KR20100003893U - 폴디드 리플렉트어레이 안테나 - Google Patents

폴디드 리플렉트어레이 안테나 Download PDF

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KR20100003893U KR2020100001653U KR20100001653U KR20100003893U KR 20100003893 U KR20100003893 U KR 20100003893U KR 2020100001653 U KR2020100001653 U KR 2020100001653U KR 20100001653 U KR20100001653 U KR 20100001653U KR 20100003893 U KR20100003893 U KR 20100003893U
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남상욱
전종훈
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재단법인서울대학교산학협력재단
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Abstract

본 고안은 폴디드 리플렉트어레이 안테나에 관한 것이다. 본 고안의 일 태양에 따르면, 폴디드 리플렉트어레이 안테나로서, 제1 면 및 제2 면 상에 각각 적어도 하나의 입력단 및 출력단이 존재하고, 상기 입력단은 상기 제1 면 상에 개구부(opening)의 형태로 형성되는 도파관, 및 상기 개구부의 내부로 적어도 일부가 삽입되어 상기 도파관과 결합되는 피드혼을 포함하는 폴디드 리플렉트어레이 안테나가 제공된다. 이에 따르면, 얇은 두께를 갖는 폴디드 리플렉트어레이 안테나를 용이하게 설계 및 제작할 수 있는 효과가 있으며, 조립 공정의 간편화를 도모할 수 있다.

Description

폴디드 리플렉트어레이 안테나{ANTENNA USING FOLDED REFLECTARRAY}
본 고안은 폴디드 리플렉트어레이 구조를 이용한 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 얇은 두께로 제작하기 용이한 구조를 갖는 비교기(comparator) 기능을 수행하는 도파관, 피드혼(feed horn), 리플렉트어레이(reflectarray), 및 폴라라이징 그리드(polarizing grid) 등을 포함하는 안테나에 관한 것이다.
특정 방향으로 전자기파 신호를 내보내고 물체로부터 반사되는 전자기파 신호를 수신하는 기능을 수행하는 안테나는, 임의의 물체와의 거리 제어 시스템 및 위치 추적 시스템 등에 있어서 전체의 성능을 좌우하는 핵심적인 구성요소이며, 근래에 들어, 이와 같은 시스템에 적용될 수 있는 안테나에 대한 연구가 활발히 이루어져 왔다. 다양한 형태의 위치 추적 시스템은 순차 로빙(sequential lobing)과 동시 로빙(simultaneous lobing) 두 방식을 기반으로 발전되어 왔으며 모노펄스 형식은 동시 로빙 방식의 한 종류이다. 순차 로빙 방식이나 동시 로빙 방식 모두 목표물에서 반사된 전자기파 신호들을 비교하여 전자기파가 반사되어 돌아오는 각도를 결정한다. 이러한 방식은 대부분의 위치 추적 레이다 시스템에 적용되며 모노펄스 형식은 이러한 전자기파 신호들의 비교를 동시에 수행한다. 크기가 작고 측면의 깊이가 얕은 밀리미터 대역의 모노펄스 형태의 안테나는 위치 추적 레이더와 정교한 RF 센서 등 여러 응용 분야에서 사용될 수 있다. 특히, 폴디드 리플렉트어레이(folded reflectarray) 구조를 이용한 안테나의 경우, 일반적인 파라볼릭(parabolic) 안테나와는 달리 평면으로 제작 가능하므로 제작이 용이하다는 점, 안테나 측면의 두께가 얇아 소형 시스템에 적용될 수 있다는 점, 그리고 높은 이득을 얻을 수 있다는 점 등으로 인해 최근 주목을 받고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 폴디드 리플렉트어레이 구조를 이용한 안테나(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 일반적으로, 종래의 폴디드 리플렉트어레이 안테나(100)는, 전자기파의 이동 통로역할을 하는 도파관(110), 전자기파를 송수신하는 안테나인 피드혼(feed horn)(120), 전체 개구면을 동위상으로 맞추어 주고, 입사파의 편파를 90 도 회전시키는 역할을 수행하는 리플렉트어레이(reflectarray)(130), 입사하는 전자기파의 편파를 선택적으로 투과시키는 폴러라이징 그리드(polarizing grid)(140) 등으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 이 안테나가 송신 안테나로 동작할 때에는, 피드혼(120)에서 방사된 전파가 폴러라이징 그리드(140)에서 반사되어 리플렉트어레이(130)에 도달하면 위상이 보정되고, 전파의 편파가 90 도만큼 변화하여 다시 폴러라이징 그리드(140)에 도달한다. 이때, 전파가 90 도 편파되었으므로 폴러라이징 그리드(140)를 통과하게 되며 이로 인하여 송신 안테나로서 동작할 수 있게 된다. 수신 안테나로 동작할 때는 위의 과정이 역으로 진행되며 수신된 신호를 비교기로서 기능하는 도파관(110)이 받아 대상 물체의 위치를 판단한다.
