Array [배열] 어레이 안테나 정보통신기술사 단답형 정답

1. 개요

  - 단일 안테나 소자로는 얻을 수 없는 방사 패턴이 요구될 때 복수의 안테나 소자를 배열해서 각각의 안테나 소자의 여진 조건을 제어함으로써 원하는 지향성을 얻도록한 안테나임.

  - 많은 안테나 소자를 배열하여 각 소자의 여진(勵振) 전류의 위상을 조절하고 안테나를 특정 방향, 동일 위상으로 하여 주 빔을 형성하는 안테나임.

  - 안테나의 지향성을 날카롭게 하기 위하여 다수의 동형 단위 안테나를 일정 방향으로 배열한 다소자 안테나로, 안테나

어레이라고도 한다. 단위 안테나로는 반파 안테나를 사용한다. 각 단위 안테나는 같은 전력을 방사하고, 위상도 일치시키는 것이 보통이나, 적당한 위상차를 주어서 최대 지향성의 방향을 단위 안테나의 중심을 잇는 방향으로 한 것도 있다. 야기 안테나가 그 예이다. 어레이 안테나에는 직선형 어레이, 원형, 행렬 방식, 턴 스타일 안테나 등이 있다.

  -소자를 배열형으로 구성하면 어느 특정한 방향으로 최대 방사가 되거나, 불필요한 방향으로는 방사가 최소가 되도록 할 수 있어 위성용 자동 지향 안테나 등으로 이용된다.

2. Array 안테나

 

 가. 원리

   - 방사보자들의 집합체를 전기적, 기하학적으로 배열하여 요구되는 방사패턴을 얻음. 

   - 배열 안테나 전체의 방사계는 각 방사 소자의 방사계를 벡터적으로 합한 것임.

   - 지향성 적의 원리에 의해 다수 안테나 어레이 시, 매우 높은 지향성을 얻을 수 있음.

 

  나. Array(배열)의 형태

   - 소자의 상대적인 위치, 즉 배열 형태에 따라 직선 배열, 평면 배열, 입체 배열 등으로 구분하며 원형 배열은 평면 배열의 한 형태임.

 

  다. Array(배열) 소자

   - 일반적으로 모든 안테나들이 소자로서 배열을 구성할 수 있음.

   

  마. 특징

  ㅇ 마이크로파대에서 고 이득이면서도 빔 조작이 가능
     - 원하는 방사패턴을 융통성있게 만들 수 있음

  ㅇ 높은 신뢰성, 넓은 대역폭, 뛰어난 부엽 제어 특성

  ㅇ 고 지향성 안테나 (안테나의 전기적 크기를 크게함으로써)
     - 실제 안테나 크기를 늘리지 않더라도, 그 크기가 커진 것과 같은 효과 가능

  ㅇ 실제 움직이지 않고도, 전기적으로 회전이 가능
     - 각도별 등으로 방사패턴이 회전되도록, 각 배열 소자의 위상(시간지연)을 조절하는 등

  ㅇ 다수 사용자(목표물)들을 추적 가능
     - 여러 개의 주빔을 동시 형성도 가능

  ㅇ 단점 : 급전회로가 복잡해짐, 대역폭 제한(급전회로 때문), 가격이 높음