KR20080028714A - Circularly Polarized Dielectric Horn Parabolic Antenna - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 유전체 피드혼 원형 도파관을 이용하여 원편파를 방사하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a circularly polarized dielectric horn parabolic antenna that emits circularly polarized waves using a dielectric feedhorn circular waveguide.

이러한 본 발명의 안테나는, 전기도체로 된 파라볼라형 주반사판; 상기 주반사판의 중앙 전면에 부착된 원형도파관형 휘드 혼; 상기 원형도파관 휘드 혼의 개구에 유전체 봉으로 원형도파관과 연결된 접시형 부반사판; 및 상기 주반사판의 후면에 상기 원형도파관과 연결되어 송신시에는 직선편파를 원편파로 변환하고 수신시에는 원편파를 직선편파로 변환하는 폴라라이저를 구비한다.The antenna of the present invention, the parabolic main reflector plate of the electrical conductor; A circular waveguide type horn attached to the central front surface of the main reflector; A dish-shaped sub-reflection plate connected to the circular waveguide with a dielectric rod in the opening of the circular waveguide feed horn; And a polarizer connected to the circular waveguide at the rear surface of the main reflector to convert linearly polarized waves into circularly polarized waves when transmitting and converting circularly polarized waves into linearly polarized waves upon reception.

그리고 본 발명에 따르면 유전체 봉을 통해 부반사판을 원형도파관에 체결함과 아울러 유전체봉의 유전율에 의해 휘드 혼의 직경을 작게 함으로써 부반사판에 의한 차폐를 줄일 수 있고, 부엽 복사패턴도 개선하여 인접 통신 서비스 지역에 간섭을 줄일 수 있다.In addition, according to the present invention, the sub-reflection plate is fastened to the circular waveguide through the dielectric rod, and the diameter of the feed horn is reduced by the dielectric constant of the dielectric rod, thereby reducing the shielding by the sub-reflection plate, and improving the sub-lobe radiation pattern, thereby improving the adjacent communication service area. To reduce interference.

Description

Translated fromKorean

원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나{ Circular Wave Dielectric Horn Parabolar Antenna }Circular Wave Dielectric Horn Parabolar Antenna

도 1은 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 측면도,1 is a side view of a parabolic antenna according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 정면도,2 is a front view of a parabola antenna according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 후면도,3 is a rear view of a parabola antenna according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 폴라라이저를 도시한 도면,4 is a view showing a polarizer of a parabolic antenna according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라안테나의 정면도,5 is a front view of the parabolic antenna 7 for distribution, according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라안테나의 측면도.Figure 6 is a side view of a seven-parabolic parabolic antenna according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10: 주반사판20: 접시형 부반사판10: main reflector 20: dish sub-reflective plate

21: 부반사판 도체22: 부반사판 유전체21: sub-reflection plate conductor 22: sub-reflection plate dielectric

23: 유전체봉30: 유전체 피드혼 원형 도파관23: dielectric rod 30: dielectric feed horn circular waveguide

31: 원형 도파관32: 원형도파관-반사판 체결 후렌지31: circular waveguide 32: circular waveguide-reflective plate fastening flange

33: 혼복사기34: 혼복사기-원형도파관 연결구33: Mixed radiation machine 34: Mixed radiation machine-circular waveguide connector

40: 폴라라이저41: 좌회전편파 TE10모드 출력도파관 후렌지40: Polarizer 41: Left turn polarization TE10 mode output waveguide flange

42: 우회전편파 TE10모드 출력도파관 후렌지42: Right turn polarization TE10 mode output waveguide flange

43: 폴라라이저 성형 계단형 도체43: polarizer molded stepped conductor

44: 원형도파관-폴라라이저 체결 후렌지44: circular waveguide-polarizer fastening flange

본 발명은 부반사판형 파라볼라 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유전체 피드혼 원형 도파관을 이용하여 원편파를 방사하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a sub-reflection plate-type parabola antenna, and more particularly, to a circularly polarized dielectric horn parabola antenna that emits circularly polarized waves using a dielectric feedhorn circular waveguide.

일반적으로, 반사경 안테나(Reflector Antenna)는 전파천문학, 초고주파통신, 위상추적 등을 목적으로 널리 사용되는 안테나로서, 반사경의 형태에 따라 평판 반사경 안테나, 코너 반사경 안테나, 전방 급전형 파라볼라 안테나, 카세그레인 안테나 등으로 구분된다.In general, a reflector antenna is an antenna widely used for radio astronomy, microwave communication, phase tracking, and the like, and includes a flat reflector antenna, a corner reflector antenna, a front feeding parabola antenna, and a casein grain antenna, depending on the shape of the reflector. Separated by.

전파망원경 등에 널리 사용되는 카세그레인(Cassegrain reflector form) 안테나는 긴 전송선이 필요한 전방급전방식의 문제점을 해결하기 위한 안테나로서, 전형적인 카세그레인 안테나는 주반사면은 포물선 형태로 하고 부반사면은 쌍곡선 형태로 만들어 급전점을 포물선의 축을 따라 정점 또는 근처에 두는 방식이다. 전형적인 카세그레인 형태의 변형으로서, 그레고리언 형태(Gregorian reflector form)의 반사경 안테나가 있다.Cassgrain reflector form antenna, widely used in radio telescopes, is an antenna to solve the problem of forward feeding method requiring long transmission line. In the vertex along or near the parabolic axis. A variation of the typical casee grain form is a reflector antenna in the Gregorian reflector form.

한편, 부반사판형 파라볼라 안테나는 통상 대형의 주반사경과 주반사경에 지지되는 소형의 부반사경, 급전 혼, 안테나 지지구조물 등으로 구성된다.On the other hand, the sub-reflection plate type parabola antenna is usually composed of a large main reflection mirror and a small sub reflection mirror, a feeding horn, an antenna support structure, and the like supported by the main reflection mirror.

그런데 종래의 부반사판형 파라볼라 안테나는 부반사판이 크고 복사기 개구가 도파관보다 넓어서 전파복사시 주반사판에서 복사하는 전력을 부반사판이 차폐하여 소형 부반사판형 파라볼라 안테나에서는 효율이 나쁘고, 부엽 복사패턴이 커서 인접 통신 서비스 지역에 간섭을 일으키는 문제점이 있다.However, the conventional sub-reflection plate parabola antenna has a larger sub-reflection plate and a wider copier opening than the waveguide, so that the sub-reflection plate shields the power radiated from the main reflection plate during radio wave radiation. There is a problem that causes interference in the adjacent communication service area.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 유전체를 사용하여 유전체 혼 복사소자를 구성함으로써 복사개구가 원형도파관보다 작게 함과 아울러 부반사판도 작게 하여 차폐면적을 줄이고 부엽특성도 개선한 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by constructing a dielectric horn radiating element using a dielectric, the radiation opening is smaller than the circular waveguide, and also the sub-reflection plate is smaller to reduce the shielding area and improve the side lobe characteristics It is an object to provide a circularly polarized dielectric horn parabolic antenna.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 안테나는, 전기도체로 된 파라볼라형 주반사판; 상기 주반사판의 중앙 전면에 부착된 원형도파관형 휘드 혼; 상기 원형도파관 휘드 혼의 개구에 유전체 봉으로 원형도파관과 연결된 접시형 부반사판; 및 상기 주반사판의 후면에 상기 원형도파관과 연결되어 송신시에는 직선편파를 원편파로 변환하고 수신시에는 원편파를 직선편파로 변환하는 폴라라이저를 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the antenna of the present invention, the parabolic main reflector plate of the electrical conductor; A circular waveguide type horn attached to the central front surface of the main reflector; A dish-shaped sub-reflection plate connected to the circular waveguide with a dielectric rod in the opening of the circular waveguide feed horn; And a polarizer connected to the circular waveguide at the rear surface of the main reflector to convert linearly polarized waves into circularly polarized waves when transmitting and converting circularly polarized waves into linearly polarized waves upon reception.

상기 주반사판은 7개의 세그먼트로 분리결합될 수 있고, 상기 휘드 혼은 원형도파관-반사판 체결 후렌지에 의해 상기 주반사판의 중앙에 고정된 원형 도파관과, 상기 원형도파관의 단부에 혼복사기-원형도파관 연결구에 의해 연결된 혼 복사기로 구성되고, 상기 혼 복사기는 원형도파관측에서 개구면으로 갈수록 점차 작아지게 되어 있다.The main reflector may be separated into seven segments, and the horn is a circular waveguide fixed to the center of the main reflector by a circular waveguide-reflector fastening flange, and a mixed-radiator-circular waveguide connector at the end of the circular waveguide. The horn copier is gradually smaller from the circular waveguide side toward the opening face.

