• 제목/요약/키워드: directional coupling

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개선된 지향성을 갖는 마이크로스트립 방향성 결합기 설계 (A Design of Microstrip Directional Coupler with the Improved Directivity Characteristic)

  • 김철수;임종식;김동주;안달
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.548-553
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    • 2004
  • 본 논문에서는 높은 지향성을 갖는 1∼3단까지의 마이크로스트립 방향성 결합기 구조를 제시하였다. 마이크로스트립 구조의 우, 기모드의 위상차에 의한 지향성 특성이 저하되는 구조적인 문제점을 개선하고자 결합선로의 입출력단에 위상 보상용 커패시턴스를 구현해 주어 격리특성을 개선하였다. 용량성 보상은 결합선로의 보조선로에 형성해준 개방 스터브를 이용하여 구현되었다. 따라서 개방 스터브에 의한 삽입손실의 증가, 입사전력제어에 영향을 받지 않는다. 위상 보상용 커패시터는 평면형으로 구현되어 제작이 편리하고 재현성이 우수하며 다른 소자와 연계가 쉬워 집적화를 가능하게 한다. 제작된 1∼3단 방향성 결합기는 마이크로스트립 구조임에도 불구하고 각각 30 ㏈, 27 ㏈, 25 ㏈의 높은 지향성을 얻을 수 있었다.

도체두께를 가진 비대칭 결합선로를 이용한 정방향 -3㏈ 방향성 결합기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Forward -3㏈ Directional Coupler Using Asymmetrical Coupled Lines with Mentalization Thickness)

  • 홍익표;윤남일;육종관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권8A호
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    • pp.626-632
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    • 2003
  • 본 논문에서는 모드정합법을 이용하여 도체두께를 고려한 비대칭 결합선로의 특성을 해석하고, 중심주파수 5㎓ 인 정방향 -3㏈ 방향성 결합기를 설계 및 제작하였다. 결합선로의 결합도에 대한 연구는 대부분 기하학적인 구조의 변화에 대해 연구되어 왔으나, 본 논문에서는 도체두께가 비대칭 결합선로의 간격, 선로 폭, 결합기의 길이에 미치는 영향을 이론적으로 분석하고, 도체두께를 고려한 비대칭 결합선로를 이용한 결합기를 설계하여 도체 두께가 두꺼울수록 강한 결합으로 인하여 정방향 결합기의 결합길이가 짧아지고 광대역 특성이 얻어지는 결과를 얻었다. 본 논문에서는 5㎓ 중심주파수로 한 도체두께가 서로 다른 비대칭 결합선로로 구성된 정방향 -3㏈ 결합기를 설계하고, 제작 및 실험을 통하여 약 -4.05㏈∼-4.09㏈의 결합특성을 갖는 주파수특성 측정결과를 얻어 설계 값에 거의 근접하는 것을 확인하였으며, 도체 두께를 고려한 정확한 설계로써 결합선로에서 강한결합과 광대역 특성을 만들 수 있다는 사실을 확인하였다.

$\cdot$기모드 위상정수의 차를 이용한 마이크로스트립 방향성 결합기 (Microstrip directional coupler using the difference between even and odd mode phase constants)

  • 문영찬;윤상원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권2호
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    • pp.13-18
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    • 1998
  • In this paper, a new type microstrip directional coupler has been designed and a 3dB coupler has been fabricated and measured. The measured and analysed results are agree well each other except difference of 1 dB insertion loss. There are two eigenmodes, e.g. even and odd mode in coupled microstrip lines. By using the difference between these two eigenmodes phase constants, the directional coupler can be designed by adjusting coupling length, which has a desired coupler has a disdvantage that its coupling length is longer than conventional oe, but it may be used as a useful coupler in millimeter wave range. And it has the merit of less discontinuity effects, becuase it is simpler than the other couplers in structure.

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비 정렬된 입출력단자를 갖는 능동형 방향성 결합기에서 반사감도를 최소화하기 위한 새로운 설계조건 제안 (Novel Design Proposal to Minimize Reflection Sensitivity in Active Directional Couplers with Mismatched Access Guides)

  • 호광춘
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권3호
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    • pp.22-28
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    • 2008
  • 비 정렬된 입출력단자를 갖는 능동 방향성 결합기에서 최대 전력결합 특성을 얻기 위한 새로운 설계조건을 제안하였다. 제안한 설계방법의 타당성 및 정확성을 분석하기 위하여 불연속 입출력 경계면에서 발생하는 반사감도를 고려한 새로운 결합효율을 정의하였다. 분석 결과, 지금까지 방향성 결합기를 설계하기 위하여 사용되어 왔던 위상정합조건과 최소간격조건들은 불연속 특성과 이득을 갖는 능동 방향성 결합기의 설계조건에 적합하지 않으며, 새로운 전력 등가분배조건이 필요함을 알 수 있었다.

평행 결합선로 이론에 근거한 새로운 집중 소자형 방향성 결합기 (Novel Lumped Element Backward Directional Couplers Based on the Parallel Coupled-Line Theory)

  • 박준석;송택영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1036-1043
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    • 2003
  • 본 논문은 평행 결합 선로의 집중 소자형 등가회로를 이용한 방향성 결합기 설계 이론을 제안하였다. 이 등가 회로는 단지 자기 인덕턴스와 커패시턴스만을 가지며 이로 인해 정확한 집중 소자형 등가회로를 설계할 수 있는 장점을 제공한다. 본 논문에서 제시한 평행 결합선로의 등가회로와 등가 파라미터 추출식은 평행 결합 선로와 이 등가회로의 우$.$기 모드 특성의 등가관계를 이용하여 유도하였고, 본 논문에서 제시된 평행결합선로의 각 집중소자 등가회로 모델로 3 dB, 10 dB 방향성 결합기를 설계하여 시뮬레이션 결과와 실제 제작하여 측정한 결과를 비교하였다. 또한 LTCC 기술의 적용을 위하여 다층구조을 갖는 칩형태의 2 GHz대 집중소자형 방향성 결합기를 본 논문에서 제시한 등가회로 구조를 사용하여 설계하고, 상용 전자장 시뮬레이터를 사용하여 설계 결과를 검증하였다.

비대칭 격자 구조형 방향성 결합기의 결합효율 (Coupling Efficiency of Asymmetric Grating-Assisted Directional Coupler)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.187-192
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    • 2017
  • 정확한 종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 비대칭 격자 구조형 방향성 결합기의 최대 전력전송 특성을 정확하게 분석하였다. 정확한 해석적 전송선로 수식과 대칭/비대칭 모드 사이의 간섭특성에 의존하는 결합효율을 정의하였으며, 전파 거리에 따른 TE 모드의 전력변화를 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 비대칭 GADC에서 최대 전력전송은 전형적인 위상 정합조건 ${\Lambda}_{ph}$에서 발생하지 않았으며, 전파하는 중첩모드들의 삽입손실이 서로 같은 격자주기 ${\Lambda}_{eq}$에서 발생하였다. 더욱이, 격자의 비대칭 특성이 대칭 특성으로 변함에 따라 결합길이는 줄어들었으며, 전력전송 효율은 증가함을 보였다.

Bragg 격자구조가 집적된 편광 무의존성 방향성 결합기와 다중모드 간섭 결합기의 설계 (Design of Polarization-Insensitive Directional Couplers and Multimode Interference Couplers Integrated with Bragg Grating Waveguide)

  • 호광춘
    • 한국광학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.295-302
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    • 2007
  • Rib 형태의 전송구조로 구성된 편광 무의존성 방향성 결합기(DC)와 다중모드 간섭결합기(MMI)의 설계특성을 종방향 모드 전송선로 해석법(L-MTLT)을 이용하여 정확하게 비교 분석하였다. 두 전송모드들의 결합특성에 의존하는 편향 무의존성 DC 소자를 이용하여 다중모드들의 결합과 간섭특성을 나타내는 MMI 결합기가 설계될 수 있음을 보였다. 또한, 편향 무의존성 DC와 MMI 소자들의 결합효율을 결합길이와 파장의 변화에 따라 자세하게 비교 분석하였다. 그 결과를 기반으로 광통신용 소자에서 필터로 널리 사용 가능한 Bragg 격자구조가 집적된 편향 무의존성 DC와 MMI를 설계하고 그 필터특성을 처음으로 비교 분석하였다. 분석결과, TE와 TM 모드들 사이의 결합길이가 같도록 설계한 DC는 MMI보다 편광 무의존성 필터링 특성에 있어서 더욱 좋은 성능을 나타냈다. 그러나, 편광무의존성 결합길이가 현저하게 작은 MMI가 DC보다 집적소자 소형화를 위하여 더욱 좋은 소자임을 보였다.

Y-분기 방향성 결합기 광 스위치/변조기 (Y-branch Directional Coupler Optical Switch/Modulator)

  • 김창민;한상필;송낙운
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1108-1116
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    • 1993
  • 두개의 다른 결합길이를 갖는 Y분기 방향성 결합기 광스위치를 z-cut LiNbO3로 제작하였고, r = 1.3rm에서 체스트하였다. 소자와 결합길이를 계산하기 위하여 정상모드 이론과 결합모드 이론을 사용하였다. 망전송 이론의 전산모의를 통하여 소자의 결합길이를 재 확인하였다. 직류동작시 실험 결과치들이 결합모드 이론에 의한 예측치와 잘 부합 하였다.

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나노 크기의 세 채널 플라즈마 방향성 결합기의 전력분배 (Power Splitting of Plasmonic Directional Couplers with Nano-scale Three Channels)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.47-52
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    • 2011
  • 세 채널로 구성된 나노 크기의 플라즈마 방향성 결합기가 모드 결합효과와 립형 전송구조를 사용하여 설계되었다. 종방향 모드 전송선로 해석법을 이용하여 방향성 결합기에서 전파하는 빛의 전파특성과 설계특성들을 분석하였다. 전력분배기로 동작하는 플라즈마 방향성 결합기는 약 200~250 nm의 전송 폭을 갖는 나노 크기로 설계하였다. 최적의 전력분배율을 얻기 위하여 중심 채널의 폭 변화에 따른 전송 모드들의 굴절률을 분석하였다. 결국, 하향 채널에서 입사된 광 신호를 각 채널을 통하여 출력하는 나노 크기의 플라즈마 방향성 결합기가 설계되었다.

편광에 관계없이 매우 높은 소멸비와 짧은 길이를 가지는 수직 방향성 결합기 스위치 (A Very Short Vertical Directional Coupler Switch with Polarization Independent Very High Extinction Ratios)

  • 정병민;김부균
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.503-510
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    • 2004
  • 편광에 무관한 결합길이를 가지는 double-sided deep-ridge (DSDR) 도파관 구조의 수직 방향성 결합기를 이용하여 대칭형 구조를 가지는 스위칭 동작 유도 영역과 비대칭형 구조를 가지는 소멸비 향상 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기 스위치를 제안하였다. 이러한 구조를 이용하여 짧은 길이를 가지며 편광에 관계없이 크로스 상태와 바 상태에서 모두 30 dB 이상의 소멸비를 가지는 스위치를 설계하는 방법과 설계 예를 제시하였다.