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Circularly Polarized Wave Generating Coaxial to Waveguide Transition for Horn Antenna

혼 안테나용 원형 편파 발생이 가능한 동축-도파관 변환 구조

  • Lee, Kwang-Jae (School of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University) ;
  • Woo, Duk-Jae (School of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University) ;
  • Lee, Taek-Kyung (School of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University) ;
  • Lee, Jae-Wook (School of Electronics, Telecommunication and Computer Engineering, Korea Aerospace University)
  • 이광재 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부) ;
  • 우덕제 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부) ;
  • 이택경 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부) ;
  • 이재욱 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부)
  • Accepted : 2010.06.18
  • Published : 2010.07.31

Abstract

This paper deals with a coaxial-to-waveguide transition generating circularly polarized wave to be connected with horn antennas. By combining vertical coaxial fed structure, back-short and the polarization twisting structure, the circular polarization is successfully generated in the waveguide. The designed and implemented transition shows that the present structure can significantly reduce the size of the antenna part at X-band.

본 논문에서는 혼 안테나를 위한 원형 편파가 발생 가능한 동축-도파관 변환 구조를 제안한다. 제안된 장치는 동축 선로에서 원형 도파관으로 모드를 변환하기 위한 변환 구조와 원형 도파관에서 원형 편파를 발생시키기 위한 편파기 기능을 동시에 가진다. 제안된 구조는 동축 선로에서 원형 도파관으로 $TE_{11}$ 모드의 신호를 전달하기 위한 수직 동축 내심과 백숏 사이에 수직 전계를 수평 전계로 바꾸는 편파 비틈 구조를 두어 원형 편파를 발생시킨다. 이러한 장치는 원형 편파 혼 안테나 이전에 위치해 시스템을 단순화 시킬 수 있는 장점을 가진다. 제안된 원형 편파 발생이 가능한 동축-도파관 변환 구조는 X-대역($8.0{\sim}8.5$ GHz)에서 동작하게 설계하였다.

Keywords

References

  1. M. D. Deshpande, B. N. Das, "Input impedance of coaxial line to circular waveguide feed", IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 25, no. 11, pp. 954-957, Nov. 1977. https://doi.org/10.1109/TMTT.1977.1129247
  2. W. W. S. Lee, E. K. N. Yung, "The input impedance of a coaxial line fed probe in a cylindrical waveguide", IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 42, no. 8, pp. 1468-1473, Aug. 1994. https://doi.org/10.1109/22.297808
  3. Q. C. Zhu, A. G. Williamson, and M. J. Neve, "Reactance of posts in circular waveguide", IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 55, no. 8, pp. 1685-1688, Aug. 2007. https://doi.org/10.1109/TMTT.2007.901605
  4. R. E. Collin, Field Theory of Guided Waves, New York: McGraw Hill, pp. 258-271, 1960.
  5. N. Marcuvitz, Waveguide Handbook, McGraw-Hill, 1951.
  6. M. J. Al-Hakkak, "Experimental investigation of the input-impedance characteristics of an antenna in a rectangular waveguide", Electron. Lett., vol. 5, no. 21, pp. 513-514, Oct. 1969. https://doi.org/10.1049/el:19690385
  7. R. B. Keam, A. G. Williamson, "Analysis of coaxial-line/rectangular waveguide junction with dielectrically sheathed probe", Electron. Lett., vol. 528, no. 3, pp. 240-241, Jan. 1992.
  8. R. B. Keam, A. G. Williamson, "Broadband design of coaxial line/rectangular waveguide probe transition", IEE Proc. Antennas Propg., vol. 141, no. 1, pp. 53-58. 1994. https://doi.org/10.1049/ip-map:19949798
  9. W. P. Ayres, "Broad-band quarter-wave plates", IRE Trans. on Microw. Theory Tech., vol. 5, pp. 258-261, Oct. 1957. https://doi.org/10.1109/TMTT.1957.1125162
  10. B. Subbarao, V. F. Fusco, "Compact coaxial-fed CP polarizer", IEEE Antennas Wireless Propag. Lett., vol. 3, pp. 145-147, Mar. 2004. https://doi.org/10.1109/LAWP.2004.831084
  11. A. J. Simmons, "Phase shift by periodic loading of waveguide and its applications to broad-band circular polarization", IRE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 3, pp. 18-21, Dec. 1955.
  12. N. Yoneda, M. Miyazaki, H. Matsumura, and M. Yamato, "A design of novel grooved circular waveguide polarizers", IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 48, no. 12, pp. 2446-2452, Dec. 2000. https://doi.org/10.1109/22.898996
  13. P. W. Hannan, "Microwave antennas derived from the cassegrain telescope", IRE Trans. Antennas Propag., vol. 9, pp. 140-153, Mar. 1961. https://doi.org/10.1109/TAP.1961.1144976
  14. J. Hanfling, G. Jerinic, and L. Lewis, "Twist reflector design using E-type and H-type modes", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 9, pp. 140-153, Mar. 1961. https://doi.org/10.1109/TAP.1961.1144976
  15. 이광재, 우덕제, 이택경, "원형 편파 발생이 가능한 도파관 어댑터", 대한민국 특허청, 10-2009-0007483, 2009년 1월.
  16. K. J. Lee, D. J. Woo, and T. K. Lee, "Waveguide adapter able to generate circularly polarized wave", U.S. patent 12 669 086, Jan. 2010.
  17. C. S. Lee, S. W. Lee, and S. L. Chuang, "Plot of modal field distribution in rectangular and circular waveguides", IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 33, pp. 271-274, Mar. 1985. https://doi.org/10.1109/TMTT.1985.1132998