KR102562995B1 - 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나 - Google Patents

부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR102562995B1
KR102562995B1 KR1020220024040A KR20220024040A KR102562995B1 KR 102562995 B1 KR102562995 B1 KR 102562995B1 KR 1020220024040 A KR1020220024040 A KR 1020220024040A KR 20220024040 A KR20220024040 A KR 20220024040A KR 102562995 B1 KR102562995 B1 KR 102562995B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gain
electric wall
unit
slots
radiating
Prior art date
Application number
KR1020220024040A
Other languages
English (en)
Inventor
민경식
여유석
Original Assignee
한국해양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국해양대학교 산학협력단 filed Critical 한국해양대학교 산학협력단
Priority to KR1020220024040A priority Critical patent/KR102562995B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102562995B1 publication Critical patent/KR102562995B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H01Q1/46Electric supply lines or communication lines

Abstract

본 발명은 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 공진 슬롯이 체비셰프(Chebyshev) 배열 방식으로 형성된 방사부와 방사부의 하부에는 위상 조절을 위해 기울기를 가진 급전 슬롯이 세로방향으로 형성된 급전부가 2층 구조를 형성하며 구비되어 급전부에서 급전된 전류가 방사부의 중앙부에서 양단으로 흐르도록 하여 광대역에 걸쳐 고이득을 실현하고, 방사부의 가장자리를 따라 구비된 전기벽과 전기벽의 꼭지점에 구비된 전기벽봉에 의해 방사부에서 회절되는 전계의 양을 감소시켜 부엽 레벨을 감소시킴과 동시에 이득을 개선할 수 있는 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 다수의 공진 슬롯(12)이 가로방향과 세로방향으로 이격되어 형성된 방사부(10); 방사부(10)의 하부면 중심부에 세로방향으로 구비되며 다수의 급전 슬롯(22)이 세로방향으로 이격되어 형성되는 급전부(20); 급전을 위해 급전부(20)에 구비되는 커넥터(30); 및 방사부(10)의 상부면 가장자리를 따라 구비되며, 방사부(10)의 가장자리에서 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행하는 전기벽(40)을 포함하는 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나를 제공한다.

Description

부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나 {Waveguide antenna for side lobe suppression and gain improvement}
본 발명은 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 공진 슬롯이 체비셰프(Chebyshev) 배열 방식으로 형성된 방사부와 방사부의 하부에는 위상 조절을 위해 기울기를 가진 급전 슬롯이 세로방향으로 형성된 급전부가 2층 구조를 형성하며 구비되어 급전부에서 급전된 전류가 방사부의 중앙부에서 양단으로 흐르도록 하여 광대역에 걸쳐 고이득을 실현하고, 방사부의 가장자리를 따라 구비된 전기벽과 전기벽의 꼭지점에 구비된 전기벽봉에 의해 방사부에서 회절되는 전계의 양을 감소시켜 부엽 레벨을 감소시킴과 동시에 이득을 개선할 수 있는 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나에 관한 것이다.
일반적으로 배열 안테나의 경우에는, 전기적으로 전류 위상을 변화시키며, 공간적으로 원하는 방사패턴을 얻을 수 있어 마이크로파대에서 고 이득이면서도 빔 조작이 가능한 장점이 있다.
그러나, 균일 슬롯 배열 도파관 안테나의 경우, 안테나의 단부로 회절되어 손실되는 전계의 양이 많아 빔 패턴에 부엽이 높은 단점과 안테나의 이득이 낮아지는 단점을 가지고 있다.
이러한 단점을 개선하기 위해 체비셰프(chebyshev), 바이노미얼(binomial), 테일러(taylor) 등의 배열 방식을 배열 안테나에 적용하여 안테나의 이득(gain)을 높이거나, 또는 부엽 레벨(side lobe level, SLL)을 낮추고 있다.
그러나, 체비셰프(chebyshev) 배열만을 사용하여 부엽을 억압하는 구조만으로는 부엽 억압에 한계가 있다.
따라서, 광대역폭을 가지고 부엽을 억압하는 동시에 고이득을 실현할 수 있는 새로운 구조의 도파관 안테나가 필요하다.
선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1531035호(2015년06월24일 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 공진 슬롯이 체비셰프(Chebyshev) 배열 방식으로 형성된 방사부와 방사부의 하부에는 위상 조절을 위해 기울기를 가진 급전 슬롯이 세로방향으로 형성된 급전부가 2층 구조를 형성하며 구비되어 급전부에서 급전된 전류가 방사부의 중앙부에서 양단으로 흐르도록 하여 광대역에 걸쳐 고이득을 실현하고, 방사부의 가장자리를 따라 구비된 전기벽과 전기벽의 꼭지점에 구비된 전기벽봉에 의해 방사부에서 회절되는 전계의 양을 감소시켜 부엽 레벨을 감소시킴과 동시에 이득을 개선할 수 있는 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나는 다수의 공진 슬롯(12)이 가로방향과 세로방향으로 이격되어 형성된 방사부(10); 방사부(10)의 하부면 중심부에 세로방향으로 구비되며 다수의 급전 슬롯(22)이 세로방향으로 이격되어 형성되는 급전부(20); 급전을 위해 급전부(20)에 구비되는 커넥터(30); 및 방사부(10)의 상부면 가장자리를 따라 구비되며, 방사부(10)의 가장자리에서 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행하는 전기벽(40)을 포함한다.
또한, 전기벽(40)에 형성된 다수의 꼭지점에 구비되며, 전기벽(40)의 꼭지점 부분에서 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행하는 전기벽봉(50)을 더 포함할 수 있다.
또한, 방사부(10)에 형성된 공진 슬롯(12)의 세로방향의 배열 구조는 체비셰프(Chebyshev) 배열 함수를 이용하여 배열되는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 급전부(20)에 세로방향으로 형성된 급전 슬롯(22)은 서로 대칭되는 방향으로 기울기를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 회절되는 전계의 양을 최소화하여 부엽을 억압하는 동시에 안테나의 이득을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 평면과 급전부를 투시한 도면,
도 3은 도 1의 배면을 도시한 도면,
도 4는 도 1의 정면을 도시한 도면,
도 5는 방사부에서 공진 슬롯이 체비셰프 배열 방식으로 형성된 하나의 행을 확대 도시한 도면,
도 6 급전부와 급전부에 형성된 급전 슬롯을 도시한 도면,
도 7은 직육면체 구조로 형성된 전기벽봉을 도시한 도면,
도 8은 원기둥 형태의 구조로 형성된 전기벽봉을 도시한 도면,
도 9는 직각 형태의 직육면체 구조로 형성된 전기벽봉을 도시한 도면,
도 10은 직각 형태의 경사면체 구조로 형성된 전기벽봉을 도시한 도면,
도 11은 반사계수 결과를 모의실험한 결과를 도시한 그래프,
도 12는 중심 주파수 에서의 정규화된 전계 수직 패턴에 대한 모의실험 결과를 비교한 그래프,
도 13은 중심 주파수 에서의 정규화된 전계 수평 패턴에 대한 모의실험 결과를 비교한 그래프,
도 14는 주파수별 피크 이득 모의실험 결과를 비교한 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 평면과 급전부를 투시한 도면, 도 3은 도 1의 배면을 도시한 도면, 도 4는 도 1의 정면을 도시한 도면, 도 5는 방사부에서 공진 슬롯이 체비셰프 배열 방식으로 형성된 하나의 행을 확대 도시한 도면, 도 6 급전부와 급전부에 형성된 급전 슬롯을 도시한 도면, 도 7은 직육면체 구조로 형성된 전기벽봉을 도시한 도면, 도 8은 원기둥 형태의 구조로 형성된 전기벽봉을 도시한 도면, 도 9는 