WO2023080529A1 - 고출력 슬롯 도파관 배열 안테나 - Google Patents

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WO2023080529A1
WO2023080529A1 PCT/KR2022/016460 KR2022016460W WO2023080529A1 WO 2023080529 A1 WO2023080529 A1 WO 2023080529A1 KR 2022016460 W KR2022016460 W KR 2022016460W WO 2023080529 A1 WO2023080529 A1 WO 2023080529A1
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WO
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waveguides
level
waveguide
slot array
radiation
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PCT/KR2022/016460
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김근주
김정일
김상훈
김인수
이정훈
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한국전기연구원
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0037—Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
    • H01Q21/0043—Slotted waveguides
    • H01Q21/005—Slotted waveguides arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H01Q1/46—Electric supply lines or communication lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems

Definitions

  • the present invention relates to a high-power slot waveguide array antenna, and more particularly, to a high-power slot having a structure capable of transmitting high-power radio waves to a specific target object and enabling stable operation by preventing breakdown or the like due to high power. It relates to a waveguide array antenna.
  • an antenna capable of concentrating high-power electromagnetic waves in a specific direction (ie, with high gain) and transmitting them is required, and for this purpose, a flat patch array antenna, a horn ( A horn antenna, a slotted array antenna, and the like may be considered.
  • the flat patch antenna may have limitations in transmitting electromagnetic waves of sufficient intensity, and the horn antenna has the advantage of being structurally simple and capable of transmitting high output. It may cause difficulty in installation and operation (rotation, angle control, etc.) of the antenna.
  • the slot array antenna has the advantage of obtaining high gain while reducing the thickness of the antenna compared to the horn antenna, but has a problem that breakdown may occur as high-output electromagnetic waves are concentrated in a narrow slot.
  • the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a slot array antenna capable of preventing breakdown while transmitting high-output electromagnetic waves.
  • an object of the present invention is to provide a slot array antenna having a structure capable of more efficiently designing, manufacturing, and operating.
  • a slot array antenna for solving the above problems distributes the radio wave input through the radio wave input port to the first waveguide and the second waveguide of the first level, and then to the first waveguide of the first level.
  • a power distribution unit for distributing power from the waveguide to the first waveguide and the second waveguide of the second level, and distributing the power from the second waveguide of the first level to the third waveguide and the fourth waveguide of the second level;
  • a feeding unit for feeding the radio waves distributed to the first to fourth waveguides of the second level to a plurality of radiation waveguides through a plurality of feeding slots;
  • a slot array radiating unit for radiating radio waves fed to the plurality of radiation waveguides to the outside through a plurality of radiation slots.
  • the first waveguide of the first level and the second waveguide of the first level have a symmetrical structure, and the first waveguide and the second waveguide of the second level are the third waveguide and the fourth waveguide of the second level.
  • a symmetrical structure can be achieved.
  • the plurality of feed slots may be configured to overlap the first to fourth waveguides of the second level without overlapping with the first and second waveguides of the first level.
  • radio waves are fed to a plurality of radiating waveguides through a plurality of feeding slots, and radio waves are radiated in the plurality of radiating waveguides through a plurality of radiating slots arranged in each radiating waveguide.
  • First to fourth regions of the slot array radiating part respectively corresponding to the first to fourth waveguides of the second level may have a symmetrical structure.
  • the plurality of feed slots may be arranged at the center of the plurality of radiation waveguides.
  • the strength of the electric field in the radiation slot may be smaller than the strength of the electric field in the feed slot.
  • a slot array antenna includes first and second waveguides of a first level connected to a radio wave input port and branched from the radio wave input port, and branched from an end of the first waveguide of the first level.
  • a power distribution unit including 4 connection waveguides, and third and fourth waveguides of a second level connected to the third and fourth connection waveguides, respectively; a power feeding unit including a plurality of radiation waveguides connected to the first to fourth waveguides of the second level through a plurality of power feeding slots; and a slot array radiating unit including a plurality of radiating slots for externally radiating radio waves fed to the plurality of radiation waveguides.
  • Intensities of radio waves fed to the first to fourth waveguides of the second level are smaller than intensities of radio waves fed to the first and second waveguides of the first level.
  • the first to fourth waveguides of the second level may have a stepped structure.
  • the first to fourth waveguides of the second level in the width direction of the radiation waveguide and the first to fourth waveguides of the second level in the longitudinal direction of the radiation waveguide decrease as the distance between the center of the slot array radiation part decreases.
  • to the fourth waveguide and the center of the slot array radiating part may be configured to decrease.
  • the plurality of power feed slots may be arranged so as to be closer to the center of the slot array radiating portion in the longitudinal direction of the radiation waveguide as the center of the slot array radiating portion is closer to the center of the slot array radiating portion in the width direction of the radiation waveguide.
  • the first to fourth connection waveguides may protrude outward from the feeding part and the slot array radiating part.
  • the slot array antenna according to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent breakdown while enabling high-output electromagnetic waves to be transmitted.
