Broadband 90° Schiffman Phase Shifter Using Slot-Coupled Lines

In this paper, an improved Schiffman phase shifter is proposed using slot-coupled lines. It consists of the typical coupled lines and a simple rectangular slot which is placed in the ground plane underneath the coupled lines. Phase responses of the slot-coupled Schiffman phase shifter are analyzed in consideration of the phase velocity of two independent transmission modes and the characteristic impedance of slot-coupled line. The $905^{\circ}$ Schiffman phase shifters with high impedance ratio is realized at 2.4 GHz, which cannot be implemented with the conventional coupled lines. The measured results show that the bandwidth is around 74.2 % within the phase errors ${\pm}5^{\circ}$. The measured return loss is found to be better than 15.0 dB and insertion loss is less than 1.5 dB over the operating frequency band.

슬롯-결합 선로를 이용한 광대역 90° 쉬프만 위상천이기

본 논문에서는 슬롯-결합 선로를 이용한 개선된 쉬프만 위상천이기를 제안하고자 한다. 제안된 쉬프만 위상천이기는 일반적인 결합 선로와 결합 선로 바로 밑에 단순한 직사각형 모양의 슬롯으로 이루어졌다. 슬롯과 결합된 결합 선로의 두 독립적인 전송 모드인 우 모드와 기 모드의 임피던스와 위상 특성을 계산하여 제안된 쉬프만 위상천이기의 위상 특성을 해석하였다. 본 논문에서는 일반 결합 선로로는 구현이 어려운 높은 임피던스 비를 갖는 $90^{\circ}$ 쉬프만 위상천이기를 제작하였다. 동작 중심 주파수는 2.4 GHz로 하였다. 실험 결과, 대역폭은 위상 오차 ${\pm}5^{\circ}$의 위상천이기에서 약 74.2 %의 밴드폭을 얻었다. 또한, 측정 반사 특성은 동작 대역에서 15.0 dB 이하이며, 삽입 손실은 1.5 dB 이하로 측정되었다.