WO2014209076A1 - 확장가능한 도파관 안테나 - Google Patents

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WO2014209076A1
WO2014209076A1 PCT/KR2014/005773 KR2014005773W WO2014209076A1 WO 2014209076 A1 WO2014209076 A1 WO 2014209076A1 KR 2014005773 W KR2014005773 W KR 2014005773W WO 2014209076 A1 WO2014209076 A1 WO 2014209076A1
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waveguide
antenna
connector
waveguide connector
flat
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PCT/KR2014/005773
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Inventor
정경환
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주식회사 마이크로페이스
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/064—Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0087—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing antenna arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/02—Waveguide horns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas

Definitions

  • the present invention provides an antenna radiator comprising an antenna radiating element including a horn or a slot;
  • An internal waveguide feeder section consisting of a combination of a T waveguide junction and a waveguide bend; and a planar waveguide antenna including a feed port, wherein the two planar waveguide antennas are identical in the same direction.
  • Half outer waveguide characterized in that the outer waveguide is formed in the outer side and the outer side of the contact between the outer side and the side is used as a feeder network when the space between the sides are formed;
  • At least one T-waveguide connector comprising at least one T-waveguide junction comprising a common conduit and two sub-pipes, connecting an external waveguide and the inner waveguide feeder network; It relates to a flat waveguide antenna further comprises a; feeder waveguide connector including a feed port.
  • a waveguide antenna refers to an antenna in which a waveguide is used in a feed grid.
  • it was mainly used in fields such as satellite communication and military radar because of its difficulty in mass production as a special use, but recently, it is widely used as a home antenna and a satellite antenna for a vehicle due to the plating method applied to plastics.
  • Waveguides are rectangular (spherical waveguides), circular and elliptic long tubes with empty interiors. Through the internal space of the waveguide, electromagnetic waves can transmit with very small loss of signal. Since the waveguide has the characteristics of a high-pass filter, in the case of a rectangular waveguide, when the length of the long axis is a and the length of the short axis is b in the cross section of the waveguide, radio waves having a wavelength longer than twice the length of the wave wave do not enter the waveguide and are reflected. Therefore, waveguide antennas are mainly used for high frequency antennas rather than low frequency antennas.
  • a waveguide is a hollow tubular structure composed of a conductive metal or plastic with a metal coating, or a conductive material.
  • the waveguide may be circular, elliptical, square, rectangular, or H-shaped or c-shaped in cross section.
  • the waveguide may be formed as a single body like a pipe, and as shown in FIG. 1, when the pipe is divided into two parts, the divided shapes 100 and 101 may form a pipe in such a manner that the top and bottom plates are coupled to each other.
  • the waveguide feeder network is complicatedly formed as shown in FIG. 2, it is easier to form the upper and lower plates by dividing the entire shape into two parts rather than connecting the waveguides formed by the cylinder one by one.
  • the slot radiator 102, the waveguide feeder upper plate 103, and the waveguide feeder lower plate 104 are configured.
  • Antennas that are commonly used in the band of 1 GHz or more are mainly used microstrip antennas, waveguide antennas, and dish antennas.
  • the microstrip antenna is an antenna used to form an antenna radiating element by forming a predetermined pattern on a low dielectric substrate, and to connect each radiating element with a thin microstrip line and use it as a feeding network for transmitting radio waves.
  • the planar waveguide antenna is composed of an antenna element and a feeder network.
  • the element of the antenna plays a role in radiating the radio waves entering the feeder network into the air and forming a polarization.
  • the antenna element includes a horn or a slot.
  • a flat waveguide antenna is an antenna that uses a waveguide as a feeder network.
  • Waveguides feature low loss, high power transfer, and high efficiency compared to microstrip antennas. Disadvantages are that they are bulkier than microstrip antennas and have a complex three-dimensional structure to form a feed network.
  • the flat antenna radiator consists of an array of antenna radiating elements.
  • the antenna radiating element may be a slot antenna, an E-plane horn antenna, an H-plane horn antenna, or a pyramidal horn antenna having a complex structure of two antennas.
  • Flat waveguide antennas are designed to arrange the antenna elements horizontally and vertically at regular intervals and to adjust the phase of the antennas from the feed port of the feeder network to the feed port of the antenna element in the same pattern or at a constant phase within a certain operating frequency. do.
  • the feeder network consists of E-Plane T distributor, E-Plane Bend, H-Plane T distributor, and H-Plane Bend and a combination of these.
  • the feed grid is a part that distributes radio waves without loss from the feed port to the antenna element. According to the feed network design, the loss rate of the antenna is reduced.
  • one feed port 110 is fixedly formed at a predetermined position and connected to the LNB, or used in connection with an amplifier.
  • the feed grid consists of a combination of an H-Plane T waveguide junction and a waveguide bend, an E-Plane T waveguide junction and an E-Plane waveguide bend.
  • a waveguide antenna is manufactured by dividing the entire antenna structure into panels by dividing the waveguide into half. This makes it easy to fabricate the waveguide into one body at a time and allows the design of complex structures.
  • the gain of all antennas theoretically increases by 3dB when the area receiving radio waves is doubled.
  • a conventional planar waveguide antenna in order to obtain an antenna of a larger gain, most of the conventional planar waveguide antennas have been manufactured by producing a larger antenna by redesigning the entire antenna.
  • a waveguide divider In the case of a dish antenna, a waveguide divider has to be used separately to increase the gain by 3 dB using two antennas of the same size, and the side lobe characteristics become worse and the number of parts increases. It is rarely used.
  • it is usually solved by installing a dish antenna having a larger receiving area.
  • the waveguide antenna has a complicated structure of the internal waveguide feeder network, a metal body may be manufactured integrally by machining to make it efficient.
  • the antenna is separated into several layers and manufactured by combining with screws or bolts.
  • the waveguide has a half shape of the waveguide in the upper plate 103 and the lower plate 104, respectively, and the waveguide is formed when the upper and lower plates are combined to serve as an antenna.
  • 2 to 3 are conventional waveguide array antennas in which the antenna radiator is a slot type.
  • the radio wave is distributed to each antenna element of the flat waveguide antenna through the fixed feed port 110. Therefore, once the feed port is located and the arrangement of the antenna elements is determined, the gain of the antenna has a disadvantage that only the designed gain can be obtained.
  • An object of the present invention is to provide an antenna which can obtain antennas of various gains in a detachable manner by using one type of flat waveguide antenna that is fixed in size and manufactured in a set of molds.
  • the planar waveguide antenna in the same direction T-type waveguide connector, final feed port which combines two antennas, provides a waveguide structure in which waveguides are formed in the space between the joined sides when the array is arranged, connects external waveguides and internal waveguides, and synthesizes and redirects radio waves. It provides a waveguide connector for providing a power supply to provide a flat waveguide antenna that can obtain a higher gain by using a plurality of flat waveguide antennas of a certain size combined.
  • the present invention it is possible to provide a product which can form a large gain antenna by connecting a plurality of antennas by using a base model of a predetermined size. It is possible to develop an antenna that can produce a small antenna through the injection molding produced through a small mold, develop a small antenna model, and connect a large number of small antennas to obtain a large gain when needed. It is possible to provide a model that can be applied to various environments by using the antenna of the base model without having to develop a different antenna for each region.
  • FIG. 1 Top isolated perspective view of a conventional waveguide antenna
  • FIG. 7 Detachable perspective view of a detachable rotating polarized waveguide horn antenna according to the present invention
  • FIG. 9 Waveguide conceptual diagram of a T-type waveguide connector according to the present invention
  • FIG. 10 Perspective view of a feeder waveguide connector according to the invention
  • the antenna radiating element consisting of an antenna radiating element including a horn or a slot;
  • Internal waveguide consisting of a combination of H-Plane T waveguide splitter and H-Plane waveguide bend, E-Plane T waveguide junction and E-Plane waveguide bend In the flat waveguide antenna including;
  • the same two planar waveguide antennas are arranged in the same direction, and the space between the side and the side contacted when the outer sides are in contact forms a half outer waveguide, and connects the external waveguide and the inner waveguide feeder network.
  • At least one T-type waveguide connector comprising at least one E-Plane T-distributor or H-Plane T-distributor comprising a common channel and two sub-pipes, a feeder waveguide connector with a feed port, and the half external waveguide Characterized in that it further comprises an external feeder network consisting of.
  • a central T-type waveguide connector inserting portion positioned at a center of the flat waveguide antenna, a side T-type waveguide connector inserting portion connected to the central T-type waveguide connector inserting portion and a waveguide and positioned at a side of the flat waveguide antenna;
  • a corner T-type waveguide connector inserting portion located at two or more portions of four corners, wherein the T-type waveguide connector may be inserted into each of the inserting portions.
  • the central T-type waveguide connector inserting portion is located at the center with respect to the horizontal and vertical directions, which are parallel to the arrangement direction of the antenna element of the flat waveguide antenna.
  • the common pipe of the E-Plane T distributor or the H-Plane T distributor of the T-type waveguide connector inserted into the central T-type waveguide connector insert may be inserted to face the side T-type waveguide connector insert.
  • the side T-type waveguide connector insert may be further equipped with a feeder waveguide connector having a feed port.
  • An antenna radiator constituting an antenna element including a horn or a slot; Internal grade consisting of a combination of H-Plane T waveguide splitter and H-Plane waveguide bend, E-Plane waveguide junction and E-Plane waveguide bend Consists of a feeder network forming a view; an external waveguide is formed in the space between the side and the side contacted when the same two antennas in contact with the outer side in the same direction, the central T-shaped waveguide inserted into the center of the antenna A connector inserting portion, a side T-shaped waveguide connector inserting portion each formed at a center portion of two long-axis side surfaces among the contact sides, and a corner T-type waveguide connector inserting portion at two or more portions of four corners, respectively; In a flat waveguide antenna,
  • N is any integer greater than or equal to 1
  • the T waveguide connector insert portion of the side where the T waveguide connector insert portion is disposed A feed waveguide connector including a feed port may be mounted on a T waveguide connector insert at a side without a side T waveguide connector insert.
  • the T-type waveguide connector of the planar waveguide antenna is composed of N sets, the first set is directly connected to the feed port of the waveguide connector for power supply, and the N-th set are all inserted into the central T-type waveguide connector receiver; In the T-type waveguide connector of the set where N is 2 or more, the common lines of the T-type waveguide connector of the N-th set are respectively connected to the sub-pipes of the T-type waveguide connectors of the N-th set.
  • Fig. 4 is an example in which the present invention is applied to a single antenna according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 is a side view of a single antenna according to the present invention in which several panels overlap, forming waveguides and half outer waveguides 21, 22 formed on the side.
  • the antenna of Fig. 4 as a dual rotary polarization antenna, a horn 12 and five waveguide panels 13, 14, 15, 16, and 17, a T-type waveguide connector 18, and a waveguide for power supply to form a waveguide feeder network.
  • the connector lamp 19 is separated into nine parts.
  • the waveguide panels 13 and 14 of Fig. 4 overlap to form half waveguides 21 on the outside of the antenna.
  • Waveguide panels 16 and 17 of FIG. 4 overlap to form half waveguide 22.
  • FIG. 5 shows two waveguides formed by joining two antennas according to the present invention to overlap the waveguides formed on the outer surface of the antenna to form waveguides 210 and 240.
  • the T-type waveguide connector and the feeder waveguide connector are omitted for convenience.
  • FIG. 6 is a bottom perspective view of a single antenna to which the present invention is applied.
  • T-shaped waveguide connectors have insertion portions 24, 25, 26, and 27 formed at four corners of the antenna, and T-type waveguide connectors are formed at the side surfaces of the long axis center of the antenna.
  • the T-waveguide connector 18 is inserted in the center of the antenna.
  • the power supply waveguide connector 19 is inserted into and coupled to one axis of the side T-shaped waveguide connector insertion portion of the antenna.
  • FIG. 7 is an exploded view of a single antenna according to the present invention.
  • 320 to 339 are corner T-shaped waveguide connector inserts where the T-shaped waveguide connector 356 or feeder waveguide connector 357 is coupled when two or more antennas are used in combination.
  • Each panel 351, 352, 353, 354, 355 on which the waveguide feeder network of the antenna is formed has a central T-type waveguide connector insert portion formed at a central portion thereof so that the T-waveguide connector 356 penetrates and engages.
  • the T-type waveguide connector 356 synthesizes the radio waves by converting the direction of the radio waves to the waveguide connector or other T-type waveguide connector when the radio wave is synthesized in each panel in which the waveguide network is formed and comes to the T-type waveguide connector insert. It plays a role.
  • Fig. 8 is an exploded perspective view showing the structure of the T-type waveguide connector disassembled.
  • the structure of the T waveguide connector is a structure in which an E-Plane T waveguide distributor or an H-Plane T waveguide distributor is arranged in one or two layers.
  • an E-Plane T-type waveguide distributor is formed in the upper layer and an H-Plane T-type waveguide distributor is formed in the lower layer.
  • the radio waves introduced into the second port 59 and the third port 60 are combined and transmitted to the first port.
  • the radio wave introduced into the second port 56 and the radio wave introduced into the third port 57 are combined and transmitted to the first port 55.
  • T-type waveguide distributor In the case of a single polarized antenna, there may be only one type of T-type waveguide distributor. The direction of the arrow indicates the flow of radio waves transmitted to the antenna waveguide.
  • FIG. 9 is a perspective view representing a space in which radio waves are transmitted in a reverse phase with respect to the shape of the waveguide of the T-type waveguide connector shown in FIG. 8.
  • the upper layer is an E-plane T-type waveguide distributor and the lower layer is an H-plane T-type waveguide distributor.
  • the waveguide distributor of each layer may vary depending on the shape of the waveguide feeder of each layer.
  • the T-type waveguide distributor has three conduits and can transmit radio waves from each conduit to the conduits 62, 65, 63 and 66, but transmits the radio waves incident to the common conduits 61 and 64.
  • the feeder connector has a feed port that can connect a waveguide transmitted from a T-type waveguide connector with a waveguide to coaxial adapter, an LNB, or other waveguide device.
  • the shape of the waveguide connector for power feeding includes a shape in which the T-type waveguide connector is split in half. This is for bonding to the side waveguide connector insert or the corner waveguide connector insert.
  • the waveguide of the waveguide connector for power supply has a structure that penetrates or bends with minimum loss in accordance with the shape of the connected LNB, waveguide to coaxial adapter, or other waveguide device.
  • the waveguide antenna is composed of a radiating element having a horn or a slot, a feeding network, a feeding port, and the like.
  • the waveguides 85,86, and 87 of the waveguide feeding network connecting the respective radiating elements are rapidly fed. Converging in all directions and connected to the antenna center waveguide connector insert.
  • the center waveguide connector inserting portion 71 for inserting the T-type waveguide connector, and the side waveguide connector inserting portions 72 and 73 are symmetrically disposed on the left and right sides.
  • the side waveguide connector insert is disposed symmetrically with respect to the center waveguide connector insert position.
  • the center waveguide connector insert consists of four ports. Two ports connect to the internal waveguide feeder and two ports connect to the side waveguide connector. If a T-shaped waveguide connector is fitted, only one port of the connector in the direction of the two side waveguide connectors is used. 10 is an example of a waveguide antenna having a feeder network consisting of an E-Plane waveguide distributor and waveguide bend.
  • single antenna elements 89 and 90 formed of a diaphragm-type rotating polarization polarizer for generating rotation polarization are connected to waveguides 85 and 86 forming a waveguide feeding network. It is desirable to design such that the phase difference of the radio waves is minimized within the operating frequency range from each antenna element to the center waveguide connector insert. Radio waves incident on the respective antenna elements 89 and 90 merge through the waveguide divider and are connected to the ports 92 and 93 of the T-type waveguide connector insert.
  • the lengths of the waveguides 91 and 92 between the center waveguide connector insert and the side waveguide connector insert of Fig. 10 are designed equally but may be asymmetrical.
  • the lengths of the outer half waveguides 78, 80, 81, 82 between the side waveguide connector inserts 72, 73 and the adjacent corner waveguide connector inserts 74, 75, 76, 77 are equal to each other.
  • the length of the outer half waveguide between each corner waveguide connector insert 74 and 76 and the corner waveguide connector insert 75 and 77 is also the same.
  • 500 means waveguide panels comprising antenna array radiating elements.
  • the waveguide panels form a waveguide feeder network in which two or more panels combine to transmit one polarized wave.
  • the waveguide panels are each composed of internal waveguide feeder nets 540 and 541 that combine the outputs of the antenna radiators and the radiating element, all of which are designed to be connected to the central waveguide connector insert.
  • the center waveguide connector inserting portion 501 is a place where the T-type waveguide connector 560 is inserted.
  • the output port of the internal waveguide feeder network 540 and 541 of the antenna and the second port and the third port of the T waveguide connector are inserted to be coupled, and the first port of the T waveguide connector 560 is a side waveguide connector. It faces the insertion portion 532. If the T-type waveguide connector is inserted so that the first port of the T-type waveguide connector 560 faces the opposite waveguide connector insertion portion 531, the waveguide connector 550 for the power supply is inserted into the lower side waveguide connector insertion portion 531. It must be inserted.
  • the waveguide panels have half waveguides 511, 512, 513, 514, 515 and 516 on the outside so that the waveguides are formed when the antennas are arranged in the same direction and contact with the outside.
  • the side waveguide connector inserting portions 531, 532 and the corner waveguide connector inserting portions 521, 522, 523, and 524 are formed on the side of the antenna, in which a plurality of T-shaped waveguide connectors can be inserted whenever multiple antennas are combined.
  • FIG. 13 is an antenna configuration diagram connected when two antennas are connected to form an antenna having a higher gain.
  • Each of the two antennas transmits the incident radio wave through the radiating element to transmit the output of the internal waveguide feeder network to the center waveguide connector insert, and the first and second T-type waveguide connectors inserted into the center waveguide connector insert.
  • the radio waves introduced into the 2nd port and the 3rd port are summed and redirected to transmit the radio wave to the third T-type waveguide connector.
  • the third T-type waveguide connector receives the output of the first port of the first and second T-type waveguide connector and passes through the waveguide feeder network consisting of outer half waveguides formed by overlapping two antennas toward the feeder waveguide connector. It is connected by a waveguide connector.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram of an antenna in which a plurality of antennas are combined to form a detachable antenna, and four waveguide antennas are combined to increase gain of an antenna. When four antennas are combined, they are antennas in a 2 ⁇ 2 array.
  • the T-type waveguide connector of the flat waveguide antenna of FIG. 14 is composed of three sets, the first set is composed of one T-type waveguide connector 727, and the second set is composed of two T-type waveguide connectors.
  • Each T-waveguide connector is connected to the common conduit of the first set of T-waveguide connectors, and the third set of T-waveguide connectors is composed of four, each located at the center waveguide connector insert of each antenna and each of the T-waveguides
  • the common conduits of the connectors are connected to the sub conduits of the adjacent second set of T-shaped waveguide connectors.
  • the above-described embodiment can be extended and modified to various numbers of antennas as necessary.
  • the antennas illustrated in the various figures may be applied to a rotationally polarized antenna or a linearly polarized antenna.

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명은, 평판형 도파관 혼 안테나에 관한 것으로서, 평판형 안테나가 동일한 방향으로 배열되며, 배열된 안테나가 서로 측면이 접촉할 때 서로 접촉된 측면에 도파관이 형성되어 보다 높은 게인을 얻을 수 있도록 착탈이 가능한 안테나를 제공한다.

Description

확장가능한 도파관 안테나
본 발명은 혼 또는 슬롯이 포함된 안테나 방사 소자로 구성되는 안테나 방사부;
T형 도파관 분배기(T Waveguide Junction) 및 도파관 벤드(Waveguide Bend)의 조합으로 구성되는 내부 도파관 급전망부;및 급전 포트를 포함하는 평판형 도파관 안테나에서, 동일한,상기 평판형 도파관 안테나 2개를 동일한 방향으로 배열하고 외곽 측면끼리 접촉시 접촉된 측면과 측면 사이의 공간이 급전망으로 사용되는 외부 도파관이 형성되는 것을 특징으로 하는 반쪽 외부 도파관; 외부 도파관과 상기 내부 도파관 급전망을 연결시키는, 공통관로와 2개의 부관로로 이루어진 적어도 하나 이상의 T형 도파관 분배기(T Waveguide Junction) 를 포함하는 적어도 하나 이상의 T형 도파관 커넥터; 급전포트가 포함된 급전용 도파관 커넥터;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 도파관 안테나에 관한 것이다.
도파관 안테나는 급전망에 도파관이 사용된 안테나를 일컫는다. 과거 특수 용도로서 대량 양산에 어려움이 많아 위성통신 및 군사용 레이더등의 분야에서 주로 사용되었으나, 플라스틱에 도금을 하는 방식이 적용되면서 최근 가정용 안테나 및 차량용 위성안테나로서 많이 사용되고 있다.
도파관은 내부가 비어있는 사각형(구형 도파관),원형,타원형의 긴 관을 말한다. 도파관의 내부 공간을 통해서 전자기파가 신호의 손실을 매우 작게 가지면서 전달이 가능하다. 도파관은 고역필터의 특성이 있어서 구형도파관의 경우 도파관 단면에서 장축의 길이를 a, 단축의 길이를 b라고 할 때, a의 2배 길이 이상의 파장인 전파는 도파관 내부에 진입하지 못하고 반사되어 버린다. 따라서 도파관 안테나는 저주파용 보다 고주파 안테나용으로 주로 사용된다. 도파관은 전도성이 있는 금속 또는 금속 코팅이된 플라스틱, 또는 전도성이 있는 물질 구성된 속이 빈 관형태의 구조물이다. 도파관은 그 단면이 원형, 타원형, 사각형, 직사각형 또는 H 형 또는 ㄷ 자형 등의 형상이 될 수 있다. 도파관은 파이프처럼 한 몸체로 형성이 될 수도 있고 도1 와 같이 관을 중간부분을 둘로 나눌 때 나뉜 형상들(100,101)이 상판과 하판이 결합되는 방식으로 관로을 형성하게 할 수 있다. 도2 에서 처럼 도파관 급전망이 복잡하게 형성되는 경우에는 통으로 형성된 도파관들을 하나하나 이어가기 보다는 전체형상을 이등분하여 상판과 하판으로 분리하여 형성하는 것이 쉽다. 그림 2 의 경우는 슬롯 방사부(102), 도파관 급전망 상판(103),도파관 급전망 하판(104)로 구성되었다.
1 GHz 대역 이상의 대역에서 주로 많이 사용되는 안테나에는 마이크로스트립 안테나, 도파관 안테나, 접시형 안테나 등이 주로 많이 사용된다. 마이크로스트립 안테나는 저유전체 기판에 일정 패턴을 형성시켜 안테나 방사소자를 만들고, 각 방사 소자들을 얇은 마이크로스트립 라인으로 연결시켜 전파를 전달하는 급전망으로 사용하는 안테나이다.
평판형 도파관 안테나의 구성은 안테나 소자와 급전망로 이루어진다. 안테나의 소자는 급전망부로 인입되는 전파를 공중으로 방사시키고 편파를 형성하는 역할을 한다. 평판형 혼 안테나 또는 평판형 슬롯 안테나의 경우 안테나 소자는 혼, 또는 슬롯을 포함하여 구성된다.
평판형 도파관 안테나는 도파관을 급전망으로 사용하는 안테나이다. 도파관은 마이크로스트립 안테나에 비해 저 손실, 대 전력 전송, 고 효율 등의 특징이 있다. 단점으로는 급전망을 형성시키기 위해서는 마이크로스트립 안테나나에 비해 부피가 크며, 복잡한 3차원 구조의 형태를 가지는 것이다.
평판형 안테나 방사부는 안테나 방사 소자의 배열로 이루어진다. 안테나 방사 소자는 슬롯 안테나, E-Plane형 혼 안테나, H-Plane형 혼 안테나, 두 안테나의 복합구조인 피라미드식 혼 안테나가 사용될 수 있다.
평판형 도파관 안테나는 안테나 소자를 일정간격으로 가로 및 세로로 배열시키고 일정한 패턴으로 급전망의 급전포트에서 안테나 소자의 급전포트까지 동일하게 또는 일정 동작 주파수 내에서 일정한 위상이 조정되도록 급전망을 설계하기도 한다.
급전망은 E-Plane T분배기, E-Plane Bend, H-Plane T분배기, H-Plane Bend로 구성되며 이것들의 조합으로 구성된다. 급전망은 급전포트에서 안테나 소자까지 전파를 손실 없이 분배하는 역할을 하는 부분이다. 급전망부의 설계에 따라서 안테나의 손실률이 줄어든다. 종래의 안테나의 경우 하나의 급전포트(110)가 일정한 위치에 고정되어 형성되어 LNB에 연결되거나, 증폭기와 연결하여 사용된다.
급전망부는 H-Plane T형 도파관 분배기(Waveguide Junction) 및 도파관 벤드(Waveguide Bend), E-Plane T형 도파관 분배기(Waveguide Junction) 및 E-Plane 도파관 벤드(Waveguide Bend)의 조합으로 구성된다.
평판형 도파관 안테나를 제작하기 위해서는 안테나 전체 구조를 도파관을 1/2로 나누는 방식으로 패널들로 분리하여 도파관 안테나를 제작한다. 이렇게 하면 도파관을 한 번에 한 몸체로 제작이 쉽고 복잡한 구조의 설계가 가능하기 때문이다.
일반적으로 모든 안테나의 게인은 전파를 수신하는 면적이 두 배가 되면 이론적으로 3dB 가 증가한다. 종래의 평판형 도파관 안테나의 경우 대부분 더 큰 게인의 안테나를 얻기 위해서는 신규로 전체 안테나를 재설계하여 더 큰 안테나를 제작하여 생산하였다. 접시 안테나의 경우 동일한 사이즈의 안테나를 2개를 사용해서 게인을 3dB를 올리기 위해서는 외부에 따로 도파관 분배기가 사용되어야 하는 번거로움이 있으며,그럴 경우 사이드로브 특성이 나빠지며, 부품 수가 증가하기 때문에 그런 방식으로 사용하는 경우는 거의 없다. 접시 안테나에서 큰 이득을 얻기 위해서는 통상적으로 수신 면적이 더 큰 접시안테나를 설치하여 해결하는 것이 보통이다. 도파관 안테나는 내부 도파관 급전망의 구조가 복잡하여 금속체를 머시닝작업으로 일체형으로 제작해야 효율적으로 만들수 있다. 일반적으로 몇 개의 층으로 안테나를 분리시켜 제작하고 스크류 또는 볼트등으로 결합시켜 안테나를 제작한다. 이 때 도파관은 상층의 판(103)과 하층의 판(104)에 각각 도파관의 절반 형상이 형성되고 상하층의 판이 결합될 때 도파관이 형성되어 안테나의 역할을 하게 된다.
도2 내지 도3은 안테나 방사체가 슬롯타입인 종래의 도파관 배열 안테나이다. 종래의 급전 방식은 고정된 급전포트(110)를 통해 평판형 도파관 안테나의 각 안테나 소자에 전파를 분배하였다. 따라서 일단 급전 포트의 위치가 정해지고 안테나 소자의 배열이 결정되면 안테나의 이득은 설계된 이득까지만 얻을 수 밖에 없는 단점을 지니고 있다.
안테나 급전망에 대한 종래의 기술은 미국 특허 US4952894 및 US6285323 B1등의 특허를 참조할 수 있다.
본 발명의 목적은 크기가 고정되고 한세트의 금형에서 제작되는 한 종류의 평판형 도파관 안테나를 이용하여 다양한 게인의 안테나를 착탈의 방식으로 얻을 수 있는 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명에서는 평판형 도파관 안테나를 동일한 방향으로
Figure PCTKR2014005773-appb-I000001
개의 안테나를 배열하며, 배열시 결합된 측면 사이의 공간에 도파관이 형성되는 도파관 구조를 제공하며, 외부 도파관과 내부 도파관을 연결시켜 주며 전파를 합성하고 방향을 전환하는 T형 도파관 커넥터, 최종 급전포트를 제공하는 급전용 도파관 커넥터를 제공하여 일정 크기의 한모델의 평판형 도파관 안테나를 다수 결합시켜 사용하여 보다 높은 게인을 얻을 수 있는, 평판형 도파관 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명을 통해서 일정 크기의 기본 사이즈 한 안테나 모델을 이용하여, 여러 개를 연결하여 큰 게인의 안테나를 형성할수 있는 제품을 제공할 수 있다. 작은 사이즈의 금형을 통해서 생산되는 사출물을 통해 작은 안테나를 만들고, 하나의 작은 안테나 모델을 개발하여 , 작은 안테나를 다수 연결시켜 필요시에 큰 게인을 얻을 수 있는 안테나를 개발 가능하게 되며, 따라서 나라와 지역마다 다른 안테나를 개발할 필요가 없이 기본 모델의 안테나를 이용하여 다양한 환경에 적용 가능한 모델을 제공할 수 있다.
도1. 도파관의 분리도
도2. 종래의 도파관 안테나의 상측 분리 사시도
도3. 종래의 도파관 안테나의 하측 분리 사시도
도4. 본 발명에 따른 착탈이 가능한 회전편파 도파관 혼 안테나의 측면도
도5. 본 발명에 따른 도파관 안테나 2개가 결합된 착탈이 가능한 회전편파 도파관 혼 안테나의 측면도
도6. 본 발명에 따른 착탈이 가능한 회전편파 도파관 혼 안테나의 하측 사시도
도7. 본 발명에 따른 착탈이 가능한 회전편파 도파관 혼 안테나의 분리 사시도
도8. 본 발명에 따른 T형 도파관 커넥터의 분리사시도
도9. 본 발명에 따른 T형 도파관 커넥터의 도파관 개념도
도10. 본 발명에 따른 급전망 도파관 커넥터의 사시도
도11. 본 발명에 따른 도파관 패널의 상면도
도12. 본 발명에 따른 확장가능한 안테나의 단일 안테나의 개념도
도13. 본 발명에 따른 확장가능한 안테나의 2개 안테나의 결합 개념도
도14. 본 발명에 따른 확장가능한 안테나의 4개 안테나의 결합 개념도
본 발명의 구성은, 혼 또는 슬롯이 포함된 안테나 방사 소자로 구성되는 안테나 방사부; H-Plane T형 도파관 분배기(Waveguide Junction) 및 H-Plane 도파관 벤드(Waveguide Bend), E-Plane T형 도파관 분배기(Waveguide Junction) 및 E-Plane 도파관 벤드(Waveguide Bend)의 조합으로 구성되는 내부 도파관 급전망부;를 포함하는 평판형 도파관 안테나에서,
동일한 상기 평판형 도파관 안테나 2개를 동일한 방향으로 배열하고 외곽 측면끼리 접촉시 접촉된 측면과 측면 사이의 공간이 반쪽 외부 도파관을 형성하는 것을 특징으로 하며, 외부 도파관과 상기 내부 도파관 급전망을 연결시키는, 공통관로와 2개의 부관로로 이루어진 적어도 하나의 E-Plane T분배기 또는 H-Plane T분배기를 포함하는 적어도 하나 이상의 T형 도파관 커넥터, 급전포트가 내재된 급전용 도파관 커넥터, 및 상기 반쪽 외부 도파관으로 구성된 외부 급전망부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 평판형 도파관 안테나의 중심부에 위치하는 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부, 상기 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부와 도파관으로 연결되며 상기 평판형 도파관 안테나의 측면에 위치하는 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부 및, 네 모퉁이 중에서 2군데 이상의 부위에 위치하는 모퉁이 T형 도파관 커넥터 삽입부;를 포함하며, 상기 T형 도파관 커넥터가 상기 각 삽입부에 삽입될 수 있다.
상기 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부는 상기 평판형 도파관 안테나의 안테나 소자의 배열방향과 평행한 방향인 가로 및 세로 방향에 대해 중앙에 위치한다.
상기 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부에 장착되는 상기 T형 도파관 커넥터의 E-Plane T분배기 또는 H-Plane T분배기의 공통관로는 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부를 향하도록 삽입될 수 있다.
상기 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부에는 급전 포트가 있는 급전용 도파관 커넥터가 추가로 장착될 수 있다.
혼 또는 슬롯이 포함된 안테나 소자를 구성되는 안테나 방사부; H-Plane T형 도파관 분배기(Waveguide Junction) 및 H-Plane 도파관 벤드(Waveguide Bend), E-Plane T형 도파관 분배기(Waveguide Junction) 및 E-Plane 도파관 벤드(Waveguide Bend)의 조합으로 구성되는 내부 급전망을 형성하는 급전망부;로 구성되며, 동일한 2개의 안테나를 동일한 방향으로 외곽 측면끼리 접촉시 접촉된 측면과 측면 사이의 공간에 외부 도파관이 형성되며, 상기 안테나의 중심부에 삽입하는 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부, 상기 접촉 측면 중에서 2개의 장축 방향 측면의 가운데 부분에 각각 1개씩 형성되는 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부 및, 네 모퉁이 중에서 2군데 이상의 부위에 각각 모퉁이 T형 도파관 커넥터 삽입부;가 형성된 평판형 도파관 안테나에서,
N이 1이상의 임의의 정수라고 할 때 모두
Figure PCTKR2014005773-appb-I000002
개의 상기 평판형 안테나가 접합하여 구성될 때,
Figure PCTKR2014005773-appb-I000003
의 값이 -1인 경우에는 상기
Figure PCTKR2014005773-appb-I000004
개의 안테나의 전체 외곽 측면중 T형 도파관 커넥터 삽입부가 배치된 측면의 T형 도파관 커넥터 삽입부에, 1 인 경우는 상기
Figure PCTKR2014005773-appb-I000005
개의 안테나의 전체 외곽 측면 중 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부가 없는 측면의 T형 도파관 커넥터 삽입부에 급전포트가 포함된 급전 도파관 커넥터가 장착될 수 있다.
상기
Figure PCTKR2014005773-appb-I000006
개의 평판형 도파관 안테나가 접합하여 구성될 때 구성의 배열이 m×n, 즉 m개의 행과 n개의 열일 때, N이 홀수일 때의 상기
Figure PCTKR2014005773-appb-I000007
개의 평판형 도파관 안테나의 배열은
Figure PCTKR2014005773-appb-I000008
개의 행,
Figure PCTKR2014005773-appb-I000009
개의 열이되며, N이 짝수일 때의 배열은 개의
Figure PCTKR2014005773-appb-I000010
행,
Figure PCTKR2014005773-appb-I000011
개의 열이 된다.
상기 평판형 도파관 안테나의 T형 도파관 커넥터는 N개의 집합으로 구성되며, 1번째 집합은 상기 급전용 도파관 커넥터의 급전포트와 직접 연결되며,N번째 집합은 모두 중앙부 T형 도파관 커넥터 수신부에 삽입되며; N이 2 이상인 집합의 T형 도파관 커넥터에서, N번째 집합의 T형 도파관 커넥터의 공통관로들은 각각 N-1번째 집합의 T형 도파관 커넥터들의 부관로들과 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도4는 본 발명에 따른 일 실시예로서 단일 안테나의 경우 본 발명이 적용된 예이다. 도4는 여러 개의 패널들이 다중으로 겹치며 도파관을 형성하며 측면에 반쪽 외부 도파관(21, 22)이 형성된 본 발명에 따른 단일 안테나의 측면도이다. 도4의 안테나의 경우 듀얼 회전편파 안테나으로서 도파관 급전망을 형성하기 위해 혼(12) 및 5개의 도파관 패널(13,14,15,16,17) 그리고 T형 도파관 커넥터(18), 급전용 도파관 커넥터등(19) 총 9개의 부품으로 분리된다. 도4의 도파관 패널 13,14가 겹쳐서 반쪽 도파관 21을 안테나의 외곽에 형성한다. 도4의 도파관 패널 16과 17이 겹쳐서 반쪽 도파관 22를 형성한다.
도5는 본 발명에 따른 안테나 2개가 접합하여 안테나의 외측면에 형성된 반쪽 도파관들이 겹쳐져 도파관(210, 240)을 형성한다. 이 그림에는 편의상 T형 도파관 커넥터 및 급전용 도파관 커넥터는 생략되었다.
도6은 본 발명이 적용된 단일 안테나의 하측 사시도이다. 안테나의 네 모퉁이에 T형 도파관 커넥터가 삽입부(24,25,26,27)가 형성되어 있으며, 안테나의 장축 중앙부의 측면에도 T형 도파관 커넥터가 삽입부(28)가 형성되어 있다. T형도파관 커넥터(18)가 안테나의 중앙부에 삽입되어 있다. 급전용 도파관 커넥터(19)는 안테나의 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부중 한 축에 삽입되어 결합된다.
도7은 본 발명에 따른 단일 안테나의 분해도이다. 도7에서 320 내지 339는 모퉁이 T형 도파관 커넥터 삽입부이며 안테나가 2개 이상 결합되어 사용될 때 T형 도파관 커넥터(356) 또는 급전용 도파관 커넥터(357)가 결합된는 곳이다. 안테나의 도파관 급전망이 형성되어 있는 각 패널들(351,352,353,354,355)은 중앙 부위에는 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부가 형성되어 T형 도파관 커넥터(356)가 관통하며 결합하도록 되어 있다. T형 도파관 커넥터(356)는 도파관 망이 형성된 각 패널들에서 전파가 합성되어 T형 도파관 커넥터 삽입부로 올 때 전파의 방향을 급전용 도파관 커넥터 또는 다른 T형 도파관 커넥터로 방향을 전환하며 전파를 합성하는 역할을 한다.
도8은 T형 도파관 커넥터를 분해하여 구조를 그린 분해 사시도이다. T형 도파관 커넥터의 구조는 E-Plane T형 도파관 분배기 또는 H-Plane T형 도파관 분배기가 한층 또는 두개의 층으로 배치되는 구조이다. 도8의 T형 도파관 커넥터는 상층은 E-Plane T형 도파관 분배기가 형성되고 하층에는 H-Plane T형 도파관 분배기가 형성되었다. 상층의 도파관 분배기의 경우 제 2포트(59)와 제3포트(60)으로 인입되는 전파가 제1 포트로 합성되어 전달된다. 하층의 도파관 분배기의 경우 제2포트(56)으로 인입되는 전파와 제3포트(57)로 인입되는 전파가 합쳐져 제1포트(55)로 전달되게 된다
단일 편파 안테나의 경우에는 한가지 타입의 T형 도파관 분배기만 있어도 된다. 화살표의 방향은 안테나 도파관으로 전달되는 전파의 흐름을 나타낸다.
도9는 도8에 도시된 T형 도파관 커넥터의 도파관의 형상에 대해, 역상으로, 전파가 전달되는 공간을 표현한 사시도이다. 상층은 E-plane T형 도파관 분배기이며 하층은 H-plane T형 도파관 분배기이다. 각 층의 도파관 분배기는 각 층의 도파관 급전망의 형태에 따라 달라질 수 있다. T형 도파관 분배기는 3개의 관로 가지며 각 관로에서 각 관로로 전파가 전달될 수 있지만 부관로들(62,65,63,66)에 입사된 전파를 공통 관로로 (61,64)로 전달한다.
도10는 급전용 도파관 커넥터의 사시도이다. 급전용 커넥터는 T형 도파관 커넥터에서 전송되는 전파를 도파관-동축변환 어뎁터(waveguide to coaxial adaptor), LNB , 또는 다른 도파관 장치와 연결할 수 있는 급전포트가 있다. 급전용 도파관 커넥터의 형상은 T형 도파관 커넥터를 절반으로 쪼개놓은 형상을 포함한다. 이것은 측면 도파관 커넥터 삽입부 또는 모퉁이 도파관 커넥터 삽입부에 접합되기 위한 것이다. 급전용 도파관 커넥터의 도파관은 접속되는 LNB , 도파관-동축변환 어뎁터(waveguide to coaxial adaptor), 또는 다른 도파관 장치등의 형상에 맞추어 최소의 손실을 지니도록 관통하는 형상이거나 꺽이는 구조를 가진다.
도11은 본 발명에 따른 도파관 패널의 구조를 설명하기 위한 중간층 안테나 패널의 도면이다. 도파관 안테나는 혼 또는 슬롯으로 된 방사소자와 급전망, 급전포트등으로 구성되는데, 본 발명에 따른 도파관 안테나의 경우 각 방사소자들을 연결하는 도파관 급전망의 도파관들(85,86,87)이 급전부 방향으로 수렴하면서 연결되어 안테나 중심부 도파관 커넥터 삽입부에까지 연결되게 된다. 안테나 패널의 중심부에는 T형 도파관 커넥터가 삽입되기 위한 중심부 도파관 커넥터 삽입부(71) 홀이 있으며, 좌 우측에 측면 도파관 커넥터 삽입부(72,73)가 대칭으로 배치된다. 측면 도파관 커넥터 삽입부는 중심부 도파관 커넥터 삽입부 위치에 대해 대칭으로 배치된다. 중앙부 도파관 커넥터 삽입부는 4개의 포트로 구성된다. 2개의 포트는 내부 도파관 급전망으로 연결되는 포트이며 2개의 포트는 측면 도파관 커넥터와 연결되는 포트이다. T형 도파관 커넥터가 장착되면 2개의 측면 도파관 커넥터 방향의 커넥터중 한 개의 포트만 사용된다. 도10은 E-Plane 도파관 분배기 및 도파관 Bend로 이루어진 급전망을 가진 도파관 안테나의 일 예이다.
도10의 도파관 패널에서는 회전편파를 생성시키는 격막방식의 회전편파 편파기로 이루어진 단일 안테나 소자들(89,90)과 도파관 급전망을 이루는 도파관(85,86)으로 연결된다. 각 안테나 소자들로부터 중앙부 도파관 커넥터 삽입부까지의 동작하는 주파수 범위 내에서 전파의 위상차가 최소화 되도록 설계되는 것이 바람직하다. 각 안테나 소자들(89,90)로 입사된 전파는 도파관 분배기를 통해 합쳐지며 T형 도파관 커넥터 삽입부의 포트(92,93)들로 연결된다. 도10의 중앙부 도파관 커넥터 삽입부와 측면 도파관 커넥터 삽입부 사이의 도파관(91,92)의 길이는 동일하게 설계되어 있지만 비대칭으로 설계할 수도 있다. 측면 도파관 커넥터 삽입부(72,73)와 인접한 모퉁이 도파관 커넥터 삽입부(74,75,76,77) 사이의 외부 반쪽 도파관(78,80,81,82)의 길이는 서로 같게 한다. 각 모퉁이 도파관 커넥터 삽입부(74,76)와 모퉁이 도파관 커넥터 삽입부(75,77)사이의 외부 반쪽 도파관의 길이도 동일하게 한다.
도12은 본 발명에 따른 안테나 구조의 개념도이다. 500은 안테나 배열된 방사소자들을 포함한 도파관 패널들을 의미한다. 상기 도파관 패널들은 2개이상의 패널이 합쳐 한 개의 편파를 전달하는 도파관 급전망을 형성한다. 상기 도파관 패널들은 각각 안테나 방사소자들과 방사소자의 출력을 합해주는 내부 도파관 급전망(540,541)으로 구성되며 도파관 급전망은 모두 중앙부 도파관 커넥터 삽입부와 연결되도록 설계된다. 중앙부 도파관 커넥터 삽입부(501)은 T형 도파관 커넥터(560)이 삽입되는 장소이다. 단일 안테나인 경우 안테나의 상기 내부 도파관 급전망(540,541)의 출력포트와 T형 도파관 커넥터의 제2 포트와 제3포트가 결합되도록 삽입하며 T형 도파관 커넥터(560)의 제1포트는 측면 도파관 커넥터 삽입부(532)를 향하게 된다. 만일 T형 도파관 커넥터(560)의 제 1포트를 반대쪽 도파관 커넥터 삽입부(531)로 향하도록 T형 도파관 커넥터를 삽입하게 되면 급전용 도파관 커넥터(550)은 하측 측면 도파관 커넥터 삽입부(531)에 삽입되어야 한다. 상기 도파관 패널들은 외부에 동일한 방향으로 안테나가 배열되고 접촉하게 되면 도파관이 형성될 수 있도록 외부에 반쪽 도파관(511,512,513,514,515,516)을 각각 가지고 있다. 또한 여러 개의 안테나가 결합될 때마다 추가로 필요한 T형 도파관 커넥터가 삽입될 수 있는 측면 도파관 커넥터 삽입부(531,532), 모퉁이 도파관 커넥터 삽입부(521,522,523,524) 구조가 안테나의 측면에 형성된다.
도13은 안테나가 2개가 연결되어 게인이 더 높은 안테나를 구성할 때 연결되는 안테나 구성도이다. 2개의 각각의 안테나는 입사되는 전파를 방사소자를 거쳐 내부 도파관 급전망의 출력을 중앙부 도파관 커넥터 삽입부로 전파를 전달하고 중앙부 도파관 커넥터 삽입부에 삽입된 제1, 제2의 T형 도파관 커넥터의 제 2 포트와 제 3포트로 인입된 전파를 합하고 방향전환하여 제 3의 T형 도파관 커넥터로 전파를 전송한다. 제3의 T형 도파관 커넥터는 제 1,제2의 T형 도파관 커넥터의 제 1포트의 출력을 받아 급전망 도파관 커넥터 방향으로 두 안테나가 겹치면서 형성된 외부 반쪽 도파관들로 구성된 도파관 급전망을 지나 급전용 도파관 커넥터로 접속된다.
