• ETRI Journal
• /
• 제27권6호
• /
• pp.697-707
• /
• 2005

This paper proposes a new design of directional couplers with high directivity for personal communication services (PCS) and International Mobile Telecommunications-2000 (IMT-2000). The directional coupler is used to check and verify the power, frequency, and antenna reflection of a signal at transmission stations for mobile communications. The performance requirements of directional couplers are a strong coupling to reduce the effect on the transmitted power and high directivity to suppress the interference of the reflected signals and reduce the errors in communication. So far, various architectures have been proposed to gain high directivity, and there have been many studies used to obtain a strong coupling. However, conventional architectures for high directivity and strong coupling have a directivity of only about 20 dB, and there have been difficulties to achieve the higher directivity of 30 dB suitable for PCS and IMT-2000. This paper proposes a new architecture of directional couplers based on a grounding composed of strip lines, and compares the test results of this directional coupler with conventional ones. The results show that the proposed directional coupler has a directivity of more than 30 dB and is adequate for PCS and IMT-2000.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제28권11A호
• /
• pp.921-928
• /
• 2003

본 논문은 높은 지향성을 갖는 방향성 결합기 설계에 관한 연구이다. 이동통신 기지국의 송신단에서는 신호의 크기나 주파수 혹은 안테나에서의 반사등을 확인하기 위해 방향성 결합기를 사용한다 즉. 통신에 간섭을 줄여 에러 발생을 막고 원활한 통신 성능 시험을 하기 위해서는 높은 지향성이 요구된다. 지금까지 높은 지향성을 얻기 위한 많은 구조가 제시되었고, 지향성과 관련한 분석과 연구가 있었다. 그러나 현재 지향성은 일반적으로 20㏈정도가 구현되고 있으며. 40㏈이상과 같은 높은 지향성을 구현하는데 어려움이 있다. [1] 따라서 본 논문에서는 40㏈와 같은 높은 지향성을 구현하기 위하여 스트립선로 구조로 시도하였으며, 50$\Omega$ 전송선과 만나는 접합부분의 밴드에서 야기되는 불연속으로 인한 리액턴스 성분을 줄이기 위하여 케패시턴스 성분을 추가하였다. 여기에서는 케패시턴스 성분을 대신하여 접지면을 추가한 새로운 구조의 방향성결합기를 제안하고 이를 설계하여 실험하였다 그리고 이 새로운 구조를 이용한 방향성 결합기와 기존의 방향성 결합기와의 지향성 측정 실험(시뮬레이션) 결과 값을 비교 검토하였다. 실험에 사용한 측정 주파수의 중심주파수는 2.05㎓(IMT-2000용)로 하였으며 $\pm$50MHz의 범위를 갖도록 실험하였다. 실험(시뮬레이션) 결과 약 43㏈ 정도의 높은 지향성을 보였으며 기존 방향성 결합기의 지향성(약 20㏈)보다 약 23㏈ 개선을 구현하였다.

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

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
• /
• pp.350-353
• /
• 2003

In this paper, we designed and implemented a 10dB directional coupler with high directivity using branch line structure. The characteristic impedance of parallel branch line for 10 dB directional coupler is about 150 $\Omega$. To realize high characteristic impedance in microstrip line, we used the coupled line structure. The directional coupler were implemental and measured. The measured results show that the directivity is high than 24 dB.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.233-238
• /
• 2013

본 논문은 다이버시티 모드와 지향성 모드를 스위치 할 수 있는 평면형 안테나 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 네 개의 안테나 요소들을 한 평면에 배열했을 경우, 높은 격리도를 가지며 다이버시티 모드로 동작한다. 한편, 네 개의 안테나 요소들을 수직으로 적층 배치한 구조는 지향성 모드로 동작한다. 이 경우, 네 개의 안테나 요소들은 적층형 Yagi-Uda 안테나 구조를 따르며, 높은 이득을 갖도록 최적화되었다. 특히, 네 개의 안테나 요소에 두 가지의 급전 방법과 구부러진 급전선을 사용하여 성능을 극대화 시켰다. 2.4 GHz에서 동작하는 제안된 안테나는 시뮬레이션 결과와 실험적인 결과가 일치하는 것을 확인하였으며, 각 모드에서의 성능 또한 입증하였다.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
• /
• 제11C권4호
• /
• pp.150-154
• /
• 2001

