KR102558018B1 - Cavity-backed coupler with connector located in rear side - Google Patents

Cavity-backed coupler with connector located in rear side Download PDF

Info

Publication number
KR102558018B1
KR102558018B1 KR1020160150193A KR20160150193A KR102558018B1 KR 102558018 B1 KR102558018 B1 KR 102558018B1 KR 1020160150193 A KR1020160150193 A KR 1020160150193A KR 20160150193 A KR20160150193 A KR 20160150193A KR 102558018 B1 KR102558018 B1 KR 102558018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cavity
radiating element
coupler
connector
back coupler
Prior art date
Application number
KR1020160150193A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180052968A (en
Inventor
이상화
박영진
Original Assignee
한국전기연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전기연구원 filed Critical 한국전기연구원
Priority to KR1020160150193A priority Critical patent/KR102558018B1/en
Publication of KR20180052968A publication Critical patent/KR20180052968A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102558018B1 publication Critical patent/KR102558018B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/06Waveguide mouths
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/106Microstrip slot antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts

Abstract

본 발명은 광대역 임펄스 전자기 신호를 송수신하는데 사용될 수 있는 캐비티-백 커플러(cavity-backed Coupler)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 컨넥터 등 연결부가 캐비티의 개구에 대향하는 후면에 위치하는 캐비티-백 커플러에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 캐비티의 측면에 위치하는 컨넥터 및 상기 컨넥터에 장착된 케이블 등이 측정 대상물의 구조물들과 간섭을 일으키는 문제를 해결할 수 있으며, 또한 상기 컨넥터에 대한 케이블 탈부착 시의 어려움을 개선할 수 있다는 효과를 가진다.
The present invention relates to a cavity-backed coupler that can be used to transmit and receive broadband impulse electromagnetic signals, and more particularly, to a cavity-backed coupler in which a connection part such as a connector is located on the rear surface opposite to the opening of the cavity. it's about
According to the present invention, it is possible to solve the problem that the connector located on the side of the cavity and the cable mounted on the connector cause interference with the structures of the measurement object, and also to improve the difficulty in attaching and detaching the cable to the connector. has the effect of

Description

후면 연결부를 구비하는 캐비티-백 커플러{CAVITY-BACKED COUPLER WITH CONNECTOR LOCATED IN REAR SIDE}Cavity-back coupler having a rear connection {CAVITY-BACKED COUPLER WITH CONNECTOR LOCATED IN REAR SIDE}

본 발명은 광대역 임펄스 전자기 신호를 송수신하는데 사용될 수 있는 캐비티-백 커플러(cavity-backed Coupler)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 컨넥터 등 연결부가 캐비티의 개구에 대향하는 후면에 위치하는 캐비티-백 커플러에 관한 것이다.The present invention relates to a cavity-backed coupler that can be used to transmit and receive broadband impulse electromagnetic signals, and more particularly, to a cavity-backed coupler in which a connection part such as a connector is located on the rear surface opposite to the opening of the cavity. it's about

최근 광대역 특성을 가지는 임펄스 신호가 다양한 어플리케이션에서 활용되고 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 상기 임펄스 신호는 유방암 진단 장치, 지반 탐사 레이더 (UWB GPR), 위험 물질 비파괴 진단 장치 등 다양한 시스템에 적용되고 있다. Recently, impulse signals having broadband characteristics have been utilized in various applications. As a more specific example, the impulse signal is applied to various systems such as a breast cancer diagnosis device, a ground exploration radar (UWB GPR), and a hazardous material non-destructive diagnosis device.

이외에도, 상기 임펄스 신호는 각종 산업체 및 전력 계통 변전소 등에 설치되는 수전 설비 및 고압 배전반 등 다양한 전력 기기의 노후화, 외부 및 내부 구조의 손상 등 전력 기기의 이상 유무 감지 및 절연체의 열화 정도를 감시하거나 나아가 상기 전력 기기의 수리 시기 등을 예측하는 용도로도 활용되고 있다.In addition, the impulse signal detects the presence or absence of abnormalities in power devices such as aging of various power devices such as power receiving facilities and high-voltage switchboards installed in various industries and power system substations, damage to external and internal structures, and monitors the degree of deterioration of insulators. It is also used to predict the repair time of power equipment.

상기와 같이 임펄스 신호를 사용하는 시스템을 구현하고, 나아가 그 성능을 개선하기 위해서는 상기 임펄스 신호를 왜곡없이 수신 또는 송신할 수 있어야 하며, 나아가 높은 감도로 상기 임펄스 신호를 커플링할 수 있는 광대역 커플러가 구현되어야 한다. In order to implement a system using an impulse signal as described above and further improve its performance, it is necessary to receive or transmit the impulse signal without distortion, and furthermore, a wideband coupler capable of coupling the impulse signal with high sensitivity should be implemented

이에 대하여, 캐비티(cavity) 등의 구조물을 사용하여 외부로부터의 노이즈를 차단하고 방향성을 높여 커플러의 성능을 개선하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 예를 들어, 대한민국 등록특허 제 10-1379201호에서는 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 캐비티(cavity)내에 내장되는 패치 안테나 및 상기 캐비티의 측면에 장착되어 상기 패치 안테나에서 수신한 임펄스 신호를 케이블로 전달하는 컨넥터 등이 구비되는 커플러를 이용하여 전력기기 내부에서 발생한 신호를 감지하는 구성을 개시하고 있다.In contrast, attempts have been made to improve performance of the coupler by blocking noise from the outside and increasing directionality by using a structure such as a cavity. For example, in Korean Patent Registration No. 10-1379201, as shown in FIG. 1, a patch antenna embedded in a cavity and an impulse signal received from the patch antenna mounted on the side of the cavity are transmitted through a cable. Disclosed is a configuration for detecting a signal generated inside a power device using a coupler equipped with a connector for transmission.

그런데, 상기 종래 기술에서와 같이 캐비티 등 구조물의 측면에 컨넥터를 구비하는 경우, 예를 들어 도 2의 (A) 지점에서 상기 커플러를 이용하여 신호를 감지하고자 하는 경우와 같이, 상기 커플러의 측면에 위치하는 컨넥터 또는 상기 컨넥터에 장착된 케이블 등이 주변의 구조물들과 간섭을 일으킬 수 있어, 특정 위치에서의 정확한 측정이 어려워지는 문제가 나타날 수 있다.However, in the case of having a connector on the side of a structure such as a cavity as in the prior art, for example, in the case of trying to detect a signal using the coupler at point (A) in FIG. 2, on the side of the coupler A positioned connector or a cable attached to the connector may cause interference with surrounding structures, making accurate measurement at a specific location difficult.

