KR20000021422A - 결합전송선로셀 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술

직선형 결합전송선로셀

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 요지

본 발명은 결합전송선로내의 상,하 내부도체가 휘지 않도록 하고, 급전 단자를 소정 거리만큼 이격시켜 임피던스 정합을 쉽게 구현하고, Q펙터가 높은 주파수 창을 발생시켜 사용 주파수 대역을 넓힌 결합전송선로셀을 제공함에 목적이 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 그 내부에 피시험체를 위치시키기 위한 공간이 형성되며 테이퍼부와 마감부가 구비된 외부도체; 상기 외부도체의 양측 마감부 상하 위치에 구비된 커넥터 접속수단; 상기 커넥터 접속수단과 일직선상에 위치되는 상,하측 도체판으로 이루어지는 내부도체; 내부도체 지지수단; 및 상기 중앙부 외부도체에 구비된 전자파 차폐창이 형성된 개폐수단을 포함하는 결합전송선로셀을 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

임피던스 정합을 쉽게 구현하고 사용주파수 대역을 넓인 것임.

Description

결합전송선로셀

본 발명은 결합전송선로(Coupled Transmission Line) 내부에서 서로 반대방향의 전력을 전송할 때, 동위상으로 만나는 지점에서는 저임피던스 전자파(자기장)를 발생시키고, 180°의 위상차를 갖는 지점에서는 고임피던스 전자파(전기장)를 발생시키는 특성을 이용하여 전자파 내성(EMS;Electromagnetic Susceptibility) 및 전자파 장해(EMI;Electromagnetic Interference) 측정, 전자계 프로브의 교정, 무선기기 감도 측정 등의 분야에서 반드시 필요한 표준 전자파를 발생시키기 위한 직선형 결합전송선로셀에 관한 것이다.

일반적인, 티이엠셀 장치로는 크로포드 티이엠셀(Crawford TEM cell), 기가 티이엠셀(Giga-Hertz TEM cell;GTEM 셀), 트리플 티이엠 셀(Triple TEM cell;TTEM 셀), 와이어 티이엠셀(Wire TEM cell;WTEM 셀), 개량형 GTEM 셀, 자동측정용 티이엠셀, 6단자 티이엠셀 등 종류가 많으나 이들은 크게 2종류로 구분할 수가 있다. GTEM 셀, WTEM 셀, TTEM 셀, 개량형 GTEM 셀등 같이 한쪽면에 입출력 단자들이 존재하는 "한단 티이엠셀"과 크로포드 티이엠셀(일명 대칭형 티이엠셀이라고도 함), 비대칭형 티이엠셀, 자동측정용 티이엠셀, 6단자 티이엠셀과 같이 양쪽면에 입출력 단자들이 존재하는 "양단 티이엠셀"로 구분할 수가 있는데, 이들 모두 불요 전자파 측정, 전자파 내성 측정, 안테나 교정 등에 활용되나 전자는 원역장에 대한 시험만이 가능하고 후자는 원역장은 물론 근역장 시험에 대해서도 지원할 수가 있어 이들은 서로 다르다고 볼 수가 있다.

또한, 상기 양단 티이엠셀은 다시 두 종류로 구분이 가능한데 크로포드 티이엠셀, 비대칭형 티이엠셀, 결합전송선로셀처럼 수직 분극만 지원되는 티이엠셀과, 6단자 티이엠셀, 자동측정용 티이엠셀, 회전형 원통 티이엠셀처럼 수직, 수평 분극 모두 지원되는 티이엠셀로 구분이 가능하다.

일반적으로, 수직 분극만 지원되는 티이엠셀 중에서 결합전송선로셀은 기존 시설에 비해 전자파 균일도가 약 4배 정도 높고, 전력 유용도는 약 2배 정도 좋은 특성을 갖고 있다.

그러나, 종래의 결합전송선로셀, 예컨데 본원출원인의 특허 제 137576 호의 결합전송선로셀은 전자파 균일도가 매우 높고, 전력 유용도가 좋은 특성을 갖고 있으나, 도1 도시된 바와 같이 상,하측 내부도체(101, 102)가 피시험체 영역(201)의 양단부에서부터 양측의 동축커넥터 접속부에 이르기까지 상호간의 간격이 점차 좁아지는 절곡된 구조로 되어 있어, 작은 각도 오차에도 상,하 내부도체(101, 102)의 끝지점(103) 위치에 대한 오차가 심하여 임피던스 정합이 까다로운 문제점을 갖고 있다.

또한, 피시험체 영역(201) 양쪽에서의 상,하 내부도체(101, 102)가 진행파의 반사를 유발하거나, 외부도체(104) 벽에서 반사를 유발하는 등 다중 점에 의한 반사(105)가 발생되어, Q펙터가 작아지는 기술적인 문제점이 있다. 이는 도4에 도시된 바와 같이 149MHz∼200MHz 사이의 정재파비가 높기 때문에 공진주파수 사이의 주파수창(frequency window)을 활용할 수가 없어 가용주파수 대역이 줄어들게 되며, 상,하 내부도체(101, 102)의 절곡부에서는 모서리파가 발생되고, 상기 모서리파는 피시험체가 놓이는 영역으로 유입되어 균일장 영역(uniform area)에서의 표준 전자파를 왜곡시키는 문제점으로 작용하고 있다.

한편, 휴대폰 인체 유해 여부를 측정하기 위한 전자계 프로브는 대부분 전파의 진행 방향에 대해 수평으로 고정하여 전계를 측정하기 때문에 이러한 방향에 대한 교정은 반드시 실시되어야 하며, 전자계 프로브에서 이러한 위치의 교정은 매우 중요하다.

이에따라, 전자파 인체 영향 연구 분야에서 사용되는 전자계 프로브에 대한 교정은 측정 주파수 대역이 높은 곳에 대한 교정이 필요하기 때문에, 작은 결합전송선로셀을 이용하여 교정을 실시하고 있는데, 종래의 결합전송선로셀을 전자계 프로브 교정 분야에 이용하고자 하는 경우, 상기 외부도체의 급전용 N형커넥터가 가깝게 밀집되어 있으므로, 전파의 진행 방향에 대해 프로브가 평행하게 위치되도록 하는 교정이 불가능한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 결합전송선로내의 상,하측 내부도체를 수평적으로 휘지 않도록 평행하게 구비시키고, 급전 단자를 소정 거리만큼 이격시켜 설치하므로써 임피던스 정합을 쉽게 구현하고, 다중 반사를 제거하므로써 Q펙터가 큰 주파수 창이 발생하도록 하여 사용 주파수 대역을 넓힌 직선형 결합전송선로셀을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래 기술에 따른 결합전송선로셀의 구성을 나타낸 개략적인 정면도.

도2a는 본 발명에 의한 EMI/EMC측정용 직선형 결합전송선로셀의 일실시예 구성을 개략적으로 나타낸 사시도.

도2b 내지 도2d는 도2a의 정단면도, 평단면도, 측단면도.

도3a는 본 발명에 의한 전자계 프로브 교정용 직선형 결합전송선로셀의 다른 실시예 구성을 나타낸 사시도.

도3b 내지 도3d는 도3a의 정단면도, 평단면도, 측단면도.

도4a는 종래기술에 따른 결합전송선로셀의 정재파를 나타낸 그래프도.

도4b는 본 발명에 의한 EMI/EMC측정용 직선형 결합전송선로셀의 정재파를 나타낸 그래프도.

도5a는 종래기술에 따른 결합전송선로셀의 각 주파수별 균일도의 평가결과를 나타낸 그래프도.

도5b는 본 발명에 의한 EMI/EMC측정용 직선형 결합전송선로셀의 각 주파수별 균일도의 평가결과를 나타낸 그래프도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 피시험체 영역부 2: 테이퍼 영역부

3: 동축커넥터 접속부 4: 중심 외부도체

5: 제2 외부도체 6: 제1 외부도체

7: 제1 내부도체 8: 제2 내부도체

9: 제3 내부도체 10: 제1 커넥터

11: 제2 커넥터 12: 제3 커넥터

13: 제4 커넥터 14: 받침대

15, 20: 문 16: 차폐창

17: 제1 내부도체 지지대 18: 제2 내부도체 지지대

19: 중공관 21 : 유전체

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 그 내부에 피시험체를 위치시키기 위한 내부공간이 형성되며, 중앙부 양측에 일체로 결합되는 테이퍼부와, 상기 양측 테이퍼부의 끝단부를 각각 차단하도록 대향되게 형성된 마감부가 구비된 외부도체;

상기 외부도체의 일측 마감부 상하 위치에 구비되며, 상호간에 소정의 이격거리를 갖도록 배치된 제1 및 제2 커넥터 접속수단; 상기 외부도체의 타측 마감부 상하 위치에 구비되며, 상호간에 소정의 이격거리를 갖도록 배치된 제3 및 제4 커넥터 접속수단; 상기 외부도체와 이격되게 그 내부 공간에 구비되며, 상기 제1 및 제3 커넥터 접속수단과 일직선상에 위치되는 상측 도체판과, 상기 제2 및 제4 커넥터 접속수단과 일직선상에 위치되면서 상기 상측 도체판과 대향되는 평행면을 이루는 하측도체판으로 이루어지는 하측도체판으로 이루어지는 내부도체; 상기 내부도체를 상기 외부도체 내측에 고정시키기 위한 내부도체 지지수단; 및 상기 중앙부 외부도체의 일측면에서 개폐가능하게 구비되며, 피시험체의 상태를 관찰하기 위한 소정크기의 전자파 차폐창이 형성된 개폐수단을 포함하는 결합전송선로셀을 제공한다.

이하, 첨부된 도2 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 결합전송선로셀은 Q펙터가 높은 공진이 출연하도록 하여 보다 나은 광대역 특성을 갖추도록 하며, 전자파 진행 방향의 수직성분에 대한 전자계프로부의 교정이 가능하도록 구현한 것으로, 본 발명에서는 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 크게 피시험체가 놓이는 피시험체영역부(1)와, 동축케이블 커넥터와 외부 본체를 연결하기 위한 동축코넥터 접속부(3)와, 상기 피시험체 영역부(1)와 동축커넥터 접속부(3)를 연결하는 테이퍼 영역부(2)로 구분된다.

여기서, 상기 피시험체 영역부(1)는 내부 공간을 가지는 중심 외부도체(4)와, 그 각각의 양부가 평면상에서는 중심방향으로 경사지고 정면상으로는 직선으로 형성된 제1 내부도체(7) 및 제2 내부도체(8)가 상기 중심 외부도체(4)의 내부에서 상하 평행하게 설치된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 피시험체 영역부(1)의 중심 외부도체(4)는 그의 일측면에 피시험체의 상태를 관찰하기 위한 차폐창(16)이 형성된 문(15)이 장착되고, 또 저면에는 몸체 전체를 받추어 주고 이동이 자유롭도록 하기 위해 바퀴가 장착된 받침대(14)가 구비된다. 여기서, 상기 차폐창은 유리, 플라스틱과 같은 투명물질에 얇게 금, 은 등으로 코팅 처리하거나, 가느다란 금속망인 와이어 메쉬등을 이용하여 전자파가 차폐되도록 구성한다.

상기 제1 내부도체(7)는 중심 외부도체(4)의 내부 상면에 현가되도록 제1 지지대(17)에 의해 지지되며, 상기 제2 내부도체(8)는 중심 외부도체(4)의 내부 바닥면에서 직립된 제2 지지대(18)에 의해 지지된다.

상기 동축커넥터 접속부(3)는 제1 및 제2 내부도체(7, 8)의 양단 각각에 급전하기 위한 커넥터와, 상기 각각의 커넥터를 지지하며 외부본체와 연결하기 위한 제1 외부도체(6)가 구비된다. 이때, 상기 양측 제1 외부도체(6)의 상하면에 두 개씩 소정 거리만큼 이격된 채로 제1 내지 제4 커넥터(10, 11, 12, 13)가 장착된 구조로 되어 있으며, 상기 테이퍼 영역부(2)는 피시험체영역부(1)의 중심 외부도체(4)와 상기 동축커넥터 접속부(3)의 제1 외부도체(6)를 소정 구배로 연결하기 위한 제2 외부도체(5)가 구비된다.

따라서, 도2b에 도시된 결합전송선로셀의 정단면도에서 보는 바와 같이, 상기 제1 내부도체(7)는 좌측단 제1 커넥터(10) 및 우측단 제3 커넥터(12)와 수평적으로 일직선상에 위치하면서 연결되며, 또한 상기 제2 내부도체(8)도 마찬가지로 제2 커넥터(11) 및 제4 커넥터(13)와 일직선상에 위치하면서 연결된다.

한편, 이러한 피시험체 영역부(1)에서는 피시험체가 위치하는 균일장 영역, 즉 피시험체와 내부도체 및 외부도체 사이의 1/3인 중심영역(IEC1000-4-3)을 최대한 확보하여 다양한 피시험체에 대한 전자파 장해 및 내성 등의 측정이 가능하도록 하며, 균일장 영역에서의 양질의 표준전자파 발생이 가능하도록 균일도(field uniformity)를 제공한다.

상기 균일장 영역에서의 균일도는 일반 티이엠 셀 보다도 좋은 특성을 갖게 된다. 왜냐하면, 일반 티이엠셀의 경우 내부 전자계분포는 양측 제1 외부도체(6)와 내부도체간의 전위차에 의해 형성되는 전자기장에 의한 영향으로 균일도가 깨지게 되나, 본 발명의 구조상 내부도체가 상하 평행하게 놓이고 양단에서 전압이 동시에 급전되므로서 양측 외부도체측으로 향하는 전계 및 이러한 전계의 수직방향으로 형성되는 자계성분이 상쇄되기 때문이다.

따라서, 전자파 장해 및 내성 등의 측정이나, 균일장 영역에서의 양질의 표준전자파 발생이 가능하도록 최대 균일도(field uniformity)를 제공해야 하는 조건을 만족시키기 위해서는 상기 제1 및 제2 내부도체(7, 8)들을 중심 외부도체(4)의 상하벽면에 가까이 설치하여 균일장 영역을 넓어지도록 할 수 있지만, 그 만큼 제1 외부도체(6)의 측벽으로 가까워지게 되고, 이는 상기 제1 외부도체(6)의 벽면에서 전자파가 유기되어 균일도를 깨트리기 때문에 전자파의 균일도가 나빠지는 특성이 있다.

상기 중심 외부도체(4)의 가로 및 세로길이가 정해질 때 균일장 영역의 균일도(CISPR24에서는 전계가 6dB 편차 이내에 있어야 한다고 규정하고 있으며, IEC 1000-4-3에서는 점유영역비가 75% 이상을 확보해야만 전자파 내성시험 시설로 인정하고 있음)를 만족하는 범위내에 가능한 한 상기 제1 및 제2 내부도체(7, 8)사이의 간격을 크게 하면서 임피던스 정합이 이루어지도록 구조를 설정할 필요가 있다.

본 실시예에서는 상기한 점을 고려하여, 도2d에 도시된 바와 같이 상기 피시험체 영역부(1)의 제1 및 제2 내부도체(7, 8)의 폭을 제1 외부도체(6)의 측벽 전자파가 유기되지 않는 한도 이내에서 중심 외부도체(4)의 내벽 상하면에 근접되게 설치하여 보다 넓은 균일장 영역을 확보할 수 있도록 한 구조로 하고 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 내부도체(7, 8)는 모두 일반 동축케이블의 특성임피던스인 50Ω으로 정합시켜야 하기 때문에 제1 및 제2 내부도체(7, 8)의 위치가 고정되면 그들의 폭도 결정되어야 하며, 또 급전 방식에 따라서도 50Ω의 특성임피던스를 갖는 구조로 변경되어야 한다. 따라서, EMI/EMS용으로 제작하는 모델인 경우 정교한 제작을 하기 위해서, 상기 제1 및 제2 내부도체(7, 8)는 입력전압의 크기가 같고 180°위상차를 갖도록 급전하는 방식인 기수모드(odd mode)급전으로 하여 특성임피던스(Z0o) 정합 구조를 결정하는 것이 바람직하다.

상기 피시험체영역부(1)에서 제1 내부도체(7)와 제2 내부도체(8)의 위상차가 180°이고 전압이 같으면, 이들은 각각 피시험체 영역의 중심에서 크기가 같으면서 서로 반대 방향의 전계를 형성시켜 상쇄되는 반면, 전파의 진행방향이 서로 반대방향으로 급전되므로 전계는 크기가 같으면서 방향이 서로 같아 2배의 값을 갖는다.

이때, 한쪽단의 전압을 조절하면 높은 전계, 낮은 자계를 갖는 임의의 전파 임피던스(377Ω이상) 구현이 가능하다.

예를들면, 본 발명에서는 상기 제1 및 제2 내부도체(7,8)의 임피던스 정합시에, 양쪽 중 어느 한쪽의 제1 외부도체(6)에 위치한 제1 및 제2 커넥터(10, 11) 또는 제3 및 제4 커넥터(12, 13)에 대하여, 반대위상인 기수모드(odd mode)급전을 할 때, 형성되는 특성임피던스가 연결하고자 하는 제3 및 제4 커넥터(12, 13) 또는 제1 및 제2 커넥터(10, 11)의 특성 임피던스를 갖추도록 구현하였다.

또한, 급전단자인 상기 제1 내지 제4 커넥터(10, 11, 12, 13)에서의 반사를 최소화시키기 위하여 어느 하나의 단자만 급전하고 나머지는 모두 종단시키는 한단자 급전 방식으로 특성 임피던스Z₀정합 구조를 결정함이 바람직하다.

상기 피시험체영역부(1)에서 제1 내부도체(7)와 제2 내부도체(8)가 각각 외부도체와의 위상차가 동위상이고 전압이 같으면, 이들은 각각 피시험체 영역의 중심에서 크기가 같으면서 서로 반대 방향의 전계를 형성시켜 상쇄되는 반면, 전파의 진행방향이 서로 반대방향으로 급전되므로 자계는 크기가 같으면서 방향이 서로 같아 2배의 값을 갖는다.

이때, 한쪽단의 전압을 조절하면 낮은 전계, 높은 자계를 갖는 임의의 전파 임피던스(377Ω이하) 구현이 가능하다.

즉, 입력전압의 크기가 같고 동 위상차를 갖도록 급전하는 방식인 우수모드(even mode)급전으로 하여 결정되는 특성임피던스가 Z_0e라고 할 경우에 항상 Z₀= 의 관계가 성립하므로, 상기 특성임피던스 Z₀가 50Ω이 되도록 내부 구조로 하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 마찬가지로 예를들면 본 발명에서는 상기 제1 및 제2 내부도체(7, 8)의 임피던스 정합시에, 양쪽 중 어느 한쪽의 제1 외부도체(6)에 위치한 제1 및 제2 커넥터(10, 11) 또는 제3 및 제4 커넥터(12, 13)에 대하여, 반대위상을 갖고 동일크기의 인가전압급전하는 기수모드(odd mode)급전을 할 때, 형성되는 특성임피던스가 연결하고자 하는 제3 및 제4 커넥터(12, 13) 또는 제1 및 제2 커넥터(10, 11)의 특성 임피던스 Z_0o와 한쪽의 제1 외부도체(6)에 위치한 제1 및 제2 커넥터(10, 11) 또는 제3 및 제4 커넥터(12, 13)에 대하여, 동일위상을 갖고 동일크기의 인가전압급전하는 우수모드(odd mode)급전을 할 때, 형성되는 특성임피던스Z_0e에 대한 기하 평균치 Z₀= 값이 연결하고자 하는 특성임피던스를 갖추도록 구현하였다.

상기 동축커넥터 접속부(3)는 제1 내지 제4 커넥터(10, 11, 12, 13)와 제1 외부도체(6) 외에 일단은 상기 제1 내지 제4 커넥터(10, 11, 12, 13) 각각에 연결되고 타단은 제1 및 제2 내부도체(7, 8)의 단부를 연결하기 위한 제3 내부도체(9)가 구비되며, 또 상기 제3 내부도체(9) 내부에는 제1 및 제2 내부도체(7, 8)를 고정할 수 있도록 유전율이 낮은 테프론과 같은 비전도성 유전체(21)가 채워져 있다. 이들 구조는 모두 임피던스 정합이 유지되도록 설계되어야만 한다.

또한, 상기 테이퍼 영역부(2)는 피시험체 영역부(1)의 크기를 유지시키기 위해 테이퍼를 가지는 영역으로서 단면 형성은 피시험체 영역부(1)와 동일하며, 상기 동축커넥터 접속부(3)측으로 갈수록 점점 줄어드는 테이퍼구조를 갖는다.

이러한, 테이퍼 구조는 피시험체 영역부(1)의 구조와 함께 가용주파수와 매우 밀접한 관계를 갖고 있으며, 상기 테이퍼 영역부(2)의 크기 및 길이가 작을수록 피시험체 공간은 작아지나 가용주파수 범위가 넓어진다. 그러므로, 이러한 테이퍼 영역에서는 적절한 크기를 유지하면서 유효길이를 작게 만들어야 한다.

반면에, 상기 테이퍼 길이가 길게되면 유효길이가 증가하게 되어 공진주파수가 낮아지기 때문에, 상기 테이퍼 영역부(2)는 가능한 한 전자파의 왜곡이 없는 범주내에서 짧게 유지시켜야만 한다.

본 실시예에서는 허용한도내에서 임피던스 매칭이 가장 적절하게 이루어지도록 동축커넥터 접속부(3)와 연결되는 테이퍼 영역부의 최소폭과 피시험체 영역부(1)와 연결되는 테이퍼 영역부의 최대폭의 기울기가 45°가 되도록 한 구조로 되어 있다.

전술한 피시험체 영역부(1), 테이퍼 영역부(2), 동축커넥터 접속부(3)는 조립식으로 분리, 제작이 가능하도록 나사에 의해 결합된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에서는 도3에 도시된 바와 같이 전자계 프로브를 교정할 수 있도록 하기 위한 직선형 결합전송선로셀 구조를 제시하고 있다.

본 실시예에서는, 도면에 도시된 바와 같이 전술한 실시예 구성에서 상기 동축커넥터 접속부(3)의 한쪽 제1 외부도체(6) 중앙부에서 중심 외부도체(4)측으로 관통되되, 전자계프로브가 진입할 수 있는 크기의 제1 프로브구멍(19a)을 형성하여 전파가 진행하는 방향에 대해 전자계 프로브가 수평으로 놓이는 위치에 대한 교정이 가능하도록 하고 있다.

이때, 상기 제1 구멍(19a)은 전자계 프로브 및 내부 피측정체의 관찰이 용이하도록 반경에 비해 길이가 긴 형태의 중공관(19)에 연결되어 있다. 또한, 상기 제1 프로브 구멍(19a)에 대해 수직 방향으로 위치하도록 상기 피시험체영역부(1)의 중심 외부도체(4)의 일면에 장착되며 그 중앙부에 제2 구멍(20a)이 관통되게 형성된 문(20)이 구비되어 있다.

따라서, 본 실시예에서는 모든 방향에 대한 전자계 프로브 교정이 가능한 것이다.

여기서, 상기 제1 및 제2 프로브 구멍(19a, 20a)은 그들의 반경이 구멍의 깊이 보다 짧게 유지하도록 하여 도파관 원리에 의거한 전자파 누설을 최소화하고 있다. 또한, 내부에서 상기 제1 및 제2 프로브구멍(19a, 20a)들의 위치는 전자계가 가장 적은 값을 유지하는 지역으로 전자계 프로브 시험 중에 전자파 누설이 거의 발생되지 않는 위치이다. 게다가, 결합전송선로셀은 내부에 제1 및 제2 내부도체(7, 8)가 2개 위치하므로서, 제1 차단주파수(TE₁₀모드)의 크기를 기존 대칭형 및 비대칭형 TEM 셀(cell)에 비해 약 1.4배 높은 대역에서 발생하게 하므로, 기존 전자계 프로브 교정용 TEM 셀보다도 높은 대역까지 사용 가능하다.

본 발명에서 설명된 바와 같이 전자파 장해 측정 및 전자파 내성, 그리고 프로브 교정 등의 시험을 위해서는 우선 피시험체 영역부(1)에서 각 주파수의 대역보다 높은 균일도를 유지하는 일이 매우 중요하다.

기존의 결합전송선로셀과, 본 발명에 의한 직선형 결합전송선로셀에 대해 직접 제작된 모델에 대해 측정된 정재파비(VSWR) 및 균일도 평가 결과를 도4 및 도65 나타내었다.

도4a에 나타낸 기존 결합전송선로셀은 149 MHz ~ 200MHz 사이의 주파수창에서 정재파비가 높아 임피던스 정합이 나쁜 특성을 보이고 있다. 이는 본원발명의 문제점인 테이퍼 영역단의 다중점 반사로 야기되는 현상을 보여주고 있다. 도4b에서 나타낸 본 발명에 의한 직선형 결합전송선로셀은 198MHz ~ 255MHz사이의 주파수창에서 정재파비가 낮은 값을 유지하고 있음을 보여주고 있다. 이는 바로 임피던스 정합이 잘 이루어져 있음을 나타내는 것이며, 그러므로 상기 대역은 공진이 나타나는 주파수만을 제외한 대역에서 전자파 장해 및 내성 측정이 가능하다.

또한, 도5a에서 나타낸 기존 결합전송선로셀에 비해 도5b에 나타낸 본 발명의 직선형 결합전송선로셀의 균일도가 매우 개선되었음을 볼 수가 있다. 상기 도5a 및 도5b의 측정 지점은 국제 규격인 CISPR, EN에서 요구하는 균일장 영역인 1/3 중심 영역 내에서 측정된 결과이며, 종래의 결합전송선로셀은 9점 측정법으로 측정하고, 본 발명은 12점 측정법으로 측정된 결과를 나타낸다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백한 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제1 및 제2 내부도체를 직선형으로 구성하여 종래에 따른 결합전송선로셀의 내부도체가 절곡으로 인해 발생되는 모서리파에 의한 영향으로 발생되는 전자파 왜곡현상을 제거하므로서 전자파의 균일도를 높이고, 정밀한 전자파 내성, 전자파 장해 측정은 물론 전자계 프로브 교정 측정이 가능한 효과를 가진다.

또한, 상기 제1 및 제2 내부도체의 수평적 휨이 없으므로 제작이 쉽고, 셀의 정밀 제작이 가능하며, 공진주파수 사이의 주파수창(frequency window)을 활용할 수 있어 기존 시설에 비해 광대역 주파수 특성을 갖추게 되었고, 또 본 발명의 직선형 결합전송선로셀은 내부도체가 2개 위치하므로서 제1 차단주파수(TE10모드)의 크기를 기존 TEM 셀에 비해 약 1.4배 높은 대역에서 발생하게 되므로, 이를 활용하여 전자계 프로브 교정용으로 제작할 경우, 기존 동일 크기의 전자계 프로브 교정용 TEM 셀보다도 높은 대역까지 사용 가능한 효과를 가진다.

Claims (9)

1. 그 내부에 피시험체를 위치시키기 위한 내부공간이 형성되되, 중앙부 양측에 일체로 결합되는 테이퍼부와, 상기 양측 테이퍼부의 끝단부를 각각 차단하도록 대향되게 형성된 마감부가 구비된 외부도체;

   상기 외부도체의 일측 마감부 상하 위치에 구비되며, 상호간에 소정의 이격거리를 갖도록 배치된 제1 및 제2 커넥터 접속수단;

   상기 외부도체의 타측 마감부 상하 위치에 구비되며, 상호간에 소정의 이격거리를 갖도록 배치된 제3 및 제4 커넥터 접속수단;

   상기 외부도체와 이격되게 그 내부 공간에 구비되며, 상기 제1 및 제3 커넥터 접속수단과 일직선상에 위치되는 상측 도체판과, 상기 제2 및 제4 커넥터 접속수단과 일직선상에 위치되면서 상기 상측 도체판과 대향되는 평행면을 이루는 하측도체판으로 이루어지는 하측도체판으로 이루어지는 내부도체;

   상기 내부도체를 상기 외부도체 내측에 고정시키기 위한 내부도체 지지수단; 및

   상기 중앙부 외부도체의 일측면에서 개폐가능하게 구비되며, 피시험체의 상태를 관찰하기 위한 소정크기의 전자파 차폐창이 형성된 개폐수단

   을 포함하는 결합전송선로셀.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 외부도체의 일측 마감부에 구비되며, 상기 외부도체 내부로 연통하는 중공관을 더 포함하는 결합전송선로셀.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 외부도체는

   대향하는 상,하면 및 전,후면이 사각통 형상을 이루는 중앙부;

   상기 중앙부 양측에 각각 결합되며, 그 양끝단으로 갈수록 대향되는 면간의 간격이 점차 좁아지도록 형성되되, 상,하면이 테이퍼지 각도보다 전,후면이 테이퍼진 각도가 크게 형성된 좌우측 테이퍼부; 및

   상기 좌우측 테이퍼부의 끝단에 구비된 상기 좌우측 마감부를 포함하는 것을 특징으로 하는 결합전송선로셀.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 외부도체의 내부 상하면에 직립되게 설치되어 내부도체를 지지하는 지지수단을 더 포함하는 결합전송선로셀.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 피시험체 영역의 제1 및 제2 내부도체의 폭은 제1 외부도체의 측벽 전자파가 유기되지 않는 한도 이내에서 중심외부도체의 내벽 상하면에 근접되게 설치되는 것을 특징으로 하는 결합전송선로셀.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 피시험체 영역의 제1 및 제2 내부도체는 한쪽단 제1 외부도체에 위치된 커넥터에 대해 반대위상을 갖고 동일 크기의 인가전압을 급전할 때 형성되는 특성임피던스가 연결하고자 하는 커넥터의 특성임피던스를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 결합전송선로셀.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 피시험체 영역의 제1 및 제2 내부도체는 일측 제1 외부도체에 위치된 커넥터에 대해 반대위상을 갖고 동일 크기의 인가전압을 급전할 때, 형성되는 특성임피던스가 연결하고자 하는 커넥터의 특성임피던스 Z_0o와 상기 일측 제1 외부도체에 위치된 커넥터에 대해 동위상을 갖고 동일 크기의 인가전압을 급전할 때, 형성되는 특성임피던스Z_0e의 기하 평균치 값이 연결하고자 하는 커넥터의 특성임피던스를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 결합전송선로셀.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   전자계 프로브를 교정할 수 있도록 하기 위하여 상기 동축커넥터 접속의 제1 외부도체 중앙부에서 중심 외부도체측으로 관통된 제1 구멍과, 상기 피시험체영역의 중심 외부도체의 일면에 장착되며 그 중앙부에 제2 구멍이 관통되게 형성된 문을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결합전송선로셀.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 테이퍼 영역부는 동축커넥터 접속부로 갈수록 점점 줄어드는 테이퍼 구조를 가지며,

   허용한도내에서 임피던스 매칭이 가장 적절하게 이루어지도록 상기 동축커넥터 접속부에 연결되는 상기 테이퍼 영역부의 최소폭과 상기 피시험체 영역부에 연결되는 테이퍼 영역부의 최대폭의 기울기가 45°가 되도록 한 것을 특징으로 하는 결합전송선로셀.