• 제목/요약/키워드: Microstrip Coupler

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마이크로머시닝 기술을 이용한 새로운 형태의 밀리미터파 적용을 위한 $180^{\circ}$ 링 하이브리드 결합기의 설계와 제작에 관한 연구 (Study on the Design and Fabrication of $180^{\circ}$ Hybrid Ring Coupler using MEMS Technology for millimeter wave applications)

  • 고백석;백태종;임병옥;김성찬;신동훈;이진구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권3호
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    • pp.33-38
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    • 2005
  • 본 논문에서는 표면 마이크로 머시닝 기법으로 구현된 DAML (Dielectric-supported Airbridge Microstrip Line) 형태의 새로운 구조를 이용하여 $180^{\circ}$ 링 하이브리드 결합기를 설계 및 제작 하였다. DAML 구조로 이용하여 제작된 결합기는 60 GHz 중심 주파수에서 3.58 dB의 S31과 3.31 dB의 S21과 61 GHz에서 16.17 dB 이상의 S11과 55 dB 이상의 S41를 얻을 수 있다. 결합기의 크기를 줄이기 위하여 slow wave 구조가 삽입된 결합기를 설계 제작하였으며 크기를 $33\%$ 정도 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

Interdigital 커패시터를 이용한 2단 방향성 결합기의 설계 및 제작 (Design and implementaton of a 2 stage directonal coupler using interdigital capacitors)

  • 이승철;심부석;이종형;한대현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.338-341
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    • 2003
  • In this paper, we designed and implemented a microstrip directional coupler that has high directivity at 2.14 GHz. To design coupler that has high directivity, we used interdigital capacitors instead of lumped elements. The measured results show the diretivity is higher than 30 dB at 2.14 GHz.

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세 층 마이크로스트립 유전체 기판을 이용한 방향성 결합기 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of the Directional Coupler using Three Layer Microstrip Substrate)

  • 천동완;김원기;박정훈;김상태;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.513-520
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    • 2001
  • 본 논문에서는 세층 마이크로스트립 유전체 기판을 이용한 방향성 결합기를 제안하고, 설계방법을 제시하였다. 제안된 구조는 re-entrant mode 결합기의 구조를 수정하여. 결합이 이루어지는 두 전송선로의 위에 한 층의 매질을 추가시키고 그 위에 부동도체를 위치시킨 형태이다. 이러한 구조는 기 모드 정전용량의 증가로 인해 높은 결합도를 얻을 수 있고, 각 모드별 유효 유전율의 차이가 크지 않기 때문에 정재파비, 격리도, 위상차 등에서도 우수한 특성을 얻을 수 있다. 우, 기 모드 해석 방법을 통해 임피던스, 유효 유전율, 결합계수 등을 계산하여 결합기를 설계하였다. 시뮬레이션 및 측정결과 제안된 구조가 기존의 구조보다 2dB 정도 높은 결합도를 가지고, 정재파비, 격리도, 위상 특성 또한 우수함을 알 수 있었다.

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가유전체 기판을 이용한 소형화된 링 하이브리드 커플러의 설계 (Design of a Size-reduced Ring Hybrid Coupler Using an Artificial Dielectric Substrate)

  • 임종식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3139-3145
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    • 2014
  • 본 논문에서는 가유전체 기판을 이용하여 소형화한 마이크로파 대역의 링 하이브리드 커플러 설계에 대하여 기술한다. 가유전체 기판은 다수의 비어홀을 제 2기판에 삽입하여 유효 커패시턴스를 크게 증가시킨 구조를 갖는다. 가유전체 기판의 유효유전율은 표준형 기판에 비하여 크게 증가하게 되는데, 이에 의하여 동일한 전기적 길이 대비 물리적 길이가 크게 감소하므로 마이크로파 전송선로를 소형화시킬 수 있다. 이런 원리를 마이크로파 무선회로 설계에 적용한 사례를 보이기 위하여 가유전체 기판을 이용하여 3GHz대 링 하이브리드 커플러를 설계하고 실제로 제작 및 측정한 결과를 제시한다. 설계된 소형화된 링 하이브리드 커플러는 표준형에 비하여 전기적 성능은 유사하면서도 65%의 크기를 가진다. 측정된 전력분배비는 각각 -3.05dB와 -3.135dB이며, 두 출력간의 위상차는 동위상일 때 3도, 역위상일 때 176도로 이상적인 값과 매우 유사하다. 이로써 가유전체 기판구조로 소형화된 링 하이브리드 커플러의 설계가 타당함을 보인다.

