KR20020075593A - 중심 주파수의 이동 특성을 갖는 고출력 결합기 및 분배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력 결합기 및 분배기에 관한 것으로, 상부 및 하부 단면이 각각 원형이고 소정 높이를 가지는 원통형상의 하우징 내부에 상기 하우징부의 상부 및 하부 단면을 공유하는 동일한 크기의 복수개의 실린더형 도파관이 각각 상기 하우징부의 중심축을 기준으로 동심원상에 균일하게 배치되어 있는 본체부(100); 한 쪽은 복수개의 외부 선로와 연결되고 다른 한 쪽은 상기 본체부의 상부면을 통해 상기 각 도파관과 특성임피던스(Z3)로 접합되어 상기 각각의 외부 선로와 상기 각 도파관을 일대일 연결시키는 제1 결합부(110); 한 면은 상기 도파관에 대응하는 크기 및 개수를 가져 특성임피던스(Z2)로 상기 도파관과 일대일로 연결되는 복수개의 연결면(50)을 구비하고, 타 면은 특성임피던스(Z1)를 가지는 하나의 공통 선로와 연결되어 있어 상기 각각의 도파관과 상기 공통 선로를 다대일로 연결시키는 제2 결합부(120); 및 상기 제2 결합부와 본체부 사이에 위치하여 상기 도파관과 연결면(50)간의 접합을 보조하는 링형상의 제3 결합부(130)가 동일 중심축(Z)으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하여, 요구되는 주파수대역폭 및 특성에 따라 공진 스터브(200) 길이 조절을 통한 방송용 주파수 대역에서의 중심주파수의 이동 특성을 가지도록 할 수 있고, 불연속인 접촉면에서의 테이퍼링 구조를 통해 불연속인 면을 기준으로 하여 양쪽 임피던스를 효과적으로 정합시킬 수 있으며, 또한, 입력측으로부터 입사되는 신호가 다른 입력측 신호와의 부정합에 의해서 생기는 반사파를 소멸시키는 저항성분을 포함하고 있지 않기 때문에, 각 입력측 포트간의 고립특성이 -17dB 이상을 유지할 수 있어, 고출력 증폭기(최대 출력신호가 1kW)의 신호결합을 위해서 사용될 수 있다.

Description

중심 주파수의 이동 특성을 갖는 고출력 결합기 및 분배기{The High Power Divider/Combiner With Center Frequency Shifting Characteristics}

본 발명은 전력 결합기 및 분배기에 관한 것으로, 특히 전파전파 기술분야중 디지털 텔레비젼 시대를 맞이하여 방송용 VHF 및 UHF 대역의 고출력 전력을 결합 및 분배하는 결합기/분배기에 관한 것이며, 보다 특별하게는, UHF 대역내에서 중심주파수의 이동이 가능하도록 스터브의 기능을 추가한 전력 결합기/분배기에 관한 것이다.

일반적으로, 무선주파수(radio frequency)를 이용하는 시스템에서는 여러 종류의 입력신호를 연결하여 하나의 단일한 신호로 전송하는 구조를 가지는 결합기가 많이 이용되고 있다.

그러한 전력 결합기/분배기의 자체 특성을 결정짓는 변수들로는 각 출력 포트들간의(또는 입력포트들간의) 아이솔레이션(isolation) 특성이 우수해야 하며, 각 출력포트들간의 RF신호크기는 1/N배(분배기의 경우) 또는 N배의 합성(결합기의 경우) 되어야 한다. 또한, 분배기의 경우 각 포트들간의 위상이 일치해야 한다. 특히, 결합기 및 분배기는 RF 증폭기를 이용하는 응용분야에서는 다양한 쓰임새를 가진다.

본 발명은 방송용 고출력 증폭기에서 일정한 신호레벨을 내기 위하여 여러증폭기모듈로부터 입사되는 신호를 삽입 손실(insertion loss)이 적도록 최대한 유지하면서 전력을 결합하는 중요한 마이크로웨이브 부품에 관한 것이다.

기존 도파관 또는 인쇄 회로기판(printed circuit) 형태의 전력 결합기/분배기들은, 방송용 UHF 대역에서 일부대역에만 국한하여 사용할 목적으로 설계되어 있으며 대용량(기존의 아날로그 TV)의 경우에는 규모가 상당히 크며, 그러한 방송용 결합기/분배기는 하나의 부품으로서 UHF 전대역을 커버하질 못했다. 이러한 구조의 해석은 전송선 선로의 TEM-모드에 대한 정확한 이해와 연결부분에서의 불연속특성을 구조적으로 어떻게 해결하느냐에 달려있다.

