KR102418508B1 - 안테나 개구면 공유 시스템 - Google Patents

안테나 개구면 공유 시스템 Download PDF

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KR102418508B1
KR102418508B1 KR1020210028368A KR20210028368A KR102418508B1 KR 102418508 B1 KR102418508 B1 KR 102418508B1 KR 1020210028368 A KR1020210028368 A KR 1020210028368A KR 20210028368 A KR20210028368 A KR 20210028368A KR 102418508 B1 KR102418508 B1 KR 102418508B1
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강맹창
채희덕
박종국
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엘아이지넥스원 주식회사
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Abstract

본 발명은 반사 급전부에서 방사된 제1 편파 신호를 반사하는 부반사판 및 부반사판에서 반사된 제1 편파 신호를 반사하는 주반사판을 포함하는 제1 안테나 및 부반사판 및 주반사판 사이에 측면에 패턴이 형성된 복사소자로 구비되며, 별도의 제2 편파 신호를 방사하는 제2 안테나를 포함하고, 제1 안테나 및 제2 안테나는 하나의 개구면을 공유하며, 개구면을 통해 제1 편파 신호 또는 제2 편파 신호가 방사되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템을 제시한다.

Description

안테나 개구면 공유 시스템{Antenna aperture sharing system}
본 발명은 안테나 개구면 공유 시스템에 관한 것이며, 특히 반사판 안테나와 위상 배열 안테나의 개구면 공유를 위한 안테나 개구면 공유 시스템에 관한 것이다.
안테나의 사양은 안테나가 운용되는 목적 및 용도에 따라 주파수 대역, 이득 등이 달라지며, 이에 적합한 안테나 종류 역시 달라질 수 있다. 레이더 등의 어떠한 시스템은 운용 조건에 복합적인 기능이 요구될 경우, 서로 다른 안테나가 동시에 적용될 수 있다.
다양한 안테나 종류 중 반사판 안테나는 기능적 제약은 있지만 단순한 구조로 고이득 특성을 얻을 수 있다. 능동 위상 배열 안테나는 반사판 안테나에 비해 구조가 복잡하지만 전자적으로 빔 조향이 가능하다. 일반적으로 반사판 안테나와 능동 위상 배열 안테나를 동시에 요구하는 시스템에서는 두 개의 안테나를 분리하여 각각 운용하게 되지만 이 경우 개구면이 따로 구성되기 때문에 공간의 효율적인 사용에 제약이 있는 문제가 있다.
따라서, 반사판 안테나와 능동위상배열 안테나를 개구면을 따로 구성하여 운용할 경우 공간적 제약사항이 커지는 문제점이 있다. 시스템의 공간적 여유가 많더라도 두 종류의 안테나를 공유할 경우 무게 조건, 비용적 측면에서 장점을 가질 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반사판 안테나와 능동위상배열 안테나의 개구면을 공유하는 것에 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반사 급전부에서 방사된 제1 편파 신호를 반사하는 부반사판 및 상기 부반사판에서 반사된 제1 편파 신호를 반사하는 주반사판을 포함하는 제1 안테나; 및 상기 부반사판 및 상기 주반사판 사이에 측면에 패턴이 형성된 복사소자로 구비되며, 별도의 제2 편파 신호를 방사하는 제2 안테나를 포함하고, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나는 하나의 개구면을 공유하며, 상기 개구면을 통해 상기 제1 편파 신호 또는 상기 제2 편파 신호가 방사되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템을 제안한다.
바람직하게는, 상기 제1 안테나는, 반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입의 반사판 안테나로 구현되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 주반사판은, 수직으로 입사된 제1 편파 신호의 편파를 반전시켜 반사하기 위해 PCB 하부가 도체로 구성되고, 상부가 주기적인 도체 패턴을 갖는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제2 안테나는, 상기 주기적인 도체 패턴을 유지하기 위해 인쇄 쌍극자(Printed dipole) 타입으로 적용되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제2 안테나는, 쌍극자(Printed dipole) 형상의 능동 위상 배열 안테나로 구현되며, 상기 주반사판에 배열되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 안테나의 반사 급전부에서 방사되는 상기 제1 편파 신호와 상기 제2 안테나에서 방사되는 상기 제2 편파 신호는 서로 직교하는 편파를 형성하고, 상기 제1 편파 신호와 상기 제2 편파 신호가 직교함에 따라, 상기 반사 급전부에서 방사된 상기 제1 편파 신호는 상기 부반사판에서 반사되고, 상기 제2 안테나에서 방사된 상기 제2 편파 신호는 상기 부반사판에서 투과되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 주반사판은, 트위스트 반사면(Twist-reflector) 구조로 형성되고, 상기 제1 편파 신호를 반전시키도록 45° 스트립 격자(Strip Grating) 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 주반사판은, 상기 반사 급전부가 조립되어 고정되도록 상기 반사 급전부의 개구면의 형상과 동일한 형상으로 형성된 급전 홀; 및 상기 급전 홀이 형성된 주변에 상기 제2 안테나의 상기 복수의 복사소자가 결합되는 소자 결합 홀을 포함하고, 상기 주반사판은 상기 급전 홀을 통해 후면으로 상기 반사 급전부와 결합되고, 상기 소자 결합 홀을 통해 전면으로 상기 제2 안테나와 결합되는 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 소자 결합 홀은, 상기 급전 홀을 중심으로 상하, 좌우의 4분할 대칭 구조로 구현되며, 상기 제2 안테나의 복수의 복사소자가 각각 결합되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 주반사판은, 상기 제2 안테나의 그라운드(Ground) 역할을 수행하도록 평면으로 구현되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 소자 결합 홀은, 복수의 행으로 구별되며, 서로 인접하는 행에 구비된 상기 소자 결합 홀들이 엇갈려서 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 상기 개구면을 공유하도록 상기 제1 안테나는 반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입의 반사판 안테나로 구현되고, 상기 제2 안테나는 인쇄 쌍극자(Printed dipole) 타입의 능동 위상 배열 안테나로 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 본 발명은 서로 다른 안테나 구조를 요구하는 시스템에서 하나의 개구면에 두 가지 구조의 안테나를 공유함으로써 비용, 무게, 공간적 측면에서 이득을 가질 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템을 분해하여 자세히 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템의 주반사판을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템의 위상 배열 안테나를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템의 급전부를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 발명은 안테나 개구면 공유 시스템에 관한 것이다.
안테나의 사양은 안테나가 운용되는 목적 및 용도에 따라 주파수 대역, 이득 등에 따라 달라지며, 사양에 따라 적합한 안테나 종류 역시 달라질 수 있다. 레이더 등 어떠한 시스템의 운용 조건에 복합적인 기능을 요구될 경우 종류가 서로 다른 안테나가 동시에 적용될 수 있으며, 일반적으로 반사판 안테나와 능동 위상 배열 안테나를 동시에 요구하는 시스템에서는 두 개의 안테나를 분리하여 각각 운용하게 되지만 이 경우 개구면이 따로 구성되기 때문에 공간의 효율적인 사용에 제약이 있는 문제가 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 안테나 개구면 공유 시스템(10)은 두 종류의 안테나를 사용하여 개구면을 공유하여 무게 조건, 비용적 측면에서 장점을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 개구면 공유 시스템(10)은 반사판 안테나와 능동위상배열 안테나가 동시에 운용되는 시스템에서 공간의 효율적인 사용이 요구되는 분야에서 사용될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에서 도시한 바와 같이 안테나 개구면 공유 시스템(10)은 제1 안테나(100) 및 제2 안테나(200)를 포함하고, 상기 제1 안테나와 연결되는 반사 급전부(300)를 포함한다. 안테나 개구면 공유 시스템(10)은 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
안테나 개구면 공유 시스템(10)은 제1 안테나(100)와 제2 안테나(200)가 하나의 개구면을 공유할 수 있다.
제1 안테나(100) 및 제2 안테나(200)는 하나의 개구면(미도시)을 공유하며, 개구면을 통해 제1 편파 신호 또는 제2 편파 신호가 방사될 수 있다.
