KR100513279B1 - Signal process apparatus for phase transition and attenuation on the multi transmission line - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 전송라인에 대해 소정 비율로 왕복운동하는 유전체 또는 흡수체를 구비함으로써, 다수의 신호를 입력받아 그 입력된 신호의 위상 및 크기를 요구되는 비율로 동시에 제어할 수 있는 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치에 관한 것으로, 내부 공간을 갖는 소정 크기의 하우징; 상기 하우징의 소정면 일측에 설치되어 외부로부터 인가되는 신호를 입력받기 위한 다수의 입력 커넥터; 상기 하우징의 소정면 타측에 설치되어 상기 다수의 입력커넥터를 통해 입력된 신호를 전송받아 외부로 출력시키기 위한 다수의 출력 커넥터; 상기 하우징의 내부에 고정되며, 상기 다수의 입력 커넥터를 통해 입력된 신호를 상기 다수의 출력 커넥터로 전송하기 위한 다수의 전송라인이 형성된 신호전달부재; 상기 하우징 내부에 종방향 이동이 가능하도록 삽입되는 가동수단; 상기 가동수단을 상기 하우징의 내부에서 종방향으로 왕복시키기 위한 이송수단; 및 상기 가동수단에 설치되며 그의 이동에 따라 연동하여 신호전달부재의 전송라인의 전기적인 길이를 가변시키기 위한 가변수단을 포함하는 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치를 제공한다.The present invention has a dielectric or absorber that reciprocates at a predetermined rate for a plurality of transmission lines, thereby receiving a plurality of signals and simultaneously controlling the phase and magnitude of the input signals at a required rate. A signal processing apparatus for phase shift and attenuation, comprising: a housing having a predetermined size having an internal space; A plurality of input connectors installed at one side of the predetermined surface of the housing to receive signals applied from the outside; A plurality of output connectors installed on the other side of a predetermined surface of the housing to receive signals inputted through the plurality of input connectors and output them to the outside; A signal transmission member fixed in the housing and having a plurality of transmission lines for transmitting signals input through the plurality of input connectors to the plurality of output connectors; Movable means inserted into the housing to enable longitudinal movement; Transfer means for reciprocating the movable means in the longitudinal direction in the housing; And it is provided in the movable means and provides a signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines including a variable means for varying the electrical length of the transmission line of the signal transmission member in conjunction with the movement thereof.
Description
본 발명은 입력된 신호의 세기를 감쇄시키거나 입력된 신호의 위상을 천이시켜 출력하는데 이용되는 신호처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 전송라인에 대해 소정 비율로 왕복운동하는 유전체 또는 흡수체를 구비함으로써,다수의 신호를 입력받아 한번의 동작으로 그 각각의 신호의 위상 및 크기를 각기 소정의 비율로 동시에 제어할 수 있는 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a signal processing apparatus used to attenuate the intensity of an input signal or to output a phase of an input signal. The present invention relates to a signal processing apparatus for phase shifting and attenuation for multiple transmission lines that can receive a plurality of signals and simultaneously control the phase and magnitude of each signal at a predetermined ratio in one operation.
일반적으로 통신신호를 선형 전송하는 통신장비에서는 입력된 신호의 위상을 변화시키고 시간지연을 발생시키는 이상기(Phase Shifter)와, 입력된 신호의 세기를 소정 크기만큼 감쇄시키는 감쇄기 등과 같은 신호처리장치가 필요하다. 이러한 이상기 또는 감쇄기는 신호가 입력되는 선로와 출력되는 선로 사이에 소정의 유전율을 갖는 유전체를 장착하여 입력된 신호의 위상 또는 크기를 변화시켜 출력하게 되는데, 그 성능의 고급화라는 기본적 요구 외에도 통신장비의 소형화라는 측면에서 신호처리 장치의 소형화는 매우 중요한 문제가 된다.In general, a communication device that linearly transmits a communication signal requires a signal processing device such as a phase shifter that changes a phase of an input signal and generates a time delay, and an attenuator that attenuates the strength of the input signal by a predetermined amount. Do. The phase shifter or attenuator is equipped with a dielectric having a predetermined dielectric constant between a line to which a signal is input and an output line to change and output a phase or magnitude of the input signal. In terms of miniaturization, miniaturization of the signal processing device becomes a very important problem.
그러면, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 신호 처리장치에 대하여 간략히 설명한다.Next, a conventional signal processing apparatus will be briefly described with reference to the accompanying drawings.
도1에 도시된 종래의 신호 처리장치는, 입력 및 출력 커넥터(11, 12)가 일측에 평행하게 장착된 중공체의 밀폐된 하우징(13)과, 상기 하우징(13)에 지그재그 형상으로 내장되며 그 양단부가 입력 및 출력 커넥터(11, 12)에 각각 연결되는 전도체 재질의 전송선로(14)와, 상기 전송선로(14)상에 좌우이동이 가능하도록 장착된 직사각 형상의 단면을 가진 유전체(15)와, 상기 하우징(13)의 타측에 장착되며 상기 유전체(15)에 상하이동력을 전달하기 위한 핸들(16)을 포함한다.The conventional signal processing apparatus shown in FIG. 1 includes a hollow housing 13 in which the input and output connectors 11 and 12 are mounted in parallel on one side, and embedded in a zigzag shape in the housing 13. A transmission line 14 made of a conductor material connected at both ends thereof to the input and output connectors 11 and 12, and a dielectric having a rectangular cross section mounted on the transmission line 14 so as to be movable sideways. And a handle 16 mounted on the other side of the housing 13 to transfer shank power to the dielectric 15.
상기의 구성을 가진 종래의 신호처리장치의 동작상태를 설명하면, 상기 입력 커넥터(11)를 통해 전도체(14)의 일단부로 신호가 입력될 경우, 화살표로 도시된 바와 같이 유전체(15)를 거쳐 전도체(14)의 타단부를 통해 출력 커넥터(12)로 전송된다. 이때, 상기 전도체(14)의 일단부로부터 전도체 상의 소정위치에 배치된 유전체(15)를 거쳐 상기 전도체(14)의 타단부에 이르는 거리는 입력신호의 전체 전송선로 길이가 된다. Referring to the operating state of the conventional signal processing device having the above configuration, when a signal is input to one end of the conductor 14 through the input connector 11, as shown by the arrow through the dielectric 15 It is transmitted to the output connector 12 through the other end of the conductor 14. At this time, the distance from one end of the conductor 14 to the other end of the conductor 14 via the dielectric 15 disposed at a predetermined position on the conductor becomes the length of the entire transmission line of the input signal.
상기와 같이 구성되어 동작하는 종래의 신호 처리장치는 이상기(phase shifter)로서 동작한다. 즉, 상기 핸들(16)을 조정하여 유전체(15)를 좌우방향으로 이동시킴에 따라, 상기한 전송선로의 전체적인 길이가 변화하게 되며,상기 전송선로의 길이 변화에 따라 입력된 신호의 위상이 변화되고, 시간지연이 발생하는 것이다.The conventional signal processing apparatus constructed and operated as described above operates as a phase shifter. That is, as the handle 16 is adjusted to move the dielectric 15 in the left and right direction, the overall length of the transmission line changes, and the phase of the input signal changes according to the change in the length of the transmission line. Time delay occurs.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 신호 처리장치는, 하우징의 내부에 유전체를 좌우 이동시키기 위한 공간이 필요하기 때문에 신호처리장치가 전반적으로 커지게 되며, 다수의 입력신호를 제어하는 경우에는 입력신호 만큼의 신호처리장치가 필요하게 되어 소형화가 곤란하고 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.However, in the conventional signal processing apparatus as described above, since the space for moving the dielectric left and right in the housing is required, the signal processing apparatus is generally larger, and in the case of controlling a plurality of input signals, There is a problem that the signal processing device of the need to be difficult to miniaturization and economical efficiency.
따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 한 개의 회로기판에 다수의 직선형 전송선로를 형성하되, 전송선로의 종방향으로 가동되는 유전체를 구비하여 전체 전송선로의 전기적인 길이를 소정 비율로 변하게 함으로써 한번의 동작으로 다수의 입력신호의 위상 및 감쇄를 동시에 소정 비율로 제어할 수 있도록 하는 동시에 다수의 전송선로 및 유전체를 하나의 하우징 내에 구비시킴으로써 외형적인 크기를 대폭 감소시켜 소형화를 이룰 수 있도록 한 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention devised to solve the above problems, while forming a plurality of linear transmission line on one circuit board, provided with a dielectric that operates in the longitudinal direction of the transmission line to determine the electrical length of the entire transmission line By changing the ratio, it is possible to simultaneously control the phase and attenuation of a plurality of input signals at a predetermined ratio in one operation, and at the same time, by providing a plurality of transmission lines and dielectrics in one housing, the external size is greatly reduced to achieve miniaturization. It is an object of the present invention to provide a signal processing device for phase shift and attenuation for multiple transmission lines.
상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 내부 공간을 갖는 소정 크기의 하우징; 상기 하우징의 소정면 일측에 설치되어 외부로부터 인가되는 신호를 입력받기 위한 다수의 입력 커넥터; 상기 하우징의 소정면 타측에 설치되어 상기 다수의 입력커넥터를 통해 입력된 신호를 전송받아 외부로 출력시키기 위한 다수의 출력 커넥터; 상기 하우징의 내부에 고정되며, 상기 다수의 입력 커넥터를 통해 입력된 신호를 상기 다수의 출력 커넥터로 전송하기 위한 다수의 전송라인이 형성된 신호전달부재; 상기 하우징 내부에 종방향 이동이 가능하도록 삽입되는 가동수단; 상기 가동수단을 상기 하우징의 내부에서 종방향으로 왕복시키기 위한 이송수단; 및 상기 가동수단에 설치되며 그의 이동에 따라 연동하여 신호전달부재의 전송라인의 전기적인 길이를 가변시키기 위한 가변수단을 포함하는 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a housing having a predetermined size having an inner space; A plurality of input connectors installed at one side of the predetermined surface of the housing to receive signals applied from the outside; A plurality of output connectors installed on the other side of a predetermined surface of the housing to receive signals inputted through the plurality of input connectors and output them to the outside; A signal transmission member fixed in the housing and having a plurality of transmission lines for transmitting signals input through the plurality of input connectors to the plurality of output connectors; Movable means inserted into the housing to enable longitudinal movement; Transfer means for reciprocating the movable means in the longitudinal direction in the housing; And it is provided in the movable means and provides a signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines including a variable means for varying the electrical length of the transmission line of the signal transmission member in conjunction with the movement thereof.
이하, 본 발명에 의한 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치의 실시예를 첨부된 도2a 이하의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings of FIG. 2A.
본 발명에 따른 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치의 제1실시예는 도2a 내지 도2c에 도시한 바와 같이, 소정두께의 판형태로 형성되며 그 양단부에 가이드부재(101a)가 직립되게 연장되고 그 상면에 다수의 가이드홈(101b)이 형성된 하부하우징(101)과, 상기 하부하우징(101)과의 사이에 소정 공간이 형성되도록 하부하우징(101)의 상부에 결합되는 상부하우징(102)과, 상기 하부하우징(101)의 저면 일측에 고정되어 외부의 신호를 인가받기 위한 다수의 입력커넥터(111 ∼ 120)와, 상기 하부하우징(101)의 저면 타측에 고정되어 입력된 신호를 외부로 전송하기 위한 다수의 출력커넥터(121 ∼ 130)와, 상기 상부 및 하부하우징(101, 102)의 사이에 종방향 이동이 가능하도록 내장되되 그 일측에 암나사가 형성된 구동홀(103a)이 종방향으로 형성되고 그 하면에 유전체 장착홈(103b)이 형성된 가동반(103)과, 그 일측에 나사부가 형성되어 상기 구동홀(103a)에 회전이 가능하도록 끼워지며 그 타측이 외부의 원동기(도시하지 않음)에 연결되어 전원이 인가되는 경우 상기 가동반(103)을 직선운동시키기 위한 이송축(104)과, 상기 입력커넥터(111 ∼ 120)를 통해 입력된 신호를 상기 출력커넥터(121 ∼ 130)로 전송하기 위해 다수의 직선형 전송라인(131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b)이 서로 대칭적으로 형성된 회로기판(150)과, 상기 장착홈(103b)에 삽입되어 고정되며 상기 가동반(103)과 연동하면서 상기 전송라인(131 ∼ 140)의 전기적 길이를 가변시키기 위한 유전체(105)로 구성된다.The first embodiment of the signal processing apparatus for phase shifting and attenuation for multiple transmission lines according to the present invention is formed in the form of a plate having a predetermined thickness, as shown in Figs. 2a to 2c, and guide members 101a at both ends thereof. Is coupled to an upper portion of the lower housing 101 so that a predetermined space is formed between the lower housing 101 and the lower housing 101 having a plurality of guide grooves 101b formed on an upper surface thereof. A plurality of input connectors 111 to 120 fixed to one side of the bottom of the housing 102, the bottom housing 101 for receiving an external signal, and fixed to the other side of the bottom of the lower housing 101. A plurality of output connectors 121 to 130 for transmitting a signal to the outside, and the drive hole 103a is built in the longitudinal direction between the upper and lower housings 101, 102, the female screw formed on one side thereof It is formed in the longitudinal direction Movable plate 103 having a dielectric mounting groove 103b formed on the surface thereof, and a screw portion formed at one side thereof so as to be rotatable in the driving hole 103a, and the other side thereof is connected to an external prime mover (not shown). In order to transmit the signal input through the feed shaft 104 and the input connectors 111 to 120 to linearly move the movable panel 103 when the power is applied to the output connectors 121 to 130. A plurality of linear transmission lines 131a to 135a and 131b to 135b are inserted into and fixed to the circuit board 150 and the mounting groove 103b formed symmetrically with the transmission line 103 while interlocking with the movable panel 103. And a dielectric material 105 for varying the electrical length of the 131 to 140.
상기와 같은 구성에 의해 상기 가동반(103)의 하부는 유전체(105)에 의한 유전율을 가지게 되고, 상기 가동반(103)이 위치하지 않는 하부 및 상부하우징(101, 102)사이는 빈 공간으로 공기층이 형성되어 공기의 유전율을 가질 수 있게 된다.Due to the above configuration, the lower portion of the movable panel 103 has a dielectric constant by the dielectric material 105, and the lower and upper housings 101 and 102 where the movable panel 103 is not positioned are empty spaces. An air layer can be formed to have a permittivity of air.
한편, 상기와 같이 구성된 본 실시예에서 상기 가동반(103)은 상기 이송축(104)의 회전에 의해 가동되는 것으로 설명되었으나, 본 발명은 이에 의해 한정되는 것이 아니고, 상기 가동반(103)을 직선운동시킬 수 있는 이송장치, 예를 들어 랙과 피니언 또는 웜기어 등과 같은 기계요소를 설치하여 상기 가동반(103)의 직선 운동을 구현할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이다.On the other hand, in the present embodiment configured as described above, the movable panel 103 has been described as being operated by the rotation of the feed shaft 104, the present invention is not limited thereto, the movable panel 103 is Persons of ordinary skill in the art that the linear motion of the movable panel 103 can be implemented by installing a mechanical device, such as a rack and pinion or a worm gear, which can linearly move. Will be obvious to you.
상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 도2a 내지 도2c 및 도3a 내지 도3c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 2A to 2C and 3A to 3C.
설명의 편의상 상기 유전체(105)가 위치되는 부분을 제1유전체(160)라 하고, 공기만의 유전율을 가지는 다른 부분을 제2유전체(170)라 하기로 한다.For convenience of description, the portion where the dielectric 105 is located is referred to as the first dielectric 160, and the other portion having a dielectric constant of air only is referred to as a second dielectric 170.
상기한 바와 같이 상기 유전체(105)(예를 들어 세라믹)에 의해 형성된 제1유전체(160) 및 공기만에 의해 형성된 제2유전체(170)가 서로 다른 유전율을 가지게 될 경우, 상기 장치는 이상기(Phase shifter)로서 이용될 수 있다. As described above, when the first dielectric 160 formed by the dielectric 105 (for example, ceramic) and the second dielectric 170 formed solely by air have different dielectric constants, the apparatus may use an abnormal phase ( Phase shifter).
즉, 상기 이송축(104)이 외부에서 제공되는 힘에 의해 회전하면, 상기 가동반(103)이 종방향으로 직선운동하게 되고, 상기 제1유전체(160) 및 제2유전체(170)의 위치가 상기 회로기판(150) 상에 고정된 각 전송라인(131 ∼ 140)에 대하여 연속적으로 변하게 되므로 각 전송라인(131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b)의 전기적 길이가 가변된다.That is, when the feed shaft 104 is rotated by a force provided from the outside, the movable plate 103 is linearly moved in the longitudinal direction, the position of the first dielectric 160 and the second dielectric 170 Is continuously changed with respect to each of the transmission lines 131 to 140 fixed on the circuit board 150, and thus the electrical length of each of the transmission lines 131a to 135a and 131b to 135b is variable.
이에 따라, 상기 입력커넥터(111 ∼ 120)를 통해 입력된 신호는 상기 각 전송라인(131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b)을 통해 상기 출력커넥터(121 ∼ 130)로 전송되는 동안 위상이 변화되고 시간지연이 발생하게 된다.As a result, the signal input through the input connectors 111 to 120 changes in phase while being transmitted to the output connectors 121 to 130 through the transmission lines 131a to 135a and 131b to 135b. This will occur.
이때, 상기 각 전송라인(131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b)은 서로 대칭적으로 형성되어 있기 때문에 일측의 전송라인(131a ∼ 135a)의 시간지연이 많아지면, 반대측의 전송라인(131b ∼ 135b) 측의 시간지연은 적어지게 된다.At this time, since the transmission lines 131a to 135a and 131b to 135b are formed symmetrically with each other, when the time delay of the transmission lines 131a to 135a on one side increases, the transmission lines 131b to 135b on the opposite side are increased. The time delay of is reduced.
예를 들어, 도3a에 도시한 바와 같이 일측의 전송라인(131a ∼ 135a) 부분은 제1유전체(160)의 영역에만 위치되고, 타측의 전송라인(131b ∼ 135b) 부분은 제2유전체(170)의 영역에만 위치될 경우, 상기 전송라인(131a ∼ 135a)의 위상변화값 및 시간지연값은 최대가 되지만, 상기 전송라인(131b ∼ 135b)의 위상변화값 및 시간지연값은 최소가 될 것이다. 또한, 도3b에 도시한 바와 같이 양측의 전송라인(131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b) 이 상기 제1 및 제2유전체(160, 170)의 영역에 균등하게 위치될 경우에는 상기 전송라인(131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b)의 위상변화값 및 시간 지연은 동일하게 될 것이며, 도3c에 도시한 바와 같이 일측의 전송라인(131a ∼ 135a) 부분은 제2유전체(170)의 영역에만 위치되고, 타측의 전송라인(131b ∼ 135b) 부분은 제1유전체(160)의 영역에만 위치될 경우에는 상기 전송라인(131a ∼ 135a)의 위상변화값 및 시간지연값이 최소가 되고 상기 전송라인(131b ∼ 135b)의 위상변화값 및 시간지연값은 최대가 될 것이다.For example, as shown in FIG. 3A, portions of the transmission lines 131a to 135a on one side are located only in the region of the first dielectric 160, and portions of the transmission lines 131b to 135b on the other side are the second dielectric 170. If only the phase change value and the time delay value of the transmission lines 131a to 135a are maximized, the phase change value and the time delay value of the transmission lines 131b to 135b will be minimum. . In addition, as shown in FIG. 3B, when the transmission lines 131a to 135a and 131b to 135b of both sides are equally positioned in the regions of the first and second dielectrics 160 and 170, the transmission lines 131a to 131a to 135b. The phase change value and the time delay of 135a and 131b to 135b will be the same, and as shown in FIG. 3C, a portion of one transmission line 131a to 135a is located only in the region of the second dielectric 170 and the other side. When the transmission lines 131b to 135b are located only in the region of the first dielectric 160, the phase change value and the time delay value of the transmission lines 131a to 135a are minimized and the transmission lines 131b to 135b are minimized. ), The phase change value and the time delay value will be maximum.
따라서, 상기 이송축(104)을 회전시켜 일측 및 타측의 전송라인(131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b)이 제1유전체(160) 및 제2유전체(170)의 소정부분에 걸쳐지도록 하면 입력된 신호의 위상변화 및 시간지연을 상기 최대 및 최소값 사이에서 조절할 수 있게 된다.Therefore, when the feed shaft 104 is rotated so that the transmission lines 131a to 135a and 131b to 135b on one side and the other side span the predetermined portions of the first dielectric 160 and the second dielectric 170, the input signal is input. It is possible to adjust the phase change and time delay of the value between the maximum and minimum values.
한편, 상기 유전체(105)가 전파흡수체, 예를들어 페라이트(ferrite)로 이루어질 경우, 상기 장치는 감쇄기로서 이용될 수 있다.On the other hand, when the dielectric 105 is made of a radio absorber, for example, ferrite, the device can be used as an attenuator.
즉, 입력커넥터(111 ∼ 120)에 입력된 신호가 각 전송라인(131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b)을 통해 전송될 경우, 상기 입력된 신호는 각 전송라인(131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b) 주변에 있는 흡수체에 의해 흡수되어 일정비율로 감쇄된 다음 출력커넥터(111 ∼ 120)를 통해 출력된다.That is, when a signal input to the input connectors 111 to 120 is transmitted through each of the transmission lines 131a to 135a and 131b to 135b, the input signal is around each of the transmission lines 131a to 135a and 131b to 135b. It is absorbed by the absorber at and attenuated at a constant rate and then output through the output connectors 111-120.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치는 신호입력장치, 예를 들어 이동통신 기지국의 안테나 등에 적용되어 입력되는 신호의 위상을 조절함으로써 물리적으로 안테나의 설치방향을 조절하지 않고도 안테나의 빔각을 조정할 수 있도록 한다. The signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines according to the present invention as described above is applied to a signal input device, for example, an antenna of a mobile communication base station to physically install an antenna by adjusting a phase of an input signal. Allows you to adjust the beam angle of the antenna without adjusting the direction.
또한, 안테나의 경우 일반적으로 다수의 방사소자로 구성되어 있고, 안테나의 빔각을 조정하기 위해서는 다수의 방사소자에 입력되는 다수의 신호의 위상을 동시에 일정비율로 제어해 주어야 하는데, 이러한 경우 본 발명을 적용시키면 다수의 방사소자로 구성된 안테나의 빔각을 한 개의 위상제어장치를 이용해서 조정할 수 있게 되는 것이다.In addition, the antenna is generally composed of a plurality of radiating elements, in order to adjust the beam angle of the antenna to control the phase of a plurality of signals input to the plurality of radiating elements at the same time at a constant ratio, in this case the present invention When applied, it is possible to adjust the beam angle of the antenna consisting of a plurality of radiating elements using a single phase control device.