  • a slot array antenna having a structure in which a worker can design, manufacture, and operate more efficiently is provided.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a photograph taken from the front and rear sides of a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exemplary plan view of a power distribution unit included in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration and operation of a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a symmetrical structure of a slot array radiating unit of a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating another example of a power distribution unit included in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating another example of a feeder included in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a result of analyzing electric field strength in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams illustrating radiation pattern characteristics in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating reflection coefficient characteristics in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating far-field electric field simulation and measurement results in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a slot array antenna according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a front and rear photograph of a slot array antenna according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration and operation of a slot array antenna according to an embodiment of the present invention
  • FIG. It is a diagram illustrating a symmetrical structure of a slot array radiating unit of a slot array antenna according to an embodiment.
  • the slot array antenna transmits radio waves input through a radio wave input port 113 to a first level first waveguide 111 and a second waveguide 112. ), and then distributed from the first waveguide 111 of the first level to the first waveguide 111a and the second waveguide 111b of the second level, and the second waveguide 112 of the first level to the third waveguide 112a and the fourth waveguide 112b of the second level, and the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level.
  • a power feeding unit 120 that feeds radio waves through a plurality of power feeding slots 121 to a plurality of radiation waveguides 131, and a plurality of radiation slots 132 to transmit radio waves fed to the plurality of radiation waveguides 131. It is characterized in that it includes a slot array radiating part 130 radiating to the outside through.
  • the power distributor 110 includes the first and second waveguides 111 and 112 of the first level, the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a and 112b of the second level, and the first to fourth waveguides 111 and 112 of the second level. It may include connection waveguides 114a, 114b, 115a, and 115b.
  • the first and second waveguides 111 and 112 of the first level may be connected to the radio wave input port 113 and branched from the radio wave input port 113 to extend in opposite directions.
  • the first connection waveguide 114a and the second connection waveguide 114b may branch from the end of the first waveguide 111 of the first level and extend in opposite directions.
  • the first waveguide 111a and the second waveguide 111b of the second level may be respectively connected to the first connection waveguide 114a and the second connection waveguide 114b.
  • the third connection waveguide 115a and the fourth connection waveguide 115b may branch from the end of the second waveguide 112 of the first level and extend in opposite directions. Also, the third waveguide 112a and the fourth waveguide 112b of the second level may be connected to the third connection waveguide 115a and the fourth connection waveguide 115b, respectively.
  • the first to fourth connection waveguides 114a , 114b , 115a , and 115b may protrude outward from the power supply unit 120 and the slot array radiation unit 130 .
  • the first waveguide 111 of the first level and the second waveguide 112 of the first level may form a symmetrical structure.
  • the first waveguide 111a and the second waveguide 111b of the second level may form a symmetrical structure with the third waveguide 112a and the fourth waveguide 112b of the second level.
  • the power distribution unit 110 intersects each other at the center of the radio wave input port 113 and extends in the longitudinal direction of the first and second waveguides 111 and 112 of the first level. It can be divided into four regions by the imaginary second line L2 extending in the width direction of the first and second waveguides 111 and 112 of the level. .
  • the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level may be disposed in the four regions of the power distributor 110, respectively.
  • the four regions of the power distribution unit 110 may have a symmetrical structure.
  • the power feeding unit 120 is connected to the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level through the plurality of power feeding slots 121. It is configured to include a radiation waveguide (131).
  • the slot array radiating unit 130 is configured to include a plurality of radiation slots 132 that are connected to the plurality of radiation waveguides 131 and radiate radio waves fed to the plurality of radiation waveguides 131 to the outside.
  • the plurality of power feeding slots 121 are disposed so as not to overlap with the first and second waveguides 111 and 112 of the first level and to overlap with the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a and 112b of the second level. It can be.
  • radio waves input through the radio wave input port 113 are distributed to the two first-level waveguides 111 and 112. After being distributed to the four connecting waveguides 114a, 114b, 115a, and 115b via the two first-level waveguides 111 and 112, and then passing through the four connecting waveguides 114a, 114b, 115a and 115b, the 4 After being transmitted to the second-level waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b, power is supplied through the feed slot 121.
  • a structure in which power is fed to the feed slot 121 is a 4-way power supply network. (4-way feeding network) structure.
  • the slot array antenna has a 4-way feed network structure, so that radio waves input through the radio wave input port 113 are distributed in 4-way, and the intensity is 1/4 or higher. After being reduced to a small size, power is supplied to the feed slot 121, and accordingly, power concentrated in the feed slot 121 is distributed to effectively prevent breakdown in the feed slot 121.
  • a plurality of feed slots ( 121) electric waves are fed to the plurality of radiation waveguides 131, and the plurality of radiation waveguides 131 emit radio waves through the plurality of radiation slots 132 arranged in each radiation waveguide 131.
  • radio waves fed to the radiation waveguide 131 through the feed slot 121 are distributed to two parts of the radiation waveguide 131 located on both sides of the feed slot 121, and then passed through the radiation slot 132 to the outside. is emitted with
  • the plurality of feed slots 121 may be disposed at the center of the plurality of radiation waveguides 131, but are not limited thereto.
  • the plurality of feed slots 121 are disposed to overlap the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level, and the positions of the plurality of feed slots 121 are located in the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level. It may vary according to the layout structure of the fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b.
  • the slot array radiating unit 130 of the slot array antenna has first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level. ) may include first to fourth regions corresponding to each. The first to fourth regions of the slot array radiating unit 130 may have a symmetrical structure.
  • a first region (FIG. 5(A)) corresponding to the first waveguide 111a of the first level, and a second region corresponding to the second waveguide 111b of the second level ( 5(B)), a third area corresponding to the third waveguide 112a of the second level (FIG. 5(C)) and a fourth area corresponding to the fourth waveguide 112b of the second level ( (D) of FIG. 5) may form a symmetrical structure.
  • the first to fourth areas of the slot array radiating unit 130 have a symmetrical structure, one design may be copied and applied to the four areas. Accordingly, since there is no need to separately design each area, a worker can design and manufacture the antenna more efficiently.
  • the intensity of the electric field in the radiating slot 132 may have a smaller value than the intensity of the electric field in the feed slot 121 . Since radio waves passing through the feed slot 121 are distributed to two parts of the radiation waveguide 131 located on both sides of the feed slot 121 and then fed to the radiation slot 132, the electric field in the radiation slot 132 The intensity may have a smaller value than the intensity of the electric field in the power feed slot 121 .
  • a rectangular waveguide is exemplified as a waveguide, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the shape of the waveguide may be variously changed.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating another example of a power distribution unit included in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a plan view showing another example of a power supply unit included in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention. It is a flat view shown.
  • the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level may have a stepped structure.
  • the radiation waveguide 131 A stepped structure may be configured such that a distance between the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level and the center of the slot array radiating part 130 decreases in the longitudinal direction.
  • the feed slots 121 of the feeder 120 are disposed to overlap the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level, and the first to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b of the second level.
  • to fourth waveguides 111a, 111b, 112a, and 112b may be arranged to have a shape corresponding to the stepped structure.
  • the feeding slots 121 are closer to the center of the slot array radiating unit 130 in the width direction of the radiation waveguide 131 and closer to the center of the slot array radiating unit 130 in the longitudinal direction of the radiation waveguide 131. so that it can be placed. In this case, since the radio wave intensity at the center side of the radiation waveguide 131 is greater than the radio wave intensity at the edge side, directivity of the slot array antenna can be improved.
  • FIG. 8 is a diagram showing a result of analyzing electric field strength in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • the electric field strength in the radiation waveguide 131 may be 0.385MV/m (FIG. 8(d)), and then the electric field strength in the radiation slot 132 may be 1.85MV/m (FIG. 8(d)). (e)).
  • the slot array antenna while the electric field is concentrated in the power feeding slot 121, it is possible to prevent breakdown by exceeding the air insulation strength of 3MV / m, By distributing the input radio wave to a 4-way feeding network and then feeding it through the feeding slot 121, it is possible to transmit high-output electromagnetic waves while effectively preventing breakdown do.
  • the slot array antenna according to an embodiment of the present invention can achieve a high gain while achieving a thin antenna thickness when compared to a horn antenna, etc., and thus can be miniaturized. etc.) can also be performed efficiently.
  • 9 and 10 illustrate radiation pattern characteristics of the slot array antenna 110 according to an embodiment of the present invention.
  • the slot array antenna 110 has a radiation pattern having a high gain in a specific direction, and thus transmits radio waves with high output to a specific target. be able to send out.
  • FIG. 11 illustrates reflection coefficient characteristics in a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • the characteristics of the reflection coefficient (S 11 parameter) when the slot array antenna according to an embodiment of the present invention has an operating frequency of about 3 GHz are illustrated.
  • FIG. 12 shows a comparison between a radiation pattern measurement value and a simulation calculation value in a far-field for a slot array antenna according to an embodiment of the present invention.
  • both the measured value and the calculated value have the maximum gain in a direction normal to the slot array antenna, and the beam width also shows the same result.
  • the slot array antenna according to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent breakdown while enabling high-output electromagnetic waves to be transmitted.
  • the slot array antenna according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a slot array antenna having a structure in which a worker can design, manufacture, and operate more efficiently.
  • connection of lines or connecting members between the components shown in the drawings are examples of functional connections and / or physical or circuit connections, which can be replaced in actual devices or additional various functional connections, physical connection, or circuit connections.

