the rhomboidal reflector,
Wherein the auxiliary parabolic reflector is composed of different types of auxiliary parabolic reflectors, the different types of auxiliary parabolic reflectors are reconstructed by electrical and mechanical means,
Wherein the auxiliary parabolic reflector comprises:
Wherein the plurality of unit structures are constituted by a frequency selective surface composed of a plurality of unit structures, and the plurality of unit structures are constituted by one or more electrical switches, a metal plate, a dielectric, and a capacitor,
The reflector antenna further comprises a mode selector for controlling the electrical switch,
Wherein the mode selector selects one of the first to third auxiliary reflector plates, and the first to third auxiliary reflector plates correspond to the first to third modes, respectively,
Wherein it is configured to electrically 34 kinds of electrically reconfigured without the removable of the first to the said auxiliary parabol using the mode selector 3 mode to the four corners of the offset parabol metallic reflector of the rhombus form metallic reflector A reflector antenna capable of reconstructing gain and sidelobe.
상기 보조 파라볼릭 반사판은,
외곽선 형태가 원호 형태이고, 상기 파라볼릭 반사판과 부착 시 전체 형상이 원형 형태인 제1 보조 반사판,
외곽선 형태가 두 개의 수직한 직선이 하나의 사분원에 의해 연결되는 형태이고, 상기 파라볼릭 반사판과 부착 시 전체 형상이 네 모퉁이 사분원인 사각형 형태인 제2보조 반사판,
외곽선 형태가 두 개의 수직한 직선이 연결되는 형태이고, 상기 파라볼릭 반사판과 부착 시 전체 형상이 사각형 형태인 제3보조 반사판, 및
상기 제1 내지 제3보조 반사판 중 어느 하나의 형태를 갖도록 재구성 가능한 제4보조 반사판 중 적어도 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는, 이득 및 부엽 재구성 가능한 반사판 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the auxiliary parabolic reflector comprises:
A first auxiliary reflector having an arc shape in an outline shape and having a circular shape as a whole when attached to the parabolic reflector,
A second auxiliary reflector having a rectangular shape in which the entire shape of the parabolic reflector is a quadrangular quadrant when attached to the parabolic reflector,
A third auxiliary reflector having a rectangular shape in total when the parabolic reflector is attached to the parabolic reflector,
And a fourth auxiliary reflector that can be reconfigured to have any one of the first through third auxiliary reflectors. The present invention relates to a reflector antenna capable of reconfiguring gain and sideways.
상기 전기적 스위치는, 다이오드 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 스위치, varactor diode 및 기계적 스위치를 포함하며,
상기 전기적 스위치의 조작에 따라 상기 주파수 선택적 표면을 구성하는 상기 단위 구조의 전자파적 성질이 통과 또는 반사의 형태가 될 수 있는, 이득 및 부엽 재구성 가능한 반사판 안테나.The method according to claim 1,
The electrical switch includes a diode micro-electromechanical system (MEMS) switch, a varactor diode, and a mechanical switch,
Wherein the electromagnetic wave characteristic of the unit structure constituting the frequency-selective surface can be a form of passing or reflection according to an operation of the electric switch.