또한, 도 1을 참조하면, 도파관(110)의 좁은 면 상에 피드혼(120)이 연결되어 있고, 상기 도파관(110)의 반대쪽 좁은 면에 입출력 단자(111)가 연결되어 있음을 알 수 있다. 하지만, 이와 같이 피드혼(120) 및/또는 입출력 단자(111)를 연결시키는 조립 공정은 좁은 면 상에서 이루어져야 하는 이유로 인하여 쉽게 수행되기 힘들다는 단점이 있었고, 작업의 난이도가 높은 바 조립 공정의 정밀도가 보다 요구되었다. 따라서, 상기 폴디드 리플렉트어레이 안테나를 각종 시스템에 다량으로 손쉽게 공급하기 위해서, 다양한 구성요소를 포함하고 있는 상기 안테나를 간편하게 조립해서 제공할 수 있는 기술에 대한 필요성이 더욱 커지게 되었다.
한편, 최근 물체간 거리 제어 시스템이나 위치 추적 시스템의 물리적 크기가 보다 소형화되고 있는 추세이므로, 도 1과 같은 폴디드 리플렉트어레이 안테나의 사이즈를 보다 소형화해야 할 필요성이 더욱 증대되고 있는 상황이다.
하지만, 도 1과 같은 종래의 폴디드 리플렉트어레이 안테나(100)의 경우 도파관(110)의 길이만큼 상기 안테나의 사이즈가 증가되므로 소형화를 달성하는데 한계가 존재할 수 밖에 없었다.
따라서, 본 고안의 목적은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 모두 해결하기 위하여, 폴디드 리플렉트어레이 안테나의 도파관의 넓은 면에 피드혼(feed horn)을 연결시키고 반대쪽 넓은 면에 입출력 단자를 연결시킴으로써 폴디드 리플렉트어레이 안테나의 조립 공정이 보다 손쉽게 수행될 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 고안의 다른 목적은, 상기 안테나에 포함된 구성요소인 도파관 및 피드혼이 일체화된 상태로 결합될 수 있도록 함으로써, 안테나 구조의 안정성을 도모하고 보다 간편한 조립 공정을 구현할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 달성하고, 후술하는 본 고안의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 고안의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 고안의 일 태양에 따르면, 폴디드 리플렉트어레이 안테나로서, 제1 면 및 제2 면 상에 각각 적어도 하나의 입력단 및 출력단이 존재하고, 상기 입력단은 상기 제1 면 상에 개구부(opening)의 형태로 형성되는 도파관, 및 상기 개구부의 내부로 적어도 일부가 삽입되어 상기 도파관과 결합되는 피드혼을 포함하는 폴디드 리플렉트어레이 안테나가 제공된다.
본 고안에 따르면, 폴디드 리플렉트어레이 안테나의 도파관의 넓은 면에 피드혼(feed horn)을 연결시키고 반대쪽 넓은 면에 입출력 단자를 연결시키는 구조를 제안함으로써, 얇은 두께의 폴디드 리플렉트어레이 안테나를 용이하게 설계 및 제작할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 고안에 따르면, 폴디드 리플렉트어레이 안테나의 도파관 및 피드혼 등이 일체화된 상태로 조립이 되는 구조를 제안함으로써, 내구성이 뛰어나고 높은 출력을 견딜 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 폴디드 리플렉트어레이 구조를 이용한 안테나(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 폴디드 리플렉트어레이 안테나(200)의 전체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 고안의 일 실시예에 따른 도파관(210)의 입력단(211, 212, 213, 214) 및 출력단(215, 216)의 구조를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 고안의 다른 실시예에 따른 도파관(210)의 전송통로(217)를 도시하는 도면이고, 도 4b는 본 고안의 다른 실시예에 따른 도파관(210)의 전송통로(217)가 비교기로서 동작하는 경우의 동작원리를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 피드혼(220)의 결합부(221)의 구조를 예시적으로 나타내는 도면이다.
