KR100579126B1 - 광대역 자기장 발생장치 - Google Patents

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KR100579126B1
KR100579126B1 KR1020020084540A KR20020084540A KR100579126B1 KR 100579126 B1 KR100579126 B1 KR 100579126B1 KR 1020020084540 A KR1020020084540 A KR 1020020084540A KR 20020084540 A KR20020084540 A KR 20020084540A KR 100579126 B1 KR100579126 B1 KR 100579126B1
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Abstract

본 발명은 도전체로 이루어진 하우징 내부에 루프안테나와 같은 내부도체를 설치하되, 하우징의 모서리 부분에 위치시켜, 임피던스 정합이 이루어진 전송선로로 바꾸어 줌으로써, 입력 임피던스가 하우징의 공진이 발생되는 주파수까지 일정하게 유지시켜, 반사전력을 제거 시킬 수 있고, 발생주파수가 높아지면서 전송 전류의 비평형에 의해 균일 자기장이 왜곡되는 것을 방지할 수 있어서, 사용 주파수 대역을 높일 수 있는, 광대역 자기장 발생장치에 관한 것으로서, 도전체로 이루어진 하우징; 상기 하우징의 옆면에 구비되는 전류신호 입출력 수단; 상기 신호 입출력 수단과 전기적으로 연결되며, 하우징 내부 모서리 부분을 따라 설치되는 내부도체; 및 상기 하우징의 중심부에 피 시험체를 설치할 수 있도록 하는 피시험체 고정수단을 포함하는 광대역 자기장 발생장치를 제공한다.
하우징, 동축커넥터, 루프안테나, TEM cell, 유전체, IEC, EMC, EMS

Description

광대역 자기장 발생장치{Broad band magnetic field generator}
도1은 종래기술에 의한 자기장 내성 측정용 루프안테나 구조의 개략도.
도2는 종래기술에 의한 루프안테나의 S11파라미터 특성을 나타내는 그래프.
도3a 내지 도3c는 본 발명에 의한 광대역 자기장 발생장치의 제1실시예 구성을 도시한 정면, 평면, 측면 방향의 단면도.
도4는 본 발명의 제1실시예에서, 피시험체를 설치하기 위하여 하우징의 일측벽에 도어를 형성하여 상기 도어를 개방하는 경우를 도시한 평면도.
도5는 상기 제1실시예의 시스템 구성 회로도.
도6은 상기 제1실시예의 설계점을 나타내는 그래프.
도7은 상기 제1실시예에서의 S11파라미터 특성을 나타내는 그래프.
도8은 상기 제1실시예의 내부도체에 흐르는 전류분포를 나타내는 그래프.
도9는 본 발명에 의한 광대역 자기장 발생장치의 제2실시예 구성을 도시한 정단면도.
도10은 상기 제2실시예의 평단면도.
도11은 상기 제2실시예의 시스템 구성 회로도.
도12는 상기 제2실시예의 내부도체에 흐르는 전류분포를 나타내는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 설명
10, 100, 200 : 하우징 20, 21 : 루프안테나
30, 101, 201 : 신호발생기 110, 120, 111, 121 : 입출력 동축커넥터
102 : 증폭기 130, 131 : 내부도체
160 : 하우징 개폐수단 170, 270 : 피시험체 고정수단
251, 261 : 제1내부도체 250, 260 : 제2내부도체
본 발명은 전자파 적합성(EMC) 측정 및 전자파 내성(EMS) 측정, 자기장 프로브(probe) 교정 등의 분야에 필요한 표준 자기장 발생장치에 관한 것으로서, 특히 도체로 이루어진 하우징 내부에 루프 안테나를 설치하고, 상기 루프 안테나를 임피던스 정합이 이루어진 전송선로로 바꾸어서, 하우징의 공진주파수가 될 때까지 입력 임피던스가 유지되며, 자기장 왜곡현상을 제거할 수 있어서 주파수 대역을 높일 수 있는 광대역 자기장 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자기장 발생장치로는 대형 루프 안테나 내부에서 유기되는 균일한 자기장을 활용하거나, TEM(tunneling electron microscopic) cell처럼 동축선 내부에서 발생되는 균일한 자기장을 활용하고 있다.
종래기술에 의한 자기장 발생장치는 하나의 루프안테나를 사용하여 장치 내부 중심부에 균일한 자기장을 유기시키거나, 도1에 도시된 바와 같이, 중심부에 시험영역(11)을 구비하는 하우징(10); 상기 하우징의 상하단에 설치된 제1 및 제2루프안테나(20, 21); 및 상기 루프안테나(20, 21)에 신호를 인가하는 신호발생기(30, 31)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 종래기술의 자기장 발생장치는 두개의 루프안테나(20, 21)에 동위상의 전류를 공급함으로써, 중심부분의 시험영역(11)에 유기되는 균일 자기장을 활용하는 것이다. 이러한 루프안테나를 활용한 기술은 국제적으로 보편화된 기술이며, 국제전자기술위원회(International Electrotechnical Commission)에서 규정하는 저주파 내성시험인 IEC41000-4-8, IEC41000-4-9, IEC41000-4-10에서 보편적으로 사용되는 기술이다.
그러나, 상기와 같은 루프안테나를 이용한 기술은 안테나 소자가 외부로 노출되어 있어서 주변의 각종 측정장비 및 통신장비의 장해를 유발하고, 사용자의 작업환경에 있어서, 신체에 유해한 전자파를 방출시키게 되는 문제점이 있었고, 이러한 전자파 차단을 위해 전자파 무반사실에서 실험하기에는 실험비용이 과다해지는 문제점이 있었다.
도2는 상기와 같은 종래기술의 루프안테나를 이용한 자기장 발생장치의 루프안테나의 S11파라미터의 특성을 도시한 그래프이다. 이때, 도1의 L = 10cm이고 H = 10cm인 경우이다. 주파수 및 파장에 대한 관계식()에서 Fλ= c (F : 주파수, λ= 파장의 길이, c = 광속)이므로, 루프안테나 길이를 한 파장으로 하는 신호의 주파 수는 빛의 속도를 300,000,000m/s라고 하면, 루프안테나의 총 길이는 0.4m이므로 약 750MHz가 된다.
도2에 도시된 바와 같이, 특정주파수(47MHz) 이상의 대역에서는 거의 반사율이 매우 높아짐을 알 수가 있다. 47MHz라는 주파수는 루프안테나의 총 길이의 약 16배에 해당하는 길이를 한파장으로 하는 신호의 주파수이며, 이러한 주파수 이상에서는 입력저항이 급격히 감소하고, 입력 리액턴스가 증가하므로, 반사 전력량이 급증되는 것이다. 이러한 반사전력은 고스란히 신호발생기로 반사되어 신호발생기의 과부하를 발생시켜 신호발생기의 고장을 유발하기도 한다.
TEM cell은 크게 두종류로 구분할 수가 있다. 즉 한쪽면에 입출력 단자들이 존재하는 '일단 TEM cell'과 양쪽면에 입출력 단자들이 존재하는 '양단 TEM cell'로 구분할 수 있다.
이들 모두 불요전자파 측정, 전자파 내성측정, 안테나 교정 등에 활용되고, 외부와 밀폐된 구조를 지니고 있어서, 외부 전자파 환경과 무관하게 사용이 가능하지만, 자기장의 발생은 양단 TEM cell만이 가능하다. 그러나, 양단 TEM cell이라 하더라도, 일정한 축 방향으로 진행하는 TEM 모드의 전자파를 활용하기 때문에 전력효율을 증가시키는 데는 한계가 있어서, 루프안테나 보다 전력효율이 낮은 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 도전체로 이루어진 하우징 내부에 루프안테나와 같은 내부도체를 설치하되, 하우징의 모서리 부분에 위치시켜, 임피던스 정합이 이루어진 전송선로로 바꾸어 줌으로써, 입력임피던스가 하우징의 공진이 발생되는 주파수까지 일정하게 유지시켜, 반사전력을 제거 시킬 수 있고, 발생주파수가 높아지면서 전송 전류의 비평형에 의해 균일 자기장이 왜곡되는 것을 방지할 수 있어서, 사용 주파수 대역을 높일 수 있는, 광대역 자기장 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예는 도전체로 이루어진 하우징; 상기 하우징의 옆면에 구비되는 전류신호 입출력 수단; 상기 신호 입출력 수단과 전기적으로 연결되며, 하우징 내부 모서리 부분을 따라 설치되는 내부도체; 및 상기 하우징의 중심부에 피 시험체를 설치할 수 있도록 하는 피시험체 고정수단을 포함하는 광대역 자기장 발생장치를 제공한다.
상기 신호입출력 수단은 하우징의 일측벽 상부에 설치되어 전기신호를 입력하는 제1동축커넥터; 상기 제1동축커넥터 옆에 설치되어 전기신호를 출력하는 제2동축커넥터; 하우징의 일측벽 하부에 설치되어 전기신호를 입력하는 제3동축커넥터; 및 상기 제3동축커넥터 옆에 설치되어 전기신호를 출력하는 제4동축커넥터로 이루어질 수 있다.
상기 내부도체는 일단이 상기 제1동축커넥터와 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 제2동축커넥터와 전기적으로 연결되어, 하우징 내 상부에 설치되는 제1내부도 체; 및 일단이 상기 제3동축커넥터와 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 제4동축커넥터와 전기적으로 연결되어, 하우징 내 하부에 설치되는 제2내부도체를 포함할 수 있다.
상기 하우징은 창을 구비할 수 있으며, 상기 하우징은 일측벽에 하우징 개폐수단을 구비할 수 있다.
상기 하우징 개폐수단은 힌지에 의해 하우징에 연결되어 회전하여 개폐되는 도어로 이루어질 수 있으며, 상기 도어에 피 시험체 고정수단이 구비될 수 있다.
상기 피 시험체 고정수단은 피 시험체가 위치되는 끝단이 하우징 중심부에 위치하도록 이동시키며, 도어의 중심부를 관통하는 이동축; 상기 이동축이 하우징 중심부로 쳐짐 없이 이동할 수 있도록 받쳐주는 링형 받침대; 상기 이동축의 이동에 의해 피 시험체가 하우징 중심부에 위치하면, 이동축의 이동을 멈추는 제1스토퍼; 및 상기 이동축을 하우징 외부로 이동시키는 경우, 소정거리만큼 이동된후 멈추도록 하는 제2스토퍼를 포함할 수 있다.
상기 피 시험체 고정수단은 유전체로 이루어질 수 있으며, 상기 피시험체 고정수단의 유전체로서, 테프론, PVC 또는 에폭시중 어느 하나의 재료가 사용될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2실시예는 도전체로 이루어진 하우징; 상기 하우징의 일측벽 모서리 부근에 설치되는 제1신호입력수단; 상기 하우징의 타측벽의 상기 제1신호입력수단과 대각선 방향의 모서리 부근에 설치되는 제1신호출력수단; 상기 제1신호출력수단 부근에 설치되는 제2신호 입력수단; 상기 제1신호입력수단 부근에 설치되는 제2출력수단; 상기 제1신호입력수단과 제1신호출력수단을 연결하며, 하우징 내부 모서리를 따라서 설치되는 제1내부도체; 상기 제2신호입력수단과 제2신호출력수단을 연결하며 하우징의 내부둘레를 돌아서 형성되는 제2내부도체; 및 상기 하우징 중심부에 피 시험체를 설치할 수 있는 피시험체 고정수단을 포함하는 광대역 자기장 발생장치를 제공한다.
