KR20050024515A - Sensor for Detecting Signal of Radio Frequency and Large Power - Google Patents

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KR20050024515A KR1020030060674A KR20030060674A KR20050024515A KR 20050024515 A KR20050024515 A KR 20050024515A KR 1020030060674 A KR1020030060674 A KR 1020030060674A KR 20030060674 A KR20030060674 A KR 20030060674A KR 20050024515 A KR20050024515 A KR 20050024515A
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Abstract

PURPOSE: A sensor for detecting radio frequency signals with large power is provided to detect a stable current by using an insulator with extremely low permeability as a flux space. CONSTITUTION: A primary conductor portion(110) receives RF currents and RF voltages. A current detector(200) generates secondary induced current using the permittivity of an insulator based on the current applied on the primary conductor portion to detect the induced input current. A voltage detector(300) generates an electrostatic induced voltage using the permittivity of the insulator based on the voltage applied on the primary conductor portion to detect the induced input voltage. An impedance detection unit(400) calculates magnitude and phase of the impedance based on the received voltage and current signals from the voltage and current detectors.

Description

고주파 대전력 신호 측정용 센서{Sensor for Detecting Signal of Radio Frequency and Large Power}Sensor for Detecting Signal of Radio Frequency and Large Power}

본 발명은 고주파(Radio Frequency, RF) 대전력 신호 측정용 센서에 관한 것으로 특히, 고투자율의 자성체를 이용하지 않고 안정된 RF 대전류를 검출하고 유전체와 판도체에 의해 형성되는 정전용량을 이용하여 RF 고전압을 검출함으로써, 임피던스의 크기와 위상 및 대전력을 용이하고도 안정되게 측정하기 위한 고주파 대전력 신호 측정용 센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sensor for measuring a radio frequency (RF) large power signal. In particular, the RF high voltage is detected by detecting a stable RF large current without using a magnetic material having a high permeability and using capacitance formed by a dielectric and a plate conductor. The present invention relates to a sensor for measuring a high frequency high power signal for easily and stably measuring the magnitude, phase, and large power of an impedance.

일반적으로 고주파 대전력 신호 측정용 센서는 고주파 신호의 신호 특성을 검출하는 데 사용되는 센서로서, 그 사용 블록 구성도가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 고주파 대전력 신호 측정용 센서(100)는 플라즈마 가공용 장치인 플라즈마 가공장치에 사용되는 고주파 대전력 신호 측정용 센서이다.Generally, a sensor for measuring a high frequency high power signal is a sensor used to detect signal characteristics of a high frequency signal, and a block configuration diagram thereof is shown in FIG. 1. The high frequency high power signal measuring sensor 100 illustrated in FIG. 1 is a high frequency high power signal measuring sensor used in a plasma processing apparatus that is a plasma processing apparatus.

도 1에 도시된 고주파 대전력 발생기(10)는 고주파 대전력을 생성하고, 임피던스 정합기(20)는 플라즈마 챔버(30)의 임피던스와 정합할 수 있는 임피던스를 변환하여 플라즈마 챔버(30) 내에 최대전력을 공급하도록 하고, 상기 고주파 대전력 신호 측정용 센서(100)는 고주파 대전력 발생기(10)에서 플라즈마 챔버(30)로 전송되는 전류 및 전압을 검출하여 위상과 전력을 검출하고, 상기 고주파 대전력 신호 측정용 센서(100)에 연결된 제어기(40)는 상기 고주파 대전력 신호 측정용 센서 (100)로부터 입력한 위상과 전력을 기초로 상기 임피던스 변환기(20)를 제어한다.The high frequency large power generator 10 shown in FIG. 1 generates a high frequency large power, and the impedance matcher 20 converts an impedance that can be matched with the impedance of the plasma chamber 30 to maximize the inside of the plasma chamber 30. In order to supply power, the high frequency high power signal measuring sensor 100 detects a current and a voltage transmitted from the high frequency high power generator 10 to the plasma chamber 30 to detect phase and power. The controller 40 connected to the power signal measuring sensor 100 controls the impedance converter 20 based on the phase and power input from the high frequency high power signal measuring sensor 100.

이하에서 기술하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서는 상기 사용예에 있는 플라즈마 가공장치에 한정되어 이용되는 것은 아니며, RF 대전류와 고전압 및 대전력을 검출하고 임피던스를 측정하기 위한 장치에 이용될 수 있음을 적시한다.The high frequency high power signal measuring sensor described below is not limited to the plasma processing apparatus in the above use example, and may be used in an apparatus for detecting RF high current, high voltage and high power, and measuring impedance. Timely.

이하에서는 종래 기술에 의한 RF 대전류와 고전압을 측정하는 방법에 대하여 기술한다.Hereinafter, a method of measuring RF high current and high voltage according to the prior art will be described.

도 2에는 종래 기술에 의하여 RF 전류와 전압을 검출하기 위한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 간략 구성도가 도시되어 있다.2 is a simplified configuration diagram of a sensor for measuring a high frequency high power signal for detecting an RF current and a voltage according to the prior art.

먼저, 종래 기술에 의한 RF 전류를 검출하는 방법에 대하여 기술한다.First, a method of detecting the RF current according to the prior art will be described.

종래 기술에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서에는 RF 대전류가 흐르는 동축선로(50) [내도체(50a), 외도체(50b)]가 구비되어 있고, 중심환에 동축선로 (50)가 관통하도록 권선수 N2 의 코일(54a)이 감겨있는 트로이덜 코일(54)이 구비된다.The sensor for measuring a high frequency high power signal according to the prior art is provided with a coaxial line 50 (inner conductor 50a, an outer conductor 50b) through which RF high current flows, so that the coaxial line 50 penetrates the center ring. a coil (54a) of the number of turns N 2 is provided with a Trojan less coil (54) wound around.

그리고, 트로이덜 코어(54b)는 고투자율(high permeability)의 자성체로 구현되어 있어서, 동축선로(50)에 흐르는 RF 대전류에 의해서 발생하는 고밀도의 자속을 발생시키고, 그 결과 권선수 N2의 코일에 유도 전류를 발생시켜서, 전류를 검출한다.In addition, the troidle core 54b is made of a magnetic material having a high permeability, and generates a high-density magnetic flux generated by RF large current flowing through the coaxial line 50, and as a result, a coil having a number of turns N 2 Induced current is generated to detect the current.

한편, 종래 기술에 의한 RF 고전압 검출은, 상용 캐패시터 2개(Ca, Cb)를 직렬로 연결하여 전압을 분배한 후, 분배된 전압을 검출하는 방법을 사용하였다.On the other hand, the RF high voltage detection according to the prior art used a method of detecting the divided voltage after connecting the two commercial capacitors (C a , C b ) in series to divide the voltage.

그러나, 상기와 같은 구성에 의한 종래 기술에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서는 다음과 같은 문제점이 제기된다.However, the sensor for measuring the high frequency high power signal according to the prior art according to the above configuration poses the following problems.

첫째, 전류 검출 특히 대전류 검출을 위한 고투자율 자성체인 트로이덜 코어(54b)를 사용하는 경우, 코어(54b)의 비투자율(relative permeability)이 환경 변화에 따라 변화하게 된다. 이러한 트로이덜 코어(54b)의 비투자율 변화에 의해 유도자속이 변화되고 그 결과 2차측 코일에 유도되는 전류가 변하게 된다. 그 결과, 정확한 RF 대전류 값을 안정적으로 검출할 수 없는 문제점이 발생한다.First, in the case of using the high permeability magnetic body troidle core 54b for current detection, especially for large current detection, the relative permeability of the core 54b changes according to environmental changes. The induced magnetic flux is changed by the change in the relative permeability of the troidle core 54b, and as a result, the current induced in the secondary coil is changed. As a result, a problem arises in that the accurate RF large current value cannot be stably detected.

둘째, 종래 기술에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 경우는 동작 범위(Dynamic Range)가 넓지 못하다는 문제점이 있었다.Second, in the case of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to the prior art, there is a problem in that the dynamic range is not wide.

즉, 종래 기술에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 경우, 유도된 RF 대전류와 분배된 RF 고전압을 사용자가 읽기 위하여 검출기(미도시)가 동작하기 위해서는 최소 동작 예컨대 0.6V이상이 유지되어야 하는데, 이를 위해서는 유도된 RF 전압의 최소값이 비교적 큰 값인 0.6V보다 커야 하고, 또한 동작범위를 최대값 이상으로 동작하는 경우, 소자 특성이 변하는 문제점이 있기 때문에, 종래 기술에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 동작 범위가 예컨대, 40dB 이하로 제한되는 문제점이 있었다.That is, in the case of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to the prior art, a minimum operation, for example, 0.6 V or more must be maintained in order for a detector (not shown) to operate to read a induced RF high current and a distributed RF high voltage. To this end, the minimum value of the induced RF voltage must be larger than 0.6V, which is a relatively large value, and when the operating range is operated above the maximum value, there is a problem in that the device characteristics change. There is a problem that the operating range of is limited to, for example, 40 dB or less.

셋째, 종래 기술에 의한 RF 센서의 경우는 상용 캐패시터(Ca, Cb)를 이용하여 전압을 검출하기 때문에 고전압 측정이 어려웠고, 고투자율의 자성체를 이용하여 전류를 검출하였기 때문에 대전류 측정이 어려운 문제점이 있었다.Third, in the case of the RF sensor according to the prior art, it is difficult to measure high voltage because it detects the voltage using commercial capacitors (C a , C b ), and it is difficult to measure the high current because the current is detected using a magnetic material having a high permeability. There was this.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서는 다음과 같은 목적을 가지고 있다.The present invention has been created to solve the problems of the prior art as described above, the sensor for measuring a high frequency high power signal according to the present invention has the following object.

본 발명의 첫 번째 목적은, 대전류 검출에 있어서, 전류 검출을 위하여 고투자율의 자성체를 이용한 트로이덜 코일을 사용하지 않고 비투자율이 매우 낮은 절연체를 이용하여 유도 전류를 발생시켜 전류를 측정함으로써, 투자율 변화에 의한 전류 검출 값이 안정된 고주파 대전력 신호 측정용 센서를 제공하는 데 있다.The first object of the present invention is to measure the current by generating an induction current using an insulator having a very low permeability, without using a trolley coil using a high permeability magnetic material for detecting the current, The present invention provides a sensor for measuring high frequency and high power signals with stable current detection values.

본 발명의 두 번째 목적은, 고전압 검출에 있어서, 별도의 상용 캐패시터 또는 저항을 이용하지 않고, 소정 유전율을 갖는 절연체와 도체판에 의한 분포 용량을 이용하여 전압을 분배한 후 전압을 검출할 수 있는 고주파 대전력 신호 측정용 센서를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to detect a voltage after distributing the voltage by using a distribution capacitor by an insulator and a conductor plate having a predetermined dielectric constant, without using a separate commercial capacitor or resistor in high voltage detection. It is to provide a sensor for measuring high frequency large power signal.

본 발명의 세 번째 목적은, 비투자율이 진공의 비투자율과 유사한 절연체에서 유도 전류를 발생시키고 소정 유전율의 절연체와 도체판에 의한 분포 용량을 이용하여 전압을 검출하고, 검출된 값을 대수증폭기를 이용하여 대수 증폭함으로써, 넓은 동작 범위를 갖는 고주파 대전력 신호 측정용 센서를 제공하는 데 있다The third object of the present invention is to generate an induced current in an insulator whose relative permeability is similar to the specific magnetic permeability of a vacuum and detect the voltage using the distribution capacity by the insulator and the conductor plate of a predetermined dielectric constant, and the detected value The present invention provides a sensor for measuring a high frequency large power signal having a wide operating range by amplifying logarithmically.

