KR102124016B1 - 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타원과 쌍곡선이 혼합된 구조를 가지는 부반사판을 구비한 이중 반사판 안테나에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이중 반사판 안테나는 주 반사판 및 상기 주 반사판과 마주보며, 제 1 구조와 제 2 구조가 혼합된 혼합 부반사판을 포함할 수 있다.

Description

혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나{Dual reflector antenna with a hybrid subreflector}
본 발명은 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타원과 쌍곡선이 혼합된 구조를 가지는 부반사판을 구비한 이중 반사판 안테나에 관한 것이다.
통신과 방송 서비스를 제공하기 위한 안테나는 필수적 요소이며 특히 높은 지향성을 가지는 이중 반사판 안테나가 주로 사용된다. 이중 반사판 안테나는 주반사판(포물면) 외에 부반사판을 사용하여 지향성을 개선하는 구조이다.
이중 반사판 안테나에서 부반사판은 주로 2개의 초점을 갖는 타원이나 쌍곡선 형태를 가진다. 부반사판의 초점 중 하나인 제 1 초점은 포물면 반사판의 초점과 일치시키고, 다른 초점인 제 2 초점은 급전 소자의 위상 중심과 일치시킨다.
송신 모드에서 신호의 흐름을 살펴보면, 급전 소자의 위상 중심(제 2 초점)에서 출발한 신호는 부반사판에서 반사되어, 부반사판의 제 1 초점을 향해 진행한다. 이 신호는 안테나 개구면에서 동위상의 평면파로 진행한다. 수신 모드는 송신 모드와 반대로, 평면파에서 출발한 신호가 부반사판 제 1 초점을 지나 급전 소자 위상 중심점까지 진행하는 경로이다.
일반적으로 안테나는 높은 지향성과 낮은 부엽 레벨 특성을 만족하는 경우 성능이 좋은 것으로 평가된다. 이에, 높은 지향성을 얻기 위해서는 부반사판에 의한 전파 장애를 줄여야 하고, 낮은 부엽 레벨을 위해서는 반사판 모서리에서의 회절파를 줄여야 한다.
종래에는 높은 지향성과 낮은 부엽 레벨을 동시에 만족시키기 위해서는 필드 분포 또는 광선(ray)에 대한 복잡한 계산을 통해 주반사판과 부반사판 성형을 동시에 수행하거나 부반사판 표면에 코러게이션을 두어 신호를 집중시키고 외부 초크를 통해 회절 신호를 줄이는 방법이 있다.
그러나 이러한 종래의 기술은 복잡한 계산을 적용하거나 별도의 장치를 추가해야 함에 따른 안테나 설계의 비용 및 시간 소모가 큰 문제점이 있다.
미국특허공개 제 6,107,973호
본 발명의 실시예는 이중 반사판 안테나의 부반사판을 타원형 구조와 쌍곡선구조를 혼합하여 형성함으로써 복잡한 계산 및 추가적인 장치의 구비 없이 지향성을 높이는 동시에 부엽레벨을 감소시킬 수 있는 이중 반사판 안테나를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 이중 반사판 안테나는 주 반사판; 및 상기 주 반사판과 마주보며, 제 1 구조와 제 2 구조가 혼합된 혼합 부반사판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 구조는 타원(elliptical) 구조이고, 상기 제 2 구조는 쌍곡선(hyperbolic) 구조이다.
또한, 상기 혼합 부반사판은, 상기 제 2 구조로 형성된 하부의 제 1 영역; 상기 제 1 구조로 형성된 중간의 제 2 영역; 및 상기 제 2 구조로 형성된 상부의 제 3 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합 부반사판은 상기 제 1 구조와 상기 제 2 구조 사이에 적어도 2개 이상의 교차점을 가질 수 있다.
또한, 상기 혼합 부반사판은, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역이 교차하는 지점에 형성된 제 1 교차점; 및 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역이 교차하는 지점에 제 2 교차점을 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합 부반사판은 상기 제 1 구조와 상기 주반사판 사이의 거리가 상기 제 2 구조와 상기 주반사판 사이의 거리보다 작을 수 있다.
