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초록
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종래의 DGS를 이용한 초고주파 회로의 메탈 패키징(metal packaging)시 존재했던 DGS의 접지면 접촉 문제를 해결하고자, 본 논문에서는 이중 기판 결함 접지 구조 구조를 제안하고, 이를 1:4 비대칭 전력 분배기에 적용한 응용예를 제시한다. 이중 기판에 구현된 사각형 DGS는 종래와 같이 마이크로스트립 선로의 특성 임피던스를 표준형 선로보다 크게 증가시킨다. 이중 기판 DGS 구조를 형성하기 위하여 제2유전체 기판이 DGS가 구현된 기판면의 바닥 접지면에 접합된다. 따라서 제2유전체 기판이 메탈 패키지 바닥면에 장착되므로, DGS가 직접 패키지 접촉되는 것을 막을 수 있다. 초고주파 회로 응용예를 보이기 위해, 이중 기판 DGS를 이용하여 패키지 접지 문제를 해결한 1:4 비대칭 전력 분배기의 설계 및 측정 결과가 제시되는데, 시뮬레이션과 측정 결과에 있어서 잘 일치하는 특성을 보인다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A novel 1:4 unequal wilkinson power divider using rectangular-shaped defected ground structure(DGS) in double layered substrate is proposed for removing the ground problem of DGS in packaging. Rectangular-shared DGS produces the transmission line having much higher characteristic impedance than stan...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해서, 바닥면에 식각된 DGS 패턴이 보이지 않도록 이중 기판을 이용하여 전력 분배기를 설계한다. 이를 통하여 그간 많이 지적되어 왔던 패키징 과정에서 발생하는 DGS의 접지면 문제를 해결하면서 높은 임피던스를 갖는 선로를 구현하고, 이를 활용하여 DGS 의 접지면 문제가 해결된 고비율의 비대칭 윌킨슨 전력 분배기를 구현하는 방법을 제안하고자 한다
  • 따라서 패키징(packaging) 문제, 즉 DGS의 접지면 문제를 해결하는 것이 그간 풀어야 할 과제로 인식되고 있었다. 본 논문에서 다루고 있는 주제인 전력 분배기에 있어서도, 종래의 DGS 를 이용한 윌킨슨 전력 분배기의 경우, 우수한 비대칭분배 특성에도 불구하고 금속 하우징에 패키징 되었을 경우, 접지면에 삽입된 DGS의 구조가 하우징과 접합하게 되는 문제점이 있었다.
  • 삽입할 수 있다. 본 논문에서는 이 중 기판 함 접지 구조를 지닌 전송 선로를 이용하여 1:4의 비대칭 윌킨슨 전력 분배기를 구현하기 위하여 구조가 간단하고 등가의 부가 인덕턴스가 큰 사각형 형태의 DGS를 선택하였다. 사각형 DGS는 등가의 인덕턴스가 큰 반면 상대적으로 등가의 캐패시턴스가 작아 종래의 미앤더 DGS보다 높은 임피던스 구현에 더 유리하다.
  • 본 논문에서는 종래의 DGS가 갖는 금속하우징실장시 DGS의 접지면 접촉 문제를 해결하기 위하여 이중 기판 DGS를 제안하고, 이를 응용하는 한 예로써 1:4 비대칭 윌킨슨 전력 분배기를 설계, 제작 및 측정하였다. 이 중 기판 DGS의 구조를 이용하여 158 Q의 특성 임피던스를 갖는 이 중 기판 DGS 마이크로 스트립 선로를 설계하여 이를 1:4 비대칭 전력 분배기 구조에 삽입하였다.
  • 있다. 본 논문에서는 한 예로 1:4 비대칭 분배기를 제작, 측정하였는데, 그 결과를 다음 장에 제시하고자 한다.
  • 이를 통하여 그간 많이 지적되어 왔던 패키징 과정에서 발생하는 DGS의 접지면 문제를 해결하면서 높은 임피던스를 갖는 선로를 구현하고, 이를 활용하여 DGS 의 접지면 문제가 해결된 고비율의 비대칭 윌킨슨 전력 분배기를 구현하는 방법을 제안하고자 한다
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참고문헌 (9)

  1. E. J. Wilkinson, 'An N-way hybrid power divider', IRE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 8, pp. 116-118, Jan. 1960 

  2. D. M. Pozar, Microwave Engineering, Second Edition, John Wiely and Sons. Inc., New York, pp. 367-368, 1998 

  3. K. C. Gupta, et al., Microstrip Lines and Slotlines, Norwood, MA, Artech House, 1996 

  4. J. S. Lim, S. -W. Lee, C. -S. Kim, J. -S. Park, D. Ahn, and S. Nam, 'A 4:1 unequal Wilkinson power divider', IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 11, no. 3, pp. 124-126, Mar. 2001 

  5. J. S. Lim, C. -S. Kim, J. -S. Park, D. Ahn, and S. Nam, 'Design of 10 dB $90^{\circ}$ branch line coupler using microstrip line with defected ground structure', IEE Electronics Letters, vol. 36, no. 21, pp. 1784-1785, Oct. 2000 

  6. J. S Lim, G. -Y. Lee, Y. -C. Jeong, D. Ahn, and K. -S. Choi, 'A 1:6 unequal Wilkinson power divider', 36th European Microwave Conference Proceedings, Manchester, pp. 200-203, Sep. 2006 

  7. D. Ahn, J. S. Park, C. S. Kim, J. Kim, Y. Qian, and T. Itoh, 'A design of the low-pass filter using the novel microstrip defected ground structure', IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 49, no. 1, pp. 86-93, Jan. 2001 

  8. J. S. Lim, J. S. Park, Y. T. Lee, D. Ahn, and S. Nam, 'Application of defected ground structure in reducing the size of amplifiers', IEEE Microwave and Wireless Component Letters, vol. 12, no. 7, pp. 261-263, Jul. 2002 

  9. J. S. Lim, Y. C. Jeong, D. Ahn, and S. Nam, 'Improvement in performance of power amplifiers by defected ground structure', IEICE Trans. Electron., vol. E87-C, no. 1, pp. 52-59, Jan. 2004 

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