KR100600829B1 - 도파관형 방향성 결합기 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 도파관형 방향성 결합기에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 도파관형 방향성 결합기의 불사용 단자를 단락용 금속평판으로 종단함으로써, 성능 검증을 용이하도록 하고 그 사용에 있어 무게/부피를 줄이기 위한, 도파관형 방향성 결합기를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 도파관형 방향성 결합기에 있어서, 입력단자와 출력단자를 구비하는 제 1도파관; 및 결합단자와 차단단자를 구비하는 제 2도파관을 구비하되, 상기 도파관형 방향성 결합기의 결합계수 측정을 위하여, 상기 제 2도파관의 상기 차단단자를 금속평판으로 단락시킨 것을 특징으로 함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 RF 송수신 시스템 또는 위성 중계기 등에 이용됨.
도파관, 방향성 결합기, 결합단자, 차단단자, 결합계수, 단락용 금속평판
Description
도 1은 종래의 도파관형 방향성 결합기의 사시도.
도 2는 상기 도 1의 종래의 도파관형 방향성 결합기의 결합계수를 측정하기 위한 장치의 연결 관계를 나타내는 도면.
도 3a는 종래의 위성용 중계기에 사용되는 테스트 결합기의 조립 상태(연결 상태)를 나타내는 도면.
도 3b는 상기 도 3a의 테스트 결합기를 위성에 탑재할 경우의 연결 상태를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 도파관형 방향성 결합기의 일실시예 구조도.
도 5a는 본 발명에 따른 도파관형 방향성 결합기를 위성용 중계기에 사용하는 경우의 테스트 결합기의 일예시도.
도 5b는 상기 도 5a의 본 발명에 따른 도파관형 방향성 결합기를 위성에 탑재할 경우의 연결 상태를 나타내는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101, 102 : 도파관 103 : 입력단자
104 : 출력단자 105 : 결합단자
106 : 차단단자 201 : 차단용 로드
301 : 안테나 전송선로 302 : 중계기 입력
401 : 단락용 금속평판
본 발명은 도파관형 방향성 결합기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그 사용 및 측정에 있어 정합용 로드가 요구되지 않는 도파관형 방향성 결합기에 관한 것이다.
일반적으로 안테나 등에 전력을 공급하는 전송선로에는 크게 2선 또는 4선식 급전선, 동축 케이블, 도파관 등이 있는데, 300~3,000MHz의 주파수를 사용하는 유에이치에프(UHF) 대역 이상의 주파수에서는 평행 2선식이나 동축 케이블은 부적당하며, 저항에 의한 손실과 전파중의 전파에너지의 손실이 적고 큰 전력을 공급할 수 있는 이점이 있는 도파관이 주로 사용된다.
여기서, 도파관은 속이 빈 금속관으로 이루어진 마이크로파 전송로로서, 상기 금속관을 통해 전파가 전송됨으로써 전력을 공급하게 되며, 일종의 고역필터 역할을 하여 특정한 차단파장을 가지므로 그보다 긴 파장의 전파는 통과시키지 않는다.
한편, 이러한 도파관에 있어서 원하는 방향으로만 전파를 전파할 필요가 있는데, 이때 두 개의 도파관에서 특정방향으로만 전파를 전파하고 다른 방향으로는 전파를 차단하는 방향성 결합기를 사용한다.
상기 도파관형 방향성 결합기는 두 도파관을 적당히 조합시켜 전자파를 방향에 따라서 분리할 때 사용할 수 있어, 입사파와 반사파의 분리나 전송전력의 감시, 임피던스의 측정, 및 정재파비의 측정 등에 이용된다.
여기서 도 1 내지 도 3을 참조하여 종래의 도파관형 방향성 결합기에 대해 간략히 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 도파관형 방향성 결합기의 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 도파관형 방향성 결합기는, 서로 접촉되고, 접촉되는 면에 관통홀이 형성되어 상기 관통홀을 통해 서로 연통되는 제 1도파관(101)과 제 2도파관(102)을 구비한다.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 도파관형 방향성 결합기의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 도파관형 방향성 결합기는, 한 도파관으로 입사된 전파를 다른 도파관의 특정 단자로만 전파하고, 다른 도파관의 다른 단자로는 전파되지 않도록 전파를 차단한다.
즉, 전파가 상기 제 1도파관(101)의 입력단자(103)로 입사되면, 대부분의 신호는 상기 제 1도파관(101)의 출력단자(104)로 전파되고, 일정량만 상기 제 2도파관(102)의 결합단자(105)로 결합된다. 그러나, 이때 상기 제 2도파관(102)의 차단 단자(106)로는 신호가 차단되어 전달되지 않는다.
마찬가지로, 전파가 상기 제 1도파관(101)의 출력단자(104)로 입사되면, 대부분의 신호는 상기 제 1도파관의 입력단자(103)로 전파되고, 일정량만 상기 제 2도파관(102)의 차단단자(106)로 결합되며, 상기 제 2도파관의 결합단자(105)로는 신호가 차단되어 전달되지 않는다.
여기서, 종래의 도파관형 방향성 결합기는 특정 방향으로 결합되는 신호량의 비, 즉 결합계수를 측정하기 위해서 도 2와 같은 구조가 요구된다.
도 2는 상기 도 1의 종래의 도파관형 방향성 결합기의 결합계수를 측정하기 위한 장치의 연결 관계를 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 도파관형 방향성 결합기의 결합계수를 측정하기 위해서는, 계측기(202)의 단자 1(203)을 상기 입력단자(103)에 연결하고, 계측기(202)의 단자 2(204)를 상기 결합단자(105)에 연결하며, 사용되지 않는 단자들(104, 106)은 정합용 로드(201)와 연결하여야 한다.
도 3a는 종래의 위성용 중계기에 사용되는 테스트 결합기의 조립 상태(연결 상태)를 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 위성용 중계기에 사용되는 테스트 결합기는, 그 입력단자(103)가 안테나 전송선로(301)와 연결되고, 그 출력단자(104)가 중계기 입력(302)에 연결된다.
상기 도 3a를 이용하여 안테나 특성을 측정하기 위해서는, 결합단자(105)를 계측기(202)에 연결하고, 차단단자(106)를 정합용 로드(201)로 종단한다.
도 3b는 상기 도 3a의 테스트 결합기를 위성에 탑재할 경우의 연결 상태를 나타내는 도면이다.
상기 도 3a의 테스트 결합기는 위성 탑재전 중계기 시험에 사용되는 것으로, 종래에는 위성 탑재시에 도 3b에 도시된 바와 같이 제 2도파관(102)의 단자들(105, 106)을 정합용 로드(201)에 연결한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 도파관 방향성 결합기는, 사용하지 않는 단자를 정합용 로드로 연결하여야 하기 때문에 성능 검증이 어려우며, 또한 사용시 정합용 로드로 인한 부피 및 무게가 증가되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 도파관형 방향성 결합기의 불사용 단자를 단락용 금속평판으로 종단함으로써, 성능 검증을 용이하도록 하고 그 사용에 있어 무게/부피를 줄이기 위한, 도파관형 방향성 결합기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 입사신호의 특성을 측정하기 위한 측정기로 이용되는 도파관형 방향성 결합기에 있어서, 입력단자와 출력단자를 구비하는 제 1도파관; 및 결합단자와 차단단자를 구비하는 제 2도파관을 구비하되, 상기 입력단자로 입사된 대부분의 신호는 상기 출력단자로 전파되고, 일정량의 신호만이 상기 결합단자로 결합되고, 상기 차단단자로는 신호가 차단되며, 상기 도파관형 방향성 결합기의 결합계수 측정을 위하여, 상기 제 2도파관의 상기 차단단자를 금속평판으로 단락시킨 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 장치는, 위성 중계기에 탑재되며 테스트 결합기로 이용되는 도파관형 방향성 결합기에 있어서, 입력단자와 출력단자를 구비하는 제 1도파관; 및 결합단자와 차단단자를 구비하는 제 2도파관을 구비하되, 상기 입력단자로 입사된 대부분의 신호는 상기 출력단자로 전파되고, 일정량의 신호만이 상기 결합단자로 결합되고, 상기 차단단자로는 신호가 차단되며, 상기 제 2 도파관의 상기 결합단자 및 상기 제 2 도파관의 상기 차단단자를 금속평판으로 단락시킨 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 도파관형 방향성 결합기의 일실시예 구조도로서, 그 결합계수 측정을 설명하기 위한 일실시예 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 특정 방향으로 결합되는 신호량을 측정하기 위해서는, 계측기(202)의 단자 1(203)을 제 1 도파관(101)의 입력단자(103)에 접속하고, 상기 계측기(202)의 단자 2(204)를 제 2 도파관(102)의 결합단자(105)에 접속하며, 제 2 도파관(102)의 차단단자(106)를 단락용 금속평판(401)으로 종단하여 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 도파관형 방향성 결합기의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 도파관형 방향성 결합기는 전파가 상기 입력단자(103)로 입사되면 대부분의 신호를 상기 출력단자(104)로 전파하고, 일정량의 신호만을 제 2도파관(102)의 상기 결합단자(105)로 결합한다. 그러나, 이때 상기 차단단자(106)로는 신호가 차단되어 거의 전달되지 않는다.
