KR20020009151A - A reflector antenna - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통신 시스템이나 위성 TV에 활용될 수 있도록 한 무선 통신 기술 분야의 반사경 안테나에 관한 것으로서, 특히 쌍 반사경 멀티 빔(multibeam) 주사안테나(scanning antenna)를 사용함으로써 반사경이 하나인 안테나를 사용할 경우 보다 더욱 높은 특성을 보장할 수 있도록 한 반사경 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflector antenna in the field of wireless communication technology, which can be utilized in a communication system or a satellite TV. Particularly, when an antenna having one reflector is used by using a twin reflector multibeam multi-scanning antenna. The present invention relates to a reflector antenna capable of ensuring even higher characteristics.
한 면(One plane)에서의 멀티 빔의 복사(shaping)나 주사(scanning)를 위해 원환(toroidal) 반사경에 기초한 쌍 반사경 및 멀티 반사경 안테나가 사용된다.Dual reflector and multi-reflector antennas based on toroidal reflectors are used for shaping or scanning the multi-beams in one plane.
이렇듯, 모든 개별 빔에 있어서의 주 원환 반사경의 상이 어긋나는 것이 개별 부 반사경의 도움으로 보상되는 멀티 빔 안테나(multibeam antenna)가 잘 알려져 있다.As such, a multibeam antenna is well known in which the deviation of the primary toroidal reflector in all individual beams is compensated with the aid of the individual secondary reflectors.
상기의 부 반사경은 동일한 형태를 갖고 있으며 조사경으로서 주 반사경의 축에 대칭으로 위치하도록 하였다.The secondary reflector had the same shape and was positioned symmetrically on the axis of the primary reflector as the irradiation mirror.
그러나 상기와 같은 종래의 안테나는 두 가지 단점이 있다. 첫번째로는 개개의 조사경이 주 반사경의 일부분만을 조사하는 이유로 인해 표면 이용효율이 낮은 점이고, 두 번째 단점은 가까이 위치하고 있는 빔을 부 반사경이 차단하기 때문에수신이 불가능해지는 경우가 발생한다는 점이다.However, such a conventional antenna has two disadvantages. The first is that the surface utilization efficiency is low due to the fact that the individual irradiator irradiates only a part of the main reflector, and the second disadvantage is that reception is impossible because the secondary reflector blocks the beam located nearby.
상기의 두 번째 단점인 가까이 위치하고 있는 빔을 부 반사경이 차단하는 문제점은 2개의 공초점(confocal toroidal) 반사경을 갖고 있는 쌍 반사경 안테나를 사용함으로써 해결되었다.The problem of the secondary reflector blocking the adjacent beam, which is the second disadvantage, has been solved by using a twin reflector antenna having two confocal toroidal reflectors.
이 안테나의 조사경들 역시 원환 반사경의 축에 대칭으로 위치하고 있고 각각은 주 반사경의 일부분 만을 조사한다.The probes of this antenna are also located symmetrically about the axis of the toroidal reflector and each irradiates only a portion of the main reflector.
그러므로 상이 어긋나는 것을 완전히 보상할 수 없어 높은 표면이용효율을 보장할 수 없는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem that can not completely compensate for the phase shift can not guarantee a high surface utilization efficiency.
해당 수의 빔에 있어 최소로 상이 어긋나도록 하기 위한 조건에서 주 반사경 및 부 반사경의 형태가 합성되는 멀티 빔 안테나가 잘 알려져 있지만, 이는 주 반사경의 형태가 복잡하다는 단점이 있어 효율적으로 이용되지 못하였다.Multi-beam antennas are well known in which the shape of the main reflector and the sub-reflector are synthesized under the conditions for minimum deviation of the number of beams. .
주 반사경으로서 회전 포물면(rotation parabolic)을 사용하는 쌍 반사경 쌍 초점 안테나(bifocal antenna)가 잘 알려져 있다.Bi-reflective bifocal antennas, which use a rotation parabolic as the main reflector, are well known.
부 반사경의 형태는 대칭으로 위치하고 있는 두개의 빔에 상의 어긋남이 없는 조건에서 정해진다.The shape of the secondary reflector is determined under the condition that there is no phase deviation between the two beams which are located symmetrically.
