역산란을 이용한 다단 임피던스 트랜스포머의 새로운 설계 방법

A New Design Method for Multisection Impedance Transformer Based on the Inverse Scattering

마이크로파대 다단 임피던스 트랜스포머에 대한 새로운 설계법을 제안한다. 이 설계법은 설계하려는 임피던스 트랜스포머에 대한 주파수영역의 반사계수를 이용하는 역산란 이론에 근거를 둔다. 첫째로, 원하는 반사계수를 이용하여 가상 일차원 유전체의 유전율 분포를 추정한다. 둘째로, 반사특성의 관점에서 복원된 유전체와 등가 구조인 트랜스포머를 합성한다. 이론적으로 이 설계법은 Bode-Fano의 제한조건(1)을 만족하면서 임의의 통과대역 특성을 갖는 임피던스 매칭 트랜스포머의 설계에 이용할 수 있다. 두 가지의 설계 예를 통하여 제안한 방법의 타당성을 보인다.

A new design method of the microwave multisection impedance transformer is proposed. This method is based on the inverse scattering theory using the frequency domain reflection coefficient of the transformer to be designed. In the first step, the permittivity profile of a virtual one-dimensional dielectric medium is reconstructed using the desired reflection coefficient. In the second step, the transformer which is equivalent to the reconstructed dielectric medium in view of reflection characteristics is synthesized. Theoretically, this method can be used to design the impedance matching transformers with arbitrary passband characteristics within the limit of the Bode-Fano criteria[1]. Our approach is examined for two design examples to show that it is valid.