特許 7367274 アンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-16

(45)【発行日】2023-10-24

(54)【発明の名称】アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/02 20060101AFI20231017BHJP

【ＦＩ】

H01Q13/02

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023013208

(22)【出願日】2023-01-31

【審査請求日】2023-01-31

(31)【優先権主張番号】10-2022-0102870

(32)【優先日】2022-08-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】592127297

【氏名又は名称】国防科学研究所

【氏名又は名称原語表記】ＡＧＥＮＣＹ ＦＯＲ ＤＥＦＥＮＳＥ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ

【住所又は居所原語表記】１６０，Ｂｕｇｙｓｅｏｎｇ－ｄａｅｒｏ ４８８ｂｅｏｎ－ｇｉｌ，Ｙｕｓｅｏｎｇ－ｇｕ，Ｄａｅｊｅｏｎ，３４０６０，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】パク， ビョン チョル

(72)【発明者】

【氏名】クォン， クン スプ

(72)【発明者】

【氏名】ホ， ジョン ワン

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１１０６００８７７（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１２８８６２５３（ＣＮ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１４２７１４８（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２３８０８６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に延長する中空型柱状の導波管と、
前記導波管の内周面から突出し、前記第１方向に延長する少なくとも１つのリッジと、
前記第１方向と交差する平面に沿って前記導波管の内周面から突出したアイリス構造体と、を含み、
前記リッジは、前記第１方向に沿って形成された少なくとも１つの陰刻構造を有し、
前記リッジは、前記陰刻構造を有する第１部分および前記第１部分の両側の第２部分を含み、
前記第１部分の前記導波管の放射方向への長さは、前記第２部分それぞれの前記放射方向への長さより小さい、
アンテナ装置。

【請求項2】

前記リッジは、複数で提供される、
請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項3】

前記第１部分の少なくとも一部は、前記放射方向への長さが前記第２部分のうちいずれかに行くにつれて増加する、
請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項4】

前記陰刻構造を有する前記第１部分は、複数で提供される、
請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項5】

前記複数の第１部分それぞれの前記導波管の放射方向への長さは、互いに異なる、
請求項４に記載のアンテナ装置。

【請求項6】

前記複数の第１部分それぞれの前記第１方向への長さは、互いに異なる、
請求項４に記載のアンテナ装置。

【請求項7】

前記アイリス構造体の前記導波管の放射方向への長さは、前記リッジの前記放射方向への長さよりも小さい、
請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項8】

前記アイリス構造体の少なくとも一部は、前記導波管の放射方向への長さが前記第１方向に行くにつれて減少する、
請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項9】

前記アイリス構造体は、複数で提供される、
請求項１に記載のアンテナ装置。

【請求項10】

前記複数のアイリス構造体それぞれの前記導波管の放射方向への長さは、互いに異なる、
請求項９に記載のアンテナ装置。

【請求項11】

前記複数のアイリス構造体それぞれの前記第１方向への長さは、互いに異なる、
請求項９に記載のアンテナ装置。

【請求項12】

第１方向に延長する中空型柱状の導波管と、
前記導波管の内周面から突出し、前記第１方向に延長する少なくとも１つのリッジと、
前記第１方向と交差する平面に沿って前記導波管の内周面から突出したアイリス構造体と、を含み、
前記アイリス構造体の前記導波管の放射方向への長さは、前記リッジの前記導波管の放射方向への長さよりも小さく、
前記アイリス構造体の少なくとも一部分は、前記放射方向への長さが前記第１方向に行くにつれて減少する、
アンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、アンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

アンテナ装置は、無線で特定周波数を有する電磁波の形態として情報を遠くに伝達できる無線通信に必須の構成要素である。特に、軍事衛星のような通信衛星のアンテナ装置は、高利得およびビームステアリングのような機能が要求され、これにより、通信衛星に搭載されるアンテナ装置の配列設計が必須である。また、配列設計アンテナ装置のビームステアリングのためには、アンテナ装置の配列間隔が伝達する電磁波の波長の半分以下になることが有利であり、これにより、アンテナ装置の小型化が要求される。