제1 안테나(100)는 반사 급전부(300)에서 방사된 제1 편파 신호를 반사하는 부반사판(110) 및 부반사판(110)에서 반사된 제1 편파 신호를 다시 반사하는 주반사판(120)을 포함한다.
제1 안테나(100)는 반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입의 반사판 안테나로 구현될 수 있다.
제1 안테나(100)의 반사 급전부(300)에서 방사되는 제1 편파 신호와 제2 안테나(200)에서 방사되는 제2 편파 신호는 서로 직교하는 편파를 형성할 수 있다. 여기서, 제1 편파 신호와 제2 편파 신호가 직교하는 것은 최적의 실시예로서, 85 ° 내지 95 °의 편파를 형성하여 하나의 개구면을 공유할 수 있다.
제1 편파 신호와 제2 편파 신호가 직교함에 따라, 반사 급전부(300)에서 방사된 제1 편파 신호는 부반사판(110)에서 반사되고, 제2 안테나(200)에서 방사된 제2 편파 신호는 부반사판(110)에서 투과될 수 있다.
주판사판(120)은 수직으로 입사된 제1 편파 신호의 편파를 반전시켜 반사하기 위해 PCB 하부가 도체로 구성되고, 상부가 주기적인 도체 패턴을 가질 수 있다.
주반사판(120)은 트위스트 반사면(Twist-reflector) 구조로 형성되고, 제1 편파 신호를 반전시키도록 45° 스트립 격자(Strip Grating) 패턴을 형성할 수 있다.
주반사판(120)은 급전 홀(126) 및 소자 결합 홀(128)을 포함할 수 있다.
급전 홀(126)은 반사 급전부(300)가 조립되어 고정되도록 반사 급전부(300)의 형상과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.
소자 결합 홀(128)은 급전 홀(126)이 형성된 주변에 제2 안테나(200)의 복수의 복사소자가 결합될 수 있다.
소자 결합 홀(128)은 급전 홀(126)을 중심으로 상하, 좌우의 4분할 대칭 구조로 구현되며, 제2 안테나(200)의 복수의 복사소자가 각각 결합될 수 있다. 이때, 제2 안테나(200)가 상하, 좌우의 4분할 대칭 구조로 구현됨에 따라 방위각 및 고각에 대한 2축 모노펄스 기능을 수행할 수 있다.
급전 홀(126)은 반사 급전부(300)의 형상과 동일한 형상으로 구현되어 방사 급전부(300)와 빈틈이 없도록 결합될 수 있으며, 결합된 반사 급전부(300)에서 방사되는 제1 편파 신호가 부반사판(110)으로 전달될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소자 결합 홀(128)은 복수의 복사소자로 구현된 제2 안테나(200)가 결합되는 홀로서, 도 1을 참조하면, 소자 결합 홀(128)은 12개 형성될 수 있다. 이에, 12개의 소자 결합 홀(128)에 12개의 복사소자가 결합되어 제2 안테나(200)를 구현할 수 있으며, 제2 안테나(200)를 통해 제2 편파 신호가 방사될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소자 결합 홀(128)은 복수의 행으로 구현될 수 있다. 구체적으로, 복수의 행 중 서로 인접하는 행들에 위치하는 소자 결합 홀(128)이 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소자 결합 홀(128)은 주반사판(120)에 좌우 대칭 형상으로 형성되어 좌우 대칭되도록 복사소자가 결합되어 제2 편파 신호를 방사할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 좌우 대칭 형상은 급전 홀(126)을 중심으로 4분할 대칭 구조를 나타낸다.
주반사판(120)은 제2 안테나(200)의 그라운드(Ground) 역할을 수행하도록 평면으로 구현될 수 있다.
주반사판(120)은 급전 홀(126)을 통해 후면으로 반사 급전부(300)와 결합되고, 소자 결합 홀(128)을 통해 전면으로 제2 안테나(200)와 결합될 수 있다.
