KR200231576Y1 - 다중 결합기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 복수의 이중 결합기가 일체화되어 있는 다중 결합기에 관한 것으로, 상기 다중 결합기는;

일측면으로부터 개방된 홈을 내부에 가지며 신호 입력 및 출력용 커넥터가 양 끝단 각각에 위치하는 하우징과; 상기 커넥터들중 하나의 커넥터로 입력된 신호를 상기 개방된 홈을 관통하여 나머지 커넥터로 전파하기 위한 주 선로와; 상기 주 선로를 중심으로 대칭 이격되어 있으며 신호를 커플링시키기 위한 적어도 4개 이상의 커플링 선로들과; 상기 커플링 선로들 각각의 양 끝단에 결합되는 복수의 종단저항 및 복수의 커플링 출력 커넥터와; 상기 주 선로의 진동을 방지하기 위해 상기 개방 홈 내의 하우징 내면과 주 선로 각각에 접착되는 주 선로 고정부재와; 상기 개방 홈을 밀폐시키기 위한 하우징 커버;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

다중 결합기{MULTI-COUPLER}

본 고안은 무선통신 기지국에 사용되는 방향성 결합기에 관한 것으로, 특히 복수의 이중 결합기가 일체화되어 있는 다중 결합기에 관한 것이다.

일반적으로 방향성 결합기는 전기적 신호가 전달될 수 있는 전송선을 가까이 위치시켰을때 발생하는 전자기적 결합현상을 이용하여 구성된다. 이러한 방향성 결합기의 동작원리는 고주파(RF) 신호가 통과하는 주 선로와 신호의 결합 현상이 일어나는 커플링 선로로 구성되어 있으며, 이들 주 선로와 커플링 선로의 간격에 의해 결정된 전자파의 결합 계수에 따라 주 선로와 커플링 선로 사이에 일정한 커플링값을 갖게 된다.

이러한 방향성 결합기의 일예로서 -10dB 이중 결합기의 내부 구조를 보인 도면이 도 1에 도시되어 있으며, 도 2에는 직렬연결된 -10dB 이중 결합기의 단면이 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 무선통신 기지국의 수신단에 일반적으로 사용되는 -10dB 이중 결합기는 하우징(10) 양 끝단에 위치하는 신호 입력 및 출력 커넥터(12, 14)와 연결되어 입력신호를 전파하는 주 선로(16)와, 상기 주 선로(16)를 중심으로 그 상,하부에 등간격 이격되어 위치하는 커플링 선로(18a,18b)를 하우징(10) 내부에 구비하고 있다. 그리고 상기 각각의 커플링 선로(18a,18b)의 양 끝단은 50 Ω의 종단저항(20)과 커플링 출력 커넥터(22)와 접속되어 있다.

상술한 구성 및 구조를 가지는 -10dB 이중 결합기는 무선통신 기지국내에서타 부품들과의 결합을 위해 도 2에 도시한 바와 같이 2개의 이중 결합기가 직렬연결되어 사용되곤 한다. 이중 결합기 하나를 단품으로 사용하는 경우에는 설계된 커플링값을 유지하지만 도 2에 도시한 바와 같이 2개의 이중 결합기를 직렬연결하는 경우에는 직렬연결된 부분에서 적어도 1dB 이상의 손실이 발생한다. 현재 무선통신 기지국에서는 기지국당 최대 3개를 연결하여 운용하고 있어 -3dB 이상의 손실이 발생하고 있다. 이러한 전력손실은 기지국의 핵심부품인 HPA, LPA, LNA 등의 증폭기류와 파워 서플라이(Power Supply) 등에 치명적인 영향을 줄 수 있어 기지국 자체가 무가동되거나 부하가 상승하여 음성/데이터 통신의 송수신 품질이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

또한 기존의 -10dB 이중 결합기에는 커플링 출력 커넥터의 수가 2개이므로 이중 결합기에 결합되어야 하는 부품의 수가 제한적인 단점이 있기 때문에 필요에 따라 많은 수의 부품을 이중 결합기에 결합하여야 하는 경우 연결되어야 하는 이중 결합기의 수가 많아야 한다. 이러한 경우 이중 결합기가 실장되는 중계 시스템 랙의 공간 활용성이 저하됨은 물론, 복수의 이중 결합기들을 수동으로 결합시켜야 하는 불편함이 초래된다.

또한 다수의 이중 결합기를 단순히 일체화하는 경우 신호를 전파하는 주 선로의 길이가 상대적으로 늘어나게 되는데, 이러한 경우 늘어난 주 선로에는 전자기적 결합현상에 따라 진동이 발생하게 되어 설계된 커플링값을 유지할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.