【0003】

一方、アンテナ装置の導波管内にリッジ構造を適用する場合、小型化には適するが、小型化によるインピーダンス不整合問題が発生する。インピーダンス不整合問題は、定在波比（ＶＳＷＲ）および反射損失（ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ）のうち少なくとも１つに関連する電気的性能問題を発生させるので、アンテナ装置の動作に否定的な影響を及ぼす。これによって、アンテナ装置の導波管内にリッジ構造を適用しつつ、インピーダンス不整合問題を解決するための研究が活発に進められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、インピーダンス整合のための細部構造を含むアンテナ装置を提供することを目的とする。

【0005】

本開示によって達成しようとする技術的課題は、前記の技術的課題に限定されず、以下の実施形態からさらに他の技術的課題が類推され得る。

【課題を解決するための手段】

【0006】

開示される一実施形態に係るアンテナ装置は、第１方向に延長する中空型柱状の導波管および前記導波管の内周面から突出し、前記第１方向に延長する少なくとも１つのリッジを含み、前記リッジは、前記第１方向に沿って形成された少なくとも１つの陰刻構造を有し得る。

【0007】

開示される他の一実施形態に係るアンテナ装置は、第１方向に延長する中空型柱状の導波管、前記導波管の内周面から突出し、前記第１方向に延長する少なくとも１つのリッジ、および第１方向と交差する平面に沿って前記導波管の内周面から突出したアイリス構造体を含むことができる。

【0008】

その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明および図面に含まれている。

【発明の効果】

【0009】

本開示によると、リッジと共に適用された少なくとも１つのインピーダンス整合構造体を通じて、インピーダンス不整合問題を解決することができ、これによって、小型化された配列設計のアンテナ装置を提供することができる。

【0010】

また、本開示によると、３Ｄプリンティング工法のうちの１つである積層加工（ａｄｄｉｔｉｖｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）方法を用いて、リッジおよびインピーダンス整合構造体を含むアンテナ装置を容易に製造することができる。

【0011】

発明の効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は、請求範囲の記載から当該技術分野の通常の技術者に明確に理解され得るであろう。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の実施形態に係るアンテナ装置の導波管の多様な形態を説明するための概念図である。

【図2】本開示の実施形態に係るアンテナ装置のリッジの長さに係る遮断周波数の変化を説明するためのグラフである。

【図3a】本開示の実施形態に係るアンテナ装置を説明するための断面斜視図である。

【図3b】本開示の実施形態に係るアンテナ装置を説明するための断面斜視図である。

【図4a】本開示の実施形態に係るアンテナ装置を説明するための断面斜視図である。

【図4b】本開示の実施形態に係るアンテナ装置を説明するための断面斜視図である。

【図5a】本開示の実施形態に係るアンテナ装置を説明するための断面斜視図である。

【図5b】本開示の実施形態に係るアンテナ装置を説明するための断面斜視図である。

【図6a】本開示の実施形態に係るアンテナ装置の周波数に係る反射損失の変化を説明するためのグラフである。

【図6b】本開示の実施形態に係るアンテナ装置の周波数に係る反射損失の変化を説明するためのグラフである。

【図7a】本開示の実施形態に係るアンテナ装置の導波管の断面を説明するための斜視図である。

【図7b】本開示の実施形態に係るアンテナ装置の導波管の断面を説明するための斜視図である。

【図7c】本開示の実施形態に係るアンテナ装置の導波管の断面を説明するための斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

実施形態において使用される用語は、本開示における機能を考慮しつつ、可能な限り現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは当該技術分野の通常の技術者の意図または判例、新たな技術の出現などによって変わり得る。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該当する説明の部分において詳細にその意味を記載するであろう。従って、本開示において使用される用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本開示の全般にわたる内容に基づいて定義されなければならない。

【0014】

明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特別に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

