KR830001617B1 - 무선 주파수 간섭 억제장치 - Google Patents

무선 주파수 간섭 억제장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

무선 주파수 간섭 억제장치
제 1 도는 본 발명의 원리를 사용한 회로를 부분적으로 도시한 개략계통도.
제 2 도는 제 1 도의 회로의 신호 및 RFI에너지 통로를 도시한 계통도.
제 3 도는 본 발명의 실시예를 도시한 부분적인 측단면도.
제 4 도는 제 3 도의 실시예의 회로소자를 도시한 개략계통도.
제 5 도는 제 3 도와 제 4 도의 회로의 응답곡선을 도시한 도면.
제 6 도는 본 발명의 실시예를 도시한 사시도.
본 발명은 무선 주파수 간섭(RFI)억제장치에 관한 것으로, 특히 RFI-차폐덮개의 개구에서 RFI방사를 억제하는 회로에 관한 것이다.
컴퓨터와 라디오 및 텔레비젼 수상기와 같은 전자 장치들은 전자신호들을 만들거나 처리하는 회로를 구비한다. 이러한 회로들은 이 회로소자와 다른 회로나 다른 장치에 상호 접속점들로 부터 무선주파수 신호들이 방사되거나, 간섭 무선 주파수 신호들이 장치 내의 다른 시호들과 상호 변조되어 텔레비젼 수상기의 화면상에 잡음신호나 간섭 패턴을 발생되도록 한다. 이러한 바람직하지 않은 무선주파수 간섭을 방지하기 위해서, 장치내에 RFI신호들의 방사를 포함하거나 배제하는 수단을 취해야 한다.
RFI간섭을 억제하기 위해 사용되는 통상의 수단은 금속성 덮개내에 RFI방사원을 포함하는 것이다.
이 덮개는 이것의 경계선 내에 RFI방사를 제한하고, 덮개 자체에 의해 RFI신호들의 방사를 방지하도록 접지된다. 그러나, 덮개는 전력 및 신호도선들이 통하도록 변 자체에 개구를 갖고 있는데, 이 개구들을 통하여 RFI방사가 덮개의 내부로 부터 새어나올 수 있어, 근처의 회를 RFI오염이 되게하는 결과가 된다. 특히, 덮개에 남은 도선들은 고주파수 방사용 RFI안테나로서 작용한다. 모든 신호 및 전력도선들이 동축케이블을 사용하므로써 차폐될지라도, RFI 신호용 방사 안테나로 되는 도선들이 차폐로부터 드러나는 부분에서 어떤 회로가 될 수 있다. 또한, 연장된 동축케이블링은 값이 비싸고 귀찮기 때문에 바람직하지 못하다. 그러므로, RFI-차폐덮개로 부터 나오는 도선으로 부터 RFI방사를 억제하기 위한 다른 수단이 취해져야 한다.
본 발명의 원리에 따르면, 비차폐된 회전접속 점에서 RFI간섭을 억제하기 위한 장치가 제공된다. 양호한 실시예에서, 그 장치는 제 1 및 제 2 단자를 갖고 있는 캐패시터를 포함하는데, 제 1 단자를 캐패시터의 평면판에 단단하게 결합되며 제 1 단자는 또 RFI안테나로 동각하는 비차폐된 회로 접속점에도 결합된다.
제 2 캐패시터 단자는 무선주파수용 기준전위 점에 결합되고, 캐패시터는 장착될때 평면판과 마주 향하도록 방향 결정되며, 무선주파수 기준전위(예, 접지)에 있는 금속성 표면에 대체로 병렬로 된다. 캐패시터는 제 1 단자, 캐패시터 몸체 및 제 2 단자에 의해 RFI기준전위점에 이점에서의 RFI에너지부분을 도전시키므로써 비차폐된 평면판을 마주보는 상태로 금속성 표면에 방사된다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하기 기술하겠다.
