아주대 전파실험 예비8 WaveGuide

소개

아주대 전파실험 이해영 교수님 A+받은 레포트입니다.
한번도 배포된적 없는 100% 창작 자료입니다.
WaveGuide예비 레포트입니다.
많은 도움 되시길 바랍니다.

목차

(1) Waveguide를 사용하는 이유는?
(2) Waveguide의 cutoff 주파수에 영향을 주는 요인들

본문내용

● 이론

(1) Waveguide를 사용하는 이유는?
Waveguide는 도체 하나의 금속관 내에 전자기파를 유기시켜서 그 구조와 dimension에 의해 결정되는 특정 mode에 에너지를 실어 원하는 곳까지 신호를 전송한다. transmission line에 비해 높은 전력을 전송할 수 있고, 도체 손실, 방사손실, 에너지 손실이 적다. 또한 캐비티 형성하므로 외부의 장에 대해 영향을 받지 않는다는 점이 장점이지만 가격이 비싸고 크기가 크다는 단점이 있다. 주로 고출력 기지국이나 위성용으로 많이 사용된다. 구조를 변경해가면서 각종 수동회로를 구현할 수 있다.
그럼 전송선과 도파관의 차이를 살펴보면 두 가지다 전자파 신호를 전송하고자하는 목적으로 사용되는 것으로서, 그 차이는 단순하다. Transmission line은 신호선과 Ground의 두가지 금속 선로를 이용하여 balance한 교류신호를 전송하고, Waveguide는 하나의 도체 혹은 매질을 사용하여 내부적인 전자파의 전반사를 이용하여 말 그대로 전자파를 가두고 특정 목적지로 guide하게 된다. 단순하게 표면적으로 보면 전송을 위해 하나의 금속을 사용하는냐, 분리된 두 개의 금속을 사용하느냐의 차이로 볼 수도 있다. 그리고 도파관 내부에는 도체가 없으므로 전류가 흐르지 않고, 도파관 표면에서만 전류가 흐른다. 내부의 전류가 없기 때문에 Magnetic Field를 전달시킬 수 없다. 그러므로 도파관은 TEM 모드 전송이 안 되고, TEmn 모드나 TMmn 모드만 존재한다. 그럼 왜 도파관을 사용하는지 살펴보면 UHF대 이하의 주파수에서의 전송선로로는, 일반적으로 동축선로가 사용된다. 그 이상의 마이크로파 회로에서도 유전체 손실이 적은 테플론을 이용한 semi-rigid 케이블이 주로 사용된다. 그리고 도파관은 매우 높은 마이크로파를 전송하기 위한 전송선로이지만, 동축선로의 응용성에 비해 밀리기 때문에 한정된 곳에서만 사용되고 있다. 그렇지만 손실이 적다는 특성과 대전력에서 사용이 가능하다는 점, 마이크로파 안테나 급전용 등으로 꼭 필요한 곳에서 요긴하게 사용되고 있다.

참고자료

· www.rfdh.com
· MWAVE-LABORATORY 참고자료
· Microwave Engineering(3rd), David M.Pozar