KR102290441B1 - 전자기 펄스 및 전자파 차폐용 동축 라인 광대역 도파관 필터 - Google Patents

전자기 펄스 및 전자파 차폐용 동축 라인 광대역 도파관 필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자기 펄스 및 전자파 차폐용 동축 라인 광대역 도파관 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나와 접속된 동축 케이블 라인 및 기타 동축케이블에 접속한 RF신호 정보통신 장비 및 기기를 동축 케이블 라인으로부터 유입되는 핵 또는 비핵에 의한 전자기 펄스(Electromagnetic Pulse: EMP), 전자방해잡음(Electro magnetic Interference: EMI), 전자파 등을 차단할 수 있도록 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나와 접속된 동축 케이블과 통신장비와 접속된 동축 케이블 사이의 동축 라인 및 기타 통신 장비 사이에 접속된 동축 케이블 사이의 동축 라인을 통해 유입되는 핵전자기펄스(Neclear Electromagnetic Pulse: NEMP)와 비핵전자기펄스(Non-Neclear Electromagnetic Pulse: NNEMP) 및 전자파를 동시에 차폐할 수 있도록 하는 복합 필터를 구비한 전자기 펄스 및 전자파 차폐용 동축 라인 광대역 도파관 필터를 제공하는 것이다.
본 발명은 송신, 수신전용 및 송·수신전용의 모든 동축라인의 사용주파수는 삽입손실을 최소가 되게 하여 통신 기능을 원활히 하고 나머지 유효하지 않은 주파수대역은 삽입손실을 최대가 되게 하여 통신 신호와 고출력 전류 및 유기 전류 에너지를 차단하여 EMP 방호실 및 랙 내부의 보호용 장비에 오작동 및 파손 영향이 없도록 장비를 보호하도록 하는 것으로, EMP 방호 시험규격(기준)을 준수하고, 시험규격의 삽입손실 테스트, PCI 테스트, SE 테스트를 모두 만족하는 동축 라인 복합필터를 제공함을 특징으로 한다.

Description

전자기 펄스 및 전자파 차폐용 동축 라인 광대역 도파관 필터{Coaxial Line Wideband Waveguide Filters for Electromagnetic Pulse and Electromagnetic Shielding}
본 발명은 전자기 펄스 및 전자파 차폐용 동축 라인 광대역 도파관 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나와 접속된 동축 케이블 라인 및 기타 동축케이블에 접속한 RF신호 정보통신 장비 및 기기를 동축 케이블 라인으로부터 유입되는 핵 또는 비핵에 의한 전자기 펄스(Electromagnetic Pulse: EMP), 전자방해잡음(Electro magnetic Interference: EMI), 전자파 등을 차단할 수 있도록 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나와 접속된 동축 케이블과 통신장비와 접속된 동축 케이블 사이의 동축 라인 및 기타 통신 장비 사이에 접속된 동축 케이블 사이의 동축 라인을 통해 유입되는 핵전자기펄스(Neclear Electromagnetic Pulse: NEMP)와 비핵전자기펄스(Non-Neclear Electromagnetic Pulse: NNEMP) 및 전자파를 동시에 차폐할 수 있도록 하는 복합 필터를 구비한 전자기 펄스 및 전자파 차폐용 동축 라인 광대역 도파관 필터를 제공하는 것이다.
일반적으로, EMP란 고고도(지표로부터 수십 km부터 수백 km까지)에서 핵무기에 의한 폭발 시 생성되는 전자기파 펄스이다.
상기 전자기파 펄스는 효과적으로 대기 속을 전파해서 전자기파에 노출된 전기/전자 장비에 높은 전류와 전압을 유발하므로 회로구성 소자들에 피해를 주거나 오동작을 일으키게 되고, 전기/전자 등 통신장비들이 전자기파에 노출된 상태에서 견디고 장비가 정상동작을 할 수 있게 하는 고고도 전자기파 펄스 보호가 절대적으로 필요하게될 뿐 아니라 비핵 폭탄에 의한 전자방해잡음이나 전자파를 차단하는 기술이 요구되고 있는 실정이다.
이를 위한 선행기술을 살펴보면, 대부분 전기, 전자 등 통신장비가 설치되는 차폐실 구조를 변경하여 전자파 및 전자기파를 차폐하는 기술 들이 대한민국 등록특허 제10-1602040호와 같이 소개되고 있거나, 대한민국 등록특허 제10-1168974호와 같이 핵폭발시 발생되는 1000~8000 A(암페어)의 고고도 전자기파 펄스를 HEMP 방어용 쉘터에 인입되기 전에 필터링시켜 낮은레벨의 전압으로 경감시키는 고고도 전자기파 펄스필터가 소개되고 있다.
상기 선행기술에 있어 전자의 경우에는 차페실의 문틀에 설치되어 전자파 및 전자기파를 차폐하는 기술이고, 후자의 경우에는 전기, 전자 등 통신장비에 전원을 공급하는 파워 서플라이(Power Supply) 라인에 설치되는 필터에 관한 기술로서 지표로부터 수십 km부터 수백 km까지)에서 핵무기에 의한 폭발 시 생성되는 전자기파 펄스는 위성통신을 위한 전기, 전자 등 통신장비에 부설된 위성 안테나와 접속된 동축 케이블을 통하여 통신장비 및 기타 동축 케이블에 접속한 RF 신호 정보통신 장비 및 기기에 유입되게 되므로 차폐실의 문틀 구조 변경이나 전원 공급 라인에 전자기파 펄스필터를 부설하더라도 위성 안테나로 부터 유입되는 전자기 펄스 또는 비핵 폭탄에 의한 전자방해잡음이나 전자파에 의한 통신장비의 파손 및 오동작을 방지할 수 없다.
따라서, 핵 폭탄이나 비핵 폭탄의 공격으로 전자기파 신호나 전자방해잡음(예 : 주파수 범위 DC~18GHz)이 발생하여 이 영향으로 전자 통신장비의 파손 등 고장이나 오작동을 유발하는 것을 방지하기 위한 동축 라인에서의 필터의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 핵용 고출력 전자기파(예 : 주파수 범위 DC~1GHz) 방어용 필터와 비 핵용 전자파(예 : 주파수 범위 1GHz~18GHz 및 18GHz 이상) 방어를 위한 필터를 복합적으로 구성한 복합 필터를 구비하여 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나 동축 케이블 라인 및 기타 정보통신 장비 및 기기가 동축 케이블에 접속한 RF 신호 정보통신 라인으로부터 유입되는 고출력 전자기파나 전자파 노이즈 등을 동시에 차폐시켜 통신장비의 파손이나 오동작 유발을 방지함과 동시에 통신장비에 유입된 유해 고출력 전자기파 및 전자파 등의 유해 주파수를 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나 동축 케이블 라인 및 기타 동축 케이블 RF 신호 정보통신 라인을 통하여 외부로 방사되는 것을 방지하게 하여 공용 통신 네트웍을 이루는 단일 또는 복수의 통신장비 및 기타 동축 케이블에 접속한 RF 신호 정보통신 장비 및 기기를 전자기파나 전자파 노이즈로 부터 적극 보호하도록 함을 기술적 과제로 삼는다.