또한, 상기 적어도 두 개의 초점은 상기 주반사판과 상기 혼합 부반사판 사이에 형성되는 제 1 초점; 상기 혼합 부반사판을 기준으로 상기 제 1 초점과 반대편에 형성되는 제 2 초점을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 구조와 상기 주반사판 사이의 거리를 이용하여 산출된 상기 제 1 초점과 상기 주반사판간의 거리인 제 1 초점 거리; 및 상기 제 2 구조와 상기 주반사판 사이의 거리를 이용하여 산출된 상기 제 2 초점과 상기 주반사판간의 거리인 제 2 초점 거리를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주반사판은 상기 제 2 초점에 의해 결정되는 제 1 영역; 상기 제 1 초점에 의해 결정되는 제 2 영역; 상기 제 2 초점에 의해 결정되는 제 3 영역; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 주반사판은 상기 제 1 초점 및 상기 제 2 초점에 의해 결정된 포물선 구조를 포함할 수 있다.
또한, 상기 혼합 부반사판은 상기 제 1 구조가 ADE (Axially Displaced Ellipse) 안테나이고, 상기 제 2 구조가 ADC (Axially Displaced Cassegrain)안테나일 수 있다.
또한, 상기 혼합 부반사판은 상기 제 1 구조가 ADG (Axially Displaced Gregorian) 안테나이고, 상기 제 2 구조가 ADH (Axially Displaced Hyperbola) 안테나일 수 있다.
또한, 상기 혼합 부반사판 또는 상기 주반사판에 신호를 집중시키는 급전소자를 더 포함할 수 있다.
본 기술은 이중 안테나 반사판 설계 시 복잡한 계산 및 추가적인 장치의 구비 없이 높은 지향성과 낮은 부엽레벨을 얻을 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나의 구조도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나의 개념도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판의 형성을 설명하기 위한 ADE 안테나의 개념도.
도 4a는 도 3의 ADE(Axially Displaced Ellipse) 안테나의 주반사판과 부반사판의 크기의 비에 따른 안테나의 성능을 나타내는 그래프.
도 4b는 도 3의 ADE 안테나의 주반사판의 크기와 초점거리 간의 비에 따른 안테나 성능을 나타내는 그래프.
도 4c는 도 3의 ADE 안테나의 부반사판과 급전소자 사이 반각에 따른 안테나 성능을 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판의 형성을 설명하기 위한 ADC(Axially Displaced Cassegrain) 안테나의 개념도.
도 6a는 도 5의 ADC 안테나의 주반사판과 부반사판의 크기의 비에 따른 안테나의 성능을 나타내는 그래프.
도 6b는 도 5의 ADC 안테나의 주반사판의 크기와 초점거리 간의 비에 따른 안테나 성능을 나타내는 그래프.
도 6c는 도 5의 ADC 안테나의 부반사판과 급전소자 사이 반각에 따른 안테나 성능을 나타내는 그래프.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판의 지향성을 단일 부반사판의 지향성과 비교한 그래프.
도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판의 최대 이득 및 반사손실을 단일 부반사판과 비교한 테이블.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 높은 지향성과 낮은 부엽 레벨을 얻기 위한 이중 반사판 안테나 설계에 관한 기술로서, 이중 반사판 안테나에 사용되는 부반사판의 형태를 타원과 쌍곡선의 혼합으로 정의함으로써 성형 반사판 설계 및 안테나 구조를 간소화하면서 반사 손실과 최대 이득 및 부엽 레벨 특성을 개선하는 기술을 개시한다.
이하, 도 1 내지 도 7b를 참조하여, 본 발명에 따른 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나의 구조 및 특성을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판을 가지는 이중반사판 안테나의 구조도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판을 가지는 이중반사판 안테나의 구조를 설명하기 위한 개념도이다. 이때, 본 발명의 이중 안테나는 모두 축 대칭형으로 도 1에서는 회전축(1)을 중심으로 양쪽을 모두 개시하고 있고 도 2는 편의상 회전축(1)을 중심으로 위쪽만 도시하고 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이중 반사판 안테나는 서로 대칭하는 두 평면들을 갖는 주반사판(100) 및 혼합 부반사판(200)을 구비한다. 급전소자(피드;300)는 평면파의 형성을 제공하기 위해 주반사판(100) 및 혼합 부반사판(200) 사이에 배치된다.