상기 제1신호입력수단은 하우징의 측벽 상부에 설치되는 제1동축커넥터 및 하우징의 측벽 하부에 설치되는 제2동축커넥터로 형성되고; 상기 제1신호출력수단은 제1 및 제2동축커넥터가 설치된 하우징의 측벽과 대향하는 대각선 방향 측벽에 상하부에 설치되는 제3동축커넥터 및 제4동축커넥터로 형성되며; 상기 제1내부도체는 상기 제1동축커넥터와 제3동축커넥터를 연결하는 제1상부도체 및 상기 제2동축커넥터와 제4동축커넥터를 연결하는 제1하부도체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2신호입력수단은 상기 하우징의 제1신호입력수단이 구비된 대각선 방향 위치의 측벽 상부에 설치되는 제5동축커넥터 및 상기 측벽 하부에 설치되는 제6동축커넥터로 형성되고; 상기 제2신호출력수단은 제5 및 제6동축커넥터의 대각선 방향 위치의 측벽 상하부에 설치되는 제7동축커넥터 및 제8동축커넥터로 형성되며; 상기 제2내부도체는 상기 제5동축커넥터와 제7동축커넥터를 연결하는 제2상부도체 및 상기 제6동축커넥터와 제8동축커넥터를 연결하는 제2하부도체로 형성될 수 있다.
이하, 도3a내지 도11을 참조하여 본 발명에 의한 광대역 자기장 발생장치를 설명한다.
도3a 내지 도3c는 본 발명에 의한 광대역 자기장 발생장치의 제1실시예를 도시한 각 방향에서 본 단면도 이다. 본 발명의 제1실시예는 소형구조를 갖는 경우이다.
도3a 내지 도3c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예는 도전체로 이루어진 하우징(100); 상기 하우징의 옆면에 구비되는 신호 입출력 수단; 상기 신호 입출력 수단과 전기적으로 연결되며, 하우징(100) 내부 모서리를 따라 설치되는 내부도체(130, 131); 및 상기 하우징(100)의 중심부에 피 시험체를 설치할 수 있도록 하는 피시험체 고정수단(170)을 포함한다.
본 실시예에서 상기 하우징(100)은 한변의 길이가 W인 정육면체로 이루어지며, 상기 내부도체(130, 131)와 하우징(100) 측벽과의 거리는 D로 나타내며, 도체의 반지름을 R로 가정한다.
본 실시예에서, 상기 신호입출력 수단은 하우징(100)의 일측벽 상부에 설치되어 전기신호를 입출력하는 제1 및 제2동축커넥터(110, 111); 및 하우징(100)의 일측벽 하부에 설치되어 전기신호를 입출력하는 제3 및 제4동축커넥터(120, 121)로 이루어질 수 있으며, 상기 내부도체(130, 131)의 위치를 고정시킬 수 있도록 받침대(140)가 구비된다.
상기 내부도체는 일단이 상기 제1동축커넥터(110)와 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 제2동축커넥터(111)와 전기적으로 연결되어, 하우징 내 상부에 설치되는 제1내부도체(130); 및 일단이 상기 제3동축커넥터(120)와 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 제4동축커넥터(121)와 전기적으로 연결되어, 하우징 내 하부에 설치되 는 제2내부도체(131)로 이루어질 수 있다.
상기 하우징(100)에는 시험자가 하우징(100)내부를 들여다 볼 수 있도록 창(150)이 구비될 수 있다.
상기 피 시험체 고정수단(170)에 피 시험체를 장착하기 위하여, 상기 하우징(100)의 일측벽에는 하우징 개폐수단(160)이 구비될 수 있으며, 본 실시예에서는 힌지에 의해 하우징에 연결되어 회전하여 개폐되는 도어 형으로 형성되었다.
상기 피 시험체 고정수단(170)은 테프론, PVC 또는 에폭시와 같은 유전체로 이루어지며, 상기 도어형으로 이루어진 개폐수단(160)에 구비될 수도 있다.
상기 피시험체 고정수단의 끝단에는 제1고정편(174); 및 제2고정편(175)이 구비되어 피시험체를 상기 제1 및 제2고정편(174, 175)사이에 개재시킬 수 있다.
IEC61000-4-3에서 정의되는 시험공간은 1/3으로 정의되는데, 이를 위하여, 상기 피시험체 고정수단(170)은 최소 2W/3 이상의 길이를 유지하여야 한다. 따라서, 상기 피 시험체 고정수단(170)이 상기 개폐수단(160)에 구비되기 위해서는 상기 개폐수단이 회전하여 개방될 때 하우징(170)에 걸리지 않게 하여야 한다.