본 발명은 동축케이블에 접속한 RF 신호 정보통신 장비 또는 기기 및 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나와 접속된 전단 동축 케이블과 통신장비에 접속된 후단 동축케이블 사이에 설치되는 것으로, RF 신호 및 DC 전원을 합성 및 분리하기 위한 바이어스 티(Bias-tee)부와; 상기 바이어스 티부와 접속하여 특정 주파수 대역의 신호만 통과시키고, 원하지 않는 대역의 주파수를 차단하는 기능을 가지는 밴드 패스 필터부(Cavity filter)와; 상기 밴드 패스 필터부와 접속하여 RF 신호 중 저역 주파수 대역은 통과 시키고, 고역 주파수 대역은 저지하는 기능을 수행하는 저역 통과 여파기(Low pass filter : Lumpde 소자 또는 Strip line으로 구현)및 서지 보호부(Surge protection);를 포함한 복합 필터를 금속제로 형성된 도파관 내부에 실장시켜 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 핵 및 비핵 폭탄에 의한 고출력 전자기파 및 전자파 노이즈 방어를 위한 복합 필터가 내장된 도파관의 일측 바이어스 티부의 접속부에 전단 동축 케이블을 접속하여 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나의 도파관과 접속하게 하고, 서지 보호부의 접속부에 통신장비와 접속된 후단 동축 케이블을 접속하여 핵 폭탄에 의한 전자기파 및 비핵 폭탄에 의한 전자파를 하나의 복합 필터에 의하여 동시에 차폐하게 함으로써 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나로 부터 송, 수신되어 방사되는 전자기파 및 전자파 노이즈를 동축 케이블 라인에서 차폐시킬 수 있어 보다 효율적인 전자기파 및 전자파 노이즈 차폐 기능을 향상시킬 수 있고, 동축 케이블을 통하여 유입되거나 방사되는 특정 주파수 대역의 RF 신호를 통신장비에 유효하게 유입시켜 통신장비의 기능을 원활히 수행 하게하고, 유해 주파수 및 고출력 전자기파로부터 차폐부 내부 장비의 파손이나 오동작을 방지하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 금속제의 도파관 내부에 복합 필터를 유기적으로 결합하여 제공함으로써 모듈화된 심플한 복합 필터를 제공하게 되고, 이로 인하여 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나와 통신장비와의 접속 작업을 신속하고도 정확하게 접속할 수 있어 설치작업 비용의 절감은 물론 복수의 필터를 각각 별도로 접속하여 여러개의 부품으로 분리하지 않고 하나의 모듈화된 복합필터로 제공될 수 있어 광대역 도파관 필터의 생산성을 향상시켜 제조원가를 절감하는 유효한 효과를 가진다.
특히, 본 발명은 통신장비에 유효한 특정주파수 대역의 RF 신호 특성을 향상시켜 삽입손실을 대폭줄임과 동시에 스커트(Skirt) 특성을 크게 향상시켜 감쇠 기능을 증진케 하는 도파관 형태의 필터(cavity filter)로 제공함으로써 PCI(Pulse Current Injection), SE(Shielding Effectiveness), 삽입손실(insertion loss)시험을 만족시킬 수 있고, 복합 필터에 서지 보호부(방전 갭 : discharge gap, GDT : Gas Discharge Tubes )도 추가하여 2차 보호 장치를 추가되게 함으로써 통신장비를 더욱 안전하게 보호할 수 있는 복합 필터의 신뢰성을 크게 향상시키는 효과를 가진다.
본 발명에 의한 광대역 도파관 필터는 미 육군 EMP 방호시설 규격(MIL-STD-188-125-1, MIL-STD-188-125-2)의 시험규격(기준)을 준수하고, 2018년 8월3일 고시된 국립전파연구원고시 제2018-14호 '고출력·누설 전자파 안전성 평가기준 및 방법' 등에 관한 고시에 의한 시험규격을 통하여 테스트한 결과 시험규격의 삽입손실 테스트, PCI 테스트, SE 테스트를 모두 만족할 수 있는 광대역 도파관 필터를 얻을 수 있다.
구체적으로는 도 5와 같이 본 발명에 따른 광대역 도파관 필터를 적용하여 삽입손실이 얻어진 삽입손실 테스트에 의한 그래프를 통하여 알 수 있고, 도 6과 같이 미 육군 EMP 방호시설규격의 SE 시험을 만족하여 차폐벽이 있을 때 사용 주파수 대역의 방호성능이 우수한 SE 테스트에 의한 그래프를 통하여 알 수 있으며, 도 7에 나타낸 본 발명의 광대역 도파관 필터에 펄스전류를 주입하여 얻어진 PCI 테스트에 의한 그래프에서와 같이 주입전류별 잔류 전류의 에너지 양과 체류시간이 조건에 만족하여 사용 주파수 대역에서도 펄스전류가 통과되지 않게 되어 신뢰성이 크게 증진된다.
