• 전기의세계
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• 제44권9호
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• pp.28-37
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• 1995

외부 광스위치/변조기로는 차단형(cut-off type)[1], 균일 방향성 결합기(uniform directional coupler)[2-4], Mach-Zehnder 간섭계(Mach-Zehnder interferometer)[5-7], 교번 .DELTA..betha. 방향성 결합기(alternation directional coupler)[8-9], 교차 결합기(crossed coupler[10-11], Y-분기 방향성 결합기(Y-branch directional coupler)[12-14] 등의 여러가지가 연구되어졌다. 본 논문에서는 위에서 열거한 여러 가지 광변조기를 해석, 설계하는데 기본이 되는 광결합 이론으로 normal mode 이론과 coupled mode 이론을 소개한다. 아울러 이러한 이론들을 이용하여 전술한 변조기 중 균일 방향성 결합기, Y-분기 방향성 결합기, Mach-Zehnder 간섭계의 광스위칭/변조 원리를 살펴본다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.286-291
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• 2011

방향성 결합기는 RF 및 마이크로파 대역에서 신호를 분배하거나 감시하는 데 이용된다. 본 논문에서는 마이크로스트립 선로로 구현한 결합선로를 이용한 새로운 구조의 브랜치 선로 방향성 결합기를 제안하였다. 브랜치 선로 방향성 결합기는 결합도가 낮아지면 병렬로 연결된 선로의 특성 임피던스가 높아서 마이크로스트립 선로로 구현하기 어려워진다. 이를 극복하기 위하여 단락된 평형 결합 선로를 이용하여 높은 특성 임피던스를 구현하였다. 제안한 브랜치 선로 방향성 결합기의 시뮬레이션 결과 및 제작하여 측정한 결과를 보였다. 제작한 10 dB 브랜치 선로 방향성 결합기는 10% 대역폭에서 반사 손실이 30 dB 이상, 8% 대역폭에서 고립도 35 dB 이상인 결과를 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.368-378
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• 2004

본 논문에서는 finite-extent backed conductor를 가지는 CPW(Coplanar waveguide) 방향성 결합기에서, 방향성의 향상을 위해 접지면과 전송선 사이의 slot 폭을 확장하는 보상구조를 제안하였다. 제안된 구조는 적절한 slot의 길이와 폭을 가질 경우, 결합기에서의 변화되는 정전용량과 추가된 인덕턴스로 인해 각모드의 위상속도 차이가 없어지므로 우수한 방향성 특성을 갖게 한다. 제안된 보상구조를 이용하여 1 ㎓를 중심주파수로 하는 finite-extent backed conductor를 가지는 CPW 방향성 결합기를 보통의 결합도를 갖는 6 ㏈ 결합기와 높은 결합도를 갖는 3 ㏈ 결합기 형태로 구현하였다 설계된 CPW 방향성 결합기는 MoM(Method of Moments) 방식의 EM solver 계산 결과, 중심주파수에서 목적하는 결합도를 가지면서 각각 55 ㏈와 58 ㏈의 우수한 방향성을 가지며, 정합특성 역시 우수하다. 측정결과는 계산결과와 매우 유사하며, 이를 통하여 제안된 보상구조의 유용성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1321-1328
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• 2003

본 논문에서는 finite-extent backed conductor를 가지는 CPW(Coplanar waveguide) 방향성 결합기에서, 방향성의 향상을 위해 backed conductor의 가운데 부분을 적절한 길이로 제거하는 보상구조를 제안하였다. backed conductor의 가운데 부분이 적절한 길이를 가지고 제거될 경우, 결합기의 가운데 부분에서 기 모드의 유효 유전율이 크게 감소하여 전기적 길이가 달라지므로, 우 모드와 기 모드의 위상속도가 동일하게 인식된다. 따라서 결합기의 방향성은 향상이 되며, 이때 제거된 backed conductor의 적절한 길이는 결합기의 기 모드와 우 모드의 관계로부터 구하여질 수 있다. 이 보상 구조가 효과적임을 보이기 위해 1 GHz의 중심주파수를 가지는 보통의 결합도를 갖는 CPW 방향성 결합기를 설계하였으며, 기존의 구조에 비해 모의실험과 측정에서 각각 36 dB, 20 dB이상 개선된 우수한 방향성특성과 함께 우수한 정합특성을 가짐을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1949-1956
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• 1997