또한, 상기 패치 안테나의 감도를 높이기 위해서는 상기 패치 안테나를 캐비티의 개구면 방향에 근접하게 배치하여야 하며, 이에 따라 상기 컨넥터의 위치도 상기 개구면에 근접하게 위치하게 되는 바, 이러한 경우 상기 컨넥터에 케이블을 탈부착하는 작업이 어려워지는 문제가 따를 수 있다.In addition, in order to increase the sensitivity of the patch antenna, the patch antenna should be disposed close to the direction of the opening of the cavity, and accordingly, the location of the connector is also located close to the opening. In this case, the connector is connected to the cable It may follow the problem that the work of attaching and detaching is difficult.

나아가, 상기한 문제점들을 개선하기 위하여 캐비티의 측면에 장착되는 컨넥터에 도 3에서 볼 수 있는 바와 같은 직각형(right angle) 컨넥터를 적용하는 방안도 고려될 수 있겠으나, 이 경우에도 여전히 상기 직각형 컨넥터가 캐비티의 측면에 장착되는 것은 동일한 바, 상기 컨넥터 또는 상기 컨넥터에 장착된 케이블 등이 주변의 구조물들과 간섭을 일으킬 가능성이 여전히 존재하고, 또한 상기 직각형 컨넥터가 적용되는 경우 상기 케이블에 소정의 힘이 인가되는 등 여러 요인으로 상기 직각형 컨넥터가 회전하면서 체결이 쉽게 풀릴 수 있고, 이에 따라 측정 결과에 심각한 오차를 유발하는 문제가 따를 수 있다.Furthermore, in order to improve the above problems, a method of applying a right angle connector as shown in FIG. 3 to a connector mounted on the side of the cavity may be considered, but even in this case, the right angle connector is still the same. Since the connector is mounted on the side of the cavity, there is still a possibility that the connector or the cable attached to the connector may cause interference with surrounding structures. As the right-angle connector rotates due to various factors, such as the force of is applied, the fastening may be easily loosened, which may cause a serious error in the measurement result.

이에 따라, 캐비티 등 구조물의 측면에 위치하는 컨넥터 및 상기 컨넥터에 장착된 케이블 등이 주변의 구조물들과 간섭을 일으키는 문제를 해결할 수 있으며, 또한 상기 측면에 위치하는 컨넥터에 대한 케이블 탈부착 시의 어려움을 해소할 수 있는 방안이 요구되고 있으나, 아직 이에 대한 적절한 해법이 제시되지 못하고 있는 상황이다.Accordingly, it is possible to solve the problem that the connector located on the side of the structure, such as the cavity, and the cable mounted on the connector cause interference with surrounding structures, and also to eliminate the difficulty in attaching and detaching the cable to the connector located on the side. There is a demand for a solution to the problem, but an appropriate solution has yet to be presented.

대한민국 등록특허공보 제10-1379201호(2014.03.31.)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1379201 (2014.03.31.)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 캐비티의 측면에 위치하는 컨넥터 및 상기 컨넥터에 장착된 케이블 등이 측정 대상물의 구조물들과 간섭을 일으키는 문제를 해결할 수 있는 커플러를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, to provide a coupler capable of solving the problem that a connector located on the side of a cavity and a cable mounted on the connector cause interference with structures of a measurement object aims to

또한, 본 발명은 상기 캐비티의 측면에 위치하는 컨넥터에 대한 케이블 탈부착 시의 어려움을 개선할 수 있는 커플러를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a coupler capable of improving the difficulty in attaching and detaching a cable to a connector located on the side of the cavity.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 측면에 따른 캐비티-백 커플러는, 전력 기기에서 발생하는 임펄스 신호를 하는 수신하는 캐비티-백 커플러로서, 임펄스 신호를 수신하는 방사소자; 전면에 개구를 구비하며 상기 방사소자를 내장하는 캐비티(cavity); 상기 캐비티에서 상기 개구에 대향하는 후면에 장착되는 컨넥터; 및 상기 방사소자와 상기 컨넥터를 전기적으로 연결하는 급전부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Cavity according to an aspect of the present invention for solving the above problems - back coupler receives the impulse signal generated in the power device - as a back coupler, a radiating element for receiving the impulse signal; A cavity having an opening on the front side and embedding the radiating element therein; a connector mounted on a rear surface of the cavity opposite to the opening; Characterized in that it is configured to include; and a power supply for electrically connecting the radiating element and the connector.

이때, 상기 급전부는 전송선로가 인쇄된 기판을 포함하여 구성되며, 상기 기판은 상기 컨넥터에서 상기 방사소자 방향으로 배치될 수 있다.At this time, the power supply unit includes a substrate on which a transmission line is printed, and the substrate may be disposed in a direction from the connector to the radiating element.

또한, 상기 방사소자는, 상기 개구와 평행한 방향으로 배치될 수 있다.In addition, the radiating element may be disposed in a direction parallel to the opening.

또한, 상기 급전부에는, 임피던스 정합회로가 함께 구비될 수 있다.In addition, an impedance matching circuit may be provided together with the power supply unit.

또한, 상기 급전부에는, 여파기가 함께 구비될 수 있다.In addition, a filter may be provided together with the feeder.

또한, 상기 급전부에는, 증폭기가 함께 구비될 수 있다.In addition, the power supply unit may be provided with an amplifier.

또한, 상기 급전부는, 발룬(balun) 구조를 구비할 수 있다.In addition, the power feeding unit may have a balun structure.

또한, 상기 방사소자는, 상기 방사소자에서 표면 전류 밀도가 가장 높은 지점을 포함하는 제1 영역이 상기 전력 기기에 근접하도록 기울어진 형태로 배치될 수 있다.In addition, the radiating element, the first region including the highest surface current density point in the radiating element may be disposed in an inclined form to close to the power device.

또한, 상기 방사소자는, 상기 전력 기기의 형상에 대응하는 곡면 형상을 가질 수 있다.In addition, the radiating element may have a curved shape corresponding to the shape of the power device.

또한, 상기 전력 기기의 접촉 부위와 동일한 유전율을 가지며, 상기 캐비티의 개구를 몰딩하는 몰딩부를 더 포함할 수 있다.The power device may further include a molding part having the same permittivity as that of the contact area of the power device and molding the opening of the cavity.

