A Study on the element affecting in design and characteristics of PIMD for non-reciprocal element

비가역소자의 설계와 PIMD 특성에 영향을 미치는 요소에 관한 연구

This paper compared simulation characteristics on the design of center strip by structure simulator with manufacture of 2.6GHz non-reciprocal element. Secures condition that affect in PIMD and confirmed change value of PIMD by change of condition. Implemented non-reciprocal element shows more than 20dB isolation characteristic at center frequency(2,650MHz) and has 0.2dB insertion loss in overall 100MHz operating bandwidth. Return losses of input and output port are measured below -20dB. IMD of non-reciprocal element exhibited superior value when there were no gaps between internal components and when materials having identical substances were used, and it showed an improving tendency when the pressure was increased higher, however, in case of applying pressure higher than a certain level, it results in damages, etc. of the magnet inside and ferrite as well, so then the characteristics of IMD was rapidly increased along with decrease of frequency characteristics.

본 논문에서는 비가역소자를 구조 시뮬레이터를 이용하여 설계하고 제작하여 특성을 비교하고, PIMD 특성에 영향을 미치는 조건을 확보하여 조건의 변화에 따른 PIMD 특성의 변화 값을 확인하였다. 중심주파수가 2.6GHz에 대하여 설계하여 그에 따른 특성을 살펴본 결과 중심주파수 2,650MHz, 밴드 폭 100MHz를 가지며 아이솔레이션 20dB 이상, 반사손실은 20dB이상, 삽입손실이 0.2dB 이하 값을 나타내었다. 비가역소자의 IMD는 되도록 동질의 물질을 사용하고, 내부 구성품 간 유격이 없을 때 우수한 값을 보였으며, 압력이 놓아질수록 좋아지는 경향을 보였으나, 일정 압력 이상의 가할 경우 내부의 자석이나 페라이트의 파손 등을 가져와 주파수 특성의 저하와 함께 IMD 특성이 급격이 증가하였다.