KR100721871B1 - Waveguide slot array antenna for receiving random polarized satellite signal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도파관 슬롯 배열 안테나의 슬롯으로부터 발생되는 수직 또는 수평 편파를 임의의 각도로 회전시켜 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호를 수신할 수 있도록 하는 도파관 슬롯 배열 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a waveguide slotted array antenna that enables the reception of satellite signals having any linearly polarized wave by rotating a vertical or horizontal polarized wave generated from a slot of the waveguide slotted array antenna at an arbitrary angle.
본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 상층 도체판의 슬롯 상부 주변에는 슬롯과 연통되고 상면에 의해 경계가 구분되는 그루브가 형성되고, 상기 상층 도체판의 상부에는 슬롯의 길이 방향과 스큐 각도를 형성하여 스큐 각도만큼 위성 신호의 직선 편파를 회전시키는 편파 회전 홈과, 상기 편파 회전 홈의 양측에 반원 형상으로 형성되어 임피던스 매칭을 수행하는 매칭 소자가 구비된 직선 편파 회전기가 결합되어, 상기 직선 편파 회전기를 통하여 안테나의 입력 임피던스를 매칭시킴으로서 안테나 임피던스 대역폭을 최적화할 수 있으며, 안테나의 크기를 줄여 제작비용 및 전력손실을 최소화할 수 있다.According to the present invention, a waveguide slotted array antenna for receiving a linear signal having an arbitrary linear polarization is formed with a groove communicating with a slot and separated by an upper surface around a slot upper portion of an upper conductor plate, and formed on an upper portion of the upper conductor plate. A linear polarization groove having a slot angle and a skew angle to rotate the linearly polarized wave of the satellite signal by a skew angle, and a matching element formed on both sides of the polarization rotation groove in a semicircular shape to perform impedance matching. The rotor is coupled to optimize the antenna impedance bandwidth by matching the input impedance of the antenna through the linearly polarized rotor, and can minimize the manufacturing cost and power loss by reducing the size of the antenna.
위성 안테나, 도파관, 편파 회전, 매칭 소자, 슬롯 배열 Satellite Antenna, Waveguide, Polarization Rotation
Description
도 1은 종래 도파관 슬롯 안테나의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a conventional waveguide slot antenna.
도 2는 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 결합 사시도이다. 2 is a combined perspective view of a waveguide slotted array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 분해 사시도이다. 3 is an exploded perspective view of a waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 결합 단면도이다.4 is a combined cross-sectional view of a waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention.
도 5a는 본 발명에 따른 하층 도체판의 평면도이고, 도 5b는 하층 도체판의 배면도이며, 도 5c는 하층 도체판의 단면도이다. 5A is a plan view of a lower layer conductor plate according to the present invention, FIG. 5B is a rear view of the lower layer conductor plate, and FIG. 5C is a cross-sectional view of the lower layer conductor plate.
도 6a는 본 발명에 따른 중층 도체판의 평면도이고, 도 6b는 중층 도체판의 배면도이며, 도 6c는 중층 도체판의 단면도이다.FIG. 6A is a plan view of a multilayer conductor plate according to the present invention, FIG. 6B is a rear view of the multilayer conductor plate, and FIG. 6C is a cross-sectional view of the multilayer conductor plate.
도 7a는 본 발명에 따른 상층 도체판의 평면도이고, 도 7b는 상층 도체판의 배면도이며, 도 7c는 상층 도체판의 단면도이다.7A is a plan view of an upper conductor plate according to the present invention, FIG. 7B is a rear view of the upper conductor plate, and FIG. 7C is a cross-sectional view of the upper conductor plate.
도 8a는 본 발명에 따른 직선 편파 회전기의 평면도이고, 도 8b는 직선 편파 회전기의 단면도이다.8A is a plan view of a linearly polarized rotator according to the present invention, and FIG. 8B is a sectional view of the linearly polarized rotator.
도 9는 본 발명에 따른 직선 편파 회전기의 편파 회전 홈과 매칭 소자가 상층 도체판의 슬롯 상부에 결합되어 편파를 회전시키는 과정을 나타낸 상태도이다. 9 is a state diagram illustrating a process in which a polarization rotating groove and a matching element of a linear polarization rotating machine according to the present invention are coupled to an upper portion of a slot of an upper conductor plate to rotate a polarized wave.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 편파 회전 홈과 매칭 소자의 너비 및 길이와 스큐 각도와의 관계를 나타낸 일례이다.10A to 10D are examples showing the relationship between the skew angle and the width and length of the polarization rotating groove and the matching element according to the present invention.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직선 편파 회전기의 편파 회전 홈과 매칭 소자의 다양한 변형 일례이다. 11A to 11D are examples of various modifications of a polarization rotating groove and a matching element of a linearly polarized light rotary machine according to another embodiment of the present invention.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
100 : 직선 편파 회전기 110 : 편파 회전 홈100: linearly polarized rotary machine 110: polarized rotation groove
120 : 매칭 소자 121 : 줄기부120: matching element 121: stem portion
122 : 반원부 200 : 상층 도체판122: semi-circular part 200: upper conductor plate
210 : 슬롯(Slot) 220 : 캐비티(Cavity)210: Slot 220: Cavity
230 : 그루브(Groove) 240 : 상면230: Groove 240: Upper surface
300 : 중층 도체판 310 : 방사홈300: middle conductor plate 310: radiation groove
320 : 도파관 321,322,323 : 분배기320: waveguide 321,322,323: distributor
330 : 방사관 400 : 하층 도체판330: radiation tube 400: lower conductor plate
410 : 급전로 420 : 도파관410: feeding route 420: waveguide
421,422,423 : 분배기 430 : 방사관421,422,423: distributor 430: radiation tube
440 : 벌지(Bulge)440: Bulge
본 발명은 임의의 직선 편파를 갖는 위성신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도파관 슬롯 배열 안테나의 슬롯 주변에 원형 그루브를 형성하고, 원형 그루브의 상부에 슬롯으로부터 발생되는 수직 또는 수평 편파를 임의의 각도로 회전시키기 위한 편파 회전 홈과 원형 그루브와의 임피던스 매칭을 위한 매칭 소자가 구비된 직선 편파 회전기를 결합하여 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호를 수신할 수 있도록 하는 도파관 슬롯 배열 안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having an arbitrary linearly polarized wave. More particularly, a circular groove is formed around a slot of the waveguide slot array antenna, and the vertical groove generated from the slot on the top of the circular groove or Waveguide slot arrangement for receiving a satellite signal with arbitrary linear polarization by combining a linear polarization rotator with a matching element for impedance matching with a circular groove and a polarization rotary groove for rotating the horizontal polarization at an arbitrary angle Relates to an antenna.
위성 안테나로서 일반적으로 유전체 기판을 이용한 마이크로 스트립 패치 어레이 안테나 또는 고효율의 안테나 특성을 얻기 위한 도파관 슬롯 배열 안테나를 사용하고 있다. In general, as a satellite antenna, a microstrip patch array antenna using a dielectric substrate or a waveguide slot array antenna for obtaining highly efficient antenna characteristics is used.
도 1은 이러한 종래 도파관 슬롯 배열 안테나의 일례로서, 국내등록특허 제400657호 "다중 구조를 갖는 도파관 슬롯 안테나"의 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view of a conventional waveguide slotted array antenna, which is registered in Korean Patent No. 400657, "Waveguide slot antenna having multiple structures."
상기 등록특허는 급전로와 제1도파관(32)이 형성되고 상기 급전로와 제1도파관(32)으로 수신되는 주파수의 손실을 방지하기 위하여 방사도파관(31)의 일측에 다단돌출부(34)가 형성된 하층도체판(30)이 구비되고, 상기 하층도체판(30)의 급전로와 제1도파관(32)과 연통되는 제2급전로와 제2도파관이 형성되며 상부에서 하부 로 관통된 방사홈(21)이 형성된 중층도체판(20)이 상기 하층도체판(30)에 적층되며, 그 상부에는 소정의 간격을 두고 돌기(11)가 형성되고 이 돌기(11)의 일측에는 소정의 간격으로 배치되어 상부에서 하부로 관통되는 다수의 슬롯(12)이 형성되며 하면에는 캐비티 형식의 관이 소정의 간격으로 다수 개 형성되어 상기 중층도체판(20)의 상부에 적층되어 주파수를 수신하는 상층도체판(10)으로 이루어진다. In the registered patent, a feed passage and a
상기의 구성으로 이루어진 다중 구조를 갖는 도파관 슬롯 안테나는 도파관을 통하여 위성 주파수 신호가 전송됨으로써 저항손실 및 방사손실이 작은 효과가 있다.The waveguide slot antenna having a multiple structure having the above structure has a small resistance loss and radiation loss by transmitting satellite frequency signals through the waveguide.