【0015】

明細書全体において記載された「ａ、ｂ、およびｃのうち少なくとも１つ」の表現は、「ａ単独」、「ｂ単独」、「ｃ単独」、「ａおよびｂ」、「ａおよびｃ」、「ｂおよびｃ」、または「ａ、ｂ、およびｃすべて」を包括することができる。

【0016】

実施形態を説明することにおいて、本開示が属する技術分野においてよく知られており、本開示と直接的に関連のない技術内容に関しては説明を省略する。これは、不必要な説明を省略することにより、本開示の要旨を曖昧にせず、より明確に伝達するためである。

【0017】

同様の理由により、添付図面において一部の構成要素は、誇張または省略されるか、概略的に図示された。また、各構成要素の大きさは、実際の大きさを全的に反映するものではない。各図面において、同一または対応する構成要素には同一の参照番号を与えた。

【0018】

本開示の利点および特徴、そして、それらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になるであろう。しかし、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態として具現され得、単に本実施形態は、本開示が完全なものとし、本開示が属する技術分野において通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本開示は請求項の範疇によって定義されるのみである。

【0019】

以下において、本開示の実施形態を添付した図面を参照して、詳細に説明する。

【0020】

図１は、本開示の実施形態に係るアンテナ装置の導波管の多様な形態を説明するための概念図である。

【0021】

図１を参照すると、本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、第１方向に延長する中空型柱状の導波管１１０を含むことができ、導波管１１０は多様な形態を有し得る。このとき、図１は、導波管１１０を第１方向と直交する平面に切った断面を図示する。例えば、導波管１１０は、中空型多角柱または中空型円柱状を有し得る。

【0022】

実施形態によると、導波管１１０は複数で提供され得る。このとき、複数の導波管１１０は、一定の間隔を有するアレイ形態で配列され得る（即ち、配列設計され得る）。アレイ形態で配列された複数の導波管１１０との間の間隔は、例えば、アンテナ装置が伝達する電磁波の波長の半分以下であり得る。

【0023】

また、本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、導波管１１０の内周面１１１（または内壁）から突出した少なくとも１つのリッジ１２０をさらに含むことができる。リッジ１２０は、導波管１１０の内周面１１１に沿って第１方向に延長され得る。リッジ１２０は、図１に係る断面的観点において、長方形状の断面を有し得る。

【0024】

実施形態によると、リッジ１２０は複数で提供され得る。このとき、リッジ１２０それぞれの放射方向（即ち、導波管１１０の内周面１１１から導波管１１０の中心軸に向かう方向）への長さは、実質的に同一であり得る。例えば、アンテナ装置が２つのリッジ１２０を含む場合、２つのリッジ１２０は、互いに向き合うように提供され得る。また、例えば、アンテナ装置が３つのリッジ１２０を含む場合、３つのリッジ１２０は、互いに約１２０度の角度をなすように提供され得る。また、例えば、アンテナ装置が４つのリッジ１２０を含む場合、４つのリッジ１２０は、互いに約９０度をなすように提供され得る。このとき、リッジ１２０それぞれは、リッジ１２０のうち他の１つと向き合い得る。

【0025】

実施形態によると、本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、導波管１１０の一端部から第１方向に延長し、第１方向に行くにつれて半径が増加する（即ち、コーン（ｃｏｒｎ）形状を有する)ホーン（ｈｏｒｎ）部分をさらに含むことができる。即ち、本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、リッジホーンアンテナ（ｒｉｄｇｅｄ ｈｏｒｎ ａｎｔｅｎｎａ）であり得る。

【0026】

図２は、本開示の実施形態に係るアンテナ装置のリッジの長さに係る遮断周波数の変化を説明するためのグラフである。

【0027】

このとき、横軸は、アンテナ装置の導波管の半径に対するリッジの放射方向への長さの比率（即ち、正規化されたリッジの長さ（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｒｉｄｇｅ ｌｅｎｇｔｈ））を意味し、縦軸は、リッジのないアンテナ装置の遮断周波数に対するリッジを含むアンテナ装置の基本モード（ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｍｏｄｅ）の遮断周波数の比率（即ち、正規化された遮断周波数（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｃｕｔ－ｏｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ））を意味する。

