[논문]평면형 초소형 발룬 및 평형 필터 설계

구본산; 이문규

평면형 초소형 발룬 및 평형 필터 설계
Design of Penal Miniaturized Balun and Balanced-type Filter 원문보기

구본산 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부) , 이문규 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부)

본 논문에서는 짧은 결합 길이를 갖는 평면형 초소형 발룬 및 평형 필터를 설계한다. 구조상 물리적인 접지를 사용하지 않기 때문에, 설계한 평형 필터의 잡음을 최소화할 수 있다. 설계한 발룬은 0.05dB의 크기 평형성과 $0.7^{\circ}$의 위상 평형성을 갖는다. 평형 필터의 측정 결과, 500MHz의 중심 주파수를 기준으로 10%의 대역폭을 가지며, 반사 손실 7dB, 삽입 손실 8dB의 특성을 보인다. 또한 통과 대역에서 크기 평형성이 0.2dB, 위상 평형성이 $1.2^{\circ}$ 의 평형성을 갖는다. 설계한 발룬과 평형 필터는 MMIC나 LTCC공정을 이용하여 구현가능하고, 그럴 경우 손실을 더 줄일 수 있고, 잡음 성능을 개선시킬 수 있다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 V72의 결합 길이를 갖는 소형 발룬을설계하고 이를 바탕으로 평형 필터를 설계 및 제작하였다. 일반적으로 많이 사용되는 수동형 발룬 구조에는 X /4 결합 길이를 갖는 머천드(Marchand) 발룬과 결합선로와 커패시터를 같이 사용함으로써 결합 길이를 효과적으로 줄일 수 있는 집중 정수-분산형 (lumped-distributed) 발룬이 있다.

제안 방법

회로이다. 널리 알려진 X/4의 결합 길이를 갖는 머천드 발룬과는 달리, 2개의 커패시터를 사용하여 결합선로의 결합 길이를 V72로 줄임으로써 소형화를 꾀하였다. 보통 커패시터를 많이 사용할수록, 또 큰 값을 쓸수록 결합 길이를 효과적으로 줄일 수 있으나, 대역폭은 좁아지게 된다.
설계한 발룬을 바탕으로 평형 필터를 설계하였다. 그림 3은 평형 필터의 구조를 나타낸다.
집중 정수-분산형 발룬은 커패시터를 이용하여 결합 선로의 길이를 줄일 수 있으나, 대역폭이 좁아지고 평형성이 떨어지는 단점이 있다. 최근에 약 λ24의 결합 길이를 가지면서, 좋은 평형성을 갖는 집중 정수-분산형 발룬이 연구 분석되었다⑸ 본 논문에서는 이를 웅용하여 결합 길이를 A/72로 줄임으로써 회로의 크기를 소형화하였고, 500 M의 중심주파수를 기준으로 약 10%의 대역폭을 확보하면서도 좋은 평형성을 갖는 발룬을 설계하였다. 차후에는 MMIC나 LTCC 공정을 이용하여 설계함으로써, 더 좋은 성능을 갖는 발룬 및 필터를 제작할 수 있을 것이라 예상된다.

대상 데이터

본 논문에서 설계한 발룬은 일반적인 4포트 회로에서 하나의 포트가 단락된 형태로, 대칭적인 구조를 갖는 3 포트 회로이다. 널리 알려진 X/4의 결합 길이를 갖는 머천드 발룬과는 달리, 2개의 커패시터를 사용하여 결합선로의 결합 길이를 V72로 줄임으로써 소형화를 꾀하였다.
본 논문에서는 V72의 결합 길이를 갖는 소형 발룬과평형 필터를 설계 및 제작하였다. 평형 필터는 물리적 인접지를 사용하지 않기 때문에 회로의 Q 값이 높은 장점을 갖는다.
설계한 V72의 결합 길이를 갖는 소형 발룬과 평형 필터를 유전율 2.6, 두께 0.54 mm, 탄젠트 손실 0.002 인 테플론 기판에 제작하였고, HP 8753D 네트워크 분석기를 이용하여 3포트에 대해 산란 계수를 측정하였다. 먼저, 그림 5는 주파수에 대한 발룬의 삽입 손실과 반사손실을 나타낸 것으로, 통과 대역에서 각각 5 dB, 10 dB이다.

성능/효과

평형 필터는 물리적 인접지를 사용하지 않기 때문에 회로의 Q 값이 높은 장점을 갖는다. 발룬의 측정 결과 크기 평형성은 0.05 dB, 위상 평형성은 0, 7.의 특성을 얻었다. 기쫀의 머전드발룬은 λ/4의 결합 길이로 인한 크기의 제약 때분에 MMIC나 LTCC로의 구현이 어려웠으나, 결합 길이를 X/72로 작게 하면 MMIC나 LTCC 공정을 이용하여 제작이 가농하며, 보다 작은 손실을 가지면서 뛰어난 성능을 갖는 발룬을 설계할 수 있으리라 여겨시고, 현재 이런 방향으로 많은 연구가 진행되고 있다.
이 구조를 바탕으로 설계한 발룬을 Agilent사의 ADS를 이용하여 시뮬레이션한 결과가 그림 2에 나타나 있다. 시뮬레이션 결과, 500 MHz의 중심 주파수를 기준으로 10% 의 대역에서 삽입 손실이 약 3.5 dB, 반사 손실이 약 11 dB이고, 크기 평형성은 0.015 dB, 위상 평형성은 0.1의 특성을 보인다.
기쫀의 머전드발룬은 λ/4의 결합 길이로 인한 크기의 제약 때분에 MMIC나 LTCC로의 구현이 어려웠으나, 결합 길이를 X/72로 작게 하면 MMIC나 LTCC 공정을 이용하여 제작이 가농하며, 보다 작은 손실을 가지면서 뛰어난 성능을 갖는 발룬을 설계할 수 있으리라 여겨시고, 현재 이런 방향으로 많은 연구가 진행되고 있다. 평형 필터는 측정 결과, 500 MHz의 중심 주파수를 기준으코 W% 의 통과 대역에서 삽입 손실이 8 dB, 반사 손실이 7 dB, 크기 평형성은 0.2 dB, 위상 평형성은 L2'의 톡성을 갖는다.

후속연구

최근에 약 λ24의 결합 길이를 가지면서, 좋은 평형성을 갖는 집중 정수-분산형 발룬이 연구 분석되었다⑸ 본 논문에서는 이를 웅용하여 결합 길이를 A/72로 줄임으로써 회로의 크기를 소형화하였고, 500 M의 중심주파수를 기준으로 약 10%의 대역폭을 확보하면서도 좋은 평형성을 갖는 발룬을 설계하였다. 차후에는 MMIC나 LTCC 공정을 이용하여 설계함으로써, 더 좋은 성능을 갖는 발룬 및 필터를 제작할 수 있을 것이라 예상된다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

평면형 초소형 발룬 및 평형 필터 설계
Design of Penal Miniaturized Balun and Balanced-type Filter 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

평면형 초소형 발룬 및 평형 필터 설계 Design of Penal Miniaturized Balun and Balanced-type Filter 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

평면형 초소형 발룬 및 평형 필터 설계
Design of Penal Miniaturized Balun and Balanced-type Filter 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper