Abstract
This paper presents the description of a 4-bit digital p-i-n diode phase shifter that was designed for quasimillimeter wave band satellite receiver to use in phased-array systems. 180$^{\circ}$ and 90$^{\circ}$ cells are designed in reflection type that consists of a 3-dB rat-race hybrid coupler, 45$^{\circ}$ and 22.5$^{\circ}$ cells are designed in loaded-line type to reduce the size of circuit and the number of diode to be used. The 4-bit phase shifter uses eight p-i-n diodes mounted in the microstrip circuit. The average insertion loss for the 16 phase states is 6.92dB over the 19.8~20.3 GHz band and maximum phase error is 6.2$^{\circ}$ at 20 GHz.
준밀리미터파 위성통신 수신용 단말기에 사용되는 위상 배열 안테나에서 안테나 각각의 소자들에 위상차를 주기 위해 사용되는 20 GHz 대역 4-bit 디지털 위상변위기를 pin 다이오드를 이용하여 설계, 제작하였다. 180$^{\circ}$와 90$^{\circ}$위상차를 얻기 위해 링 하이브리드를 이용한 반사형 위상변위기를 설계 제작하였고, 45$^{\circ}$와 22.5$^{\circ}$위상변위기는 부하 선로형으로 설계 제작하여 가장 적은 수의 개수인 8개의 pin 다이오드를 이용하여 위상변위기를 구현할 수 있었다. 제작된 위상변위기는 중심주파수인 20GHz에서 16개의 위상 비트의 평균 위상 오차가 3$^{\circ}$, 최대 위상 오차 6.2$^{\circ}$, 그리고 평균 삽입 손실 6.92dB인 측정 결과를 나타내었다.