제2 안테나(200)는 부반사판(110) 및 주반사판(120) 사이에 측면에 패턴이 형성된 복사소자로 구비되며, 별도의 제2 편파 신호를 방사할 수 있다.
제2 안테나(200)는 주기적인 도체 패턴을 유지하기 위해 인쇄 쌍극자(Printed dipole) 타입으로 적용될 수 있다.
제2 안테나(200)는 복사소자가 다이폴 형태의 방사소자로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 안테나(200)는 쌍극자(Printed dipole) 형상의 능동 위상 배열 안테나로 구현되며, 주반사판(120)에 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(100)와 제2 안테나(200)의 개구면 공유를 위해 제1 안테나(100)는 반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입, 제2 안테나(200)는 인쇄 쌍극자(Printed dipole) 타입의 안테나를 사용할 수 있다. 제1 안테나(100)의 트위스트 반사면(Twist-reflector) 구조의 주반사판(120)에 제2 안테나(200)를 배열하는 구성을 갖는다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템을 분해하여 자세히 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 안테나 개구면 공유 시스템(10)은 제1 안테나(100)의 부반사판(110), 제2 안테나(200), 제1 안테나(100)의 주반사판(120), 반사 급전부(300) 순서로 배열되어 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 안테나 개구면 공유 시스템(10)은 제1 안테나(100)의 부반사판(110)과 주반사판(120) 사이에 제2 안테나(200)를 구비할 수 있다. 이때, 안테나 개구면 공유 시스템(10)은 주판사판(120)의 전면에서 제2 안테나(200)가 결합되고, 상기 주반사판(120)의 후면에서 반사 급전부(300)가 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(100)는 반사판 안테나로 구현되고, 제2 안테나(200)는 능동 위상 배열 안테나로 구현될 수 있다. 이때, 제1 안테나(100)와 상기 제2 안테나(200)는 개구면 공유를 위해 제1 안테나(100)가 반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입으로 구현되고, 제2 안테나(200)가 인쇄 쌍극자(Printed dipole) 타입으로 구현될 수 있다.
반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입은 부반사판과 주반사판으로 구성된 안테나로서, 주반사판과 부판사판의 공초점이 허초점으로 되는 것을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입은 방사된 신호가 부반사판에서 반사되어 주반사판으로 전달되어 주반사판을 통해 개구면을 거쳐 외부로 방사될 수 있다.
인쇄 쌍극자(Printed dipole) 타입은 복사소자의 상단에 패턴을 형성할 수 있다. 이때, 제2 안테나(200)는 상단에 형성된 패턴을 따라 별도의 도파관에서 전송된 제2 편파 신호가 방사될 수 있다.
안테나 개구면 공유 시스템(10)은 제1 안테나(100)의 주반사판(120)에 제2 안테나(200)가 배열될 수 있다. 이때, 주반사판(120)은 Twist-reflector 구조로 형성될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 안테나(100)는 반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입이며, 이를 적용할 때 주반사판(120)을 평면으로 구성할 수 있어 제2 안테나(200)의 배열을 용이하게 할 수 있다. 이때, 주반사판(120)은 제2 안테나(200)의 그라운드(Ground)로 활용 가능하다.
제1 안테나(100)의 주반사판(120)은 수직으로 입사된 신호의 편파를 반전시켜 반사하기 위해 PCB 하부(124)는 전부 도체로 구성되며, 상부(122)는 주기적인 도체 패턴을 갖는다.
제1 안테나(100)의 주반사판(120)의 상부(122)의 주기적인 도체 패턴의 주기성이 유지되지 않을 경우, 안테나 손실이 커질 수 있다. 이를 방지하기 위해 제2 안테나(200)의 타입을 인쇄 쌍극자(Printed dipole)로 적용함으로써 주반사판(120)의 Twist-reflector의 도체 패턴의 주기성을 최대한 유지할 수 있다.
