KR100552122B1 - Signal process apparatus for phase transition and attenuation on the non-contact multi transmission line - Google Patents
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Abstract
본 발명은 한 개의 인쇄회로기판에 호 형상의 다수개의 전송선로를 대칭적으로 형성하되, 전송선로의 호의 비율이 소정 비율로 형성되도록 하고, 유전율을 조정하여 전체 전송선로의 전기적인 길이를 소정 비율로 변하게 함으로써 다수의 입력신호의 위상 및 감쇄를 제어할 수 있도록 하며, 다수의 입력신호를 각각 전송하기 위한 다수의 전송선로 및 유전체를 하나의 하우징내에 구비시킴으로써 외형적인 크기로 대폭 감소시켜 소형화를 이룰 수 있도록 하고, 전송선로 및 접지선로에 불연속점이 없도록 함으로써 IMD를 최소화할 수 있는 비접점 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치에 관한 것이다.According to the present invention, a plurality of arc-shaped transmission lines are symmetrically formed on one printed circuit board, and the arc ratio of the transmission lines is formed at a predetermined ratio, and the dielectric constant is adjusted to adjust the electrical length of the entire transmission line. It is possible to control the phase and attenuation of a plurality of input signals by converting them into a single, and to reduce the size to a large size by providing a plurality of transmission lines and a dielectric for transmitting a plurality of input signals in one housing. The present invention relates to a signal processing device for phase shifting and attenuation for a non-contact multiplex transmission line that can minimize IMD by preventing discontinuities in the transmission line and the ground line.
본 발명은 상부에 다수의 동심원 홈이 형성되고, 하부에는 소정깊이의 개방공간부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 개방공간부를 차폐하기 위한 차폐수단; 상기 하우징의 일측 및 타측의 외주측면에서 내측으로 관통되어 외부의 신호를 인가 받고 전송하기 위한 다수의 입,출력커넥터; 상기 하우징의 개방공간부의 내부 상측에 장착되며, 그 저면에는 상기 입력커넥터와 상기 출력커넥터를 전기적으로 연결하기 위한 전송선로가 형성된 제1회로기판; 상기 하우징의 동심원 홈에 삽입되며, 그 상면에는 호 형태의 전송선로가 좌우 대칭되게 형성된 다수의 제2회로기판; 상기 제1회로기판의 전송선로와 상기 제2회로기판의 전송선로를 전기적으로 도통시키기 위한 전도수단; 상기 제2회로기판의 상부에 설치되며 그 중앙부에 회전축이 직립되게 구비된 로터; 상기 제2회로기판의 전송선로와 대응되게 호 형태로 형성되어 상기 로터의 저면에 부착되며, 상기 로터의 회전에 따라 상기 제2회로기판상의 전송선로의 전기적인 길이를 가변시키기 위한 가변수단; 및 상기 하우징의 상부에 설치되며, 그 중앙부에 로터의 회전축이 끼워져 돌출 되도록 하기 위한 관통홀이 형성된 커버를 포함하는 비접점 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치를 제공한다.The present invention provides a plurality of concentric grooves are formed in the upper portion, the lower portion of the housing having an open space of a predetermined depth; Shielding means for shielding an open space of the housing; A plurality of input and output connectors penetrating inward from the outer circumferential side of one side and the other side of the housing to receive and transmit an external signal; A first circuit board mounted on an inner upper side of the open space of the housing and having a transmission line formed at a lower surface thereof to electrically connect the input connector and the output connector; A plurality of second circuit boards inserted into the concentric grooves of the housing and having upper and left symmetrical transmission lines formed on an upper surface thereof; Conductive means for electrically connecting the transmission line of the first circuit board and the transmission line of the second circuit board; A rotor installed on an upper portion of the second circuit board and provided with a rotation shaft standing upright at a center thereof; Variable means formed in an arc shape corresponding to the transmission line of the second circuit board and attached to a bottom surface of the rotor, the variable means for varying an electrical length of the transmission line on the second circuit board according to the rotation of the rotor; And a cover installed at an upper portion of the housing, the cover having a through-hole formed at the center thereof so that the rotating shaft of the rotor is inserted into and protruded from the center of the housing.
하우징, 동심원홈, 세라믹 유전체, 알루미늄 유전체, 제1 및 제2 회로기판Housing, Concentric Groove, Ceramic Dielectric, Aluminum Dielectric, First and Second Circuit Board
Description
도1은 종래 기술에 따른 위상 제어기의 구성을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a phase controller according to the prior art.
도2는 본 발명에 따른 비접점 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치의 일실시예 구성을 나타낸 분해 사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing an embodiment of a signal processing apparatus for phase shift and attenuation for a non-contact multiple transmission line according to the present invention.
도3은 도2의 결합사시도.3 is a perspective view of the combination of FIG.
도4는 도3의 A-A선단면도.4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
도5는 본 발명의 요부인 하우징의 단면구성도.5 is a cross-sectional view of a housing that is a main part of the present invention.
도6은 본 발명의 요부 구성인 제1회로기판의 저면 구성도.Fig. 6 is a bottom plan view of a first circuit board which is a main component of the present invention.
도7은 도2에 있어서, 초기동작상태를 나타낸 상태도.7 is a state diagram showing an initial operation state in FIG.
도8은 도2에 있어서, 로터를 소정각도만큼 회전시켰을 경우의 동작을 나타낸 상태도.FIG. 8 is a state diagram showing the operation when the rotor is rotated by a predetermined angle in FIG. 2; FIG.
도9는 도2에 있어서, 전송선로위에 제1유전체(세라믹)이 위치했을 경우의 전기장 분포를 나타낸 개략도.9 is a schematic diagram showing an electric field distribution in the case where the first dielectric (ceramic) is located on the transmission line in FIG.
도10은 도2에 있어서, 전송선로위에 제2전체(알루미늄)이 위치했을 경우의 전기장 분포를 나타낸 개략도.FIG. 10 is a schematic diagram showing the electric field distribution when the second whole (aluminum) is located on the transmission line in FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
11 : 하우징 12: 차폐판11
13: 제1 회로기판 14: 제2 회로기판13: first circuit board 14: second circuit board
15: 전도핀 16: 로터15: Conductor pin 16: Rotor
17, 17': 유전체 18: 커버17, 17 ': Dielectric 18: Cover
19: 개스킷 20: 체결부재 19: gasket 20: fastening member
21 ∼ 28 : 입력커넥터 31 ∼ 38 : 출력커넥터 21 to 28:
40 : 산화전극막40: anode film
본 발명은 입력된 신호의 세기를 감쇄시키거나 입력된 신호의 위상을 천이시켜 출력하는데 이용되는 신호처리장치에 관한 것으로, 특히 다수의 신호를 입력받아 그 각각의 신호의 위상을 각기 소정의 비율로 동시에 제어할 수 있고, IMD를 최소화할 수 있는 비접점 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적인 통신장비에는 통신의 품질을 향상시키기 위한 구성요소로서, 입력 된 신호의 위상을 변화시키고 시간지연을 발생시키는 위상천이기(Phase Shifter)와, 입력된 신호의 세기를 소정 크기만큼 감쇄시키는 감쇄기 등과 같은 신호처리장치가 필요하다. 또한, 상기 통신장비에 있어서는, 점차적으로 상호변조 일그러짐(Intermodulation Distortion; 이하 'IMD'라 칭함)의 발생이 적은 것을 요구하고 있다.In general communication equipment, as a component to improve the communication quality, a phase shifter for changing the phase of the input signal and generating a time delay, an attenuator for attenuating the strength of the input signal by a predetermined size, etc. The same signal processing device is required. In addition, the communication equipment is required to gradually reduce the occurrence of intermodulation distortion (hereinafter referred to as 'IMD').
여기서, 상기 IMD(Intermodulation Distortion)란 두 개 이상의 서로 다른 신호 주파수들이 서로 간섭을 일으켜 원치 않는 기생 신호를 발생시키는 현상을 말한다. 상기 IMD에는 그것이 발생되는 소자에 따라 두 가지 형태로 구분되는데, 전력증폭기(Power Amp.)와 같은 능동소자(Active Device)에서 발생하는 것을 능동 IMD(Active IMD)라 하고, 필터(Filter)나 듀플렉서(Duplexer)와 같은 수동소자(Passive Device)에서 발생하는 것을 수동IMD(Passive IMD; PIMD)라 한다. Here, the intermodulation distortion (IMD) refers to a phenomenon in which two or more different signal frequencies interfere with each other to generate an unwanted parasitic signal. The IMD is classified into two types according to the device in which it is generated. The active device, such as a power amplifier, is called an active IMD, and is a filter or duplexer. Passive IMD (Passive IMD) such as (Duplexer) is called Passive IMD (Passive IMD).
