KR900000636B1

KR900000636B1 - 파워디바이더 및 그 신호 분배방법

Info

Publication number: KR900000636B1
Application number: KR1019860004105A
Authority: KR
Inventors: 최재철; 김동일
Original assignee: 최재철; 김동일
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1990-02-01
Also published as: KR870011784A

Abstract

내용 없음.

Description

파워디바이더 및 그 신호 분배방법

제1도는 본 발명의 파워디바이더 실시예의 회로도.

제2도는 본 발명의 파워디바이더 실시예의 2분기기 회로도.

제3도는 본 발명의 파워디바이더 실시예의 3분배기 회로도.

제4도는 제2도의 주파수 응답특성 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

MW : 다선조 변성기 IN : 입력포오트(input port)

OUT : 출력포오트(output port) TAP : 탭 포오트(Tap port)

R : 저항 A₁~A_n, B₁~B_n: 포오트

본 발명은 다분기형 파워디바이더(power divider) 및 그 신호 분배방법에 관한 것이다.

예를 들면 텔레비젼을 시청하는 방법으로는 방송국으로부터 텔레비젼까지 유선으로 연결하여 시정하는 CATV(Cable TV)방식과 무선방송 신호를 주안테나로 수신하여 각 TV수상기에 분배하는 MATV(Master Antenna TV)방식이 있는바, CATV 방식은 신호전송 대역폭이 넓으므로 채널의 수를 증가시킬 수 있으며 좋은 화질의 화면을 시청할 수 있기 때문에 미국이나 캐나다등의 선진국에서는 전국적으로 그리고 한국이나 일본등은 국부적으로 채택하고 있으며 MATV 방식은 난시청 지역에서 채택하고 있다.

이 두방식(CATV 방식, MATV 방식)을 이용하여 방송국으로부터 각 텔레비젼 수상기까지 신호를 전송시키기 위해서는 파워디바이더로 신호를 분배시켜야 되는데 이때의 파워디바이더는 주파수 대역폭을 좁히지 않고 좋은 화질의 화면을 그대로 유지시키면서 전송해야 되고 가능한 한 하나의 파워디바이더로 여러 텔레비젼 수상기에 신호를 전송시키는 것이 가장 이상적이다.

종래의 파워디바이더는 콘덴서(capacitor), 변성기(transformer) 및 저항을 사용하여 조립한 것으로 2분기형 및 2분배형의 파워디바이더가 있었으나 이는 기본적으로 신호 분배가 2분기와 2분배만이 가능하여 텔레비젼 수가 많아지면 많아질수록 더 많은 수의 파워디바이더를 사용해야될 뿐만 아니라 입력 신호레벨이 높은 경우에는 약 결합형 파워디바이더를 사용해야 되고, 입력 신호레벨이 낮은때에는 강결합형 파워디바이더를 사용해야되는 등 즉, 신호레벨에 따라 회로형식을 각각 달리해야 되는 불편함이 있었다.

뿐만 아니라 종래 형식의 파워디바이더는 저주파 및 고주파 영역에서 특성이 나쁘기 때문에 대역폭이 좁아져서 많은 채널의 신호를 전송하는 데에는 제한을 받게 되는 등의 문제점이 있었으며 반사되는 신호로 인하여 좋은 화질의 화면을 시청할 수 없게 되는 결점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 불편함과 결점을 해결하고 보완하기 위하여, 다선조변성기(MW)와 저항(R)만으로써 주파수의 대역폭이 넓고 VHF대 및 UHF대 신호를 임의의 분배 또는 분기율과 임의의 분배 또는 분기수로 임의로 조절할 수 있도록 한 것으로 이를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 다분기형 파워디바이더 실시예의 회로도로서 2개 이상의 다선조변성기(MW) 상호간의 코일을 각각 직렬로 연결하여 n개의 개루우프(t₁~t_n, t'₁~t'_n…t1^n-1~tn^n-1)를 만들고,이들 개루우프(open loop) 중의 하나(A₁)는 입력포오트(IN)로 하며, 나머지 개루우프(A₂~A_n)는각각 저항(R)을 삽입하여 양단을 접지하고, 상기 변성기 중 B₁에서 B_n중 1개에는 출력포오트(OUT)를, 나머지에는 분배포오트(TAP)를, 각각 별도의 코일을 감아서 형성한 것이다.

이와 같은 회로로 형성된 본 발명의 파워디바이더 회로를 구성하기 위해서는 다음과 같은 순서에 다라 설계할 수 있다.

예를 들어 설명하면, 요구되는 신호의 분배 또는 분기특성을 나타내는 산란 행렬이,

이라하자,

단, t₁, t₂…t_n을 각각 요구되는 분배 또는 분기율이며

이다. 이경우 Q 행열의 계(rank)는 n-1이고 요구되는 저항의 수도 n-1이 된다.

지금 n-1차원 벡터 tt=(t₁, t₂…t_n)t와 직각인 벡터는 (n-1)개가 존재하지만 슈미트(Schmidt)의 직교화 수법을 이용하면 서로 직교하고 정규화된 (n-1)개의 선형적으로 독립된 벡터 Xi(i=1, 2, …, n-1)를 얻을 수 있고 Xi는 다음과 같디 놓을 수 있다.