직각 형태의 직육면체 구조로 형성된 전기벽봉을 도시한 도면, 도 10은 직각 형태의 경사면체 구조로 형성된 전기벽봉을 도시한 도면, 도 11은 반사계수 결과를 모의실험한 결과를 도시한 그래프, 도 12는 중심 주파수 에서의 정규화된 전계 수직 패턴에 대한 모의실험 결과를 비교한 그래프, 도 13은 중심 주파수 에서의 정규화된 전계 수평 패턴에 대한 모의실험 결과를 비교한 그래프, 도 14는 주파수별 피크 이득 모의실험 결과를 비교한 그래프이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나는, 도 1 내지 도 10을 참조하면, 방사부(10), 급전부(20), 커넥터(30), 전기벽(40), 전기벽봉(50)을 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나의 구성 요소와 그 기능에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나는 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이 방사부(10) 및 방사부(10)의 하부에 구비되는 급전부(20)를 포함한 2층 구조를 형성하여 급전부(20)에서 급전된 전류가 방사부(10)의 중앙부에서 양단으로 흐르도록 하여 광대역에 걸쳐 고이득을 실현하고, 넓은 앙각과 좁은 방위각 빔 폭을 가지도록 구성된다.
방사부(10)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 다수의 공진 슬롯(12)이 가로방향과 세로방향으로 이격되어 형성되며, 방사부(10)에 형성된 공진 슬롯(12)은 아래에 서술된 급전부(20)가 구비된 중심부를 기준으로 하여 양측으로 반파장 길이 만큼 동일한 간격으로 배열되어 공진 슬롯(12) 간의 위상차를 최소화한다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 일실시예에서 방사부(10)에 형성된 공진 슬롯(12)은 6×26 슬롯 배열을 사용하였으며, 방사부(10)의 중앙부에 구비된 급전부(20)를 기준으로 방사부(10)의 가로방향 양측 면에 대칭되는 각 13개의 공진 슬롯(12)들이 반파장 길이 만큼 동일 간격으로 배열되어 공진 슬롯(12) 간의 위상차를 최소화한다.
또한, 방사부(10)에 형성된 공진 슬롯(12)은 고주파수로 갈수록 공진 슬롯(12)의 제작이 어렵고 정밀한 설계가 요구되며, 기계적으로 제조하는 과정에서 둥근 드릴을 사용하여 제작을 하는 것을 고려하여, 공진 슬롯(12)의 양 측면부는 라운드 형태로 형성된다.
한편, 도 5에 도시한 바와 같이 방사부(10)에 형성된 공진 슬롯(12)의 세로방향 배열 구조(오프셋)는 체비셰프(Chebyshev) 배열 함수를 이용하여 방사부(10)의 중심부로 가까위 질수록 세로방향의 간격이 커지도록 배열 배열함으로서 급전이 이루어지는 방사부(10)의 중앙부에서 양측면 가장자리로 갈 수록 전류의 진폭을 감소시켜 부엽을 억합하는 기능을 수행하게 된다.
구체적으로, 방사부(10)에 형성된 공진 슬롯(12)은 공진 슬롯(12) 별로 고유의 가중치가 설정되어 배열되며, 가중치는 안테나 장치(100)의 공진 주파수, 방사 계수(radiation coefficient), 빔 폭 및 탐지 거리를 획득하고, 임피던스 매칭(impedance matching)을 위한 값으로 설정되며, 이러한 가중치는 체비셰프(Chebyshev) 배열 함수에 의해 산출된다.
본 발명에 따른 일실시예로 방사부(10)에 형성된 공진 슬롯(12)의 체비셰프(Chebyshev) 배열 방식으로는 방사부(10)의 중앙부에 구비된 급전부(20)를 중심으로 세로 방향으로 1 : 1.281 : 1.568 : 1.581 : 1.893 : 2.208 : 2.514 : 2.802: 3.061 : 3.281 : 3.454 : 3.574 : 3.635 비율로 가중치를 두어 방사부(10)의 중심부에 가까위 질수록 점점 커지도록 배열된다.
급전부(20)는 도 2와 도 4 및 도 6을 참조하면, 방사부(10)의 하부면 중심부에 세로방향으로 구비되며, 다수의 급전 슬롯(22)이 급전부(20)의 세로방향으로 이격되어 형성되며, 본 발명의 일실시예에서는 세로방향으로 6개의 급전 슬롯(22)이 형성된다.
급전부(20)에 세로방향으로 형성된 급전 슬롯(22)은 도 6에 도시한 바와 같이 서로 대칭이 되는 방향(급전부(20)의 높이방향 중심축을 기준으로 교번적으로 기울기가 반대방향으로 형성)으로 기울기를 가지고 동위상을 가지도록 형성된다.
여기서, 급전 슬롯(22)이 기울기를 형성하는 이유는 각 급전 슬롯(22)간 상호 결합(커플링)을 최소화하여 위상조절을 통한 주파수 대역폭을 넓히는 기능을 수행한다.
한편, 급전부(20)에 형성된 급전 슬롯(22)의 기울기는 전류가 급전되는 커넥터(30)에서 멀어질 수록 급전 슬롯(22)의 기울기가 급전부(20)의 세로방향 중심축을 기준으로 점진적으로 작아지도록(즉, 상호 대칭되는 형상의 급전 슬롯(22) 간의 사잇각이 점진적으로 커지게) 형성된다.
구체적으로, 고주파수로 갈수록 급전 슬롯(22)의 파라미터와 각도는 매우 민감하기 때문에 급전 슬롯(22)의 각도를 미세하게 조절하여 커플링을 최소화하고, 급전 슬롯(22)이 커넥터(30)에서 멀어질수록 전류가 약하게 흐르기 때문에 커넥터(30)에서 가장 멀게 위치한 급전 슬롯(22)의 기울기 각도를 가장 작게 형성하여 위상을 조절함으로서 급전부(20)에 형성된 모든 급전 슬롯(22)에 전류가 잘 흐르도록 하는 기능을 수행한다.
커넥터(30)는 도 3과 도 4 및 도 6을 참조하면, 급전을 위해 급전부(20)에 구비되며, 커넥터(30)를 통해 급전부(20)로 급전된 전류는 방사부(10)의 중앙부에 위치한 급전부(20)를 중심으로 하여 방사부(10)의 양측 방향으로 전류가 흐르도록 하여 고이익을 실현하게 된다.
전기벽(40)은 도 1 및 도 4와 도 7 내지 도 10을 참조하면, 방사부(10)의 상부면 가장자리를 따라 구비되며, 방사부(10)에서 회절되는 전계의 양을 감소시켜 부엽 레벨을 감소시키고, 이득을 개선시키는 기능을 수행하게 된다.
전기벽(40)은 도 2를 참조하면, XZ-면 빔 패턴과 YZ-면 빔 패턴의 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행한다.
또한, 전기벽(40)은 전기벽(40)의 높이를 조절하여 방사부(10)에서 회절되는 전계의 양을 제어할 수 있다.
전기벽봉(50)은 도 1과 도 4 및 도 7 내지 도 10을 참조하면, 전기벽(40)에 형성된 다수의 꼭지점에 구비되며, 본원발명의 일실시예에서는 전기벽(40)에 형성된 4개의 꼭지점에 전기벽봉(50)이 구비된다.
전기벽(40)에 형성된 전기벽봉(50)의 형상은 도 7에서와 같은 직육면체 구조, 도 8과 같은 원기둥 형태의 구조, 도 9와 같은 직각 형태의 직육면체 구조, 도 10에 도시된 직각 형태의 경사면체 구조를 포함하여 다양한 형태로 사용될 수 있다.
전기벽봉(50)은 전기벽(40)의 꼭지점 부분에서 발생하는 전계의 회절 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 안테나의 이득을 개선시키는 기능을 수행한다.
