DOI QR코드

DOI QR Code

Design of the Non-Resonant SWG Antenna with Double Slots in the Narrow Wall of Rectangular Waveguide

구형 도파관의 협벽에 이중 슬롯을 가진 비공진형 슬롯 도파관 안테나의 설계

  • Hur, Moon-Man (Core Technology Group, Radar R/D Center, Samsung Thales)
  • 허문만 (삼성탈레스 레이다연구소 요소기술그룹)
  • Published : 2011.01.31

Abstract

In this paper, the non-resonant SWG(Slotted Waveguide) antenna with double slots in narrow wall of rectangular waveguide is designed. Because energy radiated from each slot depends upon inclination angle of slot of the designed antenna, inclination angle of each slot is controlled to satisfy the amplitude distribution for required sidelobe level. Instead of the conventional extraction method of slot conductance, this amplitude distribution is made by the proposed method, which employs far-field radiation pattern calculated by Fourier transform of aperture field distribution on slot. The non-resonant double SWG antenna is designed by the proposed method and is manufactured. The antenna performances are measured and compared with the simulated results.

본 논문에서는 구형 도파관의 협벽에 이중 슬롯을 가진 비공진형 슬롯 도파관 안테나를 설계하였다. 설계된 협벽 슬롯 도파관 안테나는 슬롯의 기울임 각도에 의해 복사되는 에너지가 결정되기 때문에, 요구되는 부엽 크기를 만족시키는 복사에너지의 크기 분포가 나오도록 각 슬롯의 기울임 각도를 조정하였다. 기울임 각도의 조정은 기존의 슬롯 도파관 안테나의 설계에서 주로 사용되는 슬롯 컨덕턴스 추출 방법이 아닌, 개개의 슬롯 개구면 필드를 푸리에 변환하여 원전계 복사 패턴을 계산하고, 원전계 복사 패턴으로부터 최대 크기의 분포를 산출하는 방법을 사용하였다. 제안된 방법으로 비공진형 이중 슬롯 도파관 안테나를 설계하고, 실제 제작하여 안테나 성능을 측정, 비교하였다.

Keywords

References

  1. A. Mizutani, K. Sakakibara, N. Kikuma, and H. Hirayama, "Grating lobe suppression of narrow-wall slotted hollow waveguide millimeter-wave planar antenna for arbitrarily linear polarization", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 55, no. 2, pp. 313-320, Feb. 2007. https://doi.org/10.1109/TAP.2006.889815
  2. D. C. Chang, C. I. Hung, C. C. Lin, J. W. Lin, K. T. Ho, and T. M. Lee, "Suppression of second order beam for traveling wave slot arrays", Asia-Pacific Microwave Conference Proc., APMC-1993, vol. 1, pp. 63-66, May 1993. https://doi.org/10.1109/APMC.1993.468456
  3. W. H. Watson, "Resonant slots", Proc. IEE, pt. IIIA, vol. 93, pp. 747-777, 1946. https://doi.org/10.1049/ji-3a-1.1946.0167
  4. B. N. Das, J. Ramakrishna, and B. K. Sarap, "Resonant conductance of inclined slots in the narrow wall of a rectangular waveguide", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. AP-32, no. 7, pp. 759-761, Jul. 1984. https://doi.org/10.1109/TAP.1984.1143401
  5. M. G. Chernin, "Slot admittance data at Ka band", IRE Trans. Antennas Propag., vol. 4, issue 4, pp. 632-636, Oct. 1956. https://doi.org/10.1109/TAP.1956.1144452
  6. C. G. Jan, P. Hsu, and R. B. Wu, "Moment method analysis of sidewall inclined slots in rectangular waveguides", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 39, no. 1, pp. 68-73, Jan. 1991. https://doi.org/10.1109/8.64437
  7. C. G. Jan, R. B. Wu, P. Hsu, and D. C. Chang, "Analysis of edge slots in rectangular waveguide with fInite waveguide wall thickness", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 44, no. 8, pp. 1120-1126, Aug. 1996. https://doi.org/10.1109/8.511820
  8. K. W. Brown, "Design of waveguide slotted arrays using commercially available finite element analysis software", IEEE AP-S International, vol. 2, pp. 1000-1003, 1996. https://doi.org/10.1109/APS.1996.549765
  9. M. Q. Qi, W. Wang, and M. P. Jin, "A method of calculating admittance of waveguide slot", Asia-Pacific Microwave Conference Proc., APMC-2005, vol. 4, Dec. 2005. https://doi.org/10.1109/APMC.2005.1606898
  10. C. A. Balanis, Antenna Theory, Analysis and Design, Wiley, 2nd Ed., pp. 620-630, 1997.
  11. C. G. Jan, R. B. Wu, and P. Hsu, "Variational analysis of inclined slots in the narrow wall of a rectangular waveguide", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 42, no. 10, pp. 1455-1458, Oct. 1994. https://doi.org/10.1109/8.320755
  12. Dan Slater, Near-field Antenna Measurements, Artech House, pp. 7-29, 1991.