편파의 경우 제1 안테나(100)의 반사 급전부(300)와 제2 안테나(200)는 서로 직교하는 편파를 가질 수 있다. 반사 급전부(300)와 제2 안테나(200)의 편파가 서로 수직함으로써 반사 급전부(300)에서 방사된 신호는 부반사판(110)에서 반사되고, 제2 안테나(200)에서 방사된 신호는 부반사판(110)에서 반사되지 않고 투과될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 안테나(100)와 제2 안테나(200)의 동작 주파수는 서로 같을 수도 있고 서로 다를 수 있으며, 특정 주파수 대역으로 한정 짓지 않는다.
도 2를 참조하면, 제1 안테나(100)의 주반사판(120)은 45° 스트립 격자(Strip Grating)로 형성되는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정 짓지 않고 편파를 반전시킬 수 있는 어떠한 패턴으로도 구성 가능하다.
제1 안테나(100)의 반사 급전부(300)는 정사각형 도파관 급전혼을 사용하는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정 짓지 않고 부반사판(110)에 신호를 전달할 수 있는 어떠한 구조로도 적용 가능하다.
제2 안테나(200)의 Printed dipole의 패턴 형상은 도시한 형상에 한정 짓지 않으며, RF 신호를 방사시킬 수 있는 어떠한 printed dipole 형상으로도 적용 가능하다.
제1 안테나(100)의 부반사판(110)은 일반적인 반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 안테나의 부반사판 구조와 동일하다.
부반사판(110)의 역할은 제2 안테나(200)의 무선 주파수(RF, RadioFrequency) 신호는 투과시키고 반사 급전부(300)의 신호는 주반사판(120)으로 반사시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템의 주반사판을 나타낸 도면이다.
제1 안테나(100)의 주반사판(120)은 수직으로 입사된 신호의 편파를 반전시켜 반사하기 위해 PCB 하부(124)는 전부 도체로 구성되며, 상부(122)는 주기적인 도체 패턴을 갖는다.
이때, 주반사판(120)의 상부(122)는 45° Strip Grating 패턴을 갖지만 이에 한정 짓지 않고 편파를 반전시킬 수 있는 어떠한 패턴으로도 구성 가능하다.
도 3의 좌측은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 안테나(100)를 정면에서 본 형상을 나타내며, 도 3의 우측은 제1 안테나(100)를 측면에서 본 형상을 나타낸다. 구체적으로,
도 3을 참조하면, 주반사판(120)의 중심은 반사 급전부(300)와 결합되도록 반사 급전부(300)의 형상과 동일한 급전 홀(126)이 형성될 수 있다. 반사 급전부(300)는 급전 홀(126)을 통해 제1 안테나(100)와 고정되어 부반사판(110)으로 제1 편파 신호를 방사할 수 있다.
도 3에는 제2 안테나(200)가 결합되는 소자 결합 홀을 도시하지 않았으며, 소자 결합 홀은 도 2와 같이 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템의 위상 배열 안테나를 나타내는 도면이다.
제2 안테나(200)는 제1 안테나(100)의 Twist-reflector의 주기성을 유지하기 위해 Printed dipole의 패턴으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 안테나(100)의 주기성이 유지되지 않을 경우 제1 안테나(100)의 손실이 커지게 되는데 제2 안테나(200)의 타입을 도 4와 같이 Printed dipole로 적용함으로써 Twist-reflector의 도체 패턴의 주기성을 최대한 유지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 안테나(200)는 측면에 패턴 형상이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 안테나(100)의 주반사판(120)에 고정되는 길이 방향으로 제2 안테나(200)의 중심을 기준으로 대칭되는 형상을 형성할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 안테나(200)는 주반사판(120)과 결합되는 측면에 일정 면적의 패턴이 구현되며, 구현된 일정 면적의 패턴과 연결되도록 고리 형상의 패턴이 서로 대칭되도록 구현될 수 있다.
제2 안테나(200)의 Printed dipole의 패턴 형상은 도 4에 한정 짓지 않으며, RF 신호를 방사시킬 수 있는 어떠한 Printed dipole 형상으로도 적용 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 개구면 공유 시스템의 급전부를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 안테나(100)에 제1 편파 신호를 방사하는 반사 급전부(300)를 나타낸다. 여기서, 반사 급전부(300)는 제1 안테나(100)의 주반사판(120)에 고정되어 방사되는 제1 편파 신호가 부반사판(110)에서 주반사판(120)으로 반사되도록 구현될 수 있다.