이러한 요구에 따라, 오래전부터 도파관형 여파기가 주요 연구의 대상이 되어 왔다. 상기 도파관형 여파기는 임의의 채널의 선택성을 높이며 이웃한 채널의 간섭을 최대한 줄이기 위하여 구상되었으며, 지금까지 많은 종류의 도파관형 여파기가 소개되고 있다.

또한, 정성적으로는 variational techniques, gap equivalent circuit등을 이용하여 해석하고 있으며, 이러한 등가모델링에 대한 기초지식은 새로운 설계를 위해서도 필수적이다. 또한, 고전력에도 유용성이 있도록 설계하는데 목표를 두는 경우도 있다.

Jen-chan Wu 등의 미국 특허 제5,446,426호(1995년 8월 29일)에는 원형 상부 및 하부에 중앙이 실린더 모양의 내심이 비어있는 하우징몸체 내에 링 모양의 metalic vane strap을 배치하여 상기 하우징몸체 외주면에 배치된 전력 소스로부터 유도된 전력의 공진 주파수를 제어하는 마이크로웨이브 전력 결합기가 개시되어 있다.

그러나, 상기 선행 특허는 전력 소스의 개수에 유동성이 부여될 수 있다는 장점은 있으나, 하우징몸체 내의 설계에 따라 전력을 결합하는 구조로 되어 있어, 다양한 복수개의 외부 전력을 아이솔레이션 특성이 우수하면서도 손쉽게 결합할 수 있는 것은 기대하기 어렵다.

본 발명은 상기 종래 기술에서의 단점을 해결하고, 또한 종래 전력 결합기 및 전력 분배기에서 요구되어 오던 하나의 부품을 통해 아이솔레이션 특성이 우수함과 동시에 주파수 이동 특성을 갖는 전력 결합 및 전력 분배 기능을 갖춘 고출력 전력 결합기 및 분배기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 결합기/분배기의 전송선 모델링;

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 전력 결합기/분배기의 단면도;

도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 전력 결합기/분배기의 제1 결합부의 상세도;

도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 전력 결합기/분배기의 본체부의 상세도;

도 5는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 전력결합기/분배기의 제2 결합부의 상세도;

도 6은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 전력 결합기/분배기의 제2 결합기에 존재하는 상호 불연속 임피던스간의 연결부위 설명도;

도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 전력 분배기의 8-포트 분배 특성을 설명하기 위한 실험 결과를 보여주는 그래프;

도 11은 본 발명에 따른 전력분배기의 출력포트들간의 아이솔레이션(isolation) 특성을 설명하기 위한 실험 그래프; 및

도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 전력 분배기의 출력포트에서의 위상을 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.

본 발명에 따른 고출력 전력 결합기/분배기는, 상부 및 하부 단면이 각각 원형이고 소정 높이를 가지는 원통형상의 하우징 내부에 상기 하우징부의 상부 및 하부 단면을 공유하는 동일한 크기의 복수개의 실린더형 도파관이 각각 상기 하우징부의 중심축을 기준으로 동심원상에 균일하게 배치되어 있는 본체부(100); 한 쪽은 복수개의 외부 선로와 연결되고 다른 한 쪽은 상기 본체부의 상부면을 통해 상기 각 도파관과 특성임피던스(Z3)로 접합되어 상기 각각의 외부 선로와 상기 각 도파관을 일대일 연결시키는 제1 결합부(110); 한 면은 상기 도파관에 대응하는 크기 및 개수를 가져 특성임피던스(Z2)로 상기 도파관과 일대일로 연결되는 복수개의 연결면(50)을 구비하고, 타 면은 특성임피던스(Z1)를 가지는 하나의 공통 선로와 연결되어 있어 상기 각각의 도파관과 상기 공통 선로를 다대일로 연결시키는 제2 결합부(120); 및 상기 제2 결합부와 본체부 사이에 위치하여 상기 도파관과 연결면(50)간의 접합을 보조하는 링형상의 제3 결합부(130)가 동일 중심축(Z)으로 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 특징 내지 장점을 이해하는데 가장 적절한 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하도록 하겠다.

