Cavity-Backed Slot Array Antenna for a Repeater System of a Satellite Digital Multimedia Broadcasting

This paper presents analysis of a slot array antenna having a low side lobe level and high front-to-back ratio for a repeater system of a satellite DMB(Digital Multimedia Broadcasting) service. Antennas for this repeater system require a high gain and enough isolation to reduce interferences between signals in system. Therefore, it is necessary to suppress a side lobe level and to increase front-to-back ratio. Unlike a structure 134 by lossy microstrip lines, in this work a single cavity-backed slot antenna array using a single waveguide feed is proposed to obtain the reliability for high power handling and high radiation efficiency. The side lobe level and front-to-back ratio are enhanced with tapered array technique and an optimized vertical reflector. The measured side lobe levels in H- and E-plane are under $-33.24\;\cal{dB}$ and $-35.78\;\cal{dB}$, respectively. The front-to-back ratio over $37.84\;\cal{dB}$, and the peak gain of over $17\;\cal{dBi}$ are measured.

위성 DMB 중계기용 Cavity-Backed슬롯 배열 안테나

본 논문에서는 $2,630\;\cal{MHz}\~2,655\;\cal{MHz\$의 위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 지상 중계기 시스템에 적합한 낮은 부엽레벨과 높은 전후방 비를 갖는 슬롯배열 안테나를 제안하였다. 중계기용 안테나는 시스템의 특성상 고이득과 시스템간의 신호 간섭을 줄이기 위해 충분한 격리도가 확보되어야 하며, 이를 위해서는 안테나의 부엽레벨을 억제시키고, 전후방 비는 증대시켜야 한다. 제안된 안테나는 도파관 구조의 직접급전이 가능한 CBSA(Cavity-Backed Slot Array) 안테나이다. 일반적인 마이크로 스트립 급전라인을 이용한 구조와는 달리 유전체 손실이나 급전라인의 손실이 없는 공기를 매질로 하므로, 고출력에 적합하며, 고효율을 가진다. 또한 tapered 배열 방식과 최적화된 수직 반사판을 이용하여 부엽레벨 및 전후방 비를 개선하고 이득을 증대시켰다. 제작 및 측정을 통하여 부엽레벨은 수평 및 수직면에서 각각 $-33.24\;\cal{dB}$ 이하, $-35.78\;\cal{dB}$ 이하를 얻었고 전후방비는 $37.84\;\cal{dB}$ 이상, 이득은 전 대역에서 $17\;\cal{dBi}$ 이상을 얻었다.