또한, 상기 캐비티-백 커플러를 소정의 고정 구조물에 장착시킬 수 있는 고정부를 더 포함할 수 있다.In addition, the cavity-back coupler may further include a fixing unit capable of mounting a predetermined fixing structure.

본 발명에 따르면, 캐비티 등 구조물의 측면에 위치하는 컨넥터 및 상기 컨넥터에 장착된 케이블 등이 주변의 구조물들과 간섭을 일으키는 문제를 해결할 수 있다는 효과를 가진다.According to the present invention, it is possible to solve the problem that a connector positioned on the side of a structure such as a cavity and a cable mounted on the connector cause interference with surrounding structures.

또한, 본 발명에 따르면 상기 캐비티 등 구조물의 측면에 위치하는 컨넥터에 대한 케이블 탈부착 시의 어려움을 개선할 수 있다.In addition, according to the present invention, difficulty in attaching and detaching a cable to a connector located on the side of a structure such as the cavity can be improved.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 전력 기기에서 사용되는 커플러의 구조 및 사용례를 도시하는 설명도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 커플러에서의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 직각형(right angle) 컨넥터의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후면 연결부를 구비하는 캐비티-백 커플러의 사시도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 후면 연결부를 구비하는 캐비티-백 커플러의 투시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기울어진 방사소자를 구비하는 캐비티-백 커플러의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 형상의 방사소자를 구비하는 캐비티-백 커플러의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩부를 구비하는 캐비티-백 커플러의 사시도이다.
The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid understanding of the present invention, provide examples of the present invention and explain the technical idea of the present invention together with the detailed description.
1 is an explanatory diagram showing a structure and usage examples of a coupler used in a power device.
2 is a diagram for explaining problems in a coupler according to the prior art.
3 is an exemplary view of a right angle connector according to the prior art.
4 is a perspective view and a cross-sectional view of a cavity-back coupler having a rear connection part according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a cavity-back coupler having a rear connection according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cavity having an inclined radiating element according to an embodiment of the present invention - a cross-sectional view of the back coupler.
7 is a cavity having a curved radiating element according to an embodiment of the present invention - a cross-sectional view of a back coupler.
8 is a perspective view of a cavity-back coupler having a molding part according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.The present invention can apply various transformations and can have various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be described in detail based on the accompanying drawings.

이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.The following examples are provided to facilitate a comprehensive understanding of the methods, apparatus and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다. In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. Terms used in the detailed description are only for describing the embodiments of the present invention, and should not be limiting. Unless expressly used otherwise, singular forms of expression include plural forms. In this description, expressions such as "comprising" or "comprising" are intended to indicate any characteristic, number, step, operation, element, portion or combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed to exclude the existence or possibility of any other feature, number, step, operation, element, part or combination thereof.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used for the purpose of distinguishing one component from another. used only as

먼저, 도 1에서는 통상적인 전력 기기에서 사용되는 커플러(Coupler)의 구조 및 사용례를 도시하고 있다. 도 1(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 커플러는 전력 기기에 부착되거나 내장되어 상기 전력 기기에서 발생하는 임펄스 신호를 수신하는데 사용된다.First, in FIG. 1, a structure and usage example of a coupler used in a typical power device are shown. As can be seen in FIG. 1(a), the coupler is attached to or built into a power device and is used to receive an impulse signal generated by the power device.

또한, 도 1(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래에는 통상적으로 상기 커플러를 구성함에 있어서는 상기 임펄스 신호를 수신하기 위한 방사소자를 FR-4 등의 기판에 식각 공정 등을 사용하여 형성하고, 상기 방사소자를 캐비티(cavity)의 측면에 장착되는 N-타입 등 고주파 컨넥터에 직접 연결하여 커플러를 구성하였다. In addition, as can be seen in Figure 1 (b), conventionally, in configuring the coupler, a radiating element for receiving the impulse signal is formed on a substrate such as FR-4 using an etching process, A coupler was constructed by directly connecting the radiating element to a high-frequency connector such as an N-type mounted on the side of a cavity.

그러나, 이러한 경우 상기 캐비티의 측면에 위치하는 컨넥터 및 상기 컨넥터에 장착된 케이블 등이 상기 전력 기기 등 측정 대상물의 구조물들과 간섭을 일으키면서 정확한 측정이 어려워지는 문제가 나타날 수 있었고, 또한 상기 캐비티의 측면에 위치하는 컨넥터에 대한 케이블 탈부착이 어려워지는 문제가 따를 수 있었다.However, in this case, a connector located on the side of the cavity and a cable mounted on the connector may cause interference with structures of a measurement object such as the power device, making accurate measurement difficult. The problem of attaching and detaching the cable to the connector located on the side could be difficult.

이에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러에서는 컨넥터를 상기 캐비티의 측면이 아닌 후면에 장착함으로써, 상기 컨넥터 및 상기 컨넥터에 장착된 케이블 등에 의한 상기 전력 기기 등 측정 대상물의 구조물들과 간섭 문제를 해결하고, 또한 상기 캐비티의 측면에 위치하는 컨넥터에 대한 케이블 탈부착을 용이하게 수행할 수 있도록 하게 된다.On the other hand, in the cavity-back coupler according to an embodiment of the present invention, the connector is mounted on the rear side of the cavity, not the side, so that the structure of the measurement object such as the power device and the like by the connector and the cable attached to the connector It solves the interference problem and also makes it possible to easily attach and detach the cable to the connector located on the side of the cavity.

이하에서는, 본 발명에 따른 후면 연결부를 구비하는 캐비티-백 커플러(100)의 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the cavity-back coupler 100 having a rear connection portion according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러(100)의 사시도(도 4(a)) 및 단면도(도 4(b))를 도시하고 있다.First, FIG. 4 shows a perspective view (FIG. 4(a)) and a cross-sectional view (FIG. 4(b)) of the cavity-back coupler 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러(100)는, 전력 기기에서 발생하는 임펄스 신호를 하는 수신하는 캐비티-백 커플러(100)로서, 임펄스 신호를 수신하는 방사소자(110), 전면에 개구를 구비하며 상기 방사소자(110)를 내장하는 캐비티(cavity)(130), 상기 캐비티(130)에서 상기 개구에 대향하는 후면에 장착되는 컨넥터(120) 및 상기 방사소자(110)와 상기 컨넥터(120)를 전기적으로 연결하는 급전부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.As can be seen in FIG. 4, the cavity-back coupler 100 according to an embodiment of the present invention is a cavity-back coupler 100 that receives an impulse signal generated in a power device and receives an impulse signal. A radiating element 110 having an opening on the front surface and a cavity 130 in which the radiating element 110 is embedded, a connector 120 mounted on a rear surface opposite to the opening in the cavity 130, and It may be configured to include a power supply 140 for electrically connecting the radiating element 110 and the connector 120.

