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본 논문에서는 DBS 수신용 이동체 탑재형 시스템에 이용하기 위한 빔 틸트형 슬롯 어레이 복사 도파관 안테나의 특성을 기술하고 있다. 슬롯 도파관 어레이의 기초연구로써, 도파관 광벽면 위에 놓인 16 슬롯 소자에 대하여 설계를 행하였다. 빔 틸트 특성을 가지는 안테나의 슬롯 길이, 슬롯사이의 거리 그리고 크로스 슬롯의 사이각과 같은 설계 파라미터들은 모멘트법에 의해 계산되었다. 이들 결과를 근거로 16소자×16열의 복사 도파관 안테나를 설계·제작하였다. 제작된 안테나의 측정된 주 빔의 지향각은 48 ∼50 사이로 다소 측정 주파수에 의존했으며, 측정치는 설계치와 잘 일치하였다. 측정된 앙각 지향성의 3 dB 빔폭은 약 13 정도였고, DBS 대역에서의 축비는 약 2.8 dB 이하, 이득은 24 dBi 이상으로 관측되었다. 제작한 도파관 평면 안테나의 성능을 평가하기 위하여, 안테나를 위성 추적 제어시스템과 결합하여 차량을 이용하여 고속도로에서 필드 성능 시험을 행하였다. 측정을 하는 동안, 차안에서 연속적인 TV 시청이 가능하였고 제안된 안테나의 우수한 성능이 입증되었다.


This paper describes the characteristics of beam-tilting slot array waveguide antennas for mobile DBS reception. As a basic study of slotted waveguide array, design for 16 slot elements located on a broad-wall waveguide is considered. Design parameters such as slot length, space between each slot and cross slot angle of antennas with the beam-tilting characteristics are calculated by method of moments. Based on these results, the radiation waveguide antennas with 16-element × 16-array are designed and fabricated. The measured main beam direction angles of the fabricated antennas are 48 to 50 depending on the measured frequencies and it shows good agreement with prediction. The measured 3 dB beam width of elevation pattern is about 13°, and the axial ratio and the gain measured at DBS band are observed 2.8 dB below and 24 dBi above, respectively. In order to evaluate a performance of the fabricated waveguide planar antenna, it is combined with the satellite tracking control system and the field performance test of antenna mounted on a mobile vehicle is carried out at highway. During the measurement, it was possible to watch television without a break signal in a driving vehicle and an excellent performance of the proposed antennas was demonstrated.