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

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Analog Ferrite Phase Shifter Using Substrate Integrated Waveguide

기판 집적 도파관을 이용한 아날로그 페라이트 위상 천이기

  • Yim, Myung-Gyu (Department of Electronics Engineering, Ajou University) ;
  • Byun, Jin-Do (Department of Electronics Engineering, Ajou University) ;
  • Lee, Hai-Young (Department of Electronics Engineering, Ajou University)
  • Accepted : 2011.02.16
  • Published : 2011.04.30
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Abstract

Analog ferrite phase shifters based on rectangular waveguides which are used as component of passive phased array system have high power handling capability, but it is heavy and has high cost to fabricate. In this paper, we propose an analog ferrite phase shifter using substrate integrated waveguide(SIW), which has low cost and is easy to fabricate because it uses printed circuit board(PCB) process. The proposed structure is fabricated by using centeral dielectric material removal for inserting a ferrite bar. The measured results show that the proposed structure has not only $5.1^{\circ}$/mm phase variation but also return loss variation under 12.9 dB. Therefore, it is expected that the proposed phase shifter can plays an role to reduce weight and to has low cost on the phased array system.

기존의 수동 위상 배열 시스템에 사용되는 구형 도파관(rectangular waveguide)을 이용한 아날로그 페라이트 위상 천위기는 높은 전력 취급 능력을 갖는 반면에 무겁고 높은 제작 비용을 갖는다. 본 논문에서는 PCB 제작 공정을 이용하여 낮은 제작 비용으로 쉽게 제작이 가능한 기판 집적 도파관(SIW)을 이용한 아날로그 페라이트 위상 천위기를 제안한다. 본 제안 구조는 페라이트를 삽입할 부분의 유전체를 제거하고, 그 부분에 페라이트를 삽입하여 제작하였다. 측정 결과, 중심 주파수 14.05 GHz에서 최대 $5.1^{\circ}$/mm 위상 변화를 관찰하였으며, 12.9 dB 이하의 반사 손실의 변화를 관찰하였다. 본 제안 위상 천이기는 위상 배열 시스템의 경량화 및 저가격화에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.

Keywords

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