• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
• /
• pp.417-422
• /
• 2005

Using the novel microstripline with periodically perforated ground metal, a miniaturized 1/4 ${\lambda}$ transformer was fabricated. The line width of the 1/4 ${\lambda}$ transformer was 20${\mu}m$ and the size of it was 0.0085$mm^2$, which is 1.2% of conventional one. The 1/4 ${\lambda}$ transformer exhibited good RF performances from 10 to 25GHz.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제23권10호
• /
• pp.1282-1289
• /
• 2019

임피던스 변환회로의 신호 전달특성(S21)을 측정하기 위해서는 두 개의 임피던스 변환회로를 대칭 연결하여야 한다. 하지만 두 개의 임피던스 변환회로를 대칭 연결한 회로의 신호 전달특성은 중간 연결 선로의 길이에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서는 임피던스 변화회로의 정확한 신호 전달특성을 얻기 위한 중간 연결 선로의 길이를 수식으로 유도하였다. 수식을 이용하여 계산하면 4:1(50-Ω:12.5-Ω) 임피던스 변환회로의 정확한 신호 전달특성을 얻기 위한 중간 연결 선로의 전기적 길이는 약 45°이다. 계산된 연결 선로의 길이를 적용하여 1GHz에서 λ/4-마이크로스트립 임피던스 변환회로를 제작하여 신호 전달특성을 측정하였다. 제작된 대칭 연결된 임피던스 변환회로의 신호 반사 특성(S11)은 0.980GHz에서 -40.64dB, 신호 전달 특성(S21)은 -0.154dB였다. 이는 제작 회로에 대해 이론적으로 살펴본 중심 주파수의 987MHz 변화, 마이크로스트립 선로의 신호 손실 -0.15dB 값과 거의 동일한 값이다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.165-172
• /
• 2019

두 개 이상의 동축선을 사용하여 한 쪽은 동축선을 직렬로 연결하고, 반대 쪽은 동축선을 병렬로 연결하면 광대역에서 동작하는 임피던스 변환회로가 된다. 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환회로는 동축선의 외곽 도체를 임피던스 변환에 이용하기 때문에 수식 또는 시뮬레이션 프로그램을 통한 예측이 매우 어렵다. 본 논문에서는 ${\lambda}/4$-마이크로스트립 선로 임피던스 변환회로의 선로 신호 감쇄에 대한 전달 특성(S21) 해석을 바탕으로 $25{\Omega}$ 동축선 두 개를 이용한 광대역 4:1($50{\Omega}:12.5{\Omega}$) 전송선로 임피던스 변환회로를 제작하여 동작 특성을 살펴보았다. 두 개의 동축선을 이용한 광대역 임피던스 변환기는 동축선의 길이를 90도(${\lambda}/4$)로 인식하는 주파수에서 신호 전달 특성(S21)이 급격히 감소하는 노치 특성이 발생하였다. 또한, 동축선 길이의 $0.06{\sim}0.2{\lambda}$에 해당하는 주파수 범위에서 신호 전달특성(S21) -0.2dB 이내의 값을 가졌다. 이러한 신호 전달특성(S21)은 출력 단에 연결된 마이크로스트립 선로의 길이 변화를 통해 약간의 동작 주파수 범위 변화와 원하는 주파수에서 최적의 신호 전달특성(S21)을 설정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.345-351
• /
• 2000