집중소자를 이용한 소형화된 방향성 결합기 설계 (Design of Miniaturized Directional Coupler Utilizing Lumped Element)

  • 용광성;육종관
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.251-255
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    • 2003
  • In this paper, a miniaturized directional coupler utilizing lumped element is proposed as a interdigital capacitor. The traditional miniaturization technique of transmission line realized a utilizing MIM(Metal-Insulator-Metal) capacitor on CPW(Coplanar Waveguide). However, we present a simplified design procedure without additional manufacturing process utilizing interdigital capacitor on microstrip with ease of design. The similar characteristics between the conventional directional coupler with ${\lambda}/4$ transmission line and the miniaturized directional coupler with ${\lambda}/8$ transmission line are validated through simulation and measurement results. Miniaturization rate of total size is about 25% while coupled line is about 60%. As a result, this proposed directional coupler can reduce the size of mobile communication system at 2 GHz.

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가변 캐패시터와 Branch Coupler를 이용한 반사형 아날로그 위상 변위기 연구 (A Study on the Reflection Type Analog Phase Shifter using Varactor and Branch Coupler)

  • 유강희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권3A호
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    • pp.311-317
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    • 2004
  • Varactor 다이오드와 branch coupler를 이용한 반사형 아날로그 위상 변위기 설계에 대하여 기술하였다. 1단의 위상 변위기로 위상 변위를 크게 하기 위하여 마이크로 스트립 stub기법을 사용하였으며 2.260GHz 주파수대에서 제작 결과 170$^{\circ}$의 위상이 변화함을 확인하였다. 측정된 삽입손실을 3㏈ 이하이었고. 반사 손실은 12㏈ 이상이었다. 본 논문에서는 설계 기법과 제자 및 실험 결과를 상세히 기술하였다.

쉬해석에 의한 다층 다중 결합 마이크로스트립 선로 해석 (Numerical Analysis of Multi-Layer Multi-Coupled Microstrip Lines)

  • 서철헌
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제13권1E호
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    • pp.5-10
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    • 1994
  • 삼층 기판위의 삼중 결합 마이크로스트립 서로의 해석을 위한 수치해석의 일반식이 얻어졌다. 유한차분식을 얻기 위한 방법과 특이점 처리를 위한 최적의 방법이 구해졌다. 홀수 모드와 짝수 모드의 캐패시턴스와 특성 임피이던스의 수치해석 결과를 보였으며 그 결과들은 이층의 두께와 삼층의 마치크로스트립 폭의 비에 따라 구해졌다. 수치해석으로 구한 짝수 모드 캐패시턴스는 다른 수치해석 결과와 비교되었다.

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최소자승법을 이용한 이중층 마이크로스트립 방향성 결합기의 설계 (Design of Directional Couplers in Bilevel Microstrip Using the Least Squares Residual Method)

  • 양기덕;김원기;이용민;나극환;신철재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.253-264
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    • 1998
  • 이중충 마이크로스트립 선로를 이용하여 기존의 edge-coupled 커플러가 가질 수 없는 임의의 큰 결합도와 광 대역 특성을 갖는 broadside-coupled 하이브리드 커플러의 설계방볍을 제안하였다. 설계에 필요한 물리적 치수 들은 커플러의 특성 파라메터들을 variational method의 한 방볍인 최소자승볍 (least squares residual method)과 eigenvalue 문제 해석법을 이용한 수치해석 방볍을 통하여 구하였으며, 커플러의 구조와 차원에 따 른 이론적인 계산값을 보이고 결합비 -3[dB], 중심주파수 1 GHz로 제작한 실측치와의 비교를 통해 제시된 설 계방법의 타당성을 입증하였다.

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복합 유전체기판상에 비대칭 결합 마이크로스트립 방향성 결합기의 설계 (Designof asymmetrical coupled microstrip directional coupler on composite dielectric substrates)

  • 문승찬
    • 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.

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유한 요소 해석에 의한 평면형 결합 선로의 설계 파라미터 추출 (Extraction of Design Parameters for Planar Coupled Lines)

  • 이필용;박준석;안달;김헝석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2213-2215
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    • 2000
  • In this paper we implemented a novel re-entrant mode microstrip directional coupler for realizing the high directivity characteristic using finite element (FE) analysis. 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 finite element(FE) analysis, the phase velocities for each mode and the design parameter were extracted for the proposed coupled-line configuration. Based on the extracted design parameter with phase matching condition we designed and fabricated 30dB directional coupler at 850MHz. Experimental results show good performance with excellent isolation.

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