혼합 부반사판(200)은 쌍곡선(hyperbolic) 구조와 타원(elliptical) 구조가 혼합되는데, 타원 구조의 ADE(Axially Displaced Ellipse) 안테나와 쌍곡선 구조의 ADC(Axially Displaced Cassegrain) 안테나를 혼합한다. 이에, ADE 안테나와 ADC 안테나가 교차하는 교차점(240, 250)이 두 개 형성되고, 부반사판(200)은 쌍곡선 구조의 제 1 영역(210), 타원구조의 제 2 영역(220), 쌍곡선 구조의 제 3 영역(230)을 구비하게 된다. 이때, 제 1 영역(210)은 혼합 부반사판(200)의 가장 하부에 위치하고 제 3 영역(230)은 혼합 부반사판(200)의 가장 상부에 위치하며 제 2 영역(220)은 제 1 영역(210)과 제 3 영역(230) 사이에 위치한다. 또한, 혼합 부반사판(200)의 제 1 영역(210)은 ADE 부반사판, 제 2 영역(220)은 ADC 부반사판, 제 3 영역(230)은 ADE 부반사판이 된다.
주반사판(100)과 혼합 부반사판(200) 사이에 제 1 초점(410)이 형성되고 혼합 부반사판(200)을 기준으로 제 1 초점(410)과 반대편의 위치에 제 2 초점(420)이 형성된다.
주반사판(100)은 단일의 포물선 구조이나, 도 2에서 설명의 편의를 위해 혼합 부반사판(200)의 제 1 영역(210), 제 2 영역(220), 제 3 영역(230)과 각각 대응하는 제 1 영역(110), 제 2 영역(120), 제 3 영역(130)으로 나누어 표시하고 설명하기로 한다. 또한, 주반사판(100)의 제 1 영역(110)은 제 2 초점(420)에 의해 결정되고, 제 2 영역(120)은 제 1 초점(410)에 의해 결정되며 제 3 영역(130)은 제 2 초점(420)에 의해 결정된다. 즉, 주반사판(100)은 혼합 부반사판(200)에 의한 두 개의 초점(410, 420)에 의해 그 모양이 결정되며, 도 1에서와 같이 기존의 단순한 포물선 구조가 아닌 양 끝단이 올라간 모양을 가지게 된다.
도 2에서는 혼합 부반사판(200)을 실선으로 표시하였으며, 점선으로 표시된 부반사판들은 ADE, ADC 부반사판 형태로 일부 영역이 혼합 부반사판(200)에 사용된다.
광선(ray) 개념을 적용해 보면, 급전 소자(300)를 출발한 신호는 혼합 부반사판(200)의 제 1 영역(210)인 ADC 부반사판에서 반사되고 주반사판(100)의 제 1 영역(110)인 ADC 주반사판에 도달한 후 개구면을 향해 진행한다(105).
혼합 부반사판(200)의 제 2 영역(220)은 ADE 부반사판의 일부를 사용하고, 급전 소자(300)의 신호는 제 2 영역(220)을 거친 후 주반사판(100)의 제 2 영역(120)에 반사된 후 ADE 안테나의 광선 형태로 진행한다(205).
혼합 부반사판(200)의 제 3 영역(210)은 ADC 부반사판을 사용하여 광선이 주반사판(100)의 제 3 영역(130)으로 진행한 후 반사된다(305).
한편, 혼합 부반사판(200) 형성 시 ADE 안테나 영역과 ADC 안테나 영역을 반전하여 구현할 수 있다. 즉, 혼합 부반사판(200)의 제 1 영역(210)은 ADE 부반사판, 제 2 영역(220)은 ADC 부반사판, 제 3 영역(230)은 ADE 부반사판이 되도록 구현할 수 있다.
이에, 급전 소자(300)에서 출발한 광선은 혼합 부반사판(200)의 제 1 영역(210)인 ADE에서 반사되어 주반사판(100)의 제 3 영역(130)에 도달한다. 혼합 부반사판의 제 2 영역(220)인 ADC에 도달한 광선이 주반사판(100)의 제 2 영역(120)에서 반사된다. 혼합 부반사판(200)의 제 3 영역(230)인 ADE에 도달한 광선은 주반사판(100)의 제 1 영역(110) ADE 표면에서 반사되어 진행한다. 송신 모드에서 안테나의 광선 특성은 안테나의 가역성에 의해 수신 모드에서도 적용된다.
본 발명에서는 주반사판(100)과 혼합 부반사판(200) 사이 거리 dze 와 dzc를 이용하여 ADC 안테나와 ADE 안테나의 초점 거리를 결정함으로써, 복잡한 성형 설계 과정 또는 추가 장치 없이 타원 구조 안테나와 쌍곡선 구조의 안테나를 합성하여 부반사판을 형성한다.