본 논문에서는 Ka 대역 마이크로스트립 도파관 변환기를 설계하고, Expanding-cell 시간 영역 유한 차분법을 이용하여 변환기의 주파수 특성을 분석하였다. 마이크로스트립 도파관 변환기의 구조는 릿지(ridge)형 도파관, 마이크로스트립 라인, 그리고 $\lambda$/4 체비쉐프 도파관 임피던스 변환기로 이루어졌다 .. Expanding-cell 유한차분 방법을 마이크로스트립-도파관 변환기의 $\lambda$/4 체비쉐프 도파관 임피던스 변환기의 해석에 이용하여 계산의 정 확성과 효율성을 높였다. 계산 결과를 측정치와 비교하여 정확성을 입증하고, 균일한 크기의 미세 셀(fine cell) 과 성긴 셀(coarse cell)을 이용한 결과와 비교하여 효율성을 입증하였다 .. 4단과 3단 체비쉐프 도파관 임피던스 변환기의 주파수 특성을 비교하여 단의 수와 대역폭과의 관계를 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.259-269
• /
• 2013

본 논문에서는 다양한 기판 집적 도파관 전송선 두께를 가지는 시스템에 적용을 위해서 천공된 기판 집적 도파관 다단 E-plane 변환기를 제안한다. 본 제안 구조는 ${\lambda}_g/4$ 임피던스 변환기 원리를 적용하여 ${\lambda}_g/4$ 길이 내에 천공을 삽입한다. 천공된 기판 집적 도파관은 도파관 내부의 낮아진 capacitance를 통해 특성 임피던스가 증가되어 E-plane 변환기로 구현된다. 또한, 체비셰프 다항식을 적용하여 구현한 천공된 기판 집적 도파관 다단 E-plane 변환기는 대역폭을 개선하였다. 천공된 기판 집적 도파관 2단 E-plane 변환기는 11.45~13.6 GHz의 주파수 대역에서 삽입 손실 $1.57{\pm}0.11$ dB, 입력 반사 손실은 15 dB 이상으로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제32권8호
• /
• pp.1248-1256
• /
• 2008

In this paper, basic characteristics of transmission line employing PPGM (periodically perforated ground metal) were investigated using theoretical and experimental analysis.According to the results, unlike the conventional PBG (photonic band gap) structures, the characteristic impedance of the transmission line employing PPGM structure showed a real value, which exhibited a very small dependency on frequency. The transmission line employing PPGM structure showed a loss (per quarter wave length) higher by $0.1{\sim}0.2\;dB$ than the conventional microstrip line. According to the investigation of the dependency of RF characteristic on ground condition, the RF characteristic of the transmission line employing PPGM structure was hardly affected by the ground condition in the frequency lower than Ku band, but fairly affected in the frequency higher than Ku band, which indicated that coplanar waveguide employing PPGM structure was optimal for RF characteristic and reduction of size. Considering above results, impedance transformer was developed using coplanar waveguide with PPGM structure for the first time, and good RF characteristics were observed from the impedance transformer. In case that {\lambda}/4$ impedance transformer with a center frequency of 9 GHz was fabricated for a impedance transformation from 20 to10 {\Omega}$, the line width and length were 20 and $500\;{\mu}m$, respectively, and its size was only 0.64 % of the impedance transformer fabricated with conventional microstrip lines. Above results indicate that the transmission line employing PPGM is a promising candidate for a development of matching and passive elements on MMIC.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제18권2호
• /
• pp.117-128
• /
• 2018

In this paper, compact linear dual polarized series-fed $1{\times}2$ linear and $2{\times}2$ planar arrays antennas for airborne SAR applications are proposed. The proposed antenna design consists of a square radiating patch that is placed on top of the substrate, a quarter wave transformer and $50-{\Omega}$ matched transformer. Matching between a radiating patch and the $50-{\Omega}$ microstrip line is accomplished through a direct coupled-feed technique with the help of an impedance inverter (${\lambda}/4$ impedance transformer) placed at both horizontal and vertical planes, in the case of the $2{\times}2$ planar array. The overall size for the prototype-1 and prototype-2 fabricated antennas are $1.9305{\times}0.9652{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$ and $1.9305{\times}1.9305{\times}0.05106{{\lambda}_0}^3$, respectively. The fabricated structure has been tested, and the experimental results are similar to the simulated ones. The CST MWS simulated and vector network analyzer measured reflection coefficient ($S_{11}$) results were compared, and they indicate that the proposed antenna prototype-1 yields the impedance bandwidth >140 MHz (9.56-9.72 GHz) defined by $S_{11}$<-10 dB with 1.43%, and $S_{21}$<-25 dB in the case of prototype-2 (9.58-9.74 GHz, $S_{11}$< -10 dB) >140 MHz for all the individual ports. The surface currents and the E- and H-field distributions were studied for a better understanding of the polarization mechanism. The measured results of the proposed dual polarized antenna were in accordance with the simulated analysis and showed good performance of the S-parameters and radiation patterns (co-pol and cross-pol), gain, efficiency, front-to-back ratio, half-power beam width) at the resonant frequency. With these features and its compact size, the proposed antenna will be suitable for X-band airborne synthetic aperture radar applications.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.7-14
• /
• 2008

본 논문에서는 다이오드를 주기적으로 배열한 구조를 이용한 전압 제어형 전송 선로를 제안한다. 주기적 다이오드 선로 구조를 이용한 전송 선로의 경우, 주기적인 용량에 의해 종래의 전송 선로에 비해 선로 파장이 대폭 축소되며, 인가 전압을 조절하여 전송 선로의 특성 임피던스를 쉽게 제어할 수 있다. 구체적으로는, GaAs MMIC상에 선로 폭 $20{\mu}m$인 전송 선로에 주기적으로 배열된 다이오드가 접속된 경우, $0{\sim}1.05V$ 사이의 전압 조정에 의해 $80{\sim}20{\Omega}$ 범위의 특성 임피던스 조절이 가능하며, 20 GHz에서의 선로 파장이 종래의 전송 선로가 5.3mm인 반면, 주기적 다이오드 선로 구조의 경우에는 선로 파장이 1.5mm 밖에 되지 않는다. 그리고, 본 논문에서는 주기적 다이오드 선로 구조를 이용하여 K 밴드 정합용 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 GaAs MMIC상에 온칩으로 제작하였다. 상기 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 사용하는 경우, $0.25{\sim}0.75V$ 사이의 전압 조정에 의해 $30{\sim}100{\Omega}$의 다양한 범위의 임피던스를 가지는 RF 소자간의 임피던스 정합이 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.158-165
• /
• 2007

본 논문은 X-band에서 동작하는 마이크로스트립 원형 편파 $4{\times}4$ 배열 안테나의 설계와 제작에 대해 다룬다. 단일 안테나는 정사각형 패치를 사용하고 비대칭 십자 개구 결합 급전 구조를 사용하여 RHCP(Right Handed Crcularly Polarization)로 동작하도록 하였다. 기존의 배열 안테나의 소자간의 간격을 0.8 ${\lambda}_0$에서 0.45 ${\lambda}_0$로 간격을 줄여 실장 면적을 감소시켰다. 급전 선로는 시퀀셜 로테이션 분배기로 $2{\times}2$ 배열 안테나를 설계하여 양호한 이득과 축비 대역폭을 나타내었다 ${\lambda}/4$ Transformer와 T-junction 전력 분배기로 $4{\times}4$ 배열 안테나로 확장하였다. 시뮬레이션으로 확인한 결과 최대 방사 이득은 15.09 dBi로 나타났으며, 축비 대역폭은 3 dB 기준 $9.05{\sim}10.4$ GHz(13.5%)의 양호한 특성을 보였다. 제작된 $4{\times}4$배열 안테나는 10 GHz에서 측정 결과 임피던스 대역폭($VSWR{\leq}2$)은 $8.45{\sim}11.84$ GHz(33.9%)로 나타났으며, 최대방사 이득은 11.10 dBi를 얻었다. 또한 측정된 축비 대역폭은 $9.42{\sim}10.47$ GHz(10.5%)를 얻었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권1호
• /
• pp.149-156
• /
• 2012

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.