아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러(100)를 각 구성 요소 별로 나누어 자세하게 살핀다.Below, the cavity-back coupler 100 according to an embodiment of the present invention is divided into components and examined in detail.

우선, 상기 방사소자(110)에서는 상기 전력 기기에서의 생성되는 임펄스 신호를 수신하게 된다. 이때, 도 4에서는 상기 방사소자(110)로서 사각형 패치를 예시하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 원형, 삼각형, 다이폴, 모노폴 등 다양한 형상의 방사소자(110)가 사용될 수 있고, 나아가 광대역 특성을 가지는 로그-피리어딕(log-periodic), 스파이럴(spiral), 보우타이(bow-tie) 방사소자 등 적용될 어플리케이션 등 사용 환경에 따라 다양한 방사소자(110)가 채택될 수 있다.First, the radiating element 110 receives the impulse signal generated by the power device. At this time, although a rectangular patch is exemplified in FIG. 4 as the radiating element 110, the present invention is not necessarily limited thereto, and in addition, radiating elements 110 of various shapes such as circular, triangular, dipole, monopole may be used, , Furthermore, various radiating elements 110 may be adopted depending on the use environment, such as applications to be applied, such as log-periodic, spiral, and bow-tie radiating elements having broadband characteristics.

이때, 상기 방사소자(110)는 FR-4 등 다양한 재질의 기판에 식각 공정 등을 통하여 인쇄 기판 등의 형태로 제작될 수 있으며, 이외에도 상기 방사소자(110)를 적절하게 구현할 수 있는 다양한 방법으로 제작될 수 있다.At this time, the radiating element 110 may be manufactured in the form of a printed board or the like through an etching process on a substrate of various materials such as FR-4, in addition to various methods that can properly implement the radiating element 110 can be manufactured

또한, 종래에는 상기 방사소자(110)가 도 1(b)에서 볼 수 있는 바와 같이 캐비티(130)의 측면에 위치하는 컨넥터(120)와 동일한 높이에 위치하게 되면서, 상기 방사소자(110)를 상기 전력 기기에 가까이 (즉, 상기 캐비티(130)의 개구에 가까이) 배치하는 것이 용이하지 못하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러(100)에서는 상기 방사소자(110)를 상기 개구에 최대한 가까이 위치시키고, 후면에 장착되는 컨넥터(120)와 상기 방사소자(110)를 별도의 급전부(140)를 이용하여 전기적으로 연결시켜 줌으로써, 전력 기기 등 측정 대상물의 구조물들과 간섭 문제를 해결하면서 케이블 탈부착을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러(100)의 감도도 개선할 수 있게 된다.In addition, conventionally, as the radiating element 110 is located at the same height as the connector 120 located on the side of the cavity 130, as can be seen in Figure 1 (b), the radiating element 110 Although it was not easy to place close to the power device (that is, close to the opening of the cavity 130), the cavity according to an embodiment of the present invention - in the back coupler 100, the radiating element 110 By placing it as close to the opening as possible and electrically connecting the connector 120 mounted on the back and the radiating element 110 using a separate power supply 140, interference problems with structures of the measurement object such as power equipment Not only can the cable be easily attached and detached while solving the problem, but also the sensitivity of the cavity-back coupler 100 can be improved according to an embodiment of the present invention.

이에 따라, 상기 방사소자(110)를 상기 전력 기기 등 측정 대상체와 근접하게 배치하기 위하여, 상기 개구에 근접하면서 상기 방사소자(110)를 상기 개구와 평행한 방향으로 배치함으로써, 상기 전력 기기에서의 임펄스 신호에 대한 수신 감도를 더욱 개선할 수 있다.Accordingly, in order to place the radiating element 110 in close proximity to the measurement object, such as the power device, by disposing the radiating element 110 in a direction parallel to the opening while being close to the opening, in the power device Reception sensitivity to an impulse signal can be further improved.

다음으로, 상기 캐비티(130)는 상기 방사소자(110)와 급전부(140) 등을 내장하며, 전면에 개구를 구비하여 전력 기기 등 측정 대상물에서 생성되는 광대역 펄스 등 신호를 수집하며, 이때 금속 등 전도성 재질로 이루어져 외부에서 인가되는 잡음 신호를 차단하는 등 노이즈를 억제하게 된다.Next, the cavity 130 contains the radiating element 110 and the power supply 140, etc., and has an opening on the front side to collect signals such as broadband pulses generated from measurement objects such as power devices. At this time, the metal It is made of a conductive material such as to suppress noise by blocking noise signals applied from the outside.

도 4에서는 상기 캐비티(130)가 일면이 개방된 육면체의 형상을 가지는 것으로 예시하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 이외에도 다양한 형상으로 구현될 수 있다.In FIG. 4 , the cavity 130 is illustrated as having the shape of a hexahedron with one side open, but the present invention is not necessarily limited thereto and may be implemented in various other shapes.

또한, 상기 컨넥터(120)는 상기 캐비티(130)의 전면에 구비되는 개구에 대향하는 후면에 장착되어, 상기 방사소자(110)가 수신한 임펄스 신호를 외부 장치로 전달하게 된다. 상기 컨넥터(120)로서는 사용 환경에 따라 N-타입 컨넥터 등 다양한 컨넥터(120)가 사용될 수 있으며, 이외에도 사용되는 고주파 신호를 적절하게 전달할 수 있는 컨넥터(120)라면 특별한 제한없이 사용 가능하다.In addition, the connector 120 is mounted on the rear surface opposite to the opening provided on the front surface of the cavity 130, and transmits the impulse signal received by the radiating element 110 to an external device. As the connector 120, various connectors 120 such as an N-type connector may be used depending on the use environment, and any connector 120 capable of properly transmitting a high-frequency signal may be used without particular limitation.

