• 제목/요약/키워드: Microstrip Stub

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24 GHz 대역을 위한 LTCC 기판 적용된 수동소자 구현 (Implementation of Passive Elements Applied LTCC Substrate for 24-GHz Frequency Band)

  • 이지연;유종인;최세환;이재영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.81-88
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    • 2021
  • 본 논문에서는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 기판을 적용하여 24 GHz 대역 회로에서 활용될 수 있는 수동소자 라이브러리를 구현하였다. 회로에서 사용 목적에 따라 큰 용량 값의 수동소자가 필요하며, 기본 구조인 전극 커패시터와 Spiral 구조 인덕터로 설계할 수 있지만, SRF(Self-Resonant Frequency)가 사용 주파수인 24 GHz 보다 낮아 고주파 영역에서는 활용이 불가능하다. 이러한 주파수 한계를 해결하기 위해, DC와 고주파 영역 사용 수동소자를 분류하여 제안하였다. 기본 구조는 DC와 같은 1~2 GHz 미만의 낮은 주파수 사용에 적합하다. 24 GHz 대역인 고주파용으로는 마이크로스트립 λ/8 길이 stub 구조를 제안하였고, open 및 short stub 구조는 각각 커패시터 및 인덕터로 동작하고, stub 고유의 임피던스 값을 가진다. 여기서 임피던스 계산식을 통해 수동소자 용량 값을 얻을 수 있다. 본 논문에서 고안한 수동소자는 유전율 7.5인 LTCC 기판으로 제작하고 측정하여, DC 사용 기본 구조 커패시터와 인덕터는 각각 2.35~30.44 pF, 0.75~5.45 nH 용량의 라이브러리를 구성하였다. 고주파 영역에서 사용 가능한 stub 구조의 커패시터와 인덕터는 각각 0.44~2.89 pF, 0.71~1.56 nH 으로 라이브러리를 구축하였다. 측정을 통해 용량 값을 다양화하는 방법을 검증하였으므로 더욱 세분화된 라이브러리를 구현할 수 있으며, 사용 주파수 24 GHz 대역의 레이더 모듈에서 다층 기판동작 회로와 집적화할 수 있는 수동소자의 대안이 될 것이다.

35 GHz 대역을 위한 LCP 기판 적용된 커패시터 및 인덕터 구현 (Implementation of Capacitor and Inductor Applied LCP Substrate for 35-GHz frequency band)

  • 이지연;유종인;최세환;이재영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.67-75
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    • 2020
  • 본 논문에서는 LCP(Liquid Crystal Polymer) 기판을 적용하여 35 GHz 대역 회로에서 사용될 수 있는 커패시터 및 인덕터를 다양한 용량으로 구현하였다. 회로에 적용하는 데에 따라 높은 용량을 갖는 수동소자가 필요하고, 이는 기본 구조인 전극형 커패시터와 Spiral 구조 인덕터로 설계할 수 있으나, 이 구조는 SRF(Self-Resonant Frequency)가 사용 주파수인 35 GHz 보다 낮아 고주파 영역에서는 사용 불가능하다. 이러한 주파수 한계를 발견하여, 본 논문에서는 DC와 고주파 영역 사용 수동소자를 분류하여 고안하였다. 기본 구조는 DC와 같은 낮은 주파수 사용에 적합하며, 35 GHz 대역인 고주파용으로는 마이크로스트립 λ/8 길이 stub 구조로 설계하였으며, open 및 short stub 구조는 각각 커패시터 및 인덕터로 동작하고, stub의 임피던스로부터 계산식을 통해 용량 값을 추출할 수 있다. 유전율 2.9인 LCP 기판으로 제작하고 측정하여, DC 사용 기본 구조 커패시터와 인덕터는 각각 1.12 ~ 13.9 pF, 0.96 ~ 4.69 nH 용량의 라이브러리를 구성하였다. 고주파 영역에서 사용 가능한 stub 구조의 커패시터와 인덕터는 각각 0.07 ~ 2.88 pF, 0.34 ~ 1.27 nH 으로 라이브러리를 구축하였다. 측정을 통해 용량 값을 다양화하는 방법을 검증하였으므로 더욱 세분화된 라이브러리를 구축할 수 있으며, 이들은 사용 주파수 35 GHz 대역의 TRM(Transmit-Receive Module)에서 동작 회로와 집적화가 가능하고, 회로에 적절히 활용될 수 있는 수동소자의 대안이 될 것이다.