본 발명의 도 2에서 정의된 혼합 반사판의 표면은 ADE와 ADC 반사판 표면을 순차적으로 혼합함으로써 이루어지는 실시예를 개시하고 있으나, ADG(Axially Displaced Gregorian)와 ADH(Axially Displaced Hyperbola) 반사판 표면의 순차적인 혼합으로도 혼합 반사판을 얻을 수 있다. ADG와 ADH 안테나의 부반사판은 ADE 및 ADC 안테나와 동일한 타원과 쌍곡선 형태를 사용하나 부반사판이 대칭 축 아래에 위치한다.
이하, 도 3 내지 도 7c를 참조하여 단일 부반사판과 혼합 부반사판의 특성의 차이를 설명하기로 한다.
먼저, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판의 형성을 설명하기 위한 단일 ADE(Axially Displaced Ellipse) 안테나의 개념도이다. ADE 안테나의 형상 파라미터는 도 3에 개시된 바와 같으며, ADE 안테나의 형상 및 전기적 특성을 결정하는 파라미터는 주반사판(11) 크기(Dme)와 초점 거리(Fme), 부반사판(12) 크기(Dse), 급전 소자(30)와 부반사판(12)의 연장선과의 각도(tE)이다.
타원형의 부반사판(12)은 2 개의 초점(13, 14)을 가지며, 하나의 초점(13)을 급전 소자 위치(30)와 동일하게 하고 다른 한 초점(14)은 주반사판(11)과 부반사판(12) 사이에 놓이게 된다.
ADE 안테나(10)는 급전 소자(30)의 중심부 큰 신호가 부반사판(12)의 아래쪽 모서리에서 반사된 후 주반사판(11)의 위쪽 모서리로 진행하기 때문에 ADC 안테나보다 높은 개구면 효율 및 이득을 갖는 것이 일반적이다.
도 4a는 도 3의 ADE 안테나의 주반사판(11)과 단일 부반사판(120)의 크기의 비에 따른 안테나의 성능을 나타내는 그래프이다. 즉, 도 4a는 ADE 안테나(10)의 부반사판(12) 크기(Dse)와 주반사판(11) 크기(Dme)의 비(Dse/Dme)에 따른 최대 이득을 나타낸다.
통상, 반사판 안테나는 11 dB 에지 테잎퍼 (edge taper;ET)에서 가장 효율이 우수하다. ET는 급전 소자(13)의 패턴을 결정하는 전기적 파라미터로 ET가 크면 급전 소자 (13)의 크기가 커지므로 ADE 안테나(10) 환경과 물리적 조건에 따라 적절한 값이 선택되어야 한다. ADE 안테나(10)의 부반사판(12)은 주반사판(11)에 비해 0.15배 일 때 전기적 성능이 우수하다. 부반사판(12)이 주반사판(11)에 비해 0.15배 보다 작은 경우는 부반사판의 크기 변화에 따라 최대 이득 저하가 민감해 지므로 0.15배 이상의 값을 선택하도록 한다.
도 4b는 도 3의 ADE 안테나의 주반사판의 초점거리(Fme)에 따른 안테나 성능 변화를 나타낸 그래프로서, 초점 거리(Fme)와 주반사판(11)의 크기 (Dme)의 비 (Fme/Dme)가 0.3일 때 최악의 결과가 발생한다.
도 4c는 ADE 안테나(10)의 부반사판(12) 연장선과 급전 소자(13) 사이 반각(tE)에 따른 안테나 성능을 보인 것이고, 이 반각이 작을수록 안테나 성능이 좋아진다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 혼합 부반사판의 형성을 설명하기 위한 단일 ADC(Axially Displaced Cassegrain) 안테나의 개념도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 타원형의 부반사판(12)을 갖는 ADE 안테나(10)와는 달리 ADC 안테나(20)는 쌍곡선 형태의 부반사판(22)을 갖는다.
ADC 안테나의 형상 파라미터는 도 5에 개시된 바와 같으며, ADC 안테나의 형상 및 전기적 특성을 결정하는 파라미터는 주반사판(21) 크기(Dmc)와 초점 거리(Fmc), 부반사판(22) 크기(Dsc), 급전 소자(30)와 부반사판(22)의 연장선과의 각도(tC)이다.