후술하는 본 고안에 대한 상세한 설명은, 본 고안이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 고안을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 고안의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 고안의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일 또는 유사한 기능을 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 폴디드 리플렉트어레이 안테나(200)의 전체적인 구성을 나타내는 도면이다. 참고로, 도 2는 폴디드 리플레트어레이 안테나의 중심축에 대한 단면도를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 폴디드 리플렉트어레이 안테나(200)는 도파관(210), 피드혼(feed horn)(220), 리플렉트어레이(reflectarray)(230), 폴러라이징 그리드(polarizing grid)(240) 등으로 구성될 수 있다.
본 고안에 따른 폴디드 리플렉트어레이 안테나(200)에 있어서 도파관(210)은 전자기파를 전송하기 위한 전송통로로서의 기능을 수행하며, 복수의 단자를 통해 수신된 신호들 사이의 크기의 합(sum) 및/또는 차(difference) 등을 구하는 기능을 수행하는 비교기(comparator)로서 구현될 수도 있을 것이다.
도파관(210)은 단면(A) 상에 위치하는 입력단(211, 212, 213, 214)을 통해 피드혼(220)과 연결되어 있으며, 단면(B) 상에 위치하는 출력단(215, 216)을 포함하고 있다. 피드혼(220)은 특정 방향으로 전자기파를 송신하거나 물체로부터 반사되어 돌아온 전자기파를 수신하는 기능을 수행한다. 리플렉트어레이(230)는 전체 개구면을 동위상으로 맞추어 주는 역할을 수행하고 수신된 전자기파의 편파를 특정 각도만큼 회전시키는 기능을 수행하는데, 가령 상기 특정 각도는 90 도일 수 있다. 폴러라이징 그리드(240)는 특정한 각도의 편파만을 선택적으로 투과시키는 기능을 수행한다.
도파관의 구조
이하에서는, 본 고안에 따른 도파관(210)의 구조를 보다 구체적으로 설명한다.
본 고안의 일 실시예에 따른 도파관(210)은, 피드혼(220)으로 전자기파를 송신하거나 피드혼(220)으로부터 수신된 전자기파를 수신하여 처리하는 전송로의 기능을 수행할 수 있다. 도 2를 참조하면, 도파관(210)을 비교기(comparator)로서 구현할 수 있는데, 이와 같은 비교기의 기능을 수행하기 위해 도파관(210)은 입력단(211, 212, 213, 214), 출력단(215, 216), 전송통로(217) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 입력단 및 출력단의 구분은 편의적인 것으로서, 상기 안테나가 송신 모드인지 수신 모드인지에 따라 이러한 구분이 바뀔 수 있음을 밝혀두며, 본 명세서에서는 편의상 피드혼(220)과 접촉하는 부분이 입력단으로 기능하고 반대편의 단자가 출력단으로 기능하는 경우를 상정하여 설명하도록 한다. 이러한 가정은 본 고안의 명세서 전체에 별다른 언급이 없어도 적용된다 할 것이다.
본 고안의 일 실시예에 따르면, 도파관(210)은 입력단으로부터 수신된 전자기파를 전송하여 출력단을 통해 송신하는 기능을 수행하는데, 도파관(210)의 입력단(211, 212, 213, 214) 및 출력단(215, 216)은 도파관(210)의 넓은 면(즉, 단면(A) 및 단면(B)) 상에 각각 형성되는 것이 바람직하다.
도 2 또는 도 3을 참조하면, 상기 도파관(210)은 직육면체 형태를 가질 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형예를 상정할 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 도파관(210)을 상대적으로 밑면이 넓고 높이가 낮은 다각기둥 또는 원기둥의 형태로 형성할 수도 있을 것이며, 가령, 도파관(210)을 밑면의 지름이 80mm이고, 높이가 7.4mm인 원기둥 형태로 형성할 수 있을 것이다.