도4는 본 발명에 따른 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치의 제2실시예 구성을 도시한 사시도로서, 동일한 회전동력원을 이용하여 길이가 다른 다수의 전송라인을 통과하는 신호의 위상변화값 및 시간지연을 동시에 조절할 수 있도록 구성한 예를 보이는 것이다. 또한, 도6a 내지 도6c는 그 동작상태를 도시한 것이다.4 is a perspective view showing the configuration of a second embodiment of a signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines according to the present invention, wherein signals passing through multiple transmission lines of different lengths using the same rotational power source are shown in FIG. The example shows the configuration to adjust the phase change value and time delay simultaneously. 6A to 6C show an operating state thereof.
도시한 바와 같이 본 실시예에서는 전술한 제1실시예와 동일하게 구성된 하부하우징(501) 및 상부하우징(도시하지 않음)과, 상기 하부하우징(501)의 저면에 장착된 다수의 입력 및 출력커넥터(도시하지 않음) 사이의 신호전달을 위한 다수의 전송라인(511a ∼ 515a, 511b ∼ 515b)이 각각 다른 길이로 대칭되게 형성된 회로기판(502)과, 그 일측에 나사부가 형성된 이송축(521 ∼ 525)이 회전이 가능하도록 각각 삽입되며 상기 상부하우징 및 하부하우징(501)에 의해 형성된 공간 내측에 종방향운동이 가능하도록 장착되는 다수의 가동반(531 ∼ 535)과, 각각 상기 가동반(531 ∼ 535)과 연동하면서 상기 전송라인(511a ∼ 515a, 511b ∼ 515b)의 전기적 길이를 가변시키기 위한 서로 다른 길이의 다수의 유전체(541 ∼ 545)로 구성된다.As shown, in the present embodiment, the lower housing 501 and the upper housing (not shown) configured in the same manner as the first embodiment described above, and a plurality of input and output connectors mounted on the bottom of the lower housing 501. Circuit board 502 in which a plurality of transmission lines 511a to 515a and 511b to 515b are symmetrically formed in different lengths for signal transmission between them, and a feed shaft having a threaded portion on one side thereof. A plurality of movable panels 531 to 535 which are respectively inserted to be rotatable and mounted to enable longitudinal movement inside the space formed by the upper and lower housings 501, and the movable panels 531, respectively. And a plurality of dielectrics 541 to 545 having different lengths for varying the electrical lengths of the transmission lines 511a to 515a and 511b to 515b while being interlocked with ˜535.
여기서, 상기 회로기판(502)에 형성된 각 전송라인(511a ∼ 515a, 511b ∼ 515b)간의 길이의 비는 각 유전체(541 ∼ 545)간의 길이의 비 및 상기 이송축(521 ∼ 525)에 형성된 각 나사부의 피치의 비와 동일하게 된다.Herein, the ratio of the lengths between the transmission lines 511a to 515a and 511b to 515b formed on the circuit board 502 is the ratio of the lengths between the dielectrics 541 to 545 and the angles formed on the transfer shafts 521 to 525. It becomes equal to the ratio of the pitch of the screw part.
예를 들어, 제1 내지 제5전송라인(511a ∼ 515a) 또는 제6 내지 제10전송라인(511b ∼ 515b)간의 길이의 비가 2:3:4:5:6 이라면, 상기 유전체(541 ∼ 545)의 종방향 길이의 비도 2:3:4:5:6 이 되고, 상기 이송축(521 ∼ 525)에 형성된 각 나사부의 피치의 비도 2:3:4:5:6 이 되도록 한다.For example, when the ratio of the lengths between the first to fifth transmission lines 511a to 515a or the sixth to tenth transmission lines 511b to 515b is 2: 3: 4: 5: 6, the dielectrics 541 to 545 The ratio of the longitudinal length of the cross section) is 2: 3: 4: 5: 6, and the ratio of the pitches of the threaded portions formed on the feed shafts 521 to 525 is also 2: 3: 4: 5: 6.
그러나, 상기 전송라인(511a ∼ 515a, 511b ∼ 515b)의 길이의 비는 특정한 비율에 한정된 것이 아니라 상황에 따라 임의로 정할 수 있고, 전송라인의 갯수도 필요에 따라 임의로 정할 수 있다.However, the ratio of the lengths of the transmission lines 511a to 515a and 511b to 515b is not limited to a specific ratio but may be arbitrarily determined according to circumstances, and the number of transmission lines may be arbitrarily determined as necessary.