따라서 본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 복수의 이중 결합기 연결에 따른 전력손실을 최소화하기 위하여 복수의 이중 결합기를 일체화한 다중 결합기를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 복수의 이중 결합기를 일체화함으로서 다중 결합기가 실장되는 중계기 시스템 랙의 공간활용도를 증가시킴은 물론, 복수의 이중 결합기 결합에 따른 작업상의 불편함을 해소할 수 있는 다중 결합기를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 복수의 이중 결합기를 일체화함으로써, 단품의 이중 결합기들에서 공용할 수 있는 부분을 최대로 늘려 생산원가의 절감효과를 얻을 수 있는 다중 결합기를 제공함에 있으며, 또한 본 고안은 주 선로 길이의 확장에도 불구하고 안정된 커플링값을 유지할 수 있도록 주 선로를 고정시킬 수 있는 다중 결합기를 제공함에 있다.

도 1은 통상적인 -10dB 이중 결합기의 내부 구조를 보인 도면.

도 2는 직렬연결된 -10dB 이중 결합기의 단면 예시도.

도 3은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 -10dB 다중 결합기의 하우징과 하우징 커버의 분리 사시도.

도 4는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 -10dB 다중 결합기의 내부 구조를 보인 도면.

도 5는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 -10dB 다중 결합기의 일 구성요소인 주 선로 고정부재(24)의 장착 위치를 설명하기 위한 도면.

도 6은 도 4에 도시된 다중 결합기의 회로도.

도면의 주요 부분에 대한 설명

10 : 하우징 12 : 신호 입력용 커넥터

14 : 신호 출력용 커넥터 16 : 주 선로

18a,18b : 커플링 선로 20 : 종단 저항

22 : 커플링 출력 커넥터 24 : 주 선로 고정 부재

26 : 하우징 커버

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 양상에 따르면, 본 고안의 다중 결합기는;

일측면으로부터 개방된 홈을 내부에 가지며 신호 입력 및 출력용 커넥터가 양 끝단 각각에 위치하는 하우징과;

상기 커넥터들중 하나의 커넥터로 입력된 신호를 상기 개방된 홈을 관통하여 나머지 커넥터로 전파하기 위한 주 선로와;

상기 주 선로를 중심으로 대칭 이격되어 있으며 신호를 커플링시키기 위한적어도 4개 이상의 커플링 선로들과;

상기 커플링 선로들 각각의 양 끝단에 결합되는 복수의 종단저항 및 복수의 커플링 출력 커넥터와;

상기 주 선로의 진동을 방지하기 위해 상기 개방 홈 내의 하우징 내면과 주 선로 각각에 접착되는 주 선로 고정부재와;

상기 개방 홈을 밀폐시키기 위한 하우징 커버;를 포함함을 특징으로 한다.

또한 본 고안의 추가적인 양상에 따르면, 본 고안의 다중 결합기에서 주 선로 고정부재는 테프론 재질로 제작됨을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 고안을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.

도 3은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 -10dB 다중 결합기의 하우징(10)과 하우징 커버(26)의 분리 사시도를 도시한 것이며, 도 4는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 -10dB 다중 결합기의 내부 구조를 도시한 것이다. 그리고 도 5는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 -10dB 다중 결합기의 일 구성요소인 주 선로 고정부재(24)의 장착 위치를 설명하기 위한 도면을 도시한 것이며, 도 6은 도 4에 도시된 다중 결합기의 회로도를 도시한 것이다.

우선 본 고안의 일 실시예에 따른 다중 결합기는 도 3에 도시한 바와 같이 하우징(10)과 하우징 커버(26)로 분리할 수 있다. 상기 하우징(10)은 일측면으로부터 개방된 홈(28)을 내부에 가지며 신호 입력 및 출력용 커넥터(12,14)가 양 끝단 각각에 위치한다. 그리고 상기 하우징(10)의 외 측면에는 쌍을 이루는 4개의 종단저항(20) 및 4개의 커플링 출력 커넥터(22)가 외부에 돌출되어 타 부품과의 결합에 이용된다. 그리고 쌍을 이루는 하나의 종단저항(20) 및 커플링 출력 커넥터(22)는 도 4에 도시한 바와 같이 커플링 선로(18a,18b)에 의해 연결된다. 이러한 커플링 선로(18a,18b)는 상기 신호 입력 및 출력용 커넥터(12,14)를 연결하여 신호를 전파하는 주 선로(16)를 중심으로 대칭 이격되어 있으며 신호를 커플링하는데 이용된다. 본 고안의 일 실시예에 따른 다중 결합기에서의 주 선로(16)와 커플링 선로(18a,18b)의 직경은 1.3mm로 하여 설계하였다. 이러한 선로의 직경은 다중 결합기 사양에 따라 가변적인 값을 가짐은 자명한 사실이다.

한편 전자기적 결합현상에 따른 주 선로(16)의 진동을 방지하기 위해서 본 고안의 다중 결합기는 주 선로 고정부재(24)를 구비한다. 이러한 주 선로 고정부재(24)는 도 5에 도시한 바와 같이 상기 개방 홈(28)내의 중앙에 위치하고 있으며, 상기 개방 홈(28)내의 하우징(10) 내면에 접착되어 있다. 그리고 주 선로 고정부재(24)의 그 중심에는 홀(hole)이 형성되어 있어 상기 주 선로(16)가 관통되도록 설계되어 있기 때문에, 전자기적 결합현상에 따른 주 선로(16)의 진동을 방지할 수 있게 되는 것이다. 참고적으로 상기 주 선로 고정부재(24)의 외측과 마주 보는 개방 홈(28) 내면과의 거리(d)는 동일하다.

상술한 구성 및 구조를 가지는 다중 결합기의 회로도가 도 6에 도시되어 있다. 도 6을 참조해 볼때 본 고안의 일 실시예에 따른 다중 결합기에서는 도 2에 도시한 바와 같은 일반적인 이중 결합기의 직렬연결 부분은 찾아볼 수 없다. 즉, 본 고안은 하나의 주 선로(16)를 중심으로 2쌍의 커플링 선로(18a,18b)가 위치하고 있기 때문에, 다수의 이중결합기를 직렬연결하는 경우에 발생하는 1dB의 전력손실을 방지할 수 있게 되는 것이다. 또한 본 고안은 2개의 이중결합기를 하나의 다중 결합기로 일체화하였기 때문에, 결합되는 부품의 수는 그대로 유지하면서도 결합기 전체의 사이즈는 경감시켰으므로, 결과적으로 결합기가 실장되는 시스템 랙의 공간활용도를 증진시킬 수 있게 되는 것이다.

한편 상술한 본 고안의 일 실시예에서는 하나의 주 선로(16)를 사용하는 다중 결합기를 예시하였으나, 두 개의 주 선로(16)를 사용할 수도 있다. 즉, 신호 입력용 커넥터(12)와 신호 출력용 커넥터(14) 각각에 일단이 접속되어 있는 제1 및 제2 주 선로의 나머지 끝 단을 납땜하여 신호 전파 가능하게 하고, 납땜 부위를 밀봉함에 있어 테프론 재질의 유전체가 도 5에 도시한 바와 같이 하우징(10) 내면에 접착되도록 하면 전자기적 결합현상에 따른 진동을 방지할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 고안은 복수의 이중 결합기들을 일체화함으로써, 이중 결합기 직렬연결에 따른 전력손실을 최소화하여 송수신 데이터의 품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 복수의 이중 결합기들을 일체화함으로서 다중 결합기가 실장되는 중계기 시스템 랙의 공간활용도를 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 복수의 이중 결합기들을 결합하여야 하는 작업자의 불편함을 해소함은 물론, 단품의 이중 결합기들에서 커넥터와 하우징과 같이 공용할 수 있는 부분을 최대화시킴으로써 생산원가의 절감효과를 얻을 수 있는 장점이 있다. 그리고 본 고안은 주 선로 길이의 중앙에서 주 선로를 하우징에 고정시키기 때문에, 주 선로 길이의 확장에도불구하고 안정된 커플링값을 유지할 수 있는 장점이 있다.

한편 본 고안은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명 되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 실용신안등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 다중 결합기에 있어서,

   일측면으로부터 개방된 홈을 내부에 가지며 신호 입력 및 출력용 커넥터가 양 끝단 각각에 위치하는 하우징과;

   상기 커넥터들중 하나의 커넥터로 입력된 신호를 상기 개방된 홈을 관통하여 나머지 커넥터로 전파하기 위한 주 선로와;

   상기 주 선로를 중심으로 대칭 이격되어 있으며 신호를 커플링시키기 위한 적어도 4개 이상의 커플링 선로들과;

   상기 커플링 선로들 각각의 양 끝단에 결합되는 복수의 종단저항 및 복수의 커플링 출력 커넥터와;

   상기 주 선로의 진동을 방지하기 위해 상기 개방 홈 내의 하우징 내면과 주 선로 각각에 접착되는 주 선로 고정부재와;

   상기 개방 홈을 밀폐시키기 위한 하우징 커버;를 포함함을 특징으로 하는 다중 결합기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 주 선로 고정부재는 테프론 재질로 제작됨을 특징으로 하는 다중 결합기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 주 선로는 주 선로 고정부재를 관통하는 하나의 주 선로임을 특징으로 하는 다중 결합기.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 주 선로 및 커플링 선로는 각각 직경이 1.3mm임을 특징으로 하는 다중 결합기.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 주 선로는 상기 신호 입력 및 출력용 커넥터 각각에 일단이 연결되고 나머지 끝단은 상호 납땜되어 상기 주 선로 고정부재에 의해 밀봉되는 제1 주 선로와 제2 주 선로로 이루어짐을 특징으로 하는 다중 결합기.