KR20140038541A - 무방향성 무선 주파수 출력 분할기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 향상된 무방향성 무선 주파수 출력 분할기는 다음의 특징들, 외부 도전체(1) 및/또는 외부 도전체 하우징(1')을 구비하고, 제1 내부 도전체(11)를 구비하며, 상기 제1 내부 도전체(11)는 외부 도전체(1) 또는 외부 도전체 하우징(1') 내에서 연장하고, 제2 내부 도전체(13)를 구비하며, 상기 제2 내부 도전체(13)가 제1 내부 도전체(11)와 외부 도전체(1) 또는 외부 도전체 하우징(1') 사이에 형성된 공간(15) 내에서 연장하고, 상기 제2 내부 도전체(13)에 이로부터 연장하는 분기 도전체(17)가 마련되거나 상기 제2 내부 도전체가 상기 분기 도전체에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 내부 도전체(13)가, 가변 출력 분배가 가능하도록, 제1 내부 도전체(11)로부터의 상기 제2 내부 도전체의 거리 및/또는 외부 도전체(1) 또는 외부 도전체 하우징(1')으로부터의 상기 제2 내부 도전체의 거리의 관점에서, 상대적으로 조정 및/또는 위치 가능한 것들을 특징으로 한다.

Description

무방향성 무선 주파수 출력 분할기{NONDIRECTIONAL RF POWER DIVIDER}

본 발명은 특허청구범위의 청구항 제1항의 전제부에 따른 무방향성 RF 출력 분할기에 관한 것이다.

무선 주파수 출력(RF power: radio frequency power)을 분할하고 결합시키는 출력 분할기는 예를 들면 독일 특허 공보 DE 10 2006 056 618호에서 알려지게 되었다.

이와 같은 공지의 출력 분할기는 외부 도전체(outer conductor)와, 이 외부 도전체 안에서 연장되는 내부 변류 도전체(transformation inner conductor)를 구비하는 동축 도전체를 포함한다. 외부 도전체의 반대측 단부에는 적어도 2개의 단일 포트, 바람직하기로는 3개 또는 4개의 단일 포트를 구비하는 헤드 피스(head piece)가 형성되는데, 상기 헤드 피스는 외부 도전체 연결부를 구비한다. 이 경우, 상기 단일 포트들은 이 포트들을 통해 축선 방향으로 연장하는 내부 도전체를 구비하는데, 상기 내부 도전체는 그 상단부가 내부 변류 도전체에 연결된다. 이와 같은 공지의 무선 주파수 분할기의 특징은, 헤드 피스가 단일 포트를 갖는 하나의 피스로 구성되어서, 기계적 연결 지점을 피하고, 이 경우에서는 헤드 피스가 단조 부품, 주조 부품 또는 밀링 부품으로 이루어진다는 것에 있다.

무방향성 출력 분할을 달성하기 위한 총칭적인 RF 회로는, 예를 들면, "고주파 기술 매뉴얼", 에이치. 마인케 및 에프. 더블유. 군드라흐 공저, 스프링거-베락, 베를린/하이델베르크/뉴욕, 1968년("Taschenbuch der Hochfrequenztechnik," H. Meinke, F. W. Gundlach, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/New York, 1968), 373쪽 및 374쪽에 공지되어 있다.

이 문헌에는 직렬 분기부(series branch)에 대해 설명되어 있는데, 상기 직렬 분기부는, 외부 도전체 및 외부 도전체 내측에서 연장하는 동축의 내부 도전체 외에, 상기 기존의 도전체들 사이에 마련된 제3 도전체를, 특히 내부 도전체를 동심으로 둘러싸는 튜브로서 포함한다. 이와 같은 구성에 의하면, 다가오는 파와 관련하여 직렬로 연결된 2개의 로드(load) 역할을 하는 2개의 로드가 연결될 수 있으며, 상기 2개의 로드는 분할 평면에 위치된다. 이 경우에서, 분할되지 않은 도전체의 임피던스는 제1 로드를 위한 상응하는 임피던스와, 제2 로드를 위한 상응하는 임피던스로 분할된다.

이러한 원리에 상응하는 구현 예가 미국 특허 US 7,026,888 B2호에 공지되어 있다.

이러한 무방향성 RF 출력 분할기의 경우에서, 동축 도전체를 연결하기 위하여 외부 도전체를 형성하는 하우징의 양 단부 면 각각에 커플러가 마련되는데, 상기 외부 도전체를 형성하는 하우징에는 중앙 천공 구멍이 마련되고, 상기 중앙 천공 구멍 안에는 제1 또는 주 내부 도전체가 동축 연결부 사이에서 연장되는 동축 배열로 마련된다.

또한, 내부 또는 주 도전체와 외부 도전체 사이의 공간에는 상기 내부 도전체를 둘러싸는 튜브가 마련되고, 상기 튜브는 제2 내부 도전체를 구성한다. 상기 제2 내부 도전체는 유전체 디스크를 경유해서 제1 또는 주 내부 도전체에 대해서 구조적으로 유지된다.

튜브로 구성된 제2 내부 도전체에서는 반경 방향과 수직 방향으로 연장되는 탭(tap) 도전체가 외부 도전체 하우징에 형성된 천공 구멍을 관통해서 밖으로 연장되고, 상기 외부 도전체 하우징에는 동축의 분기부 도전체를 연결하기 위한 제3 직렬 동축 커플러가 마련된다.

이에 의하면 사전-설정 RF 출력 분할도 마찬가지로 달성된다.