도면 11은 본 발명에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나를 FEM(Finite Element Method) 기반의 3차원 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 모의실험한 반사계수 결과를 도시한 그래프로서, 중심 주파수를 라 하였을 때, 0.9714에서 1.0286까지의 모의실험한 결과 -10 dB 반사계수 기준 주파수 대역폭이 약 3.19%로 광대역화가 된 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나의 주파수 대역폭이 종래 도파관 안테나보다 넓은 특성을 가지는 이유는 급전부(20)에 형성된 급전 슬롯(22)이 기울기를 가지고 경사지게 형성되어 상호 결합을 최소화하고 위상을 정밀 조정하였기 때문이다.
도 12는 본 발명에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나의 중심 주파수 에서의 정규화된 전계 수직 패턴에 대한 모의실험 결과를 비교한 그래프로서, 수직 패턴의 비교는 종래 도파관 안테나의 슬롯 배열 기술이 적용된 균일 어레이 안테나와, 체비셰프(Chebyshev) 어레이 기술만 적용된 체비셰프(Chebyshev) 어레이 안테나, 본 발명에 포함된 전기벽(40)과 체비셰프(Chebyshev) 어레이 기술이 적용된 안테나를 비교하였다.
3종류의 안테나 모두 반치 빔폭의 경우 약 10.7°이상의 넓은 빔폭을 가지고 있으며, 첫 번째 부엽 레벨을 비교하면 종래의 균일 어레이 안테나의 경우 약 12.5 dB로 계산되었고, 체비셰프(Chebyshev) 어레이 안테나는 약 12.7 dB로 계산되어 종래 균일 어레이 안테나보다 부엽이 억압됨을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기벽(40)과 체비셰프(Chebyshev) 어레이 기술이 적용된 안테나는 부엽 레벨이 약 13.52 dB로 계산되어 종래 균일 어레이 안테나보다 약 1.02 dB 개선되었고, 체비셰프(Chebyshev) 기술만 적용된 체비셰프(Chebyshev) 어레이 안테나보다 약 0.82 dB 개선되었음을 알 수 있다.
이는 방사부(10)의 상부면 가장자리에 구비된 전기벽(40)과, 전기벽(40)의 각 꼭지점에 구비된 전기벽봉(50)에 의해 회절되는 전계의 양을 최소화하여 부엽을 억압하였기 때문이다.
도 13은 본 발명에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나의 중심 주파수 에서의 정규화된 전계 수평 패턴에 대한 모의실험 결과를 비교한 그래프이며, 도 12에서와 마찬가지로 종래 균일 어레이 안테나, 체비셰프(Chebyshev) 어레이 안테나, 본 발명에 따른 전기벽(40)과 체비셰프(Chebyshev) 어레이 기술이 적용된 안테나를 비교하였다.
3종류의 안테나는 모두 반치 빔 폭이 약 2.25°이상의 좁은 빔 폭을 가지고 있고, 도면 12에 해당되는 수직 패턴은 넓은 빔폭을 가지도록 설계하였다.
첫 번째 부엽 레벨을 비교하면 균일 어레이 안테나의 경우 약 11.15 dB로 계산되었고, 체비셰프(Chebyshev) 어레이 안테나는 약 17.6 dB로 계산되어 종래 균일 어레이 안테나보다 부엽이 급격히 억압됨을 알 수 있다.
본 발명에 따른 전기벽(40)과 체비셰프(Chebyshev) 어레이 기술이 적용된 안테나는 부엽 레벨이 약 17.93 dB로 계산되어 종래 균일 어레이 안테나보다 약 6.78 dB 개선되었고, 체비셰프(Chebyshev) 기술만 적용된 체비셰프(Chebyshev) 어레이 안테나보다 약 0.33 dB 개선되었다.
이는 방사부(10)의 상부면 가장자리에 구비된 전기벽(40)과, 전기벽(40)의 각 꼭지점에 구비된 전기벽봉(50)에 의해 회절되는 전계의 양을 최소화하여 부엽을 억압하였기 때문이다.
