Fabrication of Six-port Phase Correlator using Multi-section Power Divider and Coupler

The general six-port phase correlator is comprised of a Wilkinson power divider and three $90^{\circ}$ hybrid coupler, which has less than 10 % bandwidth. In this paper, the six-port phase correlator using two section power divider has 33 % bandwidth and external matching $90^{\circ}$ hybrid coupler with 15 % bandwidth was designed at the center frequency of 2.5 GHz. The simulation result by ADS2003A indicates that RF port and LO port of proposed six-port phase correlator got wide frequency bandwidth of 14 % for VSWR of 1.5. The fabricated six-port phase correlator has a bandwidth of 12 % similar to the simulation result. The maximum phase discrepancy and insertion loss are $6^{\circ}$ and 2.5 dB over a bandwidth, respectively.

다중결합 Power divider 와 Coupler를 이용한 Six-port 위상 상관기 제작

기존의 six-port 위상 상관기는 한 개의 Wilkinson power divider와 세 개의 $90^{\circ}$ Hybrid coupler로 구성된다. 일반적으로 Wilkinson power divider의 대역폭은 최대 18%이고 $90^{\circ}$ hybrid coupler의 대역폭은 최대 10%이기 때문에 기존 six-port 제작시 10% 미만의 대역 특성을 갖는다. 본 논문에서는 대역폭이 33 %인 2 단 Wilkinson power divider와 15 % 대역폭 향상을 갖는 정합된 $90^{\circ}$ hybrid coupler를 이용하여 six-port 위상 상관기를 중심 주파수 2.5 GHz에서 설계 및 제작하였다. ADS를 이용한 시뮬레이션 결과 제안된 six-port 위상 상관기의 RF port와 LO port에서의 대역폭이 약 14% 증가하였으며, 실제 제작한 six-port 위상 상관기의 대역폭은 시뮬레이션 결과와 비슷하게 약 12% 이었다. 또한 대역폭내의 최대 위상 오차와 삽입 손실은 각각 $6^{\circ}$와 2.5 dB를 얻을 수 있었다.