KR920007593Y1 - 고주파 전력 분배기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고주파 전력 분배기

제1도의 (a)는 동축 일단 전력 분배기 (b)는 스트립 일단 전력 분배기.

제2도는 동축 이단 전력 분배기.

제3도는 스트립 이단 전력 분배기.

제4도의 (a)는 동축 직렬 다단 전력 분배기 (b)는 동축 병렬 다단 전력 분배기.

제5도의 (a)는 스트립 직렬 다단 분배기 (b)는 스트립 병렬 다단 전력 분배기.

제6도는 하이리브드 전력 분배기.

제7도는 하이브리드 링 전력 분배기.

* 도면에 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 도파관 2 : 프랜지

3 : 콘넥터 4 : 임피던스 보상형 스터브(Stub)

5 : 의사 저항(Dummy Load) 6 : 변환기(Transduser)

7 : 볼트

본 고안은 단파, 초단파 및 극초단파 대역에서 방송용, 통신용 및 방위산업용 등에 사용될 수 있는 전력 분배 장치로써, 1대의 송신 및 수신기에 여러대의 안테나를 장치할 수 있도록 고안된 것으로 사용되어온 전력 분배기는 원하는 전력을 정확히 분배하는데 상당한 어려움이 있으나 본 고안 장치를 사용할 경우 동일전력분배 및 차등 전력 분배 등 원하는 전력을 정확히 분배할 수 있도록 개선하는 것이 본 고안의 목적이다.

본 장치는 도파관, 프랜지, 콘넥터, 임피던스 보상 스터브 , 의사저항, 변환기 등으로 구성되며 주로 도파관을 이용하는 경우와 스트립을 이용하는 경우로 분류된다.

도파관을 이용하는 경우는 대 전력용으로 적합하며 제작이 용이하고 비교적 정확한 전력 분배를 할 수 있는 장점이 있다.

반면에 스트립을 이용하는 경우 대전력 분배용으로는 적합지 않으며 비교적 소전력 분배용으로 도파관을 이용하는 경우보다 가볍고 분배 형식이 자유로와서 소전력 다단 접속의 경우에 보다 유리하다.

제1도(a)에서는 원형도파관을 이용한 분배방식을 도시한 것이다.

입력측(IN)으로 전송된 전력은 입력 콘넥터(3)에 연결된 급전선 변환기(6)를 거쳐 출력측(OUT)으로 분배된다.

즉, 도파관(1)의 내부에 있는 급전선 변환기(6)의 굵기를 변화시켜 입력 전력을 출력측(OUT)으로 분배시키는 동축 일단 전력 분배기로써 분배기 상부에 위치한 임피던스 보상형 스터브(4)는 화살표 방향으로 상하 조정하여 임피던스 정합이 이루어지도록 하므로써 저손실의 전력 분배가 이루어지도록 한다.

제1도 (b)에서는 (a)에서와 동일한 원리로, 원형 도파관 대신 스트립 라인을 이용하여 임프던스 정삽이 이루어지도록 급전선을 설계하여 1/4λg급 전선 변환기(6)로 구성한 스트립 일단 전력 분배기이다.

이때 상하 기판의 접합을 위하여 소형 볼트(7)로 밀착 시킨다.

이러한 일단 전력 분배기는 출력측(OUT)을 2개에서 6개까지 전력 분배가 가능하며 수평 방위각 방향으로 설치되는 전방향성이 요구되는 안테나의 급전에 응용할 수 있다.

제2도는 일단 전력 분배기의 원형 도파관을 이용한 동축 일단 분배기와 동일한 원리로 구성되며 일단 전력 분배를 이단 전력 분배로 확장한 동축이단 분배기를 나타낸다.

제3도는 일단 전력 분배기 중에서 스트립라인을 이용한 스트립 일단 전력 분배기와 동일한 원리로 구성되며 일단 전력 분배를 이단 전력 분배로 확장한 스트립 이단 전력 분배기이다.

제4도는 상기의 동축 전력 분배기에서와 같이 급전선 변환기(6)의 굵기를 조절하여 전력 분배를 하는 원리는 동일하지만, 제1도∼제3도와 같은 수평 방향의 전력 분배기의 응용에 비하여 수직 방향의 전력 분배기 응용에 편리한 급전방식이다.

도면에서와 같이 한 곳의 입력단에서 다단의 세로 출력단으로 전력 분배시키는 동축 다단 전력 분배기로써, (a)는 직렬 급전 방식을 이용한 동축 직렬 다단 전력 분배기이고, (b)는 상하 방향의 병렬 급전 방식을 이용한 동축 병렬 다단 전력 분배기이다.

이러한 전력 분배기는 지향 특성과 높은 이득이 요구되는 안테나의 급전에 응용할 수 있다.

또한, 병렬 급전 방식은 직렬형에 비하여 2배의 안테나를 설치할 수 있으므로 직렬 급전 방식에 비하여 안테나 지향 특성과 이득을 높일 수 있다.

제5도는 제4도의 원형 도파관 대신 스트립 라인을 이용하여 동일한 효과의 전력 분배를 할수 있으며 소 전력용 전력 분배기로 응용할 수 있다.

그러나 실제로 제5도의 스트립을 이용한 직렬 및 병렬 다단 전력 분배기는 전력 분배는 잘 이루어지나 임피던스 정합 및 위상 조절이 어려운 단점이 있다.

특히 위상 조절이 필요한 경우, 제6도의 하이브리드(Hybrid)전력 분배기 및 제7도의 하이브리드 링(Hybrid ring)전력 분배기 형태가 용이하다.

제6도 및 제7도의 전력 분배기는 초단파 및 극초단파 대에서 전력이 균등 및 차등 분배가 용이할뿐만 아니라 위상(phase)조절이 용이하다.

즉, 제6도의 경우 A로 입력된 전력은 B 및 C로 동일 분배되며 1/4λg만큼 B에 비하여 C쪽이 길다.

따라서 A에서 입력된 전력은 B와 C에서 1/2분배 되었으나 위상은 90°위상 차이가 생긴다.

같은 원리로 C에 입력된 전력은 D와 E에 다시 1/2씩 분배되고 위상은 다시 90°위상 차이가 되므로 결국 A에서 입력된 전력은 B'에는 A의 1/2의 전력이, D'은 A의 1/4전력이 분배되며 위상은 B'에 대하여 D'은 90°위상차, F는 180°위상차가 발생한다.

결국 B', D', F, G, H에서 한단을 지날 때마다 위상은 90°차이, 전력은 1/2차이로 계속 분배 된다.

만일 위상을 동일 위상을 원한다면 B', D', F, G에 이르는 급전선의 길이로 위상을 보상하여 H의 위상과 같게하면 동일 위상이 되며 전력을 동일 전력 분배를 원할 경우 H에 비하여 G, F, D', B'순으로 급전선의 굵기를 달리하므로써 동일 전력을 이룰 수 있다.

이때 K쪽으로 입사된 전력은 의사저항(5)에 의하여 흡수시켜 반사요인을 제거함으로써 우수한 임피던스 경합을 이룰 수 있다.

반면 제7도 하이브리드 링의 경우 제6도의 하이브리드 전력 분배기와 원리는 같으나, 제6도의 하이브리드 전력 분배기보다 위상 변화가 용이하고 전력 분배가 좀더 정확한 장점이 있으나 실제 구성이 어려운 단점도 있다.

이들 동축 및 스크립을 이용한 전력 분배기는 출력 콘넥터(3) 쪽에 여러대의 안테나를 연결시켜 사용될 수 있는 장치로써 단파, 초단파 및 극초단파 대에서 동일 또는 차등 전력 분배하도록 하는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1대의 송신기로 2개 이상의 안테나에 전력을 공급하는 고주파 전력 분배기에 있어서, 대전력 분배를 위한 동축 전력 분배기는 도파관을 이용하여 도파관내에 급전선의 굵기를 변화시켜 동일 또는 차등 전력 분배가 되도록 하고, 급전선의 정합을 위해 임피던스 보상형 스터브를 결합하여 각 출력포트로 전력 분배가 이루어지도록 구성하고, 소전력 분배를 위한 스트립 전력 분배기는 상기 도파관 대신에 스트립라인을 이용하여 임피던스 정합이 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 고주파 전력 분배기.

제1항에 있어서, 출력포트가 다단인것을 특징으로 하는 고주파 전력 분배기.