본 고안의 일 실시예에 따르면, 도파관(210) 내부에 존재하는 전송통로(217)는 입력단(211, 212, 213, 214)과 출력단(215, 216) 사이를 연결하는 전자기파의 이동통로로서의 기능을 수행하는데, 구체적으로 전송통로(217)는 입력단(211, 212, 213, 214)을 통하여 피드혼(220)으로부터 수신한 전자기파를 처리하여 물체의 위치를 판별하는 데에 필요한 다양한 모드의 출력을 생성하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 전송통로(217)는 다양한 형태로 구성될 수 있을 것이며, 이와 같은 다양한 형태를 포괄하는 취지로서 도 2에서는 전송통로(217) 부분에 대해 자세한 도시를 하지 않았다. 참고로, 추후 도 4 등을 참조로 전송통로(217)의 구체적인 구성예에 대해 설명할 것이다.
또한, 도파관(210)의 출력단(215, 216)은 전송통로(217)의 구조에 의하여 생성된 다양한 모드의 출력을 내보내는 기능을 수행하는데, 출력단(215, 216)은 소정의 신호 처리 장치(미도시됨)에 연결되어 상기 다양한 모드의 출력을 상기 신호 처리 장치로 내보내는 기능을 수행할 수 있을 것이다. 여기에서, 전송통로(217)에 의하여 생성되는 상기 다양한 모드의 출력이 대한 상세한 설명은 도 4를 참조로 후술하기로 한다.
도 3a 및 도 3b는 본 고안의 일 실시예에 따른 도파관(210)의 입력단(211, 212, 213, 214) 및 출력단(215, 216)의 구조를 상세하게 나타내는 도면이다. 참고로, 도 3a는 도 2의 도파관(210)을 단면(A)으로 절단하여 관찰한 단면도로서 도파관(210)의 입력단(211, 212, 213, 214)의 형태의 예시를 보여주고 있으며, 도 3b는 도 2의 도파관(210)을 단면(B)으로 절단하여 관찰한 단면도로서 도파관(210)의 출력단(215, 216)의 형태의 예시를 보여주고 있다.
도 3a를 참조하면, 도파관(210)의 입력단(211, 212, 213, 214)은 도파관(210)을 이루고 있는 면 중에서 면적이 넓은 일면 상에 위치할 수 있으며, 상기 각각의 입력단은 가령 직사각형의 형태로 단면(A) 상에 형성되어 있음을 알 수 있다. 여기서, 각각의 입력단의 개수 및/또는 형태는 다양하게 변형될 수 있음은 물론이라 할 것이다.
다음으로, 도 3b를 참조하면, 도파관(210)의 출력단(215, 216)은 입력단(211, 212, 213, 214)과 마찬가지로 도파관(210)을 이루고 있는 면 중에서 면적이 넓은 일면 상에 위치할 수 있으며, 상기 각각의 출력단은 가령 직사각형의 형태로 단면(B) 상에 형성되어 있음을 알 수 있다. 여기서, 각각의 출력단의 개수 및/또는 형태도 다양하게 변형될 수 있음은 물론이라 할 것이다. 참고로, 추후 도 4를 참조로 하여 출력단의 개수가 3 개인 경우의 예에 대해서도 설명할 예정이다.
한편, 상기 입력단 및 출력단이 각각 위치하는 단면(A) 및 단면(B)는 도파관의 가장 넓은 면인 것이 바람직할 것이다. 이는, 가장 넓은 면에 입력단 및 출력단을 위치시키는 것이 가장 조립 공정을 간편하게 수행할 수 있기 때문이다.
한편, 도파관(210)의 전송통로(217)는 입력단(211, 212, 213, 214)과 출력단(215, 216)사이를 연결하는 전자기파의 전송을 위한 다양한 통로를 포함하고 있으며, 대상 물체의 위치를 판별하기 위하여 복수개의 입력단(211, 212, 213, 214)으로부터 들어오는 전자기파의 이동경로를 제어함으로써 발생하는 소정의 위상차를 이용하여 다양한 모드의 출력을 생성하는 기능을 수행한다. 본 고안의 일 실시예에 따르면, 출력단을 통해 출력되는 신호는 입력단을 통해 수신된 전자기파의 합(sum) 또는 전자기파의 차(difference)일 수 있다.