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Abstract

본 발명은 고출력 슬롯 도파관 배열 안테나에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 특정한 대상체에 대하여 높은 출력의 전파를 송출할 수 있으면서 고출력에 따른 절연 파괴(breakdown) 등을 방지하여 안정적인 운용이 가능한 구조를 가지는 고출력 슬롯 도파관 배열 안테나에 관한 것이다. 본 발명에서는, 전파 입력 포트를 통해 입력된 전파를 제1레벨의 제1 도파관 및 제2 도파관으로 분배한 후, 상기 제1레벨의 제1 도파관에서 제2레벨의 제1도파관 및 제2 도파관으로 분배하고, 상기 제1레벨의 제2 도파관에서 제2레벨의 제3도파관 및 제4도파관으로 분배하는 전력 분배부; 상기 제2레벨의 제1내지 제4도파관에 분배된 전파를 복수의 급전 슬롯을 통해서 복수의 방사 도파관에 급전하는 급전부; 및 상기 복수의 방사 도파관으로 급전된 전파를 복수의 방사 슬롯을 통해서 외부로 방사하는 슬롯 배열 방사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나를 개시한다.

Description

고출력 슬롯 도파관 배열 안테나
본 발명은 고출력 슬롯 도파관 배열 안테나에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 특정한 대상체에 대하여 높은 출력의 전파를 송출할 수 있으면서 고출력에 따른 절연 파괴(breakdown) 등을 방지하여 안정적인 운용이 가능한 구조를 가지는 고출력 슬롯 도파관 배열 안테나에 관한 것이다.
최근 드론(drone), 퍼스널 모빌리티(personal mobility) 등이 빠르게 확산되면서 상기 드론 등이 허용되지 않은 시간 또는 지역에서 운행되어 문제를 유발하는 경우가 지속적으로 증가하고 있다.
이에 대하여, 상기 드론이나, 퍼스널 모빌리티, 자동차, 선박 등의 이동체로 고출력 전자기파를 조사하여 불법 이동체의 반도체 소자나 제어 회로의 동작을 방해하여, 상기 불법 이동체를 무력화하는 방안이 시도되고 있다.
이와 같이 상기 불법 이동체를 무력화하기 위해서는 고출력 전자기파를 특정 방향에 집중하여(즉, 높은 이득(high gain)으로) 송출할 수 있는 안테나가 필요하며, 이를 위하여 평판 패치 배열(patch array) 안테나, 혼(horn) 안테나, 슬롯 배열(slotted array) 안테나 등이 고려될 수 있다.
그런데, 상기 평판 패치 안테나는 충분한 세기의 전자기파를 송출하기에는 제약이 따를 수 있고, 상기 혼 안테나는 구조적으로 단순하면서도 높은 출력을 송출할 수 있다는 장점이 있으나, 높은 이득을 얻기 위해서는 안테나 길이를 길게 만들어야 하므로 안테나의 설치 및 운용(회전, 각도 제어 등)에 어려움을 초래할 수 있다.
슬롯 배열 안테나는 혼 안테나와 대비하여 안테나 두께를 얇게 하면서도 높은 이득을 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 고출력의 전자기파가 좁은 슬롯에 집중되면서 절연 파괴(breakdown)가 나타날 수 있다는 문제를 가지고 있다.
이에 따라, 고출력의 전자기파를 송출할 수 있도록 하면서도 절연 파괴(breakdown)를 방지할 수 있는 슬롯 배열 안테나가 요구되고 있으나, 아직 이에 대한 적절한 대안이 제시되지 못하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 고출력의 전자기파를 송출할 수 있도록 하면서도 절연 파괴(breakdown)를 방지할 수 있는 슬롯 배열 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 설계, 제작 및 운용을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 구조를 가지는 슬롯 배열 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 아래에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 측면에 따른 슬롯 배열 안테나는, 전파 입력 포트를 통해 입력된 전파를 제1레벨의 제1 도파관 및 제2 도파관으로 분배한 후, 상기 제1레벨의 제1 도파관에서 제2레벨의 제1 도파관 및 제2 도파관으로 분배하고, 상기 제1레벨의 제2 도파관에서 제2레벨의 제3 도파관 및 제4 도파관으로 분배하는 전력 분배부; 상기 제2레벨의 제1내지 제4도파관에 분배된 전파를 복수의 급전 슬롯을 통해서 복수의 방사 도파관에 급전하는 급전부; 및 상기 복수의 방사 도파관으로 급전된 전파를 복수의 방사 슬롯을 통해서 외부로 방사하는 슬롯 배열 방사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1레벨의 제1 도파관과 상기 제1레벨의 제2 도파관은 서로 대칭 구조를 이루고, 상기 제2레벨의 제1 도파관 및 제2 도파관은 상기 제2레벨의 제3 도파관 및 제4 도파관과 대칭 구조를 이룰 수 있다.
상기 복수의 급전 슬롯은, 상기 제1레벨의 제1,제2 도파관과 중첩되지 않고 상기 제2레벨의 제1 내지 제4도파관과 중첩되도록 구성될 수 있다.
상기 제2레벨의 제1 내지 제4 도파관에서는 각각 복수의 급전 슬롯을 통해 복수의 방사 도파관으로 전파를 급전하고, 상기 복수의 방사 도파관에서는 각 방사 도파관에 배열되는 복수의 방사 슬롯을 통해 전파를 방사할 수 있다
상기 제2레벨의 제1내지 제4 도파관에 각각 대응되는 상기 슬롯 배열 방사부의 제1내지 제4영역은 서로 대칭 구조를 이룰 수 있다.
또한, 상기 복수의 급전 슬롯은 상기 복수의 방사 도파관의 중앙에 배열될 수 있다.
상기 방사 슬롯에서의 전기장의 세기는 상기 급전 슬롯에서의 전기장의 세기보다 작을 수 있다.
본 발명의 한 측면에 따른 슬롯 배열 안테나는, 전파 입력 포트에 연계되고 상기 전파 입력 포트로부터 분기된 제1레벨의 제1, 제2도파관과, 상기 제1레벨의 제1도파관의 종단으로부터 분기된 제1,제2연결 도파관과, 상기 제1,제2연결 도파관에 각각 연계된 제2레벨의 제1,제2도파관과, 상기 제1레벨의 제2도파관의 종단으로부터 분기된 제3,제4연결 도파관과, 상기 제3,제4연결 도파관에 각각 연계된 제2레벨의 제3,제4도파관을 포함하는 전력 분배부; 복수의 급전 슬롯을 통해서 상기 제2레벨의 제1 내지 제4도파관에 연계된 복수의 방사 도파관을 포함하는 급전부; 및 상기 복수의 방사 도파관에 급전된 전파를 외부로 방사하는 복수의 방사 슬롯을 포함하는 슬롯 배열 방사부;를 포함할 수 있다.
상기 제2레벨의 제1내지 제4도파관에 급전되는 전파의 세기는 상기 제1레벨의 제1,제2도파관에 급전되는 전파의 세기보다 작다.
상기 제2레벨의 제1 내지 제4 도파관은 계단 구조를 가질 수 있다. 상기 계단 구조는, 상기 방사 도파관의 폭 방향에서 상기 제2레벨의 제1내지 제4도파관과 상기 슬롯 배열 방사부의 중심부 사이의 거리가 감소할수록 상기 방사 도파관의 길이 방향에서 상기 제2레벨의 제1내지 제4도파관과 상기 슬롯 배열 방사부의 중심부 사이의 거리가 감소하도록, 구성될 수 있다.
상기 복수의 급전 슬롯들은, 상기 방사 도파관의 폭 방향에서 상기 슬롯 배열 방사부의 중심부와 가까워질수록 상기 방사 도파관의 길이 방향에서 상기 슬롯 배열 방사부의 중심부와 가까워지도록, 배치될 수 있다.
상기 제1 내지 제4연결 도파관은 상기 급전부 및 상기 슬롯 배열 방사부의 외측으로 돌출될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서는, 고출력의 전자기파를 송출할 수 있도록 하면서도 절연 파괴(breakdown)를 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서는, 작업자가 설계, 제작 및 운용을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 구조를 가지는 슬롯 배열 안테나를 제공하게 된다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나를 전면 및 배면에서 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에 포함된 전력 분배부의 예시적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나의 슬롯 배열 방사부의 대칭 구조를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에 포함된 전력 분배부의 다른 예시를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에 포함된 급전부의 다른 예시를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서의 전기장 세기를 해석한 결과를 보여주는 도면이다.
도 9및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서의 방사 패턴 특성을 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서의 반사 계수 특성을 예시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서의 원거리장 전계 시뮬레이션 및 측정 결과를 예시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 개념을 적절하게 정의한 것으로 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 하며, 단지 실시예들을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
구성요소들에 참조 부호를 부여함에 있어, 참조 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니며, 소프트웨어 또는 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다.
본 발명의 구성요소를 설명하는데 있어서, 단수 형태로 구성요소가 표현되는 경우 특별히 언급하지 않는 한 그 구성요소가 복수 형태도 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, "제1", "제2", 등의 용어는, 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되는 경우, 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 연결될 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
아래에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 슬롯 도파관 배열 안테나에 대한 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 차례로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나를 전면 및 배면에서 촬영한 사진이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에 포함된 전력 분배부의 예시적인 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나의 슬롯 배열 방사부의 대칭 구조를 예시하는 도면이다.
도 1내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나는, 전파 입력 포트(113)를 통해서 입력된 전파를 제1레벨의 제1 도파관(111) 및 제2 도파관(112)으로 분배한 후, 상기 제1레벨의 제1 도파관(111)에서 제2레벨의 제1도파관(111a) 및 제2 도파관(111b)으로 분배하고, 상기 제1레벨의 제2 도파관(112)에서 제2레벨의 제3도파관(112a) 및 제4도파관(112b)으로 분배하는 전력 분배부(110), 상기 제2레벨의 제1 내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)에 분배된 전파를 복수의 급전 슬롯(121)을 통해서 복수의 방사 도파관(131)에 급전하는 급전부(120), 및 상기 복수의 방사 도파관(131)으로 급전된 전파를 복수의 방사 슬롯(132)을 통해서 외부로 방사하는 슬롯 배열 방사부(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 전력 분배부(110)는 제1레벨의 제1,제2도파관(111,112), 제2레벨의 제1 내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b), 그리고 제1 내지 제4연결 도파관(114a,114b,115a,115b)을 포함하여 구성될 수 있다.
제1레벨의 제1,제2도파관(111,112)은 전파 입력 포트(113)에 연계되며 전파 입력 포트(113)로부터 분기되어 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다.
제1연결 도파관(114a) 및 제2연결 도파관(114b)은 제1레벨의 제1도파관(111)의 종단으로부터 분기되어 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 그리고, 제1연결 도파관(114a) 및 제2연결 도파관(114b)에 제2레벨의 제1도파관(111a) 및 제2도파관(111b)이 각각 연계될 수 있다.
제3연결 도파관(115a) 및 제4연결 도파관(115b)은 제1레벨의 제2도파관(112)의 종단으로부터 분기되어 서로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 그리고, 제3연결 도파관(115a) 및 제4연결 도파관(115b)에 제2레벨의 제3도파관(112a) 및 제4도파관(112b)이 각각 연계될 수 있다.
도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1 내지 제4연결 도파관(114a,114b,115a,115b)은 급전부(120) 및 슬롯 배열 방사부(130)의 외부로 돌출될 수 있다.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1레벨의 제1 도파관(111)과 제1레벨의 제2 도파관(112)은 서로 대칭 구조를 이룰 수 있다. 제2레벨의 제1도파관(111a) 및 제2도파관(111b)은 제2레벨의 제3 도파관(112a) 및 제4도파관(112b)과 대칭 구조를 이룰 수 있다.
전력 분배부(110)는 전파 입력 포트(113)의 중심에서 서로 교차되며, 제1레벨의 제1,제2도파관(111,112)의 길이 방향으로 연장되는 가상의 제1라인(L1) 및 제1레벨의 제1,제2도파관(111,112)의 폭 방향으로 연장되는 가상의 제2라인(L2)에 의해 4개의 영역으로 구획될 수 있다. .
전력 분배부(110)의 4개의 영역들에는 제2레벨의 제1 내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)이 각각 배치될 수 있다. 전력 분배부(110)의 4개의 영역은 서로 대칭 구조를 이룰 수 있다.
또한, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 급전부(120)는 복수의 급전 슬롯(121)을 통해서 제2레벨의 제1내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)에 연계된 복수의 방사 도파관(131)을 포함하여 구성된다.
슬롯 배열 방사부(130)는 복수의 방사 도파관(131)에 연계되어 복수의 방사 도파관(131)으로 급전되는 전파를 외부로 방사하는 복수의 방사 슬롯(132)을 포함하여 구성된다.
복수의 급전 슬롯(121)은, 제1레벨의 제1,제2 도파관(111,112)과 중첩되지 않고, 제2레벨의 제1내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전파 입력 포트(113)를 통해 입력된 전파가 2개의 제1레벨의 도파관(111,112)에 분배된 후에, 2개의 제1레벨의 도파관(111,112)을 거쳐 4개의 연결 도파관(114a,114b,115a,115b)으로 분배된 다음에, 4개의 연결 도파관(114a,114b,115a,115b)을 거쳐서 4개의 제2레벨의 도파관들(111a,111b,112a,112b)로 전달된 후에 급전 슬롯(121)을 통해 급전된다. 이와 같이, 하나의 전파 입력 포트(113)를 통해 입력된 전파가 4개의 도파관들(111a,111b,112a,112b)로 분배된 이후에 급전 슬롯(121)에 급전되는 구조를 4-웨이 급전망(4-way feeding network) 구조로 정의할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나는 4-웨이 급전망 구조를 가짐으로써, 전파 입력 포트(113)를 통해 입력된 전파는 4-웨이로 분산되어 세기가 1/4 또는 그 보다 작은 크기로 감소된 후에 급전 슬롯(121)으로 급전되며, 이에 따라 급전 슬롯(121)에 집중되는 파워를 분산하여 급선 슬롯(121)에서의 절연 파괴(breakdown)를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서는, 도 1 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2레벨의 제1 내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)에서는 복수의 급전 슬롯(121)을 통해 복수의 방사 도파관(131)으로 전파를 급전하고, 복수의 방사 도파관(131)에서는 각 방사 도파관(131)에 배열되는 복수의 방사 슬롯(132)을 통해 전파를 방사하게 된다.
이때, 급전 슬롯(121)을 통해서 방사 도파관(131)으로 급전된 전파는 급전 슬롯(121)의 양측에 위치하는 방사 도파관(131)의 두 부분으로 분배된 후에, 방사 슬롯(132)을 통해서 외부로 방출된다.
복수의 급전 슬롯(121)은 복수의 방사 도파관(131)의 중앙에 배치될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 급전 슬롯(121)은 제2레벨의 제1내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)과 중첩되도록 배치되며, 복수의 급전 슬롯(121)의 위치는 제2레벨의 제1내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)의 레이아웃 구조에 따라서 달라질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나의 슬롯 배열 방사부(130)는, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2레벨의 제1 내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)에 각각 대응되는 제1 내지 제4영역을 포함할 수 있다. 슬롯 배열 방사부(130)의 제1 내지 제4영역은 서로 대칭 구조를 이룰 수 있다.
슬롯 배열 방사부(130)에서 제1레벨의 제1도파관(111a)에 대응되는 제1영역(도 5의 (A)), 제2레벨의 제2 도파관(111b)에 대응되는 제2영역(도 5의 (B)), 제2레벨의 제3 도파관(112a)에 대응되는 제3영역(도 5의 (C)) 및 제2레벨의 제4 도파관(112b)에 대응되는 제4영역(도 5의 (D))은 서로 대칭 구조를 이룰 수 있다.
슬롯 배열 방사부(130)의 제1 내지 제4 영역이 서로 대칭 구조를 가지므로, 하나의 설계를 복사하여 4개의 영역에 적용할 수 있다. 이에 따라, 각 영역을 별도로 설계할 필요가 없으므로 작업자가 안테나의 설계 및 제작을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서는, 방사 슬롯(132)에서의 전기장의 세기가 급전 슬롯(121)에서의 전기장의 세기보다 작은 값을 가질 수 있다. 급전 슬롯(121)을 통과한 전파가 급전 슬롯(121)의 양측에 위치하는 방사 도파관(131)의 두 부분으로 분배된 후에 방사 슬롯(132)으로 급전되므로, 방사 슬롯(132)에서의 전기장의 세기는 급전 슬롯(121)에서의 전기장의 세기보다 작은 값을 가질 수 있다.
앞서 도 1 내지 도 5를 참조로 하여 설명된 실시예에서는, 도파관(waveguide)으로서 장방형 도파관(rectangular waveguide)을 예시하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 도파관의 형태는 다양하게 변경될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에 포함된 전력 분배부의 다른 예시를 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에 포함된 급전부의 다른 예시를 나타낸 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2레벨의 제1내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)은 계단 구조를 가질 수 있다.
방사 도파관(131)의 폭 방향에서 제2레벨의 제1내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)과 슬롯 배열 방사부(130)의 중심부 사이의 거리가 감소할수록 방사 도파관(131)의 길이 방향에서 제2레벨의 제1내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)과 슬롯 배열 방사부(130)의 중심부 사이의 거리가 감소하도록, 계단 구조가 구성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 급전부(120)의 급전 슬롯들(121)은 제2레벨의 제1 내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)과 중첩되도록 배치되며, 제2레벨의 제1 내지 제4도파관(111a,111b,112a,112b)의 계단 구조에 대응하는 형상을 가지도록 배열될 수 있다.
급전 슬롯들(121)은, 방사 도파관(131)의 폭 방향에서 슬롯 배열 방사부(130)의 중심부와 가까워질수록 방사 도파관(131)의 길이 방향에서 슬롯 배열 방사부(130)의 중심부와 가까워지도록, 배치될 수 있다. 이러한 경우, 방사 도파관(131)의 중심부 측의 전파 세기가 에지부 측의 전파 세기보다 커지게 되어 슬롯 배열 안테나의 지향성을 높일 수 있다.
도 8은 본 발명 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서의 전기장 세기를 해석한 결과를 보여주는 도면이다.
보다 구체적인 예를 들어, 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 입력되는 전파의 전기장 세기가 1.37MV/m인 경우(도 8의 (a)), 전력 분배부(110)에서의 전기장 세기는 0.952MV/m일 수 있고(도 8의 (b)), 이때 급전 슬롯(121)에는 전기장이 집중되면서 전기장 세기가 2.37MV/m까지 커질 수 있다(도 8의 (c)).
이후, 방사 도파관(131)에서의 전기장 세기는 0.385MV/m일 수 있고(도 8의 (d)), 이어서 방사 슬롯(132)에서의 전기장 세기는 1.85MV/m일 수 있다(도 8의 (e)).
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서는, 급전 슬롯(121)에서 전기장이 집중되면서 공기 절연 강도인 3MV/m를 초과하여 절연 파괴(breakdown)가 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 입력 전파를 4-웨이 급전망(4-way feeding network)으로 분배한 후에 급전 슬롯(121)을 통해 급전되도록 함으로써, 고출력의 전자기파를 송출할 수 있도록 하면서도 절연 파괴(breakdown)를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나는 혼 안테나 등과 대비할 때 안테나 두께를 얇게 구현 가능하면서도, 높은 이득을 얻을 수 있어 소형화가 가능하며, 이에 따라 안테나의 설치 및 운용(회전, 각도 제어 등)도 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
도 9 및 도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나(110)에서의 방사 패턴 특성을 예시하고 있다.
도 9 및 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나(110)에서는 특정 방향으로 높은 이득을 가지는 방사 패턴을 가지며, 이에 따라 특정한 대상체에 대하여 높은 출력의 전파를 송출할 수 있게 된다.
도 11에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서의 반사 계수 특성을 예시하고 있다.
도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나가 약 3GHz의 동작 주파수를 가지는 경우의 반사 계수(S11 파라미터) 특성을 예시하고 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에 대한 원거리장(Far-field)에서의 방사 패턴 측정치와 시뮬레이션 계산치를 비교하여 도시하고 있다.
도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 측정치 및 계산치가 모두 상기 슬롯 배열 안테나에 수직(normal)한 방향으로 최대 이득(gain)을 가지며, 빔폭(beam width)도 일치하는 결과를 보여주고 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서는, 고출력의 전자기파를 송출할 수 있도록 하면서도 절연 파괴(breakdown)를 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 배열 안테나에서는, 작업자가 설계, 제작 및 운용을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 구조를 가지는 슬롯 배열 안테나를 제공할 수 있게 된다.
본 명세서에서 설명된 위 실시예 및 도면들은 단지 예시적인 것일 뿐, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, 도면에 도시된 구성요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, 필수적인, 중요하게 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 상기의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한 본 발명 중 방법 발명에서 제시하는 단계들은 반드시 그 선후의 순서에 대한 구속을 의도한 것이 아니며, 각 공정의 본질에 따라 반드시 어느 단계가 선행되어야 하는 것이 아닌 한 순서는 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등 범주 내에서 설계 조건 및 요소에 따라 구성될 수 있음을 이해할 수 있다.
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Claims (13)

  1. 전파 입력 포트를 통해 입력된 전파를 제1레벨의 제1 도파관 및 제2 도파관으로 분배한 후, 상기 제1레벨의 제1 도파관에서 제2레벨의 제1도파관 및 제2 도파관으로 분배하고, 상기 제1레벨의 제2 도파관에서 제2레벨의 제3도파관 및 제4도파관으로 분배하는 전력 분배부;
    상기 제2레벨의 제1내지 제4도파관에 분배된 전파를 복수의 급전 슬롯을 통해서 복수의 방사 도파관에 급전하는 급전부; 및
    상기 복수의 방사 도파관으로 급전된 전파를 복수의 방사 슬롯을 통해서 외부로 방사하는 슬롯 배열 방사부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1레벨의 제1 도파관과 상기 제1레벨의 제2 도파관은 서로 대칭 구조를 이루고,
    상기 제2레벨의 제1도파관 및 제2도파관은 상기 제2레벨의 제3도파관 및 제4도파관과 대칭 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 급전 슬롯은,
    상기 제1레벨의 제1,제2도파관과 중첩되지 않고 상기 제2레벨의 제1 내지 제4도파관과 중첩되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2레벨의 제1 내지 제4도파관에서는 각각 복수의 급전 슬롯을 통해 복수의 방사 도파관으로 전파를 급전하고,
    상기 복수의 방사 도파관에서는 각 방사 도파관에 배열되는 복수의 방사 슬롯을 통해 전파를 방사하는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2레벨의 제1 내지 제4도파관에 각각 대응되는 상기 슬롯 배열 방사부의 제1 내지 제4영역은 서로 대칭 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 급전 슬롯은 상기 복수의 방사 도파관의 중앙에 배열되는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방사 슬롯에서의 전기장의 세기는 상기 급전 슬롯에서의 전기장의 세기보다 작은 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  8. 전파 입력 포트에 연계되고 상기 전파 입력 포트로부터 분기된 제1레벨의 제1, 제2도파관과, 상기 제1레벨의 제1도파관의 종단으로부터 분기된 제1,제2연결 도파관과, 상기 제1,제2연결 도파관에 각각 연결된 제2레벨의 제1,제2도파관과, 상기 제1레벨의 제2도파관의 종단으로부터 분기된 제3,제4연결 도파관과, 상기 제3,제4연결 도파관에 각각 연결된 제2레벨의 제3,제4도파관을 포함하는 전력 분배부;
    복수의 급전 슬롯을 통해서 상기 제2레벨의 제1 내지 제4도파관에 연계된 복수의 방사 도파관을 포함하는 급전부; 및
    상기 복수의 방사 도파관에 급전된 전파를 외부로 방사하는 복수의 방사 슬롯을 포함하는 슬롯 배열 방사부;
    를 포함하는 슬롯 배열 안테나.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2레벨의 제1내지 제4도파관에 급전되는 전파의 세기는 상기 제1레벨의 제1,제2도파관에 급전되는 전파의 세기보다 작은 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2레벨의 제1 내지 제4 도파관은 계단 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 계단 구조는, 상기 방사 도파관의 폭 방향에서 상기 제2레벨의 제1내지 제4도파관과 상기 슬롯 배열 방사부의 중심부 사이의 거리가 감소할수록 상기 방사 도파관의 길이 방향에서 상기 제2레벨의 제1내지 제4도파관과 상기 슬롯 배열 방사부의 중심부 사이의 거리가 감소하도록, 구성되는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 급전 슬롯들은, 상기 방사 도파관의 폭 방향에서 상기 슬롯 배열 방사부의 중심부와 가까워 질수록 상기 방사 도파관의 길이 방향에서 상기 슬롯 배열 방사부의 중심부와 가까워 지도록, 배치되는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4연결 도파관은 상기 급전부 및 상기 슬롯 배열 방사부의 외측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 슬롯 배열 안테나.
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