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Design of the Shaped Cassegrain Antenna Considering the Excited Power Function

급전 함수를 고려한 수정곡면 캐서그레인 안테나 설계

  • Kong, Ki-Bok (Department of Information and Communications Engineering, Kyungsung University) ;
  • Kim, Jong-Sung (Department of Information and Communications Engineering, Kyungsung University)
  • 공기복 (경성대학교 정보통신공학과) ;
  • 김종성 (경성대학교 정보통신공학과)
  • Received : 2013.05.31
  • Accepted : 2013.08.19
  • Published : 2013.09.30

Abstract

A shaped Cassegrain antenna is designed from the condition of the same path length at the equi-phase surface by using the conservation of energy and Snell's law. In order to improve the phase error efficiency of aperture surface, the surface profile of the main and sub-reflectors is found to satisfy the power distribution and the equi-phase condition at the aperture surface. The sidelobe levels of 36.4 dB and 33.9 dB are achieved at the AZ and EL planes, respectively from numerical calculation by physical optics method at Ku band and the directivity of designed antenna is 10 percent greater than that of conventional antenna.

에너지 보존 법칙과 스넬(Snell)의 법칙 및 경로 길이에 의한 동위상의 조건으로부터 수정곡면 캐서그레인 안테나 반사판의 단면을 설계하였다. 원형 개구면에서 균일 개구면 위상을 갖도록 개구면의 수직 및 수평 급전분포 함수에 따른 동위상 조건을 만족하는 3차원 반사판 곡면의 프로파일을 구하였다. 직경 55 ${\lambda}_0$의 크기를 갖는 Ku 밴드용 수정 곡면 캐서그레인 안테나 반사판을 물리광학에 의한 시뮬레이션 결과, 36.4 dB, 33.9 dB의 부엽 레벨을 AZ 및 EL 방향에 대해서 각각 얻을 수 있었으며, 이전 안테나와 비교하여 10 %의 지향성 개선효과가 있었다.

Keywords

References

  1. V. Galindo, "Design of dual-reflector antenna with arbitrary phase and amplitude distributions", IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. AP-12, no. 7, pp. 403-408, Jul. 1964.
  2. R. Mittra, F. Hyjazie, and V. Galindo, "Synthesis of offset dual reflector antennas transforming a given feed illumination pattern into a specified aperture distribution", IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 30, no. 2, pp. 251-259, Mar. 1982. https://doi.org/10.1109/TAP.1982.1142767
  3. Y. Kim, T. Lee, "Shaped circularly symmetric dualreflector antenna by combining local conventional dual reflector systems", IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 57, no. 1, pp. 47-55, Jan. 2009. https://doi.org/10.1109/TAP.2008.2009648
  4. V. G. Borkar, R. Ethirai, and V. M. Pandharipande, "Reflected field from twist reflector in twist reflector scanning antenna configuration", Electronics Letters, vol. 29, no. 16, pp. 1397-1398, 1993. https://doi.org/10.1049/el:19930936
  5. 황금철, "Hybrid Particle Swarm Optimization 기법을 적용한 X-대역 광대역 편파 변환기 설계", 한국전자파학회논문지, 20(4), pp. 390-395, 2009년 4월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2009.20.4.390
  6. R. S. Elliot, Antenna Theory and Design, Wiley 1981.
  7. D. C. Chang, "High efficiency and low sidelobe shaped cassegrain twist reflector antenna with four- horn triple-mode monopulse feed", Electronics Letters, vol. 27, no. 3, pp. 284-285, 1991. https://doi.org/10.1049/el:19910180
  8. T. A. Milligan, Modern Antenna Design, 2nd Edition, Wiley, 2005.
  9. C. A. Balanis, Antenna Theory: Analysis and Design, 3rd Edition, Wiley, 2005.
  10. A. W. Rudge, K. Milne, A. D. Olver, and P. Knight, The Handbook of Antenna Design, IET, 1986.