PHEMT소자를 이용한 K-band MMIC 발진 설계 (K-band MMIC Oscillator Design Using the PHEMT)

  • 이지형;채연식;조희철;윤용순;이진구
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.88-91
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    • 2000
  • An MMIC oscillator operating at the 24.55 GHz has been designed using 0.2 ${\mu}{\textrm}{m}$AlGaAs/InGaAs/GaAs Pseudomorphic HEMT technology. The active device used in the oscillator design has a 0.2 ${\mu}{\textrm}{m}$ gate length PHEMT with 4$\times$80 ${\mu}{\textrm}{m}$ gate width. We obtained 4.08 dB of S$_{21}$ gain and 317 mS/mm of transconductance, and extrapolated unit current gain cut-off frequency (f$_{T}$) and maximum oscillation frequency (fmax) were 62 GHz and 120 GHz, respectively. The circuit are based on a series feedback and negative resistance topology. Microstrip line open stub is used to terminating. The oscillator circuits has designed for delivering maximum power to load and conjugated matching. The simulated small signal negative resistance was 50 Ω. We obtained 1.002 of loop gain and 0.0005$^{\circ}$angle from the simulation by HP libra 6.1. The layout for oscillator is 1.2$\times$1.8 $\textrm{mm}^2$.>.

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Design and Implementation of the GHz-Band Wide (2~18 GHz) Linear Equalizer

  • Kahng, Sung-Tek;Ju, Jeong-Ho;Moon, Won-Gyu
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제7권1호
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    • pp.42-46
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    • 2007
  • This paper presents a linear amplitude equalizer developed to secure the linearity of the slope of the amplitude over the frequency band ranging $2\sim18\;GHz$. The circuit model is featured by the resistor placed between each pair of a transmission-line and a stub. The design includes finding the values of resistors and stubs to have the optimal linear slope and return loss performances. The measured data show the acceptable performances of the slope variation and return loss over $2\sim18\;GHz$.

Wideband 4×8 Array Antennas with Aperture Coupled Patch Antenna Elements on LTCC

  • Jun, Dong-Suk;Bondarik, Alexander;Lee, Hong-Yeol;Ryu, Han-Cheol;Paek, Mun-Cheol;Kang, Kwang-Yong;Choi, Ik-Guen
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권3호
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    • pp.150-157
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    • 2010
  • We proposed a $4{\times}8$ array antenna with aperture-coupled patch antenna elements. The antenna was designed for 60 GHz operation and fabrication on the low-temperature cofired ceramic(LTCC) substrate($\varepsilon_r$=5.8). The feedline with the stub was designed to enhance the radiating element bandwidth and the transition characteristics between the waveguide (WG) and microstrip line(MSL). Through the optimization of the antenna and feedline geometry, the antenna gain and the performance of the 10 dB bandwidth were 20.2 dBi and 13 % up, respectively. The measured results agreed with the simulated ones.

Design of a Planar Cavity Resonator for 12.5 GHz Low Phase Noise SiGe HBT Oscillator

  • Lee Jae-Woo;Kim Yong-Hoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권4호
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    • pp.153-160
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    • 2005
  • In this paper, the novel microwave oscillator incorporating a planar cavity resonator(PCR) is presented to reduce the phase noise of the oscillator in a planar environment. Compared to the conventional planar( $\lambda$/4 open stub resonator), the phase noise is improved about 16 dBc/Hz @100 kHz. The design of the oscillator is based on a reflection type configuration using the low 1/f SiGe HBT transistor(LPT16ED). The output power is measured 2.76 dBm at 12.5 GHz. In this paper, the oscillator used to the PCR can be expected to provide a solution for low phase noise oscillator in microwave circuits.

이중 대역 L형 임피던스 변환기 (Dual-band L-section Impedance Transformer)

  • 박면주
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.67-71
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    • 2010
  • 본 논문에서는 L-형 회로구조에 기반한 새로운 이중대역 임피던스 변환기를 제안한다. 제안된 회로는 전원 또는 부하단에 하나의 스터브 선로가 부착된 전송선로를 사용하여 구성된다. 각 회로 구조와 부하조건에 대해 이중대역 동작조건을 자세히 분석하였으며 이로부터 선로의 길이와 임피던스 등의 이중대역 설계 공식을 간단한 형태로 유도하였다. 제안된 방법을 이용하여 이중대역 임피던스 정합회로를 설계하고 마이크로스트립 회로로 제작, 측정하여 이중대역 동작을 확인하였다.

Design of Broadband Quasi-Yagi Antenna Using a Folded Dipole Driver

  • Ta, Son Xuat;Kim, Byoung-Chul;Choo, Ho-Sung;Park, Ik-Mo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제11권3호
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    • pp.227-233
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    • 2011
  • This paper describes the development of a broadband quasi-Yagi antenna using a folded dipole driver. The antenna is designed on a low-permittivity substrate to reduce the surface wave effect, and hence the gain can be enhanced easily by adding directors. The folded dipole driver is connected to a 50-${\Omega}$ microstripline via a simple broadband microstrip-to-coplanar stripline transition with a quarter radial stub. The key motivation for the use of a folded dipole is to increase the input impedance at the driver, allowing a smaller mismatch loss between the antenna driver and the coplanar stripline feed. The proposed antenna has a measured bandwidth of 4.67~6.26 GHz for the -10 dB reflection coefficient, and a flat gain of 4.86~5.15 dB within the bandwidth.

고조파가 억제된 5.8 GHz 협대역 대역통과 여파기 (Design of a 5.8 GHz Narrow Band-pass Filter with Harmonics Suppression)

  • 윤기철;이종철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권2A호
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    • pp.167-173
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    • 2008
  • 본 논문에서는 $\{lambda}$g/4 단락형 및 ${\lambda}$g/2 개방형 스터브를 이용한 협대역 대역통과 여파기를 제안한다. 스터브 대역 통과 여파기를 협대역으로 구현하기 위해, 스터브의 임피던스 값 변화 없이 스터브 위치를 변화시켜, 그에 따른 Qe (External quality factor) 값을 이용하여 협대역 대역통과 여파기를 구현한다. 또한, 협대역 대역통과 여파기의 전승선로 부분에 T-형태의 대역저지 여파기를 집적시켜, 여파기에서 발생하는 고조파들을 억제한다. 제안된 여파기의 중심 주파수는 5.8 GHz, 대역폭은 10 % 이며, ${\lambda}$g/4 단락형에서의 삽입손실은 2.1 dB, 반사손실은 18 dB이고, ${\lambda}$g/2 개방형에서의 삽입손실은 1.2 dB, 반사손실은 21.9 dB의 측정결과들을 얻는다.

저위상 변화 특성을 갖는 $\pi$-형 가변 감쇠기 (A $\pi$-type Variable Attenuator with Low Phase Shift)

  • 박웅희;안길초
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.2066-2070
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    • 2009
  • 본 논문에서는 한 개 PIN 다이오드와 두 개 저항을 이용하여 $\pi$-형 고정 감쇠기 구조 형태의 전압 제어 방식의 가변 감쇠기를 설계 및 제작하였다. 제안된 가변 감쇠기는 저항과 외부 인가 전압에 따른 PIN 다이오드의 저항 값의 변화에 따라 원하는 일정 감쇠 범위에서 동작하며, 작은 크기의 회로로 낮은 입력 VSWR 특성과 혼변조 발생 특성을 갖는다. 또한, 제안된 가변 감쇠기에서는 PIN 다이오드에 추가적인 개방 선로를 연결하여 감쇠량의 변화에 따른 위상 변화량을 적게 하였다. 추가적인 개방 선로의 길이는 Deloach 방법과 초고주파 회로 특성을 이용하여 계산하였다. 제안된 가변 감쇠기의 특성을 살펴보기 위하여 2110~2170 MHz 주파수 대역에서 마이크로스트립 기판을 이용하여 가변 감쇠기를 제작하였다. 제작된 감쇠기는 0~2.7 V의 전압 범위에서 4 dB의 감쇠량의 변화를 가졌으며, 이 때 위상 변화량은 2도 이내, 반사계수(S11)는 -20 dB 이하의 값을 가졌다.