상기 PIMD는 능동 IMD와는 달리 얼마 전까지만 해도 위성통신 등의 고전력 통신 시스템에서만 고려되어 온 현상으로 상용 이동통신에서는 거의 무시되어져 왔다. 하지만 이동통신 서비스가 확장됨에 따라 송수신 주파수가 근접하고, 인접 기지국간의 간섭이 증가함에 따른 IMD 문제도 증가하여 능동IMD뿐만 아니라 PIMD에 대한 문제도 함께 부상하고 있다.Unlike the active IMD, the PIMD has been considered only in high-power communication systems such as satellite communication until recently, and has been almost ignored in commercial mobile communication. However, as the mobile communication service expands, the IMD problem increases as the transmission / reception frequency approaches and the interference between neighboring base stations increases, causing problems not only for active IMD but also for PIMD.
상기 PIMD에 의한 문제들은 그 신호의 전력 레벨(Power Level)에 따라 다르겠지만, 일정 수준이상의 PIMD(-110dBm)가 발생하면 통신 시스템은 그 잡음 신호를 데이터신호로 처리하게 되어 통화 품질이 떨어지거나 통화가 끊어지는 현상이 발생하게 된다. 이러한 현상이 심한 경우는 PIMD가 발생하는 주파수 대역을 아예 봉쇄 하기도 하는데, 이는 주파수 자원 측면에서는 심각한 낭비이고, 서비스 업체들의 측면에서는 사용자 한 사람에 할당되는 주파수 대역이 증가하여 그 만큼의 손실을 입게 되는 것이다.Problems caused by the PIMD may vary depending on the power level of the signal, but when a certain level of PIMD (-110 dBm) occurs, the communication system processes the noise signal as a data signal and degrades the call quality. Will be broken. If this phenomenon is severe, it may block the frequency band where PIMD occurs, which is a serious waste in terms of frequency resources, and in the case of service providers, the frequency band allocated to each user increases, and thus the loss occurs. will be.
한편, RF부품에서 PIMD 발생원인은 접촉 비선형성(Contact Nonlinearity)과 물질 비선형성(Material Nonlinearity)으로 구분된다.On the other hand, the causes of PIMD in RF components are classified into contact nonlinearity and material nonlinearity.
접촉 비선형성의 원인에는 도체들 사이의 얇은 산화층에 의한 접합 용량, 금속 접촉에서 도체들 사이의 반도체 작용에 의한 터널링 효과, 금속들 사이의 빈틈 공간과 미소균열에 의한 미세방전(Microdischarge), 금속 표면의 먼지와 금속 입자들에 연관된 비선형성 등이 있다.The causes of contact nonlinearity include the bonding capacity of the thin oxide layer between the conductors, the tunneling effect of the semiconductor action between the conductors in the metal contact, the microdischarge caused by the gaps and microcracks between the metals, and the surface of the metal. Nonlinearity associated with dust and metal particles.
물질 비선형성에는 니켈, 철, 코발트 등의 히스테리시스(Hysteresis)효과, 내부 소트키 효과(Internal shottkey Effect), 도체에서의 한정된 전도율에 의한 서멀히팅(Thermal Heating) 등이 있다.Nonlinearities of materials include hysteresis effects such as nickel, iron, and cobalt, internal shottkey effects, and thermal heating due to limited conductivity in conductors.
그러면, 첨부된 도1을 참조하여 종래의 위상천이장치에 대하여 간략히 설명한다.Next, a conventional phase shifting device will be briefly described with reference to FIG. 1.
도1에 도시된 바와 같이 종래의 위상천이장치는, 입력 및 출력 커넥터(1, 2)가 일측에 평행하게 장착된 중공체의 밀폐된 하우징(3)과, 상기 하우징(3)에 지그재그 형상으로 내장되며 그 양단부가 입력 및 출력 커넥터(1, 2)에 각각 연결되는 전도체 재질의 전송선로(4)와, 상기 전송선로(4)상에 좌우이동이 가능하도록 장착된 직사각 형상의 단면을 가진 유전체(5)와, 상기 하우징(3)의 타측에 장착되며 유전체(5)에 상하이동력을 전달하기 위한 핸들(6)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the conventional phase shifting device includes a
상기의 구성을 가진 종래의 신호처리장치의 동작상태를 설명하면, 상기 입력 커넥터(1)를 통해 전도체(4)의 일단부로 신호가 입력될 경우, 유전체(5)를 거쳐 전도체(4)의 타단부를 통해 출력 커넥터(2)로 전송된다. 이때, 상기 전도체(4)의 일단부로부터 전도체 상의 소정위치에 배치된 유전체(5)를 거쳐 상기 전도체(4)의 타단부에 이르는 거리는 입력신호의 전체 전송선로 길이가 된다. Referring to the operation state of the conventional signal processing apparatus having the above configuration, when a signal is input to one end of the
상기와 같이 구성되어 동작하는 종래의 신호 처리장치는 위상천이기(phase shifter)로서 동작한다. 즉, 상기 핸들(6)을 조정하여 유전체(5)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, by adjusting the
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 신호 처리장치는, 하우징의 내부에 유전체를 좌우 이동시키기 위한 공간이 필요하므로, 신호처리장치의 부피가 전반적으로 커지게 되어 소형화가 곤란한 문제점이 있었다.However, the conventional signal processing apparatus as described above requires a space for moving the dielectric left and right inside the housing, so that the volume of the signal processing apparatus becomes large overall, which makes it difficult to miniaturize it.
또한, 다수의 입력신호를 제어하는 경우에는 입력신호 만큼의 위상제어장치가 필요하게 되는 문제점이 있었다.In addition, in the case of controlling a plurality of input signals, there is a problem that a phase control device as much as the input signal is required.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한 개의 인쇄회로기판에 호 형상의 다수개의 전송선로를 대칭적으로 형성하되, 전송선 로의 호의 비율이 소정 비율로 형성되도록 하고, 유전율을 조정하여 전체 전송선로의 전기적인 길이를 소정 비율로 변하게 함으로써 다수의 입력신호의 위상 및 감쇄를 제어할 수 있도록 한 비접점 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, while forming a plurality of arc-shaped transmission lines symmetrically on one printed circuit board, so that the ratio of the arc of the transmission line is formed at a predetermined ratio, and the dielectric constant The present invention provides a signal processing device for phase shifting and attenuation for a non-contact multiplexing transmission line that can control the phase and attenuation of a plurality of input signals by changing the electrical length of the entire transmission line by a predetermined ratio. have.
또한, 본 발명은 다수의 입력신호를 각각 전송하기 위한 다수의 전송선로 및 유전체를 하나의 하우징내에 구비시킴으로써 외형적인 크기로 대폭 감소시켜 소형화를 이룰 수 있도록 한 비접점 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치를 제공함에 다른 목적이 있다. In addition, the present invention provides a plurality of transmission lines and dielectrics for transmitting a plurality of input signals in one housing, thereby significantly reducing the size of the external phase and miniaturizing the phase shift and attenuation for the non-contact multiple transmission lines. It is another object to provide a signal processing device for.
또한 본 발명은 전송선로 및 접지선로에 불연속점이 없도록 함으로써 IMD를 최소화할 수 있는 비접점 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
It is another object of the present invention to provide a signal processing apparatus for phase shifting and attenuation for a non-contact multiplex transmission line which can minimize IMD by eliminating discontinuities in the transmission line and the ground line.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부에 다수의 동심원 홈이 형성되고, 하부에는 소정깊이의 개방공간부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 개방공간부를 차폐하기 위한 차폐수단; 상기 하우징의 일측 및 타측의 외주측면에서 내측으로 관통되어 외부의 신호를 인가 받고 전송하기 위한 다수의 입,출력커넥터; 상기 하우징의 개방공간부의 내부 상측에 장착되며, 그 저면에는 상기 입력커넥터와 상기 출력커넥터를 전기적으로 연결하기 위한 전송선로가 형성된 제1회로기판; 상기 하우징의 동심원 홈에 삽입되며, 그 상면에는 호 형태의 전송선로가 좌우 대칭되게 형성된 다수의 제2회로기판; 상기 제1회로기판의 전송선로와 상기 제2회로기판의 전송선로를 전기적으로 도통시키기 위한 전도수단; 상기 제2회로기판의 상부에 설치되며 그 중앙부에 회전축이 직립되게 구비된 로터; 상기 제2회로기판의 전송선로와 대응되게 호 형태로 형성되어 상기 로터의 저면에 부착되며, 상기 로터의 회전에 따라 상기 제2회로기판상의 전송선로의 전기적인 길이를 가변시키기 위한 가변수단; 및 상기 하우징의 상부에 설치되며, 그 중앙부에 로터의 회전축이 끼워져 돌출 되도록 하기 위한 관통홀이 형성된 커버를 포함하는 비접점 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, a plurality of concentric grooves are formed in the upper, the lower portion of the housing is formed with an open space of a predetermined depth; Shielding means for shielding an open space of the housing; A plurality of input and output connectors penetrating inward from the outer circumferential side of one side and the other side of the housing to receive and transmit an external signal; A first circuit board mounted on an inner upper side of the open space of the housing and having a transmission line formed at a lower surface thereof to electrically connect the input connector and the output connector; A plurality of second circuit boards inserted into the concentric grooves of the housing and having upper and left symmetrical transmission lines formed on an upper surface thereof; Conductive means for electrically connecting the transmission line of the first circuit board and the transmission line of the second circuit board; A rotor installed on an upper portion of the second circuit board and provided with a rotation shaft standing upright at a center thereof; Variable means formed in an arc shape corresponding to the transmission line of the second circuit board and attached to a bottom surface of the rotor, the variable means for varying an electrical length of the transmission line on the second circuit board according to the rotation of the rotor; And a cover installed at an upper portion of the housing, the cover having a through-hole formed at the center thereof so that the rotating shaft of the rotor is inserted into and protruded from the center of the housing.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
본 발명에 의한 비접점 다중 전송선로용 위상천이 및 감쇄를 위한 신호처리 장치는 전체 전송선로의 전기적인 길이를 소정 비율로 변하게 함으로써 다수의 입력신호의 위상 및 감쇄를 제어할 수 있도록 하되, 전송선로 및 접지선로에 불연속점이 없도록 함으로써 IMD를 최소화할 수 있도록 구현한 것으로, 본 발명의 실시예에서는 도2 내지 도5에 도시한 바와 같이, 상부측에 다수의 동심원 홈(11a)이 형성되고, 하부측으로는 소정깊이의 개방공간부(11b)가 형성된 원반형태의 하우징(11)과; 상기 하우징(11)의 개방공간부(11b)를 차폐하기 위한 차폐판(12)과; 상기 하우징(11)의 일측 외주 측면에서 내측으로 관통되며 소정 등간격으로 장착되어 외부의 신호를 인가 받기 위한 다수의 입력커넥터(21 내지 28)와; 상기 하우징(11)의 타측 외주측면에서 내측으로 관통되며 소정 등간격으로 장착되어 입력된 신호를 외부로 전송하기 위한 다수의 출력커넥터(31 내지 38)와; 상기 하우징(11)의 개방공간부(11b)의 내측 상부에 장착되며, 그 저면에는 상기 입력커넥터와 상기 출력커넥터를 전기적으로 연결하기 위한 전송선로(13a)가 형성된 제1회로기판(13)과; 상기 하우징(11)의 동심원 홈(11a)에 각각 삽입되며, 그 상면에는 호 형태의 전송선로(14a)가 좌우 대칭되게 형성된 다수의 제2회로기판(14)과; 상기 제1회로기판(13)의 전송선로(13a)와 상기 제2회로기판(14)의 전송선로(14a)를 전기적으로 도통시키기 위한 전도핀(15)과; 상기 제2회로기판(14)의 상부에 설치되며 그 중앙부에 외부로부터 회전력을 제공받는 회전축(16a)이 직립되게 구비된 원판형상의 로터(16)와; 상기 제2회로기판(14)의 전송선로(14a)와 대응되게 호 형태로 형성되어 상기 로터(16)의 저면에 부착되며, 상기 로터(16)의 회전에 따라 상기 제2회로기판(14)상의 전송선로(14a)의 전기적인 길이를 가변시키기 위한 유전체(17, 17')와; 상기 하우징(11)의 상부에 설치되며, 그 중앙부에 로터(16)의 회전축(16a)이 끼워져 돌출되도록 하기 위한 관통홀(18a)이 형성된 커버(18)와; 상기 하우징(11)과 상기 커버(18) 사이에 삽입되어 하우징(11)과 커버(18)간을 전기적으로 절연시키기 위한 절연개스킷(19)과; 상기 커버(18)와 하우징(11)을 결합하기 위한 체결부재(20)로 구성된다.The signal processing apparatus for phase shift and attenuation for a non-contact multiple transmission line according to the present invention can control the phase and attenuation of a plurality of input signals by changing the electrical length of the entire transmission line at a predetermined ratio, And it is implemented to minimize the IMD by avoiding the discontinuity in the ground line, in the embodiment of the present invention, as shown in Figures 2 to 5, a plurality of concentric grooves (11a) is formed on the upper side, the lower A disk-
여기서, 상기 제2회로기판(14)에 형성된 호 형태의 제2전송선로(14a)는 각각 일정한 비율을 갖게 되는데, 예를 들어 대칭된 4쌍의 전송선로, 즉 총 8개의 전송선로가 형성되어 있다면, 제1전송선로의 길이가 1X일 경우, 제2전송선로의 길이는 2X, 제3전송선로의 길이는 3X, 제4전송선로의 길이는 4X가 되도록 한다.Here, the arc-shaped
이때, 제5 내지 제8전송선로는 상기 제1 내지 제4전송선로와 대칭적으로 형 성되어 있기 때문에 제1 내지 제4전송선로의 길이와 동일하다.At this time, since the fifth to eighth transmission lines are symmetrically formed with the first to fourth transmission lines, they are the same as the lengths of the first to fourth transmission lines.
그러나, 상기 전송선로의 호의 길이의 비율은 특정한 비율에 한정된 것이 아니라 상황에 따라 1X : 3X : 5X : 7X 등 홀수배수로 정하거나 또는 1X : 2X: 4X: 6X 등 짝수배수로 정하거나 또는 1X : 1.2X : 2X : 3.5X : 4.2X 등 임의로 정할 수 있고, 전송선로의 개수도 임의로 정할 수 있다.However, the ratio of the length of the arc of the transmission line is not limited to a specific ratio, but may be set to an odd multiple of 1X: 3X: 5X: 7X or an even multiple of 1X: 2X: 4X: 6X or 1X: 1.2X depending on the situation. : 2X: 3.5X: 4.2X etc. can be arbitrarily determined, and the number of transmission lines can also be arbitrarily determined.
이때, 상기 전송선로의 호의 길이의 비율은 호의 반지름(r)의 비율로 조정할 수 있다. 즉, 호의 반지름(r)의 비율을 1 : 2 : 3 : 4 로 하면 전송라인의 호의 길이의 비율도 1 : 2 : 3 : 4로 정해진다.At this time, the ratio of the length of the arc of the transmission line can be adjusted by the ratio of the radius (r) of the arc. That is, if the ratio of the radius of the arc (r) is 1: 2: 3: 4, the ratio of the length of the arc of the transmission line is also set to 1: 2: 3: 4.
본 발명의 구성에서, 도6에 도시한 바와 같이 상기 제2회로기판(14)에 형성된 전송선로(14a)의 양단부 및 제1회로기판(13)에 형성된 전송선로(13a)의 타측단부에 각각 홀을 형성하여 전도핀(15)에 의해 연결되도록 함으로써 제1회로기판(13)의 전송선로(13a)와 제2회로기판(14)의 전송선로(14a)가 서로 전기적으로 연결상태가 되도록 한다.In the configuration of the present invention, as shown in Fig. 6, both ends of the
이때, 상기 입,출력커넥터(21∼28, 31∼38)는 제1회로기판(13)에 형성된 전송선로(13a)의 일측단부에 접촉시킴으로써 입력커넥터(21∼28)를 통해 입력된 신호가 제1 및 제2회로기판(13, 14)의 전송선로(13a, 14a)를 통해 출력커넥터(31∼38)로 출력되도록 한다. At this time, the input and
한편, 상기 로터(16)에 부착되는 유전체(17, 17')는 한쪽 반원측에 세라믹 유전체(17)를 부착하고, 대응되는 다른 반원측에는 산화전극막(anodizing)(40)이 코팅된 알루미늄 유전체(17')을 부착하여 좌,우양측의 유전율이 다르도록 구성하였 다. On the other hand, the
본 실시예에서는 상기 세라믹 유전체(17)와 알루미늄 유전체(17')의 두께를 동일하게 형성한 예로 되어 있지만, 변형예로서 상기 알루미늄 유전체(17')의 두께를 세라믹 유전체(17)보다 얇게 함으로써 세라믹과 공기의 유전율 차이로 구성할 수도 있다.In this embodiment, although the thickness of the ceramic
또한, 상기 알루미늄 유전체측에 테프론(Teflon) 등을 삽입하여 전송선로와의 간격을 조정할 수도 있다. In addition, a Teflon or the like may be inserted into the aluminum dielectric side to adjust the distance from the transmission line.
이와 같이 구성한 본 발명의 일실시예의 동작을 첨부한 도7 및 도8을 참조하여 상세히 설명한다.The operation of one embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8.
