KR100852377B1 - 소형 ｎｒｄ 가이드벤드 - Google Patents

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KR100852377B1
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가부시키가이샤 인텔리전트 코스모스 겡큐키코
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Abstract

간단한 구성으로 기생모드인 LSE 모드를 효과적으로 억제할 수 있고, 소형 경량화를 촉진하는 것. 또한 평행도체판 사이에 끼워지고 그 간격을 1/2 파장 미만으로 하는 유전체 선로 (1) 에 의해 전자파를 전파시키는 NRD 가이드의 그 유전체 선로 (1) 근방에 금속체 (3) 를 배치하여 LSE 모드를 억제한다. 이 금속체 (3) 는 임의형상이며, 원반, 타원반, 각기둥형이어도 된다. 또 금속체 (3) 를 유전체 선로 (1) 를 따라 동일한 거리 (D) 를 유지시키고, 이 거리 (d) 를 변화시킴으로써 위상상수차를 제어할 수 있다.
유전체 선로, 도체

Description

소형 ＮＲＤ 가이드벤드{NRD GUIDE MODE SUPPRESSOR}
기술분야
본 발명은 초고속·대용량 무선통신을 실현하는 요소기술인 NRD 가이드 (비방사성 유전체 선로: Nonradiative Dielectric Wave Guide) 내의 기생모드인 LSE 모드의 전자계를 억제하여 전송할 수 있는 NRD 가이드벤드에 관한 것으로, 특히 밀리파대의 NRD 가이드벤드에 관한 것이다.
배경기술
최근 초고속·대용량 무선통신의 실현이 크게 요망되고 있으며, 이 실현에는 전파법에서의 면허가 불필요한 밀리파대가 유용하다. 특히 59∼66㎓ 대를 커버하는 광대역 회로소자의 개발이 중요하다. 이것에 의해 초고속 무선 LAN, 홈 링크, CATV 무선 전송, 차간 (車間) 통신시스템 등을 예를 들어 400Mbps 를 초과하는 전송속도로 실현할 수 있다.
이러한 밀리파, 마이크로파의 전송회로로서 종래부터 NRD 가이드가 이용되고 있다. 이 NRD 가이드는 도 17(a) 에 나타내는 바와 같이, 평행한 한 쌍의 도체판 (102a, 102b) 사이에, 예를 들어 비유전율εr = 2.04 인 테플론 (R) 등의 유전체 선로 (101) 가 형성된다. 이 도체판 (102a, 102b) 의 폭, 즉 유전체 선로 (101) 의 높이는 이 유전체 선로 (101) 에 전파되는 전자파 주파수의 1/2 파장 미만으로 하고, 유전체 선로 (101) 의 폭을 1/2 파장 정도로 한다. 예를 들어 동 작주파수가 60㎓ 인 경우, 유전체 선로 (101) 의 높이를 2.25㎜ 로 하고, 유전체 선로 (101) 의 폭을 2.5㎜ 로 하고 있다. 그 결과, 유전체 선로 (101) 에는 동작주파수의 전자파를 전파시킬 수 있지만, 유전체 선로 (101) 외이며 유전체 선로 (101) 의 폭방향으로는 동작주파수의 전자파를 전파시킬 수 없어, 말하자면 동작주파수의 전자파가 유전체 선로 (101) 내에 갇혀 전파되게 된다.
이 유전체 선로 (101) 내에 전파되는 동작주파수의 전자파 동작모드 (LSM 모드) 는, 도 17(a) 에 나타내는 바와 같이 단면 내의 전자계가 발생하지만, 유전체 선로 (101) 의 굽힘이나 분기 등에 의해 도 17(b) 에 나타내는 바와 같이 불필요한 기생모드인 LSE 모드가 발생한다.
이 LSE 모드를 억제하기 위하여, 종래에는 도 18 에 나타내는 바와 같이 유전체 선로 (101) 내에 1/4 파장 초크 구조의 모드 서프레서 (103) 를 삽입하고 있었다.
[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2000-341003호
발명의 개시
상기 서술한 종래의 모드 서프레서 (103) 는 유전체 선로 (101) 에 삽입하는 경우, 한번 작성한 유전체 선로 (101) 를 길이방향으로 절개하고, 이 절개한 부분에 모드 서프레서 (103) 를 삽입하여 점착한다고 하는 번잡하고 시간과 노력이 드는 작업이 필요하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 것을 감안하여 이루어진 것으로, 간단한 구성으로 기생모드인 LSE 모드를 효과적으로 억제할 수 있는 소형 NRD 가이드벤드 (NRD 가이드 모드 서프레서) 를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1 에 관한 소형 NRD 가이드벤드는, 평행도체판 사이에 끼워지고 그 간격을 1/2 파장 미만으로 하는 유전체 선로에 의해 전자파를 전파시키는 NRD 가이드의 그 유전체 선로 근방에 도체를 배치한 것을 특징으로 한다.