【0028】

図２は、４つのリッジおよび中空型円柱状の導波管を含むアンテナ装置に対して測定されたものである。このとき、リッジそれぞれの導波管の円周方向（即ち、第１方向と交差する平面上において導波管の外周面または内周面に沿って回転する方向）への長さは、導波管の半径の約０．１倍であり得る。

【0029】

図２を参照すると、リッジの放射方向への長さが長くなるほど、遮断周波数が小さくなり得る。例えば、正規化されたリッジの長さが約０．７ないし約０．８であるとき（即ち、リッジの放射方向への長さが導波管の半径の約０．７倍ないし約０．８倍であるとき）、正規化された遮断周波数は、約０．５ないし０．７であり得る。従って、リッジの放射方向への長さが長くなるほど、アンテナ装置が容易に小型化され得る。これによって、小型化されたアンテナ装置は、ビームステアリング時に所望しないグレーティングローブ（ｇｒａｔｉｎｇ ｌｏｂｅ）を容易に抑制することができる。

【0030】

図３ａおよび図３ｂは、本開示の実施形態に係るアンテナ装置を説明するための断面斜視図である。

【0031】

図３ａおよび図３ｂを参照すると、本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、第１方向Ｄ１に延長する中空型柱状の導波管１１０、導波管１１０の内周面１１１から導波管１１０の放射方向に突出し、第１方向Ｄ１に延長するリッジ１２０を含むことができる。このとき、リッジ１２０は、第１方向Ｄ１に沿って形成された少なくとも１つの陰刻構造を含み得る。陰刻構造は、リッジ１２０の一部分に導波管１１０の中心軸に向かう方向の面が凹んで陥入した構造であり得る。実施形態によると、陰刻構造は凹状の溝、リッジ１２０のリセス部、およびリッジ１２０の凹部のいずれかで称され得る。

【0032】

リッジ１２０は、陰刻構造を有する第１部分１２１および第１部分１２１の一側の第２部分１２２を含むことができる。第１部分１２１の放射方向への長さは、第２部分１２２の放射方向への長さよりも小さくなり得る。例えば、第２部分１２２の放射方向への長さは、導波管１１０の半径の約０．６倍ないし約０．９倍であり得、第１部分１２１の放射方向への長さは、第２部分１２２の放射方向への長さよりも導波管１１０の半径の約０．０５倍ないし約０．３倍程度小さくなり得る。

【0033】

実施形態によると、陰刻構造を有する第１部分１２１は複数で提供され得る。第１部分１２１は、第１方向Ｄ１に互いに離隔され得る。第１部分１２１の放射方向への長さは、互いに異なり得る。実施形態によると、第１部分１２１の放射方向への長さは、第１方向Ｄ１に行くにつれて増加し得る。第１部分１２１それぞれの放射方向への長さは、例えば、導波管１１０の半径の約０．３倍ないし約０．８５倍であり得る。第１部分１２１の第１方向Ｄ１への長さは、互いに異なり得る。実施形態によると、第１部分１２１の第１方向Ｄ１への長さは、第１方向Ｄ１に行くにつれて減少し得る。第１部分１２１それぞれの第１方向Ｄ１への長さは、例えば、導波管１１０の半径の約１．１倍ないし約１．８倍であり得る。

【0034】

本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、例えば、３Ｄプリンティング工法を用いて製造され得る。より具体的には、本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、積層加工（ａｄｄｉｔｉｖｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）方法を用いて製造され得る。このとき、積層加工の方向は、例えば、第１方向Ｄ１の反対方向であり得る。これにより、図３ｂを参照すると、リッジ１２０の第１部分１２１それぞれの導波管１１０の中心軸に向かう方向の面の少なくとも一部分は、曲面形状を有し得る。換言すると、リッジ１２０の第１部分１２１それぞれの少なくとも一部分は、放射方向への長さが第２部分１２２に近づくにつれて増加する（即ち、第１方向Ｄ１に行くにつれて減少する）部分であり得る。放射方向への長さが変化するリッジ１２０の一部分は、積層加工過程において導波管１１０内部の構造を支持することができ、これにより、本開示の実施形態に係るアンテナ装置の製造が容易になり得る。