하지만, 상기 등록특허는 종래의 일반적인 위성 안테나와 마찬가지로 수직 또는 수평 편파를 수신하기 위한 안테나로서, 위성에서 송신하는 신호가 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호인 경우 위성 신호 편파와 안테나의 수신 편파에 스큐(Skew)가 발생하여 스큐 각도에 따라 수신되는 위성 신호의 손실이 발생하였다. However, the registered patent is an antenna for receiving vertical or horizontal polarization like a conventional satellite antenna, and when the signal transmitted from the satellite is a satellite signal having an arbitrary linear polarization, it is skewed to the satellite signal polarization and the reception polarization of the antenna. Skew occurred, resulting in the loss of the received satellite signal according to the skew angle.
이러한 스큐 각도에 따라 발생하는 위성 신호의 손실을 줄이기 위해서 위성 안테나 자체를 스큐 각도만큼 회전시켜 보상하는 방법이 이용되고 있기도 하지만, 이러한 방법은 위성 안테나 자체를 회전시키다 보니 전체적으로 안테나 크기가 커지고, 레이돔 역시 커지며 이에 따라 제작 비용이 많이 소요되고 전력 손실이 큰 문제점이 있었다. In order to reduce the loss of the satellite signal caused by the skew angle, a method of compensating the satellite antenna itself by rotating the skew angle has been used. However, this method rotates the satellite antenna itself. As a result, the manufacturing cost is high and the power loss is large.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호를 수신하기 위해 수직 또는 수평 편파를 직선 편파 회전기를 이용하여 스큐 각도만큼 회전시켜 위성 신호를 손실 없이 수신할 수 있도록 하는 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나를 제공하는 데 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to rotate the vertical or horizontal polarization by a skew angle using a linear polarization rotator to receive a satellite signal having any linearly polarized It is to provide a waveguide slotted array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave that can receive a signal without loss.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 하층 도체판과 중층 도체판이 결합되어 내측에 위성 주파수 신호가 전송되는 도파관 및 급전로가 형성되며, 상기 중층 도체판의 상부에 결합되어 도파관과 연통되는 다수의 캐비티 및 슬롯이 형성되어 위성 주파수 신호를 송수신하는 상층 도체판이 구비된 도파관 슬롯 배열 안테나에 있어서, 상기 상층 도체판의 슬롯 상부 주변에는 슬롯과 연통되고 상면에 의해 경계가 구분되는 그루브가 형성되고, 상기 상층 도체판의 상부에는 슬롯의 길이 방향과 스큐 각도를 형성하여 스큐 각도만큼 위성 신호의 직선 편파를 회전시키는 편파 회전 홈과, 상기 편파 회전 홈의 양측에 반원 형상으로 형성되어 임피던스 매칭을 수행하는 매칭 소자가 구비된 직선 편파 회전기가 결합되어 이루어진다.Waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal of any linearly polarized wave according to the present invention for achieving the above object is combined with a lower conductor plate and a middle conductor plate to form a waveguide and a feed path through which satellite frequency signals are transmitted. And a plurality of cavities and slots coupled to an upper portion of the middle conductor plate to communicate with the waveguide, and having an upper conductor plate for transmitting and receiving satellite frequency signals, wherein the slot is arranged around a slot upper portion of the upper conductor plate. A groove is formed in communication with the upper surface and the boundary is divided by the upper surface, and a polarization rotary groove for forming a skew angle in the longitudinal direction of the slot on the upper conductive plate to rotate the linear polarization of the satellite signal by the skew angle, and the polarization Matching elements formed in semicircular shapes on both sides of the rotating groove to perform impedance matching The linear polarization rotary machine provided is combined.
상기 그루브의 평면은 위성 신호의 직선 편파를 회전시키기 위하여 원형으로 형성되며, 상기 매칭 소자는 편파 회전 홈의 중앙을 관통하는 줄기부와 상기 줄기부의 양측에 반원 형상으로 대칭되게 형성되는 반원부로 이루어진 아령 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The plane of the groove is formed in a circular shape for rotating a linear polarization of the satellite signal, the matching element is a dumbbell consisting of a semi-circular symmetrically formed on both sides of the stem portion penetrating the center of the polarization rotation groove and the stem portion It is preferable that it is formed in a shape.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 결합 사시도이고, 도 3은 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 분해 사시도이며, 도 4는 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나의 결합 단면도이다.2 is a combined perspective view of a waveguide slot array antenna for receiving satellite signals with arbitrary linearly polarized waves according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of a waveguide slot array antenna for receiving satellite signals with arbitrary linearly polarized waves. 4 is a combined cross-sectional view of a waveguide slotted array antenna for receiving a satellite signal having arbitrary linearly polarized waves.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 하층 도체판(400), 중층 도체판(300), 상층 도체판(200) 및 직선 편파 회전기(100)가 적층되어 이루어지는데, 상기 하층 도체판(400)과 중층 도체판(300) 및 상층 도체판(200)에는 나사 등의 체결수단을 통하여 상호 결합하기 위한 체결공(401)(301)(201)이 대응되는 위치에 각각 형성된다.As shown in Figures 2 to 4, the waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention is the
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 하층 도체판의 평면도이고, 도 5b는 하층 도체판의 배면도이며, 도 5c는 하층 도체판의 단면도이다. 또한, 도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 중층 도체판의 평면도이고, 도 6b는 중층 도체판의 배면도이며, 도 6c는 중층 도체판의 단면도이다. 5A is a plan view of a lower conductor plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 5B is a rear view of the lower conductor plate, and FIG. 5C is a cross-sectional view of the lower conductor plate. 6A is a plan view of a middle conductor plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 6B is a rear view of the middle conductor plate, and FIG. 6C is a cross-sectional view of the middle conductor plate.
도 2 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 상기 하층 도체판(400)과 중층 도체판(300)에는 위성 신호를 전송하기 위한 도파관(420)(320)과, 신호를 분배하기 위 한 분배기(421,422,423)(321,322,323)가 형성된다. As shown in FIGS. 2 to 6C, the
한편, 상기 하층 도체판(400)에는 위성 신호를 수신하여 수신되는 위성 신호의 방향을 변경시켜 도파관(420)에 전송하는 방사관(430) 및 벌지(Bulge)(440)가 형성되고, 도파관(420)의 말단에는 위성 신호를 외부로 출력하는 급전로(410)가 형성된다. 또한, 상기 중층 도체판(300)에는 분배기(321)(322)(323)를 통하여 분배되는 도파관(320)의 최종단에 방사관(330)이 형성되고, 이 방사관(330)의 상부에는 상부 외측과 연통되는 방사홈(310)이 형성된다. Meanwhile, the lower
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 상층 도체판의 평면도이고, 도 7b는 상층 도체판의 배면도이며, 도 7c는 상층 도체판의 단면도이다. 7A is a plan view of an upper conductor plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 7B is a rear view of the upper conductor plate, and FIG. 7C is a cross-sectional view of the upper conductor plate.
상기 상층 도체판(200)에는 상하부를 관통하는 다수의 슬롯(Slot)(210)이 형성되고, 상기 슬롯(210)의 상부 주위에는 슬롯(210)을 중심으로 소정의 깊이로 상부가 개방된 그루브(Groove)(230) 및 상기 그루브(230) 사이의 경계를 형성하는 상면(240)이 형성된다. 또한, 상층 도체판(200)의 하부에는 하측이 개방되고 상측이 슬롯(210)과 연통되는 캐비티(Cavity)(220)가 형성되는데, 이 캐비티(220)는 인접하는 슬롯(210) 4개와 연통되는 크기로 구분되어 각각 형성된다. A plurality of
상기 슬롯(210)은 위성 신호를 수신하는 역할을 수행하고, 상기 그루브(230) 및 상면(240)은 다수의 슬롯(210)에 각각 수신되는 위성 신호간의 간섭을 최소화하는 역할을 수행하며, 상기 캐비티(220)는 안테나의 임피던스 대역폭을 확장시키면서 각 슬롯(210)을 통하여 수신되는 위성 신호를 모아 중층 도체판(300)의 방사 홈(310)에 전달하는 역할을 수행한다. The
본 발명의 실시예에서 상기 그루브(230)의 형태는 직선 편파를 임의의 각도로 회전시키기 위해 슬롯(210)의 길이와 동일 내지 유사한 직경을 갖는 원형기둥으로 형성된다. 상기 다수의 그루브(230) 사이의 경계를 형성하는 상면(240)은 각 슬롯(210)에 인가되는 위성 신호가 옆으로 새어 나가 상호 간섭 현상을 일으키는 것을 방지하는 역할을 한다. In the embodiment of the present invention, the shape of the
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 직선 편파 회전기의 평면도이고, 도 8b는 직선 편파 편파기의 단면도이다. 8A is a plan view of a linearly polarized rotator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the linearly polarized polarizer.
상기 직선 편파 회전기(100)는 필름 타입으로 이루어지는데, 이 직선 편파 회전기(100)에는 슬롯(210)에서 방사되는 수평 또는 수직 편파 신호를 임의의 각도로 회전시켜주는 편파 회전 홈(110)이 형성되고, 이 편파 회전 홈(110)의 양측에는 상기 원형 그루브(230)보다 작은 반원 형상의 매칭 소자(120)가 편파 회전 홈(110)을 중심으로 대칭되게 형성된다. The linearly
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 직선 편파 회전기의 편파 회전 홈과 매칭 소자가 상층 도체판의 슬롯 상부에 결합되어 직선 편파를 회전시키는 과정을 나타낸 상태도이다. FIG. 9 is a state diagram illustrating a process of rotating a linearly polarized wave by coupling a polarization rotating groove and a matching element of a linearly polarized light rotating machine according to an embodiment of the present invention to an upper portion of a slot of an upper conductor plate.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 직선 편파 회전기(100)의 편파 회전 홈(110)은 상층 도체판(200)에 형성된 그루브(230)의 깊이만큼 슬롯(210)과 이격되어, 슬롯(210)의 길이 방향과 일정한 각도를 형성하도록 회전되어 슬롯(210)과 일정한 스 큐 각도를 유지한다. 따라서, 상기 편파 회전 홈(110)은 슬롯(210)에서 방사되는 수직, 수평 편파를 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)이 이루는 스큐 각도만큼 회전시키게 된다.As shown in FIG. 9, the
본 발명의 실시예에서는 상기 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)의 이격 거리를 형성하는 그루브(230)의 깊이는 위성 신호 주파수 파장의 약 0.25배 길이로 형성되는데, 이는 임피던스가 서로 다른 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110) 사이에서 위성 신호가 전달되는 경우 반사 등에 의해 위성 신호가 손실되는 것을 방지하기 위하여 임피던스를 매칭시켜 위성 신호가 원활히 전송될 수 있도록 하기 위함이다.In the embodiment of the present invention, the depth of the
상기 편파 회전 홈(110)은 안테나의 임피던스 대역폭을 향상시키기 위해서 너비 및 길이 등의 크기가 스큐 각도에 따라서 적절하게 변화되어야 한다. 한편, 본 발명의 실시예에서 상기 매칭 소자(120)는 편파 회전 홈(110)의 길이 방향 중앙을 관통하는 줄기부(121)와 상기 줄기부(121)의 양측에 대칭되게 형성되는 반원부(122)를 갖는 아령 형상으로 이루어지게 되는데, 이 매칭 소자(120)는 안테나의 입력 임피던스를 매칭시켜 안테나의 임피던스 대역폭을 개선시키는 역할을 수행한다. 상기 매칭 소자(120) 또한 편파 회전 홈(110)과 마찬가지로 그 크기를 조절함으로부터 최적의 임피던스 대역폭을 갖도록 설계할 수 있다. In order to improve the impedance bandwidth of the antenna, the
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 실시예에 따른 편파 회전 홈과 매칭 소자의 너비 및 길이와 스큐 각도와의 관계를 나타낸 일례로서, 도 10a는 슬롯과 편파 회전 홈의 스큐 각도가 45도인 경우 편파 회전 홈과 매칭 소자의 일례이고, 도 10b는 슬롯과 편파 회전 홈의 스큐 각도가 50도인 경우 편파 회전 홈과 매칭 소자의 일례 이며, 도 10c 및 도 10d는 슬롯과 편파 회전 홈의 스큐 각도가 15도인 경우 편파 회전 홈과 매칭 소자의 일례이다.10A to 10D illustrate an example of a relationship between a skew angle and a width and a length of a polarization rotating groove and a matching element according to an embodiment of the present invention. FIG. 10A illustrates a polarization when the skew angle of the slot and the polarization rotating groove is 45 degrees. 10B is an example of a polarization groove and a matching element when the skew angle of the slot and the polarization rotation groove is 50 degrees, and FIG. 10C and FIG. 10D are a skew angle of the slot and the polarization rotation groove. In the case of a figure, it is an example of a polarization rotation groove and a matching element.
도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이, 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)이 이루는 스큐 각도가 45도를 기준으로 이보다 큰 경우 편파 회전 홈(110)의 크기가 작아지고 매칭 소자(120)의 반원부(122) 지름이 작아지지만 줄기부(121)의 너비가 넓어지는 경향을 보이게 된다.As shown in FIGS. 10A to 10C, when the skew angle formed by the
반대로, 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)이 이루는 스큐 각도가 45도를 기준으로 이보다 작아지는 경우 편파 회전 홈(110)의 크기가 커지고 매칭 소자(120)의 반원부(122) 지름이 커지지만 줄기부(121)의 너비가 좁아지는 경향을 보이게 된다. 한편, 슬롯(210)과 편파 회전 홈(110)이 이루는 스큐 각도가 15도인 경우에는 10d에 도시된 바와 같이 매칭 소자(120)의 원안에 직사각형 홈이 15도 각도로 틀어져 형성될 수도 있다.On the contrary, when the skew angle formed by the
이러한 편파 회전 홈(110)의 크기와 매칭 소자(120)의 전체적인 반원부(122)의 크기, 줄기부(121)의 너비는 커패시턴스 또는 인덕턴스 성분을 야기시켜 안테나의 임피던스를 매칭시키게 된다. The size of the
한편, 본 발명의 실시예에서 상기 편파 회전 홈(110)과 매칭 소자(120)로 이루어진 직선 편파 회전기(100)는 동일 내지 유사한 기능을 수행할 수 있도록 다양하게 변형될 수 있다. Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the linearly polarized
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직선 편파 회전기의 편파 회전 홈과 매칭 소자의 다양한 변형 일례이다. 11A to 11D are examples of various modifications of a polarization rotating groove and a matching element of a linearly polarized light rotary machine according to another embodiment of the present invention.
도 11a에 도시된 바와 같이, 매칭 소자(120)의 줄기부(121)가 생략되고 반원부(122)만 남겨진 상태로 매칭 소자(120)가 이루어질 수 있고, 도 11b에 도시된 바와 같이 매칭 소자(120)의 줄기부(121)가 중간에서 단락되어 이루어질 수 있으며, 도 11c에 도시된 바와 같이 매칭 소자(120)의 줄기부(121)가 유선형으로 이루어질 수도 있다. As shown in FIG. 11A, the
이와 같이, 본 발명에 따른 직선 편파 회전기(100)의 편파 회전 홈(110)과 매칭 소자(120)는 다양한 형태로 변형되어 안테나 임피던스를 매칭시킴으로써 안테나 임피던스 대역폭을 향상시킬 수 있다.As such, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 슬롯과 일정한 스큐 각도를 형성하는 편파 회전 홈과 매칭 소자가 구비된 직선 편파 회전기를 통하여 슬롯에서 방사되는 수평 또는 수직 편파를 회전시켜 안테나의 입력 임피던스를 매칭시킴으로서 안테나 임피던스 대역폭을 최적화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the waveguide slotted array antenna for receiving a satellite signal having any linearly polarized wave according to the present invention is radiated from the slot through a linearly polarized rotator provided with a polarizing groove and a matching element for forming a constant skew angle with the slot. The antenna impedance bandwidth can be optimized by matching the input impedance of the antenna by rotating horizontal or vertical polarization.
또한, 본 발명에 따른 임의의 직선 편파를 갖는 위성 신호 수신용 도파관 슬롯 배열 안테나는 안테나에서 발생하는 스큐를 제거하기 위하여 스큐 각도만큼 안테나를 회전시키지 않고도 직선 편파 회전기를 이용하여 직선 편파를 스큐 각도만큼 회전시킬 수 있어 안테나의 크기를 줄일 수 있으며, 제작비용 및 전력손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다. In addition, the waveguide slot array antenna for receiving a satellite signal having an arbitrary linearly polarized wave according to the present invention uses a linearly polarized rotator to rotate the linearly polarized wave by the skew angle without rotating the antenna by the skew angle to remove skew generated from the antenna. It can rotate to reduce the size of the antenna, there is an effect that can minimize the manufacturing cost and power loss.
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