2 개의 초점(23, 24)을 갖는 쌍곡선의 경우 한 초점(23)을 급전 소자(30)와 동일 위치에 두고 다른 한 초점(24)은 주/부반사판(21, 22)의 모서리 연장선에 위치하게 된다. 따라서 ADC 안테나(20)의 주반사판 초점 거리 (Fmc)는 ADE 안테나(10)의 주반사판 초점 거리 (Fme)보다 길어진다. ADC 안테나(20)는 급전 소자(30)에서 출발한 중심부의 큰 신호는 부반사판(22)의 아래쪽 모서리를 거친 후 주반사판(21)의 아래쪽 모서리로 진행하기 때문에 급전 소자(30)에서 직접 방사되는 패턴의 영향을 많이 받는다.
도 6a는 ADC 안테나(20) 부반사판(22) 크기 (Dmc)에 따른 안테나 특성을 보인 것으로, ADC 안테나(20)를 설계할 때는 ET는 높이고 주반사판과 부반사판의 크기의 비(Dsc/Dmc ) 는 0.09 이상이 되도록 한다.
도 6b를 참조하면 ADC 안테나(20)의 주반사판 초점 거리(Fmc)는 주반사판 크기 (Dmc)의 0.32 배가 되지 않도록 설계한다. 도 6c에 나타낸 것과 같이 ADC 부반사판(22) 연장선과 급전 소자(30) 사이 반각 (tC)는 성능 변화에 큰 영향을 주지 않는다.
이에, 본 발명에서는 상술한 ADE 안테나와 ADC 안테나를 전기적 특성을 고려하여 혼합함으로써 복잡한 수식과정이나 추가적인 장치 없이 성형 반사판 효과를 얻을 수 있다.
즉, ADE 안테나와 ADC 안테나를 혼합하기 위해 주반사판을 공유하면서 두 개의 안테나가 하나의 성형 반사판 형태가 되도록 아래 수학식 1 및 수학식 2를 활용할 수 있다.
Figure 112014049786946-pat00001
Figure 112014049786946-pat00002
아래 수학식 3에서는
Figure 112014049786946-pat00003
값을 정의한다.
Figure 112014049786946-pat00004
수학식 1은 ADE 안테나의 주반사판과 부반사판 사이의 거리(dze)를 산출하는 식이고, 수학식 2는 ADC 안테나의 주반사판과 부반사판 사이의 거리(dzc)를 산출하는 식이다.
수학식 1 및 수학식 2는 주반사판 크기(Dme, Dmc), 주반사판 초점거리(Fme, Fmc), 부반사판 크기(Dse, Dsc)와 주반사판 축과 회전축 사이 간격(dc)의 형상 파라미터를 사용한다. 이때, 도 5에 도시된 주반사판 축(25)과 회전축(1) 사이 간격(dc)은 ADC, ADG, ADH 형태에만 있는 파라미터이다. 본 발명에서 2개 안테나를 합성하여 새로운 하나의 안테나를 구성하기 위해 필요한 조건은 dze < dzc 이다. 즉, ADE 안테나의 주반사판과 부반사판 사이의 거리(dze)가 ADC 안테나의 주반사판과 부반사판 사이의 거리(dzc)보다 작아야 한다.
이때, 각 안테나의 부반사판 연장선과 급전 소자 사이 반각(tE, tC)은 dze와 dzc 계산에 사용되지 않고, 두 안테나의 교차 범위를 결정하는 데 사용되며, 반각은 tE > tC 여야 한다.
상술한 수학식 1 및 수학식 2를 활용하여 주반사판 초점거리(Fme, Fmc)를 산출하여 혼합 반사판을 형성하는 방법을 예들 들어 설명하기로 한다.
반사판 안테나의 전기적인 해석을 수행하기 위해 급전 소자(300)는 원형 도파관 형태를 사용하고, 차단 주파수 특성을 고려한 TE11 모드를 갖는 원형 도파관에 의한 ADE 안테나의 방사 패턴 및 동일한 도파관에 의한 ADC 안테나의 방사 패턴을 해석한다.
이때, 주반사판과 부반사판의 크기가 동일한 것으로 가정하고 ADE 안테나의 주반사판과 부반사판 사이의 거리(dze)가 204mm, ADC 안테나의 주반사판과 부반사판 사이의 거리(dzc)가 230mm이 되도록 수학식 1 및 수학식 2를 통해 초점거리를 산출하면, ADE 안테나 초점거리(Fme)는 189mm, ADC 안테나 초점거리(Fmc)는 237mm으로 결정된다.
