• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권2호
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• pp.54-60
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• 2014

A systematic design for asymmetric coupled-section Marchand baluns is presented. Asymmetrically coupled transmission lines in multilayer configuration are exploited for constructing Marchand baluns. Design equations for characteristic impedance and electrical length of asymmetrical coupled transmission lines are derived for establishing a systematic design procedure. Novel Marchand balun based on these design equations is composed of two identical asymmetrical coupled transmission lines. However, contrary to the general conventional design approach where ranges for characteristic impedances of coupled lines are ambiguously capitalized, values for characteristic impedance and length are explicitly expressed. Our approach is fundamentally different from the design method using coupling coefficients where solution for coupling coefficient is inherently restricted. To verify the proposed method, one design example is performed for wideband Marchand balun in multilayer configuration, and is fabricated for verifying the design procedure proposed. Maintaining the return loss more than 10 dB, the bandwidth is measured from 0.43 to 1.0 GHz, where $S_{21}$ and $S_{31}$ show better than -4 dB. The measured phase and amplitude imbalances illustrate 0.5 dB and ${\pm}5^{\circ}$, respectively.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.111-117
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• 2007

본 논문에서는 기능성 연결부에 대한 응용으로, 연성 인쇄 회로의 조건에서 광역 결합 CPW 구조를 이용한 광대역 Marchand 발룬을 제작 측정하였다. 제안된 발룬은 결합 선로 이론을 바탕으로 설계, 기존의 마이크로스트립 라인 구조의 발룬과 비교하여 작은 크기로 향상된 특성을 나타냈다. 측정 결과 72 %의 넓은 대역폭을 갖고, 가용 주파수 내($1.63{\sim}3.44$ GHz)에서 삽입 손실의 차이와 위상 차이는 각각 0.2 dB, $1^{\circ}$ 이내로 나타났다. 따라서 제안된 발룬은 안테나와 RF 전단부의 연결부로 사용되어 전체적인 성능 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제5권2호
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• pp.55-60
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• 2006

In this paper, a broadband double balanced mixer is presented using a wideband Marchand balun implementation by vertical coupler. Frequency is selected as $1.0{\sim}3.7GHz$ for RF, $1.14{\sim}3.84GHz$ for LO, and 140 MHz for IF signals. When LO signal with 7 dBm at 2.64 GHz is injected, a conversion loss of 7.5 dB and RF to LO isolation of -45 dB are obtained. Also, an average conversion loss of 9 dB and RF to LO isolation of -25 dB are obtained for frequency band of $1.0{\sim}3.7GHz$.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.1166-1174
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• 2008

본 논문에서는 $2{\sim}18$ GHz 광대역 캐비티 백 스파이럴 안테나 설계에 대하여 기술하였다. Archimedean 스파이럴 안테나의 설계 기법을 바탕으로 스파이럴 안테나의 암 패턴과 백 캐비티를 설계하고, CST사의 MWS를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션을 통하여 안테나의 VSWR, 축비(axial ratio) 그리고 반전력 빔 폭을 고찰하였다. 또한, 동작 대역에서 요구되는 VSWR 특성을 만족시키는 Marchand 동축형 밸런을 설계하였다. 최종적으로 제작 및 측정을 통해 안테나의 성능 및 설계 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1350-1359
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• 2008

본 논문에서는 $0.5{\mu}m$ p-HEMT 공정을 이용한 MMIC 이중 평형 저항성 혼합기를 개발하였다. 본 혼합기에는 LO, RF, IF 등의 3개의 발룬이 포함된다. $8{\sim}20\;GHz$ 범위에서 동작하는 LO와 RF 발룬은 Marchand 발룬으로 구현하였다. 칩 크기를 줄이기 위해 구부려진 다중 결합 선로를 이용하였고, 이로 인해 발생하는 모드 위상 속도 차이를 보상하기 위해 인덕터 선로를 삽입하였다. IF 발룬은 DC 결합 차동 증폭기로 구현하였다. $0.3{\times}0.5\;mm^2$ 크기를 가진 IF 발룬의 측정 결과, DC에서 7 GHz 주파수 범위에서 크기와 위상의 오차가 각각 1 dB와 $5^{\circ}$ 이내의 결과를 보였다. 개발된 $1.7{\times}1.8\;mm^2$ 크기의 이중 평형 저항성 혼합기의 측정 결과, 동작 주파수 범위에서 16dBm LO 입력 전력에 대해 삽입 손실이 $5{\sim}11\;dB$이고, 출력 OIP3가 $10{\sim}15\;dBm$인 결과를 보였다.