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

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Technical Research on Waveguide-to-Microstrip Transition Using an Inline Structure for Millimeter-Wave Seekers

Inline 구조를 이용한 밀리미터파 탐색기용 도파관-마이크로스트립 전이구조 기술 연구

  • Received : 2018.10.26
  • Accepted : 2019.01.10
  • Published : 2019.01.31
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Abstract

In this paper, we report on the waveguide-to-microstrip transition with an inline structure for the millimeter band. The waveguide-to-microstrip transition comprises a probe, an inductive line, a ${\lambda}/4$ impedance transformer, and a 50-ohm microstrip line. For the transition design, we optimized the characteristic impedances and lengths of the component parts. The fabricated transition exhibits an insertion loss of 2.1 dB and an input/output return loss of below 13 dB at a millimeter band frequency of 94 GHz.

본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 동작하는 inline 구조를 이용한 도파관-마이크로스트립 전이구조를 설계 및 제작하였다. 도파관-마이크로스트립 전이구조는 프로브, 인덕턴스 선로, ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기, 그리고 50 ohm 마이크로스트립 선로로 구성되어 있으며, 각 구성 요소들의 특성 임피던스 및 길이를 시뮬레이션을 통하여 최적화하였다. 제작된 전이구조의 측정 결과, 밀리미터파 내 중심 주파수 94 GHz 구간에서 평균 2.1 dB 삽입손실 특성 및 13 dB 이하의 입출력 반사 손실 특성을 나타내었다.

Keywords

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그림 1. Inline 구조의 도파관-마이크로스트립 전이구조 설계 Fig. 1. Design of inline waveguide to microstrip transition structure.

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그림 3. (a) 50 ohm 도파관의 파라미터 정의, (b) 특성 임피던스 Fig. 3. (a) Definition of parameters with 50 ohm waveguide, (b) Characteristic impedance of 50 ohm waveguide.

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그림 2. Inline 전이구조 결과 Fig 2. Result of inline structure.

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그림 6. Back-to-back 구조의 전이구조 Fig. 6. Result of back-to-back structure.

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그림 5. Back-to-back 도파관-마이크로스트립 전이구조 Fig. 5. Design of back-to-back waveguide to microstrip tran-sition structure.

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그림 7. 제작된 back-to-back 구조의 전이구조 Fig. 7. Fabrication of the back-to-back transition structure.

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그림 8. Back-to-back 구조의 inline 전이구조 S-parameter 측정결과 Fig. 8. Measurement result of the back-to-back transition.

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그림 4. Inline 전이구조 Fig. 4. Inline transition.

표 1. 전이구조 목표 및 설계 값 Table 1. Goal and design performance of transition.

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