따라서, 본 발명은 송신, 수신전용 및 송·수신전용의 모든 동축라인의 사용주파수는 삽입손실을 최소가 되게 하여 통신 기능을 원활히 하고, 나머지 유효하지 않은 주파수 대역은 삽입손실을 최대가 되게 하여 통신 신호와 고출력 전류 및 유기 전류 에너지를 차단하여 EMP 방호실 및 EMP 랙 내부의 보호용 장비에 오작동 및 파손 영향이 없도록 장비를 보호하게 되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 도파관 필터의 외관 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광대역 도파관 필터의 복합 필터를 보인 회로 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광대역 도파관 필터의 설치상태 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 광대역 도파관 필터의 복합 필터에 의한 주파수 대역 및 종전 주파수 대역을 비교 설명하기 위한 파형 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 광대역 도파관 필터를 적용하여 삽입손실이 얻어진 삽입손실 테스트에 의한 그래프이다.
도 6은 차폐벽이 있을 때 본 발명의 광대역 도파관 필터를 적용하여 얻어진 SE 테스트에 의한 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 광대역 도파관 필터에 펄스전류를 주입하여 얻어진 PCI 테스트에 의한 그래프이다.
본 발명은 송신, 수신전용 및 송·수신전용의 모든 동축라인의 사용주파수는 삽입손실을 최소가 되게 하여 통신 기능을 원활히 하고 나머지 유효하지 않은 주파수 대역은 삽입손실을 최대가 되게 하여 통신 신호와 고출력 전류 및 유기 전류 에너지를 차단하여 EMP 방호실 및 랙 내부의 보호용 장비에 오작동 및 파손 영향이 없도록 장비를 보호하도록 하는 동축 라인 복합필터로서, EMP 방호 시험규격(기준)을 준수하고, 시험규격의 삽입손실 테스트, PCI 테스트, SE 테스트를 모두 만족하는 동축 라인 복합필터를 제공하고자 하는 것으로, 본 발명을 예시한 도 1 ~ 도 3을 통하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 동축케이블에 접속한 RF 신호 정보통신 장비 및 기기 또는 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나와(10)와 접속된 전단 동축 케이블(20)과 통신장비(30)에 접속된 후단 동축 케이블(40)사이에 설치되는 광대역 도파관 필터(50)로서, 상기 광대역 도파관 필터(50)는 RF 신호 및 DC 전원을 합성 및 분리하기 위한 바이어스 티부(51)와; 상기 바이어스 티부(51)와 접속하여 특정 주파수 대역의 신호만 통과시키고, 원하지 않는 대역의 주파수를 차단하는 기능을 가지는 밴드 패스 필터부(52)와; 상기 밴드 패스 필터부(52)와 접속하여 RF 신호 중 저역 주파수 대역은 통과 시키고, 고역 주파수 대역은 저지하는 기능을 수행하는 저역 통과 여파기(53) 및 전자기 펄스를 바이패스 시켜 통신장비(30)를 보호하게 하는 서지 보호부(54);를 포함한 복합 필터를 금속제로 형성된 도파관(50A) 내부에 실장시켜 구성하여 제공하는 것이다.
상기에서, 광대역 도파관 필터(50)로 이루어진 복합 필터가 내장된 도파관(50A)의 일측 바이어스 티부(51)의 입, 출력 접속부(51-1)에 전단 동축 케이블(20)의 일단을 접속하여 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나(10)의 증폭기 및 감쇄기(10-1)와 접속하게 하고, 서지 보호부(54)의 입, 출력 접속부(54-1)에 통신장비(30)와 접속된 후단 동축 케이블(40)을 접속하여 핵폭탄에 의한 전자기파 및 비핵 폭탄에 의한 전자파를 하나의 복합 필터에 의하여 동시에 차폐하게 할 수 있다.
