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Wilkinson 전력 분배기는 초고주파 회로분야에서 가장 널리 쓰이는 3단자 전력 분배기 중 하나이다. 기본적인 전력분배기는 두 개의 λ/4 전송선로로 구성되어 있고 단일 대역과 세 번쩨 하모닉 밖에 사용할 수가 없었다 [1].
현재 이중 또는 다중 대역을 사용하는 Wilkinson 전력분배기에 대한 여러 방법들이 소개 되었다. 예를 들어 이중 구조 임피던스 변환기와 병렬 RLC로 이중 대역 동작을 한다 [2]. 최근에는 직렬 다중 구조로 삼중대역 동작을 하는 Wilkinson 전력 분배기 구조도 있다 [3]. 또한 기본 Wilkinson 전력분배기에 ...

Wilkinson 전력 분배기는 초고주파 회로분야에서 가장 널리 쓰이는 3단자 전력 분배기 중 하나이다. 기본적인 전력분배기는 두 개의 λ/4 전송선로로 구성되어 있고 단일 대역과 세 번쩨 하모닉 밖에 사용할 수가 없었다 [1].
현재 이중 또는 다중 대역을 사용하는 Wilkinson 전력분배기에 대한 여러 방법들이 소개 되었다. 예를 들어 이중 구조 임피던스 변환기와 병렬 RLC로 이중 대역 동작을 한다 [2]. 최근에는 직렬 다중 구조로 삼중대역 동작을 하는 Wilkinson 전력 분배기 구조도 있다 [3]. 또한 기본 Wilkinson 전력분배기에 스터브를 추가하여 이중대역 동작을 할 수 있다 [4] [5] [6].
본 논문에서는 이중 대역 Wilkinson 전력 분배기의 다른 구조를 제시한다. 제안한 방법은 기존 Wilkinson 전력분배기 구조사이에 결합선로를 사용함으로 이중대역 동작을 한다. 결합선로의 임피던스와 길이를 조정함으로 다양한 이중대역 동작주파수를 선택할 수 있다. 기존 Wilkinson 전력분배기와 같이 집중소자의 추가 없이 1개의 저항만을 사용하여 이중대역 동작을 한다. 그러므로 기존 구조에 비해 소형화 할 수 있으며 각종 초고주파 회로 설계에 다양한 형태로 여러 분야에서 매우 광범위하게 이용할 수 있다. 제안한 구조는 기존 구조에 비해 소형화 가능하며 초고주파 분사회로에 많은 응용이 가능하다. 제안한 구조는 기존 Wilkinson 구조에 비해 설계 시 더욱 다양한 대역비로 설계 가능하다.
전체적인 구성은 제안한 Wilkinson 전력 분배기를 구조를 해석하고 이를 통해 설계식을 제시한다. 각각의 구조에 대한 설계방법과 시뮬레이션 제작 및 측정을 통해 제안한 전력분배기 구조의 유효성을 입증한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The wilkinson power divider/combiner is a very popular three-port device widely used in various microwave circuit. In its basic form, two quarterwave transmission line sections are employed, which limits its operation around a single center frequency with a spurious band at the third harmonic [1].

The wilkinson power divider/combiner is a very popular three-port device widely used in various microwave circuit. In its basic form, two quarterwave transmission line sections are employed, which limits its operation around a single center frequency with a spurious band at the third harmonic [1].
Recently, several new schemes are introduced to achieve the Wilkinson divider operation at two or more frequency bands. For example, two section impedance transformers and a parallel RLC circuit is employed in for dual-band operation [2]. More recently, a triple-band operation has been achieved based on the multi-section cascaded Wilkinson dividers [3]. Also, the dual-band operation can be obtained by the appropriate use of the transmission line stubs to the conventional Wilkinson structure [4], [5] [6].
This thesis reports another dual-band scheme of the Wilkinson power divider. In the proposed method, the dual band operation is achieved simply by using a coupled transmission line in the middle of the conventional Wilkinson divider structure. The two bands of operating frequencies are selected by varying the lengths and the impedances of the lines and the coupling of couple-line. No additional lumped element is needed for dual-band operation other than a single resistor exactly the same as that in the conventional structure. Therefore, the structural change from the conventional Wilkinson divider is minimized and therefore the proposed scheme is ideally suited for the distributed circuit implementation in microwave applications. The proposed scheme may also be regarded as the extension or the generalization of the conventional Wilkinson structure for the variable band ratio capability. In the following, the dual band mechanism of the proposed scheme is clarified through the detailed analysis of the structure and the design equations are derived from it. The validity of the presented scheme is confirmed through the design, simulation, fabrication and measurement in planar circuit technology.