도 4a는 본 고안의 다른 실시예에 따른 도파관(210)의 전송통로(217)를 도시하는 도면으로서, 피드혼(220)으로부터 4 포트의 입력을 받아 이를 합 포트(sum port), 수평차 포트(azimuth difference port), 수직차 포트(elevation difference port)와 같은 3 포트의 출력으로 변환하는 기능을 수행하는 비교기의 구조를 예시적으로 나타내는 도면이고, 도 4b는 본 고안의 다른 실시예에 따른 도파관(210)의 전송통로(217)가 상기 비교기로서 동작하는 경우의 동작원리를 나타내는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 상기 비교기는 4 개의 입력단(port 1, port 2, port 3, port 4)를 이용하여 합(sum), 수평차(azimuth difference), 수직차(elevation difference) 모드에 해당하는 3개의 출력(각각, port 6, port 5, port 8)을 생성하는 기능을 수행할 수 있다. 이와 같은 출력 모드가 어떻게 생성되는지에 대해서는 도 4b를 참조로 이하에서 설명된다.
도 4b를 참조하면, 구체적으로, port 6에서는 port 1 내지 port 4의 입력 전자기파가 모두 동일한 위상을 갖기 때문에 상기 port 6을 통해 합(sum) 모드의 출력이 생성될 수 있다. 그리고, port 5에서는 port 1 및 port 2의 입력 전자기파의 위상이 동일하고, port 3 및 port 4의 입력 전자기파의 위상이 동일하며, port 1 과 port 3의 위상차가 180 도이기 때문에 상기 port 5를 통해 수평차(azimuth difference) 모드의 출력이 생성될 수 있다. 또한, port 8에서는 port 1 및 port 3의 입력 전자기파의 위상이 동일하고, port 2 및 port 4의 입력 전자기파의 위상이 동일하며, port 1 과 port 2의 위상차가 180 도이기 때문에 상기 port 8을 통해 수직차(elevation difference) 모드의 출력이 생성될 수 있다.
상기 비교기를 설계하는 기술로서, H. Lee 외 2인이 저술하고, MINT-MIS2007/TSMMW2007/MilliLab Workshop, Seoul, Korea, pp. 115-118, Feb. 2007. 에 소개된 논문인 "94GHz waveguide monopulse comparator using circular cavity hybrid"를 예로 들 수 있다. 상기 논문에는 4 개의 입력단으로부터 신호를 수신하여 상기와 같이 합, 수평차, 수직차 모드에 해당하는 3개의 출력을 송신하는 비교기의 구체적인 동작에 대하여 기재되어 있다(상기 논문의 내용은 그 전체가 본 명세서에 병합되어 있는 것으로 고려되어야 한다).
또한, 상기 비교기를 설계하는 기술로서, M. Kishihara가 저술하고, 1999 Asia Pacific Microwave Conference Proc., vol. 2, pp. 500-503, Nov. 1999.에 소개된 논문인 "Analysis and Desing of Radial Waveguide E-plane Hybrids"를 예로 들 수 있다. 상기 논문에는 cylindrical cavity hybrid를 이용하여 비교기를 설계하는 예시적인 방법에 대하여 기재되어 있다(상기 논문의 내용은 그 전체가 본 명세서에 병합되어 있는 것으로 고려되어야 한다).
위와 같이, 도파관(210)을 이루고 있는 면 중에서 면적이 가장 넓은 면 각각에 입력단(211, 212, 213, 214)과 출력단(215, 216)을 위치시킴으로써, 얇은 두께의 안테나(200)를 구현할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다. 여기서, 반드시 면적이 가장 넓은 면에 상기 입력단 및/또는 출력단을 위치시킬 필요는 없고, 면적이 가장 좁은 면을 제외한 면들에 상기 입력단 및/또는 출력단을 위치시키더라도 본 고안의 목적을 달성할 수 있을 것이다. 이와 같은 사상은 본 고안의 명세서 전체에 걸쳐 특별한 언급이 없더라도 적용됨을 밝혀둔다.
