KR970005391B1 - 자동 측정용 티이엠 셀 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동 측정용 티이엠 셀

제1도는 본 발명에 의한 자동 측정용 티이엠 셀의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도.

제2도는 본 발명에 의한 자동측정용 티이엠 셀의 요부구성도로서 (a)는 평단면도, (b)는 정단면도, (c)는 측단면도.

제3도는 본 발명 자동측정용 티이엠 셀의 동축코넥터 이음매의 사시도로서, (a)는 외부도체 및 부속부품의 분해도, (b)는 내부도체 및 내부유전체의 분해도.

제4도는 본 발명에 의한 자동측정용 티이엠 셀의 구동축을 90도 회전시 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 피시험체 영역 2 : 테이퍼영역

3 : 동축 코넥터 이음매 영역 4 : 회전탁자영역

5 : N형 코텍터 6 : 제1외부도체

7 : 제2외부도체 8 : 제3외부도체

9 : 제4외부도체 10 : 제1내부도체

11 : 제2내부도체 12 : 제1내부유전체

13 : 제2내부유전체 14 : 제3내부유전체

15 : 핀 16 : 고정링

17 : 링 18 : 베어링

19 : 제1수컷나사 20 : 제1암컷나사

21 : 제1걸대 22 : 회전받침대

23 : 회전기둥 24 : 제2수컷나사

25 : 제2걸대 26 : 제2암컷나사

27 : 제3수컷나사 28 : 문

29 : 차폐창 30 : 받침대

31 : 차폐체 32 : 제1구동축

33 : 제2구동축 34 : 안정용 돌출부

35 : 안전 홈

본 발명은 전송선로 내부에서 균등한 전자장이 발생되는 특성을 이용하여, 전자장 강도 측정기 교정용, 안테나 교정용 및 전기전자장비의 불요전자파 간섭 및 내성(EMI/EMS)측정용 등으로 사용되는 자동 측정용 티이엠 셀(ATM cell : Automatic Transverse Electromagnetic cell)에 관한 것이다. 티이엠 셀(TEM cell)은 전자파 장해 및 내성시설인 야외시험장(Open Site), 전자파 반 무반사실(Semi Anechoic Chamber) 보다도 제작, 유지 비용이 저렴하고 외부전자파 환경에 무관하게 설치가 가능하며, 안테나를 쏘스(Source)로 사용하지 않으므로 고주파는 물론 저주파대 측정이 용이하다.

그러나, 기존 티이엠 셀내의 피시험체가 설치되었을때 분극이 고정되므로 전자파 장해 및 내성측정을 하기 위해서는 피시험체의 방위변화폭이 커야 할 뿐만아니라 피시험체의 많은 방위변화 횟수가 요구되어 측정의 재현성이 떨어지고 측정시간이 길어지는 요인으로 작용하고 있으며, 측정 자동화 구현이 어려운 문제점을 가지고 있다.

또한 피시험체의 방위변화에 따라 외부로부터 피시험체에 공급되는 전력선을 위시한 각종 신호선이 꼬여 측정의 정확도가 떨어지는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 출원인은 상기 제반 문제점을 해결하기 위하여 선행 특허출원 제94-22875호에서 피시험체의 측방향의 방위변화는 티이엠 셀의 내부도체를 회전시켜 보상하고,피시험체의 회전에 대한 방위변화는 전자파 누설을 방지하면서 티이엠 셀 외부에서 동력전달을 시킬 수 있도록 회전탁자를 구비함으로써 모든 측정과정을 자동화 시킬 수 있도록 하여 상기 제반 문제점을 제거할 수 있도록 한 자동 측정용 티이엠 셀을 제안한 바 있다.

즉 상기 선행기술의 특징적인 구조는 편의상 크게 네개의 영역으로 구분하여 살펴 볼 수 있다.

첫째로 서로 다른 동축코넥터의 구조와 티이엠 셀의 구조를 임피던스 정합이 유지되도록 연결하고 내부도체를 회전시킬 수 있는 동력전달체가 설치되어, 외부에서 구동이 가능하도록 한 동축 코넥터 이음매영역부와 ; 두번째로 피시험체가 놓이는 공간과 동축코넥터 이음매를 연결시키는 테이퍼영역부와 ; 셋째로 피시험체가 놓이는 피시험체영역부와 ; 넷째로 피시험체의 회전에 대한 방위변화를 구현하는 회전 탁자 영역부로 구분할 수가 있다.

상기 선출원은 피시험체의 방위변화폭이 큰 것에 대해서 동축코넥터에 제1구동축을 달아 내부 도체를 회전하도록 하고, 회전탁자 또한 전자파 장해 대책을 강구하여 티이엠 셀 외부의 제2구동축을 달아 모든 측정을 외부에서 손으로 혹은 모니터를 직접 이용하여 구동시킬 수 있도록 하였다.

또한 회전탁자는 외부 전자파 잡음에 대해 차폐가 강구되도록 회전 탁자에 전원 및 각종 신호에 대한 필터를 삽입하는 차폐체를 함께 정착시키므로써 전자파 장해 및 내성측정시 제1구동축 및 제2구동축을 회전시켜 측정이 가능하게 되어 측정이 자동화가 가능하게 되는 것이다.

그러나 상기 선행기술은 소형제작시 구동이 쉽고, 제작이 간편한 반면 대형제작시 내부 셉텀의 하중으로 인해 구동이 어려울 뿐만 아니라 내부도체를 내부에서 휘어지게 구성하므로 모서리파가 발생되는 문제점이 발생되어 내부균일장의 균일도가 다소 나빠지는 문제점을 내포하고 있다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 본 발명에서는 피시험체 영역이 확대될 수 있도록 하고, 모서리파의 발생을 방지하도록 하는 자동측정용 티이엠 셀을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 외부도체를 상,하 비대칭 구조를 갖도록 하고, 피시험체영역부에는 피시험체가 놓일 수 있는 균일장 영역이 확대될 수 있도록 내부도체를 굽힘이 없이 구성하여 모서리파의 발생을 방지하며, 내부도체 회전축이 피시험체 영역에 구비되고, 상기 내부도체가 회전할 때 지나친 회전으로 발생되는 내부도체의 파손을 방지하기 안전장치가 구비됨을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면 제1도로부터 제4도를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 자동측정용 티이엠 셀의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 제2도는 본 발명에 의한 자동측정용 티이엠 셀의 요부구성도로서 (a)는 평단면도, (b)는 정단면도, (c)는 측단면도이다.

제3도는 본 발명에 의한 자동측정용 티이엠 셀의 동축 코넥터 이음매의 (a)는 외부도체 및 부속부품의 분해도, (b)는 내부도체 및 내부 유전체의 분해도, 제4도는 본 발명에 의한 자동측정용 티이엠 셀의 제1구동축을 90도 회전시켰을 때의 측단면도를 나타낸다.

도면에서와 같이 내부도면체가 측면에 위치하도록 함으로써, 피시험체의 방위변화효과를 갖게 된다.

도면에서 (1)은 피시험체영역, (2)는 테이퍼영역, (3)은 동축코넥터 이음매영역, (4)는 회전탁자영역, (5)는 N형 코넥터, (6)은 제1외부도체, (7)은 제2외부도체, (8)은 제3외부도체, (9)는 제4외부도체, (10)은 제1내부도체, (11)은 제2내부도체, (12)는 제1내부유전체, (13)은 제2내부유전체, (14)는 제3내부유전체, (15)는 핀, (16)은 고정링, (17)은 링, (18)은 베어링, (19)는 제1수컷나사, (20)은 제1암컷나사, (21)은 제1걸대, (22)은 회전받침대, (23)은 회전기둥, (24)은 제2수컷나사, (25)은 제2걸대, (26)은 제2암컷나사, (27)은 제3수컷나사, (28)은 문, (29)는 차폐창, (30)은 받침대, (31)은 차폐차, (32)는 제1구동축, (33)은 제2구동축, (34)는 안전용 돌출부, (35)는 안전 홈을 각각 나타낸 것이다.

본 발명에 의한 자동 측정용 티이엠 셀은, 기존 티이엠 셀이 전자파 장해 및 내성 측정시 반드시 필요로 하는 내부전자계와 피시험체간의 방위변화를 피시험체만 직접 돌려서 구현하는 것과는 달리, 많은 물리적 변형을 가져올 수 있고 자동화가 특히 어려운 측방향의 방위변화는 티이엠 셀을 직접 돌려서 자동화 할 수 있도록 하였다.

즉 제1도에서와 같이 테이퍼영역부의 제1구동축(32)은 내부도체(10)와 연결되고, 제4외부도체(9)와 분리되어 회전이 가능하도록 하여 측방향의 방위변화가 가능하도록 하였다.

또한, 제2구동축(33)은 티이엠 셀 내부에 설치된 회전탁자와 연결하고, 제4외부도체(9)와 각종 전원필터 및 신호필터가 내장된 차폐체(31)가 분리되도록 하여 회전에 대한 방위변화가 가능하도록 하였다.