도 14는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나의 주파수별 피크 이득 모의실험 결과를 비교한 그래프로서 모의실험된 주파수 대역폭은 0.9857에서 1.0143까지이다.
도 12와 마찬가지로 종래 균일 어레이 안테나, 체비셰프(Chebyshev) 어레이 안테나, 본 발명에 따른 전기벽(40)과 체비셰프(Chebyshev) 어레이 기술이 적용된 안테나 3종류를 비교하였다.
중심 주파수 에서의 피크 이득을 비교하면 종래의 균일 어레이 안테나는 약 29.46 dBi의 결과를 얻었고, 체비셰프(Chebyshev) 어레이 기술이 적용된 Chebyshev 어레이 안테나는 약 29.54 dBi의 결과를 얻어 종래 균일 어레이 안테나보다 약 0.08 dBi 개선되었다.
이는 방사부(10)의 공진 슬롯(12) 배열을 체비셰프(Chebyshev) 어레이 기술을 적용하여 방사부(10)의 중앙부에서의 전류 진폭은 강하게 하고 가장자리에 위치한 공진 슬롯(12)의 전류 진폭은 감소시켜 부엽을 억합하여 전체적으로 이득이 증가하였기 때문이다.
본 발명에 따른 안테나는 약 30.14 dBi의 높은 이득 결과를 얻었으며, 종래 균일 안테나와 비교하여 약 0.68 dBi, 체비셰프(Chebyshev) 어레이 안테나와 비교하여 약 0.60 dBi 개선된 결과를 얻었다.
이는 앞서 설명한 방사부(10)의 상부면 가장자리를 따라 구비된 전기벽(40)의 각 꼭지점에 구비된 전기벽봉(50)에 의해 회절되는 전계의 양을 최소화하여 부엽이 억압되었고, 이로 인하여 안테나의 이득도 동시에 증가하는 효과를 얻었음을 알 수 있다.
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 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 - 방사부 12 - 공진 슬롯(12)
20 - 급전부 22 - 급전 슬롯
30 - 커넥터 40 - 전기벽
50 - 전기벽봉

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 다수의 공진 슬롯(12)이 가로방향과 세로방향으로 이격되어 형성된 방사부(10);
    방사부(10)의 하부면 중심부에 세로방향으로 구비되며 다수의 급전 슬롯(22)이 세로방향으로 이격되어 형성되는 급전부(20);
    급전을 위해 급전부(20)에 구비되는 커넥터(30);
    방사부(10)의 상부면 가장자리를 따라 구비되며, 방사부(10)의 가장자리에서 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행하는 전기벽(40);
    전기벽(40)에 형성된 다수의 꼭지점에 구비되며, 전기벽(40)의 꼭지점 부분에서 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행하는 전기벽봉(50)
    을 포함하는, 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나.
  3. 다수의 공진 슬롯(12)이 가로방향과 세로방향으로 이격되어 형성된 방사부(10);
    방사부(10)의 하부면 중심부에 세로방향으로 구비되며 다수의 급전 슬롯(22)이 세로방향으로 이격되어 형성되는 급전부(20);
    급전을 위해 급전부(20)에 구비되는 커넥터(30);
    방사부(10)의 상부면 가장자리를 따라 구비되며, 방사부(10)의 가장자리에서 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행하는 전기벽(40);
    전기벽(40)에 형성된 다수의 꼭지점에 구비되며, 전기벽(40)의 꼭지점 부분에서 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행하는 전기벽봉(50)
    을 포함하고,
    방사부(10)에 형성된 공진 슬롯(12)의 세로방향의 배열 구조는 체비셰프(Chebyshev) 배열 함수를 이용하여 배열되는 것
    을 포함하는, 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나.
