Proceedings of the KAIS Fall Conference (한국산학기술학회:학술대회논문집)

The Korea Academia-Industrial cooperation Society (한국산학기술학회)
권호 표지

A Technique for Reducing the Size of Butler Matrix using Multi-layer Substrates

다층기판을 이용한 버틀러 매트릭스 소형화 방법

  • Choi, Young-Soo (Dept. of Electrical and communication Engineering, Soonchunhyang University) ;
  • Yu, Sang-Tai (Dept. of Electrical and communication Engineering, Soonchunhyang University) ;
  • Park, Sun-Ju (Dept. of Electrical and communication Engineering, Soonchunhyang University) ;
  • Dorjsuren, Baatarkhuu (Dept. of Electrical and communication Engineering, Soonchunhyang University) ;
  • Lim, Jong-Sik (Dept. of Electrical and communication Engineering, Soonchunhyang University) ;
  • Ahn, Dal (Dept. of Electrical and communication Engineering, Soonchunhyang University)
  • 최영수 (순천향대학교 전기통신시스템공학과) ;
  • 유상태 (순천향대학교 전기통신시스템공학과) ;
  • 박선주 (순천향대학교 전기통신시스템공학과) ;
  • ;
  • 임종식 (순천향대학교 전기통신시스템공학과) ;
  • 안달 (순천향대학교 전기통신시스템공학과)
  • Published : 2010.05.28
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Abstract

4$\times$4 Butler Matrix structure has been presented in this paper. It can passes the signal with equal power level and phase difference in the 824MHz to 894MHz frequency of the cellular band. Conventional Butler Matrix was implemented as a single layer substrate structure, but in this paper, we use multi-layer substrate structure and eventually we could get it reduced in size than others. We also used the LTCC coupler to reduce the size effectively, instead of using $90^{\circ}$ hybrid coupler composed of microstrip structure. we used Designer V3.5 Ansoft HFSS V11 for design of 4$\times$4 Butler matrix. Finally, we get good agreements between simulation and experimental results.

본 논문에서는 4$\times$4 버틀러 매트릭스에 대하여 연구 및 고찰 한다. 셀룰러 대역의 주파수인 824~894MHz대역에서 신호를 균등하게 통과시키고, 위상의 차이를 균일하게 분배시키는 회로로 구현 되었다. 기존의 버틀러 매트릭스는 단층 기판 구조로 구현 되었지만, 본 연구는 다층 기판구조로 설계하여 크기가 보다 더 축소되었다. 마이크로스트립 구조인 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러 대신에 크기를 보다 더 효율적으로 줄이기 위하여 LTCC 커플러를 사용한다. 4$\times$4 버틀러 매트릭스의 설계는 Ansoft사의 Designer V3.5와 HFSS V11을 사용한다. 그리고 시뮬레이션 한 후 실제 제작한 버틀러 매트릭스를 측정하여 비교한 결과 매우 우수한 특성을 얻었다.

Keywords