【0035】

図４ａおよび図４ｂは、本開示の実施形態に係るアンテナ装置を説明するための断面斜視図である。以下において、説明の便宜のために、図３ａおよび図３ｂを参照して説明したものと実質的に同一の事項に関する説明を省略し、相違点に関して詳細に説明する。

【0036】

図４ａおよび図４ｂを参照すると、本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、第１方向Ｄ１に延長する中空型柱状の導波管１１０、導波管１１０の内周面１１１から導波管１１０の放射方向に突出し、第１方向Ｄ１に延長するリッジ１２０、および第１方向Ｄ１と交差する平面に沿って導波管１１０の内周面１１１から突出したアイリス（ｉｒｉｓ）構造体１３０ａ、１３０ｂを含むことができる。

【0037】

アイリス構造体１３０ａ、１３０ｂそれぞれは、例えば、導波管１１０の内周面１１１に沿って延長するリング形状を有し得る。アイリス構造体１３０ａ、１３０ｂは、第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂを含むことができる。第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂは、第１方向Ｄ１に互いに離隔され得る。

【0038】

第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂそれぞれの放射方向への長さは、リッジ１２０の放射方向への長さよりも小さくなり得る。例えば、リッジ１２０の放射方向への長さは、導波管１１０の半径の約０．６倍ないし約０．９倍であり得、第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂそれぞれの放射方向への長さは、導波管１１０の半径の約０．２倍ないし約０．６倍であり得る。

【0039】

第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂの放射方向への長さは、互いに異なり得る。例えば、第１アイリス構造体１３０ａの放射方向への長さは、第２アイリス構造体１３０ｂの放射方向への長さよりも大きくなり得る。実施形態によると、アイリス構造体１３０ａ、１３０ｂの放射方向への長さは、第１方向Ｄ１に行くにつれて減少し得る。また、実施形態によると、第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂの第１方向Ｄ１への長さは、互いに異なり得る。

【0040】

本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、積層加工方法を用いて製造され得る。このとき、積層加工の方向は、例えば、第１方向Ｄ１の反対方向であり得る。これにより、図４ｂを参照すると、アイリス構造体１３０ａ、１３０ｂそれぞれの少なくとも一部分は、放射方向への長さが第１方向Ｄ１に行くにつれて減少し得る。放射方向への長さが変化するアイリス構造体１３０ａ、１３０ｂの一部分は、積層加工過程において導波管１１０内部の構造を支持することができ、これにより、本開示の実施形態に係るアンテナ装置の製造が容易になり得る。

【0041】

図５ａおよび図５ｂは、本開示の実施形態に係るアンテナ装置を説明するための断面斜視図である。以下において、説明の便宜のために、図３ａ、図３ｂ、図４ａ、および図４ｂを参照して説明したものと実質的に同一の事項に関する説明を省略し、相違点に関して詳細に説明する。

【0042】

図５ａおよび図５ｂを参照すると、本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、第１方向Ｄ１に延長する中空型柱状の導波管１１０、導波管１１０の内周面１１１から導波管１１０の放射方向に突出し、第１方向Ｄ１に延長するリッジ１２０、および第１方向Ｄ１と交差する平面に沿って導波管１１０の内周面１１１から突出したアイリス構造体１３０ａ、１３０ｂを含むことができる。このとき、リッジ１２０は、第１方向Ｄ１に沿って形成された少なくとも１つの陰刻構造を有し得る。陰刻構造は、リッジ１２０の一部分に導波管１１０の中心軸に向かう方向の面が凹んで陥入した構造であり得る。

