Design of a Waveguide Broad-wall Longitudinal Slot Array Antenna of X-type Monopulse Axes

In this paper, the design method of a waveguide broad-wall longitudinal slot array monopulse antenna of X-type monopulse axes is presented, and the method is verified through manufacture and measurement. In the antenna design of this paper, the antenna size is small and the monopulse axes are X-type. Thus, the common continuous aperture distribution fuction is not suitable and the power balance among antenna quadrants should be considered. Also, since the waveguide height is reduced into 0.1 wavelength, the modelling of the slot characteristics is not simple. Thus, in this paper, the aperture distribution is optimized by using random number, and the balance among the quadrants is achieved by applying the quadrant weighting factor during the aperture optimization process. Also, the moment method procedure is accelerated by applying the interpolation technique to some part of the moment matrix, and the moment method procedure is added to the array synthesis program as a subroutine so that the slot characteristics can be calculated directly when it is required. Based on this method, a antenna of 28dBi is designed and manufactured. It is found that the antenna characteristics is similar to design data.

X-형 모노펄스 축구조를 가지는 도파관 광벽 종방향 슬롯 배열 안테나의 설계

본 논문에서는 X-형 모노펄스 축 곡조를 가지는 도파관 광벽 슬롯 배열 모노펄스 안테나의 설계 방법을 제안하고, 제작을 통하여 방법의 타당성과 안테나 특성을 검증하였다. 본 논문에서의 안테나는 크기가 작아서 연속 함수의 복사면 분포함수가 부적합하며, 모노펄스 축 구조가 X-형이기 때문에 안테나 자 분면이 대칭적이지 않다. 또한 도파관 높이가 0.1파장 정도로 매우 낮기 때문에 일반적인 경우와 같이 슬롯 특성을 쉽게 모델링 하기가 어렵다 이러한 이유 때문에, 본 논문에서는 무작위수를 이용하여 복사면 분포를 최적화하고, 이 과정에서 안테나 각 분면의 출력 파워가 같도록 복사 분면 가중치를 조절하였다. 또한 내삽법을 이용해서 모멘트 행렬의 일부를 미리 계산해서 사용함으로써 계산 속도를 높이고. 배열 합성 프로그램의 부프로그램으로 첨부하여 필요할 때마다 직접 계산해서 사용될 수 있도록 하였다. 이러한 방범으로 설계된 안테나를 직접 제작하여 28 ㏈i의 이득을 확인하였으며, 안테나 빔폭, 효율, 부엽준위도 설계치와 유사한 특성을 보였다.