새로운 구조의 2단 결합선로형 방향성 결합기의 최적설계에 관한 연구 = A Study of Optimum Design of New 2-stage Parallel Coupled-Line Directional Coupler

국문 초록 (Abstract)

결합선로형 방향성 결합기(Parallel Coupled-line Directional Coupler)는 구조적으로 2축 대칭의 특성과 출력포트간 출력신호가 90˚의 위상차를 가지면서 하이브리드 링, 브랜치 라인 등의 방향성 결합기보다 대역폭이 넓은 장점을 가지고 있다. 특히, 정보통신량의 증가에 따른 마이크로파/밀리미터파대의 회로의 광대역의 특성이 요구되므로 통신시스템의 광대역화를 위한 소자로 결합선로 방향성 결합기는 적합하다. 그러나 밀결합으로 인하여 매우 좁은 선로 폭과 선로 간격으로 구현하기 어려운 단점을 가지고 있다.
종래에 제안되어 있는 결합선로 2개와 전송선로로 구성된 2단 결합선로형 결합기와 광대역화를 위해 다단으로 결합선로를 구성한 있으며 2단 결합선로형 방향성 결합기는 약결합으로도 3 ㏈ 결합도가 구현 가능하지만, 대역폭이 감소하는 제약이 있다.
본 논문에서는 2단 결합선로형 방향성 결합기를 결합도가 다른 결합선로로 구성된 1축 대칭인 구조로 하고, 양면기판과 다층기판을 이용하였다. 새로운 구조의 2단 결합선로형 방향성 결합기를 CAD로 설계한 결과 100 % 이상의 광대역화가 실현되었다. 이들 중 대표적인 경우를 실제로 제작하여 실측한 결과 중심주파수 3 ㎓에서 약 2 ㎓의 대역폭을 확장시켰다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ.서론
• Ⅱ.2단 결합선로형 방향성 결합기의 주파수 해석방법
• Ⅲ.2단 결합선로형 방향성 결합기의 광대역 설계
• Ⅳ.시뮬레이션 및 실험결과
• V.결론