KR102538133B1

KR102538133B1 - Waveguide array antenna

Info

Publication number: KR102538133B1
Application number: KR1020210150851A
Authority: KR
Inventors: 유홍균; 김인선; 박범준
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2021-11-04
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2023-05-30
Also published as: KR20230065050A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나는, 안테나를 수용하는 레이돔; 상기 레이돔의 내부에서 복수개가 배열된 도파관 안테나; 상기 복수의 도파관 안테나의 외곽에 배치되는 복수의 더미 안테나; 및 상기 도파관 안테나 및 더미 안테나를 둘러싸는 주름부를 포함한다.A waveguide tube array antenna according to an embodiment of the present invention includes a radome accommodating the antenna; a plurality of waveguide antennas arranged inside the radome; a plurality of dummy antennas disposed outside the plurality of waveguide antennas; and a wrinkle portion surrounding the waveguide antenna and the dummy antenna.

Description

Waveguide Array Antenna {WAVEGUIDE ARRAY ANTENNA}

본 발명의 실시예들은 도파관 배열 안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 역 L자형 루프 급전 방식을 채용한 도파관 배열 안테나에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a waveguide array antenna, and more particularly, to a waveguide array antenna employing an inverted L-shaped loop feeding method.

고출력, 광대역 배열 안테나 시스템에서는 혼 안테나, 도파관 안테나가 배열 안테나 소자로 주로 사용된다. 혼 안테나의 경우 고출력 시스템에 적용이 가능하지만 고 이득을 위해서는 혼의 길이가 길어지고 크기가 커져 광대역 배열 안테나의 배열 소자로 적용하기 어렵다.In a high-power, broadband array antenna system, horn antennas and waveguide antennas are mainly used as array antenna elements. In the case of a horn antenna, it can be applied to a high-power system, but it is difficult to apply it as an array element of a broadband array antenna because the length and size of the horn are long and large for high gain.

반면에 도파관 안테나는 고출력을 수용할 수 있고, 혼이 없어 광대역 고출력 배열 안테나의 배열 소자로 적용하기 적합하다. 그리고 혼이 없기 따문에 배열 안테나의 길이를 줄일 수 있고 배열 안테나의 무게를 줄일 수 있는 장점이 있다.On the other hand, the waveguide antenna can accommodate high power and is suitable for application as an array element of a broadband high power array antenna because it does not have a horn. In addition, since there is no horn, there is an advantage in that the length of the array antenna can be reduced and the weight of the array antenna can be reduced.

도파관을 이용한 고출력 광대역 배열 안테나 시스템 설계시 도파관 배열 안테나의 간격은 빔조향 범위에서 그레이팅 로브(Grating Lobe) 발생을 억제시키기 위한 간격으로 설정되며, 설계 대역의 최고 주파수를 기준으로 결정되므로, 도파관 배열 안테나의 소자 간격이 좁아지고 배열 소자의 도파관 수직, 수평면의 두께가 얇아질 필요가 있다.When designing a high-power broadband array antenna system using a waveguide, the interval of the waveguide array antenna is set to suppress the occurrence of grating lobes in the beam steering range, and since it is determined based on the highest frequency of the design band, the waveguide array antenna It is necessary to narrow the gap between the elements and reduce the thickness of the vertical and horizontal planes of the waveguides of the array elements.

또한 도파관 급전 구조는 배열 소자간의 간섭이 없이 견고하게 설계 및 제작될 필요가 있다.In addition, the waveguide feeding structure needs to be designed and manufactured robustly without interference between array elements.

또한 도파관 배열 안테나의 간격이 좁은 경우 도파관 배열 안테나는 견고하게 결합될 수 있는 구조가 필요하다. 또한 도파관 배열 간격이 좁아지면서 도파관 배열 안테나 간의 상호 임피던스가 증가하여 능동반사계수 특성이 열화될 수 있다. 이러한 특성 열화는 이득 감소와 고출력 증폭기의 성능 열화를 가져올 수 있다.In addition, when the interval of the waveguide array antenna is narrow, the waveguide array antenna needs a structure capable of being firmly coupled. In addition, as the interval between the waveguide arrays narrows, the mutual impedance between the waveguide array antennas increases, and thus the active reflection coefficient characteristics may be deteriorated. Such characteristic deterioration may result in a decrease in gain and performance deterioration of the high-power amplifier.

한편, 고출력 광대역 도파관 배열 안테나 구조는 고출력에 의한 주변 장비에 간섭을 줄 수 있어 후방 방사 레벨을 낮출 필요가 있다. 그리고 레이돔이 결합된 도파관 배열 안테나의 경우 고출력으로 인한 안테나 내부 발열로 야외 운용시 습기가 발생하기 쉬운 구조를 가지므로 습기 방지 대책이 요구될 수 있다.On the other hand, the high-output broadband waveguide array antenna structure may cause interference to nearby equipment due to the high-output, so it is necessary to lower the rear radiation level. In addition, in the case of a waveguide array antenna coupled with a radome, since it has a structure in which moisture is easily generated during outdoor operation due to heat generated inside the antenna due to high power, measures to prevent moisture may be required.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 도파관 배열 안테나의 소자 간격을 좁히고 도파관 수직, 수평면의 두께가 얇은 도파관 배열 안테나를 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide a waveguide array antenna in which the element spacing of the waveguide array antenna is narrowed and the thickness of the vertical and horizontal planes of the waveguide tube is thin.

또한 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 배열 소자간의 간섭이 없도록 하는 급전 구조를 적용하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to apply a power supply structure that prevents interference between array elements.

또한 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 견고한 결합 구조를 가지고 성능의 열화를 최소화하는 도파관 배열 안테나 구조를 제공하는 것이다.Another object to be solved by the present invention is to provide a waveguide array antenna structure that has a robust coupling structure and minimizes performance degradation.

또한 본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 방사 레벨을 낮추고, 습기의 발생을 최소화하는 도파관 배열 안테나 구조를 적용하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to apply a waveguide array antenna structure that lowers the radiation level and minimizes the generation of moisture.

