A Low Loss and Short-wavelength Transmission Line Employing Inverted Periodically Arrayed Capacitive Devices and Its Application to Miniaturized Passive Components on MMIC

In this study, we propose a novel transmission line employing inverted PACD (Periodically Arrayed Capacitive Devices) for application to a development of miniaturized passive components on MMIC. The novel microstrip line employing Inverted PACD structure showed a loss much lower than conventional microstrip line. Using the inverted PACD structure, we fabricated a miniaturized impedance transformer on MMIC. the size of the impedance transformer was 0.012 $mm^2$, which is only 1.7% of conventional one. The impedance transformer showed good RF performances in a frequency range of 2.25~6.5 GHz.

저손실·단파장 특성을 가지는 반전된 형태의 주기적 용량성 선로구조와 MMIC상의 초소형 수동소자 개발에의 응용

본 논문에서는 기존의 PACD (Periodically Arrayed Capacitive Devices) 선로구조가 가지는 고 손실 특성의 문제점을 개선하기 위하여, 단파장 특성이 있는 Inverted PACD 구조를 제안하였다. Inverted PACD 선로구조의 손실특성은 종래의 PACD 구조와 비교하여 훨씬 개선되었으며, 구체적으로 ${\lambda}$/4의 길이를 가지는 Inverted PACD 선로구조의 손실특성은 4GHz에서 0.41dB이다. 그리고 상기 Inverted PACD 선로구조는 종래의 마이크로스트립 선로보다 단파장 특성을 보여주었으며, 구체적으로 종래의 전송선로 파장의 11.85%로 파장이 대폭 축소되었다. MMIC용 초소형 수동소자로서의 응용가능성을 제시하기 위하여, Inverted PACD 선로구조를 이용하여 GaAs MMIC상에 임피던스 변환기를 제작 및 측정하였다. 그 결과 Inverted PACD 선로구조를 이용하여 제작한 임피던스 변환기의 크기는 0.012 $mm^2$이며, 종래의 임피던스 변환기 크기의 1.7%의 면적을 차지하였다. 상기 임피던스 변환기는 2.25~6.5GHz 대역에서 -10dB 이하 반사손실과 -1dB이하의 삽입손실 등 양호한 RF 특성을 보여주었다.