상기와 같이 구성된 본 실시예의 작동을 도5 및 도6a 내지 6c를 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to Figures 5 and 6a to 6c the operation of this embodiment configured as described above is as follows.
외부의 동력원 및 전동장치(도시하지 않음)에 의해 상기 이송축(521 ∼ 525)이 동일한 각속도로 회전하면 상기 가동반(531 ∼ 535)은 일정비율로 종방향 운동하게 된다. 이때, 상기 이송축(521 ∼ 525)에 형성된 각 나사의 피치의 비와 상기 전송라인(511a ∼ 515a, 511b ∼ 515b)의 길이의 비 및 상기 유전체(541 ∼ 545)의 종방향 길이의 비가 동일하므로 각 전송라인(511a ∼ 515a)에 대하여 상기 유전체(541 ∼ 545)가 위치하는 영역의 비는 동일하게 된다. 이에 따라, 상기 각 전송라인(511a ∼ 515a)에 대하여 상기 유전체(541 ∼ 545)의 위치가 각 전송라인(511a ∼ 515a)에 대하여 연속적으로 변하게 되므로 각 전송라인(511a ∼ 515a)의 전기적 길이가 동일한 비율로 가변되며, 입력커넥터를 통해 입력된 신호는 상기 각 전송라인(511a ∼ 515a)을 통해 출력커넥터로 전송되는 동안 동일한 비율로 위상이 변화되고 시간지연이 발생하게 된다.When the feed shafts 521 to 525 rotate at the same angular speed by an external power source and a transmission device (not shown), the movable panels 531 to 535 move longitudinally at a constant ratio. At this time, the ratio of the pitch of the screws formed on the feed shafts 521 to 525 and the ratio of the lengths of the transmission lines 511a to 515a and 511b to 515b and the length of the longitudinal lengths of the dielectrics 541 to 545 are the same. Therefore, the ratios of the regions where the dielectrics 541 to 545 are positioned with respect to the transmission lines 511a to 515a are the same. Accordingly, since the positions of the dielectrics 541 to 545 are continuously changed with respect to each of the transmission lines 511a to 515a, the electrical length of each of the transmission lines 511a to 515a is changed. Variable in the same ratio, the signal input through the input connector is phase shifted at the same rate and time delay occurs while being transmitted to the output connector through the respective transmission lines (511a to 515a).
이때, 전술한 제1실시예와 동일하게 상기 각 전송라인(511a ∼ 515a, 511b ∼ 515b)은 서로 대칭적으로 형성되어 있기 때문에 일측의 전송라인(511a ∼ 515a)의 시간지연이 많아지면, 반대측의 전송라인(511b ∼ 515b)의 시간지연은 적어지게 된다.In this case, since the transmission lines 511a to 515a and 511b to 515b are formed symmetrically with each other in the same manner as in the first embodiment, when the time delay of the transmission lines 511a to 515a on one side increases, the opposite side The time delay of the transmission lines 511b to 515b decreases.
상기한 실시예는 각 전송라인의 길이가 다른 경우 전송라인의 전기적 길이를 동일한 비율로 변화시키기 위하여 각 유전체가 위치되는 영역의 비가 전송라인의 길이의 비와 동일하도록 구성한 것인데, 본 발명은 도7에 도시한 바와 같이 각 유전체(711 ∼ 715)와 전송라인(721 ∼ 725) 사이의 간극(a ∼ d)을 다르게 구성하여 각 전송라인(721 ∼ 725)의 전기적 길이를 다르게 하고 요구되는 일정 비율로 신호의 위상 및 크기를 조절하기 위해 적용될 수도 있다. 즉, 이러한 경우 상기 전송라인(721 ∼ 725)은 그 외형적 길이가 같다고 해도 상기 간극(a ∼ d)의 차이에 의해 상기 유전체(711 ∼ 715)가 위치하는 영역의 유전율이 다르게 되므로 서로 다른 전기적 길이를 갖게 되며, 전송라인(721 ∼ 725)의 외형적 길이 또는 상기 유전체의 가동거리를 조절하여 입력된 신호의 위상 및 시간지연을 조절할 수도 있게 되는 것이다.In the above embodiment, when the length of each transmission line is different, the ratio of the region where each dielectric material is located is equal to the ratio of the length of the transmission line in order to change the electrical length of the transmission line at the same ratio. As shown in FIG. 2, the gaps a to d between the dielectrics 711 to 715 and the transmission lines 721 to 725 are configured differently so that the electrical lengths of the transmission lines 721 to 725 are different, and a predetermined ratio is required. It can also be applied to adjust the phase and magnitude of the signal. That is, in this case, even though the transmission lines 721 to 725 have the same external length, the dielectric constants of the regions where the dielectrics 711 to 715 are located are different due to the difference in the gaps a to d. It has a length, it is possible to adjust the phase and time delay of the input signal by adjusting the external length of the transmission line (721 ~ 725) or the operating distance of the dielectric.
