KR100654703B1 - 하니콤 에어스트립라인의 지지구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하니콤 구조의 에어스트립라인 구현 방법으로 일정한 간격을 두고 위와 아래에 위치하는 한쌍의 접지판과, 그 사이 중심에 설치되는 스트립라인의 심선과, 상하접지판의 간격을 유지하고 견고한 구조물을 형성하게 하고 동시에 심선을 정가운데에 고정하도록 하기 위해서 유전체 재질로 된 벌집구조 및 다공성 유전체의 지지재를 접지판 내측에 접착해서 제작하는 하니콤 에어스트립라인으로 전송선내 파장이 공기중 파장과 거의 같으며, 손실이 적고, 고출력 취급능력과 전체 구조가 고강도의 특성을 지닌다.
에어스트립라인, 벌집구조, 하니콤, 전력분배기, 선배열 안테나, 전송손실, 상하 접지판, 경량화, 경량지지구조, 고전력취급

Description

하니콤 에어스트립라인의 지지구조 {Support Structure of Honeycomb Air Stripline}
도 1은 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조의 일실시예를 나타내는 부분확대 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조의 일실시예를 나타내는 부분확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조의 일실시예에 있어서 지지부재를 나타내는 부분확대 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조의 다른 실시예를 나타내는 부분확대 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조의 다른 실시예를 나타내는 부분확대 단면도이다.
본 발명은 하니콤 에어스트립라인의 지지구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어스트립라인의 상하접지판의 지지부재는 하니콤(honeycomb)형상으로 심선 (inner conductor)의 지지부재는 폼형상의 다공성 유전체 재질 또는 하니콤형상으로 형성하여 저손실이며 경량화가 가능하고 기계적인 지지강도가 크게 향상되는 하니콤 에어스트립라인의 지지구조에 관한 것이다.
일반적으로 에어스트립라인(air stripline)은 마이크로파 회로에서 많이 사용하는 일종의 전송선로(급전선로)의 일종으로, 전송선내 파장이 공기중 파장과 비슷하고, 전송손실이 작고 허용 전력용량이 큰 특징을 가지므로, 위상배열 안테나 등의 기본 구조 및 전력분배기의 구성요소로 많이 사용한다.
종래 에어스트립라인은 접지면으로부터 소정의 간격을 두고 위치하게 되며, 에어스트립라인을 지지하기 위하여 폴리카보네이트(polycarbonate)나 테프론 등의 합성수지로 이루어지는 지지체를 접지면과 에어스트립라인 사이에 설치하거나 테프론에 부착된 심선을 사용한다.
종래 에어스트립라인에서 심선 지지체는 기둥형상이나 고리형상으로 형성하여 부분적으로 에어스트립라인을 지지하고 상하접지판을 견고하게 고정하기 위한 별도의 구조물을 사용해야 하므로 두께가 얇고 경량화 하기 어려운 점이 많다.
본 발명은 평면배열안테나에서 사용하는 선배열안테나와 같이 두께의 제한을 받아 그 형태가 납작하면서 긴 구조물이며 무게가 가볍고 큰 휨강도를 요구하는 안테나 전력분배기 및 마이크로파 부품을 제작할 때 유용한 방법으로 하니콤 에어스트립라인의 개념을 제시하고 제작방법에 대해 발명한 것인다.
종래와 같이 통상의 유전체로 만든 기둥형상이나 고리형상의 지지체로 에어 스트립라인 심선을 고정하면, 심선이 차지한 부분은 지지체의 재질이 갖는 높은 유전율에 기인한 국부적 전송손실이 증가하며, 전기적 특성이 저하하고 구조적으로 약하다는 문제가 있다.
따라서 종래의 지지방법에서는 최소한의 지지체를 사용하는 것이 바람직하며, 이 경우에는 에어스트립라인의 심선과 상하접지판의 지지구조가 불안정하게 이루어질 우려가 크며, 부분적으로 지지강도가 약하여 에어스트립라인의 심선의 위치가 불완전하고 상하접지판의 간격이 변형되거나 휘어질 가능성이 크다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에어스트립라인을 지지하는 지지부재를 하니콤형상 또는 폼형상의 다공성 재질로 형성하고 에어스트립라인이 위치하는 이외의 공간에 하니콤형상의 형상유지부재를 사용하는 것에 의하여 에어스트립라인의 지지강도가 크게 향상되고 전체적으로 휨강도가 큰 안정적인 하니콤 에어스트립라인의 지지구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 제안하는 하니콤 에어스트립라인의 지지구조는 소정의 간격을 두고 위치하는 한쌍의 상접지판 및 하접지판과, 상기 상접지판과 하접지판의 사이에 설치되는 에어스트립라인과, 상기 상접지판 및 하접지판과 상기 에어스트립라인의 사이에 설치되고 폼형상의 다공성 재질로 형성되는 지지부재와, 상기 상접지판과 하접지판 사이의 에어스트립라인이 위치하지 않는 공간에 설치되고 하니콤형상으로 형성되며 에어스트립라인의 전체 형상이 변형되거나 이동 또는 흔들리는 것을 방지하기 위한 형상유지부재를 포함하여 이루어진다.
상기 지지부재는 원기둥이나 삼각기둥, 사각기둥, 육각기둥 등 다각기둥의 블럭형상으로 형성한다.
상기 형상유지부재는 하니콤형상을 이루는 벽체의 두께가 대략 수∼수백㎛ 정도 범위를 유지하도록 이루어진다.
상기 형상유지부재는 합성수지나 종이 등을 이용하여 형성한다.
다음으로 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조의 일실시예는 도 1∼도 3에 나타낸 바와 같이, 소정의 간격을 두고 위치하는 한쌍의 상접지판(20) 및 하접지판(10)과, 상기 상접지판(20)과 하접지판(10)의 사이에 설치되는 에어스트립라인(30)과, 상기 상접지판(20) 및 하접지판(10)과 상기 에어스트립라인(30)의 사이에 설치되고 폼형상의 다공성 재질로 형성되는 지지부재(40)와, 상기 상접지판(20)과 하접지판(10) 사이의 에어스트립라인(30)이 위치하지 않는 공간에 설치되고 하니콤형상으로 형성되는 형상유지부재(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 에어스트립라인(30)은 평판 형상의 구조로 형성하는 것도 가능하고, 높이가 변화하는 다양한 곡면 형상이나 경사면 형상이 포함되는 구조로 형성하는 것도 가능하다.
상기 지지부재(40)는 원기둥이나 삼각기둥, 사각기둥, 육각기둥 등 다각기둥의 블럭형상으로 형성한다.
상기 지지부재(40)는 우레탄폼, 스티롤폼 등의 발포합성수지 등을 이용하여 형성한다.
상기에서 지지부재(40)를 상기 에어스트립라인(30)의 형상에 대응하는 형상으로 형성하여 설치하는 것도 가능하다.
상기와 같이 지지부재(40)를 형성하여 에어스트립라인(30)을 지지하면, 지지부재(40)가 다수의 기공을 갖는 다공성 재질로 이루어져 내부의 많은 부분에 에어(air)가 채워져 있으므로 높은 유전율을 갖는 지지부재(40)에 의한 전송손실이나 전기적 특성의 변화를 최소화하는 것이 가능하다.
상기 지지부재(40)는 상접지판(20) 또는 하접지판(10)에 에어스트립라인(30)이 설치되는 위치를 따라 접착제 등을 사용하여 접착 고정한다.
즉 상기 하접지판(10)에 아래쪽의 지지부재(40)를 고정한 상태에서 에어스트립라인(30)을 설치하고, 위쪽의 지지부재(40)가 고정된 상접지판(20)을 하접지판(10)에 일체로 조립하는 것에 의하여 상접지판(20)과 하접지판(10) 사이에 에어스트립라인(30)이 상하의 지지부재(40)에 의하여 지지되도록 구성한다.
상기 지지부재(40)는 에어스트립라인(30)을 중심으로 상하에 대칭되는 위치에 동일한 면적으로 접하도록 설치하는 것이 에어스트립라인(30)의 변형을 방지할 수 있으므로 바람직하다.
상기 형상유지부재(50)는 하니콤형상을 이루는 벽체(52)의 두께가 대략 수∼수백㎛ 정도 범위를 유지하도록 이루어진다.
상기 형상유지부재(50)는 합성수지나 종이 등을 이용하여 형성한다.
상기 형상유지부재(50)에 있어서 벽체(52)의 구조는 도 3에 나타낸 바와 같 이, 일반적인 벌집의 형상과 같이 대략 육각형의 구조를 이루도록 형성하는 것도 가능하고, 팔각형, 오각형, 사각형, 삼각형 등의 다양한 구조를 이루도록 형성하는 것도 가능하다.
또 상기 형상유지부재(50)의 벽체(52) 구조는 별형상, 꽃형상, 파형상 등의 다양한 구조를 적용하여 형성하는 것도 가능하고, 상기한 다양한 형상을 조합한 구조로 형성하는 것도 가능하며, 일정한 패턴이 아닌 부정형의 형상으로 형성하는 것도 가능하다.
상기 형상유지부재(50)의 벽체(52) 구조는 육각형(벌집구조)으로 형성하거나 삼각형(트러스구조)으로 형성하는 것이 구조적인 안정성 등의 면에서 보다 유리하다.
그리고 상기 형상유지부재(50)의 벽체(52) 구조는 가능하면 벽체(52)의 수가 작은 구조를 선택(예를 들면 삼각형보다는 육각형을 선택)하여 형성하는 것이 에어스트립라인(30)의 전송손실을 최소화할 수 있으므로 바람직하다.
상기 형상유지부재(50)의 벽체(52) 구조는 전체적으로 동일 또는 유사한 형상을 갖도록 형성한다.
상기 형상유지부재(50)는 내부 및/또는 일부에 상기 에어스트립라인(30)이 설치되기 위한 설치공간(51)을 형성한다.
상기 설치공간(51)은 형상유지부재(50)를 상기 상접지판(20) 및 하접지판(10)의 형상에 대응하는 형상으로 형성한 다음, 에어스트립라인(30)이 설치되는 위치를 잘라내는 것에 의하여 형성하는 것이 가능하다.
상기 형상유지부재(50)는 상기 상접지판(20) 또는 하접지판(10)에 접착제 등을 사용하여 접착 고정한다.
즉 상기 하접지판(10)에 형상유지부재(50)를 접착제 등을 사용하여 고정한 다음, 상기 설치공간(51)을 형성하고, 상기 설치공간(51)에 아래쪽 지지부재(40)를 삽입하여 하접지판(10)에 접착제 등을 사용하여 고정한 뒤 상기 에어스트립라인(30)을 설치하고, 에어스트립라인(30) 위쪽에 지지부재(40)가 접착제 등에 의하여 고정된 상접지판(20)을 하접지판(10)과 일체로 조립하는 것에 의하여 에어스트립라인(30)을 상접지판(20)과 하접지판(10) 사이에 안정적으로 지지시킨다.
상기와 같이 형상유지부재(50)를 설치하게 되면, 지지부재(40)에 의하여 지지되는 에어스트립라인(30)의 형상이 변형되거나 이동하는 것을 방지하는 것이 가능하다.
상기에서 상접지판(20) 및 하접지판(10)에는 에어스트립라인(30)이 설치될 위치를 따라 서로 대응되는 부위에 지지부재(40)를 설치하기 위한 위치표시를 행하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조의 다른 실시예는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 에어스트립라인(30)과 하접지판(10) 사이에 지지부재(40) 대신에 하니콤형상의 지지부재(60)를 설치한다.
상기 지지부재(60)는 에어스트립라인(30)의 형상에 대응하는 형상으로 형성하고, 에어스트립라인(30)의 전체 면적(또는 대부분의 면적)에 대하여 지지가 이루어지도록 구성한다.
상기 지지부재(60)는 상기 형상유지부재(50)와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 지지부재(60)는 상기 형상유지부재(50)의 대략 1/2 정도의 높이(상기 지지부재(40)의 높이에 대응하는 높이)로 형성한다.
상기와 같이 지지부재(60)를 형성하여 에어스트립라인(30)을 지지하면, 지지부재(60)가 얇은 벽체를 갖는 하니콤형상으로 이루어져 내부의 많은 부분에 에어(air)가 채워져 있으므로, 높은 유전율을 갖는 지지부재(60)에 의한 전송손실이나 전기적 특성의 변화를 최소화하는 것이 가능하다.
그리고 상기와 같이 에어스트립라인(30)을 하니콤형상의 지지부재(60)로 지지하도록 구성하면, 에어스트립라인(30)의 전체 면적에 대하여 지지를 행하는 것이 가능함은 물론, 중량의 증가도 발생하지 않으며 지지강도는 향상된다.