본 발명에서 상기 컨넥터(120)를 상기 캐비티(130)의 측면이 아닌 후면에 창작함으로써, 상기 컨넥터(120) 및 상기 컨넥터(120)에 장착되는 케이블 등에 의한 상기 전력 기기 등 측정 대상물의 구조물들과 간섭 문제를 해결하고, 또한 상기 컨넥터(120)에 대한 케이블 탈부착을 용이하게 수행할 수 있게 된다.In the present invention, by creating the connector 120 on the rear side of the cavity 130 instead of the side, the connector 120 and the structure of the measurement object such as the power device by the cable mounted on the connector 120 It is possible to solve the problem of interference and to easily attach and detach the cable from the connector 120 .

또한, 상기 급전부(140)는 상기 방사소자(110)와 상기 컨넥터(120)를 전기적으로 연결하게 된다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 상기 컨넥터(120)가 상기 캐비티(130)의 측면이 아닌 후면에 장착됨으로써, 상기 방사소자(110)와 상기 컨넥터(120)가 이격되어 배치되는 바, 상기 급전부(140)를 이용하여 상기 방사소자(110)와 상기 컨넥터(120)를 전기적으로 연결해 주게 된다.In addition, the power supply 140 electrically connects the radiating element 110 and the connector 120. As can be seen in FIG. 4, in the present invention, the connector 120 is mounted on the rear surface of the cavity 130 instead of the side surface, so that the radiating element 110 and the connector 120 are spaced apart from each other. , The power supply 140 is used to electrically connect the radiating element 110 and the connector 120.

여기서, 상기 급전부(140)는 전송선로가 인쇄된 기판을 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 상기 기판은, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 컨넥터에서 상기 방사소자 방향으로 배치되게 된다.Here, the power supply unit 140 may include a substrate on which a transmission line is printed, and at this time, the substrate is disposed in the direction of the radiating element from the connector, as can be seen in FIG. 4 .

이때, 도 4에서는 기판에 인쇄된 마이크로스트립 전송선(microstrip line)을 이용하여 상기 급전부(140)를 구성하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 코플래너 전송선(coplanar waveguide, CPW) 등 사용되는 고주파 신호를 적절하게 전달할 수 있는 전송선로라면 특별한 제한없이 사용 가능하다.At this time, in FIG. 4, the power feeding unit 140 is configured using a microstrip line printed on a substrate, but the present invention is not necessarily limited thereto, and in addition, a coplanar waveguide (CPW), etc. Any transmission line capable of properly transmitting the high-frequency signal used may be used without particular limitation.

나아가, 상기 급전부(140)에는 상기 방사소자(110)와 상기 컨넥터(120) 간의 신호의 전달을 위한 전송선로 외에, 추가적인 기능을 구현하는 다양한 구성이 추가될 수 있다.Furthermore, in addition to the transmission line for transmission of signals between the radiating element 110 and the connector 120, various configurations for implementing additional functions may be added to the power supply unit 140.

예를 들어, 도 5의 급전부(140)를 구성하는 기판 중 (A) 영역에 집중소자(lumped element) 또는 스터브(stub) 등을 이용하여, 입출력 임피던스를 정합(impedance matching)하기 위한 임피던스 정합회로를 구비하거나 불필요한 주파수 성분을 필터링하기 위한 여파기(filter)를 구비할 수도 있다.For example, impedance matching for input/output impedance matching using a lumped element or a stub in area (A) of the substrate constituting the power supply unit 140 of FIG. 5 A circuit may be provided or a filter for filtering out unnecessary frequency components may be provided.

또한, 상기 급접부(140)에는 앞서 설명한 임피던스 정합회로나 여파기 등 수동회로 뿐만 아니라, 트랜지스터 등 능동소자를 포함하는 증폭기 등과 같은 능동회로가 구비될 수도 있으며, 이에 따라 수신 신호의 감도를 효과적으로 개선할 수 있게 된다.In addition, the junction part 140 may be provided with an active circuit such as an amplifier including an active element such as a transistor as well as a passive circuit such as an impedance matching circuit or a filter described above, thereby effectively improving the sensitivity of a received signal. be able to

또한, 상기 임피던스 정합회로나 여파기 등의 수동회로 또는 증폭기 등의 능동회로를 상기 캐비티(130)에 내장되는 급전부(140)에 일체화하여 구성함으로써, 외부 잡음에 의한 영향을 차단하여 수신 성능을 더욱 개선할 수 있게 된다.In addition, by integrating the impedance matching circuit, the passive circuit such as a filter, or the active circuit such as an amplifier into the power supply unit 140 built in the cavity 130, the influence of external noise is blocked and reception performance is further improved. be able to improve

나아가, 상기 방사소자(110)가 다이폴, 로그-피리어딕(log-periodic), 스파이럴(spiral), 보우타이(bow-tie) 방사소자 등 밸런스드(balanced) 구조를 가지는 방사소자(110)인 경우, 상기 급전부(140)를 도 5의 마이크로스트립(microstrip) 전송선이 아닌 발룬(Balun, Balanced to Unbalanced transformer) 구조로 구현할 수 있으며, 특히 상기 급전부(140)를 테이퍼드 발룬(Tapered Balun) 구조로 구현함으로써, 본 발명의 방사소자(110) 및 컨넥터(120) 간의 연결 구조를 간결하고 효과적으로 구성할 수 있게 된다.Furthermore, when the radiating element 110 is a radiating element 110 having a balanced structure such as a dipole, log-periodic, spiral, bow-tie radiating element, etc. , The feeder 140 may be implemented as a Balun (Balanced to Unbalanced transformer) structure rather than the microstrip transmission line of FIG. By implementing as, it is possible to concisely and effectively configure the connection structure between the radiating element 110 and the connector 120 of the present invention.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러(100)는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 전파 흡수체(150)를 더 포함할 수도 있다. 도 5에서는 전파 흡수체(150)가 상기 캐비티(130)의 내부 하면에 장착된 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 캐비티(130)의 내부 측면 중 일부 또는 전부에 장착될 수도 있다.In addition, the cavity-back coupler 100 according to an embodiment of the present invention may further include a radio wave absorber 150 as shown in FIG. 5 . 5 illustrates a case in which the radio wave absorber 150 is mounted on the inner lower surface of the cavity 130, but the present invention is not necessarily limited thereto, and is mounted on some or all of the inner side surfaces of the cavity 130. It could be.

이때, 상기 전파 흡수체(150)에 의하여 상기 전력 기기로부터 인가되는 임펄스 신호의 산란을 방지하여 상기 캐비티-백 커플러(100)의 성능을 개선할 수 있는 바, 상기 임펄스 신호의 산란을 효과적으로 억제할 수 있도록 상기 임펄스 신호에 의한 전자기장 분포를 고려하여 상기 방사소자(110)에서 높은 표면전류 밀도를 가지는 영역에 근접한 캐비티(130)의 측면에 상기 전파 흡수체(150)를 추가하거나, 경우에 따라서는 상기 높은 표면전류 밀도를 가지는 영역에 근접한 캐비티(130)의 측면에서 상기 전파 흡수체(150)를 제거할 수도 있다.At this time, the performance of the cavity-back coupler 100 can be improved by preventing the scattering of the impulse signal applied from the power device by the radio wave absorber 150, and thus the scattering of the impulse signal can be effectively suppressed. In consideration of the electromagnetic field distribution by the impulse signal, the radio wave absorber 150 is added to the side of the cavity 130 close to the region having a high surface current density in the radiating element 110, or in some cases the high surface current density The radio wave absorber 150 may be removed from the side of the cavity 130 close to the region having the surface current density.

또한, 상기 전력 기기에서 인가되는 임펄스 신호도 특정 주파수 대역의 신호를 포함하는 광대역 신호인 바, 주파수 대역에 따라 캐비티-백 커플러(100)의 특성이 달라질 수 있으며, 따라서 상기 캐비티-백 커플러(100)의 동작 주파수 대역을 고려하여 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러(100)를 설계하고 그 성능을 최적화하는 것이 바람직하다.In addition, since the impulse signal applied from the power device is also a broadband signal including a signal of a specific frequency band, the characteristics of the cavity-back coupler 100 may vary according to the frequency band, and thus the cavity-back coupler 100 It is desirable to design the cavity-back coupler 100 according to an embodiment of the present invention and optimize its performance in consideration of the operating frequency band of ).

또한, 본 발명의 일 실시예로서 상기 방사소자(110)에서 표면 전류 밀도가 가장 높은 지점을 포함하는 제1 영역이 상기 전력 기기에 근접하도록 기울어진 형태로 상기 방사소자(110)를 배치할 수도 있다.In addition, as an embodiment of the present invention, the radiating element 110 may be disposed in an inclined form so that the first region including a point having the highest surface current density in the radiating element 110 approaches the power device. there is.

이에 대한 구체적인 예로서, 도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 기울어진 전극을 가지는 캐비티-백 커플러(100)의 단면도를 예시하고 있다. 이때, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기울어진 전극을 가지는 캐비티-백 커플러(100)에서 상기 방사소자(110)는 상기 캐비티(130) 내부에서 기울어진(slanted) 형태로 배치될 수 있으며, 이에 따라 캐비티-백 커플러(100)의 특성이 개선될 수 있게 된다.As a specific example of this, FIG. 6 illustrates a cavity-back coupler 100 having an inclined electrode according to an embodiment of the present invention. At this time, as can be seen in Figure 6, the cavity having a slanted electrode according to an embodiment of the present invention - in the back coupler 100, the radiating element 110 is slanted inside the cavity 130 ) shape, and thus the characteristics of the cavity-back coupler 100 can be improved.

보다 구체적으로, 상기 방사소자(110)에서의 표면전류 분포는 균일하지 않으며, 상기 임펄스 신호의 인가에 따라 전자기장 분포가 밀집되면서 표면전류 밀도가 높아지는 영역이 발생하게 된다. 즉, 상기 표면전류 밀도가 높아지는 영역은 상기 임펄스 신호에 의한 전자기장 분포가 밀집되는 영역으로서, 상기 방사소자(110)가 상기 임펄스 신호를 수신하는데 있어 보다 큰 영향을 미치게 된다. 이에 따라, 본 발명자들은 상기 표면전류 밀도가 높은 영역을 상기 임펄스 신호를 발생시키는 전력 기기 방향으로 기울어진(slanted) 형태로 배치되도록 함으로써 캐비티-백 커플러(100)의 성능을 크게 개선할 수 있음을 확인하였다.More specifically, the surface current distribution in the radiating element 110 is not uniform, and as the electromagnetic field distribution is concentrated according to the application of the impulse signal, a region in which the surface current density is increased is generated. That is, the region where the surface current density is high is a region where the electromagnetic field distribution by the impulse signal is concentrated, and the radiating element 110 has a greater effect on receiving the impulse signal. Accordingly, the present inventors have found that the performance of the cavity-back coupler 100 can be greatly improved by disposing the region of high surface current density in a slanted form in the direction of the power device generating the impulse signal. Confirmed.

이어서, 도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 형상 전극을 가지는 캐비티-백 커플러(100)의 단면도를 예시하고 있다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 형상 전극을 가지는 캐비티-백 커플러(100)가 반드시 평면 형상의 전극을 사용하여야 하는 것은 아니며, 특히 상기 방사소자(110)가 상기 캐비티-백 커플러(100)가 접촉하게 되는 전력 기기의 접촉 부위의 형상에 대응하여 곡면 형상을 가지도록 함으로써 상기 캐비티-백 커플러(100)가 상기 전력 기기로부터 인가되는 임펄스 신호를 보다 효율적으로 수신할 수 있게 된다.Subsequently, FIG. 7 illustrates a cavity-back coupler 100 having a curved electrode according to an embodiment of the present invention. As can be seen in Figure 7, the cavity having a curved electrode according to an embodiment of the present invention - back coupler 100 does not necessarily have to use a flat electrode, in particular, the radiating element 110 The cavity-back coupler 100 can receive the impulse signal applied from the power device more efficiently by having a curved shape corresponding to the shape of the contact portion of the power device to which the cavity-back coupler 100 comes into contact. be able to

즉, 상기 방사소자(110)의 형상을 상기 캐비티-백 커플러(100)가 접촉하게 되는 전력 기기의 접촉 부위의 형상에 대응하여 곡면 형상을 가지도록 함으로써, 상기 방사소자(110)와 상기 전력 기기 간에 거리를 밀착시켜 상기 방사소자(110)와 상기 전력 기기 간의 등가 커패시턴스(equivalent capacitance)를 높일 수 있게 되고, 이에 따라 상기 전력 기기로부터 전달되는 임펄스 신호를 보다 효과적으로 커플링함으로써, 본 발명에 따른 캐비티-백 커플러(100)의 수신 감도 등 성능을 높일 수 있게 된다. That is, by making the shape of the radiating element 110 have a curved shape corresponding to the shape of the contact portion of the power device to which the cavity-back coupler 100 comes into contact, the radiating element 110 and the power device It is possible to increase the equivalent capacitance (equivalent capacitance) between the radiating element 110 and the power device by close contact between the distance, and thus by more effectively coupling the impulse signal transmitted from the power device, the cavity according to the present invention - Performance such as reception sensitivity of the back coupler 100 can be improved.

또한, 상기 방사소자(110)가 상기 전력 기기의 접촉 부위의 형상에 대응하는 곡면 형상을 가짐으로써 임펄스 신호에 의한 전자기장 분포가 집중되는 표면 전류 밀집 지역을 포함하는 전극(110)의 전체 영역이 상기 전력 기기로 근접하게 배치됨으로써 보다 효율적으로 상기 전력 기기로부터 인가되는 임펄스 신호를 커플링할 수 있게 된다.In addition, since the radiating element 110 has a curved shape corresponding to the shape of the contact portion of the power device, the entire area of the electrode 110 including the surface current concentration area in which the electromagnetic field distribution by the impulse signal is concentrated is the By being arranged close to the power device, it is possible to more efficiently couple the impulse signal applied from the power device.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러(100)에서는 상기 캐비티(130)의 개구를 몰딩하는 몰딩부(160)를 더 포함할 수 있다. 이에 대하여, 도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰딩부(160)를 구비하는 캐비티-백 커플러(100)의 사시도를 도시하고 있다. In addition, the cavity-back coupler 100 according to an embodiment of the present invention may further include a molding unit 160 for molding the opening of the cavity 130 . In contrast, FIG. 8 shows a perspective view of the cavity-back coupler 100 having the molding part 160 according to an embodiment of the present invention.

이에 따라, 상기 방사소자(110)가 부식되거나 파손되는 등 외부 환경에 의한 손상을 억제할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to suppress damage caused by the external environment, such as the radiating element 110 is corroded or damaged.

나아가, 상기 몰딩부(160)로서 상기 전력 기기의 접촉 부위와 동일한 유전율을 가지는 물질을 사용할 수 있다. 즉, 상기 몰딩부(160)가 상기 전력 기기의 접촉 부위(예를 들어, 도 1의 스페이서(spacer))와 동일한 유전율을 가지도록 함으로써, 유전율의 차이에 의한 신호의 반사(내지는 감쇄)를 억제하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 캐비티-백 커플러(100)의 수신 감도 등 성능을 개선할 수 있게 된다.Furthermore, a material having the same dielectric constant as that of the contact portion of the power device may be used as the molding part 160 . That is, by making the molding part 160 have the same permittivity as the contact part of the power device (for example, the spacer in FIG. 1 ), reflection (or attenuation) of the signal due to the difference in permittivity is suppressed. Thus, performance such as reception sensitivity of the cavity-back coupler 100 according to an embodiment of the present invention can be improved.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비티-백 커플러(100)에서는 상기 캐비티-백 커플러(100)를 소정의 위치에 고정시키기 위한 고정부(170)가 구비될 수 있다. 이에 대하여, 도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부(170)를 구비하는 캐비티-백 커플러(100)의 사진을 예시하고 있다. 상기 고정부(170)는 나사산 등을 구비하여 삼각대나 폴(pole) 등과 같은 고정 구조물에 결합되어 상기 캐비티-백 커플러(100)를 소정의 위치에 고정시키게 된다.In addition, the cavity-back coupler 100 according to an embodiment of the present invention may include a fixing part 170 for fixing the cavity-back coupler 100 to a predetermined position. In contrast, FIG. 9 illustrates a photo of the cavity-back coupler 100 having the fixing part 170 according to an embodiment of the present invention. The fixing part 170 has a screw thread and is coupled to a fixed structure such as a tripod or a pole to fix the cavity-back coupler 100 to a predetermined position.

이에 따라, 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 캐비티-백 커플러(100)를 전력 기기 등 측정 대상물로부터 이격하여 특정한 위치에 고정시켜 원격에서 상기 전력 기기 등 측정 대상물에서 발생하는 임펄스 신호를 수신하도록 함으로써, 상기 전력 기기 등 측정 대상물의 운전 중 고전압 등으로 인한 위험 등으로부터 작업자를 보호함과 동시에, 다수의 커플러가 필요한 측정 대상물을 원격 설치된 하나의 캐비티-백 커플러(100)를 이용하여 신호를 수신하도록 할 수도 있으며, 상시 감시 진단을 위한 커플러 설치가 어려운 경우 또는 커플러의 고장으로 인하여 임시로 커플러의 설치가 필요한 경우 등에 적용함으로써 효과적으로 문제를 해결할 수 있게 된다.Accordingly, as can be seen in FIG. 9 , the cavity-back coupler 100 is fixed at a specific location away from a measurement object such as a power device to remotely receive an impulse signal generated from a measurement object such as a power device. By doing so, the operator is protected from hazards caused by high voltage during the operation of the measurement object, such as the power device, and at the same time, a measurement object requiring multiple couplers is remotely installed to receive a signal using one cavity-back coupler 100. It is also possible to effectively solve the problem by applying it when it is difficult to install a coupler for constant monitoring and diagnosis or when a coupler needs to be installed temporarily due to a coupler failure.

또한, 상기 고정부(170)에 결합되는 고정 구조물에는 상기 컨넥터(120)에 장착되는 케이블을 고정시킬 수 있는 구조가 더 구비될 수 있으며, 나아가 상기 고정 구조물이 상기 케이블을 내장하는 형태로 구성될 수도 있다.In addition, the fixing structure coupled to the fixing part 170 may further include a structure capable of fixing the cable mounted on the connector 120, and furthermore, the fixing structure may be configured to contain the cable. may be

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications are possible to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.

100: 캐비티-백 커플러
110: 방사소자
120 : 컨넥터
130 : 캐비티
140 : 급전부
150 : 전파 흡수체
160 : 몰딩부
170 : 고정부
100: cavity-back coupler
110: radiating element
120: connector
130: cavity
140: power supply
150: radio wave absorber
160: molding part
170: fixed part

Claims (11)

전력 기기에서 발생하는 임펄스 신호를 하는 수신하는 캐비티-백 커플러에 있어서,
임펄스 신호를 수신하는 방사소자;
전면에 개구를 구비하며 상기 방사소자를 내장하는 캐비티(cavity);
상기 캐비티에서 상기 개구에 대향하는 후면에 장착되는 컨넥터; 및
상기 방사소자와 상기 컨넥터를 전기적으로 연결하는 급전부;를 포함하여 구성되며,
상기 방사소자는,
상기 방사소자에서 표면 전류 밀도가 가장 높은 지점을 포함하는 제1 영역이 상기 전력 기기에 근접하도록 상기 개구의 방향으로 기울어진 형태로 배치되고,
상기 개구에 대향하는 상기 캐비티의 내부 하면에는 전파 흡수체가 구비되는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
In the cavity-back coupler for receiving an impulse signal generated in a power device,
A radiating element for receiving an impulse signal;
A cavity having an opening on the front side and embedding the radiating element therein;
a connector mounted on a rear surface of the cavity opposite to the opening; and
It is configured to include; a power supply for electrically connecting the radiating element and the connector,
The radiating element,
A first region including a point having the highest surface current density in the radiating element is disposed in an inclined form in the direction of the opening so as to be close to the power device,
Cavity-back coupler, characterized in that the radio wave absorber is provided on the inner lower surface of the cavity opposite to the opening.
제1항에 있어서,
상기 급전부는 전송선로가 인쇄된 기판을 포함하여 구성되며,
상기 기판은 상기 컨넥터에서 상기 방사소자 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
According to claim 1,
The power supply unit includes a substrate on which a transmission line is printed,
The substrate is a cavity-back coupler, characterized in that disposed in the direction of the radiating element in the connector.
제1항에 있어서,
상기 방사소자는,
상기 개구와 평행한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
According to claim 1,
The radiating element,
Cavity-back coupler, characterized in that disposed in a direction parallel to the opening.
제1항에 있어서,
상기 급전부에는,
임피던스 정합회로가 함께 구비되는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
According to claim 1,
In the power supply unit,
Cavity-back coupler, characterized in that the impedance matching circuit is provided together.
제1항에 있어서,
상기 급전부에는,
여파기가 함께 구비되는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
According to claim 1,
In the power supply unit,
Cavity-back coupler, characterized in that the filter is provided together.
제1항에 있어서,
상기 급전부에는,
증폭기가 함께 구비되는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
According to claim 1,
In the power supply unit,
Cavity-back coupler, characterized in that the amplifier is provided together.
제1항에 있어서,
상기 급전부는,
발룬(balun) 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
According to claim 1,
The power supply unit,
A cavity-back coupler, characterized in that it has a balun structure.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 방사소자는,
상기 전력 기기의 형상에 대응하는 곡면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
According to claim 1,
The radiating element,
Cavity-back coupler, characterized in that it has a curved shape corresponding to the shape of the power device.
제1항에 있어서,
상기 전력 기기의 접촉 부위와 동일한 유전율을 가지며,
상기 캐비티의 개구를 몰딩하는 몰딩부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
According to claim 1,
It has the same permittivity as the contact area of the power device,
Cavity-back coupler, characterized in that it further comprises a molding portion for molding the opening of the cavity.
제1항에 있어서,
상기 캐비티-백 커플러를 소정의 고정 구조물에 장착시킬 수 있는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비티-백 커플러.
According to claim 1,
The cavity-back coupler, characterized in that it further comprises a fixing part capable of mounting the back coupler to a predetermined fixing structure.
KR1020160150193A 2016-11-11 2016-11-11 Cavity-backed coupler with connector located in rear side KR102558018B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160150193A KR102558018B1 (en) 2016-11-11 2016-11-11 Cavity-backed coupler with connector located in rear side

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160150193A KR102558018B1 (en) 2016-11-11 2016-11-11 Cavity-backed coupler with connector located in rear side

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180052968A KR20180052968A (en) 2018-05-21
KR102558018B1 true KR102558018B1 (en) 2023-07-20

Family

ID=62453268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160150193A KR102558018B1 (en) 2016-11-11 2016-11-11 Cavity-backed coupler with connector located in rear side

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102558018B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102493421B1 (en) 2022-09-30 2023-01-27 한국전기연구원 electromagnetic sensor with curved electrode for measuring impulse and manufacturing method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100640339B1 (en) * 2005-02-17 2006-10-31 삼성전자주식회사 Wideband monopole antenna
KR100922001B1 (en) * 2007-09-10 2009-10-14 한국전자통신연구원 Folded Dipole, Folded Diple Module, Array Antenna and Multipul Input Multipul Output Antenna
KR101379201B1 (en) 2013-02-28 2014-03-31 한국전기연구원 Partical discharge coupler reducing cavity interference
KR101558334B1 (en) * 2014-02-22 2015-10-21 이은형 High efficient Antenna with Air-strip Radiator and Feed Structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180052968A (en) 2018-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9537218B2 (en) Broadband antenna and wireless communication device employing same
EP2958190A1 (en) Antenna device and wireless device
CN104515940B (en) A kind of uhf sensor for inside switch cabinet partial discharge monitoring
US9711840B2 (en) Antenna structure and electronic device using the same
KR20200085340A (en) Antenna devices, antenna systems, and instrumentation systems
US20170331198A1 (en) Internally fed directional folded yagi antenna assemblies
KR102558018B1 (en) Cavity-backed coupler with connector located in rear side
US8125292B2 (en) Coaxial line to planar RF transmission line transition using a microstrip portion of greater width than the RF transmission line
JP6179969B2 (en) System for determining whether radio coverage is possible
JP2010103635A (en) Dual-frequency antenna device
JP5562080B2 (en) antenna
JP2008271074A (en) High frequency coupler
KR101001664B1 (en) Antenna capable of receiving and trransmitting vertical and horizontal polarization
KR20170128673A (en) Shorted Patch Antenna
KR100887373B1 (en) Circular Patch Antenna Apparatus
KR101819173B1 (en) Cavity-backed coupler with enhanced coupling sensitivity
TWI557990B (en) Mobile communication device
US10777942B2 (en) Signal transmission cable
US7746277B2 (en) Plane super wide band coupling antenna
US20160079673A1 (en) Chip Antenna Module
TWI677137B (en) Antenna apparatus
WO2017168705A1 (en) Antenna
KR101138656B1 (en) A Coaxial Cable and A Communication Terminal thereof
US20080036686A1 (en) XYZ Isotropic Radiator Antenna
KR101015545B1 (en) Dc blocking device using slow wave structure

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant