Miniaturized Conically Stepped COBRA for High Power Electromagnetic Generator

본 논문에서는 고출력 전자기파 발생 장치에 사용될 소형화 된 원뿔 계단형 COBRA(Coaxial Beam-Rotating Antenna)를 제안하였다. COBRA는 혼 안테나와 렌즈로 구성되는데, 일반적인 방법으로 설계할 경우 정전 파괴 방지를 위해 그 크기가 매우 커지게 된다. 소형화를 위해 안테나의 길이만 줄일 경우 위상 오류의 증가로 인해 안테나의 이득이 줄어들게 되는데, 이를 방지하기 위해 COBRA 렌즈를 원뿔 계단형으로 변형시켜 개구면에서의 위상 오류가 보정 되도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 1,300 mm 길이의 안테나를 600 mm로 줄였음에도 불구하고 제안된 안테나는 더 높은 이득을 보였으며, 제작하고 측정된 원뿔 계단형 COBRA의 이득은 26.2 dBi로 나타났다. In this paper, miniaturized conically stepped COBRA is proposed. In order to prevent electrical breakdown, COBRA, which consists of hem and lens, has to get bigger if it is designed with conventional method. Because of the phase error increase, shortening the length of the antenna without changing the aperture size leads to the reduction of the antenna gain. To avoid this, the phase error at the aperture is compensated by transforming the COBRA lens into conically stepped form. The simulations result shows that the proposed antenna has higher gain than the conventional COBRA in spite of the size reduction from 1,300 mm to 600 mm. The fabricated and measured COBRA has the gain of 26.2 dBi.