• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.862-877
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• 2008

두 종류의 넓은 대역폭을 갖는 ring hybrids(하나는 coupled line이 포함되어 있고, 다른 하나는 left-handed transmission line을 포함한 ring hybrids)가 비교되었으며, 비교 결과로부터 coupled line을 포함한 ring hybrid가 모든 면에서 우수한 특성을 가짐을 보여줬다. 그러나, coupled line을 포함한 ring hybrid는 -3 dB coupling power를 가질 경우에 한해서만이 perfect matching이 이루어지기 때문에, perfect matching을 갖는 coupled line ring hybrid는 2차원으로 구현하기는 거의 불가능하다. 이 문제를 해결하기 위해서 coupled line을 해석했고, 그 해석 결과로부터 coupling coefficient에 관계없이 어느 경우에도 perfect matching을 이룰 수 있는 설계 식을 유도했다. 이 설계식을 이용하여, transmission line의 길이가 ${\pi}$보다 큰 경우에도 적용될 수 있는 크기를 줄이기 위한 새로운 형태의 transmission line 등가회로를 제시했다. 이 새로운 형태의 transmission line의 등가회로를 이용하면 기존의 ring hybrid의 $3\;{\lambda}/4$의 transmission line을 줄이는 데 사용할 수 있기 때문에 ring hybrid의 크기를 더욱 줄이는데 장점이 될 수 있다. 이 등가회로를 증명하기 위해서, coupling power를 고정하고 또는 transmission line의 길이를 고정하는 2가지 형태의 simulation을 하였으며, 대역폭은 coupled line의 coupling power에 직접적인 상관 관계가 있음을 보였다. 기존의 등가회로와 새로운 형태의 등가회로를 이용하여, 작고 넓은 대역폭을 가지는 ring hybrid를 제시하였다. 새로 제시된 ring hybrid를 이용하여, 기존의 ring hybrid와 비교하였다. 비교 결과로부터, 본 논문에서 제시한 ring hybrid의 전체 ring 둘레가 1/3보다 더 작음에도 불구하고, 대역폭이 훨씬 넓음을 보여줬다. 작고 넓은 대역폭을 가지는 ring hybrid를 측정했으며, 측정 결과는 -2.78 dB, -3.34 dB, -2.8 dB, -3.2 dB의 power division 특성을 보여줬으며, matching과 isolation은 20 % 이상의 대역폭에서 -20 dB보다 좋은 특성을 보여줬다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제9권2호
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• pp.85-97
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• 2009

As operating frequency is raised and as more integration with active and passive elements is required, it becomes difficult to fabricate more than 120 ${\Omega}$ characteristic impedance of a mierostrip line. To solve this problem, an equivalent high impedance transmission-line section is suggested, which consists mainly of a pair of coupled-line sections with two shorts. However, it becomes a transmission-line section only when its electrical length is fixed and its coupling power is more than half. To have transmission-line characteristics(perfect matching), independently of coupling power and electrical length, two identical open stubs are added and conventional design equations of evenand odd-mode impedances are modified, based on the fact that the modified design equations have the linear combinations of conventional ones. The high impedance transmission-line section is a passive component and therefore should be perfectly matched, at least at a design center frequency. For this, two different solutions are derived for the added open stub and two types of high impedance transmission-line sections with 160 ${\Omega}$ characteristic impedance are simulated as the electrical lengths of the coupled-line sections are varied. The simulation results show that the determination of the available bandwidth location depends on which solution is chosen. As an application, branch-line hybrids with very weak coupling power are investigated, depending on where an isolated port is located, and two types of branch-line hybrids are derived for each case. To verify the derived branch-line hybrids, a microstrip branch-line hybrid with -15 dB coupling power, composed of two 90$^{\circ}$ and two 270$^{\circ}$ transmission-line sections, is fabricated on a substrate of ${\varepsilon}_r$= 3.4 and h=0.76 mm and measured. In this case, 276.7 ${\Omega}$ characteristic impedance is fabricated using the suggested high impedance transmission-line sections. The measured coupling power is -14.5 dB, isolation and matching is almost perfect at a design center frequency of 2 GHz, showing good agreement with the prediction.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.1-7
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• 2006

본 논문은 결함 접지 구조(DGS)를 이용하여 높은 위상 천이 특성을 갖는 새로운 위상 천이기를 제안하였다. 결함 접지 구조의 공진점 부근에서 발생하는 큰 위상 변화를 위상 천이기에 이용하기 위해 결함 접지 구조를 갖는 위상 천이기 부하에 바렉터 다이오드를 실장하였다. 두 가지 방식의 위상 천이기를 branch-line hybrid와 coupled line hybrid를 이용하여 구현하였으며, 실험 결과 제안된 위상 천이기는 기존의 방식을 이용한 것의 최대 위상 천이 값과 비교하여 각각 $135\%$와 $221\%$의 위상 천이값 증가를 보였다.

• ETRI Journal
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• 제38권5호
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• pp.981-987
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• 2016

We present a cost-effective dual polarization quadrature phase-shift coherent receiver module using a silica planar lightwave circuit (PLC) hybrid assembly. Two polarization beam splitters and two $90^{\circ}$ optical hybrids are monolithically integrated in one silica PLC chip with an index contrast of $2%-{\Delta}$. Two four-channel spot-size converter integrated waveguide-photodetector (PD) arrays are bonded on PD carriers for transverse-electric/transverse-magnetic polarization, and butt-coupled to a polished facet of the PLC using a simple chip-to-chip bonding method. Instead of a ceramic sub-mount, a low-cost printed circuit board is applied in the module. A stepped CuW block is used to dissipate the heat generated from trans-impedance amplifiers and to vertically align RF transmission lines. The fabricated coherent receiver shows a 3-dB bandwidth of 26 GHz and a common mode rejection ratio of 16 dB at 22 GHz for a local oscillator optical input. A bit error rate of $8.3{\times}10^{-11}$ is achieved at a 112-Gbps back-to-back transmission with off-line digital signal processing.