그리고, 상기 본 발명의 예시된 통신장비(30) 및 광대역 도파관 필터(50)는 차폐실(100) 내부에 설치되게 하되, 도 1 및 도 3과 같이 광대역 도파관 필터(50)로 이루어진 복합 필터가 내장된 도파관(50A)은 일측의 나사 돌출부(50A-1)를 차폐실(100) 일측의 차폐 벽면(100-1)에 뚫은 구멍으로 인출하되, 잠금 와셔와 너트(50A-2)로 체결하고, 차폐 벽면(100-1) 외측과 잠금 와셔와 너트(50A-2) 사이 및 차폐 벽면(100-1) 내측과 도파관(50A) 일측 사이에 차폐 가스켓(50A-3)을 설치하여 결합 제공할 수 있고, 상기 차폐실(100) 내부에 설치되는 통신장비(30)에는 통신장비 전원 공급용 파워 서플라이(30-1)가 별도로 설치되고, 경우에 따라 통신장비 전원공급용 파워 서플라이(송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나(10)와 결합 된 증폭기 및 감쇄기 포함)를 차폐실 내부 또는 차폐 랙 내부에 설치할 수 있다.
상기 바이어스 티부(51)는 전원 공급용 파워 서플라이(60)와 접속되는 DC 전원 단자(51-2)의 + 단자에 연결된 코일(L1)의 입, 출력 접속부(51-1)에 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나(10)와 결합 된 증폭기 및 감쇄기(10-1)를 연결하게 하고, 상기 코일(L1)에 직렬로 DC 전원 차단 및 RF 신호 패스용 콘덴서(C2)를 연결하여 구성되며, 도면 중 C1은 전해 콘덴서이다.
이와같은 구성의 바이어스 티부(51)는 파워 서플라이(60)에 의한 DC 전압이 송신전용, 수신전용, 송, 수신 전용 안테나(10)의 증폭기 및 감쇄기(10-1)를 통하여 공급되어 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나(10)가 전파를 수신하거나 방사하는 송, 수신 기능을 수행함과 동시에 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나(10)로 부터 수신되는 RF 신호는 DC 전원 차단 및 RF 신호 패스용 콘덴서(C2)를 통하여 후단의 밴드 패스 필터부(52)로 유입되거나 밴드 패스 필터부(52)를 통한 RF 신호는 DC 전원 차단 및 RF 신호 패스용 콘덴서(C2)를 통하여 안테나(10)로 방사되게 되고, 이로 인하여 전기 에너지는 본 발명의 광대역 도파관 필터(50)로 유입되지 않아 통신장비(30)가 원하는 유효한 특정 RF 신호 주파수 대역을 통과하게 되는 것이다.
그리고, 밴드 패스 필터부(52)는 복수의 차수를 갖는 밴드 패스 필터로서, 바람직하게는 5차수 ~ 9차수를 갖는 밴드 패스 필터이면 바람직하고, 도 2에 제시한 바와 같이 본 발명의 밴드 패스 필터부(52)는 콘덴서(C10)와 코일(L11)이 만나는 제1 차수점과, 코일(L12)과 콘덴서(C13)이 만나는 제3 차수점과, 코일(L15)과 콘덴서(C16)가 만나는 제5 차수점, 코일(L18)과 콘덴서(C19)가 만나는 제7 차수점 및 코일(L21)과 콘덴서(C22)가 만나는 제9 차수점을 가지도록 하여 좀 더 뛰어난 감쇄특성을 갖는 주파수 대역을 얻을 수 있게 된다.
즉, 본 발명에 의한 밴드 패스 필터부(52)가 9차수의 필터 회로를 제공할 경우 도 4의 a)와 같이 삽입손실이 없는 뛰어난 감쇄특성을 갖는 특정 주파수 대역의 RF 신호를 얻게 되나, 밴드 패스 필터부(52)를 5차수 이하로 구성할 경우에는 도 4의 b)와 같이 통과대역 인근 특성이 안 좋은 특성의 주파수가 유입되므로 삽입손실이 증진되어 감쇄효과가 저하되게 되고, 밴드 패스 필터부(52)를 9차수 이상으로 구성할 경우에는 도 4의 c)와 같이 원하는 특정 주파수 대역은 만족하나 높은 주파수(5GHz~18GHz) 특성이 저하되어 높은 주파수 대역에서 통과대역 주파수 의 감쇠특성이 나빠지게 된다.
따라서, 본 발명의 밴드 패스 필터부(52)는 교류신호(RF signal)가 입력되면 특정 주파수 대역의 신호만 통과시키고 원하지 않는 대역의 주파수를 차단하는 역할을 하게 되므로 전자기파 및 전자파를 동시에 차폐할 수 있음과 동시에 높은 에너지의 DC 전류가 입력 되더라도 통과를 저지하는 역할도 함께 수행할 수 있어 안정적인 필터 기능을 수행할 수 있게된다.
그리고, 본 발명의 밴드 패스 필터부(52)와 접속하여 RF 신호 중 저역 주파수 대역은 통과 시키고, 고역 주파수 대역은 저지하는 기능을 수행하는 저역 통과 여파기(53)는 코일(L30 ~ L33)과 콘덴서(C30 ~ C32)의 직병렬 필터 회로로서, 전단은 밴드 패스 필터부(52)의 후단의 코일(L22)와 접속되고, 후단은 서지 보호부(54)를 구성하는 방전 갭(G1)과 접속되게 구성하고, 밴드 패스 필터부(52)를 통한 RF 신호가 저역 통과 여파기(53)로 유입되면 낮은 성분의 주파수는 통과 시키고, 원하는 특정 주파수 이상의 신호는 저지시켜 샤프한 특정 주파수 대역이 원활하게 통과됨으로써 뛰어난 감쇄특성을 갖는 사용 주파수 대역을 얻을 수 있다.
특히, 상기 밴드 패스 필터부(52)의 특성이 자기주파수의 채배 주파수에서 하모닉 성분이 발생하기 때문에 높은 주파수(5~18GHz)에서는 감쇄효과가 저하될 수 있어, 이를 보완하기 위하여 본 발명은 저역 통과 여파기(53)를 밴드 패스 필터부(52)와 복합적으로 연결 구성하여 높은 주파수에서도 좋은 감쇄특성을 구현할 수 있게 하는 것이다.
상기의 본 발명에 의한 동축 라인 광대역 도파관 필터(50)를 2018년 8월3일 고시된 국립전파연구원고시 제2018-14호 '고출력·누설 전자파 안전성 평가기준 및 방법' 등에 관한 고시에 의한 시험규격의 삽입손실 테스트, PCI 테스트, SE 테스트를 통해 시험한 결과 도 5에서와 같은 본 발명에 따른 광대역 도파관 필터를 적용하여 삽입손실이 얻어진 삽입손실 테스트 그래프와 도 6에 나타낸 차폐벽이 있을 때 본 발명의 광대역 도파관 필터를 적용하여 얻어진 SE 테스트에 의한 그래프 및 도 7에 나타낸 본 발명에 따른 광대역 도파관 필터에 펄스전류를 주입하여 얻어진 PCI 테스트에 의한 그래프를 얻을 수 있어 본 발명은 미 육군 EMP 방호시설 규격(MIL-STD-188-125-1, MIL-STD-188-125-2)의 시험규격(기준)을 준수하고, 시험규격의 삽입손실 테스트, PCI 테스트, SE 테스트를 모두 만족하는 전자기파 및 전자파를 동시에 차폐하는 동축 라인 복합필터를 제공할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나
20 : 전단 동축 케이블
30 : 통신장비 40 : 후단 동축케이블
50 : 광대역 도파관 필터 51 : 바이어스 티부
52 : 밴드 패스 필터부 53 : 저역 통과 여파기
54 : 서지 보호부 50A : 도파관

Claims (6)

  1. 동축케이블에 접속한 RF 신호 정보통신 장비 및 기기 또는 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 위성 안테나(10)와 접속된 전단 동축 케이블(20)과 통신장비(30)에 접속된 후단 동축 케이블(40)사이에 설치되는 광대역 도파관 필터(50)로서, 상기 광대역 도파관 필터(50)는 RF 신호 및 DC 전원을 합성 및 분리하기 위한 바이어스 티부(51)와; 상기 바이어스 티부(51)와 접속하여 특정 주파수 대역의 신호만 통과시키고, 원하지 않는 대역의 주파수를 차단하는 기능을 가지는 밴드 패스 필터부(52)와; 상기 밴드 패스 필터부(52)와 접속하여 RF 신호 중 저역 주파수 대역은 통과 시키고, 고역 주파수 대역은 저지하는 기능을 수행하는 저역 통과 여파기(53) 및 전자기 펄스를 바이패스 시켜 통신장비(30)를 보호하게 하는 서지 보호부(54);를 포함한 복합 필터를 금속제로 형성된 도파관(50A) 내부에 실장하여 모듈화 시켜 구성되는 도파관 필터에 있어서, 상기 바이어스 티부(51)는 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나(10) 전원 공급용 파워 서플라이(60)와 접속되는 DC 전원 단자(51-2)의 + 단자에 연결된 코일(L1)의 접속부(51-1)에 위성 안테나(10)와 결합된 증폭기 및 감쇄기(10-1)를 연결하게 하고, 상기 코일(L1)에 직렬로 DC 전원 차단 및 RF 신호 패스용 콘덴서(C2)를 연결하여 구성하고, 밴드 패스 필터부(52)는 콘덴서(C10)와 코일(L11)이 만나는 제1 차수점과, 코일(L12)과 콘덴서(C13)이 만나는 제3 차수점과, 코일(L15)과 콘덴서(C16)가 만나는 제5 차수점, 코일(L18)과 콘덴서(C19)가 만나는 제7 차수점 및 코일(L21)과 콘덴서(C22)가 만나는 제9 차수점을 가지도록 구성하며, 밴드 패스 필터부(52)와 접속하여 RF 신호 중 저역 주파수 대역은 통과 시키고, 고역 주파수 대역은 저지하는 기능을 수행하는 저역 통과 여파기(53)는 코일(L30 ~ L33)과 콘덴서(C30 ~ C32)의 직병렬 필터 회로로서, 전단은 밴드 패스 필터부(52)의 후단의 코일(L22)와 접속되고, 후단은 서지 보호부(54)를 구성하는 방전 갭(G1)과 접속되게 구성함을 특징으로 하는 전자기 펄스 및 전자파 차폐용 동축 라인 광대역 도파관 필터.
  2. 제1항에 있어서, 광대역 도파관 필터(50)로 이루어진 복합 필터가 내장된 도파관(50A)의 일측 바이어스 티부(51)의 입, 출력 접속부(51-1)에 전단 동축 케이블(20)의 일단을 접속하여 송신전용, 수신전용, 송·수신 전용 안테나(10)의 증폭기 및 감쇄기(10-1)와 접속하게 하고, 서지 보호부(54)의 입, 출력 접속부(54-1)에 통신장비(30)와 접속된 후단 동축 케이블(40)을 접속하여 핵 및 비핵 폭탄에 의한 고출력 전자기파, 전자방해잡음, 전자파를 하나의 복합 필터에 의하여 동시에 차폐하도록 구성함을 특징으로 하는 전자기 펄스 및 전자파 차폐용 동축 라인 광대역 도파관 필터.

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