A Design of Two Layer Re-entrant Microstrip Directional Coupler Improving Coupling and Isolation

In this paper, we proposed the directional coupler using two layer microstrip substrate which is improved coupling and isolation. Also, we notified a design method. Modified re-entrant mode coupler is the structure added to the aperture on the ground plane in order to improving the coupling value. And, by adding to slits on the floating conductor, this structure has good performance in isolation, VSWR according to S$\sub$11/, and phase difference. As a result, proposed re-entrant mode microstrip directional coupler has about 1.5 dB more higher coupling and 20 dB more higher isolation than conventional coupler. And because this coupler has good performance in phase difference, it can be used multi-section coupler.

결합도와 격리도를 개선한 이중층 Re-entrant 마이크로스트립 방향성 결합기 설계

본 논문에서는 이중충 마이크로스트립 유전체 기판을 이용하여 결합도와 격리도를 개선한 방향성 결합기를 제안하고, 설계방법을 제시하였다. 제안된 구조는 re-entrant mode 방향성 결합기의 구조를 수정하여, 결합도를 향상시키기 위해 최하층의 접지면에 어퍼쳐를 적용시킨 형태이다. 또한, 부동도체에 슬릿을 적용함으로써 격리도, S$_{11}$에 대한 정재파비, 그리고 위상차 등에 서도 우수한 특성을 얻을 수 있었다. 그 결과, 제안된 re-entrant mode 방향성 결합기는 기존의 구조보다 약 1.5 dB 정도 높은 결합도를 가질 뿐 아니라 각각 20 dB 이상의 개선된 격리도와 S$_{11}$에 대한 정재파비를 가짐을 확인할 수 있었다. 또한 위상 특성에서도 우수한 특성을 가지므로, 이로부터 제안된 결합기는 강한 결합이 필요한 다단 결합기에 사용될 수 있을 것이다.