도파관 급전에는 전기 프로브, 자기 루프, 구멍·아이리스 등을 이용해 필요한 모드와 결합합니다. 개방 끝과 혼은 방사 부분에 해당합니다. 이 역할을 나눠야 입력 여기와 안테나 종류를 혼동하지 않습니다.
에너지 전달의 세 단계
먼저 회로나 동축에서 에너지를 입력하고, 도파관에서 전달·분배한 뒤, 개구를 통해 방사합니다. 예를 들어 프로브로 TE10을 여기해 직사각형 도파관을 거쳐 혼으로 보낼 수 있습니다.
아래 네 항목은 급전계의 대표 요소입니다. 서로 배타적인 네 안테나 등급이 아니며, 접힌 다이폴은 모든 여기 프로브의 일반 명칭도 아닙니다.
1. 전기 프로브
프로브는 필요한 모드의 전기장과 결합하도록 위치와 방향을 정합니다. 동축–도파관 전이부에서는 중심 도체가 내부로 들어가는 구조를 사용할 수 있습니다.
길이, 깊이, 뒤쪽 단락면까지 거리와 유전체 지지가 정합에 영향을 줍니다. 프로브를 길게 한다고 대역폭이 항상 넓어지지는 않습니다.
국부 전계, 손실과 원하지 않는 모드를 확인합니다. 1/4파장 초기 추정을 쓰면 자유공간인지 관내 파장인지와 모델 조건을 밝혀야 합니다.
2. 자기 루프
루프는 통과하는 자속과 결합합니다. 면적, 방향, 위치와 접속이 결합량을 결정하며 모드나 공진기 여기 방식의 하나가 될 수 있습니다.
루프가 있다는 사실만으로 편파 다이버시티가 생기지는 않습니다. 전기 프로브와의 선택은 장 분포, 구조와 전력 요구에 따릅니다.
3. 구멍, 슬롯과 아이리스
도파관이나 공진기 사이의 개구는 두 영역의 장을 결합합니다. 크기, 형상, 위치와 방향이 반사 및 결합에 영향을 줍니다.
필터 공진기 결합, 방향성 결합기의 전력 샘플링과 슬롯 배열의 방사는 서로 다른 용도입니다. 모든 아이리스를 위성 접시의 방사 슬롯으로 취급하지 않습니다.
공진형과 비공진형 슬롯은 해석 조건이 다릅니다. 배열에서는 종단과 슬롯별 진폭·위상 분포, 상호 결합을 고려합니다.
4. 개방 끝과 혼
개방 끝에서는 일부 장이 방사되고 일부가 반사될 수 있습니다. 혼은 단면을 넓혀 개구와 그 위의 장을 형성합니다.
개구 크기, 길이, 플레어와 위상 오차가 이득·패턴을 바꿉니다. 피라미드형 혼은 두 주 평면에서 확장되며 내부 프로브의 다른 이름이 아닙니다.
반사판 피드는 조명, spillover, 편파와 위상 중심을 맞춰야 합니다. 혼 단독의 최대 이득이 가장 큰 구성이 반사판 전체에서도 최적이라는 보장은 없습니다.
모드, 규격과 정합
WR-90은 통상 8.2～12.4 GHz에서 사용하며 TE10 차단은 약 6.56 GHz입니다. 입력부는 요구 대역에서 원하는 모드를 적절히 여기해야 합니다.
도파관의 장 임피던스는 모드와 주파수에 따라 달라지며 일정한 50 Ω 저항과 같지 않습니다. 측정 포트 정규화와 기준면을 정합니다.
VSWR 1.5는 |Γ| = 0.2, 반사 전력 4%, 리턴로스 약 14 dB에 해당합니다. 이를 반사 전력 5% 이상으로 일괄 설명하지 않습니다. 실제 방사 효율과 이득은 별도 평가합니다.
검증할 항목
- 주파수, 모드, 편파와 대역폭.
- 입력, 플랜지, 방향과 치수.
- 반사, 손실과 불필요한 모드.
- 필요한 진폭·위상 균형.
- 평균·피크 전력과 국부 전계.
- 방사체의 이득과 전체 패턴.
혼의 원리와 도파관 관계식을 참고하십시오. Dolph Microwave 부품을 선정할 때 각 급전 단계의 기능을 구체적으로 지정합니다.
