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JKIEES, vol. 30, no. 2, pp.173-176, January, 2019
DOI. http://dx.doi.org/10.5515/KJKIEES.2019.30.2.173

Design and Fabrication of a 2-Axis Waveguide Rotary Joint for a Millimeter-wave (Ka-Band) Multi-Mode Seeker with Low VSWR and Insertion Loss 낮은 정재파비와 삽입손실을 갖는 밀리미터파(Ka 밴드) 복합모드 탐색기용 2-축 도파관 로터리 조인트 설계 및 제작

송성찬1․유성룡*2․임주현3․정용인3 Sung-Chan Song1․Sung-Ryong Yoo*2․Ju-Hyun Lim3․Yong-In Jung3
한화시스템(Hanwha Systems) *(주)엘트로닉스(ELTRONIX)

본 논문에서는 밀리미터파 탐색기에 적용 가능한 Ka-대역 도파관 로터리조인트를 설계 및 제작하였다. 제안된 로터리조인트는 낮은 정재파 비와 저손실 특성을 유지하며, 방위각과 고각 회전이 가능하도록 하는 두 개의 회전축으로 설계되어 있다. 또한 구형 도파관과 원형 도파관 사이에 전파 모드를 정합하기 위한 리지 도파관 형태의 모드 변환기와 λ/4 길이의 초크 구조로 로터리 조인트를 설계하였다. 제작된 로터리 조인트의 성능은 회로망 분석기와 고출력 송신기를이용하여 확인하였으며, 진동/충격 시험을 통해 신뢰성 검사를 수행하였다. 그 결과, 중심 주파수(FC)±500 MHz의 대역에서 최대 정재파비 1.19 : 1 이하, 삽입손실 0.80 dB 이하의 우수한 특성을 갖는 것을 확인하였다.

In this study, a Ka-band waveguide rotary joint that can be applied to a millimeter-wave seeker is designed and fabricated. The proposed rotary joint maintains a low standing-wave ratio and low-loss characteristics, and has two rotary axes designed to enable azimuth and elevation rotation. The rotary joint is designed as a ridge-waveguide-type mode converter and a λ/4 choke structure to match the electromagnetic wave propagation mode between the spherical and circular waveguides. A performance test using a network analyzer and a high-power transmitter to assess vibration and shock were conducted. Results showed that the rotary joint had a very low standing-wave ratio of less than the maximum of 1.19:1 and an insertion loss of less than 0.80 dB at Fc±500 MHz.

Keyword : Millimeter Wave Seeker, Ka-Band, Rotary Joint, Chock, Mode Transformer.

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