피드혼(220)의 구조
이하에서는, 본 고안의 일 실시예에 따른 피드혼(220)의 구조를 이하에서 상세히 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 피드혼(220)은 결합부(221) 및 혼(horn)부(222)로 구성될 수 있다. 상기 결합부(221)의 일단은 도파관(210)의 입력단(211, 212, 213, 214)과 연결되는 부분이고, 상기 결합부(221)의 다른 일단은 혼부(222)에 연결되는 부분이다. 상기 혼부(222)는 피드혼(220)의 일단을 나팔 모양으로 형성한 것으로서 외부와의 전자기파 송수신이 용이하도록 하는 기능을 수행한다.
도 2를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 피드혼(220)의 결합부(221)는 도파관(210)의 일면에 형성된 개구부(opening)에 전부 또는 일부 삽입될 수 있으며, 이 때 삽입되는 결합부(221)의 측면 깊이는 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있을 것이다.
또한, 본 고안의 일 실시예에 따르면, 도 2에서와 같이 도파관(210)에 삽입되지 못한 결합부(221)의 일부분과 혼부(222)가 외측부재(223)에 둘러싸인 형태로 피드혼(220)이 형성될 수 있으며, 상기 외측부재(223)의 외곽을 도파관(210)의 넓은 면(가령, 단면(A))의 외곽의 모양 및 크기와 동일 또는 유사하게 형성함으로써, 결합부(221)가 도파관(210)에 결합될 때, 도파관(210)과 피드혼(220)을 포함하고 있는 외측부재(223)가 정확히 밀착되어 결합됨으로써, 도파관(210)과 피드혼(220)을 포함하고 있는 외측부재(223)가 일체화되도록 안테나(200)를 구현할 수 있게 된다. 이와 같은 일체화된 구성에 의하면, 상기 안테나(200)의 조립 공정이 보다 간편해 질 것이며, 이로 인해 상기 안테나(200)를 보다 수월하게 제조, 공급할 수 있게 될 것이다.
한편, 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 피드혼(220)의 결합부(221)의 구조를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 도파관(210)의 복수 개의 입력단(211, 212, 213, 214)과 연결되는 피드혼(220)의 결합부(221)는 상기 복수 개의 입력단(211, 212, 213, 214)의 개수에 맞추어 상기 결합부(221)의 공간을 분할할 수 있도록 소정의 분기점(224)을 포함할 수 있다.
본 고안의 바람직한 일 실시예에 따르면, 피드혼(220)의 결합부(221)는 앞에서 언급한 비교기로서 구현된 도파관(210)의 입력단(211, 212, 213, 214)과 연결될 수 있으며, 상기 비교기의 합, 수평차, 수직차 모드를 지원하기 위하여 피드혼(220)은 상기 분기점(224)을 통해 다중 모드로 동작할 수 있다.
상기 다중 모드 피드혼을 설계하는 기술로서, P. W. Hannan이 저술하고 IRE Transactions on Antenna and Propagation, pp. 444-461, Sep. 1961.에 소개된 논문인 "Optimum feeds for all three modes of a monopulse radar Ⅰ, Ⅱ: Theory and practice,"를 예로 들 수 있다. 상기 논문에는 비교적 간단한 구조를 가지면서도 높은 주파수 대역의 전자기파, 즉, 짧은 파장의 전자기파에 적합한 다중 모드 피드혼을 설계하는 방법에 대하여 기재되어 있다(상기 논문의 내용은 그 전체가 본 명세서에 병합되어 있는 것으로 고려되어야 한다).
이상에서 본 고안이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 고안의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 고안이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 고안의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 고안의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
210: 도파관
211, 212, 213, 214: 입력단
215, 216: 출력단
217: 전송통로
220: 피드혼
221: 결합부
222: 혼부
223: 외측부재
224: 분기점
230: 리플렉트어레이
240: 폴러라이징 그리드

Claims (2)

  1. 폴디드 리플렉트어레이 안테나로서,
    제1 면 및 제2 면 상에 각각 적어도 하나의 입력단 및 출력단이 존재하고, 상기 입력단은 상기 제1 면 상에 개구부(opening)의 형태로 형성되는 도파관, 및
    상기 개구부의 내부로 적어도 일부가 삽입되어 상기 도파관과 결합되는 피드혼
    을 포함하는 폴디드 리플렉트어레이 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피드혼은 상기 개구부의 내부로 적어도 일부가 삽입되는 결합부 및 상기 결합부와 일체로 연결된 나팔형의 혼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴디드 리플렉트어레이 안테나.
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