본 발명의 네 번째 목적은, 비투자율이 매우 낮은 절연체에서 유도 전류를 발생시키고 소정 유전율의 절연체와 도체판에 의한 분포 용량을 이용하여 전압을 검출하여 전력을 측정하는 구성에 의하여, 매우 큰 대전력을 검출할 수 있는 고주파 대전력 신호 측정용 센서를 제공하는 것이다.The fourth object of the present invention is to generate an induced current in an insulator having a very low specific permeability, and to measure power by detecting a voltage by using a distribution capacity by an insulator and a conductor plate having a predetermined permittivity, thereby providing a very large power. It is to provide a sensor for measuring a high frequency high power signal that can detect the.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 고주파 대전력 신호 측정용 센서는, RF 전류와 전압이 인가되는 1차측 도체부와, 상기 1차측 도체부에 인가되는 전류를 기초로 절연체의 투자율을 이용하여 2차측 유도전류를 발생시켜 유도된 입사 전류를 검출하는 전류 검출 유니트와, 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 정전유도된 전압을 검출하는 전압 검출 유니트와, 상기 전압 검출 유니트와 전류 검출 유니트로부터 각각 수신된 전압 신호와 전류 신호를 기초로 임피던스의 크기와 위상을 연산하여 출력하는 임피던스 검출 유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Sensor for measuring a high frequency high power signal according to the present invention for achieving the above object, by using the magnetic permeability of the insulator based on the primary conductor portion to which the RF current and voltage is applied, and the current applied to the primary conductor part. A current detection unit that detects an induced current induced by generating a secondary induced current, and generates an electrostatic induction voltage using a dielectric constant of an insulator based on a voltage applied to the primary conductor part to detect an electrostatic induced voltage. And a impedance detection unit for calculating and outputting a magnitude and a phase of the impedance based on the voltage signal and the current signal received from the voltage detection unit and the current detection unit, respectively.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서는, RF 전류와 전압이 인가되는 1차측 도체부와, 상기 1차측 도체부에 인가되는 입사 전류를 기초로 절연체의 자속공간에서 2차측 입사 유도 전류를 발생시켜 유도된 입사 전류를 검출하고, 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 발생된 유도 전압을 전압분배하여 분배된 전압을 검출함으로써 입사 전력을 검출하는 입사 전력 검출 유니트와, 상기 1차측 도체부에 인가되는 반사 전류를 기초로 절연체의 자속공간에서 2차측 반사 유도 전류를 발생시켜 유도된 반사 전류를 검출하고, 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전 유도 전압을 발생시켜 발생된 반사 유도 전압을 전압분배하여 분배된 전압을 검출함으로써 반사 전력을 검출하는 반사 전력 검출 유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Sensor for measuring a high frequency high power signal according to the present invention for achieving the above object, the magnetic flux of the insulator based on the primary side conductor portion to which RF current and voltage are applied, and the incident current applied to the primary side conductor portion. The secondary incident induction current is generated in the space to detect the induced incident current, and based on the voltage applied to the primary conductor part, an electrostatic induction voltage is generated using the dielectric constant of the insulator to divide the induced induced voltage. An incident power detection unit for detecting incident power by detecting a divided voltage, and generating a secondary reflection induced current in a magnetic flux space of an insulator based on a reflection current applied to the primary conductor part to detect the induced reflection current; And a reflection induced voltage generated by generating an electrostatic induction voltage using a dielectric constant of an insulator based on the voltage applied to the primary side conductor part. It is characterized in that it comprises a reflected power detection unit for detecting the reflected power by detecting the divided voltage by voltage division.

다음은 본 발명에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.Next will be described in detail with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to the present invention.

먼저, 도 3 내지 도 8을 기초로 본원발명의 제 1 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 구성과 동작 과정을 기술한다.First, the configuration and operation of the high frequency high power signal measuring sensor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8.

도 3에는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 블록 구성도가 도시되어 있다.3 is a block diagram of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서는, 1차측 도체부(110)와 전류 검출 유니트(200)와 전압 검출 유니트 (300)와 임피던스 검출 유니트(400)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the sensor for measuring the high frequency high power signal according to the first embodiment of the present invention includes a primary conductor part 110, a current detection unit 200, a voltage detection unit 300, and an impedance detection unit. And 400.

상기 1차측 도체부(110)는 예컨대 도 1의 고주파 대전력 발생기(10)에서 임피던스 변환기(20)로 RF 대전류를 전송하고 플라즈마 발생기(10)에서 RF 고전압이 인가된다.For example, the primary conductor part 110 transmits an RF high current from the high frequency large power generator 10 of FIG. 1 to the impedance converter 20 and an RF high voltage is applied from the plasma generator 10.

상기 전류 검출 유니트(200)는, 상기 1차측 도체부(110)에 인가되는 전류에 기초해서 절연체의 자속공간에서 2차측 유도 전류를 발생시켜 발생된 유도 전류를 검출한다.The current detection unit 200 detects the induced current generated by generating a secondary side induced current in the magnetic flux space of the insulator based on the current applied to the primary side conductor portion 110.

상기 전압 검출 유니트(300)는, 상기 1차측 도체부(110)에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 정전유도된 전압을 검출한다.The voltage detection unit 300 detects the voltage induced by generating an electrostatic induction voltage using the dielectric constant of the insulator based on the voltage applied to the primary side conductor part 110.

그리고, 상기 임피던스 검출 유니트(400)는 상기 전류 검출 유니트(200)에서 검출한 전류 신호와 상기 전압 검출 유니트(300)에서 검출한 전압 신호를 입력 받아서 임피던스의 크기와 위상을 연산한 후 유저가 인식할 수 있도록 출력한다.The impedance detection unit 400 receives the current signal detected by the current detection unit 200 and the voltage signal detected by the voltage detection unit 300, calculates the magnitude and phase of the impedance, and is then recognized by the user. Print it out so you can.

상기 임피던스 검출 유니트(400)는 임피던스 연산부(미도시)와 임피던스 출력부(미도시)로 구성되는데, 상기 임피던스 연산부는 상기 전류 검출 유니트(200)에서 검출한 전류 신호와 상기 전압 검출 유니트(300)에서 검출한 전압 신호를 입력 받아서 임피던스의 크기와 위상을 연산하고, 상기 임피던스 출력부(미도시)는 상기 임피던스 연산부로부터 수신한 임피던스의 크기와 위상을 유저가 인식할 수 있도록 출력한다.The impedance detection unit 400 includes an impedance calculator (not shown) and an impedance output unit (not shown). The impedance calculator includes a current signal detected by the current detection unit 200 and the voltage detection unit 300. The amplitude and phase of the impedance are calculated by receiving the detected voltage signal, and the impedance output unit (not shown) outputs the magnitude and phase of the impedance received from the impedance calculation unit so that the user can recognize it.

도 4에는 상기 전류 검출 유니트(200)의 상세 블록 구성도가 도시되어 있다.4 shows a detailed block diagram of the current detection unit 200.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전류 검출 유니트(200)는 2차측 유도 전류 발생부(210)와 제 1 대수증폭부(220)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the current detection unit 200 includes a secondary induction current generator 210 and a first logarithmic amplifier 220.

상기 2차측 유도 전류 발생부(210)는 상기 1차측 도체부(110)와의 사이에 진공의 비투자율에 근접하는 비투자율을 갖는 절연체를 개재하여 상기 1차측 도체부(210)에 인가되는 전류를 기초로 2차측 유도전류를 발생한다.The secondary induction current generating unit 210 receives a current applied to the primary conductor unit 210 via an insulator having a specific magnetic permeability close to that of the vacuum between the primary conductor unit 110 and the primary conductor unit 110. Generates secondary induction current as a basis.

그리고, 상기 제 1 대수증폭부(220)는 상기 2차측 유도 전류 발생부(210)로부터 수신한 유도 전류를 대수 증폭한다.The first logarithmic amplifier 220 amplifies the induced current received from the secondary induction current generator 210.

도 5에는 상기 전압 검출 유니트(300)의 상세 블록 구성도가 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전압 검출 유니트(300)는 제 1 전압 분배부(310)와 제 2 대수증폭부(320)로 구성된다.5 shows a detailed block diagram of the voltage detection unit 300. As shown in FIG. 5, the voltage detection unit 300 includes a first voltage divider 310 and a second logarithmic amplifier 320.

상기 제 1 전압 분배부(310)는 상기 1차측 도체부(110)와의 사이에 소정 유전율을 갖는 절연체를 개재하여 정전유도 전압을 발생시켜 정전유도된 전압을 분배한다.The first voltage divider 310 generates an electrostatic induced voltage through an insulator having a predetermined dielectric constant between the primary conductor 110 and distributes the electrostatic induced voltage.

그리고, 상기 제 2 대수증폭부(320)는 상기 제 1 전압분배부(310)로부터 분배된 전압을 대수 증폭한다.In addition, the second logarithmic amplifier 320 amplifies the voltage divided from the first voltage divider 310.

도 6에는 도 3의 1차측 도체부(110)와 전류 검출 유니트(300)와 전압 검출 유니트(400)의 상세 회로도가 도시되어 있다.FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the primary side conductor portion 110, the current detection unit 300, and the voltage detection unit 400 of FIG. 3.

도 6에 도시의 도면 부호 (111)은 상기 1차측 도체부(110)를 구현하기 위한 후술하는 동축선로의 내도체(111)이다.Reference numeral 111 in FIG. 6 denotes an inner conductor 111 of a coaxial line to be described later for implementing the primary side conductor part 110.

그리고, 상기 C1과 C1′은 상기 제 1 전압분배부(310)를 구성하고, 도면 부호 (221)은 상기 제 1 대수증폭부(220)를 구현하기 위한 제 1 대수증폭기(221)(Log Amplifier)이고, 도면 부호 (321)은 상기 제 2 대수증폭부(320)를 구현하기 위한 제 2 대수증폭기(221)이다.In addition, C 1 and C 1 ′ constitute the first voltage divider 310, and reference numeral 221 denotes a first log amplifier 221 for implementing the first log amplifier 220 ( Log amplifier, and reference numeral 321 denotes a second log amplifier 221 for implementing the second log amplifier 320.

그리고, P1은 제 1 실시예에 의하여 제 1 정전용량(C1)을 발생시키고 유도 전류(I1)를 발생시키기 위한 구성이다.In addition, P1 is a configuration for generating the first capacitance C 1 and generating the induced current I 1 according to the first embodiment.

그리고, 도 6에 도시된, I1은 상기 2차측 유도 전류 발생부(210)에서 발생한 유도 전류이고, V1은 상기 제 1 전압분배부(310)에 의해서 분배된 전압이다.6, I 1 is an induced current generated in the secondary side induction current generator 210, and V 1 is a voltage distributed by the first voltage divider 310.

도 7에는 도 3의 1차측 도체부(110)와 도 4의 2차측 유도전류 발생부(210)와 도 5의 제 1 전압 분배부(310)를 구현하기 위한 물리적 구성의 사시도가 도시되어 있다.FIG. 7 is a perspective view of a physical configuration for implementing the primary conductor 110 of FIG. 3, the secondary induced current generator 210 of FIG. 4, and the first voltage divider 310 of FIG. 5. .