이 청구항 1 의 발명에 의하면, 평행도체판 사이에 끼워지고 그 간격을 1/2 파장 미만으로 하는 유전체 선로에 의해 전자파를 전파시키는 NRD 가이드의 그 유전체 선로 근방에 도체를 배치한다는 간단한 외부 부착만으로 불필요한 기생모드인 LSE 모드를 효과적으로 억압할 수 있다.
또한, 청구항 2 에 관한 소형 NRD 가이드벤드는, 상기 발명에 있어서, 상기 도체는 상기 NRD 가이드를 포함하는 장치의 하우징인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3 에 관한 소형 NRD 가이드벤드는, 상기 발명에 있어서, 상기 도체는 서로 근접하여 굴곡된 유전체 선로에 의해 형성된 방향성 결합기의 근방에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4 에 관한 소형 NRD 가이드벤드는, 상기 발명에 있어서, 상기 도체는 상기 유전체 선로를 따라 등간격으로 근접하여 형성되고, 상기 유전체 선로 굴곡부의 곡률반경은 임의적이며, 그 유전체 선로에 전파되는 전자파의 진폭은 상기 굴곡부의 각도에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5 에 관한 소형 NRD 가이드벤드는, 상기 발명에 있어서, 상기 유전체 선로와 상기 도체와의 거리를 변화시켜 그 유전체 선로에 전파되는 전자파의 위상상수차를 조정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 6 에 관한 소형 NRD 가이드벤드는, 상기 발명에 있어서, 상기 유전체 선로와 상기 도체와의 거리는 0.5㎜ 근방인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 7 에 관한 소형 NRD 가이드벤드는, 상기 발명에 있어서, 상기 도체는 막대형이고, 그 금속체의 길이를 변화시켜 상기 유전체 선로에 생기는 기생모드의 억압주파수를 변화시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 8 에 관한 소형 NRD 가이드벤드는, 상기 발명에 있어서, 상기 유전체 선로는 약 180도의 굴곡부를 형성하고, 그 굴곡부의 내측에 상기 도체를 형성하여 그 도체의 곡률반경을 변화시켜, 그 유전체 선로에 생기는 기생모드의 억압주파수를 변화시키는 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 평행도체판 사이에 끼워지고 그 간격을 1/2 파장 미만으로 하는 유전체 선로에 의해 전자파를 전파시키는 NRD 가이드의 그 유전체 선로 근방에 도체를 배치한다는 간단한 외부 부착만으로 불필요한 기생모드인 LSE 모드를 효과적으로 억압할 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 도체를 상기 NRD 가이드를 포함하는 장치의 하우징으로 함으로써 하우징 기능과 모드 억압 기능의 쌍방의 작용효과를 얻을 수 있어, 소형 경량화를 촉진시킬 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 도체를 서로 근접하여 굴곡된 유전체 선로에 의해 형성된 방향성 결합기의 근방에 형성함으로써, 굴곡부의 굴곡 반경을 작게 할 수 있고, 결과적으로 소형 경량의 방향성 결합기를 얻을 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 도체가 상기 유전체 선로를 따라 등간격으로 근접하여 형성되고, 상기 유전체 선로 굴곡부의 곡률반경은 임의적이며, 그 유전체 선로에 전파되는 전자파의 진폭은 상기 굴곡부의 각도에 의해 결정되게 하여 LSM 모드를 확실하게 재현할 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 유전체 선로와 상기 도체와의 거리를 변화시켜 그 유전체 선로에 전파되는 전자파의 위상상수차를 조정하도록 하고 있기 때문에, 임의의 굴곡각도를 가진 굴곡부를 얻을 수 있어 유연한 NRD 가이드를 실현할 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 유전체 선로와 상기 도체와의 거리를 0.5㎜ 근방으로 함으로써, 표준 형상의 NRD 가이드의 위상상수차를 0 으로 할 수 있고, 헤드의 출력 포트에서 LSM 모드를 재현할 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 도체는 막대형이고, 그 금속체의 길이를 변화시켜 상기 유전체 선로에 생기는 기생모드의 억압주파수를 변화시키거나 또는 상기 유전체 선로가 약 180도의 굴곡부를 형성하고, 그 굴곡부의 내측에 상기 도체를 형성하여 그 도체의 곡률반경을 변화시켜, 그 유전체 선로에 생기는 기생모드의 억압주파수를 변화시키도록 하고 있기 때문에, 억압 대상의 동작주파수에 대해 효과적으로 억압할 수 있다는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 실시예 1 인 NRD 가이드 모드 서프레서의 개요 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2 는 도 1 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서의 A-A 선 단면도이다.
도 3 은 도 1 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4 는 도 3 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서에 의한 LSM 모드와 LSE 모드의 주파수 의존성을 나타내는 도면이다.
도 5 는 도 3 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서와 금속체를 형성하지 않은 NRD 가이드에 의한 LSM 모드의 주파수 의존성 실험결과를 나타내는 도면이다.
도 6 은 도 3 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서이며, 금속체의 길이를 규정한 NRD 가이드 모드 서프레서의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 7 은 도 6 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서이며, 금속체의 길이를 파라미터로 한 경우 LSE 모드의 주파수 의존성을 나타내는 도면이다.
도 8 은 하우징을 금속체로서 겸용한 NRD 가이드 모드 서프레서의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9 는 본 발명의 실시형태인 3dB 결합기로서의 NRD 가이드 모드 서프레서의 개요 구성을 나타내는 모식도이다.
도 10 은 도 9 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서와 금속체를 형성하지 않은 경우의 전송특성의 주파수 의존성을 나타내는 도면이다.
도 11 은 본 발명의 실시예 3 인 NRD 가이드 모드 서프레서의 동작원리의 설명에 사용하는 도면이다.
도 12 는 위상상수차에 대한 유전체 선로와 금속체의 간격의존성을 나타내는 도면이다.
도 13 은 위상상수차가 영 (0) 이 되는 완전결합각을 실현하는 NRD 가이드 모드 서프레서의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14 는 위상상수차가 영 (0) 이 되는 완전결합각을 실현하는 NRD 가이드 모드 서프레서의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 15 는 본 발명의 실시예 3 인 NRD 가이드 모드 서프레서의 개요구성을 나타내는 모식도이다.
도 16 은 도 15 도에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서에서 유전체 선로와 금속체의 거리를 파라미터로 하였을 때 LSM 모드 및 LSE 모드의 주파수 의존성을 나타내는 도면이다.
도 17 는 LSM 모드와 LSE 모드의 전계 분포를 나타내는 도면이다.
도 18 은 종래의 모드 서프레서를 사용한 NRD 가이드의 개요구성을 나타내는 사시도이다.
(부호의 설명)
1, 11, 21, 22, 31, 61 : 유전체 선로
2a, 2b : 도체판
3, 13, 23, 33, 43, 53, 63 : 금속체
4 : 하우징
P1∼P4 : 포트
발명을 실행하기 위한 최량의 형태
이하에 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관한 NRD 가이드 모드 서프레서의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다.
(실시예)
(실시예 1)
도 1 은 본 발명의 실시예 1 인 NRD 가이드 모드 서프레서의 개요구성을 나타내는 모식도이다. 또한, 도 2 는 도 1 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서의 A-A 선 단면도이다. 도 1 및 도 2 에 있어서, 이 NRD 가이드 모드 서프레서는 평행한 도체판 (2a, 2b) 사이에 끼워진 유전체 선로 (1) 를 구비한다. 유전체 선로 (1) 는 비유전율 εr = 2.04, tanδ= 1.5×10-4 정도의 테플론 (R) 에 의해 실현되고, 높이 a 는 2.25㎜, 폭 b 는 2.5㎜ 이다. 유전체 선로 (1) 에 전파되는 전자파의 동작주파수를 60㎓ 로 하면 그 파장 λ 는 5㎜ 이고, 높이 a 는 λ/2 미만이 되어 유전체 선로 (1) 이외의 도체판 (2a, 2b) 사이에는 동작주파수의 전자파는 전파되지 않는다. 이에 반하여 유전체 선로 (1) 내에는 파장 λ 가 단축되어 동작주파수의 전자파가 전파될 수 있다. 그 결과, 동작주파수대에서 전자파가 유전체 선로 (1) 내에만 전파되는 NRD 가이드를 형성한다.
