레이더 혼 안테나는 대역, 개구, 패턴, 편파, 정합, 전력과 장착의 일곱 항목으로 선정합니다. 직접 방사체, 반사경 피드와 측정용 안테나는 역할이 다릅니다. 목표 거리만 지정하기보다 용도와 인수 기준을 먼저 정하십시오.
1. 주파수 범위와 입력 인터페이스
최저·최고 주파수와 신호의 순간 대역폭을 명시합니다. 모든 혼이 8～40 GHz 전체에서 작동하는 것은 아니며 도파관, 전이부와 방사 부분을 함께 확인합니다.
동축 입력은 커넥터와 기준 임피던스, 도파관 입력은 단면·모드·플랜지를 지정합니다. WR-90의 통상 대역은 8.2～12.4 GHz입니다. WR-15의 50～75 GHz를 77 GHz까지 보증된 범위로 자동 연장하지 않습니다.
2. 개구와 물리적 크기
개략식 G ≈ 4πηA/λ²에서 A는 물리적 개구 면적, η는 개구 효율입니다. 10 GHz, 0.10 × 0.08 m²와 η = 0.60을 가정하면 약 18.3 dBi입니다. 이는 계산 예이며 제품 실측값은 아닙니다.
같은 주파수에서 유효 개구를 늘리면 일반적으로 지향성이 높아집니다. 다만 혼이 너무 짧으면 개구 위상 오차가 커질 수 있습니다. 길이와 파장 1:1.5 또는 24 GHz에서 반드시 30 mm 개구라는 공통 규칙은 없습니다.
3. 빔폭과 부엽
대역 전체의 주요 평면 패턴을 비교합니다. 좁은 빔은 순간 각도 커버를 줄이고 더 정확한 지향을 요구할 수 있습니다. 빔폭, 지향 오차와 레이더의 각도 분해능은 구분해야 합니다.
반사경 피드라면 조명, 가장자리 밖으로 나가는 에너지와 위상 중심이 중요합니다. 혼 자체의 최대 이득만으로 특정 반사경의 성능을 판단하지 않습니다.
4. 편파 선택
선형·원형 편파, 방향과 회전 정의를 정합니다. 원형 개구가 자동으로 원편파를 만들지는 않습니다. 요구 각도·대역의 교차편파와 축비를 확인합니다.
이상적인 두 선형 편파가 45° 어긋나면 전력 결합은 cos²45° = 0.5로 약 3.01 dB 손실입니다. 편파 불일치는 반사계수와 다른 문제입니다.
5. 정합과 이득 정의
VSWR 1.5에서는 |Γ| = 0.2이고 반사 전력은 4%입니다. 받아들인 나머지 96%가 모두 방사되는 것은 아니며 도체·유전체 손실도 있습니다.
자료가 지향도, 이득 또는 불일치를 포함한 realized gain 중 무엇인지 확인합니다. 같은 반사·케이블 손실을 예산에서 두 번 빼지 않습니다.
6. 평균 전력과 피크 전력
펄스폭, 반복률과 듀티비를 지정합니다. 직사각형 펄스 1 kW, 10 μs, 1 kHz의 평균은 10 W이지만, 부품은 여전히 1 kW 피크 조건을 견뎌야 합니다.
커넥터, 전이부, 창이나 국소 전계가 개구보다 먼저 한계를 정할 수 있습니다. 압력, 온도와 부하 반사도 고려합니다. 소신호 VSWR 측정은 전력 시험의 대체가 아닙니다.
7. 환경·장착과 검증
질량, 고정부, 진동, 부식과 레이돔의 영향을 정리합니다. IP67은 모든 혼의 의무 등급이나 전체 내환경성의 증명이 아닙니다.
측정에서는 거리, 기준면, 편파와 교정을 지정합니다. 전기적으로 큰 개구의 원거리장 검토에 R ≳ 2D²/λ를 사용할 수 있으나 상대 안테나와 요구 정확도 등 다른 조건도 충족해야 합니다.
제조사에는 각 수치의 대역과 조건을 명시합니다. 혼 안테나 기초와 도파관 치수표를 참고하고 완성 레이더와의 적합성을 확인하십시오.
