WO2022050828A1 - 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기 - Google Patents

고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기 Download PDF

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WO2022050828A1
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septum
waveguide body
disposed
pair
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김현수
와이트그리오게어
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(주)인텔리안테크놀로지스
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    • H01P1/2136Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using comb or interdigital filters; using cascaded coaxial cavities

Definitions

  • the present invention discloses a Wideband Septum Polarizer for Reducing HOM that suppresses a higher-order mode in a preset frequency band.
  • a wideband septum polarizer that suppresses a higher order mode that guarantees smooth communication characteristics by reducing or suppressing higher order modes (HOM) such as TM11 and TE11 occurring in a relatively high frequency band among the used frequency bands is disclosed do.
  • HOM higher order modes
  • Polarization is a phenomenon in which the direction of electric field vibration in electromagnetic waves vibrates in a specific direction, and it rotates as well as one-dimensional linear vibration.
  • An electromagnetic wave is a type of wave propagating as an electric field and a magnetic field vibrate, and the direction in which the electric and magnetic field vibrates is perpendicular to the propagation direction of the electromagnetic wave.
  • a polarizer is an electromagnetic passive element that reacts and accepts only the component vibrating in the same direction in the incoming electromagnetic wave and passes the other component.
  • a septum polarizer is a key component of a communication antenna that uses circular polarization, and is widely used because it is compact, low in manufacturing cost, and has excellent axial ratio characteristics.
  • US Patent Publication No. 2019-0190161 (INTEGRATED TRACKING ANTENNA ARRAY, 2019.06.20.) discloses an integrated tracking antenna array.
  • the purpose of one embodiment is to transmit in a relatively high frequency band (generally, a low frequency band of a satellite earth station antenna is a reception band, and a relatively high frequency band It is to provide a wideband septum polarizer suppressing a higher order mode, which guarantees smooth communication characteristics by reducing or suppressing higher order modes (HOM) such as TM11 and TE11 generated.
  • HOM higher order modes
  • the purpose of one embodiment is to suppress the higher-order mode of the septum polarizer to reduce the beam pattern distortion of the antenna's co-pol and cross-pol and increase the symmetry, thereby lowering the adjacent satellite interference by the sidelobe and the antenna gain by the higher-order mode It is to provide a broadband septum polarizer that suppresses a higher-order mode, which can prevent the reduction.
  • An object of an embodiment is to provide a broadband septum polarizer suppressing a higher-order mode, which reduces a higher-order mode without deteriorating properties of the fundamental mode, such as an axial ratio and isolation.
  • a septum polarizer includes a waveguide body; It is disposed inside the waveguide body in the longitudinal direction and may include a septum in the form of a step that divides the waveguide body into two parts, and has faulty sections of different heights to reduce higher-order modes in a preset frequency band. .
  • the septum may include: a first tomographic portion disposed on the front side of the waveguide body; a second fault layer disposed behind the first fault layer to reduce a higher-order mode; and a third tomographic portion disposed behind the second tomographic portion and disposed to face the first tomographic portion.
  • the first faulty part may include at least one or more steps, and the steps of the first faulty part may be formed to have different heights and may be sequentially arranged from a low-height step to a high-height step from the front to the rear.
  • the second faulty part has a height higher than the height of the first faulty part and is formed of at least one pair of steps, wherein the pair of steps are formed of at least two steps having different heights, and a height of the at least two steps
  • a high step may be disposed in the front and a low step may be disposed in the rear.
  • the second fault portion may include a first pair of steps disposed on the front side; a second pair of steps disposed behind the first pair of steps; and a third pair of steps disposed behind the second pair of steps, wherein an average height of the first pair of steps is lower than an average height of the second pair of steps and the second pair of steps The average height of may be lower than the average height of the third pair of steps.
  • the third fault section has a height higher than that of the second fault section and includes at least one or more steps, and the steps of the third fault section are arranged from a lower height step to a higher height step from the front to the rear.
  • a septum polarizer includes a waveguide body having a polygonal cross-section; a step-shaped septum disposed inside the waveguide body in the longitudinal direction and dividing the waveguide body into two parts; and a wrinkle portion disposed on the outer surface of the waveguide body, and may reduce a higher-order mode in a preset frequency band.
  • the wrinkle portion may be disposed on a surface of the waveguide body outside the septum, and disposed on a surface of the waveguide body that does not meet the septum.
  • the septum may include n steps having different heights, and the pleats may include n+1 steps.
  • the steps adjacent to the wrinkle part may be formed to have different heights, widths, or depths.
  • the wideband septum polarizer for suppressing the high-order mode in a relatively high frequency band than a low frequency band during Ka-Band band satellite communication, which is representative of wideband communication (generally, the low frequency band of the satellite earth station antenna is received
  • the high-order mode (such as TM11 and TE11 in the case of a square waveguide, or TM01 and TE21 in the case of a circular waveguide) generated (such as TM11 and TE11 in the case of a circular waveguide) is reduced or suppressed so that a relatively high frequency band is used as a transmission band. Communication characteristics can be guaranteed.
  • the broadband septum polarizer suppressing the higher-order mode by suppressing the higher-order mode of the septum polarizer to reduce the beam pattern distortion of the antenna's Co-pol and Cross-pol and increase the symmetry, adjacent by the sidelobe It can reduce satellite interference and prevent antenna gain from being reduced by higher-order mode.
  • the higher-order mode may be reduced without deterioration of characteristics of the fundamental mode such as axial ratio and isolation.
  • FIG. 1 is a perspective view of a septum polarizer according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a septum polarizer according to an embodiment.
  • FIG 3 is a bottom view of a septum polarizer according to an embodiment.