상기 모드선택기는 원하는 이득 및 부엽의 특성에 적합하도록 상기 34가지 전기적 재구성 이외의 다양한 솔루션을 찾을 수 있도록 구성되고,
상기 솔루션은 GA(Genetic algorithm) 최적화 툴을 탑재한 반사판 해석에 유리한 PO(Physical Optics) 및 PTD(Phisical Theory of Diffraction)등의 수치해석을 통해 획득되는, 이득 및 부엽 재구성 가능한 반사판 안테나.The method according to claim 1,
The mode selector is configured to find a variety of solutions other than the 34 kinds of electrically reconfigured to suit the desired characteristics of the gain and sidelobe,
The above solution is a gain and refillable reflector antenna obtained through numerical analysis such as PO (Physical Optics) and PTD (Phisical Theory of Diffraction) which is advantageous for reflector analysis with a GA (genetic algorithm) optimization tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170136830A KR101885659B1 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Reflector Antennas for Reconfigurable Gain and Sidelobe Characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170136830A KR101885659B1 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Reflector Antennas for Reconfigurable Gain and Sidelobe Characteristics |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101885659B1 true KR101885659B1 (en) | 2018-08-06 |
Family
ID=63252164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170136830A KR101885659B1 (en) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | Reflector Antennas for Reconfigurable Gain and Sidelobe Characteristics |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101885659B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113314851A (en) * | 2021-05-19 | 2021-08-27 | 中南大学 | Polarization insensitive frequency reconfigurable super-surface wave absorber |
| US11831074B1 (en) | 2022-10-31 | 2023-11-28 | Agency For Defense Development | Antenna device for suppressing sidelobe |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10229309A (en) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Dx Antenna Co Ltd | Parabolic reflecting mirror for multiple beams |
| JP2013121127A (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | Reflector antenna device |
| JP5589225B2 (en) * | 2008-10-07 | 2014-09-17 | テールズ | Reflector array and antenna with such a reflector array |
-
2017
- 2017-10-20 KR KR1020170136830A patent/KR101885659B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10229309A (en) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Dx Antenna Co Ltd | Parabolic reflecting mirror for multiple beams |
| JP5589225B2 (en) * | 2008-10-07 | 2014-09-17 | テールズ | Reflector array and antenna with such a reflector array |
| JP2013121127A (en) * | 2011-12-08 | 2013-06-17 | Mitsubishi Electric Corp | Reflector antenna device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113314851A (en) * | 2021-05-19 | 2021-08-27 | 中南大学 | Polarization insensitive frequency reconfigurable super-surface wave absorber |
| US11831074B1 (en) | 2022-10-31 | 2023-11-28 | Agency For Defense Development | Antenna device for suppressing sidelobe |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240079776A1 (en) | Lens antenna system | |
| Liang et al. | Cylindrical slot FSS configuration for beam-switching applications | |
| Clemente et al. | Wideband 400-element electronically reconfigurable transmitarray in X band | |
| US9054414B2 (en) | Antenna system for low-earth-orbit satellites | |
| CN109088174B (en) | Single-layer reflection and transmission bidirectional radiation beam scanning antenna | |
| KR101885659B1 (en) | Reflector Antennas for Reconfigurable Gain and Sidelobe Characteristics | |
| KR101989841B1 (en) | Leakage wave antenna | |
| Vilar et al. | Q-band millimeter-wave antennas: An enabling technology for multigigabit wireless backhaul | |
| CA2912541C (en) | Low profile high efficiency multi-band reflector antennas | |
| US11374331B1 (en) | Base station antenna including Fabrey-Perot cavities | |
| Yamada et al. | Base station antennas for the 5G mobile system | |
| CN110649397B (en) | Reconfigurable planar reflective array antenna of integrated reflective array | |
| Wang et al. | Design of Real-Time Tunable-Focus Active Metasurfaces | |
| Elsharkawy et al. | Single-and double-beam reflectarrays for Ka band communication | |
| Arrebola et al. | Beam scanning antenna using a reflectarray as sub-reflector | |
| CN111262023B (en) | Novel low-profile phased array antenna based on near-field air feed mechanism | |
| Nguyen et al. | Ka-band Reflectarray Unit-cell with 1-bit Digital Phase Resolution | |
| US20220077589A1 (en) | Leaky Wave Antenna | |
| Leingthone et al. | Cylindrical beam sweeping antenna using a new active FSS structure | |
| Barakali et al. | A pattern reconfigurable microstrip dipole antenna with PRS gain enhancement | |
| EP3079202A1 (en) | A microwave antenna, and a method of generating first signals and detecting second signals | |
| CN110739550B (en) | Lens, lens antenna and electronic equipment | |
| CN114361783B (en) | Wide-angle beam scanning transmission array antenna loaded by lens | |
| EP3963664B1 (en) | Multibeam antenna comprising direct radiating array and reflector | |
| Shin et al. | Beam-Steerable Passive Transmitarray Optimized Based on an Adjacent Algorithm |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |