KR20230133926A - 계단형 발룬 - Google Patents

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KR20230133926A
KR20230133926A KR1020237029594A KR20237029594A KR20230133926A KR 20230133926 A KR20230133926 A KR 20230133926A KR 1020237029594 A KR1020237029594 A KR 1020237029594A KR 20237029594 A KR20237029594 A KR 20237029594A KR 20230133926 A KR20230133926 A KR 20230133926A
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balun
cage
vias
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circular arc
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KR1020237029594A
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안젤로 엠. 푸젤라
존 비. 프랜시스
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레이던 컴퍼니
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Abstract

일 실시 예에 따른 발룬은 다수의 유전체 층을 갖는 인쇄 배선 기판을 통과하는 중앙 도체와, 중앙 도체에 대해 배열된 케이지 비아들을 포함한다. 케이지 비아들는 발룬에 대한 언밸런스 연결과 발룬에 대한 밸런스 연결 사이에 연장되는 제 1 케이지 비아 세트를 포함한다. 제 1 케이지 비아 세트는 제 1 원형 아크의 일부이며 제 1 접지 링을 통해 전기 접지에 연결된다. 케이지 비아들은 언밸런스 연결 부분에서 인쇄 배선 기판을 통해 연장되는 제 2 케이지 비아 세트를 포함한다. 제 2 케이지 비아 세트는 제 2 원형 아크의 일부이며 제 2 접지 링을 통해 전기 접지에 연결된다. 제 2 원형 아크는 제 1 원형 아크보다 길다.

Description

계단형 발룬
본원에서는 계단형 발룬의 실시 예들과 그 용도에 대해 설명한다.
발룬은 밸런스 신호 연결과 언밸런스 신호 연결 간에 변환하도록 구성된 전기 장치를 포함한다.
발룬의 일 실시 예는 여러 유전체 층을 갖는 인쇄 배선 기판을 통과하는 중앙 도체와 중앙 도체에 대해 배열된 케이지 비아들(cage vias)을 포함한다. 케이지 비아들은 발룬에 대한 언밸런스 연결과 발룬에 대한 밸런스 연결 사이에 연장되는 제 1 케이지 비아 세트를 포함한다. 제 1 케이지 비아 세트는 제 1 원형 아크의 일부이며 제 1 접지 링을 통해 전기 접지에 연결된다. 케이지 비아에는 언밸런스 연결부에서 인쇄 배선 기판을 통해 연장되는 제 2 케이지 비아 세트가 포함된다. 제 2 케이지 비아 세트는 제 2 원형 아크의 일부이며 제 2 접지 링을 통해 전기 접지에 연결된다. 제 2 원형 아크는 제 1 원형 아크보다 더 길다. 예시적인 발룬에는 다음 피처들 중 하나 이상이 단독으로 또는 그 이상으로 조합되어 포함될 수 있다.
밸런스 연결에서 언밸런스 연결까지의 거리가 제 1 거리일 수 있다. 제 2 케이지 비아 세트는 인쇄 배선 기판을 통해 제 2 거리를 연장할 수 있다. 제 1 거리와 제 2 거리는 다를 수 있다. 발룬은 또한 언밸런스 연결에서 인쇄 배선 기판을 통해 제 3 거리까지 연장되는 제 3 케이지 비아 세트를 포함할 수 있다. 제 3 거리는 제 2 거리보다 크고 제 1 거리보다 작을 수 있다. 제 3 케이지 비아 세트는 제 3 원형 아크의 일부일 수 있으며 제 3 접지 링을 통해 전기 접지에 연결될 수 있다. 제 3 원형 아크는 제 1 원형 아크보다 길고 제 2 원형 아크보다 짧을 수 있다. 발룬은 또한 언밸런스 연결로부터 인쇄 배선 기판을 통해 제 4 거리까지 연장되는 제 4 케이지 비아 세트를 포함할 수 있다. 제 4 거리는 제 2 거리와 제 3 거리 사이에 있을 수 있다. 제 4 케이지 비아 세트는 제 4 원형 아크의 일부일 수 있으며 제 4 접지 링을 통해 전기 접지에 연결될 수 있다. 제 4 원형 아크는 제 3 원형 아크보다 길고 제 2 원형 아크보다 짧을 수 있다. 제 1 케이지 비아 세트에는 3개의 비아, 제 3 케이지 비아 세트에는 5개의 비아, 제 4 케이지 비아 세트에는 7개의 비아, 제 2 케이지 비아 세트에는 9개의 비아가 있을 수 있다. 제 2 원형 아크는 중앙 도체를 중심으로 360°일 수 있다.
케이지 비아는 1차 케이지 비아일 수 있다. 발룬은 또한 전기 접지에 연결된 2차 케이지 비아를 포함할 수 있다. 2차 케이지 비아는 1차 케이지 비아를 중심으로 원형 아크로 배열될 수 있다. 2차 케이지 비아는 1차 케이지 비아를 중심으로 360° 원형 아크로 배치될 수 있다. 2차 케이지 비아는 언밸런스 연결이 위치한 인쇄 배선 기판의 층으로부터 밸런스 연결이 위치한 인쇄 배선 기판의 층으로 연장될 수 있다.
발룬은 중앙 도체의 길이를 따라 연결된 하나 이상의 튜닝 링을 포함할 수 있다. 하나 이상의 튜닝 링은 발룬을 통과하는 신호의 주파수에 따라 발룬의 임피던스가 변화하는 방식을 제어하도록 커패시턴스를 추가하도록 구성될 수 있다. 발룬의 목표 성능을 달성하기 위해 개별 케이지 비아 및 중앙 도체의 직경, 각 층이 케이지 비아 세트의 종단 지점에 해당하는 인쇄 배선 기판의 다수의 층들, 여러 유전체 층의 유전체와 관련된 유전 상수, 발룬과 관련된 정전 용량을 변경하기 위해 중앙 도체와 관련된 튜닝 링과 같은 파라미터를 선택할 수 있다.
언밸런스 연결은 동축 케이블에 연결하도록 구성될 수 있다. 밸런스 연결은 안테나에 연결하도록 구성될 수 있다. 안테나는 다수의 안테나를 갖는 위상 배열의 안테나일 수 있으며, 각 안테나는 안테나 빔을 전자적으로 조향하는 데 필요한 위상 변이를 생성하도록 구성된 아날로그 송신기/수신기 모듈을 포함할 수 있다. 밸런스 연결은 연결 5G 셀룰러 전화 타워 안테나에 연결하도록 구성될 수 있다. 밸런스 연결은 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함하는 회로 기판에 연결하도록 구성될 수 있다.
발룬의 일 실시 예는 여러 유전체 층을 갖는 인쇄 회로 배선 기판을 통과하는 중앙 도체를 포함한다. 또한 발룬은 발룬의 밸런스 연결과 발룬의 언밸런스 연결 사이의 계단형 트랜지션들을 포함한다. 계단형 트랜지션들에는 원형 아크로 배열되고 전기 접지에 연결된 접지 링이 포함된다. 접지 링은 밸런스 연결의 제 1 접지 링에서 언밸런스 연결의 제 2 접지 링까지 길이가 증가한다. 계단형 트랜지션에는 제 2 접지 링과 서로 접지 링 사이에 연결된 케이지 비아가 포함된다. 일 실시 예의 발룬은 다음의 피처들 중 하나 이상을 단독으로 또는 이상으로 조합하여 포함할 수 있다.
발룬은 중앙 도체의 길이를 따라 연결된 하나 이상의 튜닝 링을 포함할 수 있다. 하나 이상의 튜닝 링은 발룬을 통과하는 신호의 주파수에 따라 발룬의 임피던스가 변화하는 방식을 제어하기 위해 커패시턴스를 추가하도록 구성될 수 있다. 언밸런스 연결은 동축 케이블에 연결하도록 구성할 수 있다. 밸런스 연결은 여러 안테나를 포함하는 위상 배열의 안테나에 연결하도록 구성될 수 있으며, 각 안테나는 안테나 빔을 전자적으로 조종하는 데 필요한 위상 변이를 생성하도록 구성된 아날로그 송신기/수신기 모듈을 포함한다. 밸런스 연결은 연결 5G 셀룰러 전화 타워 안테나를 위해 구성될 수 있다. 밸런스 연결은 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함하는 회로 기판에 연결하도록 구성될 수 있다. 케이지 비아는 1차 케이지 비아일 수 있다. 발룬은 또한 전기 접지에 연결된 2차 케이지 비아를 포함할 수 있다. 2차 케이지 비아는 1차 케이지 비아를 중심으로 360° 원형 아크로 배열될 수 있다.
예시적인 시스템은 제 2 발룬과 제 2 발룬을 포함한다. 제 1 발룬과 제 2 발룬 각각은 다수의 유전체 층을 갖는 인쇄 회로 배선 기판을 통과하는 중앙 도체를 포함한다. 또한 발룬은 발룬의 밸런스 연결과 발룬의 언밸런스 연결 사이의 계단형 트랜지션들을 포함한다. 계단형 트랜지션들에는 원형 아크로 배열되고 전기 접지에 연결된 접지 링이 포함된다. 접지 링은 밸런스 연결의 제 1 접지 링에서 언밸런스 연결의 제 2 접지 링까지 길이가 증가한다. 계단형 트랜지션들에는 제 2 접지 링과 각 접지 링 사이에 연결된 케이지 비아가 포함된다. 전송 라인은 제 1 발룬과 제 2 발룬 사이에 있다. 제 1 발룬은 밸런스 연결을 통해 전송 라인에 연결되고 제 2 발룬은 밸런스 연결을 통해 전송 라인에 연결된다.
본원에 설명된 장치, 시스템 및/또는 그 구성요소는 예를 들어 설계, 구성, 배열, 배치, 작동 및/또는 신호를 통해 구성될 수 있다.
본 설명을 포함하여 본 명세서에 기술된 기능들 중 둘 이상이 결합되어 본 명세서에 구체적으로 기술되지 않은 구현을 형성할 수 있다.
하나 이상의 구현에 대한 세부 사항은 첨부된 도면과 아래 설명에 명시되어 있다. 다른 특징 및 장점은 본원의 설명 및 도면, 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 예시적인 계단형 발룬의 사시도이다.
도 2, 도 3, 도 4 및 도 5는 예시적인 계단형 발룬에 포함된 접지 링과 계단형 발룬 자체의 사시도이다.
도 6은 예시적인 계단형 발룬을 구성하는 인쇄 배선 기판의 단면도이다.
도 7은 예시 계단형 발룬의 투시 사시도이다.
도 8은 예시적인 계단형 발룬의 평면도이다.
도 9는 또 다른 예시 계단형 발룬의 투시 사시도이다.
도 10은 도 9의 예시 계단형 발룬의 평면도이다.
도 11은 예시적인 계단형 발룬의 측면도이다.
도 12는 도 11의 예시적인 계단형 발룬에서 전계 크기 농도의 변화를 보여주는 플롯이다.
도 13a 및 13b는 표면 전류 밀도 집중 정도를 보여주는 도 11의 예시적인 발룬의 사시도이다.
도 14a 및 14b는 표면 전류 밀도 집중 정도를 보여주는 2차 케이지 비아를 갖는 예시적인 계단형 발룬의 사시도이다.
도 15는 화살표를 사용하여 전류 크기 및 방향을 보여주는 예시적인 계단형 발룬의 중앙 도체 및 케이지 비아의 사시도이다.
도 16a는 밀리미터파 애플리케이션용으로 구성된 일 실시 예의 계단형 발룬의 투시 사시도이다.
도 16b는 도 16a의 예시적인 계단형 발룬의 평면도이다.
도 17은 도 16a의 예시적인 계단형 발룬의 측면도이다.
도 18은 도 16a의 예시적인 계단형 발룬에서 전계 크기 집중 정도 변화를 보여주는 도면이다.
도 19는 도 16a의 예시 발룬의 표면 전류 밀도 집중 정도를 보여주는 사시도이다.
도 20은 전송 라인에서 두 개의 계단형 발룬을 함께 연결하는 예시 시스템의 투시 사시도이다.
도 21은 도 20의 예시 시스템의 측면도이다.
도 22는 도 20의 예시적인 계단형 발룬 시스템에서 전계 크기 집중 정도의 변화를 보여주는 도면이다.
도 23a 및 23b는 표면 전류 밀도 집중 정도를 나타내는 도 20의 예시 시스템의 사시도이다.
도 24는 도 20의 예시 시스템에 사용된 2도체 전송 라인의 도체의 측면도로서, 화살표를 사용하여 도체의 크기와 방향을 나타낸다.
도 25는 전기적으로 작은 S-밴드 어레이 라디에이터와 이러한 라디에이터의 위상 어레이를 공급하도록 구성된 계단형 발룬을 보여준다.
도 26은 계단형 발룬을 포함하는 이중 선형 편광 X-밴드 어레이의 예시적인 사시도이다.
도 27a 및 27b는 균형 전송 라인의 2개의 도체와 이 2개의 도체에 대한 전기장 및 자기장 라인을 도시한다.
다른 도면들에서 참조 부호는 동일한 요소를 나타낸다.
발룬들(baluns)은 밸런스 신호 연결(balanced signal connection)과 언밸런스 신호 연결(unbalanced signal connection) 간에 변환하도록 구성된 전기 장치를 포함한다. 언밸런스 신호 연결에는 중앙 도체를 둘러싼 전자기 실드(electromagnetic shield)가 포함된다. 실드(shield)는 중앙 도체에 도달하는 전기 간섭을 줄이기 위해 전기 접지에 연결된 외부 도체이다. 중앙 도체의 전류는 외부 도체를 기준으로 한다. 따라서 중앙 도체의 신호 전압은 외부 도체의 전기 접지에 따라 달라진다. 언밸런스 신호(불균형 신호) 구성의 도체의 예로는 동축 케이블이 있다. 밸런스 신호(균형 신호) 연결은 전기 접지에 대해 동일한 임피던스를 가지며 일부 실시 예에서는 실드로 둘러싸여 있을 수 있는 신호용의 2개의 도체를 포함한다. 2개의 도체를 통과하는 전류는 크기가 같고 방향이 반대이며 자기장 라인들로 둘러싸여 있다. 도체 사이의 전기장은 한 도체에서 시작하여 다른 도체에서 끝난다. 밸런스 신호 구성에서 도체를 통해 신호를 전송하면 외부 전기장의 노이즈나 간섭의 영향을 줄일 수 있다. 또한 밸런스 신호 구성의 도체는 언밸런스 구성의 도체보다 접지 루프(ground loops)에 덜 민감할 수 있다. 밸런스 신호 구성의 도체의 예로는 다이폴 안테나 연결(dipole antenna connection)이 있다.
여기에서는 "계단형 발룬(stepped balun)"이라고 하는 발룬의 실시 예들을 설명한다. 계단형 발룬(스텝 발룬)에 대한 참조는 본 명세서에 설명된 모든 변형을 포함할 수 있다. 예시적인 예에서, 계단형 발룬은 여러 유전체 층을 갖는 인쇄 배선 기판(printed wiring board)을 통과하는 중앙 도체(center conductor)를 포함한다. 발룬의 밸런스 연결과 발룬의 언밸런스 연결 사이의 계단형 트랜지션들(Stepped transitions)은 언밸런스 연결과 밸런스 연결 사이의 변환을 가능하게 한다. 예를 들어, 계단형 트랜지션들에는 공통 전기 접지에 연결된 원형 아크로 구성된 접지 링이 포함된다. 접지 링은 언밸런스 연결에서 가장 큰 접지 링에서 균형 연결에서 가장 작은 접지 링으로 길이가 감소하여 언밸런스 연결과 균형 연결 사이에서 점진적으로 변경된다. 계단형 트랜지션들은 다양한 접지 링 사이에 연결된 케이지 비아들(cage vias)을 포함한다. 케이지 비아는 도금된 스루홀과 같은 전기 전도성 구조로, 중앙 도체를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다는 의미에서 "케이지(cage)"라고 할 수 있다.
도 1은 계단형 발룬(10, balun)의 예를 보여준다. 이 실시 예에서는 발룬(10)에 4개의 접지 링(11, 12, 13, 14)으로 형성된 4개의 계단들(steps)(스텝들)이 존재한다. 아래에서 더 자세히 설명하는 바와 같이 접지 링들(11, 12, 13, 14)은 각각 9개의 케이지 비아들(케이지 비아들은 18로 통칭하여 표시됨), 7개 케이지 비아들, 5개 케이지 비아들 및 3개 케이지 비아들에 전기적 및 물리적으로 연결된다. 계단형 발룬(10, Stepped balun)은 밸런스 연결(20, balanced connection)과 언밸런스 연결(21, unbalanced connection) 사이에 4개의 접지 링들이 있기 때문에 4-스텝 발룬(four-step balun)이라고 불린다. 그러나, 본 명세서에 설명된 계단형 발룬은 도 1에 표시된 구성으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 계단(스텝) 및/또는 비아들의 수는 구현에 따라 다를 수 있다.
도 2 ~ 5는 발룬(10)의 계단들에서 접지 링들 및 튜닝 링들(아래에서 설명됨)의 예시적인 레이아웃을 보여준다. 각 도면들의 우측에 표시된 발룬(10)의 화살표(14a, 13a, 12a 및 11a)는 좌측의 층들이 위치한 위치를 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 접지 링(13, ground ring)은 접지 링(13)에 전기적으로 연결되고 물리적으로 연결되는 3개의 케이지 비아(cage via)를 고정하기 위한 3개의 구멍을 포함한다. 도 4에 도시된 대로 접지 링(12)은, 접지 링(12)에 전기적으로 연결되고 물리적으로 연결되는 5개의 케이지 비아들을 고정하기 위한 5개의 구멍을 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이 접지 링(11)은 접지 링(11)에 전기적으로 연결되고 물리적으로 연결되는 7개의 케이지 비아들을 고정하기 위한 7개의 구멍을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 접지 링(11)은 또한 접지 링(11)에서 종단되는, 즉 접지 링(11)을 통과하지 않는 케이지 비아들(예: 케이지 비아(23))에 전기적 및 물리적으로 연결된다.
계단형 발룬(10)은 접지 링들(11~14)을 포함하는 도 6의 인쇄 배선 기판(25)과 같은 인쇄 배선 기판(PWB, printed wiring board)을 직교로 통과하는 중앙 도체(24, center conductor)를 포함한다. 인쇄 배선 기판은 다수의 유전체 층들(25a ~ 25d)과 접지 링들을 형성하는 금속 층들을 포함한다. 이 실시 예에서, 인쇄 배선 기판은 적어도 4개의 유전체 층들을 포함하지만, 다른 개수의 유전체 층들을 사용할 수도 있다. 중앙 도체는 인쇄 배선 기판을 관통하는 플레이티드(plated 스루홀 비아(through-hole via)이다.
동축 연결의 예인 언밸런스 전기 연결(21)은 인쇄 배선 기판(25)의 일 표면(25e)에 포함된다. 밸런스 전기 연결(21)은 인쇄 배선 기판(25)의 타측(예를 들어, 반대쪽) 표면(25f)에 포함되어 있다. 밸런스 전기 연결은 중앙 도체와 접지 링(14)을 모두 포함한다. 두개의 연결들 모두 표준 다이폴 안테나(standard dipole antenna)와 같은 표준 구성 요소들에 대한 인터페이스를 가능하게 한다. 도 7은 계단형 발룬(10)을 투시된 상태로 나타낸다. 여기에서는 도 1에서보다 밸런스 및 언밸런스 연결이 더 쉽게 드러날 수 있다.
일 실시 예에서, 계단형 발룬(10)은 언밸런스 전송 라인의 전계 및 전류를 밸런스, 2-도체 전송 라인(two-conductor transmission line)의 전계 및 전류로 변환하도록 구성된다. 따라서, 계단형 발룬은 밸런스 전기 신호를 언밸런스 전기 신호로, 언밸런스 전기 신호를 밸런스 전기 신호로 변환하도록 구성된다. 이러한 맥락에서 계단형 발룬은 "필드 변압기(field transformer)"로 볼 수 있다. 즉, 계단형 발룬(10)은 동축 라인 전기(및 자기) 전계 분포를 상대적으로 작은 전기 길이에 걸쳐 2-도체 전기(및 자기) 전계 분포로 변환한다. 예를 들어, 도 1, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 접지 링들(외부 도체들)은 비교적 짧은 거리인 인쇄 배선 기판의 두께에 걸쳐 언밸런스 연결(21)과 밸런스 연결(20) 사이에서 아크 길이가 점진적으로(단계적으로) 변화한다. 계단형 발룬(10)은 그 반대 변환 역시 수행한다.
도 1 및 7에 도시된 바와 같이, 계단형 발룬(10)은 중앙 도체(24)를 기준으로 배열된 케이지 비아들(18, cage vias)를 포함한다. 이 실시 예에서, 케이지 비아들은 도시된 바와 같이 중앙 도체(24) 주위에 원형 아크들(circular arcs)로 배열된다. 케이지 비아들의 원형 아크들은 접지 링들의 모양과 일치하며, 접지 링들도 원형 아크로 되어 있다. 원형 아크들의 크기는 언밸런스 발룬 연결(21)에서 밸런스 발룬 연결(20)으로 갈수록 점차 감소한다. 예를 들어, 도 5 및 7에 표시된 것처럼 언밸런스 연결(21)에 인접한 접지 링(11)의 원형 아크(여기서는 원)는 360°를 감싼다 밸런스 연결을 향한 제 1 스텝의 위치에서 접지 링(12)의 원형 아크는 이 실시 예에서 약 270°를 감싼다 밸런스 연결을 향한 다음 스텝의 위치에서 접지 링(13)의 원형 아크는 이 실시 예에서 약 180°를 감싼다 그 다음 단계의 위치, 즉 밸런스 연결(21)에서 이 실시 예에서는 원형 아크가 약 90°를 감싼다 케이지 비아들는 도 1과 같이 이러한 원형 아크를 따라 배열된다.
위에서 언급한 바와 같이 원형 아크들의 범위와 길이(접지 링의 범위와 길이 및 케이지 비아의 스팬 포함)는 표시된 것과 다를 수 있으며 인쇄 배선 기판의 깊이와 같은 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다. 계단형 발룬의 각 스텝들에 있는 케이지 비아들 및 접지 링들은 동일한 전기 접지에 연결되므로 인쇄 배선 기판의 반대쪽 표면에서 밸런스 연결과 언밸런스 연결 간에 점진적 또는 계단형 트랜지션들을 제공하도록 구성된다.
도 8을 참조하면, 계단형 발룬(10)은 언밸런스 연결(21)과 밸런스 연결(21) 사이까지 연장되는 3개의 케이지 비아들의 제 1 세트(30a, 30b, 30c)를 포함한다. 3개의 케이지 비아들의 제 1 세트는 접지 링(14)에 연결된 케이지 비아들의 제 1 원형 아크의 일부이다. 이 실시 예에서 접지 링(14)은 중앙 도체(24)를 둘러싼 원의 약 90°이하를 포함하는 길이를 따라 연장될 수 있다. 이 실시 예에서, 언밸런스 연결(21)은 표준 동축 케이블에 연결하도록 구성된 유사 동축 연결(pseudo-coaxial connection)을 포함하지만, 맞춤형 동축 케이블(customized coaxial cable)에 연결하도록 구성된 유사 동축 연결이 대신 사용될 수 있다. 밸런스 연결(20)은 밸런스 전송 라인에 전기적으로 연결하기 위한 2-도체 포트(two-conductor port)를 포함한다. 예시적인 2-도체 포트는 다이폴 안테나 연결을 포함한다. 안테나 연결의 예로는 다이폴 안테나, 보타이 안테나(bow-tie antennas), 굴곡형 안테나(sinuous antennas), 나선형 안테나, 접힌 다이폴 안테나, 이중 원추형 안테나(bi-conical antennas), 야기우다 안테나(yagi-uda antennas) 및 루프 안테나와 같은 2-단자 밸런스 피드 안테나가 포함될 수 있지만, 이에 국한되지는 않는다.
계단형 발룬(10)은 언밸런스 연결(21) 및 접지 링(13)에 물리적 및 전기적으로 연결되는 제 2 케이지 비아 세트(second set of cage vias)를 포함한다. 이 세트의 케이지 비아는 케이지 비아들(30a, 30b 및 30c)과 케이지 비아들(30d 및 30e)을 포함한다. 따라서 제 2 세트에는 5개의 케이지 비아들이 있다. 계단형 발룬(10)은 언밸런스 연결(21) 및 접지 링(12)에 물리적 및 전기적으로 연결되는 제 3 케이지 비아 세트(third set of cage vias)를 포함한다. 이 세트의 케이지 비아들은, 케이지 비아들(30a, 30b, 30c, 30d 및 30e)과 함께 케이지 비아들(30f 및 30g)을 포함한다. 따라서 제 3 세트에는 7개의 케이지 비아들이 있다. 계단형 발룬(10)은 언밸런스 연결(21) 및 접지 링(11)에 물리적 및 전기적으로 연결되는 제 4 케이지 비아 세트(fourth set of cage vias)를 포함한다. 이 세트의 케이지 비아들은, 케이지 비아들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f 및 30g)과 함께 케이지 비아들(30h 및 30i)을 포함한다. 따라서 제 3 세트에는 9개의 케이지 비아들이 있다. 이 실시 예에서 접지 링(11)은 중앙 도체(24)를 중심으로 완전한 원(360°)으로 연장되어 동축 케이블의 실드에 인접하게 된다. 특히, 케이지 비아들은 불연속적이기 때문에(즉, 그 사이에 유전체가 있기 때문에) 동축 케이블처럼 정확하게 작동하지 않을 수 있다. 케이지 비아들(30a ~ 30i)은 도 1에 도시되어 있다.
도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이, 그리고 전술한 바와 같이, 외부 도체 링이라고도 하는 접지 링들은 언밸런스 연결(21)에서 밸런스 연결(20)까지 아크 길이가 점진적으로 감소하여 접지 링(11)이 접지 링(12)보다 길고, 접지 링(12)이 접지 링(13)보다 길며, 접지 링(13)이 접지 링(14)보다 길어지게 된다. 또는, 접지 링들은 밸런스 연결(20)에서 언밸런스 연결(21)까지 아크 길이가 점진적으로 증가하여 접지 링(14)이 접지 링(13)보다 짧고, 접지 링(13)이 접지 링(12)보다 짧으며, 접지 링(12)이 접지 링(11)보다 짧아지도록 한다.
앞서 언급한 바와 같이, 예시적인 계단형 발룬(10)에는 4개의 접지 링들이 있다. 또한 앞서 언급한 바와 같이 인쇄 배선 기판에는 4개의 유전체 층들이 포함되어 있다. 따라서, 이 실시 예에서 각 접지 링은 유전체 층 중 하나의 표면에 형성된다. 일부 구현에서는 유전체 층이 더 많거나 적을 수 있으며, 이러한 예에서는 계단형 발룬의 접지 링 층들 또는 스텝들이 더 많거나 적을 수 있다. 예를 들어, 계단형 발룬은 본원에 기술된 바와 같이 구성된 4개, 5개, 6개, 7개, 8개 또는 그 이상의 스텝(계단)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 유전체 층은 내부에 접지 링을 포함하여 제조될 수 있으며, 따라서 접지 링들은 인쇄 배선 기판 내의 개별 유전체 층의 표면에 위치하지 않을 수 있다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 일부 실시예에서, 케이지 비아들(18)로 둘러싸인 영역 내에 중앙 도체(24)의 길이를 따라 하나 이상의(예를 들어, 3개의) 튜닝 링들(32) (또는 튜닝 패드들(tuning pads))이 연결될 수 있다. 즉, 일부 실시예에서, 튜닝 링들은 중앙 도체와 케이지 비아들 사이에 있을 수 있다. 하나 이상의 튜닝 링은 계단형 발룬을 통과하는 신호의 주파수 변화에 따라 계단형 발룬의 임피던스가 동작을 변경하는 방식을 제어하기 위해 계단형 발룬에 커패시턴스를 추가하도록 구성된다. 튜닝 링들은 커패시터(예: 전도성 플레이트 사이의 유전체) 또는 기타 적절하게 구성된 전도성 및/또는 비전도성 재료를 포함할 수 있다. 적절한 수의 튜닝 링을 사용할 수 있다. 튜닝 링의 개수와 위치는 목표 성능에 따라 결정될 수 있다.
도 1 ~ 8의 케이지 비아들(제 1, 제 2, 제 3, 제 4 세트)를 1차 케이지 비아들(primary cage vias)이라고 지칭할 수 있다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 계단형 발룬(40)은 계단형 발룬(10)과 동일한 구조를 가지며, 2차 케이지 비아들(41, secondary cage vias)의 세트를 포함할 수 있다. 1차 케이지 비아들(42)은 중앙 도체(46)에 대해 제 1 반경(43)에 위치할 수 있고, 2차 케이지 비아(41)는 중앙 도체(46)에 대해 더 큰 반경(45)에 위치할 수 있다. 2차 케이지 비아들(41)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 1차 케이지 비아들(42)을 전체적으로 또는 부분적으로 둘러싸고, 언밸런스 연결이 위치하는 인쇄 배선 기판의 층(또는 그에 근접한 층)으로부터 밸런스 연결이 위치하는 인쇄 배선 기판의 층으로 연장될 수 있다. 2차 케이지 비아들은 플레이티드 스루홀과 같은 전기 전도성 구조물을 포함하며, 이는 1차 케이지 비아들을 적어도 부분적으로 둘러싸고 결과적으로 중앙 도체 역시 둘러 감싼다는 의미에서 "케이지"라 불린다. 2차 케이지 비아들은 접지 링들 및 1차 케이지 비아들과 동일한 전기 접지에 연결된다. 연결은 밸런스 연결을 포함하는 인쇄 배선 기판의 층, 언밸런스 연결을 포함하는 인쇄 배선 기판의 층 또는 2개의 층들 모두에서 이루어질 수 있다. 일부 구현에서, 2차 비아들은 1차 케이지 비아들을 중심으로 360° 원형 원호로 배열된다. 이 구성에서 2차 케이지 비아들은 계단형 발룬을 전자기적으로 차폐한다. 계단형 발룬(40)에는 8개의 2차 케이지 비아들이 있지만 적절한 개수가 사용될 수 있다.
예를 들어, 목표 성능을 달성하기 위해 계단형 발룬의 성능을 변경하기 위해 개별 1차 및/또는 2차 케이지 비아들의 직경, 중앙 도체의 직경, 인쇄 배선 기판의 층 수, 다중 유전체 층의 유전체와 관련된 유전 상수, 발룬과 관련된 정전 용량을 변경하기 위해 중앙 도체와 관련된 튜닝 링들 등에 관련된 파라미터가 구성되거나 변경될 수 있다. 중앙 도체 사이의 거리와 케이지 비아들의 개수 및 유형 역시 다른 파라미터들 중에서 달라질 수 있다.
일부 구현에서, 계단형 발룬은 비교적 컴팩트하고 인쇄 배선 기판을 통해 수직(직교)하게 배열된다. 일부 구현에서, 계단형 발룬은 계단형 발룬을 포함하는 장치(단위 셀)의 풋 프린트를 줄이거나 최소화할 수 있다. 이는 단위 셀의 면적의 크기가 ≤(λ2인 광대역 광스캔 각도 위상 배열 애플리케이션과 관련이 있을 수 있다. 이와 관련하여 계단형 발룬은 위상 배열 애플리케이션 및 향상된 RF(무선 주파수) 성능과 단위 셀 면적, 기판 두께 및 무게의 경제적인 사용이 고려될 수 있는 기타 애플리케이션에 적용될 수 있다.
일부 실시 예에서 4-스텝 발룬은 5옥타브 대역폭(예: 0.150GHz(기가헤르츠) ~ 4.8GHz)에서 비교적 낮은 손실 성능으로 작동하도록 구성된다. 일 실시 예에서, 50Ω GPO(표준 동축) 커넥터 입력 임피던스와 40Ω~75Ω 범위의 2-도체 출력 임피던스를 갖는 계단형 발룬에서 최대 신호 손실은 2-도체 임피던스가 75 Ω인 경우 4.8GHz에서 0.290dB(데시벨)이다. 일부 실시 예에서 계단형 발룬은 75Ω 동축 입력과 75Ω 2-도체 출력을 갖는다. 해당 실시 예에서 5옥타브 대역폭에 대한 반사 손실(return loss) 및 삽입 손실(insertion loss)은 50Ω 입력 및 50Ω 2-도체 임피던스 반사 손실 및 삽입 손실과 비슷한다. 이 실시 예에서 최대 삽입은 4.6GHz에서 0.11dB이다. 예를 들어, 50Ω 동축 입력과 50Ω 2도체 출력을 갖는 스텝 발룬은 주파수를 확장하여 최대 30GHz에서 작동할 수 있다. 반사 손실과 삽입 손실은 1.2GHz ~ 38.4GHz의 5옥타브 대역폭에서 상대적으로 낮다. 이 실시 예에서 최대 삽입 손실은 38.4GHz에서 0.19dB이다.
계단형 발룬은 TEM(횡방향 전자기) 전송 모드에서 작동한다. 이와 관련하여 계단형 발룬은 비공진(non-resonant) 전송 라인 또는 그 일부가 TEM 모드에서 작동하는 것으로 간주할 수 있다. TE11 모드와 같은 고차 모드로 인한 공진 모드 손실은 여기에 설명된 4-스텝 발룬 구성보다 훨씬 높다. 동축 전송 라인의 TE11 모드 차단 주파수를 계단형 발룬의 TE11 모드 차단 주파수의 대리로 사용하여 아래에 설명된 4-스텝 발룬 구성 및 4-스텝 밀리미터파(밀리미터파) 주파수 구성에 대해 다음과 같은 TE11 모드 차단 주파수를 결정할 수 있다:
● 4-스텝 작동 대역: 150MHz - 4.8GHz
○ TE11 모드 차단 주파수 > 13GHz;
● 4-스텝 mm파 주파수 작동 대역: 1.2GHz ~ 44.8GHz
○ TE11 모드 차단 주파수 > 75GHz.
일부 실시 예들에서는 복잡한 광대역 파형을 전송하는 레이더 애플리케이션과 복잡한 변조 방식을 사용하는 5G(5세대 이동 통신 기술) 무선 애플리케이션과 같은 상용 무선 통신에서 그룹 지연이라고 하는 주파수 대비 삽입 위상 변화율이 고려된다. 앞서 설명한 바와 같이, 계단형 발룬은 일부 예에서 5옥타브 대역폭에 걸쳐 2피코초(ps) 이하로 변화하는 그룹 지연을 초래할 수 있는 TEM 모드에서 작동하므로 계단형 발룬은 이러한 유형의 애플리케이션에 적합하다.
계단형 발룬은 표준 인쇄 배선 기판 재료 및 제조 기술을 사용하여 구현할 수 있다. 이는 이하에서 설명되는 바와 같이 여러 개의 인쇄 배선 기판에 걸쳐 수백 또는 수천 개의 단위 셀이 제조되는 위상 배열 안테나와 함께 계단형 발룬을 사용하는 것을 용이하게 할 수 있다. 계단형 발룬은 다음과 같이 제작할 수 있다. 인쇄 배선 기판의 각 유전체 층들에 대해 이미지 및 구리 에칭 작업이 수행될 수 있다. 적층 사이클은 인쇄 배선 기판의 유전체 층들의 결과 스택(resulting stack)에 대해 수행될 수 있다. 드릴 및 구리 플레이트 작업이 수행되거나 결과 스택이 수행될 수 있다. 마지막으로, 케이지 비아들를 생성하기 위해 스택을 다시 드릴링할 수 있다.
계단형 발룬의 예시적인 구성에서 1차 케이지 비아들는 중앙 도체 주위의 직경 0.140인치(3.6mm) 원 또는 아크(즉, 전체 원보다 작음)에 있을 수 있다. 2차 케이지 비아들은 중앙 도체 주위의 직경 0.236인치(6.0mm) 원에 있다. 이 실시 예에서 계단형 발룬의 총 높이는 0.143인치(3.5mm)이고 높이 대 비아 지름비(height-to via diameter aspect ratio)는 6이다. 그러나 이러한 치수의 예시일 뿐이다. 계단형 발룬은 이상의 치수와 다른 치수를 가질 수 있다.
도 11은 앞 단락에서 설명한 치수를 갖는 계단형 발룬(48)(유전체 층들(50)을 포함하는)의 구성 요소들의 측면도와 계단형 발룬의 2-도체 밸런스 포트 측의 절단 평면(49)을 나타낸다. 이 절단 평면에서 발룬을 통과하는 2.4GHz 신호에 대해 전기장 크기가 평가된다. 도 12는 절단 평면에서의 2도체 포트(51a, 51b)(각각 중앙-패드 및 외부 도체 링)에서의 전계 크기 집중도(51, electric field magnitude concentrations)의 변화를 나타낸다. 이 실시 예에서 계단형 발룬 영역 외부의 전력은 발룬의 밸런스 연결에서 두 도체 사이의 피크 전력에 비해 -50dB 미만이다. 2차 케이지 비아들은 이 예시에 포함되지 않는다. 도 12에서 볼 수 있듯이 더 큰 전계 크기는 중앙 비아 패드(center-via pad)와 외부 도체 링(outer conductor ring) 사이에 집중되어 있다.
도 13a 및 13b는 계단형 발룬(48)의 경우 중앙 도체(55), 3개의 케이지 비아들(56) 및 상단 외부 도체 링(57) 사이의 표면 전류 밀도 크기(52)를 나타낸다. 도 13a 및 13b의 실시 예에는 2차 케이지 비아들이 포함되어 있지 않는다. 도 14a 및 14b는 도 1의 구성을 가지며 도 9의 발룬(40)에서와 같이 2차 케이지 비아들(61)을 갖는 계단형 발룬(60)에 대한 표면 전류 밀도 크기를 나타낸다. 어두운 음영을 통해 나타나듯이, 1차 케이지 비아들에 접지된 2차 케이지 비아들(41)은 표면 전류 밀도가 무시할 수 있을 정도로 낮다. 전자기 에너지(62)는 중앙 도체(55a)와 중앙 비아 패드(53a), 그리고 3개의 1차 케이지 비아들(도 13a의 비아들(56))에 연결된 상단 외부 도체 패드(top outer conductor pad) 사이에 집중되어 있다.
도 15는 발룬(10)과 같은 계단형 발룬의 예에서 1차 케이지 비아들에 대한 표면 전류 밀도 방향(surface current density direction )을 나타낸다. 중앙 도체(65)에서 가장 큰 전류 벡터(64)는 두 개의 외부 도체 비아들(68, 69)를 향하며 아래쪽을 가리킨다. 두 개의 외부 도체 케이지 비아들에서 가장 큰 전류 벡터(66)는 위쪽을 가리킨다. 이 실시 예에서 전류 밀도는 동일하며 방향은 반대이다. 전류 밀도의 최대 크기는 중앙 도체에서 형성되며 약 150A/m(암페어/미터)이다. 두 개의 마주보는 케이지 비아들(68, 68)의 표면 전류는 각각 약 75A/m이다. 2차 케이지 비아들는 도 15에서 포함되지 않는다.
도 16a 및 16b는 mm파(밀리미터파) 주파수에서 작동하도록 구성된 예시적인 4-스텝 발룬(70)의 모습을 나타낸다. 계단형 발룬(70)에는 50Ω 동축 입력이 존재한다. 도 1의 스텝 발룬(10)과 마찬가지로 스텝 발룬(70)은 각각 9개의 케이지 비아들, 7개 케이지 비아들, 5개 케이지 비아들 및 3개 케이지 비아들 각각에 물리적 및 전기적으로 연결되는 4개의 계단(스텝)을 포함한다. 그러나, 계단형 발룬(70)은 1차 케이지 비아들(72)을 둘러싸는 16개의 2차 케이지 비아들(71)을 포함한다. 이 실시 예에서 1차 케이지 비아들(72)는 중앙 도체(75)를 기준으로 0.024인치(6mm) 직경의 원(74)에 있다. 1차 케이지 비아들과 동일한 전기 접지에 전기적으로 연결된 2차 케이지 비아들(71)은 중앙 도체(75)를 기준으로 직경 0.038인치(9.6mm) 원(76)에 있다. 모든 비아들의 직경은 0.0048인치(0.12mm)이다. 비아들는 표준 마이크로비아 공정을 사용하여 제작할 수 있다. 이 실시 예에서 마이크로비아 종횡비(microvia aspect ratio)는 각 비아에 대해 0.75:1이다.
도 17은 이전 단락에서 설명한 치수를 갖는 계단형 발룬(70)과 계단형 발룬의 2-도체 밸런스 포트 측의 절단 평면(78)을 도시하며, 여기서 전기장 크기는 19.2GHz 신호에 대해 평가된다. 도 18은 스텝 발룬(70)의 2-도체 포트(80)에서의 전계 크기 집중 정도(79)를 보여준다. 발룬 영역 외부의 전력은 두 도체 사이의 피크 전력에 비해 -55dB 미만이다.
도 19는 계단형 발룬(70)의 경우 중심 비아(81)와 1차측 케이지 비아들(72) 사이의 표면 전류 밀도 크기(surface current density magnitude)를 보여준다. 전류 및 전기장(도 18에 표시됨)은 중심 비아(81)와 1차 케이지 비아들(72a) 내부 사이에 집중되어 있다. 2차 케이지 비아들(71)에는 작은 전류 밀도가 존재한다.
도 20은 제 1 계단형 발룬(86), 제 2 계단형 발룬(87) 및 제 1 계단형 발룬과 제 2 계단형 발룬 사이의 전송 라인(88, transmission line)을 포함하는 예시적인 시스템(85)을 나타낸다. 전송 라인(88)은 2-도체 밸런스 전송 라인이다. 제 1 및 제 2 계단형 발룬은 각각의 밸런스 연결을 통해 전송 라인에 연결된다. 동축 케이블은 계단형 발룬들(86 및 87)의 언밸런스 연결에 연결될 수 있다. 도 20의 구현에서 계단형 발룬(86 및 87)은 2차 케이지 비아들을 포함하지 않는다. 그러나 2차 케이지 비아들은 계단형 발룬들 중 하나 또는 둘 모두와 함께 사용될 수 있다. 도 21은 전송 라인(88)을 따라 절단 평면(89)을 갖는 시스템(85)를 나타내며, 여기서 전기장 크기는 19.2GHz 신호에 대해 평가된다.
도 22는 절단 평면에서의 전계 크기 집중 정도(90, electric field magnitude concentrations)를 보여준다. 도 23a 및 23b는 시스템(85)의 표면 전류 밀도 크기를 보여준다. 2-도체 전송 라인(88)의 최대 전류 밀도(92, maximum current densities)는 전송 라인, 즉 도체가 서로 마주보는 표면들에서 발생한다. 도 24는 2도체 전송 라인(88)에서 도체(88a)와 도체(88b) 사이의 벡터 표면 전류 밀도 크기를 보여준다. 2-도체 전송 라인의 최대 전류 밀도는 서로 마주 보는 도체들(88a 및 88b)의 표면들에 있다. 이 전류들은 동일하고 180° 다른 위상을 갖는다.
계단형 발룬은 다이폴 라디에이터와 같은 표준 라디에이터(예: 안테나)와 함께 사용하도록 구성할 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 대로 위상 배열 안테나 구성과 함께 사용하도록 계단형 발룬을 구성할 수도 있다. 계단형 발룬은 협대역(≤ 20% 가변 대역폭), 광대역(> 20% 가변 대역폭), 다중 옥타브 가변 대역폭 2-단자 밸런스 피드 안테나(예: 다이폴 안테나, 보타이 안테나, 나선형 안테나 등)와 함께 사용하도록 구성할 수 있다.
위에서 식별된 것과 같은 안테나는 위상 배열 레이더, 통신 안테나 및 어레이, 원격 감지 어레이, 의료용 이미징 안테나 및 어레이(예: 마이크로파 기반 종양 이미징) 등 다양한 시스템에 사용될 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 계단형 발룬은 로우-프로파일(low-profile), 저손실, 광스캔 각도, 다중 대역 성능 애플리케이션에 사용할 수 있다. 이러한 유형의 응용 분야에는 항공기, 헬리콥터, 드론 등의 센서가 포함될 수 있다. 이러한 애플리케이션에서는 경량의, 로우-프로파일의 및 여러 작업을 수행할 수 있는 계단형 발룬을 여러 주파수 대역에서 사용하도록 구성할 수 있다. 이러한 주파수 대역은 기상 레이더, 충돌 방지, 지상 지형 매핑 및/또는 전자전을 위한 주파수 대역을 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 계단형 발룬은 지상 및 선박 기반 레이더 시스템과 함께 사용하도록 구성될 수 있으며, 예를 들어 저주파 탐색(예: UHF(초고주파) 대역(300MHz ~ 3GHz))과 고주파 해상도 트랙(예: C-Band(4GHz ~ 8GHz))을 활용하는 듀얼 밴드 레이더에 사용할 수 있다.
전기적 또는 물리적으로 작은 안테나는 전기적 또는 물리적으로 작은 발룬이 필요할 수 있다. 도 25는 60Ω 옴 입력 임피던스를 갖는 전기적으로 작은 S-Band 어레이 라디에이터(96)에 공급하도록 구성된 계단형 발룬(95)을 도시한다. 계단형 발룬(95)의 동축 포트(97)는 50Ω GPO 커넥터를 포함한다. 이 실시 예에서 0.5인치(12.7mm) x 0.5인치(12.7mm) 단위 셀(λx λ단위 셀)을 사용하는 경우 총 결합 신호 손실은 2.2GHz~2.6GHz에서 0.2dB 이하이다. S-Band 어레이 라디에이터(96) 및 계단형 발룬은 동일한 유형의 여러 S-Band 어레이 라디에이터 및 계단형 발룬을 포함하는 위상 어레이(98)의 일부이다. 위상 어레이에서 각 안테나는 안테나 빔을 전자적으로 조향하는 데 필요한 위상 변이를 생성하도록 구성된 아날로그 송신기/수신기 모듈을 포함한다.
계단형 발룬은 보타이 라디에이터와 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 26은 예시적인 이중-선형 편광 X-밴드 어레이(99, dual-linear polarized X-Band array)를 도시한다. 어레이(100)의 각 셀에는 수직 및 수평 보타이 라디에이터가 있다. 두개의 선형 편파 라디에이터 모두 계단형 발룬에 의해 공급될 수 있다.
계단형 발룬은 이중 선형 편파 라디에이터와 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 공통 위상 중심을 갖는 편파 라디에이터의 실시 예는 각 안테나 단자 쌍에 직교 전기장이 공급되도록 요구할 수 있다. 계단형 발룬은 중앙 도체에 대해 임의의 각도로 외부 도체를 회전시켜 전기장을 회전시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 계단형 발룬에서 계단형 발룬의 케이지 비아들은 중앙 도체를 기준으로 회전할 수 있다. 그 결과, 전기장은 도 27a의 필드(102)에서 도 27b의 필드(103)로 회전할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 계단형 발룬은 5G 셀룰러 애플리케이션과 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 예시적인 5G 핸드셋들(handsets)에는 최대 10개의 안테나가 포함된다. 안테나가 많을수록 안테나 면적이 작아지므로, 안테나 효율을 유지하면서 안테나 크기를 줄이는 것이 유리할 수 있다. 계단형 발룬은 5G 휴대 전화 핸드셋에 효율적이고 전기적 및 물리적으로 작은 안테나와 발룬을 제공하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여 일부 계단형 발룬 구현의 5옥타브 대역 성능은 다음과 같은 5G 주파수 대역을 포괄한다.
i. "저대역 5G(Low-band 5G)". 600-850MHz, 50-250Mbps; 4-스텝 설계가 이 주파수 대역을 지원한다;
ii. "중대역 5G(Mid-band 5G)". 2.5-3.7GHz, 100-900Mbps; 4-스텝 밀리미터파 주파수 설계가 이 주파수 대역을 커버한다;
iii. "고대역 5G(High-band 5G)". 25-39GHz, ≤1.8Gbps; 4-스텝 밀리미터파 주파수 설계가 이 주파수 대역을 커버한다.
또한 통신 타워에 배치된 안테나 어레이는 5G 성능의 주요 비용 동인인 전력 증폭기 프라임 전력 및 공랭 요구 사항을 줄이기 위해 저손실 프런트 엔드가 필요할 수 있다. 상대적으로 손실이 적고 광대역에서 작동 가능한 계단형 발룬은 MIMO(Massive Input/ Massive Output, 대용량 입력/대용량 출력) 5G 시스템에서 사용하도록 구성할 수 있다. 계단형 발룬은 주 전력을 줄이고 안테나/피드 어셈블리의 무게를 줄일 수 있다.
계단형 발룬은 디지털 신호 프로세서(DSP, digital signal processor)를 포함하는 회로 기판에 연결하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여 DSP 애플리케이션에 사용되는 차동 증폭기와 같은 구성 요소에는 차동 신호 입력이 필요한다. 계단형 발룬은 부품 면적이 극도로 제한된 DSP 백플레인 어셈블리에서 사용하도록 구성하여 언밸런스 전송 라인(예: 동축 커넥터)에서 차동 증폭기의 2단자 입력으로 저-손실, 저-분산, 광대역 발룬 신호 변환을 제공하도록 할 수 있다. 또한 데이터 전송률이 높을수록 펄스 상승/하강 시간이 빨라진다. 계단형 발룬의 멀티 기가헤르츠, 저-분산 성능은 나노초 단위의 펄스 상승 시간을 처리하도록 구성할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이 계단형 발룬은 의료용 애플리케이션에 사용하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여 종양 영상, 암 치료 등과 같은 의료 응용 분야에서는 종양을 영상화하기 위해 인체 깊숙이 침투하기 위해 더 낮은 마이크로파 주파수(예: L 또는 S 대역)가 필요한 소형의 경량 RF 안테나가 필요로 한다. 일 예시로, 도 25의 3인치(76.2mm) x 3인치 S-밴드 어레이는 의료 진단 및/또는 치료 시스템의 일부가 될 수 있다.
본원에서 사용되는 모든 "전기적 연결"은 직접적인 물리적 연결 또는 중간 구성 요소를 포함하거나 포함하지 않지만 그럼에도 불구하고 연결된 구성 요소 간에 전기 신호가 흐르도록 하는 유선 또는 무선 연결을 포함할 수 있다. 달리 명시되지 않는 한, 신호가 흐르도록 하는 전기 회로를 포함하는 모든 "연결"은 전기적 연결이며, "연결"을 수정하기 위해 "전기"라는 단어를 사용하는지 여부에 관계없이 반드시 직접적인 물리적 연결은 아니다.
설명된 서로 다른 구현의 요소를 결합하여 이전에 구체적으로 명시되지 않은 다른 구현을 구성할 수 있다. 앞서 설명한 시스템에서 요소들은 그 작동 또는 시스템 전반의 작동에 부정적인 영향을 미치지 않고 생략될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 기능을 수행하기 위해 다양한 개별 요소들이 하나 이상의 개별 요소로 결합될 수 있다.
본 명세서에 구체적으로 설명되지 않은 다른 구현도 다음 청구항의 범위 내에 있다.

Claims (21)

  1. 발룬에 있어서,
    다수의 유전체 층들을 구비하는 인쇄 배선 기판을 통과하는 중앙 도체; 및
    상기 중앙 도체에 대해 상대적으로 배열되는 케이지 비아들;을 포함하고,
    상기 케이지 비아들은,
    상기 발룬에 대한 언밸런스 연결과, 상기 발룬에 대한 밸런스 연결 사이에서 연장되는 제 1 케이지 비아 세트로서, 상기 제 1 케이지 비아 세트는 제 1 원형 아크의 일부이고 제 1 접지 링을 통해 전기 접지에 연결되는, 상기 제 1 케이지 비아 세트; 및
    상기 인쇄 배선 기판을 통해 언밸런스 연결 부분으로부터 연장되는 제 2 케이지 비아 세트로서, 상기 제 2 케이지 비아 세트는 제 2 원형 아크의 일부이고 제 2 접지 링을 통해 전기 접지에 연결되고, 상기 제 2 원형 아크는 상기 제 1 원형 아크보다 긴, 상기 제 2 케이지 비아 세트;를 포함하는, 발룬.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸런스 연결로부터 상기 언밸런스 연결까지의 거리는 제 1 거리이고;
    상기 제 2 케이지 비아 세트는 상기 인쇄 배선 기판을 통해 제 2 거리로 연장되고,
    상기 발룬은,
    상기 언밸런스 연결로부터 상기 인쇄 배선 기판을 통해 제 3 거리로 연장되는 제 3 케이지 비아 세트로서, 상기 제 3 거리는 상기 제 2 거리보다 크고 상기 제 1 거리보다 작고, 상기 제 3 케이지 비아 세트는 제 3 원형 아크의 일부이고 제 3 접지 링을 통해 전기 접지에 연결되고, 상기 제 3 원형 아크는 상기 제 2 원형 아크보다 길고 상기 제 1 원형 아크보다 짧은, 상기 제 3 케이지 비아 세트;를 더 포함하는, 발룬.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발룬은,
    상기 언밸런스 연결로부터 상기 인쇄 배선 기판을 통해 제 4 거리로 연장되는 제 4 케이지 비아 세트로서, 상기 제 4 거리는 상기 제 2 거리와 상기 제 3 거리 사이이고, 상기 제 4 케이지 비아 세트는 제 4 원형 아크의 일부이고 제 4 접지 링을 통해 전기 접지에 연결되고, 상기 제 4 원형 아크는 상기 제 3 원형 아크보다 길고 상기 제 2 원형 아크보다 짧은, 상기 제 4 케이지 비아 세트;를 더 포함하는, 발룬.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 케이지 비아 세트에 3 개의 비아들이 있고, 상기 제 3 케이지 비아 세트에 5 개의 비아들이 있고, 상기 제 4 케이지 비아 세트에 7 개의 비아들이 있고, 상기 제 2 케이지 비아 세트에 9 개의 비아들이 있는, 발룬.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 원형 아크는 상기 중앙 도체를 중심으로 360° 각도를 갖는, 발룬.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이지 비아들은 1차 케이지 비아들이고,
    상기 발룬은, 상기 전기 접지에 연결된 2차 케이지 비아들을 더 포함하고, 상기 2차 케이지 비아들는 상기 1차 케이지 비아들을 중심으로 원형 아크로 배열되는, 발룬.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 2차 케이지 비아들은 상기 1차 케이지 비아들을 중심으로 360° 원형 아크로 배열되는, 발룬.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 2차 케이지 비아들은 상기 언밸런스 연결이 위치한 인쇄 배선 기판의 층으로부터 상기 밸런스 연결이 위치한 인쇄 배선 기판의 층으로 연장하는, 발룬.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 발룬은,
    상기 중앙 도체의 길이를 따라 연결되는 하나 이상의 튜닝 링;을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 튜닝 링은 상기 발룬을 통과하는 신호의 주파수에 따라 상기 발룬의 임피던스가 변화하는 방식을 제어하기 위해 커패시턴스를 추가하도록 되는, 발룬.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 발룬의 목표 성능을 달성하기 위해, 개별 케이지 비아들 및 중심 도체의 직경과, 각각의 층이 상기 케이지 비아 세트의 종단 지점에 대응하는 상기 인쇄 배선 기판의 다수의 층들과, 다수의 유전체 층들의 유전체와 관련된 유전 상수와, 발룬과 관련된 커패시턴스를 변경하기 위해 중심 도체와 관련된 튜닝 링에 관한 파라미터들이 선택되는, 발룬.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 언밸런스 연결은 동축 케이블에 연결하도록 되고; 및
    상기 밸런스 연결은 안테나에 연결하도록 되는, 발룬.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 언밸런스 연결은 동축 케이블에 연결하도록 되고; 및
    상기 밸런스 연결은 안테나들을 포함하는 위상 배열의 안테나에 연결하도록 되고, 각각의 안테나는 안테나 빔을 전자적으로 조향하는 데 필요한 위상 변이를 생성하도록 되는 아날로그 송신기/수신기 모듈을 포함하는, 발룬.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기, 언밸런스 연결은 동축 케이블에 연결하도록 되고; 및
    상기 밸런스 연결은 5G 셀룰러 전화 타워 안테나에 연결하도록 되는, 발룬.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 언밸런스 연결은 동축 케이블에 연결하도록 되고; 및
    상기 밸런스 연결은 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함하는 회로 기판에 연결하도록 되는, 발룬.
  15. 발룬에 있어서,
    다수의 유전체 층을 구비하는 인쇄 회로 배선 기판을 통과하는 중앙 도체; 및
    상기 발룬의 밸런스 연결과 상기 발룬의 언밸런스 연결 사이의 계단형 트랜지션들;을 포함하고,
    상기 계단형 트랜지션들은, 원형 아크로 배열되고 전기 접지에 연결된 접지 링들을 포함하고, 상기 접지 링들은 상기 밸런스 연결의 제 1 접지 링에서 상기 언밸런스 연결의 제 2 접지 링까지 길이가 증가하고, 상기 계단형 트랜지션들은 상기 제 2 접지 링과 각각의 접지 링 사이에 연결된 케이지 비아들를 더 포함하는, 발룬.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 발룬은,
    상기 중앙 도체의 길이를 따라 연결된 하나 이상의 튜닝 링;을 더 포함하고,
    상기 하나 이상의 튜닝 링은 상기 발룬을 통과하는 신호의 주파수에 따라 상기 발룬의 임피던스가 변화하는 방식을 제어하기 위해 커패시턴스를 추가하도록 되는, 발룬.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 언밸런스 연결은 동축 케이블에 연결하도록 되고; 및
    상기 밸런스 연결은 안테나들을 포함하는 위상 배열의 안테나에 연결하도록 되고, 상기 각각의 안테나는 안테나 빔을 전자적으로 조향하는 데 필요한 위상 변이를 생성하도록 되는 아날로그 송신기/수신기 모듈을 포함하는, 발룬.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 언밸런스 연결은 동축 케이블에 연결하도록 되고; 및
    상기 밸런스 연결은 5G 셀룰러 전화 타워 안테나에 연결하도록 되는, 발룬.
  19. 제 15 항에 있어서,
    여기서, 언밸런스 연결은 동축 케이블에 연결하도록 되고; 및
    상기 밸런스 연결은 디지털 신호 프로세서(DSP)를 포함하는 회로 기판에 연결하도록 되는, 발룬.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 케이지 비아들은 1차 케이지 비아들이고; 및
    상기 발룬은, 전기 접지에 연결된 2차 케이지 비아들을 더 포함하고, 상기 2차 케이지 비아들은 상기 1차 케이지 비아들을 중심으로 360°의 원형 아크로 배열되는, 발룬.
  21. 시스템에 있어서,
    제 15 항에 기재된 제 1 발룬;
    제 15 항에 기재된 제 2 발룬; 및
    상기 제 1 발룬과 상기 제 2 발룬 사이의 전송 라인;을 포함하고,
    상기 제 1 발룬은 밸런스 연결을 통해 상기 전송 라인에 연결되고, 상기 제 2 발룬은 밸런스 연결을 통해 상기 전송 라인에 연결되는, 시스템.
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Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4495505A (en) 1983-05-10 1985-01-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Printed circuit balun with a dipole antenna
PL141094B1 (en) 1983-12-09 1987-06-30 Polska Akad Nauk Centrum Microwave balun transformer,especially for mixers and modulators
US4825220A (en) 1986-11-26 1989-04-25 General Electric Company Microstrip fed printed dipole with an integral balun
US5973653A (en) 1997-07-31 1999-10-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Inline coaxial balun-fed ultrawideband cornu flared horn antenna
US6351192B1 (en) 1999-03-25 2002-02-26 Industrial Technology Research Institute Miniaturized balun transformer with a plurality of interconnecting bondwires
US6133806A (en) 1999-03-25 2000-10-17 Industrial Technology Research Institute Miniaturized balun transformer
US6476704B2 (en) 1999-11-18 2002-11-05 The Raytheon Company MMIC airbridge balun transformer
US6529090B2 (en) 2001-05-15 2003-03-04 Lockheed Martin Corporation Two-sided printed circuit anti-symmetric balun
US6624787B2 (en) 2001-10-01 2003-09-23 Raytheon Company Slot coupled, polarized, egg-crate radiator
US6611180B1 (en) 2002-04-16 2003-08-26 Raytheon Company Embedded planar circulator
US6731189B2 (en) 2002-06-27 2004-05-04 Raytheon Company Multilayer stripline radio frequency circuits and interconnection methods
KR100540970B1 (ko) * 2003-07-09 2006-01-10 한국전기연구원 유전체가 삽입된 동축 테이퍼형 광대역 발룬
GB0326712D0 (en) 2003-11-17 2003-12-17 Normington Peter R Field purturbation balun
US7226328B1 (en) 2005-02-16 2007-06-05 Raytheon Company Extendable spar buoy sea-based communication system
US7348932B1 (en) 2006-09-21 2008-03-25 Raytheon Company Tile sub-array and related circuits and techniques
US7671696B1 (en) 2006-09-21 2010-03-02 Raytheon Company Radio frequency interconnect circuits and techniques
US8279131B2 (en) 2006-09-21 2012-10-02 Raytheon Company Panel array
US9172145B2 (en) 2006-09-21 2015-10-27 Raytheon Company Transmit/receive daughter card with integral circulator
US9019166B2 (en) 2009-06-15 2015-04-28 Raytheon Company Active electronically scanned array (AESA) card
US8072287B2 (en) * 2008-03-27 2011-12-06 Broadcom Corporation Method and system for configurable differential or single-ended signaling in an integrated circuit
US20090256748A1 (en) 2008-04-14 2009-10-15 Alm Roberto W Wireless distribution of data and control
US7821372B2 (en) 2008-12-31 2010-10-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. On-chip transformer BALUN structures
US7859835B2 (en) 2009-03-24 2010-12-28 Allegro Microsystems, Inc. Method and apparatus for thermal management of a radio frequency system
US8917150B2 (en) 2010-01-22 2014-12-23 Nuvotronics, Llc Waveguide balun having waveguide structures disposed over a ground plane and having probes located in channels
US8581801B2 (en) 2010-06-01 2013-11-12 Raytheon Company Droopy bowtie radiator with integrated balun
US9306262B2 (en) 2010-06-01 2016-04-05 Raytheon Company Stacked bowtie radiator with integrated balun
US8451165B2 (en) 2010-12-06 2013-05-28 Raytheon Company Mobile radar system
US8283991B1 (en) 2011-06-10 2012-10-09 Raytheon Company Wideband, differential signal balun for rejecting common mode electromagnetic fields
US8624688B2 (en) 2011-06-10 2014-01-07 Raytheon Company Wideband, differential signal balun for rejecting common mode electromagnetic fields
US9124361B2 (en) 2011-10-06 2015-09-01 Raytheon Company Scalable, analog monopulse network
GB2503226A (en) 2012-06-19 2013-12-25 Bae Systems Plc A Balun for dividing an input electrical signal wherein the width of at least one of the input line, slotline and output line varies over the length
US9160295B2 (en) 2013-03-15 2015-10-13 Life Services, LLC Snap-on coaxial cable balun and method for trapping RF current on outside shield of coax after installation
US9974159B2 (en) 2015-11-18 2018-05-15 Raytheon Company Eggcrate radio frequency interposer
US10454161B1 (en) 2016-03-04 2019-10-22 Raytheon Company Radome assembly
DE102016007052A1 (de) 2016-06-06 2017-12-07 Kathrein-Werke Kg Leiterplattenanordnung zur Signalversorgung eines Strahlers
US10276282B2 (en) 2017-07-28 2019-04-30 Raytheon Company Coaxial transmission line structure

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