여기서, 본 발명에 따른 도파관형 방향성 결합기는 상기와 같이 특정 방향으로만 결합되도록 구성되기 때문에, 결합계수의 측정시 상기 차단단자(106)를 금속평판(401)으로 단락하여도 그 특성 변화가 미비하며, 금속평판(401)에 의해 반사된 신호에 의한 왜곡이 있을 지라도, 상기 도파관형 방향성 결합기의 사용시 측정과 동일한 조건으로 금속평판(401)을 단락시킨다면, 정확한 결합계수를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명은 위성 중계기에서 안테나 입력 신호 측정 및 신호 입력을 위해 테스트 결합기로 사용될 수 있는 바, 이에 대해 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5a는 본 발명에 따른 도파관형 방향성 결합기를 위성용 중계기에 사용하는 경우의 테스트 결합기의 일예시도로서, 위성 중계기용 테스트 결합기의 결합계수 측정을 설명하기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위성 중계기용 테스트 결합기는, 그 결합계수 측정을 위해 결합기의 입력단자(103)와 안테나 전송선로(301)가 접속되도록 배치되고, 결합기의 출력단자(104)가 중계기 입력(302)에 접속되도록 배치된다.
이때, 상기 안테나 전송선로(301)로부터 신호가 입사되면, 일정량의 결합된 신호가 테스트 결합기의 결합단자(105)로 결합된다. 그리고, 차단단자(106)에 신호를 조사함으로써 안테나를 실제로 동작시키지 않더라도 중계기의 성능을 측정할 수 있다.
상기 도 5a와 같이, 상기 안테나 전송선로(301)로부터 입사되는 신호를 측정할 때 상기 결합단자(105)를 계측기(202)에 연결하고, 상기 차단단자(106)를 단락용 금속평판(401)으로 종단할 수 있어 그 사용이 용이하다.
도 5b는 상기 도 5a의 본 발명에 따른 도파관형 방향성 결합기를 위성에 탑재할 경우의 연결 상태를 나타내는 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 위성 탑재시 사용되지 않는 결합단자(105)와 차단단자(106)를 모두 단락용 금속평판(401)으로 종단할 수 있다.
이와 같이 도파관형 방향성 결합기를 사용함으로써, 본 발명은 탑재체의 무게가 매우 중요한 요소로 작용하는 위성에서 무게의 경량화를 추구할 수 있는 장점을 가진다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 도파관형 방향성 결합기의 결합계수 측정시 불 사용 단자인 차단단자를 단락용 금속평판으로 종단함으로써, 도파관형 방향성 결합기의 성능 검증을 용이하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 위성 중계기에 사용되는 도파관형 방향성 결합기의 불사용 단자인 결합단자와 차단단자를 단락용 금속평판으로 종단함으로써, 탑재체의 무게가 매우 중요한 요소로 작용하는 위성에서 무게의 경량화 및 소형화를 추구할 수 있도록 하는 효과가 있다.
Claims (2)
- 입사신호의 특성을 측정하기 위한 측정기로 이용되는 도파관형 방향성 결합기에 있어서,입력단자와 출력단자를 구비하는 제 1도파관; 및결합단자와 차단단자를 구비하는 제 2도파관을 구비하되,상기 입력단자로 입사된 대부분의 신호는 상기 출력단자로 전파되고, 일정량의 신호만이 상기 결합단자로 결합되고, 상기 차단단자로는 신호가 차단되며,상기 도파관형 방향성 결합기의 결합계수 측정을 위하여, 상기 제 2도파관의 상기 차단단자를 금속평판으로 단락시킨 것을 특징으로 하는 도파관형 방향성 결합기.
- 위성 중계기에 탑재되며 테스트 결합기로 이용되는 도파관형 방향성 결합기에 있어서,입력단자와 출력단자를 구비하는 제 1도파관; 및결합단자와 차단단자를 구비하는 제 2도파관을 구비하되,상기 입력단자로 입사된 대부분의 신호는 상기 출력단자로 전파되고, 일정량의 신호만이 상기 결합단자로 결합되고, 상기 차단단자로는 신호가 차단되며,상기 제 2 도파관의 상기 결합단자 및 상기 제 2 도파관의 상기 차단단자를 금속평판으로 단락시킨 것을 특징으로 하는 도파관형 방향성 결합기.
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