KR101491725B1 - 이중 대역 피드혼 - Google Patents

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KR101491725B1
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삼성탈레스 주식회사
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Abstract

본 발명은 원편파를 송수신하는 피드혼으로서, 주파수가 다른 두 가지 대역의 주파수 신호를 송수신하는 이중 대역 피드혼에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태는 송신 시에 입력받는 제1대역의 수평 편파 및 수직 편파를 결합하여 원편파를 송신하며, 수신 시에 제1대역의 원편파를 수신하는 제1대역 안테나 혼; 상기 제1대역과 다른 대역의 제2대역의 신호를 송수신하는 제2대역 안테나 혼; 송신 시에 상기 수평 편파 및 수직 편파를 상기 제1대역 안테나 혼에 전달하며, 수신 시에 상기 제1대역 안테나 혼으로부터 제공받는 원편파를 복수의 수신 분배 신호로 분배하는 안테나측 분배 결합기; 송신 시에 송신 신호를 복수의 송신 분배 신호로 분배하여 복수의 도파관에 전달하며, 수신 시에 상기 복수의 도파관으로부터 제공받은 신호를 신호 처리단으로 전달하는 신호 처리측 분배 결합기; 일단이 상기 신호 처리측 분배 결합기에 연결되며, 타단이 상기 안테나측 분배 결합기에 각각 연결되며, 송신 시에 상기 신호 처리측 분배기로부터 입력받는 송신 분배 신호 중 일부를 위상 지연시켜 수평 편파 및 수직 편파를 생성하여 상기 안테나측 분배 결합기에 전달하는 복수의 도파관;을 포함한다.

Description

이중 대역 피드혼{Duplex band feedhorn}
본 발명은 원편파를 송수신하는 피드혼으로서, 주파수가 다른 두 가지 대역의 주파수 신호를 송수신하는 이중 대역 피드혼에 관한 것이다.
위성 안테나(satellite antenna)는 위성 통신, 대용량의 무선 통신 등에 보편적으로 사용되고 있다. 위성 안테나는 반사 망원경의 원리를 이용하여 수신된 신호를 적어도 하나의 초점에 집중시킨다. 위성 안테나의 한 종류로서, 위성 안테나의 초점 위치에 피드혼이 설치된 구조의 리플렉터 위성 안테나가 있을 수 있다.
도 1은 리플렉터 위성 안테나를 도시한 그림이다.
리플렉터 위성 안테나는, 주변의 위성 신호를 수신하는 주반사판(100)과, 주반사판(100)의 지향 방향을 보정하는 부반사판(200)과, 주반사판(100)에 고정되고 주반사판(100)과 부반사판(200) 사이에 위치하는 피드혼(300;feedhorn)을 구비한다.
리플렉터 위성 안테나의 주반사판(100) 및 부반사판(200)으로부터 수신된 신호는 피드혼(300)으로 반사되며, 피드혼(300)은 반사된 신호를 모아서 저잡음 증폭 변환기(410;LNB;Low Noise Block down converter)로 전달한다. 그리고, 저잡음 증폭 변환기(410)는 피드혼(300)으로부터 전달받은 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 변환하여 외부의 RF 모듈로 전달한다. 반대로, 피드혼(300)으로부터 송신된 신호는 주반사판(100) 및 부반사판(200)을 통해 공중으로 방사될 수 있다.
한편, 다중 대역의 신호들을 하나의 피드혼에서 송수신 처리하기 위한 구조가 제시되고 있다. 예를 들어, X-대역(10.525±0.05 GHz), Ka-대역(34.7 GHz±1.3 GHz)의 두 가지 신호를 송수신하는 이중 대역 피드혼이 사용될 수 있다.
이중 대역 피드혼을 통하여 X-대역의 원편파를 송신하고자 하는 경우, 원편파를 구현하는 별도의 원편파기를 구비하여 원편파기에서 X-대역 원편파를 생성하여 도파관 및 이중 대역 피드혼을 통하여 방사한다. 원편파를 구현하는 원편파기의 종류로는 세텀(septum) 편파기, 아이리스(Iris) 편파기, 포스트(Post) 편파기, 그루브(Groove) 편파기, 유전체 편파기, 마이크로스트립 라인 이용한 편파기가 있다. 세텀 편파기의 경우, 구현성이 좋고 광대역 특성을 갖고 있으나 송/수신 포트간 격리도 특성이 좋지 않은 단점이 있으며, 아이리스 편파기나 포스트 편파기의경우 도파관(330) 내의 돌출 형상으로 인해 구현성이 좋지 않으며, 그루브 편파기와 유전체 편파기는 동작 주파수 대역이 매우 좁은 대역(협대역)을 가진다는 단점이 있다. 또한 마이크로 스트립 라인을 이용한 편파기는 협대역 특성을 가지며 고전력(High power)에는 쓸 수 없는 단점이 있다.
따라서 원편파를 생성하는 별도의 원편파기를 구비하지 않고 원편파를 송수신할 수 있는 피드혼 구조가 필요하다.
한국공개특허 10-2010-0073789
본 발명의 기술적 과제는 원편파기를 생성하는 원편파기를 구비하지 않고도 원편파를 송수신할 수 있는 피드혼을 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 원편파를 송수신하는데 있어서 송/수신 포트간 격리도 특성을 향상시키는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 송신 시에 입력받는 제1대역의 수평 편파 및 수직 편파를 결합하여 원편파를 송신하며, 수신 시에 제1대역의 원편파를 수신하는 제1대역 안테나 혼; 상기 제1대역과 다른 대역의 제2대역의 신호를 송수신하는 제2대역 안테나 혼; 송신 시에 상기 수평 편파 및 수직 편파를 상기 제1대역 안테나 혼에 전달하며, 수신 시에 상기 제1대역 안테나 혼으로부터 제공받는 원편파를 복수의 수신 분배 신호로 분배하는 안테나측 분배 결합기; 송신 시에 제1대역 송신 신호를 복수의 송신 분배 신호로 분배하여 복수의 도파관에 전달하며, 수신 시에 상기 복수의 도파관으로부터 제공받은 제1대역 신호를 신호 처리단으로 전달하는 신호 처리측 분배 결합기; 일단이 상기 신호 처리측 분배 결합기에 연결되며, 타단이 상기 안테나측 분배 결합기에 각각 연결되며, 송신 시에 상기 신호 처리측 분배기로부터 입력받는 송신 분배 신호 중 일부를 위상 지연시켜 수평 편파 및 수직 편파를 생성하여 상기 안테나측 분배 결합기에 전달하는 복수의 도파관;을 포함한다.
상기 복수의 도파관은, 상기 송신 분배 신호를 상기 안테나측 분배 결합기에 전달하는 0°위상 지연 도파관; 0°위상 지연 도파관을 통해 상기 안테나측 분배 결합기에 전달되는 신호보다 90°위상 지연시켜 상기 송신 분배 신호를 전달하는 90°위상 지연 도파관;을 포함한다.
상기 90°위상 지연 도파관의 표면에서 길이 방향을 따라 일렬로 배열하여 돌출시킨 복수개의 도전성 볼트를 이용하여 90°위상 지연시킨다.
상기 제1대역 신호의 편파를 90°위상 지연이 될 때까지 상기 복수의 도전성 볼트의 나사 조임에 의하여 돌출된 도전성 볼트의 돌출 길이를 조절한다.
상기 도전성 볼트 사이의 간격은, 상기 90°위상 지연 도파관의 길이 방향의 최외각에 있는 최외각 도전성 볼트와 상기 최외각 도전성 볼트에 인접한 이웃 도전성 볼트 사이의 간격이, 다른 도전성 볼트 사이의 간격보다 더 넓게 형성됨을 특징으로 한다.
상기 도전성 볼트는, 상기 90°위상 지연 도파관의 너비에 따라서 도전성 볼트의 직경이 결정된다.
90°위상 지연 도파관의 너비가 도전성 볼트의 직경보다 20배 이상 크게 한다.
상기 복수의 도파관은, 상기 복수의 도파관 중에서 절반의 도파관은 0°위상 지연 도파관이며, 나머지 절반의 도파관은 90°위상 지연되는 90°위상 지연 도파관이다.
상기 90°위상 지연 도파관은, 상기 0°위상 지연 도파관보다 더 긴 길이를 가지도록 하여 90°위상 지연시킨다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 도전성 볼트를 이용하여 위상 지연시켜 원편파를 구현함으로써, 별도의 원편파기를 필요로 하지 않는다. 따라서 제작 비용을 절감할 수 있다. 또한 원편파를 송수신하는데 있어서 송/수신 포트간 격리도 특성을 보장하여, 무선 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 리플렉터 위성 안테나를 도시한 그림이다.
도 2는 X-대역 및 Ka-대역의 위성신호를 모두 송수신하는 이중 대역 피드혼의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중 대역 피드혼을 정면에서 바라보았을 때 각 도파관에서 처리되는 주파수 대역을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도전성 볼트가 구비된 이중 대역 피드혼을 일측에서 바라본 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도전성 볼트가 구비된 이중 대역 피드혼을 타측에서 바라본 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 길이를 다르게 하여 위상 지연 도파관을 구현한 이중 대역 피드혼의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 X-대역 및 Ka-대역의 위성신호를 모두 송수신하는 이중 대역 피드혼의 구성 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이중 대역 피드혼을 정면에서 바라보았을 때 각 도파관에서 처리되는 주파수 대역을 나타낸 개념도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이중 대역 피드혼을 일측에서 바라본 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이중 대역 피드혼을 타측에서 바라본 사시도이다.
이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 이중 대역 피드혼에 수신되는 신호가 원형 편파의 X-대역 신호(10.525±0.05 GHz) 및 원형 편파의 Ka-대역 신호(34.7 GHz±1.3 GHz)인 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 제1대역으로서 X-대역의 신호가, 제2대역으로서 Ka-대역 신호가 송수신되는 예를 설명한다. 하지만, 제1대역 신호인 X-대역 신호와 제2대역 신호인 Ka-대역 신호의 경우는 단지 일례일 뿐이며, 다양하게 조합될 수 있다.
이중 대역 피드혼은, 제1대역(X-대역) 및 제2대역(Ka-대역)의 전자기파(RF 신호)를 방사하거나, 또는 공중에 방사된 전자기파(RF 신호)를 수신한다. 이중 대역 피드혼은 공간에 직접 전자기파를 방사하거나 공간으로부터 직접 전자기파를 수신하는데 유리하다.
이중대역 피드혼은 위성으로부터의 제1대역인 X-대역 신호를 유도하기 위한 제1대역 안테나 혼(310), 제2대역인 Ka-대역 신호를 유도하기 위한 제2대역 안테나 혼(360), 제1대역 안테나 혼(310)에 유도된 X-대역 신호를 저잡음 증폭 변환기(LNB;Low Noise Block down converter)로 전달하는 도파관(330)(waveguide)을 포함한다.
제1대역 안테나 혼(310) 및 제2대역 안테나 혼(360)은 각각 제1 주파수 대역 신호 및 제2 주파수 대역 신호를 송/수신하기 위해 디자인된다. 예를 들어, 제1대역 안테나 혼(310)은 X-대역(10.525±0.05 GHz) 신호를 송/수신하기 위해 디자인될 수 있으며, 제2대역 안테나 혼(360)은 Ka-대역(34.7 GHz±1.3 GHz)신호를 송수신하기 위해 디자인될 수 있다. 이때, 제1대역 안테나 혼(310)은 제2대역 안테나 혼(360)보다 낮은 주파수 대역의 신호를 위해 디자인되므로, 제1대역 안테나 혼(310)의 직경은 제2대역 안테나 혼(360)의 직경보다 크다.
따라서 이중 대역 피드혼은 일단이 개방된 도파관 구조로 되어 제1대역 신호(X-대역 신호)를 송수신하는 제1대역 안테나 혼(310)과, 제1대역 안테나 혼(310)의 직경보다 작은 핀의 형태로 되어 제1대역 신호와 다른 제2대역 신호(Ka-대역 신호)를 송수신하는 제2대역 안테나 혼(360)으로 이루어진다.
특히, 제1대역 안테나 혼(310)은, 송신 시에 입력받는 수평 편 및 수직 편파를 결합하여 제1대역의 원편파를 송신하며, 수신 시에 제1대역의 원편파를 수신한다. 참고로, 진폭이 서로 같고 위상이 90°다른 수평 편파와 수직 편파를 조합하면 그 합성 전계의 진폭 및 방향은 파동의 진행과 더불어 변화하고, 이것을 임의의 횡단면상에 투사하면 원형이 되므로 원편파라고 한다. 따라서 송신 시에 개방된 뿔 형태의 내부 판을 따라 수직 편파 및 수평 편파가 진행하며 결합되어 원편파로서 방사될 수 있다.
제1대역 안테나 혼(310)은, 일측에 개구부가 형성된 혼(horn) 형상으로 구성된다. 개구된 방향으로 점차 단면이 넓어지도록 구성될 수 있다. 제1대역 안테나 혼(310)은 안테나측 분배 결합기(320)를 통하여 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)과 연결되어 설치되어, 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)에서 전송되는 전자기파를 외부의 소정 방향으로 송출되거나, 외부에서 전송되는 전자기파가 유입되어 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)으로 진입하는 경로 역할을 수행할 수 있다.
한편, Ka-대역 신호를 송수신하는 제2대역 안테나 혼(360)은, 별도의 경로를 통하여 Ka-편파기(370)와 Ka-대역 직교모드 편파 분리기(380;Ka-OMT)와 연결되어, Ka-대역 수신 포트 또는 Ka-대역 송신 포트를 구비하여 Ka-대역 신호를 수신 또는 송신이 이루어질 수 있도록 한다.
안테나측 분배 결합기(320)는, 송신 시에 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)으로부터 전달받는 수평 편파 및 수직 편파를 제1대역 안테나 혼(310)에 전달하며, 수신 시에 제1대역 안테나 혼(310)으로부터 제공받는 원편파를 복수의 수신 분배 신호로 분배하여 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)에 각각 전달한다. 송신 시에 제1,3도파관(330a,330c)은 수평 편파, 제2,4도파관(330b,330d)은 위상 지연되어 수직 편파로서 안테나측 분배 결합기(320)에 제공되며, 안테나측 분배 결합기(320)는 수평 편파 및 수직 편파를 제1대역 안테나 혼(310)에 제공한다.
또한 안테나측 분배 결합기(320)는 수신 시에 제1대역 안테나 혼(310)으로부터 제공받는 신호를 복수의 수신 신호(수신 분배 신호)로 분배하여 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)에 각각 전달한다.
신호 처리측 분배 결합기(340)는, 송신 시에 X-대역 직교모드 편파분리기(350)으로부터 제공받은 동일 위상의 제1대역의 송신 신호를 복수의 송신 분배 신호로 분배하여 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)에 전달하며, 수신 시에 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)으로부터 제공받은 제1대역의 신호를 신호 처리단인 X-대역 직교모드 편파분리기(350)로 전달한다. 즉, 신호 처리측 분배 결합기(340)는, 수신 시에 도파관의 일부인 제1,3도파관(330a,330c)으로부터 위상 지연 없이, 도파관의 일부인 제2,4도파관(330b,330d)으로부터 90°위상 지연된 신호들을 제공받아 신호 처리단인 X-대역 직교모드 편파분리기(350)로 제공한다.
신호 처리단은, 신호 처리측 분배 결합기(340)에 연결된 X-대역 직교 모드 편파 분리기(350;X-OMT)를 포함한다. X-대역의 직교 모드 편파 분리기(350;OMT:orthomode transducer)는 X-대역 송신 포트와 X-대역 수신 포트에 연결되어 있으며, 신호를 송신 신호와 수신 신호로 분리하여 송신 포트와 수신 포트에 각각 전달해주는 역할을 수행한다.
참고로 X-대역 직교 모드 편파 분리기(350)의 수신 포트에 연결되는 저잡음 증폭 변환기(LNB;Low Noise Block down converter)는, 수신된 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 증폭 및 주파수 변환한다. 저잡음 증폭 변환기는, 수신된 고주파 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환함으로써 케이블에서의 손실을 감소시키는 기능을 한다. 이를 위해 저잡음 증폭 변환기는 증폭과 믹싱(mixing)을 수행하며, 타 전원으로부터의 영향을 받지 않아 잡음 (noise)을 부가하지 않는다.
도파관(330)은 일단이 전자기파 송출장치(미도시)와 연결될 수 있고, 타단이 안테나부와 연결된다. 즉, 일단이 신호 처리측 분배 결합기(340)에 연결되며, 타단이 안테나측 분배 결합기(320)에 각각 연결되어, 전자기파가 전송되는 경로를 형성할 수 있다. 이때, 전자기파는 도파관(330)의 내측면을 따라 상기 안테나부(20)로 진행할 수 있다. 따라서 송신 시에 신호 처리측 결합 분배기(340)로부터 입력받는 송신 분배 신호 중 일부를 위상 지연시켜 수직 편파를 생성하여 안테나측 분배 결합기(320)에 전달할 수 있다.
도파관(330)은 1GHz이상의 마이크로파（MICROWAVE)대역의 주파수의 전자기파（이하 '전자파'라한다.) 에너지를 전송하는 전송선로의 일종이며, 철,구리 등의 전기 도체 또는 금속화된 재질로 형성된 관(管)의 내부에 전자기파가 전송되도록 한 것이다. 도파관(330)은 일종의 고역(高域)통과 필터 특성이 있으며 차단 파장보다도 긴 파장의 전자파는 전달되지 않는다．도파관(330)은 속이 빈 금속관이고，관내 전달되는 파장의 기본 모드(MODE)는 도파관(330)의 크기에 의하여 결정되는 일정한 차단 파장을 가진다．도파관(330)은 전자파가 내부의 벽 사이를 반사하면서 전송하므로 손실(감쇄)가 적고．외부로부터 잡음 유입을 차단하는 동시에 전자파의 불필요한 외부 방사를 차단하는 특성에 의하여 고출력의 마이크로파 등을 전송하는 전승선로에 적합하며, 단면은 원형,사각형,타원형 등의 다양한 모양을 한다.
본 발명의 실시예에서 도파관(330)은 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)이 마련되며, 각 도파관(330)의 일단은 신호 처리측 분배 결합기(340)에 연결되며, 각 도파관(330)의 타단은 안테나측 분배 결합기(320)에 연결된다.
복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d) 중에서 일부의 도파관(330)은 신호를 위상 지연없이 전달하는 도파관(330)의 기능을 수행하며, 일부의 도파관(330)은 신호를 90°위상 지연시켜 전달하는 도파관(330)의 기능을 수행함을 특징으로 한다. 따라서, 송신 시에 신호 처리측 분배 결합기(350)로부터 입력받는 송신 분배 신호 중 일부를 90°위상 지연시켜 안테나측 분배 결합기(320)에 전달한다.
이를 위하여 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d)은 신호 처리측 분배 결합기(340)로부터 제공되는 송신 분배 신호를 위상 지연 없이 안테나측 분배 결합기(320)에 전달하는 0°위상 지연 도파관과, 신호 처리측 분배 결합기(340)로부터 제공되는 송신 분배 신호를 90°위상 지연시켜 전달하는 90°위상 지연 도파관을 포함한다. 복수의 도파관(330;330a,330b,330c,330d) 중에서 절반의 도파관(330)은 0°위상 지연 도파관이며, 나머지 절반의 도파관(330)은 90°위상 지연되는 90°위상 지연 도파관(330)으로 구현할 수 있다. 예를 들어, 도파관(330)이 4개의 도파관(330)으로 구현된 경우, 제1도파관(330a) 및 제3도파관(330c)은 신호 처리측 분배 결합기(340)로부터 입력되는 신호에 대하여 제공된 신호 그대로 출력하는 0°위상 지연 도파관에 해당되며, 제2도파관(330b) 및 제4도파관(330d)은 입력되는 신호를 90°위상 지연시켜 출력하는 90°위상 지연 도파관에 해당된다. 제1,3도파관(330a,330c)의 타단과 제2,4도파관(330b,330d)의 타단에서의 동일한 지점에서의 위상 검출 시에, 위상이 90° 차이가 나게 된다(위상 지연된다).
90°위상 지연 도파관인 제2,4도파관(330b,330d)이 신호 처리측 분배 결합기(340)로부터 제공되는 송신 분배 신호를 90°위상 지연시키기 위하여, 제2,4도파관(330b,330d)은 제2,4도파관(330b,330d)의 표면에서 직각된 방향으로 돌출되어 배치된 나사선 조임이 이루어지는 도전성 볼트(331)를 마련한다. 90°위상 지연 도파관인 제2,4도파관(330b,330d)에서 금속 재질의 도전성 볼트(331)가 각각 돌출됨으로써, 90°위상 지연 도파관인 제2,4도파관(330b,330d)을 흐르는 송신 분배 신호의 위상이 지연될 수 있다. 예를 들어, 0°위상 지연 도파관인 제1,3도파관(330a,330c)의 일끝단에 입력되는 송신 분배 신호가 0°위상 지연 도파관을 흘러 제1,3도파관(330a,330c)의 타끝단에 도달하는 시간이 A초라고 할 경우, 90°위상 지연 도파관인 제2,4도파관(330b,330d)의 일끝단에 입력되는 송신 분배 신호는 돌출된 도전성 볼트(331)를 경유하게 되어 위상 지연 안되는 제1,3도파관(330a,330c)의 타끝단에 도달하는 A초 시점의 검출 신호보다 90°위상 지연되어 검출된다.
제1,3도파관(330a,330c)의 타끝단과 제2,4도파관(330b,330d)의 타끝단에서의 위상 검출 시에, 위상이 90°차이가 나도록(위상 지연되도록), 도전성 볼트(331)의 돌출 길이가 결정될 수 있다. 제1대역 신호의 편파를 90°위상 지연이 될 때까지 도전성 볼트(331)의 나사 조임에 의하여 돌출된 도전성 볼트(331)의 돌출 길이를 조절할 수 있다. 도전성 볼트(331)의 돌출 길이에 따라서 위상 지연량이 결정되기 때문이다.
또한 도전성 볼트(331)는 복수개로 마련되어, 90°위상 지연 도파관인 제2,4도파관(330b,330d)의 길이 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 90°위상 지연 도파관의 길이 방향의 최외각에 있는 최외각 도전성 볼트와 최외각 도전성 볼트에 인접한 이웃 도전성 볼트 사이의 간격이, 최외각 도전성 볼트가 아닌 도파관의 중심에 있는 다른 도전성 볼트 사이의 간격보다 더 넓게 형성되도록 할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 90°위상 지연 도파관인 제4도파관(330d)의 표면에서 5개의 도전성 볼트(331;331a,331b,331c,331d,331e)가 길이 방향을 따라 일렬로 배치된 경우, 최외각에 있는 제1도전성 볼트(331a)와 이에 인접한 이웃 도전성 볼트인 제2도전성 볼트(331b)는, 제2도전성 볼트(331c)와 제3도전성 볼트(331d) 사이의 간격 또는 제3도전성 볼트(331c)와 제4도전성 볼트(331d) 보다 더 넓게 형성된다. 마찬가지로 길이 방향을 따라 최외각에 있는 제5도전성 볼트(331e)와 이에 인접한 제4도전성 볼트(331d)는, 제2도전성 볼트(331b)와 제3도전성 볼트(331c) 사이의 간격 또는 제3도전성 볼트(331c)와 제4도전성 볼트(331d) 보다 더 넓게 형성된다
이는 외부로 도파관(330)의 일단이 신호 처리측 분배 결합기(340), 타단이 안테나측 분배 결합기(320)에 연결되기 위하여, 도파관(330)의 양 끝단이 구부러져 있기 때문에 임피던스 매칭을 위하여 튜닝 용도의 넓은 간격을 가지는 도전성 볼트를 가지도록 한 것이다. 참고로, 제2도전성 볼트(331b)와 제3도전성 볼트(331c) 사이의 간격, 제3도전성 볼트(331c)와 제4도전성 볼트(331d) 사이의 간격을 동일한 간격을 가진다.
한편, 90°위상 지연 도파관인 제2,4도파관(330b,330d)의 너비(d)에 따라서 도전성 볼트(331)의 직경이 결정된다. 이는 90°위상 지연 도파관의 길이 방향에 직각된 방향의 너비(d)에 비하여 도전성 볼트(331)의 직경이 작을 경우 신호가 도전성 볼트(331)를 경유하는 신호의 크기를 무시할 수 있어 위상 지연의 효과를 가질 수 없기 때문이다. 90°위상 지연 도파관의 너비(d)가 도전성 볼트(331)의 직경보다 20배 이상 크게 되도록 함이 바람직하다. 실험 결과, 90°위상 지연 도파관의 너비(d)가 도전성 볼트(331)의 직경보다 20배 크지 않을 경우, 도전성 볼트(331)를 경유하는 신호를 무시할 수 있어 위상 지연 효과가 미미하기 때문이다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 미세 조정 나사인 도전성 볼트를 도파관에 돌출시켜 위상을 변경시키는 방식은 전자파의 불연속성에 의하여 PIM(passive inter-modulation)이 발생될 수 있다. 따라서 90°위상 지연을 도전성 볼트 대신에 도파관의 길이를 90°위상 지연되도록 길게 구성한다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 90°위상 지연 도파관인 제2도파관(330b) 및 제4도파관(330d)이, 0°위상 지연 도파관인 제3도파관(330c,또는 제1도파관)보다 더 긴 길이를 가지도록 하여 90°위상 지연시키는 구조를 가질 수 있다. 즉, 제2도파관(330b)의 경로가 제3도파관(330c) 또는 제4도파관(330d)의 경로보다 더 길게 하여 위상 지연이 일어나도록 한다. 이는 제4도파관(330d)도 마찬가지이다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
310:제1대역 안테나 혼 320:안테나측 분배 결합기
330:도파관 340:신호 처리측 분배 결합기
350:X-대역 직교모드 편파 분리기 360:제2대역 안테나 혼

Claims (9)

  1. 송신 시에 입력받는 제1대역의 수평 편파 및 수직 편파를 결합하여 원편파를 송신하며, 수신 시에 제1대역의 원편파를 수신하는 제1대역 안테나 혼;
    상기 제1대역과 다른 대역의 제2대역의 신호를 송수신하는 제2대역 안테나 혼;
    송신 시에 상기 수평 편파 및 수직 편파를 상기 제1대역 안테나 혼에 전달하며, 수신 시에 상기 제1대역 안테나 혼으로부터 제공받는 원편파를 복수의 수신 분배 신호로 분배하는 안테나측 분배 결합기;
    송신 시에 제1대역 신호를 복수의 송신 분배 신호로 분배하여 복수의 도파관에 전달하며, 수신 시에 상기 복수의 도파관으로부터 제공받은 제1대역 신호를 신호 처리단으로 전달하는 신호 처리측 분배 결합기;
    일단이 상기 신호 처리측 분배 결합기에 연결되며, 타단이 상기 안테나측 분배 결합기에 각각 연결되며, 송신 시에 상기 신호 처리측 분배기로부터 입력받는 송신 분배 신호 중 일부를 위상 지연시켜 수평 편파 및 수직 편파를 생성하여 상기 안테나측 분배 결합기에 전달하는 복수의 도파관;
    을 포함하며, 상기 복수의 도파관은,
    상기 송신 분배 신호를 상기 안테나측 분배 결합기에 전달하는 0°위상 지연 도파관;
    0°위상 지연 도파관을 통해 상기 안테나측 분배 결합기에 전달되는 신호보다 90°위상 지연시켜 상기 송신 분배 신호를 전달하는 90°위상 지연 도파관;
    을 포함하는 위상 지연 이용한 이중 대역 피드혼.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 90°위상 지연 도파관은,
    90°위상 지연 도파관의 표면에서 길이 방향을 따라 일렬로 배열하여 돌출시킨 복수개의 도전성 볼트를 이용하여 90°위상 지연시키는 위상 지연 이용한 이중 대역 피드혼.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제1대역 신호의 편파를 90°위상 지연이 될 때까지 상기 복수개의 도전성 볼트의 나사 조임에 의하여 돌출된 도전성 볼트의 돌출 길이를 조절하는 위상 지연 이용한 이중 대역 피드혼.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 도전성 볼트 사이의 간격은,
    상기 90°위상 지연 도파관의 길이 방향의 최외각에 있는 최외각 도전성 볼트와 상기 최외각 도전성 볼트에 인접한 이웃 도전성 볼트 사이의 간격이, 다른 도전성 볼트 사이의 간격보다 더 넓게 형성됨을 특징으로 하는 위상 지연 이용한 이중 대역 피드혼.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 도전성 볼트는,
    상기 90°위상 지연 도파관의 너비에 따라서 도전성 볼트의 직경이 결정되는 위상 지연 이용한 이중 대역 피드혼.
  7. 청구항 6에 있어서,
    90°위상 지연 도파관의 너비가 도전성 볼트의 직경보다 20배 이상 크게 한 위상 지연 이용한 이중 대역 피드혼.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 도파관은,
    상기 복수의 도파관 중에서 절반의 도파관은 0°위상 지연 도파관이며, 나머지 절반의 도파관은 90°위상 지연되는 90°위상 지연 도파관인 위상 지연 이용한 이중 대역 피드혼.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 90°위상 지연 도파관은,
    상기 0°위상 지연 도파관보다 더 긴 길이를 가지도록 하여 90°위상 지연시키는 위상 지연 이용한 이중 대역 피드혼.
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