GIS PD검출을 위한 초광대역 UHF 커플러의 비교 연구

A comparative study on UWB UHF couplers for GIS PD detection

가스절연개폐장치(Gas-Insulated Switchgear, GIS) 내부에서 발생하는 부분방전(Partial Discharge, PD) 신호는 1ns이하의 상승시간(rising time)을 가지므로, 이 신호를 효과적으로 측정하기 위해서는 초광대역(Ultra Wide Band, UWB)특성을 갖는 커플러가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 UWB 특성을 구현하기 위해, 대수주기 톱니형 평면 안테나(log-periodic toothed planar antenna)와 등각 스파이럴 패치안테나(equi-angular spiral patch antenna)형태의 두 가지 초광대역 UHF 커플러를 설계 제작하였다. 제작한 커플러들의 특성을 파악하기 위해 안테나의 급전부에, 자체 설계한 매칭 회로인 발룬(balun, balance to unbalance)을 장착하여, 반사계수, 모의펄스에 의한 검출신호, 스펙트럼 둥을 측정하였다.