여기에서 유전체 선로 (1) 는, 곡률반경 R 로 굴곡된 구조로 되어 있고, 이 경우, 상기 서술한 동작모드인 LSM 모드 이외에 기생모드인 LSE 모드의 전자파가 발생한다. 여기에서 유전체 선로 (1) 근방에 도체인 금속체 (3) 를 형성하면 LSE 모드가 억제된다. 이 금속체 (3) 와 유전체 선로 (1) 사이의 거리 d 는 0 이어도 되고, 동작주파수가 60㎓ 대일 때 0.5㎜ 정도이면 LSE 모드의 전자파가 효과적으로 억제된다. 또한, 금속체 (3) 의 형상은 임의적이며, 예를 들어 원반, 타원반, 각기둥형 등 각종 형상으로도 LSE 모드의 억제효과를 얻을 수 있다.
도 3 은 금속체 (3) 를 막대형의 금속체 (13) 로 한 경우의 NRD 가이드 모드 서프레서의 구성을 나타내는 도면이다. 유전체 선로 (1) 에 상당하는 유전체 선로 (11) 는 그 곡률반경 (R) 이 12㎜ 이고, 그 단면형상 및 재질은 도 1 및 도 2 에 나타낸 유전체 선로 (1) 와 같다. 금속체 (13) 는 유전체 선로 (1) 와의 최단 거리를 거리 d 로 하고 있다. 또 금속체 (13) 의 단면형상은 H 형을 이루고, H 형을 이루는 각 변은 λ/4 를 이루고 있다.
도 4 는 도 3 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서의 일단인 포트 P1 에서 LSM 모드의 전자파를 입력한 경우에 타단인 포트 P2 에서 출력되는 LSM 모드와 LSE 모드의 출력 레벨의 주파수 의존성을 나타내는 도면이다. 여기에서, 도 4 에서는 거리 d 가 0.5㎜ 일 때와 거리 d 가 무한대, 즉 금속체 (13) 를 형성하지 않은 경우일 때에 대해 나타내고 있다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 금속체 (13) 를 형성하지 않은 경우에는 특히 낮은 주파수대에서 LSM 모드 출력이 저하되어, LSE 모드의 발생은 -4dB∼-10dB 로 큰 값을 나타내고 있다. 이에 반하여, 금속체 (13) 를 형성한 경우 포트 P1 에서 입력된 LSM 모드의 전자파는 거의 그 레벨을 바꾸지 않고 포트 P1 에서 출력되고 있음과 함께, 발생하는 LSE 모드는 -15dB 이하로 억제되며, 또한 동작주파수가 61㎓ 근방이면 약 -40dB 정도까지 억제되고 있다.
그리고 도 5 는 도 3 에 나타낸 구조에서의 포트 (1) 에서 입력된 LSM 모드 출력에 대한 포트 2 에서 출력된 LSM 모드 출력의 실험결과를 나타내는 도면이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 금속체 (13) 를 형성하지 않는 경우에는 스파이크형 리플을 갖는 주파수 의존성을 나타내지만, 금속체 (13) 를 형성한 경우에는 거의 일정하고 감쇠가 매우 적은 주파수 의존성을 나타내어, 안정적인 출력특성을 얻을 수 있다.
여기에서, 다시 도 3 에 나타낸 NRD 가이드 모드 서프레서의 금속체 (13) 의 길이 ℓ 을 도 6 에 나타내는 바와 같이 변화시키면, 억제되는 LSE 모드의 출력은 도 7 에 나타내는 바와 같은 주파수 의존성을 나타낸다. 즉, 곡률반경 R = 12㎜, 거리 d = 0.5㎜ 그대로 하고, 금속체 (13) 의 길이 ℓ 을 5.00㎜, 7.50㎜, 10.0㎜ 로 차례대로 길게 해 가면 LSE 모드의 극소치는 약 61.8㎓, 약 62.3㎓, 약 63.7㎓ 로 차례대로 시프트되는 경향이 있다. 따라서, 동작주파수에 맞춘 금속체 (13) 의 길이 ℓ 을 LSE 모드의 극소치로 설정함으로써 한층 더 양호하게 LSE 모드를 억제할 수 있다.
또한, 상기 서술한 금속체 (3) 는 임의형상이라도 LSE 모드를 억제하는 효과가 얻어지기 때문에, 예를 들어 도 8 에 나타내는 바와 같이 NRD 가이드의 하우징이며 도체로 형성되는 하우징 (4) 을 금속체 (13) 와 동일하게, 굴곡된 유전체 선로 (1) 에 가까워지게 하여 LSE 모드를 억제할 수도 있다. 이 경우, 하우징 (4) 은 하우징 본래의 기능과 함께 모드 서프레서로서의 금속체 (13) 의 기능을 발휘하게 되어, NRD 가이드의 소형 경량화를 촉진할 수 있다.
(실시예 2)
다음으로 본 발명의 실시예 2 에 대하여 설명한다. 상기 서술한 실시예 1 에서는, NRD 가이드의 유전체 선로 (1) 가 일반적으로 굴곡되어 있는 경우에 LSE 모드를 억제하는 것이었지만, 이 실시예 2 에서는 3dB 결합기로서 기능하는 NRD 가이드에서의 LSE 모드를 억제하는 것이다.
도 9 는 본 발명의 실시예 2 인 3dB 결합기에 적용한 NRD 모드 서프레서의 개요구성을 나타내는 모식도이다. 도 9 에 있어서, 이 3dB 결합기는 굴곡된 반원형의 일단이 서로 근접한 유전체 선로 (21, 22) 가 형성되고, 유전체 선로 (21) 타단의 포트 P1 에서 입력된 동작주파수의 전자파는 서로 근접하는 유전체 선로 (21, 22) 사이에서 3dB 결합하여, 유전체 선로 (22) 타단의 포트 P4 에서 동작주파수의 전자파가 출력된다. 여기에서, 실시예 1 과 마찬가지로 금속체 (13) 에 대응하는 금속체 (23) 가 유전체 선로 (21, 22) 의 쌍방에 근접하도록 배치하면, 실시예 1 과 마찬가지로 유전체 선로 (21, 22) 에 전파되는 LSE 모드가 억제된다.
도 10 은 금속체 (23) 를 배치한 경우와 배치하지 않은 경우의 포트 P1 에서의 반사 (S11) 와 포트 P2 에서의 출력 (S21) 과의 주파수 의존성을 나타내고 있다. 여기에서 금속체 (23) 를 배치하였을 때와 배치하지 않았을 때에는 모두 대략 동일한 주파수 의존성을 나타내고 있지만, 금속체 (23) 를 형성한 경우의 유전체 선로 (21, 22) 의 곡률반경 R 은 12㎜ 인데 반하여, 금속체 (23) 를 형성하지 않은 경우의 유전체 선로의 곡률반경 R 은 22.65㎜ 로 되어 있다. 즉, 동일한 반사 및 출력의 전송특성을 얻는 경우, 금속체 (23) 를 형성함으로써 길이적으로는 반의 크 기, 면적적으로는 1/4 정도의 크기로 할 수 있다.
이와 같이 유전체 선로의 곡률반경 R 을 작게 할 수 있는 것은, 상기 서술한 바와 같이 굴곡에서 많이 발생하는 LSE 모드를 금속체 (23) 의 설치에 의해 억제하고 있기 때문이다. 이로 인해 소형화된 3dB 결합기를 실현할 수 있다. 이 경우, 금속체 (23) 를 실시예 1 과 마찬가지로 하우징의 측벽으로 사용할 때 등에 3dB 결합기의 소형 경량화를 촉진할 수 있다.
(실시예 3)
다음으로 본 발명의 실시예 3 에 대하여 설명한다. 이 실시예 3 에서는, LSE 모드를 억압하면서 입력된 LSM 모드를 완전히 재현할 수 있는 NRD 가이드 모드 서프레서를 실현하고 있다.
먼저 이 실시예 3 의 동작원리에 대하여 설명한다. 도 11 에 나타내는 바와 같은 NRD 가이드의 유전체 선로 (31) 를 감안하여 유전체 선로 (31) 일단의 포트 (P1) 에서 동작주파수의 전자파가 입력되고, 유전체 선로 (31) 내에 전파되어 타단의 포트 (P2) 에서 출력되게 한다. 또 이 유전체 선로 (31) 의 곡률반경은 R 이고, 포트 P1 에서 소정의 유전체 선로 (31) 상의 위치까지의 각도를 θ 로 하고, 포트 P1 에서 소정의 유전체 선로 (31) 상의 위치까지의 거리를 z 라 한다.
포트 P1 에 입력된 전자파는 LSM 모드와 LSE 모드가 혼재한 상태에서 전파되며, 각각의 전자파를 a1(z), a2(z) 라 하면, LSM 모드와 LSE 모드의 각 전자파의 진폭 ｜a1(z)｜, ｜a2(z)｜은 다음 식 (1), (2) 로 나타낼 수 있다.
｜a1(z)｜=√(cos2(Γ·z/2)+(Δβ/r)2
·sin2(Γ·z/2)) ···(1)
｜a2(z)｜=(2·c/Γ)｜sin(Γ·z/2)｜ ···(2)
단,
Γ=√(4c2＋Δβ2) ···(3)
여기에서, z 는 벤드 위의 전파 길이, c 는 모드결합 계수, Δβ는 LSM 모드와 LSE 모드의 위상상수차이다.
한편, 유전체 선로 (31) 가 폭 2.5㎜, 높이 2.25㎜ 인 테플론 (R) 으로 형성되고, 이 유전체 선로 (31) 와 금속체 (33) 간의 거리 d 로 하였을 때의 위상상수차 Δβ 를 계산하면, 도 12 에 나타내는 바와 같다. 도 12 에서는 거리 d 의 증대와 함께 위상상수차 Δβ 가 감소한다. 여기에서 주목해야 할 것은, 거리 d 가 0.5㎜ 일 때 위상상수차 ΔΒ 가 0 이 되는 것이다. 이 때, 상기 서술한 식 (1), (2) 는 다음 식 (4), (5) 에 나타내는 간단한 식이 된다.
｜a1(z)｜=｜cos(c·z)｜ ···(4)
｜a2(z)｜=｜sin(c·z)｜ ···(5)
여기에서, 모드결합 계수 c 는 곡률반경 R 에 반비례하는 것이 이론적으로 알려져 있고, 또한 거리 z 는 곡률반경 R 에 비례하는 점에서, 다음 식 (6), (7) 이 얻어진다.
c = c0/R (c0 : 상수) ···(6)
z= R·θ ···(7)
그래서 이 식 (6), (7) 을 식 (4), (5) 에 대입하면, 다음 식 (8), (9) 가 얻어진다.
｜a1(z)｜=｜cos(c0·θ)｜ ···(8)
｜a2(z)｜=｜sin(c0·θ)｜ ···(9)
동일한 것은 도 12 의 좌측 삽입도에 나타내는 바와 같이 유전체 선로를 2개의 금속체 사이에 끼우는 것도 가능하고, 그 때의 Δβ는 같은 도면에 파선으로 나타내는 바와 같으며, Δβ= O 이 되는 간격은 0.8㎜ 이 된다.
이 식 (8), (9) 에서, LSM 모드와 LSE 모드의 각 진폭은 곡률반경 R 과 전혀 관계가 없다. 즉, 곡률반경 R 은 설계에 전혀 관계가 없으며 임의로 결정할 수 있다. 즉, 어떠한 곡률반경의 유전체 선로라도 LSM 모드는 어떤 일정한 각도, 즉 완전결합각 θo 를 갖게 함으로써 재현할 수 있다.
도 13 및 도 14 는 위상상수차 Δβ = 0 이 되도록 금속체 (43, 53) 를 로드한 NRD 가이드 모드 서프레서의 일례를 나타내고 있고, 도 13 에서의 완전결합각 θo 은 195°, 도 14 에서의 완전결합각 θo 은 205°로 되어 있다. 또, 도 13 에서는 금속체 (43) 를 유전체 선로 (31) 의 외측에 로드하고, 도 14 에서는 금속체 (53) 를 유전체 선로 (31) 의 내측에 로드한 경우를 나타내고 있다. 또, 이 경우 180°보다도 큰 굴곡을 나타내는 결과로 되어 있으나, 도 13 및 도 14 에 나 타낸 NRD 가이드 모드 서프레서를 180°의 굴곡으로 하는 경우에는, 도 12 에 나타낸 관계를 사용하여 거리 d 를 변화시켜 위상상수차 Δβ를 조정하고, 최종적으로 최적화하면 된다. 또한, 동일한 방법으로 임의의 굴곡각을 갖는 유전체 선로에 대해서도 거리 d 를 변화시켜 위상상수차 Δβ를 조정함으로써 최적화할 수 있다.
예를 들어, 도 15 에 나타내는 바와 같은 굴곡각이 180°인 NRD 가이드 모드 서프레서를 실현할 수 있다. 즉, 임의의 곡률반경 R 을 갖고 180°로 굴곡되는 유전체 선로 (61) 의 내측에 반경 r 을 갖는 원반형 금속체 (63) 를 형성하고 그 반경 r 을 변화시킴으로써 금속체 (63) 와 유전체 선로 (61) 사이의 거리 d 를 변화시킬 수 있고, 이로써 위상상수차 Δβ를 조정할 수 있다. 도 15 에서는 거리 d 를 1㎜ 정도로 하여 LSM 모드를 재현할 수 있다. 또한, 금속체 (63) 를 형성하지 않는 경우 LSE 모드가 발생하여 전혀 사용할 수 없다.
그리고 이 경우, 도 16 에 나타내는 바와 같이 반경 r, 즉 거리 d 를 변화시키면 LSE 모드의 극소치의 주파수를 시프트시킬 수 있어, LSE 모드를 효과적으로 억제시킬 수 있는 NRD 가이드 모드 서프레서를 실현할 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시예 1∼3 에서는 모두 금속체 (3, 13, 23, 33, 43, 53, 63) 로서 설명하였지만 이것에 한하지 않고, 도체이면 된다.
산업상이용가능성
본 발명에 의하면, 평행도체판 사이에 끼워지고 그 간격을 1/2 파장 미만으로 하는 유전체 선로에 의해 전자파를 전파시키는 NRD 가이드의 그 유전체 선로 근방에 도체를 배치한다는 간단한 외부 부착만으로 불필요한 기생모드인 LSE 모드를 효과적으로 억압할 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 도체를 상기 NRD 가이드를 포함하는 장치의 하우징으로 함으로써 하우징 기능과 모드 억압 기능의 쌍방의 작용효과를 얻을 수 있어, 소형 경량화를 촉진시킬 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 도체를 서로 근접하여 굴곡된 유전체 선로에 의해 형성된 방향성 결합기의 근방에 형성함으로써, 굴곡부의 굴곡 반경을 작게 할 수 있고, 결과적으로 소형 경량의 방향성 결합기를 얻을 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 도체는 상기 유전체 선로를 따라 등간격으로 근접하여 형성되고, 상기 유전체 선로 굴곡부의 곡률반경은 임의적이며, 그 유전체 선로에 전파되는 전자파의 진폭은 상기 굴곡부의 각도에 의해 결정되게 하여 LSM 모드를 확실하게 재현할 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 유전체 선로와 상기 도체와의 거리를 변화시켜 그 유전체 선로에 전파되는 전자파의 위상상수차를 조정하도록 하고 있기 때문에, 임의의 굴곡각도를 가진 굴곡부를 얻을 수 있어 유연한 NRD 가이드를 실현할 수 있다는 효과가 있다.
또 본 발명에 의하면, 상기 유전체 선로와 상기 도체와의 거리를 0.5㎜ 근방으로 함으로써, 표준 형상의 NRD 가이드의 위상상수차를 0 으로 할 수 있고, 헤드의 출력 포트에서 LSM 모드를 재현할 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 도체는 막대형이고, 그 금속체의 길이를 변화시켜 상기 유전체 선로에 생기는 기생모드의 억압주파수를 변화시키거나 또는 상기 유전체 선로가 약 180도의 굴곡부를 형성하고, 그 굴곡부의 내측에 상기 도체를 형성하여 그 도체의 곡률반경을 변화시켜, 그 유전체 선로에 생기는 기생모드의 억압주파수를 변화시키도록 하고 있기 때문에, 억압 대상의 동작주파수에 대해 효과적으로 억압할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 평행도체판 사이에 끼워지고 그 간격을 1/2 파장 미만으로 하는 유전체 선로에 의해 전자파를 전파시키는 NRD 가이드의 상기 유전체 선로 근방에 도체를 배치하고,
    상기 도체는 서로 근접하여 굴곡된 유전체 선로에 의해 형성된 방향성 결합기의 근방에 형성된 것을 특징으로 하는 소형 NRD 가이드벤드.
  4. 평행도체판 사이에 끼워지고 그 간격을 1/2 파장 미만으로 하는 유전체 선로에 의해 전자파를 전파시키는 NRD 가이드의 상기 유전체 선로 근방에 도체를 배치하고,
    상기 도체는 상기 유전체 선로를 따라 등간격으로 근접하여 형성되고, 상기 유전체 선로 굴곡부의 곡률반경은 임의적이며, 상기 유전체 선로에 전파되는 전자파의 주모드의 진폭은 상기 굴곡부의 각도에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 소형 NRD 가이드벤드.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유전체 선로와 상기 도체와의 거리를 변화시켜 상기 유전체 선로에 전파되는 전자파의 위상상수차를 조정하는 것을 특징으로 하는 소형 NRD 가이드벤드.
  6. 삭제
  7. 평행도체판 사이에 끼워지고 그 간격을 1/2 파장 미만으로 하는 유전체 선로에 의해 전자파를 전파시키는 NRD 가이드의 상기 유전체 선로 근방에 도체를 배치하고,
    상기 도체는 막대형이고, 상기 도체의 길이를 변화시켜 상기 유전체 선로에 생기는 기생모드의 억압주파수를 변화시키는 것을 특징으로 하는 소형 NRD 가이드벤드.
  8. 평행도체판 사이에 끼워지고 그 간격을 1/2 파장 미만으로 하는 유전체 선로에 의해 전자파를 전파시키는 NRD 가이드의 상기 유전체 선로 근방에 도체를 배치하고,
    상기 유전체 선로는 약 180도의 굴곡부를 형성하고, 상기 굴곡부의 내측에 상기 도체를 형성하여 상기 도체의 곡률반경을 변화시켜, 상기 유전체 선로에 생기는 기생모드의 억압주파수를 변화시키는 것을 특징으로 하는 소형 NRD 가이드벤드.
  9. 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 7 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도체는 상기 NRD 가이드를 포함하는 장치의 하우징인 것을 특징으로 하는 소형 NRD 가이드벤드.
  10. 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 7 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 선로와 상기 도체와의 거리는 0.5mm 근방인 것을 특징으로 하는 소형 NRD 가이드벤드.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI420099B (zh) * 2010-08-24 2013-12-21 Nat Univ Tsing Hua 微波繞射系統
US9577306B2 (en) * 2014-10-21 2017-02-21 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided-wave transmission device and methods for use therewith
US9653770B2 (en) * 2014-10-21 2017-05-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided wave coupler, coupling module and methods for use therewith
US11025460B2 (en) 2014-11-20 2021-06-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods and apparatus for accessing interstitial areas of a cable
US9544006B2 (en) * 2014-11-20 2017-01-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission device with mode division multiplexing and methods for use therewith
US10135146B2 (en) * 2016-10-18 2018-11-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for launching guided waves via circuits
US10312567B2 (en) * 2016-10-26 2019-06-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher with planar strip antenna and methods for use therewith
US10978773B2 (en) * 2018-12-03 2021-04-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided wave dielectric coupler having a dielectric cable with an exposed dielectric core position for enabling electromagnetic coupling between the cable and a transmission medium

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11308014A (ja) * 1998-04-24 1999-11-05 Tokimec Inc 方向性回路
JP2000059103A (ja) * 1998-08-04 2000-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｎｒｄガイドによる反射係数位相調整器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2573768B2 (ja) * 1992-01-27 1997-01-22 八木アンテナ株式会社 漏れ波誘電体線路
JPH088621A (ja) * 1994-06-17 1996-01-12 Nissan Motor Co Ltd Ｎｒｄガイド用方向性結合器
JP3125974B2 (ja) * 1994-10-25 2001-01-22 本田技研工業株式会社 Ｎｒｄガイド回路、レーダモジュールおよびレーダ装置
JPH08181510A (ja) * 1994-10-25 1996-07-12 Honda Motor Co Ltd Ｎｒｄガイド回路の組立方法およびｎｒｄガイド回路
JP2998614B2 (ja) * 1995-10-04 2000-01-11 株式会社村田製作所 誘電体線路
JP3303757B2 (ja) 1997-12-25 2002-07-22 株式会社村田製作所 非放射性誘電体線路部品およびその集積回路
US6832081B1 (en) * 1999-10-13 2004-12-14 Kyocera Corporation Nonradiative dielectric waveguide and a millimeter-wave transmitting/receiving apparatus
DE10120248A1 (de) * 2000-04-26 2002-03-28 Kyocera Corp Struktur zur Verbindung eines nicht strahlenden dielektrischen Wellenleiters und eines Metallwellenleiters, Sende-/Empfangsmodul für Millimeterwellen und Sender/Empfänger für Millimeterwellen
EP1305842A1 (en) * 2000-07-13 2003-05-02 NRDTech Co. A non-radiative dielectric waveguide circuit positioned between two metal plates which are multi-layered for different sizes of spacers
JP2002076776A (ja) * 2000-08-31 2002-03-15 Kyocera Corp 高周波ダイオード発振器およびそれを用いたミリ波送受信器
JP3755461B2 (ja) * 2001-12-27 2006-03-15 松下電器産業株式会社 非放射性誘電体線路及びそれを用いたフィルタ、並びにこれらのチューニング方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11308014A (ja) * 1998-04-24 1999-11-05 Tokimec Inc 方向性回路
JP2000059103A (ja) * 1998-08-04 2000-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｎｒｄガイドによる反射係数位相調整器

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