도 2b를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 중심주파수 이동 특성을 갖춘 고출력 결합기/분배기는, 내심이 비어있는 실린더형의 몸체에 복수개의 원통형 도파관(10)을 동일 중심축으로 등간격으로 하우징하고 있는 본체부(100)와, 외부 선로(20)와 상기 본체부(100)를 연결시키기 위한 제1 결합부(110)와, 상기 본체부(100) 내의 각 도파관(10)으로부터의 신호를 받아 하나의 공통선로(9)로 출력하거나 또는, 반대로, 하나의 공통선로(9)로부터의 신호를 상기 본체부(100)내의 각 도파관(10)으로 전달하는 역할을 하는 제2 결합부(120), 그리고 상기 제2 결합부(120)와 본체부(100)와의 연결을 도와주는 제3 결합부(130)가 중심축(Z)을 공통 축으로 하여 결합되어 있다.

선택적으로, 상기 제1 결합부(110)에 외부 선로(20)를 연결하는데 있어서, 상기 선로(20)의 고정을 돕기 위해 별도의 지지수단(113)을 사용할 수도 있다.

도 2b 내지 도 2d에 도시되어 있듯이, 본체부(100)의 양 끝 바깥 둘레부에는 상기 제1 결합부(110)와의 결합을 위한 상부결합단(101)이, 제2 결합부(120) 및 제3 결합부(130)와의 결합을 위한 하부결합단(102)이 소정 크기로 돌출되어 형성되어 있고, 상기 결합단(101,102)에는 결합력을 강화 내지 보조하기 위한 결합구멍(101a,102a)이 등간격으로 형성되어 있다. 마찬가지로, 제1 내지 제3 결합부 각각에는 상기 본체부(100)의 결합구멍(101a,102a)에 대응하는 위치에 결합구멍(111a,122a,130a)이 각각 형성되어 있다. 상기 결합구멍(111a,122a,130a)의 배치 및 위치는 도 3 내지 도 5를 통해 알 수 있다.

상기 결합구멍을 통한 본체부(100)와 상기 제1 내지 제3 결합부와의 결합은 나사식, 리벳식 또는 접착식 등의 적절한 수단을 통해 구현될 수 있다.

본 발명의 적절한 실시예에 따르면, 상기 본체부(100)내의 복수개의 도파관(10)의 지름은 상기 제1 결합부(110)를 통해 연결되는 외부 선로(20)의 지름보다 작지 않아야 한다.

따라서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고출력 전력 결합기/분배기에서는, 상기 제1 결합부(110)내에서는 외부 선로(20)와 본체부(100)내의 도파관(10)을 연결시키기 위해 "A"와 같은 깔대기 형상의 매칭구조가 형성되어 있다.

도 2a는 도 2b에 도시된 본 발명에 따른 전력 분배기/결합기를 도면상으로 볼 때 위쪽에서 바라본 것을 나타내는 도면으로서, 도면상에서는 8개의 도파관(1 내지 8)이 본체부(100)내에 하우징 되어 있는 것으로 도시되어 있다.

한편, 제2 결합부(120)는 깔대기 형상을 하고 있어 넓은 면이 상기 하부면과접합되는 전방하우징부(123) 및 상기 전방하우징부(123)의 좁은 면과 일체로 형성된 소정 길이의 원통형상을 가지고 있으며, 내부 중심부에 상기 공통 선로가 내재되어 있는 후방하우징부(124)로 구성되어 있고, 상기 전방하우징부(123)와 후방하우징부(124)가 연결되는 부분에서 상기 각 도파관과 공통 선로간의 신호의 결합 또는 분배가 이루어지도록 설계되어 있다.

그리고, 상기 전방 하우징부(123)는, 상기 도파관과 각각 접촉하는 연결면(50)이 있고, 상기 연결면(50)으로부터 상기 공통 선로쪽으로 지름이 점차 좁아지는 테이퍼된 구조를 통해 상기 복수개의 도파관 각각을 공통 선로쪽으로 유도하고, 상기 테이퍼된 구조 각각은 모두 동일한 길이를 가지고 있으며, 각각의 중심축(C)이 상기 후방하우징부(124)와의 결합부위에 존재하는 상기 공통 선로의 중심축(Z)상의 동일지점(f)에 수렴하는 구조로 배치되어 있다.

상기 본체부(100)내의 각 도파관(10)을 하나의 공통 선로(9)와 연결하기 위한 물리적 구조는, 도 2d에 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 각 도파관(10)과 접하는 연결면(50)으로부터 공통 선로(9)쪽으로 갈수록 지름이 작아지도록 테이퍼부(11) 구조를 통해 이루어지며, 분배기로 사용되는 경우, 후술할 공진 스터브를 통해 8개로 분리되는 각 신호의 공진주파수를 조절한다.

상기 점선 부분에서의 테이퍼부(11)의 테이퍼링 정도는 배치된 각 도파관의 임피던스 불연속적인 면을 어느 정도 매칭시킬 수 있는가를 결정짓는다.

지금부터 본 발명에 따른 고출력 결합기/분배기에서의 이루어지는 전력 전달을 설명하도록 한다.

8개의 외부 선로(20)가 제1 결합부(110)를 통해 본체부(100)내의 내심이 비어있고 최적화된 특성임피던스를 가지는 복수개의 원통형 도파관(10)와 연결되어 각각의 선로(20)를 통해 상기 본체부(100)내의 도파관(10)으로 방송용 RF 신호가 입사된다. 이렇게 입사된 8개의 신호는 상기 도파관(10)을 통해 제3 결합부(130) 및 제2 결합부(120)을 통해 상기 제2 결합부(120)내의 특성임피던스를 가지는 공통선로(9)를 통하여 출력포트와 연결된다. 상기 공통선로(9)를 통해 전력이 입사되어 상기 외부선로(20)로 전력이 이동하는 경우는 상기 설명한 경로와 반대 흐름으로 이루어진다.

본 발명에 따른 전력 결합기/분배기에서, 병렬 채널을 형성하는 각각의 입력 전송선로(20)를 통해 상기 도파관(10) 각각으로 유도된 신호는 각각 임피던스가 다른 Z1, Z2, Z3를 하나씩 거쳐서 최종에는 공통선로(9)를 통해 출력신호단자에 연결되는데, 이 때, 상기 외부선로(20)로 입력되는 신호는 동일한 크기와 위상이어야 한다. 입력된 RF 신호의 크기와 위상이 동일한 경우에만 입력신호간의 아이솔레이션(isolation)특성을 최대로 높일 수 있으며, 이 때 출력신호도 최대가 된다.

도 2에서는 각 입력측 및 출력측에서의 임피던스값은 8-Way인 경우에 최적상태가 되도록 설계된 그림을 보여주고 있다. 도 1은 이러한 전송선로간의 임피던스값을 모델링한 도면이다.

본 발명에 따른 전력 결합기/분배기의 본체부(100)내부의 원통형 도파관(10)에서 다단의 임피던스를 거쳐 출력단에 이르기까지의 반사계수, 전달계수 및 아이솔레이션 특성들을 정량적인 해석과 서로 다른 임피던스간의 결합시에 생기는 불연속점에서의 불규칙적인 전파특성을 구조적으로 해결하는 방법등을 생각해 볼 수 있겠는데, 본 발명에 따른 전력 결합기/분배기는, 방송용 UHF 전 대역에서 사용가능한 특성을 가지기 위한 중심주파수의 이동이 가능한 구조를 위해서, 그러한 결합되는 부분에 주파수에 따라서 매칭이 가능하도록 하기 위해서 결합되는 부분에 후술할 스터브(도 5의 "200")를 구성하였다. 한편, 이에 대한 등가모델링은 집중소자(L,C,R) 모델로 스터브를 등가화할 수 있다.

위의 [표1]에서 전기적인 길이의 λ는 현재 방송주파수 UHF 대역의 중심주파수인 620MHz를 기준으로 한 것이다. V.S.W.R. 또는 분배기로 쓰일 경우의 각 출력포트들간의 크기, 위상 및 아이솔레이션 특성들은 네트워크 분석기(network analyzer)를 이용하여 측정하였다.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 전력 결합기/분배기에서, 입력 포트에서고출력을 견디기 위해 N-타입 커넥터(connector)로서 제1 결합부를 이용하는 경우의 입력측 연결부위의 상세한 그림으로서, 입력전송선로(20)를 도파관(10)과 연결하기 위해 도 2c에 도시된 깔대기 모양의 매칭부(A)를 통해 외부 선로(20)와 도파관(10)과의 임피던스 매칭을 유도하고 있다.

도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 전력 결합기/분배기의 본체부(100)의 측단면도 및 상기 측단면도를, 도면상에서 왼쪽에서 바라본 도면이 같이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 전력 결합기/분배기에서, 외부 선로(20)측이 되는 각 출력포트들간의 아이솔레이션 특성을 측정한 결과 -17dB정도가 측정되어, 통상적으로 분배기에 요구되는 기본 특성을 충족하는 것을 확인하였다(도 11참조).

도 5를 참고하면, 제2 결합부(120)내의 신호 결합 내지 분배점을 설명하는 단면도가 도시되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 결합부(120)에서 선로가 결합 또는 분배되는 물리적 구조는, 테이퍼부(11) 각각의 중심축(C)이 모두 공통선로(9)의 중심축(Z)상의 동일지점(f)을 향하도록 설계되고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 각각의 테이퍼부(11)의 중심축(C)은 상기 동일지점(f)을 중심으로 하는 동심원상에 존재하도록 설계된다. 한편, 제2 결합부(120)에서 상기 연결면(50)이 상기 중심축(C)과 수직을 이루도록 하는 것이 적절하다.

그리고, 상기 제2 결합부(120)의 원통형 몸체의 바깥 둘레면에는 소정 두께 및 길이를 가지고 상기 중심점(f)을 향해 이동이 가능한 공진 스터브(200)가 상기 도파관(10)에 대응하는 개수로 등간격으로 배치되어 있다. 상기 공진 스터브(200)의 움직임 조절은 견고성 내지 용이성을 고려하여 나사식으로 작동하도록 하는 것이 적절하며, 수동식 또는 자동식으로 이루어질 수 있다.

제2 결합부(120)내의 특성임피던스간의 불연속점이 생기는 부분에서 공진주파수를 조절할 수 있는 튜닝점이 되는 동일지점(f)에서 불연속적인 임피던스의 정합을 위한 테이퍼링 구조(11)가 있다는 것은 본 발명의 중요한 특징이 되는 것으로서, 이것은 상기 공진 스터브(200)가 상기 튜닝점(f)을 향해 삽입되는 길이를 간단히 조절함으로서 전체 공진주파수를 간단히 움직일 수 있다. 상기 공진 스터브(200)의 삽입 길이 조절을 통해 제2 결합부(120)내 분배되는 각 테이퍼링부(11) 내심간의 상호간섭(intercoupling)이 발생된다.

지금까지 설명한 본 발명에 따른 전력 결합기/분배기의 구조적 특징은 다음과 같다.

먼저, 전반적으로 광대역 특성을 가지도록 하기 위해서 다단으로 임피던스의 변화를 가지도록 설계하였다. 이 때의 각 단의 원통형 도파관(10)의 내경, 외경 및 길이는 정합된 임피던스에 맞게 설계한다.

그리고, 원통형 도파관의 각 단의 임피던스 특성이 불연속적인 경우의 양쪽의 임피던스정합을 위해서 제1 결합부와 제2 결합부 간의 연결부분에서 연결도파관이 테이퍼링 되도록 하였다(도 2c의 "A" 및 도 2d의 "11").

다음으로는, 방송용 UHF 전 대역에서 사용되도록 하기 위해서는 중심주파수의 이동특성이 필요하며, 이를 위해서 가장 간단한 방법으로 제2 결합부(120)에 공진 스터브(200)를 구성하였다.

도 7 내지 도 13은 이러한 본원의 전력 결합기/분배기의 입력측 또는 출력측의 특성을 확인하기 위한 실험 결과를 나타내는 그래프로서, 이들 그래프를 통해 본원이 전력 결합기 또는 전력 분배기로서 동작하는데 충분한 특성을 가지고 있음을 알 수 있다.

본 발명에 따른 전력 결합기/분배기에 따르면, 요구되는 주파수대역폭 및 특성에 따라 공진 스터브(200) 길이 조절을 통한 방송용 주파수 대역에서의 중심주파수의 이동 특성을 가지도록 하는 기술 구성 및 불연속인 접촉면에서의 테이퍼링 구조를 통해 불연속인 면을 기준으로 하여 양쪽 임피던스를 효과적으로 정합시켜, 이렇게 설계된 구조를 통해 우수한 전력결합기 및 분배기 특성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전력 결합비/분배기에서는 각 입력측으로부터 입사되는 신호가 다른 입력측 신호와의 부정합에 의해서 생기는 반사파를 소멸시키는 저항성분을 포함하고 있지 않기 때문에, 각 입력측 포트간의 고립특성이 -17dB 이상을 유지할 수 있어, 고출력 증폭기(최대 출력신호가 1kW)의 신호결합을 위해서 사용될 수 있다.

지금까지 설명은 본 발명의 이해를 위한 적절한 실시예에 대한 것으로, 본발명이 이것으로 제한되는 것은 아니며, 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 첨부한 특허청구범위의 범위 및 정신을 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변형이 가능함은 명백한 것이다.

Claims (10)

1. 상부 및 하부 단면이 각각 원형이고 소정 높이를 가지는 원통형상의 하우징 내부에 상기 하우징부의 상부 및 하부 단면을 공유하는 동일한 크기의 복수개의 실린더형 도파관이 각각 상기 하우징부의 중심축을 기준으로 동심원상에 균일하게 배치되어 있는 본체부(100);

   한 쪽은 복수개의 외부 선로와 연결되고 다른 한 쪽은 상기 본체부의 상부면을 통해 상기 각 도파관과 특성임피던스(Z3)로 접합되어 상기 각각의 외부 선로와 상기 각 도파관을 일대일 연결시키는 제1 결합부(110);

   한 면은 상기 도파관에 대응하는 크기 및 개수를 가져 특성임피던스(Z2)로 상기 도파관과 일대일로 연결되는 복수개의 연결면(50)을 구비하고, 타 면은 특성임피던스(Z1)를 가지는 하나의 공통 선로와 연결되어 있어 상기 각각의 도파관과 상기 공통 선로를 다대일로 연결시키는 제2 결합부(120); 및

   상기 제2 결합부와 본체부 사이에 위치하여 상기 도파관과 연결면(50)간의 접합을 보조하는 링형상의 제3 결합부(130)가 동일 중심축(Z)으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 본체부(100)의 상부 및 하부 바깥 가장자리 둘레에 본체부와 상기 제1 및 제2 결합부와의 결합력을 강화시키기 위한 소정 높이의 상부결합단(101) 및 하부결합단(102)이 형성되어 있으며,

   상기 제1 및 제 2 결합부(110,120)에는 각각 상기 본체부(100)와 접합되는 측의 바깥둘레에 상기 결합단(101,102)에 대응하도록 상기 결합단(101,102)과 동일 높이의 제1 결합단(111) 및 제2 결합단(122)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 상부결합단(101)과 제1 결합단(111), 그리고 상기 하부결합단(102)과 제2 결합단(122)에는 각 결합단을 동일 중심축으로 동시에 관통하는 구멍이 등간격으로 복수개 형성되어 있고, 제3 결합부(130)에는 상기 제2 결합단(122)의 구멍에 대응하는 위치에 동일 크기의 구멍이 형성되어, 상기 구멍을 통해 각 결합단의 결합을 강화시키도록 하는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 도파관 각각의 지름은 상기 외부 선로의 지름보다 작지 않으며,

   상기 제1 결합부는, 각각의 외부 선로와 상기 각 도파관을 동일 중심축으로 접합시키며, 외부선로로부터 도파관쪽으로 지름이 점차 넓어지는 테이퍼된 구조를 통해 접합시키는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제2 결합부는,

   깔대기 형상을 하고 있어 넓은 면이 상기 하부면과 접합되는 전방하우징부(123); 및

   상기 전방하우징부(123)의 좁은 면과 일체로 형성된 소정 길이의 원통형상을 가지고 있으며, 내부 중심부에 상기 공통 선로가 내재되어 있는 후방하우징부(124)로 구성되어 있고,

   상기 전방하우징부(123)와 후방하우징부(124)가 연결되는 부분에서 상기 각 도파관과 공통 선로간의 신호의 결합 또는 분배가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 전방 하우징부(123)는:

   상기 도파관과 각각 접촉하는 연결면(50)이 있고, 상기 연결면(50)으로부터 상기 공통 선로쪽으로 지름이 점차 좁아지는 테이퍼된 구조를 통해 상기 복수개의 도파관 각각을 공통 선로쪽으로 유도하고,

   상기 테이퍼된 구조 각각은 모두 동일한 길이를 가지고 있으며, 각각의 중심축(C)이 상기 후방하우징부(124)와의 결합부위에 존재하는 상기 공통 선로의 중심축(Z)상의 동일지점(f)에 수렴하는 구조로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 후방하우징부(124) 바깥 둘레면에는 상기 도파관 개수와 동일한 개수로 상기 동일지점(f)을 중심으로 등간격으로 배치되어 있으며 상기 후방하우징부(124)의 측면을 중심축(Z)에 수직 방향으로 상기 동일 지점(f)을 향해 상기 공통 선로(9) 내부까지 관통함과 동시에 이동 가능하도록 설치되어 있는 소정 두께 및 길이를 가지는 스터브(200)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 스터브(200)의 움직임은 나사식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   상기 스터브(200)의 움직임은 각각 독립적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 스터브(200)의 움직임은 사람에 의해 수동적으로 또는 외부 제어장치에 의해 자동적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력 결합기 및 분배기.