따라서, 상기 피 시험체 고정수단(170)은 피 시험체가 위치되는 끝단이 하우징 중심부에 위치하도록 이동시키며, 개폐수단(160) 중심부를 관통하는 이동축(173); 상기 이동축(173)이 하우징(100) 중심부로 쳐짐 없이 이동할 수 있도록 받쳐주는 링형 받침대(172); 피 시험체를 설치하는 경우, 상기 이동축(173)의 이동에 의해 피 시험체가 하우징(100) 중심부에 위치하면, 이동축의 이동을 멈추는 제1스토퍼(171); 및 상기 개폐수단(160)을 개방하는 경우, 피 시험체 고정수단(170)이 하우징에 걸리지 않도록 이동축(173)을 외부로 이동시키는 경우, 충분히 이동된후 멈추도록 하는 제2스토퍼(176)가 구비된다.
즉, 도3b에 도시된 바와 같이, 피시험체를 설치하는 경우에는 상기 이동축(173)이 하우징 내부로 이동하여 고정편(174, 175)을 하우징 중심부에 위치시키고, 도4에 도시된 바와 같이, 개폐수단(160)을 개방하는 경우, 상기 이동축(173)을 하우징 외부로 이동시킨 후 개방하게 되는 것이다.
도5는 상기 실시예의 시스템 구성회로도를 도시한 것이다. 상기 제1및 제3동축커넥터(110, 120)는 신호발생기(101)와 상기 신호발생기(101)의 신호를 증폭시키는 증폭기(102)와 연결되는 입력커넥터이며, 제2 및 제4동축커넥터(111, 121)는 접지되는 출력커넥터이다. 또한, 상기 제1 및 제3동축커넥터(110, 120)에는 동위상의 신호가 인가된다.
상기 도3c의 D와 R은 임피던스 정합조건을 유지하기 위해 일정한 관계를 유지해야 한다. 도6은 W = 20cm인경우의 D와 R의 관계를 나타낸 그래프이다. Q점은 본 실시예에서 선택된 점이며, W = 20cm이며, D = 3cm, R = 1.68cm로 선택했다. 또한 내부도체의 총 길이는 56cm로 하였다.
도7은 Q점과 같은 조건에서의 S11파라미터 특성을 도시한 그래프이다. 이것은, 제2 내지 제4동축커넥터(111, 120, 121)를 50옴으로 종단시킨 경우에, 제1동축커넥터(110)에서 측정한 결과를 나타낸 것이다.
종래기술에 의한 도2의 파라미터 특성과는 달리 임피던스 정합이 이루어짐을 알수 있다. 즉, 반사전력이 매우 줄어들었음을 확인할 수 있다. A, B, C지점에서 파라미터가 급작스럽게 변화되는 것은 하우징(100)의 공진에 의한 현상이다. 이러한 공진 주파수에서는 본 실시예에 의한 광대역 자기장 발생장치의 사용에 있어서, 제한을 받게된다.
또한, 사용에 있어서, 자기장의 균일도에 의해서도 제한을 받게된다. 본실시예에서는, 도4에 도시된 바와 같이, 내부도체(130, 131)에 흐르는 전류는 A1 지점을 출발하여, A2, A3, A4를 거쳐 다시 A1으로 되돌아오고 있음을 볼 수 있으며, 도8은 입력 신호의 주파수를 267MHz로 한 경우의 A1, A2, A3 및 A4에서의 전류의 형태를 도시한 그래프이다. 267MHz는 내부도체 총길이에 대해 약 5배의 파장을 갖는 신호의 주파수이다.
도8에 도시된 바와 같이, A2 및 A4점에서는 그 전류 값이 다름을 알수 있고, 전류의 형태가 대칭이 되지 않음을 알 수 있다. 이러한 비대칭 특성은 피시험 영역의 자기장의 균일도가 깨어지게 한다.
따라서, 도8에서 그 파장의 길이를 반으로 한 경우, 즉, 내부도체 총길이에 대하여 약 2.5배의 파장을 가지는 경우에는 A1, A3를 기준으로 하거나, A2, A4를 기준으로 하더라도 각 점을 기준으로 대칭의 전류가 인가됨을 유추할 수 있다. 상기 제작 모델의 경우에는 이러한 균일도가 보장받을 수 있는 주파수의 영역은 534MHz이다. 따라서, 종래 루프 안테나를 이용한 경우(도2에서 47MHz)보다 약 11배 이상 더 큰 주파수 영역에서 사용 가능하다는 것을 알 수 있다.
이하, 도9 내지 도12를 참조하여, 본 발명에 의한 광대역 자기장 발생장치의 제2실시예를 설명한다. 상기 제2실시예의 하우징의 내부 간격 W 및 내부도체와 하 우징의 간격 D는 상기 제1실시예와 동일하게 하였다.
도9 내지 도10은 본 발명의 제2실시예 구성을 도시한 정단면도 및 평단면도이다.
본 발명의 제2실시예는 도전체로 이루어진 하우징(200); 상기 하우징의 일측벽 모서리 부근에 설치되는 제1신호입력수단(210, 220); 상기 하우징의 타측벽의 상기 제1신호입력수단과 대각선 방향의 모서리 부근에 설치되는 제1신호출력수단(230, 240); 상기 제1신호출력수단(230, 240) 부근에 설치되는 제2신호 입력수단(231, 241); 상기 제1신호입력수단 부근에 설치되는 제2신호출력수단(211, 221); 상기 제1신호입력수단과 제1신호출력수단을 연결하며, 하우징 내부둘레를 돌아서 형성되는 제1내부도체(251, 261); 상기 제2신호입력수단과 제2신호출력수단을 연결하며 하우징의 내부 모서리를 따라 형성되는 제2내부도체(250, 260); 및 상기 하우징(200) 중심부에 피 시험체를 설치할 수 있는 피시험체 고정대(270)를 포함한다.
따라서, 도10에 도시된 바와 같이, 신호가 종래기술의 루프안테나 또는 상기 본발명의 제1실시예와 같이, 하우징 내부의 피시험체 고정대(270)를 중심으로 일정한 방향, 즉, L방향으로 회전하는 것과 같이 진행할 수 있게 된다.
상기 제1신호입력수단은 하우징의 측벽 상부에 설치되는 제1동축커넥터(210) 및 하우징의 측벽 하부에 설치되는 제2동축커넥터(220)로 형성되고, 상기 제1신호출력수단은 제1 및 제2동축커넥터가 설치된 하우징의 측벽과 대향하는 대각선 방향 측벽에 상하부에 설치되는 제3동축커넥터(230) 및 제4동축커넥터(240)로 형성되며, 상기 제1내부도체는 상기 제1동축커넥터(210)와 제3동축커넥터(230)를 연결하는 제1상부도체(251) 및 상기 제2동축커넥터(220)와 제4동축커넥터(240)를 연결하는 제1하부도체(261)로 형성될 수 있다.
상기 제2신호입력수단은 상기 하우징의 제1신호입력수단이 구비된 대각선 방향 위치의 측벽 상부에 설치되는 제5동축커넥터(231) 및 상기 측벽 하부에 설치되는 제6동축커넥터(241)로 형성되고, 상기 제2신호출력수단은 제7 및 제8동축커넥터의 대각선 방향 위치의 측벽 상하부에 설치되는 제7동축커넥터(211) 및 제8동축커넥터(221)로 형성되며, 상기 제2내부도체는 상기 제5동축커넥터(231)와 제7동축커넥터(211)를 연결하는 제2상부도체(250) 및 상기 제6동축커넥터(241)와 제8동축커넥터(221)를 연결하는 제2하부도체(260)로 형성될 수 있다.
도11은 상기 제2실시예의 회로도이다.
도11에 도시된 바와 같이, 신호입력수단인 제1, 2, 5, 6동축커넥터(210, 220, 231, 241)은 신호발생기(201) 및 증폭기(202)와 연결되어, 동위상의 신호가 인가될 수 있다.
도12는 상기 제2실시예의 내부도체를 따라서 흘러가는 전류신호의 형태를 나타낸 것이다. 도12에서, 가로축은 도10의 A1, A2, A3, A4의 위치를 따라가는 전류의 방향을 나타낸 것이며, 입력된 전류는 267MHz의 주파수를 갖는다. 여기서, 상기 각 점 A1, A2, A3, A4에서 비대칭 전류에 의한 자기장 균일도 저해현상이 일어나지 않으므로, 주파수 변동에도 내부자기장 균일도가 깨지지 않는 것을 쉽게 알 수가 있다.
따라서, 상기 제2실시예의 경우에는 내부도체의 총길이에 대해 1파장을 갖는 주파수 즉 본 실시예에서, 534MHz에 대해서도 대각선 대칭구조를 유지할 수가 있으므로 제1실시예보다도 약 2배정도 확장된 주파수 범위를 사용할 수 있게된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 광대역 자기장 발생장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
도전체로 이루어진 하우징 내부에 루프안테나의 역할을 하는 내부도체를 피 시험체를 돌아가게 위치함으로써, 임피던스 정합이 이루어진 전송선로로 바꾸어 줄 수 있으며, 입력임피던스가 하우징의 공진이 발생되는 주파수까지 일정하게 유지시킬 수 있다.
따라서, 종래 기술에서는 47MHz이상에서는 반사전력이 증가하여 그 이상의 주파수 영역에서는 사용할 수 없었으나, 본 발명에서는 반사전력을 제거 시킬 수 있고, 발생주파수가 높아지면서 전송 전류의 비평형에 의해 균일 자기장이 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
내부도체가 피시험체가 위치되는 하우징 중심부를 돌아서 형성되기 때문에 전류가 한 방향으로 회전하듯이 진행하여, 중심부에 균일한 자기장이 형성될 수 있게 한다.
신호입출력수단으로써 동축커넥터를 사용함으로써, 신호입력을 용이하게 할 수 있으며, 동위상의 전류신호를 입력할 수 있게 할 수 있다.
또한, 종래기술의 자기장 발생장치보다 높은 대역의 주파수의 전류신호를 사용할 수 있어서, 더 넓은 범위의 주파수 범위를 사용할 수 있게 된다.
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 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 도전체로 이루어진 하우징 내부에 루프안테나와 같은 내부도체를 설치하되, 하우징의 모서리 부분에 위치시켜, 임피던스 정합이 이루어진 전송선로로 바꾸어 줌으로써, 입력임피던스가 하우징의 공진이 발생되는 주파수까지 일정하게 유지시킬 수 있어서, 반사전력을 제거 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 사용주파수가 높아지면서 전송 전류의 비평형에 의해 균일 자기장이 왜곡되는 것을 방지할 수 있어서, 사용 주파수 대역을 높일 수 있는 다른 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 도전체로 이루어진 하우징;
    상기 하우징의 옆면에 구비되는 전류신호 입출력 수단;
    상기 신호 입출력 수단과 전기적으로 연결되며, 하우징 내부 모서리 부분을 따라 루프 형태로 설치되는 내부도체; 및
    상기 하우징의 중심부에 피 시험체를 설치할 수 있도록 하는 피시험체 고정수단
    을 포함하며,
    상기 입출력 수단을 통해 입력되는 전류는 내부도체의 루프 형태에 의해 동일한 방향으로 흐르는
    광대역 자기장 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호입출력 수단은
    하우징의 일측벽 상부에 설치되어 전기신호를 입력하는 제1동축커넥터;
    상기 제1동축커넥터 옆에 설치되어 전기신호를 출력하는 제2동축커넥터;
    하우징의 일측벽 하부에 설치되어 전기신호를 입력하는 제3동축커넥터; 및
    상기 제3동축커넥터 옆에 설치되어 전기신호를 출력하는 제4동축커넥터
    로 이루어지는 광대역 자기장 발생장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 내부도체는
    일단이 상기 제1동축커넥터와 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 제2동축커넥터와 전기적으로 연결되어, 하우징 내 상부에 설치되는 제1내부도체; 및
    일단이 상기 제3동축커넥터와 전기적으로 연결되고, 타단이 상기 제4동축커넥터와 전기적으로 연결되어, 하우징 내 하부에 설치되는 제2내부도체
    를 포함하는 광대역 자기장 발생장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 창을 구비하는 광대역 자기장 발생장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 일측벽에 하우징 개폐수단이 구비되는 광대역 자기장 발생장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하우징 개폐수단은
    힌지에 의해 하우징에 연결되어 회전하여 개폐되는 도어
    로 이루어진 광대역 자기장 발생장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도어에 피 시험체 고정수단이 구비되는
    광대역 자기장 발생장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 피 시험체 고정수단은
    피 시험체가 위치되는 끝단이 하우징 중심부에 위치하도록 이동시키며, 도어의 중심부를 관통하는 이동축;
    상기 이동축이 하우징 중심부로 쳐짐 없이 이동할 수 있도록 받쳐주는 링형 받침대;
    상기 이동축의 이동에 의해 피 시험체가 하우징 중심부에 위치하면, 이동축의 이동을 멈추는 제1스토퍼; 및
    상기 이동축을 하우징 외부로 이동시키는 경우, 소정거리만큼 이동된후 멈추도록 하는 제2스토퍼를
    포함하는 광대역 자기장 발생장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 피 시험체 고정수단은 유전체로 이루어지는 광대역 자기장 발생장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피시험체 고정수단의 유전체로서, 테프론, PVC 또는 에폭시중 어느 하나의 재료가 사용되는 광대역 자기장 발생장치.
  11. 도전체로 이루어진 하우징;
    상기 하우징의 일측벽 모서리 부근에 설치되는 제1신호입력수단;
    상기 하우징의 타측벽의 상기 제1신호입력수단과 대각선 방향의 모서리 부근에 설치되는 제1신호출력수단;
    상기 제1신호출력수단 부근에 설치되는 제2신호입력수단;
    상기 제1신호입력수단 부근에 설치되는 제2신호출력수단;
    상기 제1신호입력수단과 제1신호출력수단을 연결하며, 하우징 내부 모서리를 따라서 설치되는 제1내부도체;
    상기 제2신호입력수단과 제2신호출력수단을 연결하며 하우징의 내부둘레를 돌아서 형성되는 제2내부도체; 및
    상기 하우징 중심부에 피 시험체를 설치할 수 있는 피시험체 고정수단
    을 포함하는 광대역 자기장 발생장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1신호입력수단은 하우징의 측벽 상부에 설치되는 제1동축커넥터 및 하우징의 측벽 하부에 설치되는 제2동축커넥터로 형성되고;
    상기 제1신호출력수단은 제1 및 제2동축커넥터가 설치된 하우징의 측벽과 대향하는 대각선 방향 측벽에 상하부에 설치되는 제3동축커넥터 및 제4동축커넥터로 형성되며;
    상기 제1내부도체는 상기 제1동축커넥터와 제3동축커넥터를 연결하는 제1상부도체 및 상기 제2동축커넥터와 제4동축커넥터를 연결하는 제1하부도체로 형성되는
    광대역 자기장 발생장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2신호입력수단은 상기 하우징의 제1신호입력수단이 구비된 대각선 방향 위치의 측벽 상부에 설치되는 제5동축커넥터 및 상기 측벽 하부에 설치되는 제6 동축커넥터로 형성되고;
    상기 제2신호출력수단은 제5 및 제6동축커넥터의 대각선 방향 위치의 측벽 상하부에 설치되는 제7동축커넥터 및 제8동축커넥터로 형성되며;
    상기 제2내부도체는 상기 제5동축커넥터와 제7동축커넥터를 연결하는 제2상부도체 및 상기 제6동축커넥터와 제8동축커넥터를 연결하는 제2하부도체로 형성되는
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