도14는 복수의 안테나가 결합하여 착탈이 가능한 안테나를 만드는 일 예로서, 4개의 도파관 안테나가 합쳐져 안테나의 게인을 높이도록 설계되는 안테나의 개념도이다. 4개의 안테나가 결합될 때에는 2 ×2의 배열로 된 안테나가 된다. 도14의 평판형 도파관 안테나의 T형 도파관 커넥터는 3개의 집합으로 구성되며, 1번째 집합은 한 개의 T형 도파관 커넥터(727)로 이루어지며 2번째 집합은 2개의 T형 도파관 커넥터로 이루어지며,각각의 T형 도파관 커넥터는 1번째 집합의 T형 도파관 커넥터의 공통관로와 연결되며, 3번째 집합의 T형 도파관 커넥터들은 4개로 구성되며 각각 안테나의 중앙부 도파관 커넥터 삽입부에 위치하고 각각의 T형 도파관 커넥터들의 공통관로들은 인접한 2번째 집합의 T형 도파관 커넥터의 부관로들에 연결된다.
상술한 실시예는 필요에 따라 다양한 수의 안테나로 확장가능하며 변형이 가능하다. 여러 도면에서 예시된 안테나는 회전편파 안테나이나 선형편파 안테나에서도 적용될 수 있음은 자명한 것이다.

Claims (7)

  1. 혼 또는 슬롯이 포함된 안테나 방사 소자로 구성되는 안테나 방사부;
    T형 도파관 분배기(T Waveguide Junction) 및 도파관 벤드(Waveguide Bend)의 조합으로 구성되는 내부 도파관 급전망부;및 급전 포트를 포함하는 평판형 도파관 안테나에서,
    동일한,상기 평판형 도파관 안테나 2개를 동일한 방향으로 배열하고 외곽 측면끼리 접촉시 접촉된 측면과 측면 사이의 공간이 급전망으로 사용되는 외부 도파관이 형성되는 것을 특징으로 하는 반쪽 외부 도파관;
    외부 도파관과 상기 내부 도파관 급전망을 연결시키는, 공통관로와 2개의 부관로로 이루어진 적어도 하나 이상의 T형 도파관 분배기(T Waveguide Junction) 를 포함하는 적어도 하나 이상의 T형 도파관 커넥터; 급전포트가 포함된 급전용 도파관 커넥터;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 도파관 안테나.
  2. 상기 1항에 있어서, 상기 평판형 도파관 안테나의 중심부에 위치하는 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부, 상기 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부와 도파관으로 연결되며 상기 평판형 도파관 안테나의 측면에 위치하는 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부 및, 네 모퉁이 중에서 2군데 이상의 부위에 위치하는 모퉁이 T형 도파관 커넥터 삽입부;를 포함하며,
    상기 T형 도파관 커넥터가 상기 각 삽입부에 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 평판형 도파관 안테나.
  3. 상기 제 2항에 있어서, 상기 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부는 상기 평판형 도파관 안테나의 안테나 소자의 배열방향과 평행한 방향인 가로 및 세로 방향에 대해 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 평판형 도파관 안테나.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부에 장착되는 상기 T형 도파관 커넥터의 E-Plane T분배기 또는 H-Plane T분배기의 공통관로는 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부를 향하도록 삽입되는 것을 특징으로 하는 평판형 도파관 안테나
  5. 혼 또는 슬롯이 포함된 안테나 소자를 구성되는 안테나 방사부;
    T형 도파관 분배기(Waveguide Junction) 및 도파관 벤드(Waveguide Bend)의 조합으로 구성되는 내부 급전망을 형성하는 급전망부;
    동일한 2개의 안테나를 동일한 방향으로 외곽 측면끼리 접촉시 접촉된 측면과 측면 사이의 공간에 외부 도파관이 형성되는 반쪽 회부 도파관;
    상기 안테나의 중심부에 삽입하는 중심부 T형 도파관 커넥터 삽입부, 상기 접촉 측면 중에서 2개의 장축 방향 측면의 가운데 부분에 각각 1개씩 형성되는 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부; 네 모퉁이 중에서 2군데 이상의 부위에 각각 모퉁이 T형 도파관 커넥터 삽입부;가 형성된 평판형 도파관 안테나에서,
    N이 1이상의 임의의 정수라고 할 때 모두
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000012
    개의 상기 평판형 안테나가 접합하여 구성될 때,
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000013
    의 값이 -1인 경우에는 상기
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000014
    개의 안테나의 전체 외곽 측면중 T형 도파관 커넥터 삽입부가 배치된 측면의 T형 도파관 커넥터 삽입부에,
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000015
    의 값이 1 인 경우는 상기
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000016
    개의 안테나의 전체 외곽 측면 중 측면 T형 도파관 커넥터 삽입부가 없는 측면의 T형 도파관 커넥터 삽입부에 급전포트가 포함된 급전용 도파관 커넥터가 장착되는 것을 특징으로 하는 평판형 도파관 안테나.
  6. 상기 6항에 있어서, 상기
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000017
    개의 평판형 도파관 안테나가 접합하여 구성될 때 구성의 배열이 m x n , 즉 m개의 행과 n개의 열일 때, N이 홀수일 때의 상기
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000018
    개의 평판형 도파관 안테나의 배열은
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000019
    개의 행,
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000020
    개의 열이되며, N이 짝수일 때의 배열은
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000021
    개의 행,
    Figure PCTKR2014005773-appb-I000022
    개의 열이 되는 것을 특징으로 하는 평판형 도파관 안테나.
  7. 상기 6항에 있어서, 상기 평판형 도파관 안테나의 T형 도파관 커넥터는 N개의 집합으로 구성되며, 1번째 집합은 상기 급전용 도파관 커넥터의 급전포트와 직접 연결되며,
    N번째 집합은 모두 중앙부 T형 도파관 커넥터 수신부에 삽입되며;
    N이 2 이상인 집합의 T형 도파관 커넥터에서, N번째 집합의 T형 도파관 커넥터의 공통관로들은 각각 N-1번째 집합의 T형 도파관 커넥터들의 부관로들과 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 평판형 도파관 안테나.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100270212B1 (ko) * 1994-06-09 2000-10-16 에이. 아이. 쿠디시 평면 안테나 어레이 및 이를 위한 마이크로스트립 방사소자
KR20010054058A (ko) * 1999-12-03 2001-07-02 김덕용 도파관 슬롯 어레이 평면 안테나
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