  4. 다수의 공진 슬롯(12)이 가로방향과 세로방향으로 이격되어 형성된 방사부(10);
    방사부(10)의 하부면 중심부에 세로방향으로 구비되며 다수의 급전 슬롯(22)이 세로방향으로 이격되어 형성되는 급전부(20);
    급전을 위해 급전부(20)에 구비되는 커넥터(30);
    방사부(10)의 상부면 가장자리를 따라 구비되며, 방사부(10)의 가장자리에서 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행하는 전기벽(40);
    전기벽(40)에 형성된 다수의 꼭지점에 구비되며, 전기벽(40)의 꼭지점 부분에서 회절되는 전계의 양을 조절하여 부엽을 억압하는 동시에 이득을 개선시키는 기능을 수행하는 전기벽봉(50)
    을 포함하고,
    방사부(10)에 형성된 공진 슬롯(12)의 세로방향 배열 구조는 체비셰프(Chebyshev) 배열 함수를 이용하여 배열되는 것
    을 포함하며,
    급전부(20)에 세로방향으로 형성된 급전 슬롯(22)은 서로 대칭되는 방향으로 기울기를 형성하는 것
    을 포함하는, 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나.
KR1020220024040A 2022-02-24 2022-02-24 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나 KR102562995B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220024040A KR102562995B1 (ko) 2022-02-24 2022-02-24 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220024040A KR102562995B1 (ko) 2022-02-24 2022-02-24 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102562995B1 true KR102562995B1 (ko) 2023-08-02

Family

ID=87566595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220024040A KR102562995B1 (ko) 2022-02-24 2022-02-24 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102562995B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4916458A (en) * 1988-02-19 1990-04-10 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Slotted waveguide antenna
KR20050005909A (ko) * 2003-07-07 2005-01-15 주식회사 감마누 무선통신 시스템에서 간섭 방지를 위한 평면배열 안테나

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4916458A (en) * 1988-02-19 1990-04-10 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Slotted waveguide antenna
KR20050005909A (ko) * 2003-07-07 2005-01-15 주식회사 감마누 무선통신 시스템에서 간섭 방지를 위한 평면배열 안테나

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11431087B2 (en) Wideband, low profile, small area, circular polarized UHF antenna
US8462071B1 (en) Impedance matching mechanism for phased array antennas
JPWO2017150054A1 (ja) アレーアンテナ
US3858221A (en) Limited scan antenna array
EP1493205B1 (en) Horizontally polarized endfire antenna array
KR101094510B1 (ko) 복사 소자를 둘러싼 초크 부재가 반사판으로부터 이격되어 배열되는 안테나
KR101015889B1 (ko) 안테나 이득향상을 위한 전도성 구조체 및 안테나
US20180123218A1 (en) Surface wave antenna system
KR100962930B1 (ko) 1/4크기의 슬롯 초광대역 안테나 및 그 제조방법
KR102198112B1 (ko) 다중폴 안테나
EP2962362B1 (en) Circularly polarized antenna
KR102562995B1 (ko) 부엽 억압과 이득 개선을 위한 도파관 안테나
Kumar et al. Micro strip fractal linear array for multiband applications
Hou et al. Effective magnetic-loop array antenna with enhanced gain in the azimuth plane
CN205680784U (zh) Z字形交叉缝隙圆极化背腔天线
Luukkonen et al. A high-impedance surface based antenna—Lose the antenna
Moradian et al. Application of wiggly ridge waveguide for design of linear array antennas of centered longitudinal shunt slot
GB2603160A (en) Flat panel leaky-wave array antenna with 2D scanning
JP5473737B2 (ja) 平面アンテナ
JP6062201B2 (ja) 路側アンテナ
JPH02113706A (ja) アンテナ装置
JP5698394B2 (ja) 平面アンテナ
Iigusa et al. A horizontally polarized slot-array antenna on a coaxial cylinder
CN211045710U (zh) 对数周期偶极子天线及天线阵列
KR101109433B1 (ko) 거울 대칭형 시어핀스키 프랙탈 구조의 이중 대역 안테나

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant