• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.858-867
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• 2018

Analytical modeling equations are proposed for the conventional and modified three-section branch-line couplers. The analytical equations are explicit and capable of determining the characteristic impedance of each branch line for the coupler at desired coupling level as well as the suitability of broadband S-parameters analysis. In addition, a bandwidth extension and miniaturization of three-section branch-line coupler using slow-wave and meandering line structures were designed. The modified coupler, which is able to operate within frequencies from 1.5 to 3.32 GHz has been fabricated, tested and compared. A bandwidth extension of 600 MHz and 53% reduced size of the modified coupler have been achieved compared to a conventional coupler. The modified coupler has roughly insertion loss and coupling of -4 dB and -3.2 dB, while the isolation and return loss, respectively less than -14 dB with fractional bandwidth of 77 %, as well as phase imbalances less than $2^{\circ}$ over the operating bandwidth. Overall, the derived analytical model, simulation and measurement results demonstrated a good agreement.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권8호
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• pp.995-999
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• 2014

In this paper, a new size-reduction approach for branch-line coupler is introduced which uses parallel end-shorted coupled lines with lumped capacitors. The characteristic of the new design was analyzed using even-odd mode method, and simulated on HFSS before fabricated on the FR4 epoxy glass cloth copper-clad plat (CCL) PCB substrate at center frequency of 1 GHz. The electrical length of transmission line was reduced to 15 degrees, therefore the size of branch-line coupler was largely reduced approximately maintaining the same characteristic around the stable center frequency. The insertion loss of the branch-line coupler filter was -4.39 dB. The size of the overall hybrid is $20mm{\times}20mm$. Measurements results were well agreed with the simulated ones.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.598-604
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• 2011

본 논문은 연결된 결합 선로를 이용하여 브랜치 선로 결합기를 소형화하는 방법을 제시하였다. 이 방법은 기존 마이크로스트립 브랜치 선로 결합기에 사용되는 ${\lambda}/4$ 선로를 같은 특성을 갖는 연결된 결합 선로로 대신한 방법이다. 연결된 결합 선로는 우-기 모드 해석 방법을 기반으로 Z 파라미터와 T 등가 회로로 분석하였다. 이 결과를 이용하여 연결된 결합 선로를 갖는 브랜치 선로 결합기를 중심 주파수 2.4 GHz에서 FR4 기판으로 설계하고 제작하였다. 실험 결과는 이론값과 잘 일치했다. 그리고 실험 결과, 기존 단일 마이크로스트립 선로로 구현된 결합기보다 37 % 크기가 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 이 방법은 앞으로 이동 통신 빔 형성 안테나의 급전선인 Butler Matrix의 크기를 줄이는 방법으로 사용 가능하리라 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.768-773
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• 2012

본 논문에서는 슬롯을 갖는 삼각 패치형 인공 전송 선로를 이용한 브랜치 라인 하이브리드를 제안한다. 제안된 인공 전송 선로는 구조가 콤팩트하고 슬롯의 파라미터들을 변화시킴으로써 선로의 특성 임피던스와 전기적 길이를 조절하는 데 용이하여 일반적인 전송 선로를 소형화시키는 데 유용하다. 제안된 브랜치 라인 하이브리드는 이러한 직각 삼각형의 인공 전송 선로들을 이용하여 구현되었기 때문에 공간의 활용도가 높고 소형화되었다. 제작된 3 dB 브랜치 라인 하이브리드는 중심 주파수 2.45 GHz의 15 % 대역폭 내에서 ${\pm}0.5$ dB의 결합도 변화 특성과 두 출력 포트 간 $91^{\circ}{\pm}4^{\circ}$의 위상차 특성을 보였다. 또한, 제안된 브랜치 라인 하이브리드의 크기는 일반적인 브랜치 라인 하이브리드 크기의 38 %이다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권1호
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• pp.301-306
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• 2014

We proposed a new PCB-type 'common-mode current($I_c$) and differential-mode current($I_d$) detector' working for fast detection of $I_c$ and $I_d$ from the differential-mode signaling, with miniaturization effect and possibility of cheaper fabrication. In order to realize this device, we suggest a branch-line-coupler balun having a composite right- and left-handed(CRLH) one-layer microstrip phase-shifting line as compact as roughly ${\lambda}_g/14$. The presented balun obviously is different from the conventional bent-&-folded delay lines or slits on the ground for coupling the lines on the top and bottom dielectrics. As we connect the suggested balun output ports of the differential-mode signal lines via the through-port named U and coupled-port named L, $I_c$ and $I_d$ will appear at port ${\Delta}$ and port ${\Sigma}$ of the present device, in order. The validity of the design scheme is verified by the circuit-and numerical electromagnetic analyses, and the dispersion curve proving the metamaterial characteristics of the geometry. Besides, the examples of the $I_c$ and $I_d$ indicator are observed as the even and odd modes in differential-mode signal feeding. Also, the proposed device is shown to be very compact, compared with the conventional structure.