상기 1차측 도체부(110)는 도 7에 도시된 바와 같이 후술하는 동축선로의 내도체(111)로 구현된다. 그리고, 상기 내도체(111)의 내부에는 각각 절연된 복수 개의 리쯔선(Ritz Wire)(미도시)이 삽입되어 있다. 상기 다수개의 리쯔선(미도시)은 내도체 (111)에 발생하는 표피 효과 및 실효 저항을 감소시키는 기능을 수행한다.As illustrated in FIG. 7, the primary side conductor part 110 is implemented with an inner conductor 111 of a coaxial line described below. In addition, a plurality of insulated Ritz wires (not shown) are inserted into the inner conductor 111. The plurality of Litz wires (not shown) function to reduce the skin effect and the effective resistance generated in the inner conductor 111.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 2차측 유도전류 발생부(210)는 상기 내도체(111)와 평행하게 위치하며 0.5의 권선수를 갖는 2차측 전류 검출용 선도체 (Conducting Line)(211)(이하에서는 간단히 ‘선도체(211)’라고 칭한다)로 구현된다.As illustrated in FIG. 7, the secondary induction current generating unit 210 is located in parallel with the inner conductor 111 and has a winding number of secondary side current detecting line 211 having a winding number of 0.5. (Hereinafter referred to simply as the 'conductor 211').

상기 선도체(211)와 내도체(111) 사이에는 절연체(120)가 개재되는데, 상기 선도체(211)는 절연체(120) 상에 접하여 위치한다. 그리고, 상기 절연체(120)는 매우 낮은 비투자율 예컨대, 진공의 비투자율(μs=1)에 가까운 비투자율을 갖는다.An insulator 120 is interposed between the conductor 211 and the inner conductor 111, and the conductor 211 is in contact with the insulator 120. The insulator 120 has a very low specific permeability, for example, a relative permeability close to that of vacuum (μ s = 1).

상기 제 1 전압분배부(310)는, 상기 내도체(111)와의 사이에 소정 유전율을 갖는 절연체(120)가 개재시켜 제 1 정전용량(C1)을 발생시키는 판도체(311)와 상기 판도체(Conducting Plate) (311)에 직렬 연결되는 캐패시터(C1′)로 구성된다.The first voltage divider 310 includes a plate 311 and a plate having an insulator 120 having a predetermined dielectric constant between the conductors 111 to generate a first capacitance C 1 . It is composed of a capacitor (C 1 ') connected in series with a conductor (Conducting Plate) (311).

그리고, 상기 판도체(311)와 내도체(111) 사이에 형성되는 정전용량이 제 1 정전용량(C1)이며, 상기 제 1 정전용량을 갖는 용량성 소자가 도 6에 도시된 캐패시터(C1)이다.In addition, the capacitance formed between the plate conductor 311 and the inner conductor 111 is the first capacitance C 1 , and the capacitive element having the first capacitance is the capacitor C shown in FIG. 6. 1 ).

도 8에는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 PCB(151)의 저면 사시도가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 PCB(151)에는 제 1 실시예를 구현하기 위한 회로 소자가 탑재된다. 그리고, 도면 부호(151a)는 상기 PCB(151)의 저면이다.8 is a bottom perspective view of the PCB 151 according to the first embodiment of the present invention. The PCB 151 shown in FIG. 8 is equipped with circuit elements for implementing the first embodiment. Reference numeral 151a is a bottom surface of the PCB 151.

상기 판도체(311)와 선도체(211)는 PCB(151)의 동박 패턴으로 구현된다.The plate conductor 311 and the leader 211 are implemented by a copper foil pattern of the PCB 151.

그리고, 상기 PCB(151)에 탑재되는 회로 소자 예컨대 임피던스 연산부(미도시), 임피던스 출력부(미도시) 등의 소자와 상기 내도체(111)와의 정전 유도 및 자기 유도 발생을 방지하기 위하여 상기 PCB(151)와 내도체(111) 사이에는 차폐부(미도시)가 구비된다.In order to prevent electrostatic induction and magnetic induction between a circuit element mounted on the PCB 151, for example, an impedance calculator (not shown), an impedance output unit (not shown), and the inner conductor 111, the PCB is prevented. A shielding part (not shown) is provided between the 151 and the inner conductor 111.

그리고, 상기 내도체(111)에 인가되는 전압에 의하여 상기 선도체(211)에 정전유도 전압이 발생되는 것을 방지하기 위하여 상기 내도체(111)와 선도체(211) 사이에 전압 차폐부(미도시)가 구비된다.In addition, in order to prevent the electrostatic induction voltage from occurring in the conductor 211 due to the voltage applied to the conductor 111, a voltage shielding portion (not shown) between the conductor 111 and the conductor 211. H) is provided.

다음은, 상기와 같은 제 1 실시예에 의한 구성에 의하여, 전류와 전압을 검출한 후, 검출한 전류와 전압을 기초로 임피던스를 측정하는 과정에 대하여 설명한다.Next, a process of measuring impedance based on the detected current and voltage after detecting the current and voltage by the configuration according to the first embodiment as described above will be described.

첫 번째, 전류를 검출하는 과정에 대하여 기술한다.First, the process of detecting current will be described.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 내도체(111)에 RF 대전류가 흐르면 주변 공간에 가변 자계가 생성되고, 상기 가변 자계는 암페어 주회 법칙에 의하여 선도체(211)에 유도 전류 I1을 발생시킨다.As shown in FIG. 6 and FIG. 7, when RF large current flows in the inner conductor 111, a variable magnetic field is generated in the surrounding space, and the variable magnetic field induces an induced current I 1 to the conductor 211 by the ampere turn rule. Generate.

상기와 같이 생성된 유도 전류 I1은, 종래와 같이 고투자율의 자성체가 아닌진공중의 비투자율과 유사한 비투자율을 갖는 절연체에서 생성되므로, 상기 I1은 매우 안정적이고 그 값은 예컨대 수 mA로 매우 작다.Since the induced current I 1 generated as described above is generated from an insulator having a specific permeability similar to that of a vacuum, rather than a magnetic permeability of high magnetic permeability, the I 1 is very stable and its value is, for example, several mA. Very small

상기와 같이, 선도체(211)에 유도된 유도 전류 신호 I1은 그 값이 매우 작으며, 제 1 대수증폭기(221)에 의해서 대수 증폭된다. 유도 전류 신호 I1이 제 1 대수증폭기(221)에 의해서 대수 증폭되므로 동작 범위는 예컨대 60dB 이상으로 넓어진다.As described above, the induced current signal I 1 induced in the conductor 211 has a very small value and is amplified logarithmically by the first log amplifier 221. Since the induced current signal I 1 is amplified logarithmic by the first logarithmic amplifier 221, the operating range is widened, for example, to 60 dB or more.

그리고, 상기 제 1 대수증폭기(221)에 의해서 대수 증폭된 전류 신호는 임피던스 검출 유니트(400)로 입력된다.The current signal amplified logarithmically by the first logarithmic amplifier 221 is input to the impedance detection unit 400.

두 번째로, 전압을 검출하는 과정에 대하여 기술한다.Secondly, the process of detecting the voltage will be described.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 내도체(111)에 RF 고전압 예컨대 10kV가 인가되면 판도체(311)에 정전유도 전압이 유기되고, 내도체(111)와 판도체(311)는 유전율 ε0ε1s을 갖는 절연체(120)가 개재되어서 캐패시터(C1)를 구성한다.6 and 7, when RF high voltage, for example, 10 kV is applied to the inner conductor 111, an electrostatic induction voltage is induced on the conductor 311, and the inner conductor 111 and the plate 311 have a dielectric constant. An insulator 120 having ε 0 ε 1s is interposed to form the capacitor C 1 .

상기 캐패시터(C1)의 용량은 pF 단위의 수준인데, 이는 상기 캐패시터(C1)의 정전용량이 내도체(111)와 판도체(311) 사이에 소정 유전율을 갖는 절연체 예컨대 테프론이 개재되어 형성되기 때문이다. 그리고, 상기 절연체(120)의 절연내압이 높은 경우, 매우 높은 고전압 인가가 가능하므로 고전압 측정이 용이해진다.Inde capacitance of the capacitor (C 1) is the level of pF unit, which is formed by an insulator, for example through a Teflon having a dielectric constant of the capacitance of the capacitor (C 1) predetermined between the inner conductor 111 and a plate conductor 311 Because it becomes. In addition, when the insulation breakdown voltage of the insulator 120 is high, a very high high voltage can be applied, thereby making it easy to measure high voltage.

그리고, 상기 캐패시터(C1)와 직렬로 상용 캐패시터(C1′)를 연결하면, 상용 캐패시터(C1′)에 분배 전압(V1)이 인가된다. 상기 분배 전압 신호(V1 )는, 상용 캐패시터(C1′)로 예컨대 1nF을 사용한다면 1V로 매우 낮은 전압이 된다.When the commercial capacitor C 1 ′ is connected in series with the capacitor C1, the division voltage V 1 is applied to the commercial capacitor C 1 ′. The divided voltage signal V 1 becomes a very low voltage of 1 V if, for example, 1 nF is used as the commercial capacitor C 1 ′.

상기 캐패시터(C1)와 캐패시터(C1′)에 의해서 분배된 전압 신호(V1)는, 제 2 대수증폭기(321)로 입력된다. 제 2 대수증폭기(321)로 입력된 분배 전압 신호(V1)는 제 2 대수증폭기(321)에 의해서 대수 증폭된다.The voltage signal V 1 distributed by the capacitor C 1 and the capacitor C 1 ′ is input to the second log amplifier 321. The divided voltage signal V 1 input to the second log amplifier 321 is logarithmically amplified by the second log amplifier 321.

분배 전압(V1)이 제 2 대수증폭기(321)에 의해서 대수 증폭되므로 동작 범위는 예컨대 60dB까지 넓어지게 된다.Since the divided voltage V 1 is amplified logarithmic by the second logarithmic amplifier 321, the operating range is widened to 60 dB, for example.

그리고, 상기 제 2 대수증폭기(321)에 의해서 대수 증폭된 분배 전압 신호 (V1)는 임피던스 검출 유니트(400)로 입력된다.The divided voltage signal V 1 amplified logarithmically by the second logarithmic amplifier 321 is input to the impedance detection unit 400.

최종적으로, 상기 임피던스 검출 유니트(400)는 상기 제 1 대수증폭기(221)와 제 2 대수증폭기(321)로부터 각각 입력받은 대수 증폭된 유도 전류 신호(I1)와 분배 전압 신호(V1)를 기초로 임피던스의 위상(phase)과 크기(amplitude)를 연산 (calculation)한 후 유저가 인식할 수 있도록 출력한다.Finally, the impedance detection unit 400 receives the logarithmic amplified induction current signal I 1 and the divided voltage signal V 1 received from the first log amplifier 221 and the second log amplifier 321, respectively. As a basis, the phase and amplitude of the impedance are calculated and output so that the user can recognize them.

그리고, 상기 임피던스 검출 유니트(400)가 입력된 전류 신호와 전압 신호를 기초로 임피던스의 크기와 위상을 측정하는 구성은 본원 발명의 출원 전 당업자에게 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, since the configuration of measuring the magnitude and phase of the impedance based on the input current signal and the voltage signal by the impedance detection unit 400 is a technique known to those skilled in the art before the present application, a detailed description thereof will be omitted.

상기 본 발명의 제 1 실시예에서는 분배 전압과 유도 전류를 기초로 임피던스의 크기와 위상을 검출하고 있으나, 본원 발명에 의하면 상기 임피던스 검출 유니트(400) 후단에 전력 연산부 및 전력 출력부를 구비한다면 전력을 측정할 수 있음은 물론이다.In the first embodiment of the present invention, the magnitude and phase of the impedance are detected based on the distribution voltage and the induced current. However, according to the present invention, if the power calculation unit and the power output unit are provided at the rear end of the impedance detection unit 400, power is supplied. Of course, it can measure.

다음은 도 9 내지 도 13을 기초로 본원발명의 제 2 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 구성과 동작 과정을 설명한다.Next, a configuration and an operation process of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 13.

도 9에는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 블록 구성도가 도시되어 있다.9 is a block diagram of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to a second embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 제 2 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서는, 1차측 도체부(110)와 입사 전력 검출 유니트(500)와 반사 전력 검출 유니트(600)로 구성된다.As shown in FIG. 9, the sensor for measuring the high frequency high power signal according to the second embodiment of the present invention includes a primary conductor part 110, an incident power detection unit 500, and a reflected power detection unit 600. It is composed.

상기 1차측 도체부(110)는 RF 대전류를 전송하고 RF 고전압이 인가된다.The primary conductor part 110 transmits RF large current and is applied with RF high voltage.

상기 입사 전력 검출 유니트(500)는, 상기 1차측 도체부(110)에 인가되는 입사 전류를 기초로 절연체의 자속공간에서 2차측 입사 유도 전류를 발생시켜 유도된 입사 전류를 검출하고, 상기 1차측 도체부(110)에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 발생된 유도 전압을 소정값으로 전압분배하여 분배된 전압을 검출함으로써 입사 전력을 검출한다.The incident power detection unit 500 detects the incident current induced by generating a secondary incident induction current in the magnetic flux space of the insulator based on the incident current applied to the primary side conductor unit 110, and the primary side The incident power is detected by generating an electrostatic induction voltage using the dielectric constant of the insulator based on the voltage applied to the conductor unit 110 to divide the induced voltage into a predetermined value to detect the divided voltage.

상기 반사 전력 검출 유니트(600)는, 상기 1차측 도체부(110)에 인가되는 반사 전류를 기초로 절연체의 자속공간에서 2차측 반사 유도 전류를 발생시켜 유도된 입사 전류를 검출하고, 상기 1차측 도체부(110)에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 발생된 유도 전압을 소정값으로 전압분배하여 분배된 전압을 검출함으로써 반사 전력을 검출한다.The reflected power detection unit 600 detects the incident current induced by generating a secondary side reflection induced current in the magnetic flux space of the insulator based on the reflected current applied to the primary side conductor unit 110. Based on the voltage applied to the conductor unit 110, the electrostatic induction voltage is generated using the dielectric constant of the insulator, and the induced voltage generated is voltage-divided to a predetermined value to detect the reflected voltage.

도 10에는 도 9의 상세 블록 구성도가 도시되어 있다.FIG. 10 is a detailed block diagram of FIG. 9.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 입사 전력 검출 유니트(500)는, 2차측 방향성 유도 전류 발생부(550)와 제 2 전압 분배부(510)와 제 1 연산부(520)와 제 3 대수증폭부(530)와 입사 전력 출력부(540)로 구성된다.As shown in FIG. 10, the incident power detection unit 500 includes a secondary directional induction current generator 550, a second voltage divider 510, a first calculator 520, and a third logarithmic amplifier. 530 and the incident power output unit 540.

상기 2차측 방향성 유도 전류 발생부(550)는, 상기 1차측 도체부(110)와의 사이에 절연체가 개재되어 상기 1차측 도체부(110)에 입사 전류 인가시 입사 유도 전류를 발생한다.The secondary side directional induction current generator 550 generates an induction induced current when an incident current is applied to the primary side conductor part 110 with an insulator interposed between the primary side conductor part 110.

상기 제 2 전압 분배부(510)는, 상기 1차측 도체부(110)에 인가되는 전압을 기초로 소정 유전율의 절연체의 개재에 의하여 정전유도 전압을 발생시켜 발생된 유도 전압을 소정값으로 전압 분배한다.The second voltage divider 510 divides the induced voltage generated by generating an electrostatic induction voltage by the interposition of an insulator having a predetermined dielectric constant based on a voltage applied to the primary conductor 110. do.

상기 제 1 연산부(520)는, 상기 2차측 방향성 유도전류 발생부(550)에서 출력된 입사 전류 신호와 상기 제 2 전압분배부(510)에서 출력된 분배전압 신호를 입력 받아 입사 전력을 연산한다.The first calculator 520 receives the incident current signal output from the secondary directional induction current generator 550 and the divided voltage signal output from the second voltage divider 510 to calculate incident power. .

상기 제 3 대수증폭부(530)는 상기 제 1 연산부(520)에서 출력되는 연산된 입사 전력 신호를 대수 증폭한다.The third logarithmic amplifier 530 amplifies the calculated incident power signal output from the first calculator 520.

상기 입사전력 출력부(540)는 상기 제 3 대수증폭부(530)에서 출력되는 증폭된 입사 전력 신호를 입력받아서 유저가 인식할 수 있도록 소정 DC(Direct Current) 값으로 입사 전력을 출력한다.The incident power output unit 540 receives the amplified incident power signal output from the third logarithmic amplifier 530 and outputs incident power at a predetermined DC (Direct Current) value so that a user can recognize the incident power output unit 540.

그리고, 상기 반사 전력 검출 유니트(600)는 도 10에 도시된 바와 같이, 2차측 방향성 유도 전류 발생부(550)와 제 3 전압 분배부(610)와 제 2 연산부(620)와 제 4 대수증폭부(630)와 반사 전력 출력부(640)로 구성된다.As shown in FIG. 10, the reflected power detection unit 600 includes a secondary directional induction current generator 550, a third voltage divider 610, a second calculator 620, and a fourth logarithmic amplifier. The unit 630 and the reflected power output unit 640.

상기 2차측 방향성 유도전류 발생부(550)는, 상기 입사 전력 검출 유니트 (500)의 2차측 방향성 유도전류 발생부와 공통 구성에 의하여 상기 1차측 도체부(110)에 반사 전류가 흐르는 경우 반사 유도 전류를 발생한다.The secondary directional induction current generating unit 550 induces reflection when a reflected current flows through the primary conductor unit 110 by a common configuration with the secondary directional induction current generating unit of the incident power detection unit 500. Generates a current.

상기 제 3 전압 분배부(610)는, 상기 1차측 도체부(110)에 인가되는 전압을 기초로 1차측 도체부(110)와의 사이에 개재되는 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 발생된 유도 전압을 소정값으로 전압분배한다.The third voltage divider 610 generates an electrostatic induction voltage by using a dielectric constant of an insulator interposed between the primary conductor part 110 and the voltage based on the voltage applied to the primary conductor part 110. The induced induction voltage is divided by a predetermined value.

상기 제 2 연산부(620)는 상기 2차측 방향성 유도전류 발생부(550)에서 출력된 반사 전류 신호와 상기 제 3 전압 분배부(610)에서 출력된 분배전압 신호를 입력 받아 반사 전력을 연산한다.The second calculator 620 calculates the reflected power by receiving the reflected current signal output from the secondary directional induction current generator 550 and the divided voltage signal output from the third voltage divider 610.

그리고, 상기 제 4 대수증폭부(630)는, 상기 제 2 연산부(620)에서 출력되는 반사 전력 신호를 대수 증폭한다.The fourth logarithmic amplifier 630 amplifies the reflected power signal output from the second calculator 620.

상기 반사 전력 출력부(640)는 상기 제 4 대수증폭부(630)로부터 수신한 증폭된 반사 전력 신호를 기초로 소정 DC 값으로 반사 전력을 출력한다.The reflected power output unit 640 outputs the reflected power at a predetermined DC value based on the amplified reflected power signal received from the fourth logarithmic amplifier 630.

도 11에는 도 10의 부분 상세 회로도가 도시되어 있다.FIG. 11 shows a partial detailed circuit diagram of FIG. 10.

도 11에 도시된 도면 부호 (111)은 상기 1차측 도체부(110)를 구현하기 위한 후술하는 동축선로의 내도체(111)이다.Reference numeral 111 in FIG. 11 denotes an inner conductor 111 of a coaxial line described below for implementing the primary side conductor part 110.

그리고, 도시된 C2와 제 2 가변 임피던스(C2′와 가변저항 R5의 병렬)는 제 2 전압분배부(510)를 구성하고, 상기 C2와 제 3 가변 임피던스(C2′와 가변저항 R 6의 병렬)는 제 3 전압분배부(510)를 구성한다.In addition, the illustrated C 2 and the second variable impedance (C 2 ′ and the parallel of the variable resistor R 5 ) constitute a second voltage divider 510, and the C 2 and the third variable impedance C 2 ′ and the variable variable voltage. The parallel of the resistor R 6 ) constitutes a third voltage divider 510.

그리고, Rref와 Rfwd는 상기 2차측 방향성 유도전류 발생부(550)를 구성하는 저항이고, I1ref는 반사 전류(Iref)로부터 유도된 2차측 반사 유도 전류이고 I 1fwd는 입사 전류(Ifwd)로부터 유도된 2차측 입사 유도 전류이다.R ref and R fwd are resistors constituting the secondary directional induction current generator 550, I 1ref is a secondary side reflection induced current derived from the reflected current I ref , and I 1fwd is an incident current I fwd ) is the secondary incident induction current derived from

도시된 도면 부호 (521)은 상기 제 1 연산부(520)를 구현하기 위한 제 1 연산기(521)이고, 도면 부호 (621)은 상기 제 2 연산부(620)를 구현하기 위한 제 2 연산기(621)이다. 도면 부호 (531)은 상기 제 3 대수증폭부(530)를 구현하기 위한 제 3 대수증폭기(531)이고, 도면 부호 (631)은 상기 제 4 대수증폭부(630)를 구현하기 위한 제 4 대수증폭기(631)이다.The reference numeral 521 is a first operator 521 for implementing the first operator 520, and the reference numeral 621 is a second operator 621 for implementing the second operator 620. to be. Reference numeral 531 denotes a third logarithmic amplifier 531 for implementing the third logarithmic amplifier 530, and reference numeral 631 denotes a fourth logarithm for implementing the fourth logarithmic amplifier 630. Amplifier 631.

그리고, 도시된 P2는 제 2 실시예에 의하여 제 2 정전용량(C2)을 발생시키고 입사 유도 전류 또는 반사 유도 전류를 발생시키기 위한 구성이다.P 2 is a configuration for generating the second capacitance C 2 and generating the incident induced current or the reflected induced current according to the second embodiment.

도 12에는 도 10의 1차측 도체부와 제 2 전압 분배부와 2차측 방향성 유도전류발생부와 제 3 전압 분배부를 구현하기 위한 물리적 구성의 사시도가 도시되어 있다.12 is a perspective view of a physical configuration for implementing the primary conductor portion, the second voltage divider, the secondary directional induction current generator, and the third voltage divider of FIG. 10.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 1차측 도체부(110)는 동축선로의 내도체 (111)로 구현된다. 그리고, 도 12에 도시된 내도체(111)의 내부에는 충분히 많은 수의 리쯔선(미도시)이 삽입되어 있으며, 상기 리쯔선(미도시)은 표피 효과를 감소시키고 실효저항을 낮게함으로서 내부 소모 전력이 작아지게 하고, 그 결과 발열을 작게하는 기능을 수행한다.As shown in FIG. 12, the primary conductor part 110 is implemented as an inner conductor 111 of a coaxial line. In addition, a sufficient number of litz wires (not shown) are inserted into the inner conductor 111 shown in FIG. 12, and the litz wires (not shown) reduce internal effects by reducing skin effect and lowering effective resistance. The power is reduced, and as a result, the heat generation is reduced.

상기 2차측 방향성 유도전류 발생부(550)는, 내도체(111)에 평행하게 위치하는 2차측 방향성 유도전류 선도체(551)(이하에서는 간단히 ‘방향성 선도체’라고 칭한다)와 상기 방향성 선도체(551)의 입사 방향 종단에 병렬 연결되는 저항(Rfwd)과 상기 방향성 선도체(551)의 반사 방향 종단에 병렬 연결되는 저항(Rref)으로 구현된다.The secondary directional induction current generating unit 550 includes a secondary directional induction current conductor 551 (hereinafter referred to simply as a directional conductor) positioned parallel to the inner conductor 111 and the directional conductor. A resistor R fwd connected in parallel to the incidence end of the incident direction 551 and a resistor R ref connected in parallel to the reflection direction end of the directional conductor 551.

상기 방향성 선도체(551)는 입사 전력과 반사 전력을 분리 기능을 수행하는데, 이때 ‘입사 전력과 반사 전력의 분리 특성(이하에서는 ‘분리 특성’이라고 약칭함)’라 함은, 입사 전력 측정에 있어서 반사 전력의 유무에 영향을 받지 않고 입사 전력을 측정할 수 있는 특성을 의미한다.The directional conductor 551 separates the incident power and the reflected power, and the separation characteristic of the incident power and the reflected power (hereinafter, abbreviated as 'separation characteristic') is used to measure the incident power. In this case, it means a characteristic capable of measuring incident power without being affected by the presence or absence of reflected power.

상기 제 2 전압분배부(510)는, 상기 내도체(111)와 소정 간격 이격되도록 위치하여 상기 내도체(111)의 전압을 기초로 소정 유전율의 절연체(120)의 개재에 의하여 제 2 정전용량(C2)과 제 2 입사 정전유도 전압을 발생시키는 전압 검출용 판도체(이하에서는 간단히 ‘판도체’라고 한다)(553)와, 상기 판도체(553)에 직렬 연결되어 상기 방향성 선도체(551)에 의한 입사 전력 및 반사 전력 분리 기능 수행 특성을 조정하는 제 2 가변 임피던스 소자(C2′와 가변저항 R5의 병렬)로 구성된다(도 12에는 제 2 가변 임피던스의 구성 소자인 R5의 도시가 생략되어 있다).The second voltage divider 510 is positioned to be spaced apart from the inner conductor 111 by a predetermined interval and is interposed with an insulator 120 having a predetermined dielectric constant based on the voltage of the inner conductor 111. (C 2 ) and a voltage detecting plate conductor (hereinafter, simply referred to as a “plate conductor”) 553 for generating a second incident electrostatic induction voltage, and the directional conductors connected in series to the plate conductor 553. the second consists of the variable impedance element (C 2 'in parallel with the variable resistor R 5) (Fig. 12, the second of R 5 components of variable impedance for adjusting the incident power and reflected power separation performance characteristics based on 551) Is omitted).

그리고, 상기 제 3 전압분배부(610)는, 상기 판도체(553)를 공통 구비하여, 상기 내도체(111)의 전압을 기초로 정전용량(C2)과 정전유도 전압을 발생시키는 판도체(553)와, 상기 판도체(553)에 직렬 연결되어 상기 방향성 선도체(551)에 의한 입사 전력 및 반사 전력 분리 기능 수행 특성을 조정하는 제 3 가변 임피던스(C2′와 가변저항 R6의 병렬)로 구성된다(도 12에는 제 3 가변 임피던스의 구성 소자인 R6의 도시는 생략함).In addition, the third voltage distribution unit 610 includes the plate conductor 553 in common and generates a capacitance C 2 and an electrostatic induction voltage based on the voltage of the inner conductor 111. 553 and a third variable impedance C 2 ′ and a variable resistor R 6 connected in series with the plate conductor 553 to adjust the performance of the separation of the incident power and the reflected power by the directional conductor 551. Parallel) (the illustration of R 6 which is a component of the third variable impedance is omitted in FIG. 12).

도 12에 도시된 P2는 제 2 실시예에 의하여 제 2 정전용량(C2)을 발생시키고 입사 유도 전류 또는 반사 유도 전류를 발생시키기 위한 물리적 구성이다.P 2 shown in FIG. 12 is a physical configuration for generating the second capacitance C 2 and generating the incident induced current or the reflected induced current according to the second embodiment.

상기 방향성 선도체(551)와 판도체(553)는 상기 제 1 실시예와 같이 PCB의 동박 패턴(미도시)으로 구현될 수 있다.The directional conductor 551 and the plate conductor 553 may be implemented in a copper foil pattern (not shown) of the PCB as in the first embodiment.

그리고, 제 2 실시예에 의한 PCB(미도시)에 탑재되는 회로 소자 예컨대 제 1 연산기(521), 제 2 연산기(621) 제 2 가변 임피던스 소자(C2′와 가변저항 R5의 병렬), 제 3 가변 임피던스 소자(C2′와 가변저항 R6의 병렬), 입사 전력 출력부(540)와 반사 전력 출력부(640) 등의 소자와 상기 내도체(111)와의 정전 유도 및 자기 유도 발생을 방지하기 위하여 PCB(미도시)에는 차폐부(미도시)가 구비된다.Then, a circuit element mounted on a PCB (not shown) according to the second embodiment, for example, the first calculator 521, the second calculator 621, the second variable impedance element C 2 ′ and the variable resistor R 5 in parallel, Generation of electrostatic induction and magnetic induction between the third variable impedance element (parallel of C 2 ′ and variable resistor R 6 ), the incident power output unit 540 and the reflected power output unit 640, and the inner conductor 111. In order to prevent the PCB (not shown) is provided with a shield (not shown).

그리고, 상기 내도체(111)에 인가되는 전압에 의하여 상기 방향성 선도체 (551)에 정전유도 전압이 발생되는 것을 방지하기 위하여 상기 내도체(111)와 방향성 선도체(511) 사이에 전압 차폐부(미도시)가 구비된다.In addition, a voltage shield between the conductor 111 and the directional conductor 511 to prevent the electrostatic induction voltage from occurring in the directional conductor 551 due to the voltage applied to the conductor 111. (Not shown) is provided.

다음은, 상기 제 2 실시예에 의해서 입사 전력과 반사 전력을 검출하는 과정에 대하여 기술한다.Next, a process of detecting incident power and reflected power according to the second embodiment will be described.

첫 번째로, 입사 전력을 검출하는 과정에 대하여 기술한다.First, a process of detecting incident power will be described.

도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 내도체(111)에 입사 전류(Ifwd)가 흐르면 방향성 선도체(551)에 2차측 입사 유도 전류 I1fwd가 발생한다.As shown in FIGS. 11 and 12, when the incident current I fwd flows through the inner conductor 111, the secondary incident induction current I 1fwd occurs in the directional conductor 551.

상기와 같이 생성된 2차측 입사 유도 전류 I1fwd은, 종래와 같이 고투자율의 자성체가 아닌 진공 중의 비투자율(μs=1)과 유사한 값을 갖는 비투자율의 절연체에서 생성되므로, 상기 I1fwd은 매우 안정적이고 그 값은 예컨대 수 mA로 매우 작다.Since the outlet side enters the induced current I 1fwd generated as described above, in the vacuum and a non-magnetic material of the magnetic permeability as in the conventional non-magnetic permeability produced in the insulation of relative permeability has a value similar to the (μ s = 1), the I 1fwd is It is very stable and its value is very small, for example several mA.

상기와 같이 발생한 2차측 입사 유도 전류(I1fwd)는 제 1 연산기(521)로 입력된다.The secondary incident induction current I 1fwd generated as described above is input to the first calculator 521.

그리고, 도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 내도체(111)와 판도체(553)의 사이에 비유전율 ε2s의 절연체(120)가 삽입되어 있어서 소정 정전용량을 갖는 캐패시터(C2)가 형성된다.11 and 12, an insulator 120 having a relative dielectric constant ε 2s is inserted between the inner conductor 111 and the plate conductor 553 to have a capacitor C 2 having a predetermined capacitance. Is formed.

상기 캐패시터(C2)가 갖는 정전 용량은 수 pF 단위인데, 이는 상기 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이 상기 캐패시터(C2)의 정전용량이 내도체(111)와 판도체 (451) 사이에 유전체가 개재되어 형성되기 때문이다.The capacitance of the capacitor C 2 is in the unit of several pF. As described in the first embodiment, the capacitance of the capacitor C 2 is a dielectric between the inner conductor 111 and the plate conductor 451. This is because the interposition is formed.

그리고, 상기 캐패시터(C2)에는 임피던스 Z2 = (1/R5 + jωC2 ′)이 직렬로 연결되며, 상기 임피던스 Z2에 분배되는 전압은 상기 제 1 연산기(521)로 입력된다.In addition, an impedance Z 2 = (1 / R 5 + jωC 2 ′) is connected in series to the capacitor C 2 , and a voltage distributed to the impedance Z 2 is input to the first calculator 521.

임피던스 Z2는 거의 용량성이며 R5는 실질적으로 Z2에 거의 영향을 주지 않는다. R5의 조정에 의하여 전압 신호의 크기를 조정하여 상기 방향성 선도체(551)의 분리 특성을 최대로 향상시킬 수 있다.Impedance Z 2 is almost capacitive and R 5 has little effect on Z 2 . By adjusting the magnitude of R 5 , the separation characteristic of the directional leader 551 may be improved to the maximum.

상기 제 1 연산기(521)는 입력된 2차측 입사 유도 전류(I1fwd) 신호와 임피던스 Z2에 의해서 분배된 전압 신호를 입력 받아서 입사 전력을 연산한 후, 상기 제 3 대수증폭기 (531)로 전달한다.The first operator 521 receives the input secondary incident induction current I 1fwd and the voltage signal divided by the impedance Z 2 , calculates the incident power, and transfers the incident power to the third logarithmic amplifier 531. do.

상기 제 3 대수증폭기(531)는 제 1 연산기(521)로부터 입력 받은 입사 전력 신호를 대수 증폭한다.The third logarithmic amplifier 531 amplifies the incident power signal received from the first operator 521.

상기와 같이 제 3 대수증폭기(531)에 의해서 입사 전력 신호를 대수 증폭시키므로 전력 동작범위가 넓어지게 된다.As described above, since the incident power signal is amplified by the third logarithmic amplifier 531, the power operating range is widened.

상기 제 3 대수증폭기(531)에 증폭된 입사 전력 신호는 입사 전력 출력부(540)로 입력되며, 상기 입사 전력 출력부(540)는 유저가 인식할 수 있는 소정 DC 값으로 입사 전력을 출력한다.The incident power signal amplified by the third logarithmic amplifier 531 is input to the incident power output unit 540, and the incident power output unit 540 outputs incident power at a predetermined DC value that can be recognized by the user. .

상기 입사 전력 출력부(540)가 입사 전력을 출력하는 구성은 본 발명의 출원 전 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.Since the configuration in which the incident power output unit 540 outputs incident power is well known before application of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

두 번째로, 반사 전력을 검출하는 과정에 대하여 기술한다.Secondly, the process of detecting the reflected power will be described.

반사 전력을 검출하는 과정 역시 상기 입사 전력을 검출하는 과정과 마찬가지 동일하므로 간략히 설명한다.The process of detecting the reflected power is also the same as the process of detecting the incident power.

즉, 내도체(111)에 반사 전류(Iref)가 흐르면 방향성 선도체(551)에 2차측 반사 유도 전류 I1ref를 유도되고, 상기 2차측 반사 유도 전류(I1ref)는 제 2 연산기 (621)로 입력된다.That is, within the conductor (111) reflection current (I ref) is passed through it is guided to the outlet side reflection induced current I 1ref the direction leading member (551), said secondary reflecting the induced current (I 1ref) to the second computing unit (621 ) Is entered.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 입사 전력 검출을 위해 전압 검출을 위해 사용되었던 내도체(111)와 판도체(553)에 의해 형성된 캐패시터(C2)는 반사 전력을 검출하는 데에도 그대로 이용된다. 따라서, 캐패시터(C2)의 특성은 입사 전력에서와 동일하다.As shown in FIG. 12, the capacitor C 2 formed by the insulator 111 and the plate member 553, which was used for the voltage detection for the incident power detection, is used as it is to detect the reflected power. . Thus, the characteristics of capacitor C 2 are the same as in incident power.

도 11에 도시된 바와 같이, 전압 분배를 위한 임피던스 Z3 = (1/R6 + jωC2 ′)가 되고, 상기 Z3는 가변저항 R6에 의하여 조정가능하다. 그리고, 상기 임피던스 Z3에 분배되는 전압 신호는 상기 제 2 연산기(621)로 입력된다.As shown in FIG. 11, impedance Z 3 = (1 / R 6 + jωC 2 ′) for voltage distribution is obtained, and Z 3 is adjustable by the variable resistor R 6 . The voltage signal distributed to the impedance Z 3 is input to the second calculator 621.

상기 제 2 연산기(621)는 입력된 2차측 반사 유도 전류(I1ref)와 임피던스 Z3에 의해서 분배된 전압을 기초로 반사 전력을 연산하며, 연산된 반사 전력 신호는 제 4 대수증폭기(631)와 반사 전력 출력부(640)를 거쳐서 DC 값으로 출력된다.The second calculator 621 calculates the reflected power based on the input secondary side reflection induced current I 1ref and the voltage divided by the impedance Z 3 , and the calculated reflected power signal is a fourth log amplifier 631. And the reflected power output unit 640 is output as a DC value.

다음은 도 13 및 도 14를 기초로 본원발명에 의한 제 3 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 구성을 설명한다.Next, a configuration of a sensor for measuring high frequency high power signal according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14.

도 13에는 상기 제 3 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 회로 구성도가 도시되어 있다.FIG. 13 is a circuit diagram of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to the third embodiment.

본원 발명에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 제 3 실시예는, 상기 제 1 실시예와 제 2 실시예를 동시에 실시하기 위한 발명으로, 제 1 실시예와 제 2 실시예의 1차측 도체부(110)를 공통 구성으로 하고 전압 분배를 위한 상기 제 1 캐패시터(C1)와 제 2 캐패시터(C2)를 공통의 구성(즉, C1 = C2 = C5)으로 하는 것을 특징으로 하는 제 1 실시예에 의한 구성과 제 2 실시예에 의한 구성을 결합함으로서 제 3 실시예에 의한 구성을 구현한다.A third embodiment of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to the present invention is an invention for simultaneously executing the first embodiment and the second embodiment, and the primary side conductor portion of the first and second embodiments ( 110 to have a common configuration, and the first capacitor (C 1 ) and the second capacitor (C 2 ) for the voltage distribution having a common configuration (that is, C 1 = C 2 = C 5 ) The configuration according to the third embodiment is realized by combining the configuration according to the first embodiment and the configuration according to the second embodiment.

즉, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서는, 상기 제 1 실시예와 제 2 실시예의 1차측 도체부(110)와, 제 1 실시예의 전류 검출 유니트(200) 및 전압 검출 유니트(300)와 제 2 실시예의 입사 전력 검출 유니트(500) 및 반사 전력 검출 유니트(600)로 구성되며, 상기 전압 검출 유니트(300)의 제 1캐패시터(C1)와 상기 입사 전력 검출 유니트(500) 및 반사 전력 검출 유니트(600)의 제 2 캐패시터(C2)는 공통의 캐패시터(C5)로 구현된다.That is, the sensor for measuring the high frequency high power signal according to the third embodiment of the present invention includes the primary side conductor portion 110 of the first and second embodiments, the current detecting unit 200 of the first embodiment, and And a voltage detection unit 300, an incident power detection unit 500 and a reflected power detection unit 600 of the second embodiment, and detecting the first capacitor C 1 and the incident power of the voltage detection unit 300. The second capacitor C 2 of the unit 500 and the reflected power detection unit 600 is implemented with a common capacitor C 5 .

도시된 P3는, 제 3 실시예에 의해 정전용량(C5)을 발생하고 유도 전류(I1 )를 발생시키고 방향성 유도 전류(I1fwd, I1ref)를 발생시키기 위한 회로 구성도이다.P 3 shown is a circuit configuration diagram for generating capacitance C 5 , generating induction current I 1 , and generating directional induction current I 1fwd , I 1ref according to the third embodiment.

도 14에는 제 3 실시예에 의한 PCB(150)의 저면 사시도가 도시되어 있다.14 is a bottom perspective view of the PCB 150 according to the third embodiment.

도 14에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 의한 선도체(211)와 제 2 실시예에 의한 방향성 선도체(551)가 도시되어 있고, 상기 내도체(111)와 일정간격을 유지하여 캐패시터(C5)를 구현하기 위한 전압 검출용 판도체(CP)가 도시되어 있다.As shown in FIG. 14, the conductor 211 according to the first embodiment and the directional conductor 551 according to the second embodiment are shown, and the capacitor is maintained at a constant distance from the inner conductor 111. A voltage detection plate (CP) for implementing (C 5 ) is shown.

다음은 상기와 같은 구성에 의한 제 3 실시예에 의한 동작 과정을 설명한다.Next, an operation process according to the third embodiment having the above configuration will be described.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예는, 상기 제 1 실시예에 의한 임피던스 측정 구성과 제 2 실시예에 의한 전력 검출 구성을 합성한 구성으로, 임피던스 측정과 전력 측정을 하나의 모듈로서 동시에 수행하기 위한 발명이다.As described above, the third embodiment of the present invention is a combination of the impedance measurement configuration according to the first embodiment and the power detection configuration according to the second embodiment. As an invention for carrying out simultaneously.

즉, 제 3 실시예에 의한 임피던스 검출은, 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 의한 유도 전류와 분배 전압을 검출하기 위한 구성에 의해서 수행되며, 제 3 실시예에 의한 전력 검출은 도 13에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 의한 방향성 유도 전류와 분배 전압을 검출한 후 연산하여 출력하는 구성에 의해서 수행되는데, 캐패시터(C5)는 임피던스 검출을 위한 분배 전압과 전력 검출을 위한 분배 전압 검출에 공통으로 사용된다.That is, the impedance detection according to the third embodiment is performed by the configuration for detecting the induced current and the distribution voltage according to the first embodiment, as shown in FIG. 13, and the power detection according to the third embodiment is performed. As shown in FIG. 13, the directional induction current and the divided voltage are detected and calculated and output according to the second embodiment. The capacitor C 5 detects the divided voltage and power for impedance detection. It is commonly used for the distribution voltage detection.

따라서, 도 14에 도시된 PCB(150)에 도시된 하나의 판도체(CP)는 임피던스 검출을 위한 분배 전압과 전력 검출을 위한 분배 전압 검출에 공통으로 사용된다.Therefore, one plate plate CP illustrated in the PCB 150 shown in FIG. 14 is commonly used for the distribution voltage for impedance detection and the distribution voltage detection for power detection.

한편, 도 15에는 본 발명에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서 물리적 구성의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도 15에 도시된 고주파 대전력 신호 측정용 센서는 본 발명에 의한 상기 제 1 실시예와 제 2 실시예와 제 3 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서를 단품으로 실제 사용하기 위한 구성도이다.On the other hand, Figure 15 is an exploded perspective view of the physical configuration of the sensor for measuring high frequency high power signal according to the present invention. 15 is a configuration diagram for actually using the high frequency high power signal measuring sensor according to the first, second and third embodiments of the present invention as a single unit. to be.

도 15에는 동축선로를 구성하는 내도체(111)와 외도체(130)가 도시되어 있다. 상기 내도체(111)와 외도체(130)는 RF 고전압을 유지하면서 대전류가 흐른다.15 shows the inner conductor 111 and the outer conductor 130 constituting the coaxial line. The inner conductor 111 and the outer conductor 130 flow a large current while maintaining a high RF voltage.

그리고, 상기 외도체(130)는, 내도체(111)와 선도체(211)와 방향성 선도체(551)와 판도체(311)와 PCB(151)에 탑재되는 회로 소자를 보호하며 전기적으로 접지선의 기능을 수행한다.The outer conductor 130 protects circuit elements mounted on the inner conductor 111, the conductor 211, the directional conductor 551, the plate conductor 311, and the PCB 151, and is electrically grounded. Performs the function of.

그리고, 상기 외도체(130)의 내부에는 각각 절연된 복수개의 리쯔선(미도시)이 삽입 구비되어 있다. 상기 외도체(130) 내부에 구비된 복수개의 리쯔선(미도시)은 표피 효과를 감소시키고 실효저항을 낮게함으로서 내부 소모 전력이 작아지게 하고, 그 결과 발열을 작게하는 기능을 수행한다.In addition, a plurality of insulated Ritz wires (not shown) are inserted into the outer conductor 130. The plurality of Litz wires (not shown) provided in the outer conductor 130 reduce the skin effect and lower the effective resistance, thereby reducing the internal power consumption, and thus reducing the heat generation.

그리고, 내도체(111)와 외도체(130) 사이에는 절연체(120)가 충진되어 있다. 상기 절연체(120)는 상기 제 1 실시예의 경우에는 비유전율 ε1s 을 갖고 2 실시예의 경우는 비유전율 ε2s을 갖고, 제 3 실시예의 경우는 비유전율ε3s 을 갖는다.The insulator 120 is filled between the inner conductor 111 and the outer conductor 130. The insulator 120 has a dielectric constant epsilon 1s in the first embodiment, a dielectric constant epsilon 2s in the second embodiment, and a dielectric constant epsilon 3s in the third embodiment.

그리고, 상기 외도체(130)의 상부에는 개구부(130b)가 형성되어 있어서, 상기 개구부(130b)를 통하여 PCB(150)가 절연체(120)에 안착한다. 그리고, 도면 부호 (130a)는 외도체(130)의 관통홀이고, 상기 관통홀(130a)에 절연체(120)에 삽입된 내도체(111)가 결합된다.In addition, an opening 130b is formed at an upper portion of the outer conductor 130, and the PCB 150 is seated on the insulator 120 through the opening 130b. In addition, reference numeral 130a denotes a through hole of the outer conductor 130, and the inner conductor 111 inserted into the insulator 120 is coupled to the through hole 130a.

그리고, 상기 PCB(150)는 제 1 실시예에 의한 경우는 도 8에 도시된 PCB (151)이고, 제 2 실시예에 의한 경우는 방향성 선도체(551)와 판도체(553)가 동박 패턴화 되어 있는 PCB(미도시)이고, 제 3 실시예에 의한 경우는 도 14에 도시된 PCB(150)가 되는데, 도 15에 도시된 PCB(150)는 제 3 실시예에 의한 PCB(150)가 구현되어 있다.In the case of the first embodiment, the PCB 150 is the PCB 151 shown in FIG. 8, and in the second embodiment, the directional leader 551 and the plate conductor 553 have a copper foil pattern. It is a PCB (not shown), and in the case of the third embodiment, is a PCB 150 shown in FIG. 14, and the PCB 150 shown in FIG. 15 is the PCB 150 according to the third embodiment. Is implemented.

그리고, 내도체(111)와 외도체(130)에 의한 동축케이블은 커넥터(160)로 연결되며, 상기 커넥터(160)는 고주파 대전력 신호 측정용 센서와 외부 장치(미도시)를 연결한다.In addition, the coaxial cable formed by the inner conductor 111 and the outer conductor 130 is connected to the connector 160, and the connector 160 connects a sensor for measuring a high frequency high power signal and an external device (not shown).

상기에서 기술한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예는, 2차측 유도 전류로서 선도체(211)를 사용하고 선도체(211)에 유도 전류를 발생시키기 위한 자속이 절연체 공간에서 발생시키므로, 검출된 값이 변하지 않는 안정된 전류 값을 센싱할 수 있으며, 유도 전류 값이 매우 작으므로 동작 범위가 매우 넓은 대역을 가질 수 있다.As described above, the first embodiment of the present invention uses the conductor 211 as the secondary side induced current and the magnetic flux for generating the induced current in the conductor 211 is generated in the insulator space. It can sense a stable current value that does not change value, and because the induced current value is very small, it can have a very wide operating range.

상기 본원 발명의 실시예에서는 제 1 대수증폭기(231)와 제 2 대수증폭기 (331)와 임피던스 검출 유니트(400) 및 제 3 대수증폭기(431)와 제 4 대수증폭기 (631)와 입사 전력 출력부(540)와 반사 전력 출력부(640)를 별도의 구성 요소로 구현하였으나, 하나의 IC 칩으로 구현할 수 있음은 물론이다.In the embodiment of the present invention, the first log amplifier 231, the second log amplifier 331, the impedance detection unit 400, the third log amplifier 431, the fourth log amplifier 631 and the incident power output unit The 540 and the reflected power output unit 640 are implemented as separate components, but may be implemented as one IC chip.

상기의 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 일실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.The above embodiments of the present invention are merely one embodiment of the technical idea of the present invention, and of course, other modifications are possible within the technical idea of the present invention.

상기와 같은 구성과 동작 과정을 가지는 본 발명인 고주파 대전력 신호 측정용 센서는 다음과 같은 효과가 있다.The high frequency high power signal measuring sensor of the present invention having the configuration and operation process as described above has the following effects.

첫째, 전류 검출에 있어서 고투자율의 자성체를 사용하지 않고 극히 낮은 비투자율의 자성체(즉, 절연체)를 자속 공간으로 사용함으로써, 측정된 값의 변화가 없는 안정된 전류를 검출할 수 있는 효과가 있다.First, in the current detection, by using a magnetic material of extremely low specific permeability (that is, an insulator) as a magnetic flux space without using a magnetic material having a high permeability, there is an effect of detecting a stable current without a change in the measured value.

둘째, 전류 검출에 있어서 고투자율의 자성체를 이용하여 유도 전류를 발생시키지 않고 극히 낮은 비투자율을 갖는 자성체의 자속 공간에서 권선수 0.5의 선도체에 유도 전류를 발생시키므로, 소 전류 예컨대 수 mA의 전류가 유도되고, 그 결과 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 소형 경량화가 용이해지는 효과가 있다.Second, in current detection, a high current magnetic field does not generate an induction current but generates an induction current in a conductor having a number of turns of 0.5 in a magnetic flux space of a magnetic body having an extremely low specific permeability. As a result, the size and weight of the sensor for measuring a high frequency high power signal can be easily reduced.

세 번째, 전압 검출에 있어서, 별도의 상용 캐패시터를 사용하지 않고 동축선로의 내도체와 소정간격을 유지하는 판도체에 의해서 구현되는 캐패시터를 이용하여 전압을 분배하여 전압을 검출하므로 피측정 전압보다 극히 낮은 전압 예컨대 수 mV를 검출할 수 있고, 그 결과 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 소형 경량화가 용이해지는 효과가 있다.Third, in voltage detection, the voltage is detected by using a capacitor implemented by a conductor which maintains a predetermined distance from the inner conductor of the coaxial line without using a separate commercially available capacitor. It is possible to detect a low voltage, for example several mV, and as a result, there is an effect that the size and weight of the sensor for measuring a high frequency high power signal is easily reduced.

네 번째, 낮은 유도 전류와 낮은 분배전압을 검출한 후 이를 대수증폭기에 의하여 대수 증폭하는 구성에 의하여 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 동작 범위가 확대되는 효과가 있다.Fourth, by detecting the low induction current and the low distribution voltage and amplifying it by the logarithmic amplifier, the operation range of the high frequency high power signal measuring sensor is extended.

다섯 번째, 전압 검출에 있어서, 별도의 상용 캐패시터를 사용하지 않고 동축선로의 내도체와 소정간격을 유지하는 판도체에 의해서 구현되는 캐패시터를 이용함으로써 제품 코스트가 낮아지는 효과가 있다.Fifth, in the voltage detection, there is an effect of lowering the product cost by using a capacitor implemented by a plate conductor that maintains a predetermined distance with the inner conductor of the coaxial line without using a separate commercial capacitor.

여섯 번째, 전압 검출을 위한 동축선로의 내도체와 소정간격을 유지하는 판도체 사이에 절연 특성이 우수한 절연체를 삽입하는 구성에 의하여, 고전압 절연이 가능하므로 고전압(예컨대 30kV) 인가가 가능하다는 효과가 있다.Sixth, the high voltage insulation is possible by inserting an insulator having excellent insulation properties between the inner conductor of the coaxial line for voltage detection and the plate conductor maintaining a predetermined distance, so that high voltage (for example, 30 kV) can be applied. have.

일곱 번째, 방향성 선도체의 분리 특성 조정을 가변 캐패시터를 이용하지 않고 가변 저항기로 구성함으로써 설계 및 생산이 용이하여 제품 코스트가 낮아지는 효과가 있다.Seventh, by adjusting the separation characteristics of the directional leader by using a variable resistor without using a variable capacitor, it is easy to design and produce, thereby lowering the product cost.

여덟 번째, 방향성 선도체의 분리 특성 조정을 가변 가변저항으로 구현함으로써 구현 및 유지 보수가 용이한 효과가 있다.Eighth, it is easy to implement and maintain by adjusting the separation characteristic of the directional conductor with a variable variable resistor.

아홉 번째, 내도체에 리츠선을 삽입하여 표피효과를 감소시키고 내도체의 실효저항을 최소화함으로써 대전류를 전송할 수 있고 그 결과 대전력을 측정할 수 있는 효과가 있다.Ninth, by inserting a Litz wire into the inner conductor to reduce the skin effect and minimize the effective resistance of the inner conductor can transmit a large current, and as a result can measure the large power.

열 번째, 내부 도체로부터 직접 인출하는 신호가 없고 고전압 대전류 소자인 내부 도체를 특성이 좋은 절연체로 충분히 절연을 하도록 된 구조에 의하여 내도체가 사용자에게 노출될 우려가 없어 근본적인 감전의 우려를 제거하는 효과가 있다.Tenth, there is no signal to be drawn directly from the inner conductor and the inner conductor, which is a high voltage high current element, is sufficiently insulated with good insulator, which eliminates the possibility of electric shock. There is.

도 1은 일반적으로 고주파 대전력 신호 측정용 센서가 이용되는 사용 블록 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram illustrating the use of a sensor for measuring a high frequency high power signal.

도 2는 종래 기술에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 간략 구성도이다.2 is a simplified configuration diagram of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to the prior art.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 블록 구성도이다.3 is a block diagram of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 전류 검출 유니트의 상세 블록 구성도이다.4 is a detailed block diagram of the current detection unit of FIG. 3.

도 5는 도 3의 전압 검출 유니트의 상세 블록 구성도이다.FIG. 5 is a detailed block diagram of the voltage detection unit of FIG. 3.

도 6은 도 3의 1차측 도체부와 전류 검출 유니트와 전압 검출 유니트의 상세 회로도이다.FIG. 6 is a detailed circuit diagram of the primary side conductor portion, the current detection unit, and the voltage detection unit of FIG. 3.

도 7은 도 3의 1차측 도체부와 도 4의 2차측 유도전류 발생부와 도 5의 제 1 전압 분배부를 구현하기 위한 물리적 구성의 사시도이다.FIG. 7 is a perspective view of a physical configuration for implementing the primary conductor part of FIG. 3, the secondary induction current generator of FIG. 4, and the first voltage divider of FIG. 5.

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 PCB의 저면 사시도이다.8 is a bottom perspective view of a PCB according to a first embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 블록 구성도이다.9 is a block diagram of a sensor for measuring a high frequency high power signal according to a second embodiment of the present invention.

도 10은 도 9의 상세 블록 구성도이다.10 is a detailed block diagram of FIG. 9.

도 11은 도 10의 부분 상세 회로도이다.FIG. 11 is a partial detailed circuit diagram of FIG. 10.

도 12는 도 10의 1차측 도체부와 제 2 전압 분배부와 2차측 방향성 유도전류발생부와 제 3 전압 분배부를 구현하기 위한 물리적 구성의 사시도이다.FIG. 12 is a perspective view of a physical configuration for implementing the primary conductor portion, the second voltage divider, the secondary directional induction current generator, and the third voltage divider of FIG. 10.

도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서의 회로 구성도이다.13 is a circuit configuration diagram of a sensor for measuring high frequency high power signal according to a third embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 PCB의 저면 사시도이다.14 is a bottom perspective view of a PCB according to a third embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 의한 고주파 대전력 신호 측정용 센서 물리적 구성의 분해 사시도이다.15 is an exploded perspective view of a physical configuration of a sensor for measuring high frequency high power signal according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *         Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 ; 고주파 대전력 발생기 20 ; 임피던스 변환기10; High frequency large power generator 20; Impedance transducer

30 ; 플라즈마 챔버 40 ; 제어기30; Plasma chamber 40; Controller

100 ; 고주파 대전력 신호 측정용 센서 110 ; 1차측 도체부100; Sensor for measuring high frequency high power signal 110; Primary conductor part

111 ; 내도체 120 ; 절연체111; Internal conductor 120; Insulator

130 ; 외도체 130a; 관통홀130; External conductor 130a; Through hole

130b; 개구부 150 ; PCB130b; Opening 150; PCB

200 ; 전류 검출 유니트 210 ; 2차측 유도 전류 발생부200; Current detection unit 210; Secondary side induction current generator

211 ; 2차측 유도 전류 선도체 220 ; 제 1 대수증폭부211; Secondary induction current conductor 220; First Log Amplifier

221 ; 제 1 대수증폭기 300 ; 전압 검출 유니트221; First logarithmic amplifier 300; Voltage detection unit

310 ; 제 1 전압 분배부 311 ; 전압 검출용 판도체310; A first voltage divider 311; Plate conductor for voltage detection

320 ; 제 2 대수증폭부 321 ; 제 2 대수증폭기320; Second logarithmic amplifier 321; 2nd Log Amplifier

400 ; 임피던스 검출 유니트 500 ; 입사 전력 검출 유니트400; Impedance detection unit 500; Incident power detection unit

510 ; 제 2 전압 분배부 520 ; 제 1 연산부510; Second voltage divider 520; First operation unit

521 ; 제 1 연산기 530 ; 제 3 대수증폭부521; First operator 530; Third Log Amplifier

531 ; 제 3 대수증폭기 540 ; 입사 전력 출력부531; Third logarithmic amplifier 540; Incident power output

550 ; 2차측 방향성 유도전류 발생부550; Secondary directional induction current generator

551 ; 2차측 방향성 유도전류 선도체551; Secondary directional inductive current conductor

553 ; 제 2 전압 검출용 판도체 600 ; 반사전력 검출 유니트553; Plate conductor 600 for second voltage detection; Reflected power detection unit

610 ; 제 3 전압 분배부 620 ; 제 2 연산부610; Third voltage divider 620; Second operation unit

621 ; 제 2 연산기 630 ; 제 4 대수증폭부621; Second operator 630; Fourth Log Amplifier

631 ; 제 4 대수증폭기 640 ; 반사 전력 출력부631; Fourth logarithmic amplifier 640; Reflected power output

CP ; 전압검출용 판도체CP; Voltage detection plate conductor

Claims (14)

RF(Radio Frequency) 전류와 전압이 인가되는 1차측 도체부와;A primary conductor part to which an RF (Radio Frequency) current and voltage are applied; 상기 1차측 도체부에 인가되는 전류를 기초로 절연체의 투자율을 이용하여 2차측 유도전류를 발생시켜 유도된 입사 전류를 검출하는 전류 검출 유니트와;A current detection unit detecting a induced incident current by generating a secondary induced current using the magnetic permeability of the insulator based on the current applied to the primary conductor; 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 정전유도된 전압을 검출하는 전압 검출 유니트와;A voltage detection unit for generating an electrostatic induction voltage using a dielectric constant of an insulator based on the voltage applied to the primary side conductor part to detect the electrostatically induced voltage; 상기 전압 검출 유니트와 전류 검출 유니트로부터 각각 수신된 전압 신호와 전류 신호를 기초로 임피던스의 크기와 위상을 연산하여 출력하는 임피던스 검출 유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.And an impedance detection unit for calculating and outputting the magnitude and phase of the impedance based on the voltage signal and the current signal received from the voltage detection unit and the current detection unit, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 검출 유니트는,The method of claim 1, wherein the current detection unit, 상기 1차측 도체부와의 사이에 절연체가 개재되어서 상기 1차측 도체부에 인가되는 전류를 기초로 2차측 유도전류를 발생시키는 도체로 구현되는 2차측 유도전류 발생부와;A secondary side induction current generator including an insulator interposed between the primary side conductor part and a secondary side induced current based on a current applied to the primary side conductor part; 상기 2차측 유도전류 발생부로부터 수신된 유도전류를 대수 증폭하는 제 1 대수증폭부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.And a first logarithmic amplifier configured to amplify the induced current received from the secondary induction current generator. 제 1 항에 있어서, 상기 전압 검출 유니트는,The method of claim 1, wherein the voltage detection unit, 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 상기 1차측 도체부와의 사이에 소정 유전율을 갖는 절연체의 개재에 의하여 정전유도 전압을 발생시키는 도체와, 상기 도체에 직렬 연결되는 제 1 임피던스 소자로 구성되어 정전유도된 전압을 분배하는 제 1 전압분배부와;A conductor for generating an electrostatic induction voltage by interposing an insulator having a predetermined dielectric constant between the primary conductor part and the first impedance element connected in series with the conductor based on a voltage applied to the primary conductor part; A first voltage divider configured to distribute the electrostatically induced voltage; 상기 제 1 전압분배부로부터 분배된 전압을 대수 증폭하는 제 2 대수증폭부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.And a second logarithmic amplifier configured to amplify the voltage distributed from the first voltage divider. RF 전류와 전압이 인가되는 1차측 도체부와;A primary conductor part to which RF current and voltage are applied; 상기 1차측 도체부에 인가되는 입사 전류를 기초로 절연체의 투자율을 이용하여 2차측 입사 유도 전류를 발생시켜 유도된 입사 전류를 검출하고, 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 발생된 유도 전압을 전압분배하여 분배된 전압을 검출함으로써 입사 전력을 검출하는 입사 전력 검출 유니트와;The secondary incident induction current is generated using the permeability of the insulator based on the incident current applied to the primary side conductor part to detect the induced current, and the dielectric constant of the insulator is based on the voltage applied to the primary side conductor part. An incident power detection unit which detects incident power by generating an electrostatic induction voltage and voltage-dividing the induced voltage generated by using the detected voltage; 상기 1차측 도체부에 인가되는 반사 전류를 기초로 절연체의 자속공간에서 2차측 반사 유도 전류를 발생시켜 유도된 반사 전류를 검출하고, 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전 유도 전압을 발생시켜 발생된 유도 전압을 전압분배하여 분배된 전압을 검출함으로써 반사 전력을 검출하는 반사 전력 검출 유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.Based on the reflected current applied to the primary conductor part, the secondary reflection induced current is generated in the magnetic flux space of the insulator to detect the induced reflection current, and the dielectric constant of the insulator is determined based on the voltage applied to the primary conductor part. And a reflected power detection unit for detecting the reflected power by generating a capacitive induced voltage using the voltage distribution and detecting the divided voltage. 제 4 항에 있어서, 상기 입사 전력 검출 유니트는,The method of claim 4, wherein the incident power detection unit, 상기 1차측 도체부와의 사이에 절연체가 개재되어 상기 1차측 도체부에 입사 전류 인가시 2차측 입사 유도 전류를 발생하는 도체와, 상기 도체의 입사 방향 종단에 병렬 연결되는 제 1 저항과, 상기 도체의 반사 방향 종단에 병렬 연결되는 제 2 저항으로 구성되는 2차측 방향성 유도전류 발생부와;A conductor interposed between the primary side conductor portion and a secondary side induced induction current when the incident current is applied to the primary side conductor portion; a first resistor connected in parallel to the terminal in the incident direction; A secondary side directional induction current generator comprising a second resistor connected in parallel with the terminal in the reflection direction of the conductor; 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 상기 1차측 도체부와의 사이에소정 유전율의 절연체의 개재에 의하여 정전유도 전압을 발생시켜 발생된 유도 전압을 전압분배하는 제 2 전압 분배부와;A second voltage divider for voltage-dividing an induced voltage generated by generating an electrostatic induction voltage by interposing an insulator having a predetermined dielectric constant between the primary conductor part and a voltage applied to the primary conductor part; 상기 제 2 전압분배부와 2차측 방향성 유도전류 발생부로부터 각각 수신된 분배전압 신호와 입사 유도 전류 신호를 기초로 입사 전력 신호로 연산하는 제 1 연산부와;A first calculator configured to calculate an incident power signal based on the divided voltage signal and the incident induced current signal respectively received from the second voltage divider and the secondary directional induction current generator; 상기 제 1 연산부로부터 수신한 입사 전력 신호를 대수 증폭하는 제 3 대수증폭부와;A third logarithmic amplifier for amplifying the incident power signal received from the first calculator; 상기 제 3 대수증폭부로부터 수신한 대수 증폭된 입사 전력 신호를 출력하는 입사 전력 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.And an incident power output unit configured to output a logarithmic amplified incident power signal received from the third logarithmic amplifier unit. 제 5 항에 있어서, 상기 반사 전력 검출 유니트는,The method of claim 5, wherein the reflected power detection unit, 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 상기 1차측 도체부와의 사이에 개재된 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 발생된 유도 전압을 전압분배하는 제 3 전압 분배부와;A third voltage divider configured to divide the induced voltage generated by generating an electrostatic induction voltage using a dielectric constant of an insulator interposed between the primary conductor part based on a voltage applied to the primary conductor part; 상기 제 3 전압 분배부로부터 수신된 분배전압 신호와, 상기 1차측 도체부에 반사 전류 인가시 2차측 반사 유도 전류를 발생하는 상기 2차측 방향성 유도전류 발생부로부터 수신된 반사 유도 전류 신호를 기초로 반사 전력 신호로 연산하는 제 2 연산부와;On the basis of the divided voltage signal received from the third voltage divider and the reflected induced current signal received from the secondary directional induction current generator that generates a secondary reflected induced current when the reflected current is applied to the primary conductor. A second calculating unit calculating a reflected power signal; 상기 제 2 연산부로부터 수신한 반사 전력 신호를 대수 증폭하는 제 4 대수증폭부와;A fourth logarithmic amplifier for amplifying the reflected power signal received from the second calculator; 상기 제 4 대수증폭부로부터 수신한 대수 증폭된 반사 전력 신호를 출력하는 반사전력 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.And a reflected power output unit configured to output a logarithmic amplified reflected power signal received from the fourth logarithmic amplifier unit. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 전압분배부는,The method of claim 6, wherein the second voltage divider, 상기 1차측 도체부와의 사이에 소정 유전율의 절연체를 개재하여 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 정전용량과 정전유도 전압을 발생시키는 도체와;A conductor for generating a capacitance and an induction voltage based on a voltage applied to the primary conductor part via an insulator having a predetermined dielectric constant between the primary conductor part; 상기 도체에 직렬 연결되어 상기 2차측 방향성 유도 전류 발생부에 의한 입사 전력 및 반사 전력 분리 기능 수행 특성을 조정하는 가변 저항 소자를 포함하는 제 2 가변 임피던스 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.A high frequency high power signal comprising a second variable impedance element including a variable resistance element connected in series with the conductor to adjust the performance of the separation of the incident power and the reflected power by the secondary directional induction current generator; Measurement sensor. 제 7 항에 있어서, 상기 제 3 전압분배부는,The method of claim 7, wherein the third voltage divider, 상기 제 2 전압분배부의 도체에 직렬 연결되어 상기 2차측 방향성 유도 전류 발생부에 의한 입사 전력 및 반사 전력 분리 기능 수행 특성을 조정하는 가변저항을 포함하는 제 3 가변 임피던스 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.And a third variable impedance element including a variable resistor connected in series with the conductor of the second voltage divider to adjust performance of the separation of the incident power and the reflected power by the secondary directional induction current generator. Sensor for measuring high frequency large power signal. 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 5 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도체는, PCB(Printed Circuit Board)의 동박 패턴으로 구현되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.The sensor of claim 2, 3, 5, or 7, wherein the conductor is implemented by a copper foil pattern of a printed circuit board (PCB). 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 1차측 도체부의 내부에는 각각 절연된 복수개의 리쯔선(Ritz Wire)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.A sensor for measuring a high frequency high power signal, characterized in that a plurality of insulated Ritz wires are provided inside the primary conductor part. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 회로 소자를 기기적으로 보호하고 접지선의 기능을 수행하기 위한 외도체가 더 포함되어 구성되며, 상기 외도체의 내부에는 각각 절연된 복수개의 리쯔선이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.An outer conductor for mechanically protecting a circuit element and performing a function of a grounding wire is further included, and the plurality of insulated litz wires are provided inside the outer conductor, respectively. sensor. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 PCB에 실장된 회로 소자와 상기 1차측 도체부와의 정전 유도 및 자기 유도 발생을 방지하기 위하여 상기 PCB와 1차측 도체부 사이에 차폐부가 삽입 구비되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.A high frequency high power signal measuring sensor, characterized in that a shield is inserted between the PCB and the primary conductor to prevent electrostatic induction and magnetic induction between the circuit element mounted on the PCB and the primary conductor. . 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 2 or 5, 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압에 의해 상기 2차측 유도전류 발생부와 2차측 방향성 유도전류 발생부에 정전 유도 전압 발생을 방지하기 위하여 전압 차폐부가 삽입 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.High-frequency high-power signal measurement, characterized in that the voltage shield is inserted to prevent the generation of electrostatic induction voltage in the secondary side induction current generating unit and the secondary side directional induction current generating unit by the voltage applied to the primary side conductor portion. Sensor. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 1차측 도체부에 인가되는 전류를 기초로 절연체의 투자율을 이용하여 2차측 유도전류를 발생시켜 유도된 입사 전류를 검출하는 전류 검출 유니트와;A current detection unit detecting a induced incident current by generating a secondary induced current using the magnetic permeability of the insulator based on the current applied to the primary conductor; 상기 1차측 도체부에 인가되는 전압을 기초로 절연체의 유전율을 이용하여 정전유도 전압을 발생시켜 정전유도된 전압을 검출하는 전압 검출 유니트와;A voltage detection unit for generating an electrostatic induction voltage using a dielectric constant of an insulator based on the voltage applied to the primary side conductor part to detect the electrostatically induced voltage; 상기 전압 검출 유니트와 전류 검출 유니트로부터 각각 수신된 전압 신호와 전류 신호를 기초로 임피던스의 크기와 위상을 연산하여 출력하는 임피던스 검출 유니트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 대전력 신호 측정용 센서.Sensor for measuring high frequency high power signal, characterized in that it further comprises an impedance detection unit for calculating and outputting the magnitude and phase of the impedance based on the voltage signal and the current signal received from the voltage detection unit and the current detection unit, respectively .
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