3-포트 회로를 구비하는 무방향성 출력 분할기 형태의 현재의 일반적 종래 기술과 대조적으로, 4-포트 회로인 방향성 커플러도 기본적으로 공지되어 있는데, 상기 방향성 커플러들은 작동 원리가 다른데, 이 작동 원리 하에서는 제4 포트도 예를 들면 종결 저항기(terminating resistor)를 거쳐서 종결된다.

이와 같은 4-포트 방향성 커플러들의 대표적인 예로는 미국 특허 US 3,166,723 A호를 참조할 수 있는데, 이 특허의 커플러들은 외부 도전체 하우징 내의 제1 포트와 제2 포트 사이의 표준 내부 도전체와, 제3 포트와 제4 포트 사이에서 상기 외부 도전체 하우징에 위치되며 특히 U형 커플링 요소를 구비하는 도전체 연결부를 포함한다. 상기 U형 커플링 요소는 제1 포트와 제2 포트 사이에서 조정 기구를 거쳐서 연장하는 내부 도전체에 대해 가로지르는 이동을, 즉 내부 도전체에 가까워지거나 내부 도전체로부터 멀어지는 이동을 할 수 있다. 미국 특허 US 3,166,723 A호에서 공지된 위와 같은 마이크로웨이브 방향성 커플러는 양 방향으로 작동할 수 있고, 분리된 신호(decoupled signal)들은 각기 다른 포트에서 발생한다.

대응하는 4-포트 기술을 이용하는 방향성 커플러는 예를 들면 미국 특허 출원 공개 공보 US 2009/0045887 A1호에 공지되었다. 이 공보에 공지된 방향성 커플러는 2개의 키 또는 커플러 도전체를 포함하고, 이들 2개의 키 또는 커플러 사이에는 제1 포트로부터 제2 포트까지 관통하여 연장되는 내부 도전체가 배치된다. 상기 키 또는 커플러 도전체들 모두는 작동 주파수에 대한 4분의 1 파장보다 짧다. 이 파장은 바람직하기로는 일례로 작동 파장의 1/12의 범위 내에 있는 것이 좋다. 상호 연결로 인해 짧은 도전체로도 높은 수준의 방향성이 달성된다.

끝으로, 관통(feed-through) 절차에 따라서 연결된 무선 주파수 전압 공급원에 사용하기 위한 커플러 장치가 독일 공개 특허 공보 DE 1 192 714 A호에 공지되어 있다. 이 사례에서, 커플러 장치는 내부 및 외부 도전체가 갖추어진 출력 회로를 구비한다. 또한, 커플러 장치에는, 도전체 회로의 내부 도전체와 외부 도전체 모두를 향하여 움직일 수 있도록 중앙 위치에서부터 시작하여 배치된 커플러 도전체가 구비된다. 바로 위에 언급된 공보의 칼럼 3의 13행 내지 20행의 기재에 따르면, 가능하다면 파 임피던스(wave impedance)와 정합하게 되는 스프링 클립을 거쳐서 2개의 관통 도전체에 커플러 도전체 부분이 연결되게 된다.

이상의 종래 기술과는 대조적으로, 본 발명의 목적은, 일반적인 종래 기술에서 시작된 진보된 무방향성 무선 주파수 출력 분할기로서, 가변적으로 조정할 수 있는 출력 분할을 주 도전체 조정이라는 간접적 영향 없이도 단순하게 행할 수 있는, 무방향성 무선 주파수 출력 분할기를 안출하는 데 있다.

본 발명의 목적은 특허청구범위의 청구항 제1항에 제시된 특징들에 따른 본 발명에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 구성들은 종속청구항에 기재된다.

본 발명에 따른 해결책은 제1 또는 주 내부 도전체와 외부 도전체 사이에 배치된 제2 내부 도전체는 제2 내부 도전체와 제1 내부 도전체 및/또는 외부 도전체 사이의 거리가 변화될 수 있도록, 즉 가변적으로 조정할 수 있도록 구성되는 데 특징이 있다. 이것이 가능한 이유는 직렬 분기 원리에 따르면("고주파 기술 매뉴얼", 에이치. 마인케 및 에프. 더블유. 군드라흐 공저, 스프링거-베락, 베를린/하이델베르크/뉴욕, 1968년("Taschenbuch der Hochfrequenztechnik," H. Meinke, F. W. Gundlach, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg/New York, 1968), 373쪽 및 374쪽 참조) 제1 내부 도전체와 제2 내부 도전체 사이에서의 가변 무선 주파수 출력 분배는 가변 거리 여하에 따라서 발생하기 때문이다. 따라서 간단한 수단을 사용해서 가변 출력 분배를 용이하게 할 수 있는 무방향성 무선 주파수 출력 분배기가 안출되었다.

이 경우, 조정 기구는 적절한 기술적 수단을 통해, 일례로 반경 방향 안내 장치를 사용해서 달성될 수 있는데, 그 기술적 수단에는, 외부 도전체를 관통함으로써 제1 내부 도전체 및/또는 외부 도전체에 대한 제2 내부 도전체의 상대 위치를 외측에서부터 조정할 수 있게 하는 예를 들자면 2개의 비도전성 핀 또는 돌출 장치가 포함된다.

제2 내부 도전체는 많은 영역에서 가변될 수 있게 형성될 수 있다.

본 발명의 양호한 일 실시예는 절반의 파이프 형태를 갖는다. 이에 의하면 내부 도전체와 외부 도전체 사이의 공간에서 반경 방향에서의, 즉 내부 및/또는 외부 도전체 배열에 대해 가로지는 방향에서의 임의의 필요한 상대 조정을 넓은 범위 내에서 쉽게 할 수 있다.

그런데, 단면도에서 보았을 때에, 제2 내부 도전체가 절반의 파이프 형태를 취해야 할 필요는 없다. 원형의 구성으로 다르게 할 수도 있다. 그렇지만 내부 도전체를 향해서는 오목하고 외부 도전체를 향해서는 볼록한 경사면을 갖는 반원형의 단면을 갖는 것이 바람직하다.

그러나 제2 내부 도전체는 그 단면을 판 형상으로 하거나, 혹은 단면이 U형 또는 V형이 되게, 구체적으로는 내부 도전체가 제2 내부 도전체의 U형 또는 V형 디자인 사이의 공간 안으로 잠겨 들어가도록 설계될 수도 있다.

이와는 달리, 내부 도전체와 외부 도전체 하우징 모두가 임의의 필요한 횡단면 형태를 취할 수도 있다. 내부 도전체는 단면이 원형인 원통형이거나 튜브형일 필요는 없고, 직사각형이나 정사각형, 일반적으로는 다각형 단면을 갖게 구성할 수 있다. 이에 따라서 이를 제2 내부 도전체, 외부 도전체의 내부 표면의 형상, 또는 외부 도전체 하우징에도 적용할 수 있다.

따라서, 직렬 분기 원리에 따르는 본 발명을 통해서 예를 들면 380MHz 내지 2700MHz의 범위에서 아주 넓은 대역폭과 무엇보다도 무한히 조정할 수 있는 출력 분배가 용이해진다. 이 경우 출력 분배는 예를 들면 6 내지 20dB일 수 있다.

이는, 앞에서 설명한 바와 같이, 제2 내부 도전체가 제1 내부 도전체에 대해 가로지르는 방향으로(즉, 바람직하기로는 반경 방향으로) 움직일 수 있거나 이와 반대되는 움직임이 가능한 포개진 내부 도전체 시스템에 의해 바람직하게 달성된다.

2개의 직렬 임피던스의 합은 (개략적으로) 시스템 파 임피던스의 대역폭을 제공하므로, 이는 가변 출력 분배에도 불구하고 이루어진다.

이 경우에서, 커플러 구역의 길이는 전이될 무선 주파수의 하한 주파수와 관련하여 λ/10보다 클 수 있다.

이하에서는 아래에 설명되는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 분해 사시도이다.
도 2는 조립 상태에 있는 도 1에 따른 실시예를 관통한 축방향 종단면도이다.
도 3은 도 2의 절단선 III-III을 따라 도시한 황단면도이다.
도 4a 내지 도 6b는 각기 다른 여러 실시예를 도시하는 개략적인 횡단면도로서, 제1 내부 도전체 및 외부 도전체와 관련한 여러 조정 위치에서 제2 내부 도전체를 일부 보이고 있는 도면이다.

도 1에 본 발명에 따른 무방향성 무선 주파수 출력 분할기의 제1 실시예가 도시되어 있다.

이 경우에서, 무선 주파수 출력 분배기는, 전기 도전성 재료로 제조되며 필요한 임의의 단면 형상을 갖는 외부 도전체 하우징(1')을 구비한 외부 도전체(1)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 외부 도전체는 이것의 길이 방향 연장부(L)를 가로지르는 방향에서 정사각형 횡단면을 갖는 봉 형상으로 구성된다. 다시 말해, 외부 도전체(1)는 길이 방향 연장부(L), 높이(H), 폭(B)을 갖는데, 도시된 실시예에서 높이와 폭이 동일하다.

하우징 형상의 외부 도전체(1)의 양 단부 벽(1a) 각각에는 일례로 나사로 고정할 수 있는 동축 커플러(5)가 마련되는데, 상기 동축 커플러는 내부 도전체 커넥터(6), 외부 도전체 소켓(7), 일반적으로 유전성인 유지 장치(8)를 공지의 방식으로 포함하고, 상기 유지 장치는 전기 도전성 동축 내부 도전체 또는 내부 도전체 터미널(5a)을 원통형 외부 도전체 소켓(5b)에 대해 유지시키는 것이다.

도시된 실시예에서, 예시된 동축 커플러(5)는 나사를 이용하여 상기 2개의 양 단부(1a) 각각에 나사 장착 방식으로 장착시킬 수 있다. 그러나 상기 동축 커플러(5)와 외부 도전체(1)의 구성 및 고정은 다른 방식으로, 예를 들면 외부 도전체 소켓(7a)이 외부 도전체(1)와 일체형인 부품이 되게, 일례로 외부 도전체(1)에 견고하게 부착되도록 한 방식으로 해서 달성될 수도 있다. 이 경우, 오로지 내부 도전체 커넥터(6)만이 외부 도전체 소켓(7) 안에 삽입되어서, 유전성 유지 장치(8)(일례로, 원반형 유전성 (절연) 유지 장치(8))에 의해 유지될 수 있다(도 2 참조).

도 1에 따른 분해도에서도 알 수 있는 바와 같이, 외부 도전체(1)는 천공된 위치 결정 구멍(9)이 중앙부에서 길이 방향(L)으로 관통하는데, 상기 구멍은 도시된 실시예에서는 원통형이다.

동축 배열에 있어서, 도시된 실시예에서는 소위 제1 또는 주 내부 도전체(11)라고 하는 내부 도전체(11)가 천공된 위치 결정 구멍(9) 안에 배치되어서, 내부 도전체(6)들 사이에서 외부 도전체(1)를 관통하여 연장된다. 내부 도전체는 외부 도전체(1)에 대한 별개의 유전성 유지 요소를 거쳐서나 혹은 내부 도전체 커넥터(6)를 거쳐서 동축 커플러(5) 안에 유지될 수 있다. 이 경우, 절연체로서 구성된 유지 장치는 외부 도전체 하우징(1')의 전방 단부(1a)에 인접하게 배치되는 것이 바람직하고, 이에 따르면 유지 장치가 제2 내부 도전체와 충돌하지 않게 되는데, 이에 대해서는 후술한다.

끝으로, 제2 또는 부 내부 도전체(13)도 마련되는데, 이는 도시된 실시예에서는 반원통형 형태로 구성되어 있다. 특히 도 2 및 도 3에 따른 단면도에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 내부 도전체(13)는 제1 내부 도전체(11)와 외부 도전체(1) 사이의 공간(15), 즉 내부 도전체(11)의 표면(11a)과 외부 도전체(1)에 있는 천공된 위치 결정 구멍(9)의 내벽 표면(9a) 사이에서 외부 도전체 하우징(1')에 형성된 공간 안에 배치된다.

도면에 드러난 바와 같이, 제2 내부 도전체(13)에는 분기 도전체(17)가 마련되어 상기 제2 내부 도전체에 상기 분기 도전체가 연결되는데, 상기 분기 도전체는 바람직하기로는 반경 방향으로 연장되는데, 여기서 반경 방향이라 함은 내부 및/또는 외부 도전체가 도시된 실시예에서는 분기 도전체에 대해 수직으로 연장하고 있는 방향인 방향(E)에 대해 바람직하게 수직한 것을 의미한다.

제1 내부 도전체(11)가 바람직하게 연장되는 길이 방향(E)은 외부 도전체(1) 및 외부 도전체 하우징(1')의 축선 반향의 종축(L)과 일치한다. 이는 도 2에서 1점 쇄선으로 나타낸 중심 축선(X)을 의미하는데, 상기 중심 축선은 무선 주파수 분할기 전체를 관통하며, 아울러 제1 내부 도전체(11)가 연장하면서 따라가는 중앙 종축(E)을 구성한다. 이와 동시에 이는 외부 도전체(1)에 있는 천공된 위치 결정 구멍(9)을 위한 동심 중심 축선이기도 한데, 상기 구멍은 도시된 실시예에서는 원통형이다. 이 경우에서, 내부 도전체(13)는 중심 축선(X)과 일반적으로 평행하게 연장하고 그에 따라 내부 도전체(11)와 평행하게 연장하는 것을 지칭한다.

상기 분기 도전체(17)는 외부 도전체 하우징(1')에 있는 천공된 배출 구멍(19)을 관통해서 연장되고, 이에 따라 추가의 동축 커플러(5)가 이 위치에서 기계 및 전기적으로, 구체적으로는 내부 도전체 커넥터(6), 외부 도전체 소켓(7), 유전성 유지 장치(8)와 같은 방식으로, 연결될 수 있게 되는데, 여기서 상기 유지 장치는 내부 도전체(6)를 외부 도전체(1)와의 사이에 간극을 유지하면서 유지 및 안내하게 되어 상기 외부 도전체(1)와의 갈바니 전기 접촉을 피할 수 있게 한다.

끝으로, 단면도에서 역시 알 수 있는 바와 같이, 도시된 실시예에서 제2 내부 도전체(13)에는 2개의 볼트 형상 또는 볼트형 조정 장치(21)가 마련되는데, 이 조정 장치는, 상기 제2 내부 도전체가 연장하는 방향(E)에 대해 수직한 방향 또는 반경 방향으로 연장되는 것이 바람직하고, 도시된 실시예에서는 전기적으로 무도전성 및/또는 유전성 재료로 구성된 것이 바람직하며, 이 경우에서는 외부 도전체 하우징(1')에 있는 대응하는 조정 및/또는 유지 구멍(23)을 관통하는데, 이것이 의미하는 바는, 제2 내부 도전체(13)의 반경 방향 조정이 상기와 같은 수단에 의해 수행될 수 있도록 하기 위해서는 상기 조정 장치가 적어도 상기 유지 구멍 안으로 연장되며 바람직하기로는 외부 도전체 하우징의 외측까지 연장된다는 것인데, 이에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명한다.

따라서 무선 주파수 출력 분할기(또는 합산기)가 상기와 같은 배치에 의해 형성되는데, 도시된 실시예에서 상기 배치의 구성은 3개의 동축 커플러(5), 즉 동축 커플러(5a, 5b, 5c), 다시 말해 입력 포트(5'a)를 형성하는 동축 커플러(5a), 외부 도전체(1)의 대향 단부에 마련되고 일례로 제1 로드를 위한 제1 출력 포트(5'b)를 구성하는 또 다른 동축 커플러(5b), 제2 내부 도전체(13)를 위한 출력부 또는 커넥터(5'c)를 형성하는 제3 동축 커플러(5c)로 이루어진 3개의 동축 커플러를 포함한다.

상기한 바와 같은 배치 구성을 이용하게 되면, 무선 주파수 출력 분할기는, 일례로 무선 주파수 출력이 제1 커넥터 또는 입력 포트(5'a) 안으로 공급되면 무선 주파수 출력이 제1 및 제2 내부 도전체(11, 13)를 가로질러 분포되고 제2 및 제3 커넥터(5b, 5c)로 공급된다는 원리, 구체적으로는 직렬 분기 원리에 따라서 달성될 수 있다.

이 경우에서, 입력부에 존재하는 파 임피던스 Z는 제2 커넥터 포트(5b)에서의 파 임피던스 Z1과 제3 커넥터 포트에서의 파 임피던스 Z3으로 나누어지는데, 이렇게 분할된 파 임피던스의 합은 일정하게 유지된다. 다시 말해, 2개의 직렬 임피던스의 합은 (개략적으로) 가변적인 출력 분배에도 불구하고 대역폭에서의 시스템 파 임피던스이다. 이 경우, 커플러 구역(K)의 길이(및 이에 따른 제2 내부 도전체(13)의 길이)는 바람직하기로는 전이될 주파수 또는 전이될 주파수 밴드의 주파수 하한과 관련하여, λ/10 보다 큰 것이 좋다.

이와 유사하게, 출력의 합산은, 대응하는 무선 주파수 출력이 제1 커넥터 포트(5a)에서 분기(tapped)될 수 있는 포트(5b, 5c)에 공급되는 경우에 묘사되는, 무선 주파수 분할기를 이용하여 수행될 수 있다.

가변 출력 분배 또는 합산을 용이하게 하기 위해, 제1 내부 도전체 및/또는 외부 도전체(1)에 대한 제2 내부 도전체(13)의 상대 위치를 바꿀 수 있다.

이를 위해, 제2 내부 도전체는 반경 방향에서 제1 내부 도전체(11)를 향하거나 혹은 예를 들면 제1 내부 도전체로부터 멀어지는 양방향 화살표(29)를 따라서 조정되고, 이에 의해 제1 및 제2 내부 도전체에 부여된 거리 및 그에 따른 파 임피던스가 그에 상응하여 바뀌지만, 합은 일정하게 유지된다. 제2 커넥터포트와 제3 커넥터 포트 사이에서의 무선 주파수 출력 분배는 그에 상응하여 변동된다.

다시 말해, 제1 로드와 제2 로드 사이에서의 출력 분배를 변화시키기 위해서는, 제1 및/또는 제2 내부 도전체(11, 13) 각각을 서로에 대해 이동시킬 수 있는데(도시된 실시예에서는 제2 내부 도전체(13)를 제1 내부 도전체(11)에 대해 이동시킴), 상기 두 도전체 사이의 거리를 변화시키기 위해서는 적어도 하나의 반경 방향 부품을 가지고서 한다.

따라서, 넓은 제한폭 내에서 자유롭게 선택될 수 있고 무엇보다도 가변적(6dB 내지 20dB의 출력 분할의 형태에서 380MHz 내지 2700MHz의 범위에서 가변적)일 수 있는 출력의 분배를 설정할 수 있고, 이는 아주 간단한 방식으로 이루어질 수 있다.

도시된 실시예에서, 제2 동축 도전체는 이 도전체의 길이 방향(L) 또는 연장 방향(E)에 대해 가로지르는 방향에서의 횡단면이 원통형이 되도록 구성되고, 이에 따라 상기 제2 동축 도전체는 중앙 또는 중간 위치에서 내부 및/또는 외부 도전체에 대해, 즉 외부 도전체(1)의 천공 위치 결정 구멍(9)의 원통형 내면(9a)에 대해 정확한 동축 위치를 형성하게 된다.

도시된 실시예의 경우에서, 제2 내부 도전체(13)에 전기적으로 연결, 일반적으로는 갈바니 전기 연결되는 분기 또는 연결 도전체(17)는, 이 도전체가 제3 동축 커플러(5, 5c)의 부속된 내부 도전체 커넥터(6)와 정렬되도록, 즉 축 방향으로 상대적으로 움직일 수 있도록, 즉 삽통식 연결을 효과적으로 형성하도록, 설계된다. 이 이유는 제1 내부 도전체(11)에 대한 제2 내부 도전체의 반경 방향에서의 거리의 상대적 변화 및 이에 따른 외부 도전체(1)에 대한 거리의 상대적 변화가 분기 또는 접합(17)의 종방향 연장선(17'), 즉 중앙 축선(17')에 평행하게 연장하는 양방향 화살표(29)와 동일한 방향에서 발생하기 때문이다. 상응한 정렬에서, 제3 동축 커플러(5c)의 내부 도전체 커넥터 또는 내부 도전체 연결부(6)는 겹쳐진 배치에서는 그 일부가 상기의 것에 연결된다. 따라서 이러한 동축 커플러(5)로의 무선 주파수의 갈바니 전기 분기(galvanic tapping)가 항상 보장된다.

마찬가지로, 외부 도전체 하우징(1')의 천공 구멍(23)과, 이 구멍에 결합되며 축선 방향으로 움직일 수 있으며 도시된 실시예에서는 봉 또는 볼트 형상인 조정 수단(21)에 의해, 축선 방향 연장부가 조정 방향(29)에 평행하게 배치되고 이에 따라 연결 또는 분기 도전체(17)의 축선 연장 방향(17')에 평행하게 배치되고, 그 결과 제2 내부 도전체(13)를 상응하여서 움직일 수 있게 되고 이에 따라 보정 방향(29)으로 조정할 수 있게 된다.

결국, 반경 방향 조정이 이루어질 때에, 제2 내부 도전체(13)의 반원통형 횡단면 형태는 내부 및/또는 외부 도전체와 필히 동심으로 유지해야 하는 것은 아니며, 동심으로 유지하는 것이 기본적으로 중요한 것은 아니다.

이하에서 설명하면서 참조하는 개략적인 횡단면도에 있어서, 그 도면들은 제2 외부 도전체가 내부 또는 외부 도전체와 관련하여 여러 가지의 다른 형태를 취할 수 있다는 것을 보이고자 한 것일 뿐이다.

도4a를 참조하면, 이 도면에는 도 1 내지 4에 따른 실시예가 개략적으로 반복해서 재현되어 있다.

도 4b를 참조하면, 제2 외부 도전체가 아주 큰 곡률의 횡단면을 갖는 것으로, 다시 말해 전체 단면 형태가 내부 및/또는 외부 도전체에 대해서, 즉 외부 도전체(1)에 있는 천공된 위치 결정 구멍의 표면(9a)에 대해서 전혀 동심을 이룰 수 없는 형태를 갖는 것으로 도시되어 있다.

도 4c에 따른 개략적 단면도에는 제2 내부 도전체의 단면이 판형으로 구성되어 있는 변형 실시예가 도시되어 있다.

도 4d에 따른 변형 실시예의 경우, 내부 도전체의 단면은 U형이고, 그에 따라 2개의 측방향 웹(13.1)들과 연결 웹(13.2) 사이에 공동(25)이 형성되고, 상기 공동에는, 제1 내부 도전체(11)에 대한 제2 내부 도전체(13)의 적어도 일부 상대 조정 위치들에서, 제1 내부 도전체(11)가 다소 더 깊게 잠겨 들어간다. 도 4d를 참조하면, 이 도면도 마찬가지로 제1 내부 도전체(11)가 여러 형태의 횡단면 형태를 가질 수 있지만 원통형 횡단면을 필히 가져야 하는 것은 아니고 예를 들면 다각형 횡단면, 특히 정사각형 횡단면을 가질 수도 있다는 것을 보이고 있다. 또한, 외부 도전체(1)와 외부 도전체 하우징(1')은 튜브형이다.

도 4e에는 제2 내부 도전체(13)가 2개의 확산 웹 부분(13,3)을 구비하는 V형 횡단면을 갖는 예를 보이고 있다.

지금까지의 실시예를 참조하면, 제2 내부 도전체만 제1 내부 도전체 및/또는 외부 도전체에 대해 움직일 수 있는 것으로 예시되어 있다.

그러나 예를 들어 제2 내부 도전체는 외부 도전체에 대해서 조정할 수 없고 다만 제1 내부 도전체만이 외부 도전체 및/또는 제2 내부 도전체에 대해 반경 방향으로 조정하여 유지시킬 있도록 한 배치도 원리적으로는 가능하다. 이는, 외부 도전체 하우징(1')에 서로 대향되게 위치된 동축 커플러(5a, 5b)들이 이들의 외부 도전체에 대한 상대 위치에서 반경 방향으로 서로 조정될 수 있고, 그에 따라서 상기 동축 커플러들 사이에서 안내되고 유지되는 제1 내부 도전체도 마찬가지로 양방향 화살표(29)의 방향으로, 즉 제2 내부 도전체를 향해서나 혹은 제2 내부 도전체로부터 멀어지게 상대적으로 조정할 수 있다는 점에서, 달성될 수 있는 것이다.

이 경우, 제1 내부 도전체(11)와 천공된 위치 결정 구멍(9)의 내부 표면(9a) 사이의 거리, 즉 외부 도전체(1)까지의 거리도 마찬가지로 변화시킬 수 있다.

끝으로, 제2 내부 도전체의 배치가 도 5a 및 도 5b에 따른 실시예에 따라서 달성되면 가변 출력 분배도 가능해진다. 이 실시예는 무선 주파수 출력 분배기의 길이 방향 연장부(L)를 가로지르는 개략적인 횡단면도에 도시되어 있다. 이 변형 실시예에서는, 제1 내부 도전체(11)는 이것의 반경 방향 위치에서 외부 도전체(1)에 대해 조정할 수 없는 것이 바람직한데, 물론 조정할 수 있게 배치할 수도 있다.

이 실시예에서, 제2 내부 도전체(13)는 중공 원통 형태를 취하는 것이 바람직한 튜브로 구성되고, 상기 제2 내부 도전체(13)는 제1 내부 도전체의 외경과 관련하여 충분히 크며 외부 도전체(1)의 내경과 관련해서는 충분히 작은 크기의 공동(25)과 같은 직경 크기를 가지며, 이렇게 형성된 튜브형 제2 내부 도전체(13)는 제1 내부 도전체(11) 및 외부 도전체(1)에 대해서 양방향 화살표(29_를 따라서 조정될 수 있으며, 한편으로는 제2 내부 도전체(13)와 제1 내부 도전체(11) 사이에서 다른 한편으로는 제2 내부 도전체(13)와 외부 도전체(1) 사이에서 갈바니 전기 접촉이 발행하지 않는다.

도 5b에 따른 횡단면도를 참조하면, 제2 외부 도전체(13)의 조정 위치가 도 5a와 대비하여 도시되어 있는데, 이에 의하면 제1 내부 도전체(11) 및 외부 도전체(1)에 대한 최소 거리가 감소되고 그에 따라 가변 출력 분배 또는 출력 합산이 실행된다.

도 6a 및 도 6b에는 제1 도전체(11)에 대한 상대 위치 및/또는 외부 도전체(1)에 있는 천공된 위치 결정 구멍(9)의 내부 벽 표면(9a)에 대한 상대 위치에서의 제2 도전체(13)의 조정과 관련한 2가지 다른 변형 실시예가 도시되어 있다. 여기서, 제1 내부 도전체(11)의 횡단면은 예를 들면 반원통형이고, 이에 따라 제2 내부 도전체(13)와 제1 내부 도전체(11) 사이의 거리가 제2 내부 도전체(13)를 조정하는 중에 도 6a에 도시된 위치에서 도 6b에 도시된 위치까지 감소하여서 더 큰 조정 공간(25)을 제공하게 되는 측면에 납작 부분을 갖는다.

이는 제1 내부 도전체(11)의 횡단면을 많은 범위에서 다르게 구성할 수 있다는 것도 보이고 있는 것이다.

끝으로, 제2 내부 도전체(13)의 횡단면 형태는 그 제2 내부 도전체가 중공 도전체 튜브로 형성된다 해도 중공 원통형이어야 할 필요는 없고, 예를 들어 다각형 횡단면 또는 타원형 등의 횡단면을 가질 수도 있고, 그 결과 제1 내부 도전체(11)에 대한 제2 내부 도전체(13)의 조정 영역이 더 커질 수 있다.

제2 내부 도전체(13)가 튜브형 내부 도전체로 형성되는 경우, 내측의 제1 내부 도전체(11)는, 일반적으로, 유전성 유지 요소, 즉 제1 내부 도전체(11)보다 길이가 짧은 제2 내부 도전체(13)의 시작부 및 끝 부분에 인접하게 위치된 유전성 유지 요소에 의해서, 외부 도전체 하우징(1')에 있는 천공된 위치 결정 구멍(9)에 유지된다. 또한, 제1 내부 도전체(11)를 내부 도전체 커넥터에 의해서만, 혹은 동축 커플러(5a, 5b)의 내부 도전체 연결부(6)에 의해서만 유지시키는 것도 가능하다.

이상에서 설명된 모든 예에 있어서, 제2 내부 도전체의 조정은 조정 및 유지 수단(21)을 통해 실행된다. 이 경우, 상응하는 기계적으로 적절한 조정 수단이 삽입되어 사용될 수 있는데, 이러한 조정 수단은 본 발명을 실현하는 데 있어서 중요한 것이 아니다. 바람직하기로는, 이와 같은 조정 수단은 제1 내부 도전체 및/또는 외부 도전체에 대한 제2 내부 도전체의 상대 위치를 가능한 한 미세하게 조정할 수 있는 경우, 즉 위치에 있어서의 최소의 반경 방향 변화만으로도 현저하게 다른 출력 분배가 야기될 수 있기 때문에 가능한 한 미세하게 조정할 수 있는 경우에 사용되어야 한다.

각기 다른 조정 옵션 하의 그 어떠한 경우에도 제1 내부 도전체(11)와 제2 내부 도전체(13) 사이의 갈바니 전기 접촉과, 제2 내부 도전체(13)와 외부 도전체(1) 및 외부 도전체 하우징(1') 사이의 갈바니 전기 접촉을 방지하기 위해서는, 상기 내부 도전체들의 서로에 대한, 그리고/또는 외부 도전체(1)의 한정 벽에 대한 상응하는 최대 상대 조정 움직임은 기계적 제한기(border) 또는 정지기(stop)에 의해 제한될 수 있고, 혹은 선택적으로 또는 부가적으로, 언급된 요소들 사이의 상응하는 갈바니 전기 접촉을 확실하게 방지하기 위해 대응하는 부분들을 절연성 또는 유전성 층으로 코팅할 수도 있다.

이미 다루어진 바와 같이, 커플링 구역(K)의 길이는 약 λ/10인 것이 바람직한데, 여기서 λ는 주파수 한계를 나타내는 것이다. 그러나 상기 커플링 구역은 λ/11, 예를 들면 λ/12 등의 것보다 클 수 있다.

상기 커플링 구역(K)의 길이의 바람직한 값은 커플링 구역이 바람직하기로는 [λ/10 - 40% < K < λ/10 + 40%]보다 큰 것이 좋다.

그렇지만 이 경우에 상기 바람직한 값은 커플링 구역(K)의 길이와 관련한 하기의 부등식을 충족시킨다.

λ/10 - 30% < K < λ/10 + 30%, 또는

λ/10 - 20% < K < λ/10 + 20%, 또는

λ/10 - 10% < K < λ/10 + 10%.

다시 말해, 커플링 구역(K)의 길이는 다음의 값을 갖는 것이 바람직하다.

0.6ㆍλ/10 < K < 1.4ㆍλ/10, 또는

0.7ㆍλ/10 < K < 1.3ㆍλ/10, 또는

0.8ㆍλ/10 < K < 1.2ㆍλ/10, 또는

0.9ㆍλ/10 < K < 1.1ㆍλ/10, 또는

K > λ/10 또는 λ/11.

Claims (14)

1. 무방향성 무선 주파수 출력 분할기로서,
   - 외부 도전체(1) 및/또는 외부 도전체 하우징(1')을 구비하고,
   - 제1 내부 도전체(11)를 구비하며,
   - 상기 제1 내부 도전체(11)는 외부 도전체(1)의 내측 또는 외부 도전체 하우징(1') 내에서 연장하고,
   - 제2 내부 도전체(13)를 구비하며,
   - 상기 제2 내부 도전체(13)가 제1 내부 도전체(11)와 외부 도전체(1) 또는 외부 도전체 하우징(1') 사이에 형성된 공간(15) 내측에서 연장하고,
   - 상기 제2 내부 도전체(13)에 이로부터 연장하는 분기 도전체(17)가 마련되거나 상기 제2 내부 도전체가 분기 도전체에 전기적으로 연결되고,
   - 상기 분기 도전체(17)가 상기 제2 내부 도전체(13)의 양 단부 사이의 중앙에 위치되는 특징들을 갖는, 무방향성 무선 주파수 출력 분할기에 있어서,
   - 상기 제2 내부 도전체(13)는, 가변 출력 분배가 이루어질 수 있도록, 제1 내부 도전체(11)로부터의 상기 제2 내부 도전체의 거리 및/또는 외부 도전체(1) 또는 외부 도전체 하우징(1')으로부터의 상기 제2 내부 도전체의 거리의 관점에서, 상대적으로 조정 및/또는 위치 가능한 것을 추가적인 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
2. 제1항에 있어서,
   제1 및/또는 제2 내부 도전체(11, 13)의 길이 및 그에 따른 제1 내부 도전체(11)와 제2 내부 도전체(13) 사이의 커플링 구역(K)의 길이가 0.6ㆍλ/10 보다 크고 그리고/또는 1.4ㆍλ/10보다 작고, 여기서 λ는 주파수 하한을 나타내는 것임을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   제1 및/또는 제2 내부 도전체(11, 13)의 길이 및 그에 따른 제1 내부 도전체(11)와 제2 내부 도전체(13) 사이의 커플링 구역(K)의 길이가 0.7ㆍλ/10 보다 크고 그리고/또는 1.3ㆍλ/10보다 작거나, 특히 0.8ㆍλ/10 보다 크고 1.2ㆍλ/10보다 작거나, 1.1ㆍλ/10 보다 크고 그리고/또는 1.1ㆍλ/10보다 작고, 여기서 λ는 주파수 하한을 나타내는 것임을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 및/또는 제2 내부 도전체(11, 13)의 길이 및 그에 따른 제1 내부 도전체(11)와 제2 내부 도전체(13) 사이의 커플링 구역(K)의 길이가, 주파수 하한과 관련하여, λ/10 보다 크거나 λ/11보다 큰 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   외부 도전체(10) 또는 외부 도전체 하우징(1')이 2개의 대향된 연결 포트를 포함하거나, 동축 도전체가 연결되거나 연결될 수 있는 연결 포트(5a, 5b) 각각에 대해 편심되도록 하고, 상기 연결 포트(5a, 5b)들 사이에 제3 연결 포트(5c)가 배치되고, 상기 제3 연결 포트에 의해 또 다른 동축 연결 도전체가 연결되거나 연결될 수 있고, 상기 제3 연결 포트(5c)는 상기 제2 내부 도전체(13)에 전기적으로 연결된 내부 도전체 연결부(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 내부 도전체(11)가 외부 도전체(1) 또는 외부 도전체 하우징(1')에 있는 천공된 위치 결정 구멍(9)과 외부 도전체(1)에 대해 동심으로 배치되고, 제2 내부 도전체(13)는 외부 도전체에 대해 반경 방향(29)으로 혹은 반경 방향 부재와 함께 조정 및 위치될 수 있는 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   외부 도전체(1) 또는 이 외부 도전체의 외부 도전체 하우징(1')이 천공된 출력 구멍(19)을 구비하고, 상기 출력 구멍은 분기 도전체(17)에 의해 갈바니 전기 접촉이 없는 방식으로(galvanically contact-free manner) 관통되며, 제2 내부 도전체(13) 또는 제2 내부 도전체(13)의 부품에 연결되는 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 분기 도전체(17)는 볼트 형태이고, 상기 제2 내부 도전체(13)에 견고하게 연결되거나 견고하게 접착되는 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분기 도전체(17)는 동축 커플러(5c)의 내부 도전체 연결부(6)에 대해 축방향으로 그리고/또는 삽통식으로 움직일 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적으로 비도전성인 재료 및/또는 유전성 재료로 구성되는 것이 바람직한 적어도 하나의 조정 및/또는 유지 장치(21)도 구비되고, 이 장치는 대응하는 천공된 출력 구멍(19) 내에서 외부 도전체(1) 또는 외부 도전체 하우징(1')을 관통하고, 이에 의해 제2 내부 도전체(13)의 위치가 제1 내부 도전체(11) 및/또는 외부 도전체(1)에 대해서, 혹은 외부 도전체 하우징(1')에 있는 천공된 위치 결정 구멍(9)의 내부 표면(9a)에 대해서 가변적으로 조정 가능한 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 내부 도전체(13)는, 이 제2 내부 도전체의 길이 방향(L) 및/또는 이 제2 내부 도전체가 연장되고 배치되는 방향을 가로지르는 방향에서의 반원통형 횡단면 형태를 갖고, 상기 제2 내부 도전체의 오목부는 제1 내부 도전체(11)와 대면하고 볼록부는 외부 도전체(1)의 내부 벽면(9a)과 대면하는 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 내부 도전체(13)의 횡단면이 U형, V형, 또는 판형인 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 내부 도전체(13)가 튜브형이고, 제1 내부 도전체(11)와 평행하게 연장되며, 제1 내부 도전체를 가로질러 혹은 제1 내부 도전체에 대해 반경 방향으로 상대적으로 조정 가능한 것을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 내부 도전체(11)가, 절연 재료 및/또는 유전성 재료인 유지 요소에 의해서, 외부 도전체(1) 또는 외부 도전체 하우징(1')에 대해서 구체적으로는 제2 내부 도전체(13)의 단부에 인접하게 유지되고, 그리고/또는
    상기 제1 내부 도전체(11)가, 내부 도전체 연결부(6)를 제 위치에 고정하기 위하여 연결 커플러(5a, 5b, 5c)에 마련된 유전성 유지 요소(8)에 의해 유지되는 것임을 특징으로 하는 무방향성 무선 주파수 출력 분할기.

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