하이브리드 다중 프로브 구형 근역장 측정 시스템을 위한 3-18 GHz 스위치 모듈에 관한 연구 = A Study on a 3-18 GHz Switch Module for Hybrid Multi-Probe Spherical Near-Field Measurement Systems

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

High-speed multi-probe spherical near-field (SNF) systems for 5G over-the-air measurement must route dual-polarized probe signals between two sub-systems: an in-house receiver for total radiated power (TRP) measurement and a commercial instrument for out-of-band spurious measurement. This thesis proposes a fully integrated 3–18 GHz 2P3T switch module that provides the three signal paths required for this routing, which conventional switch configurations cannot offer in a single module. Using three SPDT chips, the module realizes two operating modes—delivering either polarization to the commercial instrument (Mode 1) or both polarizations to the in-house receiver (Mode 2)—with a CPWG structure for stable wideband transmission. The fabricated module showed an insertion loss within 7.2 dB, a return loss better than 8.2 dB, and an isolation of about 20 dB over 3–18 GHz. Controlled through a LabVIEW-based program and a TCP/IP relay device, the module enables simultaneous path switching across the system, and eleven identical modules were fabricated and integrated beneath the probes of a multi-probe SNF system. These results confirm that the proposed 2P3T switch module is suitable for 5G antenna performance evaluation in hybrid multi-probe spherical near-field measurement systems.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 본 연구의 접근성 3
• 제2장 기본 이론 및 측정 원리 4
• 2.1 마이크로스트립 선로 구조 4
• 2.2 전압정재파비 및 임피던스 정합 5
• 2.3 산란계수 8
• 2.4 RF 스위치의 정의 10
• 2.5 편파 11
• 2.6 구면 근역장 측정 12
• 2.7 총 방사전력 12
• 제3장 2P3T 스위치 모듈 설계 14
• 3.1 스위치 동작 모드 및 신호 경로 14
• 3.2 PCB 레이아웃 및 전송선로 구조 15
• 3.3 전송선로 시뮬레이션 결과 18
• 제4장 2P3T 스위치 모듈 제작 및 제어 방법 20
• 4.1 스위치 모듈 제작 20
• 4.2 스위치 제어 방법 22
• 4.3 스위치 제어 Labview 프로그램 22
• 제5장 성능 측정 결과 및 시스템 통합 24
• 5.1 삽입 손실, 반사손실 및 격리도 측정 24
• 5.2 측정 시스템 통합 27
• 5.3 기존 연구와의 성능 비교 29
• 제6장 결 론 20
• 참 고 문 헌 32