Closed form 해석 방법을 이용하여 복합기판상에 비대칭 결합 마이크로스트립 선로의 모드 파라미터를 구하였다. 단층기판과 복합기판상에 대칭 및 비대칭 결합 마이크로스트립 선로을 이용하여 방향성 결합기를 실현시켰다. 중심주파수 1.8GHz에서 10dB 방향성 결합기를 제작하여 측정한 결과, 복합기판을 갖는 결합기는 단층기판을 이용한 결합기보다 결합도와 방향성도가 개선되었다. 또한 비대칭 결합 마이크로스트립 선로를 이용한 결합기의 대역폭이 대칭 결합 마이크로스트립 선로를 이용한 결합기보다 대역폭이 넓다는 것을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.10-16
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• 2024

마이크로스트립 선로를 사용한 방향성 결합기는 기판의 유전율과 공기의 유전율이 서로 달라서 지향성 특성이 좋지 않다. 이를 해결하기 위해서 결합 선로 사이에 보상용 커패시터를 부착하여 지향성을 높이기도 한다. 본 논문에서는 추가적으로 개별 소자인 커패시터 대신에 전송선을 이용한 인터디지털 커패시터를 적용하여 높은 지향성을 갖는 방향성 결합기를 제안하였다. 제안한 방법으로 설계하여 제작한 방향성 결합기는 2.14GHz에서 결합도 20dB에서 지향성은 30dB 이상의 특성을 나타내었다. 이 방향성 결합기는 2개의 결합 포트와 2개의 고립 포트를 갖고 있어 2개의 방향성 결합기로 사용이 가능하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.260-261
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• 2007

본 논문에서는 800MHz와 1.9GHz 대역의 시스템에 적용할 수 있는 20dB 방향성 결합기를 8층 PCB 기판에 내장하여 소형화 및 저가화 할 수 있도록 설계하였다. 방향성 결합기는 4층과 6층에 coupled line으로 적층함으로써, 다층 PCB기판을 최대한 활용하여 공간을 최소화하였다. 또한, 고유전율을 가진 필름을 이용하여, coupled line의 끝에 내장형 고용량 커패시터를 연결하여 설계하였다. 6 $\times$ 6 $\times$ 0.7 (height)$mm^3$ 크기로 설계된 방향성 800MHz 결합기의 경우 -20dB의 coupling 특성, -0.6dB의 transmission 특성, -25dB의 isolation 특성을 나타내었다. 패키징 기판에 내장된 방향성 결합기는 단말기 및 통신시스템의 소형화에 크게 기여할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.317-321
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• 2012

본 논문에서는 높은 지향성을 갖는 방향성 결합기의 특성을 연구하였다. 방향성 결합기는 이동통신 기지국의 송신단에서 신호의 크기나 주파수 혹은 안테나에서의 반사 등을 확인하기 위해 사용된다. 높은 지향성을 갖는 방향성 결합기를 개발하기 위해 시뮬레이션을 통해 특성을 분석하였고 이를 바탕으로 방향성 결합기를 제작 분석하였다. 제작된 결합기는 약 31dB 정도의 높은 지향성 특성을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.171-176
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• 2014

종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 이중 샌드위치 Rib-형 도파로에 기초한 초소형 편광 무의존성 방향성 결합기 (PIDC)의 편광특성을 자세하게 탐구하였다. 제안한 초소형 방향성 결합기의 편광 무의존성 조건을 얻기 위하여 샌드위치 rib형 도파로의 굴절률과 두께에 때라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 결합길이와 결합효율을 분석하였다. 수치해석 결과, 수백 마이크로미터 크기의 초소형 편광 무의존성 방향성 결합기는 이중 샌드위치 층의 구조적, 물질적 변수들을 잘 선택함으로써 구현할 수 있음을 보였다. 또한, 이중 샌드위치 rib형 도파로에 분포하는 기본 모드의 프로필이 방향성 결합기의 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.445-450
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• 2017

본 논문에서는 CPW 선로를 기반으로 한 수직 결합 구조를 이용한 반전력의 방향성 결합기가 설계 및 제작되었다. CPW 수직 결합 구조의 우수 모드는 유전체 기판 두께의 반을 갖는 일반적인 CPW 선로로 해석될 수 있으며, 기수 모드는 CBCPW 선로로 해석될 수 있다. 반전력 방향성 결합기는 유전율 2.55, 기판 두께 0.76mm의 테프론 기판 상에 중심주파수 2.45 GHz, 대역폭 61.6%로 설계되었으며, 제작된 반전력 방향성 결합기는 중심주파수 2.45 GHz, 대역폭 66.1%를 가졌고, 중심주파수에서 반사손실과 격리도는 각각 19.52 dB와 19.47 dB를 가졌다.