여기서 조사경들은 대칭으로 위치하고 있는 초점(focus) 위에 놓여지며 그 조사경들의 축은 부 반사경에 반사된 후의 지향 다이아그램(directivity diagram)의 최대치가 주 반사경의 중심부에 들어가도록 한다.Here, the mirrors are placed on a symmetrically positioned focus and the axis of the mirrors is such that the maximum of the directivity diagram after being reflected by the secondary reflector enters the center of the main reflector.
상기의 조사경들이 정확히 촛점에 놓여질 때 반사경은 완전 조명되며, 안테나는 높은 표면 이용효율을 갖게 된다.The reflectors are fully illuminated when the probes are in focus and the antenna has high surface utilization.
그러나 상기의 안테나는 빔의 수가 적다는 것과 송수신 각도(angle of aspect)가 작은 단점이 있으며, 이는 조사경들이 촛점에 위치하여 초점의 분산이 크고 이에 따라 초점의 변화(angular diversity)가 클 경우에는 주 반사경의 구경(aperture)에서 필드의 폭(amplitude of field)의 공급이 균등하지 않아 표면의 이용효율이 떨어지게 되며 조사경들이 초점 사이에 위치할 경우에는 상 및 진폭 어긋남으로 인해 표면의 이용효율이 떨어지기 때문이다.However, the antenna has a disadvantage in that the number of beams is small and the angle of aspect is small. In case that the irradiation glasses are located at the focal point, the dispersion of the focus is large and thus the angular diversity is large. Since the supply of the amplitude of field is not uniform in the aperture of the main reflector, the utilization efficiency of the surface decreases. If the irradiation glasses are located between the focal points, the utilization efficiency of the surface is reduced due to phase and amplitude misalignment. Because it falls.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 반사경 안테나를 제안하였으며, 이 안테나는 회전 포물면의 일부인 주 반사경과 1 ∼ 2개의 부 반사경 및 이동이 가능한 1개의 조사경이나 고정된 몇 개의 조사경을 갖도록 하였다.In order to solve the above problems, a reflector antenna has been proposed. The antenna has a main reflector which is part of a rotating parabolic surface, one to two secondary reflectors, and one movable mirror or several fixed ones.
상기 부 반사경의 표면 형태는 빔의 고정된 2개의 방향에 있어 전면 위상 배열(phase synchronism of front)의 조건에서 결정되도록 하였다.The surface morphology of the secondary reflector was determined under conditions of phase synchronism of front in two fixed directions of the beam.
상기 부 반사경의 유용한 매개변수들은 이들 방향에서 요구되는 표면이용효율 최대치에 근거하여 선택되도록 하였으나,Useful parameters of the secondary reflector were selected based on the maximum surface utilization efficiency required in these directions,
이는 송수신 각도가 작은 단점이 있다.This has a disadvantage that the transmission and reception angle is small.
안테나 설계에서 주 반사경으로서 사용되는 원환면은 반사경 안테나 기술에서는 잘 알려진 장비이다.The torus, which is used as the main reflector in antenna design, is well known in reflector antenna technology.
그러나 잘 알려진 멀티 빔 주사 안테나에서 빔의 주사나 멀티 빔 다이아 그램의 복사는 조사경이나 조사 시스템(부 반사경이 있는 조사경)을 원환면 축을 중심으로 회전시키는 방법으로 이루어졌다. 원환면의 유명한 축 대칭 특성을 이용하였지만 이에 있어 조사경에 의해 원환면의 일부만이 조명되었고 이러한 시스템의표면의 이용효율은 높지 않았다.However, in the well-known multi-beam scanning antennas, beam scanning or radiation of multi-beam diagrams is accomplished by rotating the irradiation mirror or irradiation system (irradiation mirror with sub-reflectors) about the torus axis. The famous symmetrical symmetry of the torus was used, but only a part of the torus was illuminated by the irradiation mirror, and the surface utilization of such a system was not high.
상기와 같은 종래의 단점을 해결하기 위한 본 발명은 쌍 반사경 멀티 빔 주사 안테나를 사용함으로써 반사경이 하나인 안테나를 사용할 경우보다 더욱 높은 특성을 보장할 수 있도록 한 반사경 안테나를 제공함을 그 목적으로 한다.An object of the present invention to solve the above disadvantages is to provide a reflector antenna that can ensure a higher characteristic than when using an antenna having one reflector by using a twin reflector multi-beam scanning antenna.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 쌍촛점 또는 복수 초점 시스템의 주 반사경으로서 원환면 반사경을 사용할 것을 권장한다.In order to achieve the above object, the present invention recommends using an annular reflector as the main reflector of a bifocal or multifocal system.
이렇게 함으로써 높은 표면이용효율을 유지하면서 회전 포물면을 주 반사경으로 사용하는 복수 초점 시스템의 주사 대역을 확대할 수 있다.By doing so, it is possible to expand the scanning band of the multi focus system using the rotating parabolic plane as the main reflector while maintaining high surface utilization efficiency.
이에 있어 부 반사경의 형태는 최저치의 상과 진폭의 어긋남, 즉 주 반사경의 구경의 진폭 및 상의 분포와 조사경의 위치가 2개 이상일 때의 송수신에 필요한 표면이용효율 최대치 간의 최소차라는 조건에서 정한다.In this case, the shape of the sub-reflector is determined under the condition that the minimum difference between the phase and amplitude of the minimum value, that is, the minimum difference between the amplitude and phase distribution of the aperture diameter of the main reflector and the maximum surface use efficiency required for transmission and reception when two or more positions of the irradiation mirrors exist.
주 반사경의 모점(母點)=F(z)는 다양한 방법으로 선택될 수 있다.Parent point of the main reflector = F (z) can be selected in various ways.
예를 들어 안테나 입력과 출력에서의 특정 빔 전면의 대응 함수의 송수신 요구에 의해 정해질 수 있는데, 이 함수는 특히 구경의 진폭 배분과 그에 따른 안테나의 측면 방사를 결정짓는다.For example, it can be determined by the request for transmission and reception of a corresponding function in front of a specific beam at the antenna input and output, which in particular determines the amplitude distribution of the aperture and hence the side emission of the antenna.
지향성에 있어 바늘 모양의 다이아그램이 나올 경우 구경의 동위상 전면을 형성해야 한다. 주 반사경의 형태가 주어졌을 때 이 경우의 부 반사경의 형태는 잘 알려진 방법으로 결정될 수 있다.In the case of a directional diagram, a needle-shaped diagram should form the in-phase front of the aperture. Given the shape of the primary reflector, the shape of the secondary reflector in this case can be determined in a well known manner.
지향성 부채꼴 모양으로 주사의 수직면, 수평면에서의 전면은 부동위상이며,부 반사경의 형태는 미적분 방정식에서 찾을 수 있다.In the directional fan shape, the vertical plane of the scan and the front plane in the horizontal plane are floating phase, and the shape of the secondary reflector can be found in the calculus equation.
주어진 측면 조사 수준을 달성하면서 주 반사경의 모점을 바꾸어 수직면에서의 진폭 분포를 변화시킬 수 있다.Achieving a given level of lateral irradiation can change the distribution of amplitudes in the vertical plane by changing the principal point of the main reflector.
부채꼴 모양의 지향성 다이아그램이 나올 경우 이렇게 하기 위해 잘 알려진 반복 과정을 이용할 수 있다.If you have a fan-shaped directional diagram, you can use a well-known iteration process to do this.
다른 구상을 통해서 주 반사경의 모점을 선택할 수 있다.Another concept allows us to select the principal point of the main reflector.
예를 들어 주 주사의 수직면, 수평면에서 안테나의 주사 특성을 고려함으로써 선택할 수 있다. 이를 위해서는 대응함수가 무색광행차의 조건, 즉 사인 아베(sine abbe)를 만족시키거나 주 반사경의 모점이 이 면에서의 복수 초점 시스템 형성 조건에 근거하여 선택되어야 한다. 이러한 해법들을 이용하여 주 반사경 모점의 해당 형태를 결정할 수 있도록 한다.For example, it can be selected by considering the scanning characteristics of the antenna in the vertical plane and the horizontal plane of the main scan. To do this, the corresponding function must be selected based on the conditions of the colorless light carriage, that is, the sine abbe, or the principal point of the main reflector on the basis of the conditions for forming a multifocal system in this plane. These solutions can be used to determine the shape of the main reflector's peak.
도 1은 본 발명의 주 반사경과 테두리가 곡선인 반사경 안테나의 사시도.1 is a perspective view of a reflector antenna having a curved main reflector and an edge of the present invention;
도 2는 본 발명의 토르 표면과 한 면의 교차에 의해 주 반사경의 테두리가 편편하게 구성된 상태를 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a state in which the edge of the main reflector is flatly configured by the intersection of the tor surface and one surface of the present invention.
도 3은 도 2에 도시한 안테나의 실시예에서의 ZX 표면을 도시한 개략도.3 is a schematic diagram illustrating a ZX surface in the embodiment of the antenna shown in FIG. 2;
도 4는 도 2에 도시한 안테나의 실시예에서의 XY 표면을 도시한 개략도.4 is a schematic diagram showing an XY surface in the embodiment of the antenna shown in FIG.
도 5는 본 발명의 실시예에서의 표면이용효율의 스캐닝 각에 대한 의존 상태를 나타낸 그래프.5 is a graph showing a state of dependence on the scanning angle of the surface utilization efficiency in the embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 상의 어긋나는 것을 보상하기 위한 렌즈를 부착한 반사경 안테나의 구성을 나타낸 사시도.Figure 6 is a perspective view showing the configuration of a reflector antenna with a lens for compensating for image deviation according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 2개의 부 반사경을 부착한 반사경 안테나의 구성을 나타낸 개략도.7 is a schematic diagram showing the configuration of a reflector antenna with two secondary reflectors according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 3개의 부 반사경을 부착한 반사경 안테나의 구성을 나타낸 개략도.8 is a schematic diagram showing the configuration of a reflector antenna with three sub-reflectors according to another embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 4의 부 반사경을 부착한 반사경 안테나의 구성을 나타낸 개략도.9 is a schematic diagram showing the configuration of a reflector antenna with a secondary reflector of 4 according to another embodiment of the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 주 반사경 30 : 조사장치10: main reflector 30: irradiation apparatus
20, 202, 204, 206, 208, 210, 212 : 부 반사경20, 202, 204, 206, 208, 210, 212: secondary reflector
32 : 조사판 60 : 렌즈32: irradiation plate 60: lens
이하 본 발명을 실시예에 따라 상세히 기술하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
도 1은 본 발명의 주 반사경과 테두리가 곡선인 반사경 안테나의 구성이고, 도 2는 본 발명의 토르 표면과 한 면의 교차에 의해 주 반사경의 테두리가 편편하게 구성된 상태를 도시한 것이며, 도 3은 도 2에 도시한 안테나의 실시예에서의 ZX 표면을 도시한 것이고, 도 4는 도 2에 도시한 안테나의 실시예에서의 XY 표면을 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 실시예에서의 표면이용효율의 스캐닝 각에 대한 의존 상태를 나타낸 그래프이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 상의 어긋나는 것을 보상하기 위한 렌즈를 부착한 반사경 안테나의 구성을 나타낸 것이며, 도7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 2개의 부 반사경을 부착한 반사경 안테나의 구성을 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 3개의 부 반사경을 부착한 반사경 안테나의 구성을 나타낸 것이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 4의 부 반사경을 부착한 반사경 안테나의 구성을 나타낸 것이다.1 is a configuration of a reflector antenna of which the main reflector and the rim of the present invention are curved, and FIG. 2 shows a state in which the rim of the main reflector is conveniently formed by the intersection of one surface with the tor surface of the present invention, and FIG. 3. 2 shows a ZX surface in the embodiment of the antenna shown in FIG. 2, FIG. 4 shows an XY surface in the embodiment of the antenna shown in FIG. 2, and FIG. 5 shows an embodiment of the present invention. Fig. 6 is a graph showing the state of dependence on the scanning angle of the surface utilization efficiency, Figure 6 shows the configuration of a reflector antenna with a lens for compensating for image deviation according to another embodiment of the present invention, Figure 7 is a view of the present invention According to another embodiment shows a configuration of a reflector antenna with two secondary reflectors, Figure 8 is a configuration of a reflector antenna with three secondary reflectors according to another embodiment of the present invention Will tanaen, Figure 9 illustrates the configuration of a reflector antenna by attaching the sub-reflecting mirror 4 in accordance with another embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 주 반사경과 테두리가 곡선인 반사경 안테나를 나타낸 거으로서,1 shows a reflector antenna having a curved main reflector and an edge of the present invention,
본 발명의 안테나는 원환면의 일부분이 되는 주 반사경(10)과 부 반사경(20) 및 조사장치(30)를 구비하고 있다.The antenna of the present invention includes a main reflector 10, a sub reflector 20, and an irradiation apparatus 30, which are part of an annular surface.
