KR101547982B1 - 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치 - Google Patents

Abstract

이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치가 개시된다. 급전혼; 원통형 구조로 형성되어 제1 단이 상기 급전혼과 고정 결합되는 외부 지지관과 상기 외부 지지관에 삽입되어 내부에 원통형 구조로 구비되며 상기 외부 지지관에 대해 회전 가능하도록 구성되며 회전에 의해 내부에 삽입된 편파기의 편파를 선택하도록 구성되는 내부 회전관을 포함하는 이중 원통형 편파 구조체; 상기 이중 원통형 편파 구조체에 포함되는 외부 지지관의 제2 단에 고정 결합되는 직교모드 변환기를 구성한다. 상술한 본 발명의 목적에 따른 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치에 의하면, 편파기를 감싸는 실린더를 이중 원통형 도파관 구조체로 형성하여 내부 회전관을 회전하면 편파기의 회전 각도를 사용자가 원하는 만큼 설정할 수 있또록 구성됨으로써, 편파 선택 장치 전체를 분리하여 회전 각도를 설정하고 다시 재조립할 필요가 없이 편리하게 편파를 선택하여 설정할 수 있는 효과가 있다.

Description

이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치{APPARATUS OF SELECTING POLARIZATION USING DUAL CYLINDRICAL WAVEGUIDE STRUCTURE}

본 발명은 편파 선택 장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 이중 원통형 도파관 구조를 이용하여 편파 선택을 보다 용이하고 편리하게 하기 위한 편파 선택 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 편파 선택 장치의 분리형 측면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 편파 선택 장치는 급전혼(101), 편파기(102) 및 직교모드 변환기(103)로 구성된다. 여기서, 직교모드 변환기(103)는 송신 포트(103a)와 수신 포트(103b)로 구성되며, 송신 포트(103a)에는 송신 케이블이 연결된다.

종래의 편파 선택 장치에서는 실린더 형태의 편파기(103) 내에 편파를 선택하는 장치가 내장되어 있으며, 안테나의 편파 성분을 변경하기 위해서는 편파기(102)를 회전하거나 또는 직교모드 변환기(103)를 회전하여 편파를 변경하도록 구성된다.

이때, 직교모드 변환기(103)를 결합 상태에서 회전하거나 편파기(102)를 완전히 분리한 후 회전 상태로 다시 재결합하는 방식이 이용되었다.

이러한 종래의 편파 변경 방식은 전체적인 분리를 한 후, 원하는 각도로 회전하여 재조립하므로 시간적으로나 공간적으로 많이 불편하고 제약이 많다는 문제점이 있다.

또한, 분리/조립없이 직교모드 변환기(103)를 회전하여 변경하더라도 송신 포트(103a)에는 고출력 증폭기가 연결되고 수신 포트(103b)에는 저잡음 증폭기 등의 RF 장치가 연결되어 회전되므로 회전 부위의 부하와 마모를 피할 수 없다는 단점이 있다.

이로 인해 보강/지지 구조가 요구되며 이는 전체적인 무게나 부피의 증가를 초래하며 기구적인 성능 열화의 원인이 되기도 한다.

운용 관점에서도 회전시에는 전파의 연속 구간 중에 불연속 구간이 발생되어 전파 손실을 피할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치를 제공하는 데 있다.

상기 본 발명의 목적에 따른 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치는, 급전혼; 원통형 구조로 형성되어 제1 단이 상기 급전혼과 고정 결합되는 외부 지지관과 상기 외부 지지관에 삽입되어 내부에 원통형 구조로 구비되며 상기 외부 지지관에 대해 회전 가능하도록 구성되며 회전에 의해 내부에 삽입된 편파기의 편파를 선택하도록 구성되는 내부 회전관을 포함하는 이중 원통형 편파 구조체; 상기 이중 원통형 편파 구조체에 포함되는 외부 지지관의 제2 단에 고정 결합되는 직교모드 변환기를 포함하도록 구성될 수 있다.

여기에서, 상기 외부 지지관은, 원통형 구조의 측면에 편파를 선택하기 위한 슬롯(slot)이 형성되며, 상기 내부 회전관은, 상기 형성된 슬롯을 따라 움직이며 상기 편파기의 편파를 선택하도록 구성되는 외부 손잡이가 형성되도록 구성될 수 있다.

그리고 상기 내부 회전관은, 상기 형성된 외부 손잡이를 상기 슬롯을 따라 움직이며, 유전체 편파기, 주름형 편파기 또는 릿지형 편파기의 선형 편파, 좌현 편파, 우현 편파 중 어느 하나를 선택하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 목적에 따른 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치에 의하면, 편파기를 감싸는 실린더를 이중 원통형 도파관 구조체로 형성하여 내부 회전관을 회전하면 편파기의 회전 각도를 사용자가 원하는 만큼 설정할 수 있도록 구성됨으로써, 편파 선택 장치 전체를 분리하여 회전 각도를 설정하고 다시 재조립할 필요가 없이 편리하게 편파를 선택하여 설정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 편파 선택 장치의 분리형 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치의 결합형 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 지지관의 측면도 및 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 회전관의 사시도 및 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 회전관의 회전에 따른 편파 모드를 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치에 의한 편파 모드의 위상별 전계 분포도 및 위상별 세기의 그래프이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치의 결합형 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 지지관의 측면도 및 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 회전관의 사시도 및 측면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치(이하, '편파 선택 장치'라 함)는 급전혼(210), 이중 원통형 편파 구조체(220) 및 직교모드 변환기(230)를 포함하도록 구성될 수 있다.

