이중모드 링 공진기를 이용한 Balun-BPF의 설계

Design of Balun-BPF Using Dual-mode Ring Resonator

  • 정을영 (강원대학교 IT특성화학부대학) ;
  • 황희용 (강원대학교 IT특성화학부대학)
  • Jung, Eul-Young (College of Information Technology, Kangwon National University) ;
  • Hwang, Hee-Yong (College of Information Technology, Kangwon National University)
  • 발행 : 2006.12.31

초록

본 논문에서는 한 파장 길이의 이중 모드 링형 공진기를 이용하여 대역 통과 여파기와 발룬의 특성을 동시에 만족하는 Balun-BPF를 제안하였다. 링 공진기의 대칭되는 위치에 각 출력단을 위치시킴으로써 불평형 위상 특성을 얻었고, 입출력단 선로간의 임피던스 차를 통해 이중 모드를 형성하였다. 제작된 Balun-BPF는 중심 주파수 2.45 GHz에서 40 MHz 대역폭과 삽입 손실 2.4 dB를 가지며, $181^{\circ}{\sim}184^{\circ}$의 불평형 위상과 1 dB 이내의 불평형 출력차를 나타내었다. 측정된 주파수 특성 결과는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다.

In this paper, a Balun-BPF with the balun and BPF characteristics is proposed by using dual-mode ring resonator of $1{\lambda}$. We obtained the property of balun with the phase imbalance by symmetrically placing each output of ring resonator. The dual mode has been made by impedance difference between input and output lines. The fabricated Balun-BPF shows bandwidth of 40 MHz and insertion loss of 2.4 dB at a center frequency of 2.45 GHz. It shows the phase imbalance of $180{\sim}184$ degree and the magnitude imbalance of within 1 dB. The measured frequency responses agree well with simulated ones.

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참고문헌

  1. N. Marchand, 'Transmission line conversion transformers', Electronics, vol. 17, pp. 142-145, Dec. 1944
  2. 이병화, 박동석, 박상수, '새로운 3-라인 발룬 설계', 한국전자파학회논문지, 14(7), pp. 750-754, 2003년 7월
  3. 이종환, 염경환, '결합선로를 이용한 평판 구조의 Marchand 발룬의 합성', 한국전자파학회논문지, 16(2), pp. 161-166, 2005년 2월
  4. Dae-won Lew, Jun-Seok Park, Dal Ahn, Nam-Kee Kang, Chan Sei Yoo, and Jae-Bong Lim, 'A design of the ceramic chip balun using the multilayer configuration', IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, vol. 49, no. 1, pp. 220-224, Jan. 2001 https://doi.org/10.1109/22.900015
  5. 정을영, 황희용, '이중모드 링 공진기를 이용한 Balun-BPF의 설계', 한국전자파학회 종합학술발표대회 논문집, 16(1), pp. 89-93, 2006년 11월
  6. Michiaki Matsuo, Hiroyuki Yabuki, and Mitsuo Makimoto, 'Dual-mode stepped-impedance ring resonator for bandpass filter applications', IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, vol. 49, no. 7, pp. 1235-1240, Jul. 2001 https://doi.org/10.1109/22.932241
  7. Hee-Ran Ahn, Noh-Hoon Myung, 'Ring filters and small-sized wideband ring filters', Journal of The Korea Electromagnetic Engineering Society, vol. 3, no. 2, pp. 104-110, Nov. 2003
  8. 김동일, 김보영, 이서, '링 공진기를 사용한 대역통과 필터의 설계에 관한 연구', 한국전자파학회논문지, 15(6), pp. 533-539, 2004년 6월
  9. Lung-Hwa Hsieh, 'Dual-mode quasi-elliptic-function bandpass filters using ring resonators with enhanced-coupling tuning stubs', IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, vol. 50, no. 5, pp. 1340-1345, May 2002 https://doi.org/10.1109/22.999148
  10. Adnan Görür, 'Description of coupling between degenerate modes of a dual-mode microstrip loop resonator using a novel perturbation arrangement and its dual-mode bandpass filter applications', IEEE Trans Microwave Theory and Techniques, vol. 52, no. 2, pp. 671-677, Feb. 2004 https://doi.org/10.1109/TMTT.2003.822033
  11. David M. Pozar, Microwave Engineering, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., 1998