Abstract
In this paper, a wideband circular polarizer operating in the frequency range of 6~18 GHz is designed and fabricated using a multilayer structure with meanderlines. A T matrix expression for the unit structure, which consists of meanderline, dielectric substrate and spacer, was derived using the boundary value solution. A proposed meanderline structure was modeled as an array of unit meanderline cell in order to apply the waveguide model with PEC and PMC boundary conditions. The calculation procedures to obtain an equivalent susceptance of the unit meanderline cell using HFSS was also suggested. Using a hybrid method, which combines the T matrix with the HFSS results, and cut-and-try method, a wideband circular polarizer with low insertion loss and good AR performance was designed. The fabricated polarizer has the return loss less than -10 dB within 92 % bandwidth, the average insertion loss less than -0.24 dB, and the average AR below 2.6 dB for full 3:1 bandwidth.
본 논문에서는 6~18 GHz 주파수 범위의 미앤더선로로 구성된 다층 구조의 광대역 원편파 편파기를 설계 및 제작하였다. 미앤더선로-유전체-스페이서의 단위 구성요소에 대한 전송행렬을 경계값 해를 적용하여 제시하였다. 또한, 도파관 모델이 적용되도록 미앤더선로의 배열 구조와 함께 미앤더선로의 등가 서셉턴스를 HFSS 전자기장 해석방법으로 계산하는 방법을 제안하였다. 전자기장 해석방법과 전송행렬을 연동한 하이브리드 방법과 반복 수행법을 이용하여 광대역, 낮은 삽입손실, 낮은 축비 특성을 갖는 다층 구조의 미앤더선로 원편파 편파기를 설계하였다. 제작된 편파기는 동작주파수의 92 % 대역에서 -10 dB 이하의 반사손실과 평균 -0.24 dB의 삽입손실 및 평균 2.6 dB 이하의 축비 특성으로 설계값과 잘 일치함을 확인하였다.