편파 선택 장치는 편파기(300)가 배치되는 실린더를 이중 원통형 편파 구조체(220)로 구성하며, 이중 원통형 편파 구조체(220)는 외부 지지관(221)과 그 내면을 따라 회전 가능하도록 구성되는 내부 회전관(222)이 구비되며 내부 회전관(222)의 내부에는 편파기(300)가 일체로 결합되어 내부 회전관(222)의 회전에 따라 편파기(300)의 회전 각도가 설정되도록 구성된다.

내부 회전관(222)은 내부 회전관(222)의 외부 손잡이(222a)를 외부 지지관(221)의 슬롯(221a)을 따라 움직여 특정 위치에 고정시킴으로써, 선형 편파, 좌현 편파, 우현 편파 등이 설정될 수 있다.

이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.

급전혼(210)은 안테나(미도시)에 신호를 공급하도록 구성된다.

이중 원통형 편파 구조체(220)는 외부 지지관(221) 및 내부 회전관(222)으로 구성될 수 있다.

도 3에서 보듯이 외부 지지관(221)은 원통형 구조로 형성되어 제1 단이 급전혼(210)과 고정 결합되도록 구성될 수 있다.

또한, 외부 지지관(221)에는 원통형 구조의 측면에 편파를 선택하기 위한 슬롯(slot)(221a)이 형성되도록 구성될 수 있다.

슬롯(221a)은 좌현 편파, 선형 편파, 우현 편파를 선택할 수 있도록 구성되어 있다.

내부 회전관(222)은 외부 지지관(221)에 삽입되어 내부에 원통형 구조로 구비될 수 있다.

내부 회전관(222)은 외부 지지관(221)의 내면을 따라 회전 가능하도록 구성될 수 있다.

또한, 내부 회전관(222)의 내부에는 편파기(300)가 구비되어 내부 회전관(222)의 회전에 따라 편파기(300)도 회전하여 회전 각도가 특정 편파를 위해 설정될 수 있다.

이때, 내부 회전관(222)에는 외부 지지관(221)의 슬롯(221a)을 따라 움직이며 편파기(330)의 편파를 선택하도록 구성되는 외부 손잡이(222a)가 형성될 수 있다.

이때, 내부 회전관(222)은 외부 손잡이(222a)를 슬롯(221a)을 따라 움직이며, 유전체 편파기, 주름형 편파기 또는 릿지형 편파기의 선형 편파, 좌현 편파, 우현 편파 중 어느 하나를 선택하도록 구성될 수 있다.

직교모드 변환기(230)는 이중 원통형 편파 구조체(220)에 포함되는 외부 지지관(221)의 제2 단에 고정 결합되도록 구성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 회전관의 회전에 따른 편파 모드를 나타내는 개념도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치에 의한 편파 모드의 위상별 전계 분포도 및 위상별 세기의 그래프이다.

이중 원통형 편파 구조체(220)가 도 5와 같이 45도 기울어져 있다면, 입력단에 수직방향으로 입력된 전파의 입력 모드(input mode)는 내부 회전관(222)의 편파기(300)를 거쳐 출력단에서 입력 모드의 ±45도로 기울어진 방향의 V모드와 H모드로 나뉘어진다.

이때, 입력 전파와 출력 전파의 크기와 위상차는 도 6의 (b)와 같이 입력 모드(Input mode) 대비 H 모드, V 모드의 크기는 반으로 줄고 H 모드는 내부 구조물에 의해 위상이 90도 느려진다.

따라서 출력단에서 형성되는 전계의 분포를 위상별로 살펴보면 위상이 0도 일 때는 H 모드의 크기 0이며 V 모드의 크기가 0.707이므로 V모드 방향으로 전계가 형성된다.

반면, 위상이 90도 일 때는 V 모드의 크기 0이며 H 모드의 크기가 0.707이므로 H모드 방향으로 전계가 형성된다. 이와 같은 방식으로 각 위상별 전계의 모양을 살펴보면 전계의 모양은 위상에 따라 도 6의 (b)와 같은 분포도를 가지며 이를 위상에 흐름에 따라 보면 전파가 시계 방향으로 도는 우현 편파가 생성된다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 급전혼;
   원통형 구조로 형성되어 제1 단이 상기 급전혼과 고정 결합되는 외부 지지관과 상기 외부 지지관에 삽입되어 내부에 원통형 구조로 구비되며 상기 외부 지지관에 대해 회전 가능하도록 구성되며 회전에 의해 내부에 삽입된 편파기의 편파를 선택하도록 구성되는 내부 회전관을 포함하는 이중 원통형 편파 구조체;
   상기 이중 원통형 편파 구조체에 포함되는 외부 지지관의 제2 단에 고정 결합되는 직교모드 변환기를 포함하고,
   상기 외부 지지관은,
   원통형 구조의 측면에 편파를 선택하기 위한 슬롯(slot)이 형성되며,
   상기 내부 회전관은,
   상기 형성된 슬롯을 따라 움직이며 상기 편파기의 편파를 선택하도록 구성되는 외부 손잡이가 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 내부 회전관은,
   상기 형성된 외부 손잡이를 상기 슬롯을 따라 움직이며, 유전체 편파기, 주름형 편파기 또는 릿지형 편파기의 선형 편파, 좌현 편파, 우현 편파 중 어느 하나를 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 원통형 도파관 구조의 편파 선택 장치.

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