반사 급전부(300)는 제1 편파 신호를 전달하는 전송로로서, 제2 안테나(200)에 제2 편파 신호를 전달하는 급전부와 별개로 구현될 수 있다.
제1 안테나(100)의 반사 급전부(300)는 정사각형 도파관 급전혼으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정 짓지 않고 부반사판(110)에 신호를 전달할 수 있는 어떠한 구조로도 적용 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 안테나 개구면 공유 시스템
100: 제1 안테나
110: 부반사판
120: 주반사판
200: 제2 안테나
300: 반사 급전부

Claims (12)

  1. 반사 급전부에서 방사된 제1 편파 신호를 반사하는 부반사판 및 상기 부반사판에서 반사된 제1 편파 신호를 반사하는 주반사판을 포함하는 제1 안테나; 및
    상기 부반사판 및 상기 주반사판 사이에 측면에 패턴이 형성된 복사소자가 구비되며, 별도의 제2 편파 신호를 방사하는 제2 안테나를 포함하고,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나는 하나의 개구면을 공유하며, 상기 개구면을 통해 상기 제1 편파 신호 또는 상기 제2 편파 신호가 방사되며,
    상기 주반사판은, 상기 반사 급전부가 조립되어 고정되도록 상기 반사 급전부의 개구면의 형상과 동일한 형상으로 형성된 급전 홀; 및 상기 급전 홀이 형성된 주변에 상기 제2 안테나의 상기 복사소자가 결합되는 소자 결합 홀을 포함하고, 상기 급전 홀을 통해 후면으로 상기 반사 급전부와 결합되고, 상기 소자 결합 홀을 통해 전면으로 상기 제2 안테나와 결합되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나는,
    반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입의 반사판 안테나로 구현되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주반사판은,
    수직으로 입사된 제1 편파 신호의 편파를 반전시켜 반사하기 위해 PCB 하부가 도체로 구성되고, 상부가 주기적인 도체 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 안테나는,
    상기 주기적인 도체 패턴을 유지하기 위해 인쇄 쌍극자(Printed dipole) 타입으로 적용되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나는,
    쌍극자(Printed dipole) 형상의 능동 위상 배열 안테나로 구현되며, 상기 주반사판에 배열되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나의 반사 급전부에서 방사되는 상기 제1 편파 신호와 상기 제2 안테나에서 방사되는 상기 제2 편파 신호는 서로 직교하는 편파를 형성하고,
    상기 제1 편파 신호와 상기 제2 편파 신호가 직교함에 따라, 상기 반사 급전부에서 방사된 상기 제1 편파 신호는 상기 부반사판에서 반사되고, 상기 제2 안테나에서 방사된 상기 제2 편파 신호는 상기 부반사판에서 투과되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주반사판은,
    트위스트 반사면(Twist-reflector) 구조로 형성되고, 상기 제1 편파 신호를 반전시키도록 45° 스트립 격자(Strip Grating) 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 소자 결합 홀은,
    상기 급전 홀을 중심으로 상하, 좌우의 4분할 대칭 구조로 구현되며, 상기 제2 안테나의 복사소자가 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소자 결합 홀은,
    복수의 행으로 구별되며, 서로 인접하는 행에 구비된 상기 소자 결합 홀들이 엇갈려서 배치되는 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 주반사판은,
    상기 제2 안테나의 그라운드(Ground) 역할을 수행하도록 평면으로 구현되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나와 상기 제2 안테나는 상기 개구면을 공유하도록 상기 제1 안테나는 반사형 카세그레인(Inverse Cassegrain) 타입의 반사판 안테나로 구현되고, 상기 제2 안테나는 인쇄 쌍극자(Printed dipole) 타입의 능동 위상 배열 안테나로 구현되는 것을 특징으로 하는 안테나 개구면 공유 시스템.
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