한국전자파학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)

  • 제16권10호
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  • Pages.1003-1009
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  • 2005
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  • 1226-3133(pISSN)
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  • 2288-226X(eISSN)
한국전자파학회 (The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)
권호 표지

결함접지구조(Defected Ground Structure)를 갖는 휴대 인터넷용 소형 고전력 SPDT PIN 다이오드 스위치 설계

Design of Small-Size High-Power SPDT PIN Diode Switch with Defected Ground Structure for Wireless Broadband Internet Application

  • Kim Dong-Wook (Department of Radio Science and Engineering, Chungnam National University)
  • 발행 : 2005.10.01
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초록

본 논문에서는 결함접지구조(Defected Ground Structure: DGS)의 전파 지연 특성을 이용하여 소형으로 구현한 휴대 인터넷용 고전력 Single Pole Double Throw(SPDT) 스위치의 특성이 제공되며 1/4 파장 전송선을 이용하여 제작된 일반적인 방식의 스위치와 그 특성이 비교된다. DGS를 활용하여 제작된 스위치는 높은 격리도를 확보하기 위해 병렬구조의 다이오드를 사용하여 구성되었으며 2.3 GHz에서 0.8 dB의 삽입 손실과 50 dB 이상의 격리도 특성을 보였고 50 W 이상의 전력을 다룰 수 있었다. DGS를 활용한 스위치는 기존의 전송선 방식의 스위치와 거의 동일한 스위칭 특성을 보이면서도 $50\%$ 가까운 회로의 크기 감소를 달성할 수 있었다.

In this paper, small-size high-power single pole double throw(SPDT) switch with defected pound structure(DGS) is presented for wireless broadband internet application. To reduce the circuit size using slow-wave characteristic, the DGS is applied to ${\lambda}/4$ transmission line of the switch and the measured results are compared with them of conventional switch. To secure high degree of isolation, the switch with the DGS is composed of shunt-connected PIN diodes and shows insertion loss of 0.8 dB and isolation more than 50 dB at 2.3 GHz. The size of the switch is reduced about $50\%$ only with the DGS patterns while it has very similar performance to the conventional shunt-type switch.

키워드

참고문헌

  1. Dal Ahn, Jun-Seok Park, Chul-Soo Kim, Juno Kim, Yongxi Qian, and Tatsuo Itoh, 'A design of the low-pass filter using the novel microstrip defected ground structure', IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. 49, no. 1, pp. 86-93, Jan. 2001 https://doi.org/10.1109/22.899965
  2. Hai-Wen Liu, Zheng-Fan Li, Xiao-Wei Sun, and Jun-Fa Mao, 'An improved I-D periodic defected ground structure for microstrip line', IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 14, no. 4, pp. 180-182, Apr. 2004 https://doi.org/10.1109/LMWC.2004.827097
  3. Jong-Sik Lim, Jun-Seok Park, Yong-Taek Lee, Dal Ahn, and Sangwook Nam, 'Application of defected ground structure in reducing the size of amplifiers', IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 12, no. 7, pp. 261-263, Jul. 2002 https://doi.org/10.1109/LMWC.2002.801139
  4. 이경희, 정용채, 'DGS 방식 DC Block을 이용한 증폭기의 설계', 한국전자파학회논문지, 12(3), pp. 432-438, 2001년 4월
  5. 정시균, 정용채, '${\lambda}$/4 DGS 바이어스 선로를 이용한 전력증폭기 설계', 한국전자파학회논문지, 13(9), pp. 924-931, 2002년 10월
  6. 황도경, 임종식, 정용채, 'Feedforward 구조와 DOS를 이용하여 기본 신호와 3차 이상의 고조파 신호를 제거한 2차 주파수 체배기 설계', 한국전자파학회논문지, 14(5), pp. 513-520, 2003년 5월
  7. Jun-Seok Park, Myeong-Sub Jung, 'A novel defected ground structure for an active device mounting and its application to a microwave oscillator', IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 14, no. 5, pp. 198-200, May 2004 https://doi.org/10.1109/LMWC.2004.827861
  8. Martin Caulton, Arye Rosen, Paul J. Stabile, and Anna Gombar, 'p-i-n diodes for low-frequency high-power switching applications', IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. 30, no. 6, pp. 875-882, Jun. 1982 https://doi.org/10.1109/TMTT.1982.1131163
  9. Seung-Won Paek, Hyun-Il Kang, Kye-Ik Jeon, Myung-Deuk Jeong, Dong-Wook Kim, Chae-Rok Lim, Jae-Hak Lee, Won-Sang Lee, Jae-Eung Oh, and Ki-Woong Chung, '1-26 GHz high power P-I-N diode switch', IEEE International Microwave Symposium Digest, pp. 505-508, Jun. 2000 https://doi.org/10.1109/MWSYM.2000.861093
  10. Gerald Hiller, 'Design with PIN diodes', M/A-COM Application Note, AG312, pp. 18-1-18-18
  11. Robert H. Caverly, Gerald Hiller, 'Establishing the minimum reverse bias for a p-i-n diode in a highpower switch', IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. 38, no. 12, pp. 1938-1943, Dec. 1990 https://doi.org/10.1109/22.64577