설명의 편의상 세라믹 유전체(17)측의 반원부분을 제1유전체라고 하고, 산화전극막이 코팅된 알루미늄 유전체(17')측의 반원부분을 제2유전체라 하기로 한다.For convenience of explanation, the semicircle portion on the
상기한 바와 같이 상기 로터(16)에 부착된 제1유전체 및 제2유전체가 서로 다른 유전율을 가지게 될 경우, 상기 장치는 위상천이기(Phase shifter)로서 이용될 수 있다. As described above, when the first dielectric and the second dielectric attached to the
즉, 상기 회전축(16a)이 외부로부터 제공되는 힘에 의해 회전하면, 상기 로터(16)가 회전하게 되고, 이로 인해 제1유전체 및 제2유전체가 동시에 회전한다.That is, when the
이때, 상기 제2회로기판(14)은 하우징(11)의 동심원 홈(11a)에 삽입되어 있기 때문에 로터(16)가 제2회로기판(14) 위에서 회전하면, 상기 제1유전체 및 제2유전체가 각 전송선로에 영향을 주어 각 전송선로의 전기적인 길이는 상기 로터(16)가 회전하는 동안 지속적으로 변화된다.At this time, since the
즉, 입력커넥터(21∼28)를 통해 입력된 신호는 상기 각 전송선로를 통해 출력커넥터(31∼38)로 전송되는 동안 위상이 변화되고 시간지연의 변화가 발생하게 된다.In other words, the signal input through the
이때, 상기 각 전송선로는 서로 대칭적으로 형성되어 있기 때문에 한쪽 반원측 전송선로의 시간지연이 많아지면, 반대로 다른 반원측 전송선로의 시간지연은 적어지게 된다.At this time, since the transmission lines are formed symmetrically with each other, if the time delay of one semicircle-side transmission line increases, the time delay of the other semicircle-side transmission line decreases.
예를 들어 도7에 도시한 바와 같이 한쪽 반원측 전송선로 부분은 제2유전체(17')의 영역에만 위치되고, 다른 반원측 전송선로 부분은 제1유전체(17)의 영역에만 위치될 경우, 상기 한쪽 반원측 전송선로의 위상변화값 및 시간지연값은 최소가 되지만, 상기 다른 반원측 전송선로의 위상변화값 및 시간지연값은 최대가 될 것이다.For example, as shown in FIG. 7, when one semicircular side transmission line portion is located only in the region of the second dielectric 17 ', and the other semicircular side transmission line portion is positioned only in the region of the
따라서, 도8에 도시한 바와 같이 상기 로터(16)를 회전시켜 제1유전체(17) 및 제2유전체(17')가 각 전송선로의 소정부분에 걸쳐지도록 하면 입력된 신호의 위상변화값 및 시간지연값을 상기 최대 및 최소값 사이에서 조절할 수 있게 된다.Therefore, as shown in FIG. 8, when the
이때, 상기 제1유전체(17)가 회전하여 이동한 거리 및 각도(θ1)와 상기 제2유전체(17')가 회전하여 이동한 거리 및 각도(θ2)는 동일하다.In this case, the distance and angle θ1 at which the
한편, 상기 제1유전체(17)가 전파의 흡수체(absorber), 예를 들면, 페라이트(ferrite)로 이루어질 경우, 상기 장치는 감쇄기로서 이용될 수 있다.On the other hand, when the
이와 같이 구성하게 되면 입력커넥터(21∼28)에 입력된 신호가 각 전송선로를 통해 전송되는 중, 전송선로 주변에 있는 흡수체에 의해 흡수되어 일정비율로 감쇄된 다음 출력커넥터(31∼38)를 통해 출력된다.In this configuration, while the signals inputted to the
한편, 본 실시예를 위상천이기로만 사용하는 경우, IMD를 최소화할 수 있는 이유를 첨부한 도9 및 도10을 참조하여 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, when using the present embodiment only as a phase shifter, it will be described in more detail with reference to Figures 9 and 10 attached to the reason for minimizing the IMD as follows.
일반적으로, 전송선로의 상측 및 하측을 접지로 사용하는 경우에는 그 상측 및 하측을 연결해 주어야 하기 때문에 접점이 발생한다. 이러한 접점은 IMD를 증가시키는 원인이 된다.In general, when the upper side and the lower side of the transmission line are used as the ground, a contact occurs because the upper side and the lower side must be connected. This contact causes the IMD to increase.