제 1 도를 참조하면 발생기(10)는 접지된 금속성 덮개(20)내에 포함되어 있다. RFI발생기(20)는 예를들어 RFI에너지를 방사하는 집적회로장치, 다이오드 또는 트랜지스터로 될 수 있다. 본 발명의 원리로 RFI방사를 억제하도록 인가되는 특수 RFI발생기는 디.에취. 프릿챠드씨에게 1978년 6월 20일부로 허여된 미합중국 특허 제4,069,516호에 기술된 바와 같이 텔레비젼 수상기 내의 명도 및 색도신호들을 분리시키는데 사용되는 클록진하 결합소자(CCD)빗살형 필터 집적회로이다. 입수 비데오 신호는 빗살형 필터의 세개의 CCD제연 선단을 통하여 클럭되고, 이것을 출력은 분리 명도 및 색도 신호들을 나타내도록 합성된다. 세개의 CCD 지연 선단들은 10.7MHz비로 클럭된다. 이 클릭 주파수와 더 높은 정도의 고조파는 CCD 빗살형 필터의 출력단자와 전력 및 이것의 차폐 덮개에서 나타나고, 억제되지 않는 한, 텔레비젼 수상기의 다른 회로에 방사된다. 이 방사된 신호들이 수상기의 사용자에게 무방사 형태를 나타내는 동안 방사된 신호들은 수상기내의 다른 회로의 상호변조 문제를 야기시키기에 충분한 크리고 된다.
10.7MHz 클럭신호의 고조파는 무선 주파수 스펙트럼의 I.F, VHF, FM 및 VHF 대역을 통해 연장하고, 여러개의 시청된 채널상에 심한 고동 패턴을 야기시키도록 수신된 텔레비젼신호들과 상호변조될 수 있다.
그러므로 방사된 RFI신호들은 이 상호변조 왜곡을 방지하도록 억제되어야 한다.
RFI신호방사는 본 발명의 장치에 따라서 허용할 수 있는 레벨로 감소된다. RFI발생기(10)로 부터의 전형적인 신호도선은 임피단스 ZR로 금속성 덮개(20)외부에 출력선으로 도시되어 있다. 임피단스 ZR은 신호통로와 직렬로 제 2 임피단스 ZI에 결합되고, 캐패시터 ZC는 접점(30)에서 접지로 측로되게 결합된다.
임피단스 ZI의 다른 단부는 제 2 캐패시터 C2에 접지에 결합되고, 이용(Utilization)회로(40)에 결합된다. 상술한 CCD빗살형 필터장치와 관련해서 사용될 때, 회로소자 ZR,ZC,ZI및 C2는 명도 또는 색도신호통로내에 저역통과필터를 형성하도록 상호 동작한다. 예를들어 명도정보는 0 내지 4로 연장된 대역폭내에 포함된다. 이 저역통과 필터는 명도 정보만이 이용회로(40)에 결합된 신호 도선상에 포함되도록 4MHz이상의 주파수에서 전이 상향된다.
임피단스 ZR과 Zi는 RFI발생기(10)로 부터 신호통로상에 포함된 RFI에너지에 대해 고임피단스를 나타낸다. 이 성분들은 패라이트 유리알, 저항기 또는 인덕터와 같은 소자들을 포함할 수 있다. 도면에 도시한 실시예에서, ZR은 저항이고 ZI는 인덕터이다. 저항 ZR은 덮개(20)의 내부에서 접점(30)까지의 RFI에너지의 도전을 최소로 하고, 인덕터 ZI는 이용회로(40)에 대한 RFI에너지의 도전을 최소로 한다.
캐패시터 ZC는 접점(30)에서의 RFI에너지에 대해 저임피단스를 나타낸다. 이 캐패시터가 없으며, RFI에너지는 장치의 다른 부분에 저항 ZR과 인덕터 ZI의 선에 의해 자유롭게 방사된다. 예를 들어 10.7MHz클럭신호의 고조파 주파수에서, 이 작은 선들은 RFI에너지에대한 안테나도 작용한다. 그러나, 캐패시터 ZC는 바로 접지로 전도하는 접점(34)에서 최대의 RFI에너지에 대해 바이패스 캐패시터로 작용한다. 또한, 캐패시터 ZC는 방향이 결정되어 있으므로 이것의 RFI"가열"판(즉, 접점(30)에 결합된판)은 금속성 덮개(20)를 향해 밀접하게 된다. 캐패시터의 이 판으로 부터 방사되는 RFI에너지는 캐패시터 ZC와 덮개(20)사이의 부분에 좁게 한정된다. 이때 캐패시터에서 덮개까지 방사된 에너지는 금속성 덮개에 의해서 접지로 전도된다.
신호 및 RFI에너지의 이 흐름은 제 2 도에 상세하게 도시되어 있다. 출력신호 및 RFI에너지는 RFI발생기(10)에서 화살표(12)로 표시한 ZR임피단스까지 결합된다. 약간의 RFI에너지와 출력신호는 임피단스 ZR로 부터 덮개(20)의 외부에 있는 임피단스 ZI와 ZC에 결합된다. ZI는 RFI에너지에 대해 고임피단스를 나타내기 대문에, 출력신호는 RFI가 대체로 없는 이용회로(40)에 결합된다. RFI에너지는 화살표(32)로 표시한 신호통로에 의해 낮은 RFI임피단스 ZR로 흐른다. 이때 RFI에너지는 화살표(36)으로 도시한 바와 같이 임피단스 ZC를 통하여 접지된 덮개(20)뒤로 직결되고, 화살표(34)로 도시한 바와 같이 임피단스 ZC로 부터 덮개(20)에 뒤로 방사된다.
본 발명의 원리에 따른 회로 소자의 배열은 제 3 도에 도시되어 있다. 금속성덮개(20)는 기판내의 구멍속에 탭(22와 24)을 삽입하므로서 인쇄회로 기판(120)상에 장착된다. 덮개(20)는 RFI에너지원인 집적회로(100)를 포함한다. 인쇄회로 기판(120)을 통하여 RFI방사는 회로기판 아래의 탭에 접속된 금속성 차폐(26)에 봉쇄된다. 집적회로(100)으로 부터 신호는 인쇄회로 기판(도시하지 않음)상의 구리 인쇄회로 접속되어 집적회로(100)에 결합된 저항기(110)에 의해 덮개(20)측에 결합된다. 저항기(110)의 한 단자(112)는 덮개의 외부에 있고 기판(120)의 표면상의 인쇄회로 접속(122)에 결합된다. 세라믹 디스크 캐패시터(130)는 덮개(20)의 외부에 있고 인쇄회로 접속(122)에 결합된 단자(136)와, 결합접속(140)에 덮개탭(24)에 인쇄회로 기판(120)내의 구멍을 통해 접속된 단자(138)를 갖고 있다.
세라믹 디스크 캐패시터(130)는 두개의 금속성판(132와 134)사이에 있는 세라믹 웨이퍼 절연체(133)를 포함한다.
RFI에너지는 저항기 단자(112), 인쇄회로 접속부(122)및 캐패시터 단자(136)에 나타나고, 이 RFI에너지에 의해 "가열"되는 판(132)에 결합된다. 캐패시터 판(134)은 단자(138)에 의해서 덮개(20)에 접속되기 때문에 RFI에너지에 관련되어 "냉각"된다. 그러므로, "가열"판은 RFI에너지를 방사하고, 판(134)은 그렇지 못하다. 판(134)상의 RFI에너지는 RFI기준전위(예, 접지)에 있는 덮개(20)로 복귀된다.
세라믹 디스크 캐패시터가 없으며, 저항기단자(112)와 인쇄회로 접속부(122)는 부근의 회로에 이 에너지를 방사하는 RFI에너지용 안테나로 작용한다. 그러나, 캐패시터(130)는 세라믹 웨이퍼(138)을 통해 "냉각"판(134)으로 RFI에너지의 일부를 도전시키므로서 이 방사를 방지하며, 그리하여 단자(138)에 의해 접지된다. 단자(112,136)및 접속부(122)에서의 RFI에너지의 균형은 화살표(150)으로 도시된 바와 같이 금속성 덮개(20)를 향하여 판(132)의 표면으로부터 방사된다. 그러므로 이 RFI에너지는 덮개(20)와 세라믹 디스크 캐패시터(130)사이의 부분에 한정되고, 덮개(20)에 의해 접지로 복귀된다.
제 3 도의 회로 배열은 RFI에너지용 필터회로를 두개 포함하는 것을 알 수 있다. 저항단자(112), 인쇄회로 접속부(122)및 캐패시터단자(136)들은 유도 리액턴스를 가진 도선을 구성한다. 이 유도 리액턴스는 판(132), 웨이퍼(133), 판(134)및 단자(138)를 포함하는 세라믹 디스크 캐패시터 몸체에 의해 접지에 결합된다. 유도성 리액턴스는 또한 공기 절연체에 의해 덮개(20)과 판(132)를 통해 접지에도 결합된다. 결국, 판(132)과 덮개(20)는 그들 사이에 공기를 포함하고 있는 절연체를 갖고 있는 제 2 캐패시터
그러므로 이 소자들에 의해 형성된 필터회로들은 제 4 도에 도시되어 있다. 유도리액턴스는 L(130)로 도시되고 공기 절연체 캐패시터 CRFI로 도시되어 있다. 동일 인덕터 L(130)을 분배한 두개의 필터회로는 캐패시터의 값과유도성 리액티브 소자의 길이에 의해 결정된 공진 주파수들을 갖게 된다.
두 필터회로들에 대한 전형적인 응답곡선은 제 5 도에 도시되어 있다. 예를들어, 세라믹 디스크 캐패시터(130)의 값이 150PF이고, 단자(112), 접속부(122)및 단자(136)의 합성길이가 0.75인치라면, 이 필터회로는 응답곡선(230)으로 도시된 바와 같이 50 및 60MHz사이에 공진 주파수를 갖게 된다 (이 공진 주파수는 유도성 리액턴스 소자들의 길이를 각각 감소시키거나 증가시키므로써 증가되거나 감소될 수 있다).
또 세라믹 디스크 캐패시터(130)가 덮개(20)에 관하여 밀접하게 되고 약 1/2인치의 직경을 갖는다면, 캐패시터 CRFI의 값은 10 내지 20pf정도로 되고, 이 캐패시터를 포함하고 있는 필터회로는 응답곡선(250)으로 도시된 바와같이 약 200mhZ의 공진주파수를 갖게된다. 두개의 공진 주파수들이 약 150MHz씩 분리되기 때문에, RFI주파수의 범위 이상의 회로의 임피단스는 저임피단스 회로가 어떤 특정한 주파수에서 우세해지기 때문에 항상 낮게된다. 예들들어, 상술한 CCD빗살형 필터장치의 경우에, 수신된 텔레비젼 영상내의 간섭 고등패턴을 방지하도록 UHE 텔레비젼 주파수의 범위(470 내지 890MHz)이상과 VHF 텔레비젼주파수의 범위(55 내지 216MHz)이상의 RFI 방사를 방지하는 것이 바람직하다. 낮은 RFI임피단스는 55MHz에서 약 90MHz까지 응답곡선(230)(L(130)과 캐패시터 (130))에 의해 제공되고, 90MHz이상에서는 응답곡선(250)(L(130)과CRFI)이 우세하게 된다. 그러므로, 제 3 도와 제 4 도의 회로배열은 VHF 및 UHF텔레비젼 주파수의 전체 범위 이상의 RFI에너지에 대한 낮은 임피단스를 제공한다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르 회로배열의 사시도는 제 6 도에 도시되어 있다. 저항(100)의 단자는 금속성덮개(20)내의 내구를 통해 인쇄회로기판(120)내의 구멍속으로 연장한다. 기판(120)의 표면상의 금속성 인쇄회로 접속부(122)는 캐패시터(130)와 인덕터(160)에 저항(110)을 접속한다. 이 세 회로 소자들의 접합부는 제 1 도에 도시한 방사접점(30)을 구성한다. 캐패시터(130)는 덮개(20)에 향하여 캐패시터의 "가열"측면과 인쇄회로 접속부(122)에 접속된 단자(136)을 갖고 있다. "냉각"측면 단자(138)는 회로기판(120)내의 구멍을 통해 기판의 아래에 있는 덮개(20)에 접속된다(이 경우는 도시하지 않음). 인덕터(160)는 다른 이용회로(도시하지 않음)에 대한 신호 통로인 인쇄회로 접속부(122)와 제 2 금속성 인쇄회로 접속부(162)사이에 결합된다. 접점(30)으로 부터의 RFI에너지는 캐패시터(130)을 통해 접지된 덮개(20)으로 바이패스되고, 캐패시터의 "가열"측면으로부터 덮개뒤로 방사된다.
다면에 도시한 예에서, 덮개(20)는 본 실시예에서는 RFI방사 접점(30)부근에 있기 때문에 공기 절연체 캐패시터 CRFI의 접지된 판으로 이용된다. 그러나, 부근의 인쇄회로 구리접지면이나 샤시 레일과 같은 RFI기준 전위의 어떤 편리한 점이 캐패시터(130)의 "가열"판의 맞은편에 병렬로 배치될 때 이 캐패시터의 낮은 전위판으로 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
또한, 제 1 도에 도시한 저역통과 필터를 형성하는 임피단스 ZR,ZI및 캐패시터 C2는 저역통과 여파가 방사도선상에서 바람직하지 않을 경우에 제거될 수도 있다. 이것은 예를들어 캐패시터 ZC가 덮개(20)에 들어가는 전력도선으로 부터의 RFI방사를 억제하는데 사용될 때의 경우이다.

Claims (1)

  1. 무선 주파수 기준 전위의 점에 결합되어 덮개를 형성하는 금속성 표면(20)과 회로 접속점 및 무선주파수 기준 전위의 점간에 결합된 캐패시터를 구비하면서 회로 접속점에서의 방사로 부터 무선주파수 간섭방사를 억제하기 위한 장치에 있어서, 제 1 판이 제 1 단자(136)에 연결되고 제 2 판이 제 2 단자(138)에 연결되는 대체로 평형인 상기 제 1 판(132)및 상기 제 2 판(134)을 갖고서, 상기 제 1 단자는 상기 회로 접속점(122)에 결합되고 상기 제 2 단자는 상기 무선주파수 기준전위의 점(접지)에 연결되어, 상기 금속성 표면(20)및 상기 제 2 판(134)사이에 배치된 상기 제 1 판(132)이 상기 금속성 표면(20)에 대체로 나란한 관계를 이루면서 서로 마주본 상태로 근접되도록 방향결정시킨 상기 덮개외부에 설치된 캐패시터(130)와 ; 상기 제 1 판(132)과 상기금속성 표면(20)사이가 공기절연체로 되는 부가의 캐패시터(CRFI)를 형성하도록 구성시키고, 상기 캐패시터(130)의 상기 제 1 및 제 2 판(132,134)이 서로 분리되도록 구성시킨 비전도성 물질(133)과 ; 상기 접속점(122)이 상기 제 1 단자(136)및 제 1 공진회로로 부터의 상기 부가의 캐패시터(130)로 형성되는 제 2 공진회로와 ; 각기 다른 공진주파수에서 최대의 어드미턴스를 갖는 제 1 및 제 2 공진회로를 특징으로 하는 무선 주파수 간섭 억제장치.
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