A Study on the Improvement of the Directivity for Rectangular Microstrip Patch Array Antennas Conformed to a Cylindrical Surface

원통면에 정합-배열된 장방형 마이크로스트립 패치 안테나의 지향성 개선을 위한 연구

In this paper, an analysis and design method is proposed, which is to improve the directivity of microstrip array antennas conformed to a cylindrical surface. In the case of forming an arc-array in the circumferential direction on a circula-cylinder surface, the circular-cylinder can be approximated to a polygonal-pillar and on each pillar-planes the sub-arrays, Dolph-Tschebyscheff array and uniform array with a beam steered in the desired direction, would make a sharp directivity for the total cylin- drical array antenna. And the radiation pattern according to the type of its sub arrays is analyzed and compared using the cylindrical-cavity codel. A cylindrical microstrip array antenna, with 12 elements and uniform arra as a sub-array which have an equal distance$\lambda_0$/2between the elements, is manufactured and conformed to a cylinder with radius of 6 The measured data of side lobe level, HPBW and FNBW are - 13dB, $9^{\circ}$, and $15{\circ}$, ,respectively. This result shows a good improvement on the directivity comparing with a linear array.

본 논문에서는 원통변에 표면-정합된 마이크로스트럽 배열 안태나의 지향특성을 개선하기 위한 방볍을 제 시한다. 장방형 마이크로스트립 패치를 원통변에 횡방향으로 호(arc) 모양 배열하는 경우, 원통면윤 다각형의 각주로 끈사하고, 각각의 각주 평변에 임의 방향으로 주빔의 sqwnt를 가지는 Dolph - Tschebyscheff 배열, u uniform 배열 등의 부배열(sub-array)을 배치하므로써 전체 원통면 배열 안테나에 원하는 지향특성을 가지도 록 할 수 있음을 보이고, 원통면-공진기 모텔을 이용하여 복사패턴을 해석한다. 부배열의 종류에 따른 전체 배 열 얀테나의 복사패턴을 비교하고, 배열간격이 $\lambda_0$/2인 uniform 배열을 이용한 요소수 12인 원통면 배열 안테 나를 제작하여 반경이 6인 원통변에 정합시켰을 때 부엽 level -l3dB, 반전력범폭 $9^{\circ}$, 제일 null 사이각 $15^{\circ}$인 양호한 특성을 얻어 선형배열을 이용하는 경우보다 지향특성을 현저하게 개선시켰다