이 장치의 요소인 주 반사경(10)과 부 반사경(20)은 서로 단단히 연결되어 있으며 이에 있어 안테나의 타입에 따라 외관 모양(aspect of space)이 조사장치(scanning antenna)(30)의 조사판(32)을 기계적으로 이동함으로써 실행되거나 또는 조사장치(30)의 정지 조사판(32)을 격자모양으로, 예를 들어 혼 모양(horn -type)으로 만듬으로써 실행된다.The main reflector 10 and the sub reflector 20, which are elements of the device, are firmly connected to each other, and according to the type of the antenna, an aspect of space depends on the irradiation plate of the scanning antenna 30. This may be done by mechanically moving 32 or by making the stationary irradiating plate 32 of the irradiating device 30 into a grid, for example a horn-type.
조사장치(30)의 구조는 본 출원서에서 검토되지 않고 있는데 그 이유는 이것이 발명품의 본질과는 관계가 없기 때문이다.The structure of the irradiation apparatus 30 is not examined in this application because it is not related to the nature of the invention.
부 반사경(20)의 형태는 공식 (z)= (x, y)에 의해 정해지는데,The shape of the secondary reflector 20 is determined by the formula (z) = (x, y),
여기서 (x, y)는 x에 대한 n, y에 대한 m승의 이차다항식으로 다항식의 계수(coefficient)는 조사판(32)의 2점 이상의 위치점에서의 표면이용효율 최대치에 따른 안테나 최적화를 위한 유용한 매개변수가 되고 조사판(32)의 위치 및 축의 방향 역시 최적화 과정의 결과로 찾아진다.Where (x, y) is the quadratic polynomial of n and y for x, and the coefficient of the polynomial is the antenna optimization according to the maximum surface utilization efficiency at two or more positions of the irradiation plate 32. It is a useful parameter for this, and the position of the irradiation plate 32 and the direction of the axis are also found as a result of the optimization process.
단일 부 반사경(20)의 형태를 찾기 위한 다른 방법은 잘 알려진 다차원 최적화 방식을 이용하여 그 표면을 함수의 특정 급수에 두고 유용한 매개변수의 최적의 값을 찾는 방법이다.Another way to find the shape of a single secondary reflector 20 is to use a well-known multidimensional optimization method to place the surface in a particular series of functions and find the optimal value of a useful parameter.
도 3 및 도 4에서는 주 반사경(10)의 테두리가 편평한 안테나의 수직(ZX) 및 수평(YX) 면에서의 실시예를 도시한 것이다.3 and 4 illustrate embodiments in the vertical (ZX) and horizontal (YX) planes of the antenna with the flat edge of the main reflector 10.
주 반사경(10)은 파라볼릭 토르(parabolic tore)의 비축대칭 절단부이고, 이 반사경의 수직 축(34)는 도 3에 점과 대시(dash line)로 나타나 있다.The main reflector 10 is a non-axisymmetric cut of the parabolic tore, the vertical axis 34 of which is shown in FIG. 3 by dots and dashed lines.
주 반사경(10)의 하위 점(102)은 X축 - 포물면 축 상에 있다.The lower point 102 of the main reflector 10 is on the X-axis parabolic axis.