상기에서는 에어스트립라인(30)과 하접지판(10) 사이에만 하니콤형상의 지지부재(60)를 설치하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 에어스트립라인(30)과 상접지판(20) 사이에도 다공질 재질의 지지부재(40) 대신에 하니콤형상의 지지부재(60)를 설치하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조를 적용하면, 에어스트립라인(30)이 형상유지부재(50)에 의하여 전체적으로 고르게 지지되므로 구조적으로 안정적인 지지가 가능하고, 지지부재(40) 및 형상유지부재(50)에 공기가 채워진 상태로 에어스트립라인(30)의 지지가 이루어지므로 유전율의 차이에 의한 전송손실 및 전기적 특성의 변화가 적다.
상기에서는 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조에 의하면, 에어스트립라인의 전체 면적에 대하여 형상유지부재 및/또는 지지부재에 의한 고른 지지가 이루어지므로, 구조적으로 안정된 지지가 이루어진다.
또 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조에 의하면, 두께가 얇은 벽체가 하니콤형상을 이루는 형상유지부재와, 다공성 재질 및/또는 하니콤형상의 지지부재에 의하여 에어스트립라인을 지지하므로, 종래 기둥형상 또는 고리형상의 지지체를 사용하는 것에 비하여 중량이 감소되어 경량화가 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조에 의하면, 형상유지부재가 설치되는 전체 면적에 비하여 벽체가 차지하는 면적의 크기가 매우 작고, 지지부재와 형상유지부재에 에어가 채워진 상태가 유지되므로, 전송선내 파장이 공기중 파장과 거의 같으며, 지지부재 및 형상유지부재에 의한 전송손실 및 전기적 특성의 변화가 최소화된다.
본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조에 의하면, 하니콤형상의 형상유지부재 및 지지부재로 에어스트립라인의 전체 면적에 대하여 지지가 이루어지므로, 무게가 가벼우면서 전체적으로 휨강도가 큰 안정적인 에어스트립라인을 제 공하는 것이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 하니콤 에어스트립라인의 지지구조에 의하면, 하니콤형상의 형상유지부재 및 지지부재로 에어스트립라인의 전체 면적에 대하여 지지가 이루어지므로, 에어스트립라인의 전체 형상이 평판형상에 한정되지 않고 임의의 완만한 곡면이나 경사면 등으로 형성하여 설치하는 것도 가능하다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 소정의 간격을 두고 위치하는 한쌍의 상접지판 및 하접지판과, 상기 상접지판과 하접지판의 사이에 설치되는 에어스트립라인과, 상기 상접지판 및 하접지판과 상기 에어스트립라인의 사이에 설치되고 폼형상의 다공성 재질로 형성되는 다수의 지지부재와, 상기 상접지판과 하접지판 사이의 에어스트립라인이 위치하지 않는 공간에 설치되고 하니콤형상으로 형성되는 형상유지부재를 포함하고,
    상기 지지부재는 블럭형상으로 형성하여 설치하는 하니콤 에어스트립라인의 지지구조.
  3. 소정의 간격을 두고 위치하는 한쌍의 상접지판 및 하접지판과, 상기 상접지판과 하접지판의 사이에 설치되는 에어스트립라인과, 상기 상접지판 및 하접지판과 상기 에어스트립라인의 사이에 설치되고 폼형상의 다공성 재질로 형성되는 다수의 지지부재와, 상기 상접지판과 하접지판 사이의 에어스트립라인이 위치하지 않는 공간에 설치되고 하니콤형상으로 형성되는 형상유지부재를 포함하고,
    상기 상접지판과 에어스트립라인의 사이 또는 상기 하접지판과 에어스트립라인의 사이에 설치되는 지지부재는 하니콤형상으로 형성되며 상기 에어스트립라인의 형상에 대응하는 형상으로 형성되는 하니콤 에어스트립라인의 지지구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 형상유지부재 및 지지부재의 하니콤형상은 팔각형, 육각형, 오각형, 사각형, 삼각형, 별형상, 꽃형상, 파형상 중에서 하나이상을 선택하여 단독으로 또는 조합하여 형성하는 하니콤 에어스트립라인의 지지구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 형상유지부재의 하니콤형상을 이루는 벽체는 두께가 수∼수백㎛ 범위를 유지하는 하니콤 에어스트립라인의 지지구조.
  6. 삭제
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