초록
본 논문에서는 구조적으로 비 방사 유전체 로트만 렌즈에 적절한 갭 결합된 단향성 유전체 방사체를 안테나단으로 갖는 비방사 유전체 로트만 렌즈를 설계하였다. 비방사 유전체 로트만 렌즈는 어레이 팩터의 부엽의 최소화를 위해서 최적화 설계되었고 단향성 유전체 방사체의 공진기와 갭의 길이와 같은 설계 파라미터는 차단 영역 도파관의 등가회로 모델을 이용하여 계산하였다. 동작 주파수는 38 GHz이고 시뮬레이션 되어진 단향성 유전체 방사체의 결과(산란 행렬, 방사 패턴)는 측정되어진 결과와 일치함을 보였다. 단향성 유전체 방사체 안테나단을 포함한 다중빔 피드인 로트만 렌즈의 방사 패턴은 측정되어진 갭 결합된 단향성 유전체 방사체의 방사 패턴에 로트만 렌즈의 최적화된 어레이 팩터를 곱해서 구하였다. 구해진 전체 방사 패턴에서 -60 dB 이상 부엽이 억제되어짐을 알 수 있었다.
In this paper, nonradiative dielectric(NRD) rotman lens with a gap-coupled unidirectional dielectric radiator(UDR) has been designed. Gap-coupled UDR is structurally suitable for NRD rotman lens. We have optimized NRD rotman lens for minimizing side-lobe, and calculated design parameters of UDR such as length of resonator and distance of gap using an equivalent circuit model of an evanescent NRD guide. Experimental prototype of UDR is fabricated and measured at the center frequency of 38 GHz. The simulated S-parameter and far-field radiation beam pattern of UDR show good agreements with measured data. Finally, total beam pattern of NRD rotman lens of multi-beam feed has been obtained using a measured pattern of UDR and array factor of NRD rotman lens. The obtained beam pattern shows remarkably suppressed side-lobe.