포물면의 초점 범위는 1630mm이고 주 반사경(10)의 높이는 2550mm이며 주 반사경(10)의 넓이는 3530mm이다.The focal range of the parabolic surface is 1630 mm, the height of the main reflector 10 is 2550 mm, and the width of the main reflector 10 is 3530 mm.
주 반사경 구경의 면적은 대략 직경 3000mm인 원의 면적과 같다.The area of the main reflector aperture is equal to the area of a circle approximately 3000 mm in diameter.
XZ 면에서의 부 반사경(20)의 절단면 형태는 주 반사경(10)의 촛점과 일치하는 한 촛점과 주 반사경(10)의 하위 점(102)과 일치하는 또 하나의 촛점이 있는 타원형이다.The cut surface shape of the sub-reflector 20 in the XZ plane is elliptical with one focal point coinciding with the focal point of the main reflector 10 and another focal point coinciding with the lower point 102 of the main reflector 10.
부 반사경(20)의 형태와 초점의 선과 조사판(32)의 축 방향은 10°의 간격을 두고 위치하고 있는 두 빔의 표면이용효율 최대치에 따른 최적화 과정의 결과(형태 - 원환 표면 급수)로 찾아진다.The shape of the secondary reflector 20 and the axial direction of the line of focus and the irradiation plate 32 are found as a result of the optimization process according to the maximum surface utilization efficiency of the two beams positioned at 10 ° intervals (shape-toroidal surface series). Lose.
부 반사경(20)은 도 3에 도시한 것과 같이 볼록-오목 표면을 갖고 있으며 주 반사경(10)에서와 마찬가지로 Z축과 일치하는 축을 가진 타원형 원환면에서 형성된 비축대칭 절단부이다.The secondary reflector 20 is a non-axisymmetric cut formed on an elliptical toroidal surface having a convex-concave surface as shown in FIG. 3 and having an axis coincident with the Z axis as in the primary reflector 10.
조사판(32)은 촛점 곡선(40)(도 4에 별모양으로 표시)에 위치하고 있다.The irradiation plate 32 is located on the focus curve 40 (indicated by a star in FIG. 4).
이동 조사판 안테나가 기능할 때 조사판(32)은 곡선(40) 상에서 이동한다.When the moving irradiation plate antenna functions, the irradiation plate 32 moves on the curve 40.
몇 개의 조사판(32)을 사용할 경우 이들은 XY 면에서 부 반사경(20)의 넓은 각도 범위 안에서 산재하는 빔을 형성하게 된다.When several irradiation plates 32 are used, they form beams scattered within a wide angle range of the sub reflector 20 in the XY plane.
주 반사경(10)과 부 반사경(20)은 ZX 대칭의 공통 면을 갖는데 이에 있어 부 반사경(20)의 면적은 주 반사경(10) 면적의 0,33에 달한다.The primary reflector 10 and the secondary reflector 20 have a common surface of ZX symmetry, where the area of the secondary reflector 20 reaches 0,33 of the area of the primary reflector 10.
조사분포 다이아그램의 폭은 10db 수준에서 55°에 달하고 이에 있어 큰 토르(tore)(주 반사경)의 반경은 6652mm이고 작은 토르(부 반사경)의 반경은 3632mm이며 축 사이의 간격은 794mm이다.The irradiation distribution diagram has a width of 55 ° at 10db, so that the radius of the large tor (primary reflector) is 6652mm, the radius of the small tor (minor reflector) is 3632mm and the gap between the axes is 794mm.
상기 주 반사경(10)의 경계는 편평하며 2557x +z = 17009 면과 회전 포물면 표면의 교차에 의해 형성된다.The boundary of the main reflector 10 is flat and is formed by the intersection of the 2557x + z = 17009 plane and the rotating parabolic surface.
상기 부 반사경(20)의 경계는 주어진 각도범위(이 경우에는 20)에서 다양한 각으로 평면파가 도달할 때 주 반사경(10)에 반사되어 나오는 빔의 차단 조건에서 선택된다.The boundary of the secondary reflector 20 is selected in the blocking condition of the beam reflected by the primary reflector 10 when the plane wave arrives at various angles in a given angular range (20 in this case).
도 5에서는 쌍촛점 안테나의 주사 각도에 대한 표면이용효율의 의존성이 연속 선으로 나타나 있으며 앞서 설명된 안테나의 구현사례가 점선으로 표시되어 있다. 상기 안테나의 상의 범위가 훨씬 크다는 것을 알 수 있다.In FIG. 5, the dependence of the surface utilization efficiency on the scanning angle of the bifocal antenna is indicated by a continuous line, and the implementation example of the antenna described above is indicated by a dotted line. It can be seen that the range of the image of the antenna is much larger.
도 6에서서는 상의 범위를 증가 시키기 위해 추가로 어긋나는 것을 보상하는 렌즈(60)을 구비한 반사경 안테나를 도시한 것이다.6 shows a reflector antenna with a lens 60 that compensates for further deviations to increase the range of the image.
만약 폭 넓게 산재하는 몇 개의 빔을 형성하는 것이 필요하다면 도 7에 도시한 것과 같이 몇 개의 개별적인 부 반사경(202, 204)이 있는, 또는 도 8에 도시한 것과 같이 하나의 요소로 연결된 부 반사경(206, 208, 210)이 있는 안테나를 사용할 수 있을 것이다.If it is necessary to form several widely scattered beams, there are several individual secondary reflectors 202 and 204 as shown in FIG. 7 or secondary reflectors connected by one element as shown in FIG. Antennas with 206, 208, and 210 may be used.
밀접하게 위치하고 있는 몇 개의 빔이 형성될 경우 또는 어떤 각도에서 빔이 끊임없이 주사하고 이때에 주어진 범위로부터 상당한 각만큼 벗어난 추가의 빔이 형성될 경우에는 도 9에 도시한 것과 같이 위에서 설명한 사례에서 처럼 합성된 추가의 부 반사경(212)을 사용해야 하는데 이 반사경의 형태는 잘 알려진 공식에 따라 위상 배열 조건에서 찾을 수 있다.In the case where several closely located beams are formed or at some angle the beam is constantly scanning and additional beams are formed that deviate by a significant angle from a given range at this time, as in the case described above as shown in FIG. Additional secondary reflectors 212 should be used, which can be found in phased array conditions according to well-known formulas.
본 실시예에 의한 요소들은 자재가공 첨단장비를 사용하여 생산될 수 있으며, 주 반사경과 부 반사경의 자재로 알루미늄을 사용할 수 있다.Elements according to the present embodiment can be produced using advanced processing equipment, it is possible to use aluminum as the material of the primary reflector and the secondary reflector.
따라서 본 발명의 반사경 안테나에 의하여서는 회전표면(Rotation surface)의 일부분인 주 반사경과 이동이 가능한 조사판(irradiator)을 최소한 한 개, 또는 고정되어 있는 몇 개의 조사판을 갖고 있고, 적어도 두 개 이상의 방향(direction)을 갖는 빔(beam)의 최대 표면이용효율 요구에 따라 그 표면형태가 결정되는 최소한 하나의 부 반사경을 갖고 있으며 주 반사경이 토르(tore) 표면의 일부분이고 부 반사경은 f(z)=Pmn(x, y)에 의해 결정되도록 한다.Accordingly, the reflector antenna of the present invention has at least one main reflector, which is part of a rotation surface, and at least one movable irradiator, or several fixed fixation plates, and at least two or more. It has at least one secondary reflector whose surface shape is determined according to the maximum surface usability requirements of the beam in the direction, the primary reflector being part of the tor surface, and the secondary reflector is f (z). Let = be determined by Pmn (x, y).
여기서 Pmn(x, y)는 x에 대한 n승, y에 대한 m승의 이차 다항식이며 다항식의 계수와 조사판 축의 방향과 위치가 최적화 매개변수가 되고 f(z)=x는 대칭 표면에서의 부 반사경의 절단 방정식으로 구현하도록 한 것이다.Where Pmn (x, y) is the quadratic polynomial of n powers of x and m powers of y, the coefficients of the polynomials and the direction and position of the plate axis are the optimization parameters, and f (z) = x is the It is to be implemented by the cutting equation of the secondary reflector.
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