다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.However, these problems are exemplary, and the problem to be solved by the present invention is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나에서, 상기 복수의 도파관 안테나는 8각 구조를 형성하고, 각각의 도파관 안테나는 서로 엇갈리는 층상 구조로 배열될 수 있다.In the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention, the plurality of waveguide antennas form an octagonal structure, and each waveguide antenna may be arranged in a staggered layered structure.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나에서, 상기 도파관 안테나의 후방에 각각 별물로 부착되는 후방 급전 장착판을 더 포함할 수 있다.In the waveguide tube array antenna according to an embodiment of the present invention, a rear feeding mounting plate separately attached to the rear of the waveguide tube antenna may be further included.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나에서, 상기 후방 급전 장착판은, 하단 모서리 부분에 배치된 환기구를 더 포함할 수 있다.In the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention, the rear feeding mounting plate may further include a ventilation hole disposed at a lower corner portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나에서, 상기 후방 급전 장착판은, 상기 도파관 안테나의 내부로 삽입되는 도파관 내부 삽입부를 더 포함하고, 상기 도파관 내부 삽입부의 중심부에는 원형 캐비티가 형성될 수 있다.In the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention, the rear feeding mounting plate further includes a waveguide inner insertion portion inserted into the waveguide antenna, and a circular cavity may be formed at the center of the waveguide tube insertion portion. .

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나에서, 상기 후방 급전 장착판은, 상기 도파관 내부 삽입부의 반대면에 형성되고 상기 원형 캐비티와 연결되는 커넥터 장착부를 더 포함할 수 있다.In the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention, the rear feeding mounting plate may further include a connector mounting portion formed on an opposite surface of the waveguide tube insertion portion and connected to the circular cavity.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나에서, 상기 후방 급전 장착판의 양측면에는 요철부가 형성되고, 복수개가 배열된 상기 도파관 안테나 중 일 도파관 안테나에 배치된 일 후방 급전 장착판의 일 요철부와, 상기 일 도파관 안테나와 측면으로 맞닿는 타 도파관 안테나에 배치된 타 후방 급전 장착판의 타 요철부는 서로 맞물리게 결합될 수 있다.In the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention, concavo-convex portions are formed on both sides of the rear feeding mounting plate, and one concave-convex portion of one rear feeding mounting plate disposed on one waveguide antenna among the plurality of arrayed waveguide antennas and In addition, the other concave-convex portion of the other rear power feeding mounting plate disposed on the other waveguide antenna that comes into contact with the one waveguide antenna laterally may be engaged with each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나에서, 상기 주름부는 2단으로 형성될 수 있다.In the waveguide tube array antenna according to an embodiment of the present invention, the corrugation portion may be formed in two stages.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나에서, 상기 복수의 도파관 안테나는 8각 구조로 형성되고, 상기 주름부는 상기 8각 구조로 형성된 복수의 도파관 안테나의 8각면을 각각 커버하는 8개의 주름구조가 서로 결합되어 형성될 수 있다.In the waveguide tube array antenna according to an embodiment of the present invention, the plurality of waveguide tube antennas are formed in an octagonal structure, and the corrugation portion has eight corrugated structures each covering octagonal surfaces of the plurality of waveguide tube antennas formed in the octagonal structure. may be formed by combining with each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나에서, 상기 더미 안테나는 배열된 상기 복수의 도파관 안테나의 둘레를 모두 커버하도록 배치될 수 있다.In the waveguide tube array antenna according to an embodiment of the present invention, the dummy antenna may be arranged to cover all circumferences of the plurality of arrayed waveguide tube antennas.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become clear from the detailed description, claims, and drawings for carrying out the invention below.

