• 제목/요약/키워드: Circular Waveguide Cavity Filter

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X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터의 고전력 핸들링 능력 연구 (A Study on High-Power Handling Capability of X-Band Circular Waveguide Cavity Filter)

  • 이선익;김중표;임원규;김상구;이필용;장진백
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.49-60
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    • 2017
  • 본 논문에서는 임의의 정지궤도 위성의 고출력증폭기(120 W급) 후단에 구성되는 X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터의 고전력 핸들링 능력을 연구하고, 그 결과를 제시하였다. 필터의 차수는 6차로 정하였고, 공진기 크기를 원형통 캐비티 모드 차트로부터 도출한 후, 필터의 물리적인 기본 형상을 설계하였다. 이차 전자모델(SEM)인 전자수 진화 시뮬레이션 방법과 전압배율인자(VMF) 방법을 이 필터에 적용하여 멀티팩터(multipactor) 마진을 분석하고 비교하였다. 이 결과, VMF 방법이 전자수 진화 시뮬레이션 방법보다 더 낮은 멀티팩터 임계값을 제공하는 것으로 나타났다. VMF 방법으로 얻은 멀티팩터 분석 마진 값을 유럽표준(ECSS)에서 정하는 기준 마진(단일 캐리어의 경우 8 dB)과 비교하여 실제 시험이 필요하다고 판단하였고, 유럽우주기구(ESA) 시설에서 수행된 시험에서 540 W까지 RF 신호를 입력하였을 때 멀티팩터가 발생하지 않음을 확인하였다. 따라서 분석과 시험을 통하여 X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터는 정지궤도에서 운용에 필요한 충분한 고전력 취급 능력이 있음을 보였다.

인공위성 탑재용 이중모드 도파관 필터 설계 및 제작에 관한 연구 (Design and Manufacture of a Dual Mode Waveguide Filter Loading On the Satellite)

  • 고영목;강원준;한수용;박종화;김춘길;라극환
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권10호
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    • pp.1-11
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    • 1993
  • A narrow-band dual TE$_{111}$ mode circular waveguide filter for Ku-Band satellite transponder was designed and manufactured based on a new model of the filter. We calculated the cavity size, pin polarizer depth and diameter, iris length and width, and used Bethe's Small Diffraction Theory and Chon's Correction Formular in order to obtain exact Result for each cavity. The designed dual model waveguide filter was manufactured with invar in order to maintain the thermal stability, and the filter performance was improved through the thermal test and vibration test to endure in the cosmic environment.

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원통형 도파관 캐비티 필터의 마이크로파 방전과 고전력 취급 능력 (Microwave Breakdown and High-Power Handling Capability of Circular Waveguide Cavity Filter)

  • 이선익;김중표;임원규;김상구;장진백
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.80-85
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    • 2017
  • 본 논문에서는 지상에서 시험 중에 발생한 X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터의 방전을 소개하고, 원인 분석을 위하여 수행한 전자장 시뮬레이션 결과와 실제 운용궤도에서의 발생 가능성에 대하여 분석한 내용을 기술하였다. 전자장 시뮬레이션을 위하여 상용 툴(FEST3D)을 이용하여 필터를 모델링하고 대역폭 안팎의 주파수 신호(1 W Continuous Wave)를 입력하면서 필터 내부의 전계를 살펴보았다. 이 결과, 대역폭 중심보다는 가장자리(band edge) 주파수 신호가 입력되었을 때 필터 내부의 튜닝 스크류에서 더 강한 전계가 형성되는 것으로 나타났다. 그리고 방전 임계 전력을 산출하여 필터에 실제 입력된 전력과 비교해 본 바, 방전 임계값을 초과하는 전력이 필터에 입력되었고 이에 따라 강한 전계가 발생하고 온도가 급격히 상승하여 전기적인 단락으로 이어진 것으로 파악되었다. 추가적인 분석 결과 이 방전은 실제 운용궤도에서는 발생할 가능성이 낮고, band edge 주파수가 필터에 입력되더라도 멀티팩터(multipactor) 현상은 일어나지 않을 것으로 예측되었다. 지상에서 일어날 수 있는 마이크로파 방전에 대한 대책으로서 band edge 신호 입력을 피하거나 전력 레벨을 낮게 입력하는 방법을 제안하였다.

진행모드 해석을 이용한 유전체 공진기 대역통과 필터의 결합 특성 개선에 관한 연구 (A Study on the Coupling Performance Improvement of Cylindrical DR Bandpass Filter using Travelling Wave Mode Analysis)

  • 이원희;박장원;양재혁;허정;이재훈;이상영
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.125-129
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    • 2000
  • In this paper, We designed and fabricated C-band bandpass filter using dielectric resonators. From waveguide cutoff frequency which applied the region between adjacent dielectric resonators, the height of cavity is determined. The cavity's diameter is determined to the twice of dielectric resonator's diameter considering the conductor loss. The resonant frequency of the DR-cavity is calculated with travelling wave mode analysis. Conventionally, circular cylindrical dielectric resonator is analysed by Cohn's model which use the evanescent mode in the region between dielectric resonator wall and circular cavity wall, which is an approximated method. The external quality factor, Q$_{ex}$ has found with simulation result using Ansoft's Maxwell simulation tool. The designed filter using dielectric resonators with dielectric constant of 45 has the passband center at 5.065GHz. The bandpass filter using dielectric resonators have about 1dB insertion loss. 20MHz bandwidth and more than 30dB attenuation at f$_{0}$$\pm$15MHz.z.z.

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Non-decaying 모드 해석을 이용해서 설계한 원통형 유전체 공진기 여파기의 최적 결합 방법에 대한 분석 (An Analysis in Optimum Coupling Method of Cylindrical Dielectric Resonator Filter Designed by Non-decaying Mode Analysis)

  • 이원희;박장원;김태신;허정;이상영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권7호
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    • pp.14-21
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유전체가 삽입된 공진기를 이용하여 C-band용 대역통과 여파기를 설계, 제작하였다. 공진기의 높이는 인접 유전체 공진기의 도파관 차단 주파수로부터 결정된다. 공진기의 지름은 도체 손실을 고려하여 유전체의 두 배로 결정하였다. 유전체 공진기의 공진주파수는 비소멸(non-decaying) 모드 해석법으로 계산하였다. 일반적으로 원통형 유전체 공진기의 공진주파수는 Cohn 모델로 해석하였는데, 이것은 공진기의 벽과 유전체벽 사이에서 전자파가 소멸(decaying)된다는 가정 하에 해석한 방법이다. 그러나, 이 방법은 근사적인 해석방법이다. 외부양호도(external quality factor)인 $Q_{ex}$는 Ansoft의 Maxwell 시뮬레이션 툴을 사용하여 결정하였다. 유전율 45인 유전체를 사용하여 설계한 대역통과 여파기는 5.065GHz의 중심주파수를 가졌다. 삽입손실은 1dB, 밴드 폭은 20MHz, 감쇠 특성은 30dB$(f_0{\pm}15MHz)$)로 설계목표에 만족함을 알 수 있다.

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