따라서, 본 실시예에서는 전송선로의 하측 즉, 하우징(11)만을 접지로 사용함으로써 접지측에 접점이 발생하지 않도록 하였다.Therefore, in this embodiment, only the
상기와 같이 전송선로의 하측만을 접지로 사용하기 위해 하우징(11)과 커버(18) 사이에 절연체의 개스킷(19)이 삽입하여 전송선로의 상측과 하측을 절연시킴으로써 하측만을 접지로 사용할 수 있도록 구성하였다.In order to use only the lower side of the transmission line as the ground as described above, the
다시 말하면, 입력커넥터(21∼28)가 장착된 하우징(11)은 접지(Ground)되어 있는데 반해 하우징(11)과 결합되는 커버(18)는 상기 개스킷(19)에 의해 접지되어 있지 않도록 구성하였다.In other words, while the
따라서, 본 실시예에서 전송선로위에 제1유전체(17)가 위치했을 경우, 전송선로에서 발생되는 전기장은 도9에 도시한 바와 같이 화살표 방향으로 형성된다.Therefore, in the present embodiment, when the
즉, 전송선로에서 발생한 전기장선은 접지(동심원홈의 좌우 벽)으로 진행하는데, 제1유전체(17)의 유전율로 진행한다.That is, the electric field line generated in the transmission line proceeds to the ground (left and right walls of the concentric grooves) and proceeds at the dielectric constant of the
이때, 전송선로에서 발생된 전기장이 제2회로기판(14)을 통해 하우징(11)측으로 형성되기도 하지만, 제2회로기판(14)의 유전율이 제1유전체(17)의 유전율보다 낮기 때문에 전기장은 대부분 제1유전체(17)측으로 형성되고, 제2회로기판(14)측으로 형성되는 전기장은 그 양이 극히 적다.At this time, although the electric field generated in the transmission line is formed to the
반대로, 전송선로위에 제2유전체(17')가 위치한 경우, 전송선로에서 발생되는 전기장선은 도10에 도시한 바와 같이 화살표방향으로 형성된다.On the contrary, when the second dielectric 17 'is positioned on the transmission line, the electric field lines generated in the transmission line are formed in the direction of the arrow as shown in FIG.
즉, 전송선로에서 발생한 전기장선은 접지(동심원홈의 좌우 벽)으로 진행하는데, 제2유전체(17')의 유전율로 진행한다.That is, the electric field line generated in the transmission line proceeds to ground (left and right walls of the concentric grooves), but proceeds at the dielectric constant of the second dielectric 17 '.
한편, 상기 하우징(11)과 커버(18) 사이에 절연체의 개스킷(19)을 삽입하지 않고, 그대로 결합하거나 또는 도체의 개스킷을 삽입하여 하우징(11)과 커버(18)를 전기적으로 연결할 수도 있는데, 이러한 경우에는 상기 하우징(11)의 상측에 형성된 동심원 홈의 높이를 소정길이만큼 높게 하면 된다.Meanwhile, the
상기 동심원 홈(11a)의 높이는 전송선로에서 형성된 전기장선이 대부분 유전체를 통하여 접지선로인 하우징(동심원홈의 벽)(11)의 좌우측으로 진행할 수 있을 만큼 높게 해야 한다.The height of the
이와 같이 구성하면 전송선로의 상측과 하측 사이에 도체개스킷을 사용하여 연결하여도 전송선로의 하측만을 접지로 사용하는 결과를 얻을 수 있다.In this configuration, even when a conductor gasket is connected between the upper side and the lower side of the transmission line, only the bottom side of the transmission line can be used as the ground.
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 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 대칭되는 원호형상의 유전체와 그에 대응하는 원호형상의 전송선로가 형성된 기판을 구비함으로써 다수의 입력신호의 위상을 동시에 제어할 수 있음과 동시에 다수의 입력신호의 위상을 일정비율로 제어할 수 있고, 서로 대칭되게 제어할 수 있다.As described above, according to the present invention, by including a substrate having a symmetrical arc-shaped dielectric and an arc-shaped transmission line corresponding thereto, it is possible to simultaneously control the phases of a plurality of input signals and to simultaneously phase the plurality of input signals. Can be controlled at a constant rate, and can be controlled to be symmetric with each other.
또한, 입력신호의 위상을 제어하기 위한 비율은 임의로 설정할 수 있다.Further, the ratio for controlling the phase of the input signal can be arbitrarily set.
또한, 접지를 전송선로의 하측 즉, 하우징만을 이용함으로써 접지에 불연속점을 없게 함으로써 IMD를 최소화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using only the lower side of the transmission line, that is, the housing, there is an effect that the IMD can be minimized by eliminating the discontinuity in the ground.
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