The reflector antenna is usually used for receiving satellite broadcasting. But this antenna is inadequate for in-motion, mobile environment due to a large size, heavy weight. So to solve these problems, the planar antenna is developed. In the planar antenna type, the Microstrip patch array antenna is usually used. Because a weight of antenna is light, and is fabricated easily. But this antenna has a problem. When a high antenna gain is required, the number of radiation element of Microstrip patch array antenna is abruptly increased. So because of the loss of dielectric material, conductor loss, the gain of microstrip patch array antenna is poorer than the reflector antenna. To solve this problem, in this thesis, Waveguide slot array antenna using waveguide feed network is proposed. By using waveguide feed network, a feed loss can be efficiently decreased. And linear polarization to circular polarization conversion using thin single layer film is proposed. By using this polarizer, a linear polarization change to a circular polarization having a good axial bandwidth. The existing circular antenna using polarizer can receive RHCP (Right Handed Circular Polarization) or LHCP (Left Handed Circular Polarization) but in this thesis, Antenna system that can receive both RHCP and LHCP mechanically is proposed.
Owing to relative location between area receiving satellite broadcasting and satellite, the skew between transmitted signal and receiving antenna can be occurred. So as to remove this skew, the antenna is rotated properly. But this causes a size of antenna to be larger. So due to solving this problem, Dumbbells shaped linear polarization rotator using thin single layer film is proposed. By using linear polarization rotator, linear polarization radiated from slot can be easily rotated from 18°~50°.
반사형 안테나는 일반적으로 위성 안테나로 사용되지만, 이 안테나는 차량용 안테나로 사용하기에는 크기가 크고, 무거워서 사용하기에 부적합한 면이 있다. 그래서 이러한 문제점을 해결하기 위해서 평판형 안테나가 개발되었는데, 이중 마이크로스티립 패치 안테나가 많이 쓰인다. 하지만, 큰 안테나의 이득이 요구될 시, 방사소자의 양이 급격히 많아져, 도체 손실 및 유전체 손실로 인해서 안테나의 효율이 반사형 안테나에 비해서 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 웨이브 가이드 급전 구조를 이용한 안테나를 제안하였다. 이러한 급전 구조를 사용함으로써, 급전 손실을 효과적으로 줄일 수 있다. 또한 단일 필름 구조를 이용하여 선형 편파를 원편파를 바꿀 수 있는 편파기를 제안하였다. 이러한 편파기를 이용함으로써, 슬롯에서 방사되는 선형 편파를 원편파를 바꿀 수 있고, 좋은 축비 대역도 얻을 수 있다. 또한 기존 편파기를 이용한 안테나는 원편파 중 좌선회 원편파나 우선회 원편파 중 하나의 편파만을 얻을 수 있으나 본 논문에서는 기계적 스위칭 시스템을 이용하여 두 편파를 모두 수신할 수 있도록 고안하였다.
위성과 수신 안테나의 상대적 위치 및 전리층에서의 패러더이 로테이션의 영향으로 스큐가 발생한다. 기존 안테나의 경우 이 스큐로 인한 편파손실을 줄이기 위해서 안테나 자체를 스큐각도만큼 회전시켜야 했다. 그러다 보니 안테나의 크기가 커지는 단점이 있었으나, 본 논문에서는 단일 필름을 이용한 아령모양의 선형 편파 회전기를 이용하여 선형 편파를 18도~50도까지 회전시킬 수 있는 구조를 제안하였다. 따라서 자체를 돌리지 않고서도 스큐로 인한 편파 손실을 없앨 수 있다.