또한, 본 발명은 도8에 도시한 바와 같이, 서로 다른 유전율을 갖는 재질(A ∼ E)로 형성된 유전체(811 ∼ 815)를 사용하여 상기 유전체(811 ∼ 815)가 위치하는 영역의 각 전송라인(821 ∼ 825)의 전기적 길이를 다르게 하고, 필요에 따라 상기 유전체(811 ∼ 815)를 이송시켜 다수의 전송라인(821 ∼ 825)을 통과하는 입력신호의 위상 및 시간지연을 동시에 조절하도록 구성할 수도 있다.In addition, as shown in Fig. 8, the present invention uses the dielectrics 811 to 815 formed of materials A to E having different dielectric constants, and each transmission line in the region where the dielectrics 811 to 815 are located. The electrical lengths of the 821 to 825 are different, and the dielectrics 811 to 815 are transferred as necessary to simultaneously adjust the phase and time delay of the input signal passing through the plurality of transmission lines 821 to 825. It may be.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치는 다음의 특허청구범위 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자에 의해 이루어질 수 있는 여러가지 치환, 변형 및 변경도 본 발명의 범위에 속하는 것이다.The signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines according to the present invention described above is not limited by the claims and the accompanying drawings, and the present invention does not depart from the spirit of the present invention. Various substitutions, modifications, and alterations that can be made by those skilled in the art are within the scope of the present invention.
상기와 같이 구성되어 작동하는 본 발명에 따르면, 다수의 전송선로 및 유전체를 하나의 하우징 내부에 구비하여 입력신호의 위상 또는 크기를 변화시키도록 함으로써 다음의 효과가 발생한다.According to the present invention configured and operated as described above, the following effects are generated by providing a plurality of transmission lines and dielectrics in one housing to change the phase or magnitude of the input signal.
(가) 다수의 입력신호의 위상 및 크기를 동시에 제어할 수 있다.(A) It is possible to simultaneously control the phase and magnitude of multiple input signals.
(나) 다수의 입력신호의 위상 및 크기를 요구되는 일정비율로 제어할 수 있다.(B) The phase and magnitude of a plurality of input signals can be controlled at a required ratio.
(다) 신호처리장치의 크기를 대폭 감소시켜 통신장비의 소형화를 이룰 수 있다.(C) Miniaturization of communication equipment can be achieved by drastically reducing the size of signal processing equipment.
도1은 종래의 신호처리장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional signal processing apparatus.
도2a는 본 발명에 따른 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치의 제1실시예 구성을 도시한 부분 절개도.Figure 2a is a partial cutaway view showing the configuration of a first embodiment of a signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines according to the present invention.
도2b는 도2a의 단면도.Fig. 2B is a sectional view of Fig. 2A.
도2c는 도2a의 분해 사시도.2C is an exploded perspective view of FIG. 2A;
도3a 내지 도3c는 본 발명의 제1실시예의 동작을 설명하기 위한 개략도.3A to 3C are schematic diagrams for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
도4는 본 발명에 따른 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치의 제2실시예 구성을 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view showing the configuration of a second embodiment of a signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines according to the present invention.
도5a 내지 도5c는 본 발명의 제2실시예의 동작을 설명하기 위한 개략도.5A to 5C are schematic diagrams for explaining the operation of the second embodiment of the present invention.
도6은 본 발명에 따른 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치의 제3실시예 구성을 도시한 사시도.6 is a perspective view showing the configuration of a third embodiment of a signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines according to the present invention;
도7은 본 발명에 따른 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치의 제4실시예 구성을 도시한 사시도.7 is a perspective view showing the configuration of a fourth embodiment of a signal processing apparatus for phase shift and attenuation for multiple transmission lines according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
101 : 하부하우징 101a : 가이드부재101: lower housing 101a: guide member
101b : 가이드홈 102 : 상부하우징101b: guide groove 102: upper housing
103 : 가동반 103a : 구동홀103: movable panel 103a: drive hole
103b : 유전체 장착홈 104 : 이송축103b: Dielectric mounting groove 104: Feed shaft
105 : 유전체 111 ∼ 120 : 입력커넥터105: dielectric 111-120: input connector
121 ∼ 130 : 출력커넥터 131a ∼ 135a, 131b ∼ 135b : 전송라인121 to 130: output connector 131a to 135a, 131b to 135b: transmission line
150 : 회로기판150: circuit board
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