  • FIGS. 4A and 4B show graphs of a decibel (dB) test result in a preset frequency band of a septum polarizer according to an exemplary embodiment.
  • 5A to 5C are graphs showing a result of pattern data according to decibels of a septum polarizer according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a septum polarizer 10 according to an embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the septum polarizer 10 according to an embodiment
  • FIG. 3 is a septum polarizer 10 according to an embodiment. 10) shows the bottom view.
  • the septum polarizer 10 is disposed in the longitudinal direction on the inside of the waveguide body 100 and the waveguide body 100 and divides the waveguide body 100 into two parts. It may include a septum 200 in the form of a dividing step.
  • the waveguide body 100 may be in the form of a quadrangular pole or a circular pole, and may be in the form of a polygonal pole, but is not limited thereto.
  • the septum 200 includes a first fault layer 210 disposed on the front side of the waveguide body 100 , a second fault layer part 220 disposed on the rear side of the first fault layer part 210 to reduce higher-order modes, and a second fault layer part 220 . It may include a third tomographic portion 230 disposed on the rear side of the second single-layer part 220 and disposed to face the first single-layer part 210 .
  • the front side of the waveguide body 100 is a side located close to the positive direction of the Z-axis in the coordinate system in FIG. 1 , and the rear to rear sides of the waveguide body 100 may be sides located close to the negative direction of the Z-axis.
  • the septum 200 may be positioned on the rear side of the waveguide body 100 as a whole, and the septum 200 may serve as a septum dividing the rear side of the waveguide body 100 into two parts. .
  • the first faulty part 210 is composed of at least one or more steps, and the steps of the first faulty part 210 are formed to have different heights and are lowered from the front to the rear. It can be arranged sequentially from a step of height to a step of high height.
  • the first tomographic portion 210 includes a first step 2101 and a second step 2102 , and the second step 2102 may be formed to be higher than the first step 2101 .
  • the first tomographic portion 210 is configured with two steps, it may also be configured with one or more steps.
  • the second single-layer part 220 has a height higher than that of the first single-layer part 210 and is formed of at least one pair of steps, wherein the pair of steps is formed of at least two steps having different heights, and Among the at least two steps, the higher step may be disposed at the front and the lower step may be disposed at the rear.
  • the second fault portion 220 includes a first pair of steps 221 disposed on the front side and a second pair of steps 221 disposed on the rear side of the first pair of steps 221 . 222 ), and a third pair of steps 223 disposed behind the second pair of steps 222 .
  • the average height of the first pair of steps 221 is lower than the average height of the second pair of steps 222 and the average height of the second pair of steps 222 is less than the average height of the third pair of steps 223 can be low
  • the first pair of steps 221 includes a third step 2211 and a fourth step 2212 , and the third step 2211 is positioned in front of the fourth step 2212 and may be higher in height.
  • the second pair of steps 222 includes a fifth step 2221 and a sixth step 2222 , wherein the fifth step 2221 is positioned in front of the sixth step 2222 and may be higher in height. .
  • the third pair of steps 223 includes a seventh step 2231 and an eighth step 2232 , and the seventh step 2231 is positioned in front of the eighth step 2232 and may have a higher height. .
  • the third step 2211 , the fifth step 2221 , and the seventh step 2231 are arranged in front of the fourth step 2212 , the sixth step 2222 , and the eighth step 2232 , respectively, so that the basic mode It can be reduced by canceling the higher-order mode (HOM) without changing the
  • the third faulty part 230 has a higher height than the second faulty part 220 and is composed of at least one or more steps, and the step of the third faulty part 230 is a step with a lower height from the front to the rear. It can be arranged in steps of high height from As shown in FIG. 2 , the third tomographic portion 230 may be configured in a ninth step, and may include not only one step but also one or more steps. In addition, it should be able to satisfy the condition that the height increases from the front to the rear.
  • the septum polarizer 10 is a waveguide body 100 having a polygonal cross section, disposed in the longitudinal direction inside the waveguide body 100 and the waveguide body 100 It may include a septum 200 in the form of a step dividing the septum into two parts, and a wrinkle part 300 disposed on the outer surface of the waveguide body 100 . Since the waveguide body 100 and the septum 200 are the same as described above, the waveguide body 100 and the septum 200 will be briefly described.
  • the wrinkle part 300 may be disposed on the surface of the waveguide body 100 outside the septum 200 , and may be disposed on the surface of the waveguide body 100 that does not meet the septum 200 . As shown in FIG. 1 , the wrinkle part 300 may be disposed on the outer surface of the waveguide body 100 not in contact with the septum 200 . Specifically, it may be disposed on the outer surface of the waveguide body 100 parallel to the longitudinal plane (YZ plane) of the septum 200 . In addition, depending on the design, the corrugation 300 is further provided on two surfaces (a surface parallel to the XZ plane) of the waveguide body 100 located close to the septum 200 as well as the previously disposed corrugation 300 . can be placed.
  • the septum 200 may include n steps having different heights, and the pleats 300 may include n+1 steps. As shown in FIG. 3 , the septum 200 includes 9 steps having different heights, and the wrinkle part 300 may include 10 steps more than this.
  • the number of pleats 300 it may be defined as the number of pleats 300 in a cross section cut in the longitudinal direction of the waveguide body 100 .
  • the wrinkle part 300 in FIG. 3 has a first step 301 , a second step 302 , a third step 303 , a fourth step 304 , a fifth step 305 , and a sixth step 306 . ), a seventh step 307 , an eighth step 308 , a ninth step 309 , and a tenth step 310 .
  • the number of pleats may be changed according to the number of steps of the septum. For example, if the number of steps of the septub is 11, the number of pleats may be designed to be 12.
  • Neighboring steps of the wrinkle part 300 may be formed to have different heights, widths, or depths.
  • the height may be a dimension on the Y-axis
  • the width may be a dimension on the Z-axis
  • the depth may be a dimension on the X-axis.
  • the steps of the pleats 300 in FIG. 1 have a uniform height as a whole, they may be configured with different steps.
  • the first step 301 and the third step 303 adjacent to the second step 302 are formed differently from the width or depth of the second step 302 , and other steps are also Steps and widths or depths adjacent to each other may be formed differently.
  • the septum polarizer 10 includes a first single-layer part 210 , a second single-layer part 220 , and a third single-layer part 230 of different heights in the septum 200 , and the wrinkle part ( 300), it is possible to reduce the high-order mode (HOM) in a preset frequency band such as Ka-band.
  • HOM high-order mode
  • FIGS. 5A to 5C are graphs of the septum polarizer 10 according to an embodiment. ) shows the pattern data result graph according to the decibel.
  • FIG. 4A is a graph showing a test result of a general septum polarizer. That is, the general septum polarizer refers to a polarizer in which the height of the septum increases in a constant direction, unlike the septum polarizer 10 according to an exemplary embodiment. Also, a typical septum polarizer here does not include a pleat. 4B is a graph showing the results of testing the septum polarizer 10 according to an embodiment.
  • 'S1(1),1(1)' is return loss
  • 'S2(1),1(1)' is port-to-port isolation (Port-to-Port Isolation, hereinafter referred to as isolation) respectively, and return loss and isolation correspond to the basic mode
  • 'S3(3),1(1)' and 'S3(4),1(1)' refer to TM11 and TE11, respectively, and correspond to the higher-order mode (HOM).
  • the return loss in the reception band of the general septum polarizer is -22 dB or less
  • the isolation is -20 dB or less
  • the return loss in the transmission band is -23 dB or less
  • the isolation is -26 dB or less.
  • TM11 is -23 dB or less
  • TE11 is -19 dB or less in the transmission band of a general septum polarizer.
  • the return loss in the receiving band of the septum polarizer 10 of an embodiment is -22 dB or less
  • the isolation is -21 dB or less
  • the return loss in the transmit band is -24 dB or less
  • the isolation is -26 dB or less.
  • TM11 in the transmission band of the septum polarizer 10 according to an embodiment may be identified as -26 dB or less, and TE11 as -26 dB or less.
  • the fundamental mode values in FIGS. 4A and 4B show almost similar values, but the higher-order mode values in the transmission band frequency are lower in the Sammlungum polarizer 10 according to an embodiment. Accordingly, it can be confirmed that the septum polarizer 10 according to an exemplary embodiment has better performance than a general septum polarizer.
  • the higher-order mode is low, it means good performance, and as shown in FIG. 4B , the higher-order mode of the lower frequency, that is, the reception band, is cut-off based on the vicinity of 20.4 GHz and may not occur.
  • the solid line indicates pattern data of a parabolic antenna to which a general septum polarizer is applied (hereinafter, pattern data to which a general septum polarizer is applied), and the broken line indicates an embodiment
  • pattern data of a parabolic antenna to which the septum polarizer 10 is applied hereinafter, pattern data to which the septum polarizer 10 is applied.
  • the pattern data to which the general septum polarizer is applied has a high-order mode level of about -20 dB in the transmission band as shown in FIG. 4A, and the pattern data to which the septum polarizer 10 is applied has a higher-order mode as shown in FIG. 4B. The level was measured around -25dB.
  • the types of pattern data of the parabolic antenna may include a Co-pol pattern and an X-pol pattern.
  • FIG. 5A shows a Co-pol pattern
  • FIG. 5B shows an enlarged main beam of the Co-pol pattern
  • FIG. 5C shows an X-pol pattern.
  • the Co-pol pattern to which the general septum polarizer is applied is more asymmetric than the Co-pol pattern to which the septum polarizer 10 is applied, and overshoots by about 3 dB or more.
  • the Co-pol pattern to which the septum polarizer 10 is applied is more symmetrical than the Co-pol pattern to which the general septum polarizer is applied, the higher-order mode is reduced to improve the Co-pol pattern, and the septum polarizer 10 is generally It can be seen to achieve relatively better performance than the septum polarizer.
  • FIG. 5B it can be seen that the peak level of the Co-pol pattern to which the septum polarizer 10 is applied is lower than the peak level of the Co-pol pattern to which the septum polarizer 10 is applied by about 0.4 dB. This can express that the signal level is reduced by the higher-order mode when a general septum polarizer is applied.
  • FIG. 5C it can be seen that the X-pol pattern to which the septum polarizer 10 is applied is more symmetrical than the X-pol pattern to which the general septum polarizer 10 is applied, and the higher-order mode is reduced. If the pattern is symmetrical in FIGS. 5A to 5C , it may mean that the higher-order mode is reduced and the performance is improved.
  • the co-pol and cross-pol patterns of the antenna may be asymmetrically distorted due to the influence of a higher-order mode occurring in a relatively high frequency band among the used frequency bands. Therefore, the sidelobe level corresponding to an arbitrary angle is increased to cause interference to adjacent satellites or by increasing the level of the higher-order mode of a specific frequency, the signal level of the corresponding frequency can be reduced inversely.
  • a general septum polarizer is compact and has excellent axial ratio characteristics, it is not suitable for wideband communication and may be limited in frequency use. Therefore, the septum polarizer 10 according to an embodiment may supplement and improve it along with the following effects.
  • the septum polarizer 10 in a relatively high frequency band than a low frequency band during Ka-Band band satellite communication, which is representative of broadband communication (generally, the low frequency band of the satellite earth station antenna is received and a relatively high frequency band is used as a transmission band.) Smooth communication characteristics can be ensured by reducing or suppressing high-order mode (HOM) such as TM11 and TE11.
  • HOM high-order mode
  • the septum polarizer 10 by suppressing a higher-order mode of the septum polarizer to reduce beam pattern distortion of co-pol and cross-pol of the antenna and increase symmetry, adjacent by sidelobe It can reduce satellite interference and prevent antenna gain from being reduced by higher-order mode.
  • the septum polarizer 10 it is possible to reduce the higher-order mode without deterioration of characteristics of the fundamental mode, such as an axial ratio, a return loss, and an isolation.

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Abstract

일 실시예에 따른 셉텀 편파기는, 도파관 몸체; 상기 도파관 몸체의 내측에 길이 방향으로 배치되고 상기 도파관 몸체를 두 부분으로 나누는 계단 형태의 셉텀을 포함하고, 서로 다른 높이의 단층부들을 구비하여 기 설정된 주파수 대역에서 고차모드를 감소시킬 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 셉텀 편파기는, 다각형 단면을 가지는 도파관 몸체; 상기 도파관 몸체의 내측에 길이 방향으로 배치되고 상기 도파관 몸체를 두 부분으로 나누는 계단 형태의 셉텀; 및 상기 도파관 몸체의 외부 표면에 배치되는 주름부를 포함하고, 기 설정된 주파수 대역에서 고차모드를 감소시킬 수 있다.

Description

고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기
본 발명은 기 설정된 주파수 대역에서 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기(Wideband Septum Polarizer for Reducing HOM)가 개시된다. 구체적으로, 사용 주파수 대역 중 상대적으로 높은 주파수대역에서 발생하는 TM11 및 TE11과 같은 고차모드(HOM; Higher Order Mode)를 감소 또는 억제시킴으로써 원활한 통신 특성을 보장하는 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기가 개시된다.
편파(Polarization; 편광)는 전자기파에서 전기장 진동 방향이 특정한 방향으로 진동하는 현상이고, 1차원적인 직선 방향 진동뿐만 아니라 회전하기도 한다. 전자기파는 전기장과 자기장이 진동하면서 전파되는 파동의 일종이며, 전기장과 자기장이 진동하는 방향은 전자기파의 진행 방향에 수직이다.
편파기(Polarizer; 편광기, 편광자)는 들어오는 전자기파에서 동일한 방향으로 진동하는 성분에만 반응을 하여 받아들이고, 다른 성분은 통과시켜버리는 전자기적 수동 소자이다.
셉텀 편파기는 원형 편파를 사용하는 통신 안테나의 핵심 부품으로 컴팩트하고 제작 비용이 적게 들며 우수한 축비(Axial ratio) 특성을 지니므로 널리 사용된다.
미국 공개특허공보 제2019-0190161호(INTEGRATED TRACKING ANTENNA ARRAY, 2019.06.20.)에는 통합 추적 안테나 배열에 대해 개시되어 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시예의 목적은, 광대역 통신으로 대표적인 Ka-Band 대역 위성 통신 시에 낮은 주파수 대역보다 상대적으로 높은 주파수 대역에서 (일반적으로 위성지구국 안테나의 낮은 주파수 대역은 수신 대역이며, 상대적으로 높은 주파수 대역은 송신대역으로 사용함.) 발생되는 TM11 및 TE11과 같은 고차모드(HOM; Higher Order Mode)를 감소 또는 억제시킴으로써 원활한 통신 특성을 보장하는, 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기를 제공하는 것이다.
일 실시예의 목적은, 셉텀 편파기의 고차모드를 억제하여 안테나의 Co-pol 및 Cross-pol의 빔 패턴 왜곡을 줄이고 대칭성을 증가시킴으로써, 사이드로브에 의한 인접 위성 간섭을 낮추고 고차모드에 의한 안테나 Gain 감소를 방지할 수 있는, 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기를 제공하는 것이다.
일 실시예의 목적은, 축비(Axial ratio) 및 격리(Isolation)와 같은 기본모드의 특성 열화 없이 고차모드를 감소시키는, 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기를 제공하는 것이다.
실시예에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 측에 따르면, 일 실시예에 따른 셉텀 편파기는, 도파관 몸체; 상기 도파관 몸체의 내측에 길이 방향으로 배치되고 상기 도파관 몸체를 두 부분으로 나누는 계단 형태의 셉텀을 포함할 수 있고, 서로 다른 높이의 단층부들을 구비하여 기 설정된 주파수 대역에서 고차모드를 감소시킬 수 있다.
상기 셉텀은, 상기 도파관 몸체 전방 측에 배치되는 제1 단층부; 상기 제1 단층부의 후측에 배치되어 고차모드를 감소시키는 제2 단층부; 및 상기 제2 단층부의 후측에 배치되고 상기 제1 단층부와 대향 되도록 배치되는 제3 단층부를 포함할 수 있다.
상기 제1 단층부는 적어도 하나 이상의 스텝으로 구성되고, 상기 제1 단층부의 스텝은 각각의 높이가 차이 나도록 형성되고 전방에서 후방으로 낮은 높이의 스텝부터 높은 높이의 스텝까지 차례로 배열될 수 있다.
상기 제2 단층부는, 상기 제1 단층부의 높이보다 높은 높이를 가지고, 적어도 하나 이상의 쌍의 스텝으로 형성되며, 상기 쌍의 스텝은 높이가 다른 적어도 2개의 스텝으로 형성되고 상기 적어도 2개의 스텝 중 높이가 높은 스텝이 전방에 배치되고 높이가 낮은 스텝이 후방에 배치될 수 있다.