본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나는, 배열 간격이 협소한 도파관 배열 안테나의 후방 급전 장착판을 간섭이 없고 견고하게 장착하기 위해 수직 접합 후에 요철 결합 구조가 적용된다.In the waveguide tube array antenna according to an embodiment of the present invention, a concavo-convex coupling structure is applied after vertical bonding in order to firmly mount the rear feed mounting plate of the waveguide tube array antenna having a narrow array interval without interference.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나는, 협소한 배열 간격으로 상호 임피던스가 증가하여 열화되는 능동 반사 계수는 역L형 비균일 루프 급전 구조를 적용하여 개선된다.In addition, in the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention, the active reflection coefficient, which is deteriorated due to an increase in mutual impedance at a narrow spacing, is improved by applying an inverted L-shaped non-uniform loop power supply structure.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나는 레이돔과 도파관 안테나가 밀착 결합하여 고출력에 의한 도파관 안테나의 내부 습기 발생 문제를 안테나의 특성 변화가 없는 위치에 환기구를 배치함으로써 해결된다.In addition, in the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention, the radome and the waveguide antenna are tightly coupled to each other, and the problem of internal moisture generation of the waveguide antenna due to high power is solved by arranging a ventilation hole at a position where the characteristics of the antenna do not change.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나는 고출력에 의한 후방 방사를 더미 안테나와 2단 주름 구조를 함께 적용함으로써 후방 방사 레발을 축소시키는 효과를 제공한다.In addition, the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention provides an effect of reducing the rear radiation level by applying a dummy antenna and a two-stage corrugated structure to rear radiation by high power.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이돔이 포함된 도파관 배열 안테나를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 구조에서 레이돔이 제거된 상태의 도파관 배열 안테나의 전면부를 중심으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 반대편, 즉 도파관 배열 안테나의 후면 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 더미 안테나가 표시된 도파관 배열 안테나의 정면도이다.
도 5는 복수의 도파관 안테나와 그들의 결합 구조가 도시된 사시도이다.
도 6은 도 5의 도파관 배열 안테나 결합 구조의 체결부를 표시한 도면이다.
도 7은 도파관 배열 안테나의 배열 행 구조에 배치된 후방 급전 장착판 구조를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 후방 급전 장착판 구조의 전면부(a), 후면부(b)를 나타낸 도면이다.
도 9는 후방 급전 장착판의 요철부 결합 구조, 수평 접합면 및 수직 접합면 구조를 중심으로 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9의 A-A' 단면으로, 역 L형 비균일 루프 급전 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 도파관 배열 안테나에 적용된 루프 구조의 능동 반사 계수를 나타낸 그래프이다. (a)는 기본 루프 구조, (b)는 제1 선로의 직경이 제2 선로의 직경보다 작고, 선로 연결부가 라운드지게 형성된 구조이다.
도 12는 도파관 배열 안테나의 2중 주름을 포함하는 주름부 구조를 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 1의 B-B' 단면으로, 2단 주름 구조의 단면을 나타낸 도면이다.
도 14는 복수의 도파관 안테나 구조의 E-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 15는 복수의 도파관 안테나 구조에 더미 안테나 구조가 추가된 구조의 E-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 16은 복수의 도파관 안테나 구조, 더미 안테나 구조에 2단 주름 구조가 추가된 구조의 E-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 17은 복수의 도파관 안테나 구조의 H-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 18은 복수의 도파관 안테나 구조에 더미 안테나 구조가 추가된 구조의 H-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.
도 19는 복수의 도파관 안테나 구조, 더미 안테나 구조에 2단 주름 구조가 추가된 구조의 H-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view showing a waveguide array antenna including a radome according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the front part of the waveguide array antenna in a state in which the radome is removed from the structure of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing the opposite side of FIG. 2, that is, the rear structure of the waveguide array antenna.
4 is a front view of a waveguide array antenna with a dummy antenna displayed.
5 is a perspective view illustrating a plurality of waveguide antennas and a coupling structure thereof.
FIG. 6 is a view showing a fastening part of the waveguide array antenna coupling structure of FIG. 5 .
7 is a perspective view showing a structure of a rear feeding mounting plate disposed in an array row structure of waveguide array antennas.
8 is a view showing a front part (a) and a rear part (b) of the rear power supply mounting plate structure of FIG. 7 .
9 is a view showing the structure of the concave-convex portion coupling structure of the rear power supply mounting plate, the horizontal joint surface, and the vertical joint surface structure.
FIG. 10 is a view showing an inverted L-shaped non-uniform loop power feeding structure in a cross section AA′ of FIG. 9 .
11 is a graph showing an active reflection coefficient of a loop structure applied to a waveguide array antenna. (a) is a basic loop structure, (b) is a structure in which the diameter of the first line is smaller than the diameter of the second line, and the line connection portion is formed round.
12 is a perspective view illustrating a structure of a wrinkle part including double wrinkles of a waveguide array antenna.
FIG. 13 is a cross-section BB′ of FIG. 1, showing a cross-section of a two-stage pleated structure.
14 is a diagram showing measured radiation patterns in the E-plane of a plurality of waveguide antenna structures.
15 is a diagram showing a measured radiation pattern in an E-plane of a structure in which a dummy antenna structure is added to a plurality of waveguide antenna structures.
16 is a view showing a measured radiation pattern in an E-plane of a structure in which a two-stage corrugation structure is added to a plurality of waveguide antenna structures and a dummy antenna structure.
17 is a diagram showing measured radiation patterns in the H-plane of a plurality of waveguide antenna structures.
18 is a diagram illustrating a measured radiation pattern in an H-plane of a structure in which a dummy antenna structure is added to a plurality of waveguide antenna structures.
19 is a view showing a measured radiation pattern in the H-plane of a structure in which a two-stage corrugation structure is added to a plurality of waveguide antenna structures and a dummy antenna structure.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the description of the invention. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all conversions, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, even if shown in different embodiments, the same identification numbers are used for the same components.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. .

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean that features or components described in the specification exist, and do not preclude the possibility that one or more other features or components may be added.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타냈으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to those shown.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.In the following embodiments, the x-axis, y-axis, and z-axis are not limited to the three axes of the Cartesian coordinate system, and may be interpreted in a broad sense including these. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.When an embodiment is otherwise implementable, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order reverse to the order described.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, a waveguide array antenna structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이돔이 포함된 도파관 배열 안테나를 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 구조에서 레이돔이 제거된 상태의 도파관 배열 안테나의 전면부를 중심으로 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 2의 반대편, 즉 도파관 배열 안테나의 후면 구조를 나타낸 사시도이다. 도 4는 더미 안테나가 표시된 도파관 배열 안테나의 정면도이다.1 is a perspective view showing a waveguide array antenna including a radome according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the front part of the waveguide array antenna in a state in which the radome is removed from the structure of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the opposite side of FIG. 2, that is, the rear structure of the waveguide array antenna. 4 is a front view of a waveguide array antenna with a dummy antenna displayed.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나는, 안테나를 수용하는 레이돔(100), 레이돔(100)의 내부에서 복수개가 배열된 도파관 안테나(200), 복수의 도파관 안테나(200)의 외곽에 배치되는 복수의 더미 안테나(2000) 및 도파관 안테나(200) 및 더미 안테나(2000)를 둘러싸는 주름부(400)를 포함한다.1 to 4, the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention includes a radome 100 accommodating the antenna, a plurality of waveguide antennas 200 arranged inside the radome 100, and a plurality of It includes a plurality of dummy antennas 2000 disposed outside the waveguide antenna 200 and wrinkles 400 surrounding the waveguide antenna 200 and the dummy antenna 2000 .

복수의 도파관 안테나(200)는 대각선 방향으로 5 X 5 배열로 배치될 수 있다. 따라서 복수의 도파관 안테나(200)는 8각 구조를 형성하고, 각각의 도파관 안테나들은 서로 엇갈리는 층상 구조로 배열될 수 있다. 복수의 도파관 안테나(200)의 각각의 도파관 안테나는 역 L형 비균일 선로 급전 구조를 갖는 후방 급전 도파관 안테나 구조가 적용될 수 있다. 후방 급전 도파관 안테나 구조에 대해서는 후술한다.The plurality of waveguide antennas 200 may be arranged in a 5 X 5 array in a diagonal direction. Accordingly, the plurality of waveguide antennas 200 form an octagonal structure, and each of the waveguide antennas may be arranged in a staggered layered structure. Each waveguide antenna of the plurality of waveguide antennas 200 may have a rear-feeding waveguide antenna structure having an inverted L-shaped non-uniform line feeding structure. The back-fed waveguide antenna structure will be described later.

더미 안테나(2000)는 도파관 안테나(200)와 동일한 구조를 가실 수 있다. 더미 안테나(2000)는 고출력 50옴의 로드가 포함될 수 있다. 본 실시예에 따르면 더미 안테나(2000)는 22개로 구성되며 5 X 5 배열 도파관 안테나(200)의 외곽에 배치될 수 있다. 더미 안테나(2000)는 복수의 도파관 안테나(200)의 외곽에서 복수의 도파관 안테나(200)의 둘레를 모두 커버하도록 배치될 수 있다.The dummy antenna 2000 may have the same structure as the waveguide antenna 200. The dummy antenna 2000 may include a high power 50 ohm load. According to this embodiment, 22 dummy antennas 2000 are formed and may be disposed outside the 5 X 5 array waveguide antenna 200 . The dummy antenna 2000 may be disposed to cover all circumferences of the plurality of waveguide antennas 200 outside the plurality of waveguide antennas 200 .

본 발명과 같이 고출력 배열 안테나 시스템은 출력이 높음으로 인해 후방 방사에 의한 주변 장비 간섭을 최소화시킬 필요가 있다. 이에 본 실시예에 따르면 이러한 후방 방사를 최소화하기 위해 5 X 5 배열 안테나의 최외곽에 더미 안테나(2000)와 2단 주름 구조를 포함하는 주름부(400)가 결합된 구조를 가질 수 있다. 더미 안테나(2000)에는 도파관 안테나(200)의 출력에 따라서 적절한 고출력 50옴 로드가 적용될 수 있다.Due to the high output of the high-output array antenna system as in the present invention, it is necessary to minimize interference with surrounding equipment due to back radiation. Therefore, according to this embodiment, in order to minimize such backward radiation, a structure in which a dummy antenna 2000 and a corrugated portion 400 including a two-stage corrugated structure may be combined at the outermost periphery of a 5x5 array antenna. An appropriate high power 50 ohm load may be applied to the dummy antenna 2000 according to the output of the waveguide antenna 200 .

주름부(400)는 2단 주름 구조를 가질 8각 구조를 가질 수 있다. 이때 주름부(400)는 주름 구조의 깊이와 폭을 조절하여 원하는 주파수의 후방 방사를 저감시킬 수 있다.The pleated portion 400 may have an octagonal structure having a two-stage pleated structure. In this case, the wrinkle part 400 may reduce back radiation of a desired frequency by adjusting the depth and width of the wrinkle structure.

레이돔(100)은 도파관 안테나(200)와 더미 안테나(2000)를 커버하도록 형성되어 도파관 안테나(200)와 더미 안테나(2000)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있으며, 안테나의 출력 손실을 최소화하는 구조로 설계되어 있다. 레이돔(100)은 복수의 도파관 안테나(200) 및 더미 안테나(2000)를 감싸도록 8각 구조로 형성될 수 있다. 레이돔(100)은 복수의 도파관 안테나(200) 및 더미 안테나(2000)의 전면부를 커버하도록 형성될 수 있다.The radome 100 is formed to cover the waveguide antenna 200 and the dummy antenna 2000 to protect the waveguide antenna 200 and the dummy antenna 2000 from the external environment, and has a structure that minimizes output loss of the antenna. It is designed. The radome 100 may be formed in an octagonal structure to surround the plurality of waveguide antennas 200 and the dummy antenna 2000 . The radome 100 may be formed to cover front surfaces of the plurality of waveguide antennas 200 and the dummy antenna 2000 .

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나의 결합 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, a coupling structure of a waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .

도 5는 복수의 도파관 안테나와 그들의 결합 구조가 도시된 사시도이다. 도 6은 도 5의 도파관 배열 안테나 결합 구조의 체결부를 표시한 도면이다.5 is a perspective view illustrating a plurality of waveguide antennas and a coupling structure thereof. FIG. 6 is a view showing a fastening part of the waveguide array antenna coupling structure of FIG. 5 .

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나는, L자형 결합부(510)와 삼각형 결합부(520)에 의해 외곽 도파관 안테나들이 서로 결합될 수 있다.5 and 6, in the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention, outer waveguide antennas may be coupled to each other by an L-shaped coupling portion 510 and a triangular coupling portion 520.

도 5에 도시된 바와 같이, 도파관 배열 안테나의 간격은 그레이팅 로브를 고려하여 도파관 안테나들 사이의 여유 간격이 없는 구조로 설계되어 있다. 이에 본 실시예에 따르면, 복수의 도파관 안테나(200)는 1행에서 11행으로 도파관 안테나들을 나누어서 서로 어긋나게 마름모형의 층상 구조로 배치하였다. 도파관 안테나의 단위 배열 행은, 도 7에 도시된 바와 같이 직사각형 알루미늄 블록을 방전 가공(EDM, Electro Discharge Mechanic)을 이용하여 하나의 행이 일체형으로 견고하게 제작될 수 있다.As shown in FIG. 5, the spacing of the waveguide array antennas is designed in consideration of the grating lobe so that there is no marginal spacing between the waveguide antennas. Accordingly, according to this embodiment, the plurality of waveguide antennas 200 are divided into rows 1 to 11 and arranged in a diamond-shaped layered structure with the waveguide antennas shifted from each other. As shown in FIG. 7 , the unit array row of the waveguide antenna may be firmly fabricated as a single unit by using a rectangular aluminum block by electro discharge mechanics (EDM).

이때 수직으로 각 배열 행 구조를 결합하기 위한 구조가 필요한 바, 본 발명의 실시예에 따르면, 각 배열 행 구조들을 수직으로 결합하기 위하여 체결부(540)를 이용하여 각 배열 행 구조들이 서로 결합될 수 있다. 또한 본 실시예에 따르면, 수직으로 도파관 안테나(200)들을 연결하기 위하여 배열 행의 양 끝단에 L자형 결합부(510)가 결합되고, 이를 체결부(530)를 이용하여 서로 결합될 수 있다.At this time, since a structure for vertically coupling each array row structure is required, according to an embodiment of the present invention, each array row structure is coupled to each other using the fastening part 540 to vertically combine each array row structure. can In addition, according to this embodiment, in order to connect the waveguide antennas 200 vertically, L-shaped couplers 510 are coupled to both ends of the array row, and they can be coupled to each other using the fastening unit 530.

또한 L자형 결합부(510)와 인접한 부분에는 주름부(400)를 장착하기 위한 삼각형 결합부(520)가 배치될 수 있다. 삼각형 결합부(520) 또한 체결부(530)를 통해 도파관 안테나(200)와 결합될 수 있다. 체결부(530, 540)는 나사로 형성될 수 있다. L자형 결합부(510), 삼각형 결합부(520) 및 각 배열 행 구조들은 체결부(530, 540)를 통해 서로 나사 결합될 수 있다.In addition, a triangular coupling portion 520 for mounting the wrinkle portion 400 may be disposed adjacent to the L-shaped coupling portion 510 . The triangular coupler 520 may also be coupled to the waveguide antenna 200 through the fastening unit 530 . The fastening parts 530 and 540 may be formed of screws. The L-shaped coupling part 510, the triangular coupling part 520, and each row structure may be screwed together through the fastening parts 530 and 540.

이하, 도 7 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나의 배열 행 구조, 도파관 내의 L자형 비균일 루프 급전 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, referring to FIGS. 7 to 11 , an array row structure of waveguide array antennas and an L-shaped non-uniform loop feeding structure in a waveguide according to an embodiment of the present invention will be described.

도 7은 도파관 배열 안테나의 배열 행 구조에 배치된 후방 급전 장착판 구조를 나타낸 사시도이다. 도 8은 도 7의 후방 급전 장착판 구조의 전면부(a), 후면부(b)를 나타낸 도면이다. 도 9는 후방 급전 장착판의 요철부 결합 구조, 수평 접합면 및 수직 접합면 구조를 중심으로 나타낸 도면이다. 도 10은 도 9의 A-A' 단면으로, 역 L형 비균일 루프 급전 구조를 나타낸 도면이다. 도 11은 도파관 배열 안테나에 적용된 루프 구조의 능동 반사 계수를 나타낸 그래프이다. (a)는 기본 루프 구조, (b)는 제1 선로의 직경이 제2 선로의 직경보다 작고, 선로 연결부가 라운드지게 형성된 구조이다.7 is a perspective view showing a structure of a rear feeding mounting plate disposed in an array row structure of waveguide array antennas. 8 is a view showing a front part (a) and a rear part (b) of the rear power supply mounting plate structure of FIG. 7 . 9 is a view showing the structure of the concave-convex portion coupling structure of the rear power supply mounting plate, the horizontal joint surface, and the vertical joint surface structure. FIG. 10 is a view showing an inverted L-shaped non-uniform loop power supply structure taken along line A-A' of FIG. 9 . 11 is a graph showing an active reflection coefficient of a loop structure applied to a waveguide array antenna. (a) is a basic loop structure, (b) is a structure in which the diameter of the first line is smaller than the diameter of the second line, and the line connection portion is formed round.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도파관 배열 안테나의 배열 행 구조는, 후방 급전 장착판(200a)을 포함할 수 있다. 후방 급전 장착판(200a)은 도파관 의 수직면과 수평면의 두께가 얇음으로 인해 도파관 안테나의 상하좌우 장착판 간의 간섭이 발생할 수 있다.Referring to FIGS. 7 to 11 , the array row structure of the waveguide array antenna according to an embodiment of the present invention may include a rear power feeding mounting plate 200a. The rear feed mounting plate 200a may cause interference between the upper, lower, left, and right mounting plates of the waveguide antenna due to the thinness of the vertical and horizontal planes of the waveguide.

이에 본 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 후방 급전 장착판(200a)은 각각의 도파관 안테나에 장착될 수 있다. 후방 급전 장착판(200a)이 각각의 도파관 안테나(200a)에 별물로 장착됨에 따라, 각각의 후방 급전 장착판(201a, 202a, 203a) 간의 간섭을 최소화할 수 있다. 이하, 각각의 후방 급전 장착판(201a, 202a, 203a)에 대한 설명은 대표적인 후방 급전 장착판(200a)에 대한 설명으로 대체할 수 있다.Accordingly, according to this embodiment, as shown in FIG. 7 , the rear feed mounting plate 200a may be mounted on each waveguide antenna. As the rear feed mounting plate 200a is separately mounted to each waveguide antenna 200a, interference between the rear feed mounting plates 201a, 202a, and 203a can be minimized. Hereinafter, a description of each of the rear power feeding mounting plates 201a, 202a, and 203a may be replaced with a description of a representative rear power feeding mounting plate 200a.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 후방 급전 장착판(200a)의 하단 모서리 부분에 배치된 환기구(200a2)를 더 포함할 수 있다. 레이돔(100)이 결합된 도파관 배열 안테나의 경우 고출력으로 인한 안테나 내부 발열로 인해 야외 운용시 습기가 발생하기 용이하다.According to one embodiment of the present invention, a ventilation hole (200a2) disposed at the lower corner portion of the rear power supply mounting plate (200a) may be further included. In the case of a waveguide array antenna to which the radome 100 is coupled, moisture is easily generated during outdoor operation due to heat generated inside the antenna due to high power.

이에 본 실시예에 따르면, 후방 급전 장착판(200a)의 하단 모서리 부분에 환기구(200a2)가 배치되어, 도파관 내부의 습기를 제거할 수 있다. 환기구(200a2)의 위치는 후방 급전 장착판(200a)의 하단 모서리 부분인바, 상기 위치는 TE01 모드를 가지고 있는 도파관에서 전계가 가장 약한부분으로 안테나의 성능 변화는 발생하지 않는 위치일 수 있다.Accordingly, according to the present embodiment, the ventilation hole 200a2 is disposed at the lower corner of the rear power supply mounting plate 200a, so that moisture inside the waveguide can be removed. The position of the ventilation hole 200a2 is the lower corner of the rear power supply mounting plate 200a, and the position may be a position where the electric field is the weakest in the waveguide having the TE01 mode and the performance of the antenna does not change.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 후방 급전 장착판(200a)은, 도파관 안테나(200)의 내부로 삽입되는 도파관 내부 삽입부(200a3)를 더 포함할 수 있다. 도파관 내부 삽입부(200a3)는 도파관의 내부로 들어가며 삽입될 수 있도록 도파관의 내부를 향하는 면이 수직 접합면(210)과 수평 접합면(220)에 비해 도파관의 안쪽으로 더 들어가게 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the rear power supply mounting plate 200a may further include a waveguide tube insertion portion 200a3 inserted into the waveguide antenna 200 . The waveguide inner insertion part 200a3 may be formed so that the inner side of the waveguide may enter the inside of the waveguide more than the vertical joint surface 210 and the horizontal joint surface 220 so that it can be inserted into the waveguide.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수평 접합면(210)은 도파관 내부를 형성할 수 있다. 또한 수평 접합면(210)은 접지가 잘 이루어지도록 전도성 실리콘 접착제가 도포될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the horizontal bonding surface 210 may form the inside of the waveguide. In addition, a conductive silicone adhesive may be applied to the horizontal bonding surface 210 so that the grounding is well performed.

또한 후방 급전 장착판(200a)에는, 도파관 내부 삽입부(200a3)의 중심부에는 원형 캐비티(200a4)가 형성될 수 있다. 또한 후방 급전 장착판(200a)에는, 도파관 내부 삽입부의 반대면에 형성되고 원형 캐비티(200a4)와 연결되어 급전 구조(230)로 급전시키는 커넥터(200a1) 및 커넥터(200a1)가 장착되는 커넥터 장착부(200a5)를 더 포함할 수 있다.In addition, a circular cavity 200a4 may be formed in the center of the waveguide inner insertion part 200a3 in the rear power supply mounting plate 200a. In addition, on the rear power feeding mounting plate 200a, a connector 200a1 formed on the opposite side of the waveguide inner insertion portion and connected to the circular cavity 200a4 to feed power to the power feeding structure 230 and a connector mounting portion to which the connector 200a1 is mounted ( 200a5) may be further included.

본 실시예에 따른 도파관 배열 안테나의 경우 고출력에 적용될 시 능동반사계수 특성이 중요할 수 있다. 하지만 배열 안테나 간의 간격이 좁아 상호임피던스가 증가하여 도파관 배열 안테나의 특정 안테나 소자에서 능동반사계수 특성이 열화될 수 있다.In the case of the waveguide array antenna according to the present embodiment, active reflection coefficient characteristics may be important when applied to high power. However, since the distance between the array antennas is narrow, the mutual impedance increases, and thus the active reflection coefficient characteristics may be deteriorated in a specific antenna element of the waveguide array antenna.

이러한 단점을 개선하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따르면 L자형 비균일 루프 급전 구조(230) 및 원형 캐비티(200a4) 구조를 채용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 역 L자형 비균일 급전 구조(230)는, 커넥터(200a1)의 프로브가 원형 캐비티(200a4) 내로 연결되며, 수평 선로인 제2 선로(233)의 직경이 수직 선로인 제1 선로(232)의 직경보다 클 수 있다. 또한 라운드부(231)는 제1 선로(232)와 제2 선로(233)를 서로 연결시키며, 그 형상이 라운드지게 형성될 수 있다.In order to improve these disadvantages, according to an embodiment of the present invention, an L-shaped non-uniform loop feeding structure 230 and a circular cavity 200a4 structure may be employed. In the inverted L-shaped non-uniform power supply structure 230 according to an embodiment of the present invention, the probe of the connector 200a1 is connected into the circular cavity 200a4, and the diameter of the second line 233, which is a horizontal line, is a vertical line. may be greater than the diameter of the first line 232 . In addition, the round portion 231 connects the first line 232 and the second line 233 to each other, and may be formed to have a round shape.

도 11에는 역 L형 균일 선로를 적용한 도파관 배열 안테나의 능동 반사 계수 시뮬레이션 결과 그래프가 도시되어 있다. 그래프를 참조하면, (a) 구조의 경우 기본적인 역L자형 루프 급전 구조에 캐비티 블록을 적용한 구조로서, 1.2GHz 대역에서 능동 반사 계수 특성이 열화되는 것을 확인할 수 있다. (b) 구조의 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 제1,2 선로(232, 233) 및 라운드부(231)가 적용된 루프의 결합 구조로서, 1.2GHz 대역에서 능동 반사 계수가 -10dB 이하로 개선됨을 확인할 수 있다.11 shows a graph of active reflection coefficient simulation results of a waveguide array antenna to which an inverted L-shaped uniform line is applied. Referring to the graph, in the case of structure (a), a structure in which a cavity block is applied to a basic inverted L-shaped loop feeding structure, it can be seen that the active reflection coefficient characteristic is deteriorated in the 1.2 GHz band. (b) In the case of the structure, the first and second lines 232 and 233 according to an embodiment of the present invention and the round part 231 are applied to the loop coupling structure, and the active reflection coefficient is -10dB or less in the 1.2GHz band. improvement can be seen.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 후방 급전 장착판(200a)의 양측면에는 요철부(200a6)가 형성될 수 있다. 이때 복수개가 배열된 도파관 안테나(200) 중 일 도파관 안테나(202)에 배치된 일 후방 급전 장착판(202a)의 요철부(202a6)와, 일 도파관 안테나(202)와 측면으로 맞닿는 타 도파관 안테나(203)에 배치된 타 후방 급전 장착판(203a)의 타 요철부(203a6)는 서로 맞물리게 결합될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9 , concavo-convex portions 200a6 may be formed on both side surfaces of the rear power feeding mounting plate 200a. At this time, the uneven portion 202a6 of one rear power feeding mounting plate 202a disposed on one waveguide antenna 202 among the waveguide antennas 200 arranged in plurality and the other waveguide antenna ( The other concave-convex portion 203a6 of the other rear power feeding mounting plate 203a disposed at 203 may be engaged with each other.

서로 맞닿는 후방 급전 장착판(200a) 사이는 요철부(200a6)를 통한 지그재그 결합 구조를 가질 수 있으며, 이를 통해 측면으로 서로 맞닿는 후방 급전 장착판들(202a, 203a)이 도파관의 수직 접합면(220)을 공유하여 장착되도록 요철 구조가 형성될 수 있다. 따라서 수직 접합면(220)과 공유되는 요철부(202a6, 203a6)들은 나사로 도파관의 수직 접합면(220)과 결합될 수 있다. 이를 통해 도파관 내부로 삽입 배치된 후방 급전 장착판(202a3, 203a3)의 도파관 내부 삽입부들 간의 간섭을 요철부(202a6, 203a6) 구조가 서로 차단시킬 수 있다.Between the rear feed mounting plates 200a in contact with each other may have a zigzag coupling structure through the concavo-convex portion 200a6, through which the rear feed mounting plates 202a and 203a in contact with each other sideways form a vertical joint surface 220 of the waveguide. ), a concave-convex structure may be formed to be mounted by sharing. Accordingly, the concavo-convex portions 202a6 and 203a6 shared with the vertical joint surface 220 may be coupled to the vertical joint surface 220 of the waveguide with screws. Through this, the structures of the concave-convex portions 202a6 and 203a6 may block interference between the insertion portions inside the waveguide of the rear power feeding mounting plates 202a3 and 203a3 inserted into the inside of the waveguide.

이하, 도 12 및 도 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 주름부 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 12 and 13, a structure of a wrinkle part according to an embodiment of the present invention will be described.

도 12는 도파관 배열 안테나의 2중 주름을 포함하는 주름부 구조를 나타낸 사시도이다. 도 13은 도 1의 B-B' 단면으로, 2단 주름 구조의 단면을 나타낸 도면이다.12 is a perspective view illustrating a structure of a wrinkle part including double wrinkles of a waveguide array antenna. FIG. 13 is a BB′ cross-section of FIG. 1, which is a view showing a cross-section of a two-stage pleated structure.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주름부(400)는 2단으로 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 주름부(400)는 8각 구조로 형성된 복수의 도파관 안테나(200)의 8각면을 각각 커버하는 8개의 주름 구조(401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408)가 서로 결합되어 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 12 and 13 , the wrinkle portion 400 according to an embodiment of the present invention may be formed in two stages. More specifically, the corrugation portion 400 includes eight corrugated structures 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, and 408 respectively covering octagonal surfaces of the plurality of waveguide antennas 200 formed in an octagonal structure. ) may be formed by combining each other.

도 13을 참조하면, 이와 같이 8개의 주름 구조(401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408)를 가진 주름부(400)의 깊이(d)와 폭(w)은 후방 방사가 최소화 되도록 시뮬레이션을 통해 결정될 수 있다. 주름부(400)는 장착홀(h)을 통해 도파관 안테나(200)와 결합될 수 있다.Referring to FIG. 13, the depth (d) and width (w) of the corrugated portion 400 having the eight corrugated structures 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, and 408 are backward radial It can be determined through simulation to be minimized. The corrugated part 400 may be coupled to the waveguide antenna 200 through the mounting hole h.

이하, 도 14 내지 도 16을 참조하여, 본 발명의 더미 안테나, 주름부의 유무에 따른 방사 패턴 E-plane에 대해 설명한다. 이때 방사 패턴은 12개 주파수를 50MHz 간격으로 시뮬레이션 한 그래프이다.Hereinafter, the dummy antenna according to the present invention and the radiation pattern E-plane according to the presence or absence of wrinkles will be described with reference to FIGS. 14 to 16 . At this time, the radiation pattern is a graph obtained by simulating 12 frequencies at intervals of 50 MHz.

도 14는 복수의 도파관 안테나 구조의 E-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다. 도 15는 복수의 도파관 안테나 구조에 더미 안테나 구조가 추가된 구조의 E-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다. 도 16은 복수의 도파관 안테나 구조, 더미 안테나 구조에 2단 주름 구조가 추가된 구조의 E-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.14 is a diagram showing measured radiation patterns in the E-plane of a plurality of waveguide antenna structures. 15 is a diagram showing a measured radiation pattern in an E-plane of a structure in which a dummy antenna structure is added to a plurality of waveguide antenna structures. 16 is a view showing a measured radiation pattern in an E-plane of a structure in which a two-stage corrugation structure is added to a plurality of waveguide antenna structures and a dummy antenna structure.

도면들을 분석하면, 5 X 5 도파관 안테나(200) 구조만 가질 경우에 비해 도파관 안테나(200) 구조에 더미 안테나(2000) 구조를 더 포함할 경우 후방의 방사 레벨이 90~170도, 230~270도 방향에서 줄어드는 것을 알 수 있다. 또한 도파관 안테나(200) 구조 및 더미 안테나(2000) 구조에 2단 주름 구조를 더 포함할 경우 2단 주름 구조에 의하여 180도 방향으로의 방사 레벨이 감소되는 것을 알 수 있다.Analyzing the drawings, compared to the case of having only the 5 X 5 waveguide antenna 200 structure, when the dummy antenna 2000 structure is further included in the waveguide antenna 200 structure, the rear radiation level is 90 to 170 degrees and 230 to 270 degrees. It can be seen that it decreases in the direction of In addition, when a two-stage corrugated structure is further included in the structure of the waveguide antenna 200 and the dummy antenna 2000, it can be seen that the radiation level in the 180-degree direction is reduced by the two-stage corrugated structure.

이하, 도 17 내지 도 19를 참조하여, 본 발명의 더미 안테나, 주름부의 유무에 따른 방사 패턴 H-plane에 대해 설명한다. 이때 방사 패턴은 12개 주파수를 50MHz 간격으로 시뮬레이션 한 그래프이다.Hereinafter, a dummy antenna according to the present invention and a radiation pattern H-plane according to the presence or absence of wrinkles will be described with reference to FIGS. 17 to 19 . At this time, the radiation pattern is a graph obtained by simulating 12 frequencies at intervals of 50 MHz.

도 17은 복수의 도파관 안테나 구조의 H-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다. 도 18은 복수의 도파관 안테나 구조에 더미 안테나 구조가 추가된 구조의 H-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다. 도 19는 복수의 도파관 안테나 구조, 더미 안테나 구조에 2단 주름 구조가 추가된 구조의 H-plane 에서의 측정된 방사 패턴을 나타낸 도면이다.17 is a diagram showing measured radiation patterns in the H-plane of a plurality of waveguide antenna structures. 18 is a diagram illustrating a measured radiation pattern in an H-plane of a structure in which a dummy antenna structure is added to a plurality of waveguide antenna structures. 19 is a view showing a measured radiation pattern in the H-plane of a structure in which a two-stage corrugation structure is added to a plurality of waveguide antenna structures and a dummy antenna structure.

이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.As such, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only an example. Those skilled in the art can fully understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from the embodiments. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined based on the appended claims.

실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. Specific technical details described in the embodiments are examples, and do not limit the technical scope of the embodiments. In order to briefly and clearly describe the description of the invention, descriptions of conventional general techniques and configurations may be omitted.

또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.In addition, the connection of lines or connection members between the components shown in the drawing is an example of functional connection and / or physical or circuit connection, which can be replaced in an actual device or additional various functional connections, physical connections, or circuit connections. In addition, if there is no specific reference such as "essential" or "important", it may not necessarily be a component necessary for the application of the present invention.

발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. “Above” or similar designations described in the description and claims of the invention may refer to both singular and plural, unless otherwise specifically limited. In addition, when a range is described in an embodiment, it includes an invention in which individual values belonging to the range are applied (unless there is no description to the contrary), and each individual value constituting the range is described in the description of the invention. same. In addition, if there is no clear description or description of the order of steps constituting the method according to the embodiment, the steps may be performed in an appropriate order.

반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.Embodiments are not necessarily limited according to the order of description of the steps. The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the embodiments is simply to describe the embodiments in detail, and unless limited by the claims, the examples or exemplary terms limit the scope of the embodiments. It is not. In addition, those skilled in the art will appreciate that various modifications, combinations and changes may be made according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.

100: 레이돔
200: 복수의 도파관 안테나
2000: 복수의 더미 안테나
201, 202, 203: 각각의 도파관 안테나
200a: 후방 급전 장착판
200a1: 커넥터
200a2 환기구
200a3: 도파관 내부 삽입부
200a4: 원형 캐비티
200a5: 커넥터 장착부
200a6: 요철부
210: 수직 접합면
220: 수평 접합면
230, 230: L자형 비균일 루프 급전 구조
231: 라운드부
232: 제1 선로
233: 제2 선로
400: 주름부
510: L자형 결합부
520: 삼각형 결합부
530, 540: 체결부100: radome
200: a plurality of waveguide antennas
2000: Multiple dummy antennas
201, 202, 203: each waveguide antenna
200a: rear feed mounting plate
200a1: connector
200a2 vent
200a3: Waveguide inner insertion part
200a4: circular cavity
200a5: connector mounting part
200a6: uneven part
210: vertical junction
220: horizontal junction
230, 230: L-shaped non-uniform loop power supply structure
231: round part
232: first line
233: second line
400: wrinkles
510: L-shaped joint
520: triangular joint
530, 540: fastening part

Claims

a radome accommodating the antenna;
a plurality of waveguide antennas arranged inside the radome;
a plurality of dummy antennas disposed outside the plurality of waveguide antennas; and
A wrinkle portion surrounding the waveguide antenna and the dummy antenna;
The plurality of waveguide antennas form an octagonal structure,
A waveguide array antenna in which each waveguide antenna is arranged in a layered structure that is staggered with each other.

delete

According to claim 1,
A waveguide array antenna further comprising a rear feed mounting plate separately attached to the rear of the waveguide antenna.

According to claim 3,
The rear power supply mounting plate,
A waveguide array antenna further comprising a vent disposed at a lower corner portion.

According to claim 3,
The rear power supply mounting plate,
Further comprising a waveguide tube insertion portion inserted into the waveguide antenna,
A waveguide array antenna in which a circular cavity is formed at the center of the waveguide inner insertion portion.

According to claim 3,
The rear power supply mounting plate,
A waveguide array antenna further comprising a connector mounting portion formed on a surface opposite to the insertion portion of the waveguide tube and connected to the circular cavity.

According to claim 3,
Concavo-convex portions are formed on both side surfaces of the rear power supply mounting plate,
Among the plurality of arrayed waveguide antennas, one concave-convex portion of one rear power feeding mounting plate disposed on one waveguide antenna and the other concave-convex portion of the other rear power-feeding mounting plate disposed on the other waveguide antenna laterally in contact with the one waveguide antenna are engaged with each other. Coupled waveguide array antenna.

According to claim 1,
The waveguide array antenna wherein the wrinkle portion is formed in two stages.

According to claim 1,
The plurality of waveguide antennas are formed in an octagonal structure,
The waveguide array antenna in which the corrugation portion is formed by combining eight corrugated structures each covering octagonal surfaces of the plurality of waveguide tube antennas formed in the octagonal structure.

According to claim 1,
The dummy antenna is disposed to cover all circumferences of the plurality of arrayed waveguide tube antennas.