【0043】

リッジ１２０は、陰刻構造を有する第１部分１２１および第１部分１２１の一側の第２部分１２２を含むことができる。アイリス構造体１３０ａ、１３０ｂは、第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂを含むことができる。第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂは、第１方向Ｄ１に互いに離隔され得る。第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂそれぞれは、リッジ１２０の第２部分１２２の側面から導波管１１０の円周方向に延長され得る。リッジ１２０の第１部分１２１は、第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂの間に提供され得、第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂそれぞれと第1方向Ｄ１に離隔され得る。

【0044】

リッジ１２０の第１部分１２１の放射方向への長さは、リッジ１２０の第２部分１２２の放射方向への長さよりも小さくなり得る。一例として、リッジ１２０の第１部分１２１の放射方向への長さは、第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂそれぞれの放射方向への長さよりも小さくなり得る。他の一形態として、リッジ１２０の第１部分１２１の放射方向への長さは、第１アイリス構造体１３０ａの放射方向への長さよりも小さく、第２アイリス構造体１３０ｂの放射方向への長さよりも大きくなり得る。他の一例として、リッジ１２０の第１部分１２１の放射方向への長さは、第１アイリス構造体１３０ａおよび第２アイリス構造体１３０ｂそれぞれの放射方向への長さよりも大きくなり得る。

【0045】

本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、積層加工方法を用いて製造され得る。このとき、積層加工の方向は、例えば、第１方向Ｄ１の反対方向であり得る。これにより、図５ｂを参照すると、リッジ１２０の第１部分１２１の導波管１１０の中心軸に向かう方向の面の少なくとも一部分は、曲面形状を有し得る。換言すると、リッジ１２０の第１部分１２１の少なくとも一部分は、放射方向への長さが第２部分１２２に近づくにつれて増加する（即ち、第１方向Ｄ１に行くにつれて減少する）部分であり得る。また、アイリス構造体１３０ａ、１３０ｂそれぞれの少なくとも一部分は、放射方向への長さが第１方向Ｄ１に行くにつれて減少し得る。

【0046】

図６ａおよび図６ｂは、本開示の実施形態に係るアンテナ装置の周波数に係る反射損失の変化を説明するためのグラフである。

【0047】

このとき、横軸は、サンプリング周波数（ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に対する測定周波数の比率（即ち、正規化周波数（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ））を意味し、縦軸は、反射損失（ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ）を意味する。反射損失の単位はｄＢである。

【0048】

図６ａは、図３ａおよび図３ｂを参照して説明した陰刻構造の個数および図４ａおよび図４ｂを参照して説明したアイリス構造体の個数の和が２つである場合（即ち、２段インピーダンス整合構造体）に対して測定されたものであり、図６ｂは、図５ａおよび図５ｂを参照して説明したように、陰刻構造の個数およびアイリス構造体の個数の和が３つである場合（即ち、３段インピーダンス整合構造体）に対して測定されたものである。

【0049】

図６ａおよび図６ｂを参照すると、２段インピーダンス整合構造体の場合、グラフのピークが２つであり、３段インピーダンス整合構造体の場合、グラフのピークが３つである。これにより、約１５ｄＢの反射損失に基づいて、３段インピーダンス整合構造体の場合(約２０％)が２段インピーダンス整合構造体の場合（約８％）よりも帯域幅が大きくなり得る。換言すると、インピーダンス整合構造体の個数（即ち、段数)が増加するほど、本開示の実施形態に係るアンテナ装置の反射損失が減り、これによって帯域幅が大きくなり得る。

【0050】

これにより、本開示の実施形態に係るアンテナ装置は、高出力のパワー送出が可能であることは無論のこと、インピーダンス整合構造体の個数増加による広帯域特性を有し得るので、軍事衛星の通信用配列アンテナ装置またはレーダー／電子戦システムのアンテナ装置に使用され得る。本開示の実施形態に係るアンテナ装置を含む軍事衛星は、周波数帯域拡大および高次変調方式の適用を通じて伝送容量が増加され得、これにより、劣悪な電波環境においても優れた通信品質を維持することができ、監視偵察、指揮統制、精密打撃システム間の情報交換および戦術機動間の指揮統制を保障することができる。