이에, 산출된 ADE 안테나 초점거리(Fme) 및 ADC 안테나 초점거리(Fmc) 위치에 초점이 형성되도록 혼합 부반사판(200)을 설계한다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 단일 ADE 안테나는 단일 ADC 안테나와 전기적으로 서로 상반되는 특성을 갖는다. ADE 안테나는 높은 이득과 우수한 반사 손실 특성을 가지나, 원거리 영역(30 theta 이상)에서의 부엽 레벨 특성이 좋지 않은 특성을 가진다. 국제적인 표준 및 규격들은 원거리 영역에서 부엽 레벨을 -10 dB 이하로 요구하고 있다. 반면에, ADC 안테나는 원거리 영역의 부엽 레벨 특성이 좋으나 도 7b와 같이 이득과 반사 손실의 특성 개선이 필요하다.
이에, 본 발명에서는 부반사판을 ADE 안테나와 ADC 안테나로 혼합하여, 이러한 ADE 안테나와 ADC 안테나의 전기적인 단점을 보완할 수 있다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 혼합 부반사판의 경우 ADC 안테나의 최대 이득 및 반사 손실 특성은 개선되고 ADE 안테나의 원거리 부엽 특성은 개선된 결과를 볼 수 있다.
이처럼 본 발명은 복잡한 성형 반사판 설계 과정이나 추가 부품으로 성능을 개선하는 기존 기술과 달리, 타원과 쌍곡선을 혼합하여 부반사판을 형성함으로써 안테나의 지향성을 높임과 동시에 부엽 레벨을 줄일 수 있어, 성형 절차를 간소화하고 비용 절감 효과를 얻을 수 있으며 안테나 제작 시 발생되는 공차를 줄일 수 있기 때문에 더욱 안정적인 안테나 특성을 얻을 수 있다.
상술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 주 반사판; 및
    상기 주 반사판과 마주보며, 제 1 구조와 제 2 구조가 혼합된 혼합 부반사판
    을 포함하고,
    상기 혼합 부반사판은 상기 제 1 구조 및 상기 제 2 구조가 혼합된 단일 구조로 형성되는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 구조는 타원(elliptical) 구조이고, 상기 제 2 구조는 쌍곡선(hyperbolic) 구조인 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합 부반사판은,
    상기 제 2 구조로 형성된 하부의 제 1 영역;
    상기 제 1 구조로 형성된 중간의 제 2 영역; 및
    상기 제 2 구조로 형성된 상부의 제 3 영역
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합 부반사판은
    상기 제 1 구조와 상기 제 2 구조 사이에 적어도 2개 이상의 교차점을 가지는 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합 부반사판은,
    제 1 영역과 제 2 영역이 교차하는 지점에 형성된 제 1 교차점; 및
    상기 제 2 영역과 제 3 영역이 교차하는 지점에 제 2 교차점
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합 부반사판은
    상기 제 1 구조와 상기 주반사판 사이의 거리가 상기 제 2 구조와 상기 주반사판 사이의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 주반사판과 상기 혼합 부반사판 사이에 형성되는 제 1 초점;
    상기 혼합 부반사판을 기준으로 상기 제 1 초점과 반대편에 형성되는 제 2 초점
    을 더 포함하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 구조와 상기 주반사판 사이의 거리를 이용하여 산출된 상기 제 1 초점과 상기 주반사판간의 거리인 제 1 초점 거리; 및
    상기 제 2 구조와 상기 주반사판 사이의 거리를 이용하여 산출된 상기 제 2 초점과 상기 주반사판간의 거리인 제 2 초점 거리
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 주반사판은
    상기 제 2 초점에 의해 결정되는 제 1 영역;
    상기 제 1 초점에 의해 결정되는 제 2 영역;
    상기 제 2 초점에 의해 결정되는 제 3 영역;
    을 포함하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 주반사판은 상기 제 1 초점 및 상기 제 2 초점에 의해 결정된 포물선 구조인 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합 부반사판은
    상기 제 1 구조가 ADE (Axially Displaced Ellipse) 안테나이고, 상기 제 2 구조가 ADC (Axially Displaced Cassegrain)안테나인 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합 부반사판은
    상기 제 1 구조가 ADG (Axially Displaced Gregorian) 안테나이고, 상기 제 2 구조가 ADH (Axially Displaced Hyperbola) 안테나인 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합 부반사판 또는 상기 주반사판에 신호를 집중시키는 급전소자
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 부반사판을 가지는 이중 반사판 안테나.
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