KR20180056445A - Rf전력분배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RF전력분배기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 설치공간부를 갖고, 도전성 재질의 분배몸체, RF전력이 입력되는 입력부, 상기 입력부로 유입되는 RF전력 중 어느 하나가 출력되기 위한 제1출력부, 상기 입력부로 유입되는 RF전력 중 다른 하나가 출력되기 위한 제2출력부, 일단부는 상기 입력부와 연결되고, 타단부는 분기되어 상기 제1출력부와 제2출력부에 각각 연결되기 위한 분배선로, 및 상기 분배선로와 분배몸체 사이에 위치되도록 상기 설치공간부에 구비되는 유전체,를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 분배되어 흐르는 각 RF전력의 수동상호변조왜곡(PIMD)을 최소화 및 방지할 수 있어 분배효율을 향상시킬 수 있다.

Description

RF전력분배기{RF power divider}

본 발명은 전력분배기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분배된 각 RF전력이 상호간섭되는 것을 최소화시키도록 설치함에 따라, 수동상호변조왜곡(PIMD)을 최소화 및 방지할 수 있어 분배효율을 향상시킬 수 있는 RF전력분배기에 관한 것이다.

일반적으로, 전력분배기는 RF(Radio Frequency) 회로에서, 입력된 주파수 신호의 전력을 소정의 비율로 나누어 출력 포트로 분배하는 회로로서, 전력 손실 없이 원하는 비율로 전력을 분배할 뿐만 아니라, 출력 포트 사이를 격리(isolation)시켜 양 포트 상호 영향에 의한 회로 특성 변화를 방지하는 기능을 하는 장치이다.

이러한 전력분배기는 입출력 포트를 전환하여 전력 합성기로 사용하는 것도 가능한 것으로, 고주파 신호의 분배를 위해 이동통신용 교환기, 기지국, 중계기 등에서 사용되고 있다.

이때 전력분배기의 분배비에 의해 다양한 형태의 전력분배기로 나누어지며, 사용 주파수 대역에 따라 CDMA용, PCS용, IMT-2000용, 25GHz 이상의 위성통신용 등으로 나누어진다.

이와 같은 전력 분배기는 PCB에 전송 선로를 결합하는 마이크로 스트립 라인의 형태로 구현되는 것이 일반적이었다.

그러나, 이와 같이 마이크로 스트립 라인으로 구현되는 전력 분배기는 사용 시 열 발생에 의한 유전체 기판의 열화 현상 등으로 인해 수동상호변조왜곡(PIMD)에 취약한 문제점이 있었다.

이를 해소하기 위해, 종래 공개특허 10-2011-0102002에서 개진된 바와 같이, 도전성 하우징에 도전성 재질의 전송선로와 이 전송선로와 이격된 홈이 형성되고, 커버가 다수의 고정볼트에 의해 하우징과 고정됨에 따라, 전송선로는 전자기적으로 차폐되어 RF전력을 분배하게 된다.

그러나 전송선로는 도전성 하우징과 분리되도록 기판에 형성되지만, 기판과 하우징과의 완전밀착이 유지되지 못하여 수동상호변조왜곡 등이 발생되어 출력이 저하되는 문제점이 있다.

이에 따라, 전송선로의 전자기적 차폐에 의한 분배효율을 향상시킴은 물론, 비용을 절감할 수 있는 기술에 대한 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 내부에 설치공간부를 갖고, 도전성 재질의 분배몸체, RF전력이 입력되는 입력부, 상기 입력부로 유입되는 RF전력 중 어느 하나가 출력되기 위한 제1출력부, 상기 입력부로 유입되는 RF전력 중 다른 하나가 출력되기 위한 제2출력부, 일단부는 상기 입력부와 연결되고, 타단부는 분기되어 상기 제1출력부와 제2출력부에 각각 연결되기 위한 분배선로, 및 상기 분배선로와 분배몸체 사이에 위치되도록 상기 설치공간부에 구비되는 유전체,를 포함하여 분배되어 흐르는 각 RF전력의 수동상호변조왜곡(PIMD)을 최소화 및 방지할 수 있어 분배효율을 향상시킬 수 있는 RF전력분배기를 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 내부에 설치공간부를 갖고, 도전성 재질의 분배몸체, RF전력이 입력되는 입력부, 상기 입력부로 유입되는 RF전력 중 어느 하나가 출력되기 위한 제1출력부, 상기 입력부로 유입되는 RF전력 중 다른 하나가 출력되기 위한 제2출력부, 일단부는 상기 입력부와 연결되고, 타단부는 분기되어 상기 제1출력부와 제2출력부에 각각 연결되기 위한 분배선로, 및 상기 분배선로와 분배몸체 사이에 위치되도록 상기 설치공간부에 구비되는 유전체,를 포함한다.

바람직하게, 상기 분배몸체는, 내부에 제1설치공간부가 형성된 하부몸체, 및 상기 제1설치공간부에 대응되도록 내부에 제2설치공간부가 형성되어 하부몸체의 상측을 덮기 위한 상부몸체,를 포함한다.

그리고 상기 유전체는, 상면에 상기 분배선로가 안착되기 위한 하부안착홈이 형성되어 상기 제1설치공간부에 설치되는 하부유전체, 및 하면에 상기 하부안착홈에 대응되는 상부안착홈이 형성되어 상기 제2설치공간부에 설치되는 상부유전체,를 포함한다.

또한, 상기 하부몸체의 제1설치공간부와 상부몸체의 제2설치공간부는 도전성 재질을 가공하여 형성되고, 상기 하부유전체와 상부유전체는 하부몸체와 상부몸체에 사출성형되어 일체로 형성된다.

그리고 상기 제1설치공간부와 제2설치공간부의 각 면에는 요철부;가 더 구비되어 상기 하부유전체와 상부유전체 사출 시, 접합력이 더욱 향상된다.

또한, 상기 요철부는, 에칭에 의해 다양한 크기로 형성된다.

그리고 상기 하부유전체와 상부유전체 중 어느 하나에 하나 이상 형성되는 가이드홈, 및 상기 가이드홈에 삽입되도록 상기 하부유전체와 상부유전체 중 다른 하나에 형성되는 가이드돌기,를 포함한다.

또한, 상기 하부몸체와 상부몸체를 밀착 고정시켜 하부몸체에 일체로 성형된 하부유전체와 상부몸체에 일체로 성형된 상부유전체 사이에 상기 분배선로가 밀착 설치되어 분배된 각 RF전력이 상호간섭되는 것을 최소화시키는 고정수단,을 포함한다.

그리고 상기 고정수단은, 상기 하부몸체에 돌출형성된 하부고정부, 및 상기 하부고정부가 끼워지도록 상기 상부몸체에 형성된 상부고정부,를 포함한다.

또한, 상기 하부고정부는, 상기 하부몸체에 돌출형성되는 제1하부돌출부, 및 상기 제1하부돌출부와 일정간격 이격되도록 상기 하부몸체에 돌출형성되어 제1하부돌출부 사이에 하부삽입홈부가 형성되는 제2하부돌출부,를 포함하고, 상기 상부고정부는, 상기 제1하부돌출부에 대응되도록 상기 상부몸체에 형성되는 제1상부삽입홈부, 상기 하부삽입홈부에 대응되도록 상기 하부몸체에 돌출형성되는 상부돌출부, 및 상기 제2하부돌출부에 대응되도록 상기 상부몸체에 형성되는 제2상부삽입홈부,를 포함한다.

그리고 상기 제1하부돌출부와 제2하부돌출부 중 어느 하나 이상은 상단부에서 하단부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하게 형성되어 해당 상부삽입홈부에 억지끼움된다.

또한, 상기 상부몸체와 하부몸체 중 어느 하나를 관통하여 다른 하나에 체결되는 고정볼트,가 더 포함된다.

그리고 상기 분배선로는 동판 또는 동관이다.

또한, 상기 분배선로의 표면은 은으로 도금된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 RF전력분배기에 의하면, 분배되어 흐르는 각 RF전력의 수동상호변조왜곡(PIMD)을 최소화 및 방지할 수 있어 분배효율을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 RF전력분배기를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 RF전력분배기의 분리상태를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 고정수단이 구비된 RF전력분배기를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 고정수단의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 RF전력분배기를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 RF전력분배기의 분리상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 고정수단이 구비된 RF전력분배기를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 고정수단의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, RF전력분배기(10)는 분배몸체(100)와 입력부(200), 제1출력부(300), 제2출력부(400), 분배선로(500) 및 유전체(600)를 포함한다.

분배몸체(100)는 내부에 설치공간부(102)를 갖고, 도전성 재질로 제작되고, 입력부(200)는 RF전력이 입력된다.

그리고 제1출력부(300)는 입력부(200)로 유입되는 RF전력 중 어느 하나가 출력되기 위해 구비되며, 제2출력부(400)는 입력부(200)로 유입되는 RF전력 중 다른 하나가 출력되기 위해 구비된다.

분배선로(500)는 일단부는 입력부(200)와 연결되고, 타단부는 분기되어 제1출력부(300)와 제2출력부(400)에 각각 연결되기 위해 구비된다.

이러한 분배선로(500)는 동으로된 판이나 관 중 어느 하나로 형성되며, 그 표면은 은으로 도금된다.

그리고 제1출력부(300)와 제2출력부(400)에 각각 연결되도록 분기된 타단부는 저항소자(510)에 의해 상호 연결된다.

또한 유전체(600)는 분배선로(500)와 분배몸체(100) 사이에 위치되도록 설치공간부(102)에 구비된다.

이러한 RF전력분배기(10)에 의하면, 유전체(600)에 의해 분배선로(500)의 외측을 감싸고 있어 분배몸체(100)와의 접속을 방지함에 따라, RF전력의 분배 성능과 출력 성능을 향상시킬 수 있다.

이를 위한, 분배몸체(100)는 도 2에서 도시한 바와 같이, 하부몸체(110)와 상부몸체(120)로 구성된다.

하부몸체(110)는 내부에 제1설치공간부(102a)가 형성되고, 상부몸체(120)는 제1설치공간부(102a)에 대응되도록 내부에 제2설치공간부(102b)가 형성되어 하부몸체(110)의 상측을 덮기 위해 구비된다.

그리고 유전체(600)는 하부유전체(610)와 상부유전체(620)로 구성된다.

하부유전체(610)는 상면에 분배선로(500)가 안착되기 위한 하부안착홈(612)이 형성되어 제1설치공간부(102a)에 설치된다.

또한 상부유전체(620)는 하면에 하부안착홈(612)에 대응되는 상부안착홈(622)이 형성되어 제2설치공간부(102b)에 설치된다.

이러한 하부몸체(110)의 제1설치공간부(102a)와 상부몸체(120)의 제2설치공간부(102b)는 도전성 재질을 가공하여 형성되는 것으로, 밀링 등의 절삭공정을 통해 제작됨이 바람직하다.

그리고 하부유전체(610)와 상부유전체(620)는 하부몸체(110)와 상부몸체(120)에 사출성형되어 일체로 형성되는 것으로, 사출금형에 하부몸체(110)와 상부몸체(120)를 각각 거치하여 하부유전체(610)와 상부유전체(620)를 사출성형한다.

여기서, 제1설치공간부(102a)와 제2설치공간부(102b)의 각 면에는 요철부(630)가 더 구비되어 하부유전체(610)와 상부유전체(620) 사출 시, 접합력이 더욱 향상된다.

요철부(630)는 에칭(etching)에 의해 다양한 크기로 형성되는 것으로, 미세한 요철이 랜덤한 형상과 높이로 형성된다.

이러한 요철부(630)가 형성된 제1설치공간부(102a)와 제2설치공간부(102b)에 하부유전체(610)와 상부유전체(620)를 사출 성형함에 따라, 공기층이나 미세기포가 존재하지 않도록 일체로 성형한다.

이에, 입력부(200)로 RF전력이 입력되어 분배전선(500)을 통해 전송될 경우, 공기층이나 미세기포가 존재하지 않아, 전송되는 파장이 반사되어 되돌아오는 것이 방지됨에 따라, RF전력 전송율이 향상된다.

그리고 하부유전체(610)와 상부유전체(620)는 가이드부(700)가 더 포함된다.

이 가이드부(700)는 가이드홈(710)과 가이드돌기(720)로 구성된다.

가이드홈(710)은 하부유전체(610)와 상부유전체(620) 중 어느 하나에 하나 이상 형성되는 것으로, 일 실시 예로, 어느 하나의 양단부에 각각 하나씩 형성된다.

또한 가이드돌기(720)는 가이드홈(710)에 삽입되도록 하부유전체(610)와 상부유전체(620) 중 다른 하나에 형성된다.

이에, 하부유전체(610)와 상부유전체(620)의 결합위치를 정확하게 가이드 및 유지시킬 수 있어 이와 각각 일체로 형성된 하부몸체(110)와 상부몸체(120) 역시, 결합위치를 정확하게 가이드할 수 있다.

이러한 하부몸체(110)와 상부몸체(120)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 고정수단(800)에 의해 밀착된 상태로 고정된다.

고정수단(800)은 하부몸체(110)와 상부몸체(120)를 밀착 고정시켜 하부몸체(110)에 일체로 성형된 하부유전체(610)와 상부몸체(120)에 일체로 성형된 상부유전체(620) 사이에 분배선로(500)가 밀착 설치되어 분배된 각 RF전력이 상호간섭되는 것을 최소화시킨다.

이러한 고정수단(800)은 하부고정부(810)와 상부고정부(820)로 구성된다.

하부고정부(810)는 하부몸체(110)에 돌출형성되고, 상부고정부(820)는 하부고정부(810)가 끼워지도록 상부몸체(120)에 형성된다.

여기서, 하부고정부(810)는 제1하부돌출부(812)와 제2하부돌출부(814), 하부삽입홈부(816)으로 구성된다.

제1하부돌출부(812)는 하부몸체(110)에 돌출형성된다.

그리고 제2하부돌출부(814)는 제1하부돌출부(812)와 일정간격 이격되도록 하부몸체(110)에 돌출형성되어 제1하부돌출부(812) 사이에 하부삽입홈부(816)가 형성된다.

또한 상부고정부(820)는 제1상부삽입홈부(822)와 상부돌출부(824) 및 제2상부삽입홈부(826)로 구성된다.

제1상부삽입홈부(822)는 제1하부돌출부(812)에 대응되도록 상부몸체(120)에 형성되고, 상부돌출부(824)는 하부삽입홈부(816)에 대응되도록 하부몸체(110)에 돌출형성된다.

그리고 제2상부삽입홈부(826)는 제2하부돌출부(814)에 대응되도록 상부몸체(120)에 형성된다.

여기서, 제1하부돌출부(812)와 제2하부돌출부(814) 중 어느 하나 이상은 상단부에서 하단부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소하게 형성된다.

일 실시 예로, 제1하부돌출부(812)와 제2하부돌출부(814)는 상단부에서 하단부로 갈수록 폭이 점진적으로 감소되도록 형성되고, 이에 따라, 하부삽입홈부(816)은 이와 반대로 상단부에서 하단부로 갈수록 폭이 점진적으로 증가되도록 형성된다.

그리고 제1상부삽입홈부(822)와 상부돌출부(826) 및 제2상부삽입홈부(824)는 이러한 제1하부돌출부(812)와 제2하부돌출부(814) 및 하부삽입홈부(816)에 대응되도록 형성되어 억지끼움됨에 따라, 상부몸체(120)와 하부몸체(110)가 상호 밀착되도록 고정되는 것이다.

이와 같은, 고정수단(800)에 의하면 수동상호변조왜곡(PIMD)을 최소화 및 방지할 수 있는 것으로, 분배선로(300)를 따라 RF전력이 전달 시, 제1하부돌출부(812)와 제2하부돌출부(814) 및 하부삽입홈부(816)에서 상쇄되는 것이다.

또한 도 4에서 도시한 바와 같이, 상부몸체(120)와 하부몸체(110) 중 어느 하나를 관통하여 다른 하나에 체결되는 고정볼트(830)가 더 포함된다.

이 고정볼트(830)는 다수 개 구비되는 것으로, 고정수단(800)에 의해 고정되지 않은 하부몸체(110)와 상부몸체(120) 부분을 고정시켜 결합된 하부고정부(810)와 상부고정부(820)를 보조하게 된다.

이러한 고정볼트(830)는 렌치를 이용하여 고정시킬 수 있는 렌치볼트를 사용함이 바람직하다.

10 : RF전력분배기 100 : 분배몸체
110 : 하부몸체 120 : 상부몸체
200 : 입력부 300 : 제1출력부
400 : 제2출력부 500 : 분배선로
600 : 유전체 610 : 하부유전체
620 : 상부유전체 700 : 가이드부
800 : 고정수단

Claims (8)

1. 내부에 설치공간부를 갖고, 도전성 재질의 분배몸체;
   RF전력이 입력되는 입력부;
   상기 입력부로 유입되는 RF전력 중 어느 하나가 출력되기 위한 제1출력부;
   상기 입력부로 유입되는 RF전력 중 다른 하나가 출력되기 위한 제2출력부;
   일단부는 상기 입력부와 연결되고, 타단부는 분기되어 상기 제1출력부와 제2출력부에 각각 연결되기 위한 분배선로; 및
   상기 분배선로와 분배몸체 사이에 위치되도록 상기 설치공간부에 구비되는 유전체;를 포함하는 RF전력분배기.
2. 제1항에 있어서, 상기 분배몸체는,
   내부에 제1설치공간부가 형성된 하부몸체; 및
   상기 제1설치공간부에 대응되도록 내부에 제2설치공간부가 형성되어 하부몸체의 상측을 덮기 위한 상부몸체;를 포함하는 RF전력분배기.
3. 제2항에 있어서, 상기 유전체는,
   상면에 상기 분배선로가 안착되기 위한 하부안착홈이 형성되어 상기 제1설치공간부에 설치되는 하부유전체; 및
   하면에 상기 하부안착홈에 대응되는 상부안착홈이 형성되어 상기 제2설치공간부에 설치되는 상부유전체;를 포함하는 RF전력분배기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 하부몸체의 제1설치공간부와 상부몸체의 제2설치공간부는 도전성 재질을 가공하여 형성되고,
   상기 하부유전체와 상부유전체는 하부몸체와 상부몸체에 사출성형되어 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 RF전력분배기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1설치공간부와 제2설치공간부의 각 면에는 요철부;가 더 구비되어 상기 하부유전체와 상부유전체 사출 시, 접합력이 더욱 향상되는 것을 특징으로 하는 RF전력분배기.
6. 제5항에 있어서, 상기 요철부는,
   에칭에 의해 다양한 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 RF전력분배기.
7. 제4항에 있어서,
   상기 하부유전체와 상부유전체 중 어느 하나에 하나 이상 형성되는 가이드홈; 및
   상기 가이드홈에 삽입되도록 상기 하부유전체와 상부유전체 중 다른 하나에 형성되는 가이드돌기;를 포함하는 RF전력분배기.
8. 제4항에 있어서,
   상기 하부몸체와 상부몸체를 밀착 고정시켜 하부몸체에 일체로 성형된 하부유전체와 상부몸체에 일체로 성형된 상부유전체 사이에 상기 분배선로가 밀착 설치되어 분배된 각 RF전력이 상호간섭되는 것을 최소화시키는 고정수단;을 포함하는 RF전력분배기.

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