In this paper, we presented a novel structure of microstrip directional coupler for realizing the high directivity characteristic and tight coupling. The achievement of the high directivity with microstrip configuration was carried out by matching the even and odd mode effective phase velocities. By using 2-dimensional finite element (FE) calculations, the phase velocity for each mode and design parameters were extracted for given dimensions. Based on the extracted design parameter with phase-matched condition, we designed and fabricated 3dB and 4.7dB directional coupler at 2.0GHz. Experimental results of microstrip coupler show good performance with excellent isolation characteristics.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
• /
• 제4C권6호
• /
• pp.276-281
• /
• 2004

In this paper, the optimal design of a novel microstrip directional coupler with a grooved housing for high directivity characteristic is presented. It will be shown that the high directivity of the microstrip coupler can be achieved simply by attaching an optimized housing structure. over the microstrip, which is much easier to fabricate than other conventional types. The dimensions of the proposed structure are maximized by using (1+1) evolution strategy (ES) combined with the deterministic algorithm. To improve the effectiveness of the results, efficient optimization procedures suitable for the model are proposed. From these results, it is determined that the proposed structure indicates an improved directivity. The optimized results are verified by full wave analysis at the center frequency of 850MHz.

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

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제11권2호
• /
• pp.137-147
• /
• 2008

2007년 1월 20일 발생한 '오대산지진(M = 4.8)'의 특징적인 점은 근거리 지역 관측소인 DGY(기상청 대관령, 진앙거리 = 7 km)에서 기록된 비정상적으로 높은 PGA(최대지반가속도) 관측값(< 0.1 g)이다. 한편 DGY 관측소는 진앙지인근에 위치한 매우 양호한 지진관측소(연관희와 서정희, 2007)로 분류되므로 지진파전달이나 부지증폭특성으로는 설명될 수 없으며, 고주파지진동에 큰 영향을 주는 지진원 특성인 단층파열방향성(rupture directivity)에 의한 것으로 예비 해석될 수 있다. 이 연구에서는 Boatwright (2007)의 방법을 이용하여 단층파열속도(v)의 전단파속도(c)에 대한 상대적 비(= v/c) 및 파열진행방향과의 이격각(${\theta}$, deviation angle)에 대한 함수로 주어지는 일방향 단층파열방향성(unilateral rupture directivity)을 추정하였다. 이러한 단층파열방향성을 평가하기 위해 진앙지 인근 지역의 지진관측소에 대한 점지진원 스펙트럼 모델(Boore, 2003)에 대한 예측오차를 오대산지진의 전 여진 관측자료을 이용하여 계산한 후, 본진 관측자료를 이용한 예측오차와 상대적으로 비교하였다. 본진의 전 여진에 대한 상대적인 스펙트럼 예측오차로부터 관측소별 PGA의 상대적인 크기를 추정하고 이 결과를 이용하여 오대산지진의 단층파열 방향성을 평가한 결과, 오대산지진 인근에서의 높은 PGA 관측값은 NWW-SEE 방향의 북측으로 고각을 갖는 단층면상에서 SE 방향을 따라 거의 수직하게 지표면으로 빠르게 진행된 단층파열의 영향으로 해석되었다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제50권5호
• /
• pp.238-242
• /
• 2001

In this paper, we extracted design parameters for re-entrant mode microstrip directional coupler using FE(finite element) calculations. The microstrip directional coupler suffers from a poor directivity due to effect of the inhomogeneous dielectric including both dielectric substrate and air in microstrip transmission lines. Thus, the phase velocity of even mode is not equal to that of odd mode. In order to improve the directivity of microstrip directional coupler, a novel re-entrant mode microstrip directional coupler was employed. In microstrip configuration, the high directivity can be reached by matching the even- and odd-mode effective phase velocities. Through the values of capacitance obtained from 2-dimensional FE calculations, the phase velocities for each mode and the design parameter were extracted for the proposed parallel coupled-line configuration. Based on the extracted design parameter with phase matching condition, we designed and fabricated a 30dB directional coupler at 0.85GHz. Experimental results show good performance with excellent, isolation and directivity.