이와 같이 해서 얻어지는 (n×n)의 행렬(T)는

이 되며 이 행렬은 2n-포오트의 다선조 변성기(muit-iwinding transformers)의 권선구비 행렬이 된다. 따라서 B₁, 포오트(port 에서 B_n포오트까지의 각각의 권선수를 1로 놓았을때 A₁, 포오트에서 A_n포오트까지의 단선조 변성기의 권선수비 행렬이 (T)가 되도록 회로를 제작하고 A₂포오트에서 A_n포오트까지를 특성 임피던스로 종단철하면 요구되는 분배 또는 분기특성을 가기는 n-분배 또는 분기회로를 설계할 수 있다.

이와 같은 방법으로 설계한 파워디바이더의 2분기기 회로는 제2도와 같고 3분기의 회로는 제3도와 같으며 2분기기 회로의 실시예를 첨부도면 제2도에 따라서 상세하게 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

분기율이 14dB인 2분기 파워디바이더를 전술한 바와 같은 방법을 설계하면, 분기율이 14dB이므로 다선조변성기의 권선수비에 의하여 주어지는 행렬(T)는,

0.1995 0.9799

가 된다.

여기에 사용된 페라이트 코아는 Nippon ferrite 사제품으로서 DL-2 OPW 7-3.5-3-1.2H₂(상품명)를 사용 하였다.

제4도는 제2도에 나타낸 2분기용 파워디바이더의 주파수 특성을 나타낸 것으로서, 5~500MHz 이상까지 충분히 좋은 주파수 특성을 가짐을 알 수 있다.

즉, 제2도의 입력포오트에서 입력된 신호가 출력 포오트로 출력되는 입출력 레벨은 입력단자에 입력된 신호중 분배포오트에 분기에 신호외의 신호가 적은 손실로 출력되어야 하는데 도표에서 알 수 있는 바와 같이 5MHZ~500MHZ 이상의 넓은 주파수 범위에서도 불과 0.1dB 밖에는 감소되지 않고, 평탄하고도 좋은 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.

또한 분기기 회로의 입력포오트(IN)에서 분배포오트(TAP)에 전송되는 분기레벨(IN-TAP)은 입력포오트(IN)에 입력된 신호가 분배포오트(TAP)에 분기되는 양으로서 설계치인 14dB를 유지하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 출력포오트(OUT)와 분기포오트(TAP)간의 isol-ation 레벨 (OUT-TAP)특성은 종래의 것이 20dB정도이었으나 본 발명의 실시예에서는 모든 주파수에서 적어도 27dB 보다도 우수한 특성을 보이고 있다.

나아가서, 입력포오트(IN), 출력포오트(OUT) 및 분배포오트(TAP)에서의 각각의 반사계수(제4도의 각각 IN-IN, OUT-OUT 및 TAP-TAP)는 종전의 파워디바이더는 15dB 전후의 나쁜 특성을 가지지만 본 발명의 실시예 파워디바이더의 반사계수는 5~500MHZ의 넓은 주파수 범위에서도 20dB 보다 훨씬 좋은 특성을 보이고 있어 그 우수성을 알 수 있다. 또, 다선조 변성기의 권선수비를 조절하면 원하는 임의의 분배 또는 분기율을 얻을 수 있다.

이와 같은 본 발명의 파워디바이더는 2개 이상의 다선조 변성기와 저항만으로 파워디바이더의 회로를 구성하여 종전의 2분기나 2분배가 기본이 아닌, 그 이상의 임의의 분배 또는 분기율을 가지면서도 원하는 분배 또는 분기수의 신호 또는 분기가 가능하므로 통상의 CATV, MATV, DBS, LAN 및 ISDN 시스템등을 위한 파워디바이더로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 결합도(분기율등)에 따라 회로 형식을 바꾸지 않고도 원하는 분배 또는 분기특성을 얻을 수 있다.

물론, 기존의 파워디바이더 회로에서 처럼, 본 발명의 파워디바이더 회로에도 컨덴서를 부가적으로 채택하여 사용할 수도 있다.

또한, 광대역 특성을 가지므로 채널수를 증가시킬수 있고, 반사된 신호의 방해가특히 적어 좋은 화질의 화면을 전송 및 수신할 수 있게 되는등의 매우 유용한 효과를 가진다.

Claims

2개 이상의 다선조 변성기(multi-winding transformer) 상호간의 코일을 각각 상호연결하여 A₁포오트는 입력포오트로 사용하며, A₂포오트에서 A_n포오트까지는 저항을 끼우고 B₁포오트에서 B_n포오트 중 하나의 포오트는 출력포오트로, 나머지 포오트는 분배포오트로 하여 신호를 임의로 분배 또는 분기하는 것을 특징으로 하는 파워디바이더의 신호 분배방법.
2개 이상의 다선조 변성기 상호간의 코일을 각각 직렬로 연결하여 필요한 수의 개루우프를 만들고, 이들 개루우프중의 하나는 입력포오트로 하며, 나머지 개루우프는 각각 저항을 끼워 양단을 접지하고, 상기 다선조 변성기중 1개에는 출력포오트를, 나머지에는 분기포오트를 각각 별도의 코일을 감아서 형성되는 파워바이더.