그리고 상기 부반사판은 주반사판측이 오목한 부반사판 도체와, 상기 부반사판 도체의 오목면에 부착된 부반사판 유전체와, 상기 부반사판 유전체와 연결되고 상기 원형도파관형 휘드 혼의 개구에 삽입되어 부반사판을 지지하는 유전체 봉으로 구성되어 상기 유전체 봉의 유전율에 따라 원형도파관형 휘드 혼의 직경을 줄일 수 있다.The sub-reflection plate includes a sub-reflection plate conductor having a main reflection plate side concave, a sub-reflection plate dielectric attached to the concave surface of the sub-reflection plate conductor, and a sub-reflection plate dielectric connected to the sub-reflection plate dielectric and inserted into an opening of the circular waveguide type horn horn. It is composed of a supporting dielectric rod can reduce the diameter of the circular waveguide-shaped horn horn according to the dielectric constant of the dielectric rod.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1의 (A)는 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 측면도이고 (B)는 A-A의 절개 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 파라볼라 안테나의 후면도이다.Figure 1 (A) is a side view of the parabola antenna according to the invention and (B) is a cross-sectional view of the AA, Figure 2 is a front view of the parabola antenna according to the present invention, Figure 3 is a rear of the parabola antenna according to the present invention It is also.

본 발명에 따른 파라볼라 안테나는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 전기도체(금속)로 된 접시형 파라볼라의 주반사판(10)과, 주반사판(10)의 중앙 전면에 부착된 원형도파관형 휘드 혼(30)과, 원형도파관형 휘드 혼(30)의 개구에 유전체 봉(23)으로 원형도파관(31)과 연결된 접시형 부반사판(20)과, 주반사판(10)의 후면에 원형도파관(31)과 연결되어 송신시에는 직선편파를 원편파로 변환하고 수신시에는 원편파를 직선편파로 변환하는 폴라라이저(40)로 구성된다.Parabolic antenna according to the present invention, as shown in Figures 1 to 3, themain reflector 10 of the plate-shaped parabola of the electrical conductor (metal), and the circular waveguide type attached to the central front of themain reflector 10 Thecircular horn 30 and the plate-shaped sub-reflection plate 20 connected to thecircular waveguide 31 by thedielectric rod 23 in the opening of the circular waveguide-type horn horn 30 and the circular waveguide on the rear surface of themain reflection plate 10. And apolarizer 40 which converts linearly polarized waves into circularly polarized waves at the time of transmission and converts circularly polarized waves into linearly polarized waves at the time of reception.

부반사판(20)은 주반사판측이 오목한 부반사판 도체(21)와 부반사판 도체(21)의 오목면에 부착된 부반사판 유전체(22), 부반사판 유전체(22)와 연결되고 원형도파관형 휘드 혼의 개구에 삽입되어 부반사판(20)을 지지하는 유전체 봉(23)으로 구성된다. 이때, 유전체 봉(23)의 유전율에 따라 원형도파관형 휘드 혼의 직경을 줄일 수 있다.Thesub-reflection plate 20 is connected to thesub-reflection plate conductor 21 having the concave main reflection plate side and the sub-reflection plate dielectric 22 attached to the concave surface of thesub-reflection plate conductor 21, the sub-reflection plate dielectric 22, and the circular waveguide type bead It consists of adielectric rod 23 inserted into the opening of the horn to support thesub-reflective plate 20. At this time, it is possible to reduce the diameter of the circular waveguide-shaped horn horn according to the dielectric constant of the dielectric rod (23).

원형도파관형 피드 혼(30)은 원형도파관-반사판 체결 후렌지(32)에 의해 주반사판(10)의 중앙에 고정된 원형 도파관(31)과, 원형도파관(31)의 단부에 혼복사기-원형도파관 연결구(34)에 의해 연결된 혼 복사기(33)로 구성된다. 본 발명에 따른 원도파관형 피드혼의 혼 복사기(33)는 원형도파관측에서 개구면으로 갈수록 점차 작아지게 되어 있고, 혼복사기-원형도파관 연결구(34)에 의해 원형도파관(31)과 분리 가능하게 됨으로써 정합조정이 용이하도록 되어 있다.The circularwaveguide feed horn 30 has acircular waveguide 31 fixed to the center of themain reflector 10 by a circular waveguide-reflector fastening flange 32, and a mixed-waveguide-circular waveguide at the end of thecircular waveguide 31. It consists of ahorn copier 33 connected by aconnector 34. The horn copier 33 of the circular waveguide feed horn according to the present invention becomes smaller from the circular waveguide side toward the opening surface, and can be separated from thecircular waveguide 31 by the horn copier-circular waveguide connector 34. Matching adjustment is easy.

폴라라이저(40)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 원형도파관-폴라라이저 체결 후렌지(43)에 의해 주반사판(10)에 고정된 원형도파관(31)과 연결되고, 원형도파관(31)과 연결되는 부분은 원형이나 점차 정사각형으로 변형 후 내부에 삽입된 계단형 금속편(44)에 의해 원형도파관측의 원편파를 직선편파로 분리하여 좌회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(41)와 우회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(42)로 출력한다.1 and 4, thepolarizer 40 is connected to thecircular waveguide 31 fixed to themain reflector 10 by the circular waveguide-polarizer fasteningflange 43, and the circular waveguide 31 ) Is connected to the circular or gradually square shape, and then the circularly polarized wave on the circular waveguide side is separated into linearly polarized wave by thestepped metal piece 44 inserted therein, and the left turn polarized wave-TE10 mode output waveguide Hurenji 41 turns right. Polarization-output to TE10 modeoutput waveguide flange 42.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나는 송신 시 좌회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(41)나 우회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(42)로부터 직선편파를 입력받아 폴라라이저에서 원편파로 변환한 후 원형도파관을 통해 휘드혼 복사기에서 부반사판을 향해 전방으로 복사하고, 부반사판은 원편파를 다시 주반사판으로 반사하여 주반사판이 원편파를 공기중으로 송출한다.The circularly polarized dielectric horn parabola antenna according to the present invention configured as described above receives a linearly polarized wave from a left polarized polarization-TE10 mode output waveguide Hurenji 41 or a right rotating polarization-TE10 mode output waveguide Hunge 42 and transmits a circular polarization in the polarizer. After converting to, through the circular waveguide, the front horn copier radiates forward toward the sub-reflection plate, and the sub-reflection plate reflects the circular polarization back to the main reflection plate, and the main reflection plate sends out the circular polarization to the air.

반대로 수신시에는 주반사판이 공기중으로부터 수신한 원편파를 부반사판측으로 집중시키고, 분반사판은 이를 휘드혼 복사기로 전달하여와 원형도파관을 통해 폴라이이저로 전달된다. 폴라라이저는 원형도파관으로부터 전달된 원편파를 계단형 금속편에 의해 직선편파로 분리하여 좌회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(41)와 우회전편파- TE10모드 출력도파관 후렌지(42)로 출력한다.On the contrary, upon reception, the main reflection plate concentrates the circularly polarized wave received from the air toward the sub-reflection plate side, and the diffuse reflection plate is transmitted to the whid horn copier and transmitted to the polarizer through the circular waveguide. The polarizer separates the circularly polarized wave transmitted from the circular waveguide into a linearly polarized wave by a stepped metal piece and outputs it to the left rotating polarized wave-TE10 mode output waveguide Huren 41 and the right rotating polarized wave-TE10 mode output waveguide Huren 42.

도 5는 본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라 안테나의 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라안테나의 측면도이다.Figure 5 is a front view of the seven distribution parabolic antenna according to the present invention, Figure 6 is a side view of the seven distribution parabolic antenna according to the present invention.

본 발명에 따른 7 분배결합용 파라볼라 안테나는 주반사판이 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원주면을 따라 균등하게 6등분된 원주형 반사판 세그먼트와, 중앙부의 정육각형 반사판 세그먼트로 구성되어 있다. 이와 같은 반사판 세그먼트들은 체결구에 의해 체결되어 주반사판을 형성하고, 중앙의 반사판 세그먼트에는 원형도파관형 유전체 피드혼이 부착되어 있다.The parabolic antenna 7 for distribution according to the present invention comprises a cylindrical reflector segment equally divided into six equally along the circumferential surface and a regular hexagonal reflector segment in the center, as shown in FIGS. 5 and 6. These reflector plate segments are fastened by fasteners to form a main reflector, and a circular waveguide dielectric feed horn is attached to the central reflector segment.

이와 같은 본 발명의 다른 실시예는 주반사판이 7개의 세그먼트로 조립된 것을 제외하고는 나머지 구성은 앞서 설명한 실시예와 동일하므로 더이상의 설명은 생략하기로 한다.The other embodiment of the present invention is the same as the above-described embodiment except that the main reflector is assembled into seven segments, further description will be omitted.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 유전체 봉을 통해 부반사판을 원형도파관에 체결함과 아울러 유전체봉의 유전율에 의해 휘드 혼의 직경을 작게 함으로써 부반사판에 의한 차폐를 줄일 수 있고, 부엽 복사패턴도 개선하여 인접 통신 서비스 지역에 간섭을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the sub-reflection plate is fastened to the circular waveguide through the dielectric rod, and the shielding of the sub-reflection plate can be reduced by reducing the diameter of the bead horn by the dielectric constant of the dielectric rod, and the sub-lobe radiation pattern is also improved. Therefore, there is an effect of reducing interference in the adjacent communication service area.

Claims (4)

Translated fromKorean

전기도체로 된 파라볼라형 주반사판;Parabolic main reflector plates of electrical conductors;상기 주반사판의 중앙 전면에 부착된 원형도파관형 휘드 혼;A circular waveguide type horn attached to the central front surface of the main reflector;상기 원형도파관 휘드 혼의 개구에 유전체 봉으로 원형도파관과 연결된 접시형 부반사판; 및A dish-shaped sub-reflection plate connected to the circular waveguide with a dielectric rod in the opening of the circular waveguide feed horn; And상기 주반사판의 후면에 상기 원형도파관과 연결되어 송신시에는 직선편파를 원편파로 변환하고 수신시에는 원편파를 직선편파로 변환하는 폴라라이저를 구비한 것을 특징으로 하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나.And a polarizer connected to the circular waveguide on the rear surface of the main reflector to convert a linear polarization into a circular polarization upon transmission and a circular polarization into a linear polarization upon reception.제1항에 있어서, 상기 주반사판은 다수개의 세그먼트로 분리결합되어According to claim 1, wherein the main reflector is separated into a plurality of segments분해 조립이 용이하여 휴대가 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나.Circularly polarized dielectric horn parabolic antenna, characterized in that the disassembly and assembly is easy to carry.제1항 혹은 제2항에 있어서, 상기 휘드 혼은The method of claim 1 or 2 wherein the bread horn is원형도파관-반사판 체결 후렌지에 의해 상기 주반사판의 중앙에 고정된 원형 도파관과, 상기 원형도파관의 단부에 혼복사기-원형도파관 연결구에 의해 연결된 혼 복사기로 구성되고, 상기 혼 복사기는 원형도파관측에서 개구면으로 갈수록 점차 작아지게 되어 있는 것을 특징으로 하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나.A circular waveguide fixed at the center of the main reflection plate by a circular waveguide-reflector fastening flange, and a horn copier connected by a horn copier-circular waveguide connector to an end of the circular waveguide, and the horn copier is opened at the circular waveguide side. A circularly polarized dielectric horn parabolic antenna, characterized in that it becomes smaller gradually toward a spherical surface.제1항 혹은 제2항에 있어서, 상기 부반사판은The method of claim 1 or 2, wherein the sub-reflective plate is주반사판측이 오목한 부반사판 도체와, 상기 부반사판 도체의 오목면에 부착된 부반사판 유전체와, 상기 부반사판 유전체와 연결되고 상기 원형도파관형 휘드 혼의 개구에 삽입되어 부반사판을 지지하는 유전체 봉으로 구성되어 상기 유전체 봉의 유전율에 따라 원형도파관형 휘드 혼의 직경을 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 원편파 유전체 혼 파라볼라 안테나.A sub-reflection plate conductor having a concave main reflection plate side, a sub-reflection plate dielectric attached to the concave surface of the sub-reflection plate conductor, and a dielectric rod connected to the sub-reflection plate dielectric and inserted into an opening of the circular waveguide-type bread horn to support the sub-reflection plate. And a circular polarization dielectric horn parabola antenna configured to reduce the diameter of the circular waveguide type horn in accordance with the dielectric constant of the dielectric rod.

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