【0051】

図７ａ、図７ｂ、および図７ｃは、本開示の実施形態に係るアンテナ装置の導波管の断面を説明するための斜視図である。以下において、説明の便宜のために、図３ａ、図３ｂ、図４ａ、図４ｂ、図５ａ、および図５ｂを参照して説明したものと実質的に同一の事項に関する説明を省略し、相違点に関して詳細に説明する。

【0052】

図７ａ、図７ｂ、および図７ｃを参照すると、第１方向に延長する導波管１１０および導波管１１０の内周面１１１から導波管１１０の放射方向に突出した４つのリッジ１２０を含むアンテナ装置が図示される。このとき、リッジ１２０それぞれは、第１方向Ｄ１に沿って形成された少なくとも１つの陰刻構造を有し得る。換言すると、リッジ１２０それぞれは、陰刻構造を有する第１部分１２１および第１部分１２１の一側の第２部分１２２を含むことができる。このとき、リッジ１２０それぞれの陰刻構造は、導波管１１０の中心軸に基づいて対称的に提供され得る。換言すると、リッジ１２０のうちいずれかの第１部分１２１は、リッジ１２０のうちいずれかに向い合うリッジ１２０のうち、他の１つの第１部分１２１と互いに向き合い得る。アンテナ装置は、第１方向Ｄ１と交差する平面に沿って導波管１１０の内周面１１１から突出したアイリス構造体１３０をさらに含むことができる。陰刻構造およびアイリス構造体１３０それぞれは、回路的にインダクタまたはキャパシタの役割をすることができ、これにより、アンテナ装置の小型化によるインピーダンス不整合問題が解決され得る。

【0053】

本実施形態で説明する特定の例示は、いかなる方法においても技術的範囲を限定するものではない。明細書の簡潔さのために、アンテナ関連構成の他の機能的な側面の記載は省略され得る。また、図面に図示された構成要素間の線の連結または連結部材は、機能的な連結および／または物理的または回路的連結を例示的に示したものとして、実際の装置においては代替可能であるか、追加の多様な機能的な連結、物理的な連結、または回路連結として示され得る。

【0054】

本明細書（特に、特許請求の範囲）において、「前記」の用語およびこれと類似した指示用語の使用は、単数および複数すべてに該当するものであり得る。また、範囲（ｒａｎｇｅ）を記載した場合、前記範囲に属する個別的な値を含むものとして(これに反する記載がなければ)、詳細な説明に前記範囲を構成する各個別的な値を記載したものと同様である。最後に、方法を構成する段階に関して、明白に手順を記載するか反する記載がなければ、前記段階は、適当な順序で行われ得る。必ずしも、前記段階の記載順序に限定されるものではない。すべての形態または例示的な用語（例えば、など）の使用は、単に技術的思想を詳細に説明するためのものであって、特許請求の範囲によって限定されない以上、前記形態または例示的な用語によって範囲が限定されるものではない。また、当該技術分野の通常の技術者は、多様な修正、組み合わせ、および変更が付加された特許請求の範囲またはその均等物の範疇内から、設計条件およびファクターによって構成され得ることが分かる。

【要約】

【課題】本開示は、インピーダンス整合のための細部構造を含むアンテナ装置を提供する。
【解決手段】本開示によると、第１方向に延長する中空型柱状の導波管および前記導波管の内周面から突出し、前記第１方向に延長する少なくとも１つのリッジを含み、前記リッジは、前記第１方向に沿って形成された少なくとも１つの陰刻構造を有するアンテナ装置、および前記導波管、前記リッジ、および前記第１方向と交差する平面に沿って前記導波管の内周面から突出したアイリス構造体を含むアンテナ装置が提供される。
【選択図】図３ａ

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【図6a】

【図6b】

【図7a】

【図7b】

【図7c】