상기 제2 단층부는, 전방 측에 배치되는 제1 쌍의 스텝; 상기 제1 쌍의 스텝의 후측에 배치되는 제2 쌍의 스텝; 및 상기 제2 쌍의 스텝의 후측에 배치되는 제3 쌍의 스텝을 포함할 수 있고, 상기 제1 쌍의 스텝의 평균 높이는 상기 제2 쌍의 스텝의 평균 높이보다 낮으며 상기 제2 쌍의 스텝의 평균 높이는 상기 제3 쌍의 스텝의 평균 높이보다 낮을 수 있다.
상기 제3 단층부는, 상기 제2 단층부보다 높이가 높게 구성되고, 적어도 하나 이상의 스텝으로 구성되며, 상기 제3 단층부의 스텝은 전방에서 후방으로 갈수록 낮은 높이의 스텝부터 높은 높이의 스텝으로 배열될 수 있다.
일 실시예에 따른 셉텀 편파기는, 다각형 단면을 가지는 도파관 몸체; 상기 도파관 몸체의 내측에 길이 방향으로 배치되고 상기 도파관 몸체를 두 부분으로 나누는 계단 형태의 셉텀; 및 상기 도파관 몸체의 외부 표면에 배치되는 주름부를 포함할 수 있고, 기 설정된 주파수 대역에서 고차모드를 감소시킬 수 있다.
상기 주름부는, 상기 셉텀 외측의 상기 도파관 몸체의 표면에 배치되고, 상기 셉텀과 만나지 않는 상기 도파관 몸체의 표면에 배치될 수 있다.
상기 셉텀은 높이가 다른 n개의 스텝들을 포함할 수 있고, 상기 주름부는 n+1개의 단차를 포함할 수 있다.
상기 주름부의 이웃하는 단차들은 높낮이 또는 폭 또는 깊이가 다르게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기에 의하면, 광대역 통신으로 대표적인 Ka-Band 대역 위성 통신 시에 낮은 주파수 대역보다 상대적으로 높은 주파수 대역에서 (일반적으로 위성지구국 안테나의 낮은 주파수 대역은 수신 대역이며, 상대적으로 높은 주파수 대역은 송신대역으로 사용함.) 발생되는 (정사각형 도파관의 경우TM11 및 TE11과 같은, 또는 원형 도파관의 경우 TM01 및 TE21과 같은) 고차모드(HOM)를 감소 또는 억제시킴으로써 원활한 통신 특성을 보장할 수 있다.
일 실시예에 따른 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기에 의하면, 셉텀 편파기의 고차모드를 억제하여 안테나의 Co-pol 및 Cross-pol의 빔 패턴 왜곡을 줄이고 대칭성을 증가시킴으로써, 사이드로브에 의한 인접 위성 간섭을 낮추고 고차모드에 의한 안테나 Gain 감소를 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기에 의하면, 축비(Axial ratio) 및 격리(Isolation)와 같은 기본모드의 특성 열화 없이 고차모드를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 고차모드를 억제하는 광대역 셉텀 편파기의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 셉텀 편파기의 사시도를 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 셉텀 편파기의 단면도를 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른 셉텀 편파기의 저면도를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 셉텀 편파기의 기 설정된 주파수 대역에서의 데시벨(dB) 테스트 결과 그래프를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 일 실시예에 따른 셉텀 편파기의 데시벨에 따른 패턴 데이터 결과 그래프를 나타낸다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)의 사시도를 나타내고, 도 2는 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)의 단면도를 나타내며, 도 3은 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)의 저면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)는, 도파관 몸체(100), 도파관 몸체(100)의 내측에 길이 방향으로 배치되고 도파관 몸체(100)를 두 부분으로 나누는 계단 형태의 셉텀(200)을 포함할 수 있다. 도파관 몸체(100)는 사각 기둥 또는 원 기둥의 형태일 수 있고, 다각 기둥의 형태일 수도 있으며 어느 형태에 국한되지 않는다.
셉텀(200)은, 도파관 몸체(100) 전방 측에 배치되는 제1 단층부(210), 제1 단층부(210)의 후측에 배치되어 고차모드를 감소시키는 제2 단층부(220) 및 제2 단층부(220)의 후측에 배치되고 제1 단층부(210)와 대향 되도록 배치되는 제3 단층부(230)를 포함할 수 있다. 도파관 몸체(100)의 전방 측은 도 1에서의 좌표계에서 Z축의 양의 방향에 가까이 위치한 측면이고, 도파관 몸체(100)의 후측 내지 후방 측은 Z축의 음의 방향에 가까이 위치한 측면일 수 있다. 셉텀(200)은 전체적으로 도파관 몸체(100) 후방 측에 위치할 수 있고, 또한 셉텀(200)은 도파관 몸체(100)의 후방 측을 두 부분으로 나누는 중격(中隔)으로서의 역할을 수행할 수 있다.
도 1 또는 도 2에서 도시된 바와 같이, 제1 단층부(210)는 적어도 하나 이상의 스텝으로 구성되고, 제1 단층부(210)의 스텝은 각각의 높이가 차이 나도록 형성되고 전방에서 후방으로 낮은 높이의 스텝부터 높은 높이의 스텝까지 차례로 배열될 수 있다. 도 2에서 제1 단층부(210)는 제1 스텝(2101) 및 제2 스텝(2102)로 구성되고, 제2 스텝(2102)은 제1 스텝(2101) 보다 높이가 높게 형성될 수 있다. 제1 단층부(210)는 2개의 스텝으로 구성되었으나, 1개 또는 그 이상의 스텝으로도 구성될 수 있다.
제2 단층부(220)는, 제1 단층부(210)의 높이보다 높은 높이를 가지고, 적어도 하나 이상의 쌍의 스텝으로 형성되며, 상기 쌍의 스텝은 높이가 다른 적어도 2개의 스텝으로 형성되고 상기 적어도 2개의 스텝 중 높이가 높은 스텝이 전방에 배치되고 높이가 낮은 스텝이 후방에 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 단층부(220)는, 전방 측에 배치되는 제1 쌍의 스텝(221), 제1 쌍의 스텝(221)의 후측에 배치되는 제2 쌍의 스텝(222), 및 제2 쌍의 스텝(222)의 후측에 배치되는 제3 쌍의 스텝(223)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 쌍의 스텝(221)의 평균 높이는 제2 쌍의 스텝(222)의 평균 높이보다 낮으며 제2 쌍의 스텝(222)의 평균 높이는 제3 쌍의 스텝(223)의 평균 높이보다 낮을 수 있다. 제1 쌍의 스텝(221)은 제3 스텝(2211) 및 제4 스텝(2212)을 포함하고, 제3 스텝(2211)이 제4 스텝(2212)보다 전방 측에 위치되며 높이가 높을 수 있다. 제2 쌍의 스텝(222)은 제5 스텝(2221) 및 제6 스텝(2222)을 포함하고, 제5 스텝(2221)이 제6 스텝(2222)보다 전방 측에 위치되며 높이가 높을 수 있다. 제3 쌍의 스텝(223)은 제7 스텝(2231) 및 제8 스텝(2232)을 포함하고, 제7 스텝(2231)이 제8 스텝(2232)보다 전방 측에 위치되며 높이가 높을 수 있다. 제3 스텝(2211), 제5 스텝(2221) 및 제7 스텝(2231)이 각각 제4 스텝(2212), 제6 스텝(2222) 및 제8 스텝(2232)보다 전방 측에 배치됨으로써 기본 모드의 변화 없이 고차모드(HOM)를 상쇄시켜 감소시킬 수 있다.
제3 단층부(230)는, 제2 단층부(220)보다 높이가 높게 구성되고, 적어도 하나 이상의 스텝으로 구성되며, 제3 단층부(230)의 스텝은 전방에서 후방으로 갈수록 낮은 높이의 스텝부터 높은 높이의 스텝으로 배열될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 단층부(230)는 제9 스텝으로 구성될 수 있고, 1개의 스텝뿐만 아니라 1개 이상의 스텝으로도 구성될 수 있다. 또한, 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아져야 되는 조건을 만족시킬 수 있어야 한다.
도 1 및 도 3을 참조하여, 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)는, 다각형 단면을 가지는 도파관 몸체(100), 도파관 몸체(100)의 내측에 길이 방향으로 배치되고 도파관 몸체(100)를 두 부분으로 나누는 계단 형태의 셉텀(200), 및 도파관 몸체(100)의 외부 표면에 배치되는 주름부(300)를 포함할 수 있다. 도파관 몸체(100) 및 셉텀(200)은 위 설명한 바와 동일하므로, 도파관 몸체(100) 및 셉텀(200)에 대해 간략히 설명한다.
주름부(300)는 셉텀(200) 외측의 도파관 몸체(100)의 표면에 배치되고, 셉텀(200)과 만나지 않는 도파관 몸체(100)의 표면에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 주름부(300)는 셉텀(200)과 접하지 않는 도파관 몸체(100)의 외부 표면에 배치될 수 있다. 구체적으로, 셉텀(200)의 길이방향의 평면(YZ 평면)과 평행한 도파관 몸체(100)의 외부 표면에 배치될 수 있다. 또한, 설계의 경우에 따라서 기존에 배치된 주름부(300)뿐만 아니라 셉텀(200)과 가까이 위치된 도파관 몸체(100)의 2면(XZ 평면과 평행한 표면)에 주름부(300)가 더 배치될 수 있다.
셉텀(200)은 높이가 다른 n개의 스텝들을 포함할 수 있고, 주름부(300)는 n+1개의 단차를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 셉텀(200)은 높이가 다른 9개의 스텝들을 포함하며, 주름부(300)는 이 보다 하나 더 많은 10개의 단차들을 포함할 수 있다. 여기서, 주름부(300)의 개수를 정의할 때, 도파관 몸체(100)의 길이방향으로 자른 단면에서의 주름부(300)의 개수로 정의할 수 있다.
도 3에서의 주름부(300)는 제1 단차(301), 제2 단차(302), 제3 단차(303), 제4 단차(304), 제5 단차(305), 제6 단차(306), 제7 단차(307), 제8 단차(308), 제9 단차(309) 및 제10 단차(310)를 포함할 수 있다. 설계의 경우에 따라서 주름부의 개수는 셉텀의 스텝 개수에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 셉텁의 스텝의 개수가 11개이면 주름부의 개수는 12개로 설계될 수 있다.
주름부(300)의 이웃하는 단차들은 높낮이 또는 폭 또는 깊이가 다르게 형성될 수 있다. 구체적으로, 높낮이는 Y축 상의 치수이고, 폭은 Z축 상의 치수이며, 깊이는 X축 상의 치수일 수 있다. 도 1에서의 주름부(300)의 단차들은 일괄적으로 높낮이를 일정하게 구성하였으나 서로 다른 단차들로 구성될 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 단차(302)에 이웃하는 제1 단차(301) 및 제3 단차(303)는 제2 단차(302)의 폭 또는 깊이와 다르게 형성되고, 다른 단차들도 서로 이웃하는 단차와 폭 또는 깊이가 다르게 형성될 수 있다.
따라서, 셉텀 편파기(10)는, 셉텀(200)에서의 서로 다른 높이의 제1 단층부(210), 제2 단층부(220) 및 제3 단층부(230)를 구비하고, 주름부(300)를 구비함으로써, Ka-band와 같은 기 설정된 주파수 대역에서 고차모드(HOM)를 감소시킬 수 있다.
이하에서는 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)의 성능에 대해 도 4a 내지 도 5c를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)의 기 설정된 주파수 대역에서의 데시벨(dB) 테스트 결과 그래프를 나타내고, 도 5a 내지 도 5c는 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)의 데시벨에 따른 패턴 데이터 결과 그래프를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여, 도 4a는 일반적인 셉텀 편파기에 대해 테스트한 결과 그래프이다. 즉, 일반적인 셉텀 편파기는 일 실시예의 셉텀 편파기(10)와 달리 셉텀이 일정한 방향으로 높이가 증가하는 편파기를 의미한다. 또한, 여기서의 일반적인 셉텀 편파기는 주름부를 포함하지 않는다. 도 4b는 일 실시예의 셉텀 편파기(10)에 대해 테스트한 결과 그래프이다.
도 4a 및 도 4b에서 모두 수신대역은 17.7~20.2 GHz, 송신대역은 27.5~30.0 GHz의 주파수를 사용하였다. 또한, 'S1(1),1(1)'은 리턴 손실(Return loss), 'S2(1),1(1)'은 포트-대-포트 격리(Port-to-Port Isolation, 이하 격리)를 각각 의미하며, 리턴 손실 및 격리는 기본모드에 해당한다. 또한, 'S3(3),1(1)', 'S3(4),1(1)'은 TM11, TE11을 각각 의미하고 이는 고차모드(HOM)에 해당한다.
도 4a에서 일반적인 셉텀 편파기의 수신대역에서의 리턴 손실은 -22dB 이하, 격리는 -20dB 이하이고, 송신대역에서의 리턴 손실은 -23dB 이하, 격리는 -26dB 이하로 확인될 수 있다. 또한, 일반적인 셉텀 편파기의 송신대역에서의 TM11은 -23dB 이하, TE11은 -19dB 이하로 확인될 수 있다.
도 4b에서 일 실시예의 셉텀 편파기(10)의 수신대역에서의 리턴 손실은 -22dB 이하, 격리는 -21dB 이하이고, 송신대역에서의 리턴 손실은 -24dB 이하, 격리는 -26dB 이하로 확인될 수 있다. 또한, 일 실시예의 셉텀 편파기(10)의 송신대역에서의 TM11은 -26dB 이하, TE11은 -26dB 이하로 확인될 수 있다.
도 4a와 도4b에서의 기본모드 값은 거의 비슷한 값을 보이나, 송신대역 주파수에서의 고차모드 값은 일 실시예의 셈텀 편파기(10)가 더 낮은 값을 보인다. 따라서, 일 실시예의 셈텀 편파기(10)가 일반적인 셉텀 편파기보다 더 좋은 성능인 것을 확인할 수 있다. 여기서, 고차모드의 값은 낮으면 좋은 성능이라는 것을 의미하고, 도 4b에 도시된 바와 같이 20.4GHz 근방을 기준으로 아래 주파수, 즉 수신대역의 고차모드는 cut-off가 되어 발생하지 않을 수 있다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하여, 도 5a, 도 5b 및 도 5c에서 모두 실선은 일반적인 셉텀 편파기를 적용한 파라볼릭 안테나의 패턴 데이터(이하, 일반적인 셉텀 편파기를 적용한 패턴 데이터)이며, 파선은 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)를 적용한 파라볼릭 안테나의 패턴 데이터(이하, 셉텀 편파기(10)를 적용한 패턴 데이터)이다. 일반적인 셉텀 편파기를 적용한 패턴 데이터는 도 4a에 도시된 바와 같이 송신대역에서의 고차모드 레벨이 -20dB 정도에서 측정되었으며, 셉텀 편파기(10)를 적용한 패턴 데이터는 도 4b에 도시된 바와 같이 고차모드 레벨이 -25dB 정도에서 측정되었다. 상기 파라볼릭 안테나의 패턴 데이터의 종류에는 Co-pol 패턴 및 X-pol 패턴이 있을 수 있다.
도 5a는 Co-pol 패턴을 나타내고, 도 5b는 Co-pol 패턴의 메인 빔(Main beam)을 확대한 것을 나타내며, 도 5c는 X-pol 패턴을 나타낸다. 도 5a에서 일반적인 셉텀 편파기를 적용한 Co-pol 패턴이 셉텀 편파기(10)를 적용한 Co-pol 패턴 보다 비대칭이고, 약 3dB 이상 오버 슈팅(Over shooting)하는 것이 확인될 수 있다. 반대로 말하면, 셉텀 편파기(10)를 적용한 Co-pol 패턴이 일반적인 셉텀 편파기를 적용한 Co-pol 패턴보다 대칭적이고, 고차모드가 감소되어 Co-pol 패턴이 개선되며, 셉텀 편파기(10)가 일반적인 셉텀 편파기보다 상대적으로 양호한 성능을 달성하는 것이 확인될 수 있다. 도 5b에서는 셉텀 편파기(10)를 적용한 Co-pol 패턴의 피크 레벨(Peak level)보다 일반적인 셉텀 편파기를 적용한 Co-pol 패턴의 피크 레벨이 0.4dB 정도 낮은 것을 확인할 수 있다. 이는 일반적인 셉텀 편파기 적용 시, 고차모드에 의해 신호 레벨이 감소한다는 것을 표현할 수 있다. 도 5c에서는 셉텀 편파기(10)를 적용한 X-pol 패턴이 일반적인 셉텀 편파기를 적용한 X-pol 패턴보다 대칭적이며, 고차모드가 감소된 것을 확인할 수 있다. 도 5a 내지 도 5c에서 패턴이 대칭적이면 고차모드가 감소되어 성능이 개선된 것을 의미할 수 있다.
일반적인 셉텀 편파기로 광대역 위성 통신을 할 때, 사용 주파수 대역 중 상대적으로 높은 주파수대역에서 발생하는 고차모드의 영향으로 안테나의 Co-pol과 Cross-pol 패턴이 비대칭으로 왜곡될 수 있다. 따라서 임의의 각도에 해당되는 사이드로브 레벨이 높아져서 인접 위성에 간섭을 유발하거나 특정주파수의 고차모드의 레벨의 증가함으로써 해당 주파수의 신호 레벨은 반대로 감소할 수 있다. 또한, 일반적인 셉텀 편파기는 비록 콤팩트하고 우수한 축비 특성을 가지고 있지만, 광대역 통신에는 적합하지 않으며, 주파수의 사용에 제한적일 수 있다. 그러므로, 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)는 아래의 효과와 함께 이를 보완하고 개선시킬 수 있다.
이로써, 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)에 의하면, 광대역 통신으로 대표적인 Ka-Band 대역 위성 통신 시에 낮은 주파수 대역보다 상대적으로 높은 주파수 대역에서 (일반적으로 위성지구국 안테나의 낮은 주파수 대역은 수신 대역이며, 상대적으로 높은 주파수 대역은 송신대역으로 사용함.) 발생되는 TM11 및 TE11과 같은 고차모드(HOM)를 감소 또는 억제시킴으로써 원활한 통신 특성을 보장할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)에 의하면, 셉텀 편파기의 고차모드를 억제하여 안테나의 Co-pol 및 Cross-pol의 빔 패턴 왜곡을 줄이고 대칭성을 증가시킴으로써, 사이드로브에 의한 인접 위성 간섭을 낮추고 고차모드에 의한 안테나 Gain 감소를 방지할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 셉텀 편파기(10)에 의하면, 축비(Axial ratio), 리턴 손실(Return loss) 및 격리(Isolation)와 같은 기본모드의 특성 열화 없이 고차모드를 감소시킬 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 도파관 몸체;
    상기 도파관 몸체의 내측에 길이 방향으로 배치되고, 상기 도파관 몸체를 두 부분으로 나누는 계단 형태의 셉텀;
    을 포함하고,
    서로 다른 높이의 단층부들을 구비하여,
    기 설정된 주파수 대역에서 고차모드를 감소시키는,
    셉텀 편파기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셉텀은,
    상기 도파관 몸체 전방 측에 배치되는 제1 단층부;
    상기 제1 단층부의 후측에 배치되어, 고차모드를 감소시키는 제2 단층부; 및
    상기 제2 단층부의 후측에 배치되고, 상기 제1 단층부와 대향 되도록 배치되는 제3 단층부;
    를 포함하는,
    셉텀 편파기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 단층부는 적어도 하나 이상의 스텝으로 구성되고,
    상기 제1 단층부의 스텝은 각각의 높이가 차이 나도록 형성되고 전방에서 후방으로 낮은 높이의 스텝부터 높은 높이의 스텝까지 차례로 배열되는,
    셉텀 편파기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 단층부는,
    상기 제1 단층부의 높이보다 높은 높이를 가지고,
    적어도 하나 이상의 쌍의 스텝으로 형성되며,
    상기 쌍의 스텝은 높이가 다른 적어도 2개의 스텝으로 형성되고, 상기 적어도 2개의 스텝 중 높이가 높은 스텝이 전방에 배치되고 높이가 낮은 스텝이 후방에 배치되는,
    셉텀 편파기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 단층부는,
    전방 측에 배치되는 제1 쌍의 스텝;
    상기 제1 쌍의 스텝의 후측에 배치되는 제2 쌍의 스텝; 및
    상기 제2 쌍의 스텝의 후측에 배치되는 제3 쌍의 스텝;
    을 포함하고,
    상기 제1 쌍의 스텝의 평균 높이는 상기 제2 쌍의 스텝의 평균 높이보다 낮으며, 상기 제2 쌍의 스텝의 평균 높이는 상기 제3 쌍의 스텝의 평균 높이보다 낮은,
    셉텀 편파기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제3 단층부는,
    상기 제2 단층부보다 높이가 높게 구성되고,
    적어도 하나 이상의 스텝으로 구성되며,
    상기 제3 단층부의 스텝은 전방에서 후방으로 갈수록 낮은 높이의 스텝부터 높은 높이의 스텝으로 배열되는,
    셉텀 편파기.
  7. 다각형 단면을 가지는 도파관 몸체;
    상기 도파관 몸체의 내측에 길이 방향으로 배치되고, 상기 도파관 몸체를 두 부분으로 나누는 계단 형태의 셉텀; 및
    상기 도파관 몸체의 외부 표면에 배치되는 주름부;
    를 포함하고,
    기 설정된 주파수 대역에서 고차모드를 감소시키는,
    셉텀 편파기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 주름부는,
    상기 셉텀 외측의 상기 도파관 몸체의 표면에 배치되고,
    상기 셉텀과 만나지 않는 상기 도파관 몸체의 표면에 배치되는,
    셉텀 편파기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 셉텀은 높이가 다른 n개의 스텝들을 포함하고,
    상기 주름부는 n+1개의 단차를 포함하는,
    셉텀 편파기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 주름부의 이웃하는 단차들은 높낮이 또는 폭 또는 깊이가 다르게 형성되는,
    셉텀 편파기.
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