우선, 동축코넥터 영역부(3)와 테이퍼영역부(2)의 구조를 보다 더 상세히 살펴보면, 제2도에서 자동측정용 티이엠 셀의 요부구성도로서 (a)는 평단면도, (b)는 정단면도를 나타내고 있으며, 제3도에 그 분해도를 나타내었다. 그 구성을 살펴보면 N형 코넥터(5), 제1외부도체(6), 제2외부도체(7), 제3외부도체(8), 제1내부도체(10), 제2내부도체(11), 제1내부유전체(12), 제2내부유전체(13), 제3내부유전체(14), 핀(15), 고정링(16), 링(17), 베어링(18)으로 구성된다.

여기서 제1구동축(32)과 제1내부도체(10)를 직접 연결하여 회전시키기 위해 제1구동내부유전체(12)를 제3외부도체(8)내에 삽입장착하여 테이퍼영역부(2)와 동축 커넥터영역부(3) 및 N형 코넥터(5)가 함께 고정되어 회전하도록 하고, 제4외부도체(9)에 회전탁자 영역부(4)를 고정시켜 분리되어 회전하도록 하였다.

또한 내부도체를 회전할때, 지나친 회전으로 발생되는 내부도체의 파손을 방지하기 위하여 안전장치를 설치하였다.

즉, 안전용 돌출부(34)가 제3외부도체(8)에 고정되어 고정링(16)에 설치된 안전홈(35)에 끼워져 제1구동축을 고정링의 유동길이(각도)만큼 움직이도록 하였다.

제1고정쇠(28)가 제1고정쇠 홈(37)에 기워져 제1외부도체에 고정되고 제2고정쇠(29)가 제2고정쇠 홈(38)에서 결합되어 제1구동축을 제2고정쇠 홈의 유동길이(각도)만큼 움직이도록 하였다.

베이링(18)은 틈(36)의 마찰을 적게하기 위해 설치되었으며, 직경을 다르게 또다른 베어링을 설치하여 틈사이의 개패시턴스 결합을 증가시켜 전자파 누설을 방지할 수 있다.

또한 틈의 길이를 증가시켜 캐패시턴스의 결합 증가 효과를 갖게하여 전자파 누설을 방지하기 위한 링(17)을 설치하였으며, 이는 베어링으로도 대치가 가능하다.

제작 및 조립을 간편하게 할 수 있도록 동축 코넥터 영역부의 내부도체(10)(11) 지지용 유전체는 3개의 분리제작되었는데, 제2유전체(12)는 테이퍼영역부에 놓이는 제1내부도체(10)을 지지하고, 제3유전체(13)는 제2내부도체(11)을 지지하기 위해 N형 코넥터 내부유전체(37)와 연결 삽입 장착하도록 하였다.

피시험체영역(1)에서는 내부도체와 외부도체간의 거리에 1/3배가 되는 중심부분을 시험공간으로 인정되므로(IEC 801-3, CISPR Pub 24등)보다 넓은 시험 공간을 확보하기 위해서는 내부도체는 대칭형 보다는 비대칭형으로 구현하였다.

이를 위해 내부도체를 피시험체 영역(1) 시작되는 부분(42)에서 구부려 구현하였다.

또한 회전탁자영역(4)은 제2도의 (a)에서처럼 문(28)이 있는 쪽으로 이동되어 설치되어 있는데 이는 내부 도체를 문의 반대쪽으로만 회전하도록 하여 중심의 위치변화를 없애고 양쪽보다는 한쪽만으로 회전시키므로서 넓은 시험공간을 확보할 수 있도록 하였다.

제2도의 (c)는 내부도체를 회전하기 이전의 측단면도를 나타내고 있으며, 제4도는 내부도체를 90도 회전했을 때의 측단면도를 나타내고 있다.

또한 회전테이블의 구조를 살펴보면 피시험체가 놓을 회전받침대(22). 회전받침대를 회전시킬 회전기둥(23) 피시험체의 하중과 회전시 유전체와 금속이 만나는 지점의 물리적 손상을 적게하기 위한 제1걸대(21), 제2구동축(33)과 회전기둥을 고정하기 위한 제2걸대(25). 제2구동축을 제4외부도체(9)가 지탱하면서 회전시키도록 하여 내구성을 높이기 위한 제1수컷나사(19) 및 제1암컷나사(20) 그리고 제2수컷나사(24). 피시험체와 연결될 전원 및 신호선의 필터가 내장될 차폐체(31). 제2구동축을 회전시 차폐체(31)가 독립되어 회전이 일어나지 않도록 하기 위한 제2암컷나사(26). 제3수컷나사(27)로 구성된다.

상기 구성소자에 있어서 피시험체의 전원 및 신호선이 꼬이지 않도록 회전기둥(23)의 가운데에 구멍을 내어 그곳으로 삽입할 수 있도록 하였으며, 제2구동축(33)에 제2걸대(25), 제2수컷나사(19). 회전기둥(23). 제1걸대(21). 회전받침대(22)를 연결고정시키고 외부도체에 제2수컷나사(24). 제1암컷나사(20)를 연결고정시켜 제2구동축을 돌려 피시험체를 돌릴 수 있도록 하였다.

또한 철, 니켈, 구리, 알루미늄등 금속도체로 만들어진 차폐체(31)는 제3수컷나사(27)와 연결하여 제작하므로서 제2구동축을 회전시 분리되어 회전이 되지 않도록 하여 전자파 누설이 일어나지 않도록 하고, 줄이 꼬이지 않도록 하였다.

또한, 상기 구성에서 회전받침대, 회전기둥, 제1걸대는 테프론 둥처럼 비도전성을 유지하면서 상대유전율이 작은 유전체를 사용하여 내부전자계의 영향을 적게 하였다.

본 발명에 의한 전자파내성(EMS)측정시 손이나 전기모터를 이용하여 제1구동축과 제2구동축을 간편하게 움직여서 측정되므로 측정의 재현성이 증가되고 측정시간을 줄일 수 있으며, 모든 구동축을 외부에서 조절가능하도록 하여 측정의 자동화가 이루어지는 효과를 갖게 되었다.

또한 본 발명에 의한 전자파 간섭(EMI)측정시 제1구동축 및 제2구동축을 움직여 측정되므로 인해 전기적인 피시험체 모델의 다이폴 일축항과 내부 전자계 분극방향의 불일치 효과로 인해 보다 적은 피시험체의 방위 변화로도 측정이 가능하게 되었다(1포트 측정방식인 ABB 측정방식에서 12번의 방위변화를 요구하는 반면, 상기 자동 측정용 티이엠 셀의 경우 4번의 방위변화만으로 측정이 가능하게 되는 효과를 가짐).

이로써 피시험체의 방위변화가 쉬워졌으며 피시험체의 물리적 변형이 적어졌고 기존방식의 방위변화수가 줄어들므로 인해 측정의 정확도, 재현성이 증가되고 측정시간의 단축은 물론 모든 구동축을 외부에서 조절 가능하도록 하여 측정자동화가 가능하게 되었으며, 내부도체의 구부림 없이 자동측정용 티이엠 셀을 구성하므로서 균일도가 높은 내부 전자계 분포를 유도하여 보다 정확한 전자파 장해 및 측정효과를 얻을 수 있는 기술이다.

Claims (2)

1. 피시험체가 놓이는 내부공간이 확대되도록 비대칭으로 구성한 피시험체 영역부(1)와 ; 피시험체의 회전에 대한 방위변화를 구현하기 위한 회전탁자 영역부(4)와 ; 양측단에 서로 다른 동축 코넥터의 구조와 티이엠 셀의 구조를 임피던스 정합이 유지되도록 조립식으로 연결한 동축 코넥터 이음매영역부(3)와 ; 제1구동축(32)이 내장되고, 상기 피시험체영역부(1)와 상기 동축 코넥터 이음매 영역부(3)를 연결시키는 테이퍼영역부(2)로 구성되는 자동 측정용 티이엠 셀에 있어서, 상기 피시험체영역부에는 모서리파의 발생을 방지하여 피시험체가 놓일 수 있는 균일장 영역이 확대될 수 있도록 내부도체를 굽힘이 없이 구성하고, 내부도체 회전축이 피시험체 영역에 구비되고 상기 내부도체가 회전할 때 지나친 회전으로 발생되는 내부도체의 파손을 방지하기 안전장치가 구비됨을 특징으로 하는 자동측정용 티이엠 셀.
2. 제1항에 있어서, 상기 내부도체의 안전장치는 제3외부도체(8)에 안정용 돌출부(34)를 설치하고 고정링(16)에 홈(35)를 내어 결합시켜 고정링의 유동길이(각도)만큼 움직이도록 설치한 것을 특징으로 하는 자동 측정용 티이엠 셀.