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제안 방법
- 파라미터를 이용하여, 그림 3(a)과 같이 3차원 구조로 배치하였으며, 그 특성을 3차원 EM 시뮬레이션 툴(Shnulatig Too!)을 이용하여, 원하는 특성이 되도록 설계하였다. 그림 3(b), 3)는 설계한 2단 대역통과 여파기의 시뮬례이션 결과이다.
- 이것을 알아보기 위해, 그림 2(b) 에 있는 등가 회로를 이용하여, Loading 캐패시턴스를 변화 시키면서 그 공진 특성을 알아보았다. 기준 공진 주파수(fo) 및 첫 번째 스퓨리어스 공진 주파수(打)의 변화를 알아보 았으며 , 그 비 (fl/fo)를 구하였다. 첫 번째 스퓨리어스 공진 주파수의 경우 전체 시스템의 스퓨리어스 특성에 가장 큰 영향을 미치며, 기존의 공진 주파수의 경우, 그 비는 3이며, 기준 공진 주파수의 3배 되는 주파수가 차단되지 않고 통과하게 된다.
- 본 논문에서는 Loading Capacitance# 이용한 한쪽이 단락된 1/4파장 스트립선로 공진기를 이용하여, 5.2 曲 무선 LA시용 RF Front End 모듈에 내장이 가능한 적충 대역 통과 여파기를 설계, 제작하였다’ LTCC 공정 기술올 이용하여 제작하였으며, 그 사이즈는 3.2飾xi.6關ix0.8mm이다. 제작한 여파기는 중심주파수에서 삽입손실이 1.
- 본 연구에서는 5.2GHz 대역 무선 LAN용 RF Front End 의 중요한 부품 중의 하나인 대역 통과 여파기를 초소형(3216)으로 설계하였으며, 이것을 RF Front End 통합 모듈내에 집적될 것을 감안하여 제작, 측정하였다. 사용한 유전체 재료는 유전율 78의 glass ceramic materialCDupont사 9599) 이며, 단락된 1/4파장 공진기를 이용하여, 2단으로 여파기를 설계하였다.
- 8, Qf 값이 2300, 그리고 "가 7 ppm 정도 되는 boro-silicated) glass ceramic material (Dupont 사 9599)을 사용하였고, 도체는 metal content가 80%인 Ag Paste(Dupont사 6142D) 를 사용하였다. 사용한 유전체 및 전극 데이터를 이용하여 일반적인 대역통과 여파기 설계 방법을 기초로 하여, 결합 공진기 (Coupled Stripline Resonator) 구조에서 결합계수(Coupling Coefficient) 및 단자 부하 품질 계수(External Quality Factor)를 EM 시뮬레이션을 이용하여 구하였으며, 이 데이터를 이용해서, 최종 2단 대역통과 여파기 구조를 구성하고, 시뮬레이션을 통해 설계 하였다. 시뮬레이션에는 Ansoft사의 HFSS 와 Agilent사의 ADS 2002 C를 이용하였다.
- 설계한 2단 적층여파기를 그림 1의 LTCC 적층 공정 기술을 통해 제작을 하였다. 공정에는 원료 분말에 바인더 등의 슬러리를 섞어서 세라믹 테입을 제조하는 테입 캐스팅공정과 제조된 테입에 전극을 형성하기 위한 비아형성, 전도체 전극인쇄, 적층, 절단 등의 테입 후막 인쇄 및 가공공정, 그리고 85CTC의 온도에서 25분간 소결시키는 동시소성공정을 거치게 된다.
- 설계한 여파기를 LTCC 공정기술을 이용하여 제작하였다. 실제 제작의 경우, 설계한 3.
- )가 스트립 선로로만 구성되어 있는 공진기에 비해 낮은 주파수에서 발생하게 되고, 그 비는 점점 커지게 된다. 이것을 알아보기 위해, 그림 2(b) 에 있는 등가 회로를 이용하여, Loading 캐패시턴스를 변화 시키면서 그 공진 특성을 알아보았다. 기준 공진 주파수(fo) 및 첫 번째 스퓨리어스 공진 주파수(打)의 변화를 알아보 았으며 , 그 비 (fl/fo)를 구하였다.
- 제안된 공진기를 이용하여, 5.2 애z 대역 무선 LAN용 대역통과 여파기를 설계 제작하였다. 설계한 여파기의 중심 주파수는 5.
대상 데이터
- 본 연구 개발에서 사용한 유전체 재료는 유전율이 7.8, Qf 값이 2300, 그리고 "가 7 ppm 정도 되는 boro-silicated) glass ceramic material (Dupont 사 9599)을 사용하였고, 도체는 metal content가 80%인 Ag Paste(Dupont사 6142D) 를 사용하였다. 사용한 유전체 및 전극 데이터를 이용하여 일반적인 대역통과 여파기 설계 방법을 기초로 하여, 결합 공진기 (Coupled Stripline Resonator) 구조에서 결합계수(Coupling Coefficient) 및 단자 부하 품질 계수(External Quality Factor)를 EM 시뮬레이션을 이용하여 구하였으며, 이 데이터를 이용해서, 최종 2단 대역통과 여파기 구조를 구성하고, 시뮬레이션을 통해 설계 하였다.
- 본 논문에서는 여파기제작에 Loading 캐패시턴스(Capacitance)가 연결된 1/4파장 공진기를 사용하였다. 공진기의 구조 및 특성이 그림 2에 나타나 있다.
- 2GHz 대역 무선 LAN용 RF Front End 의 중요한 부품 중의 하나인 대역 통과 여파기를 초소형(3216)으로 설계하였으며, 이것을 RF Front End 통합 모듈내에 집적될 것을 감안하여 제작, 측정하였다. 사용한 유전체 재료는 유전율 78의 glass ceramic materialCDupont사 9599) 이며, 단락된 1/4파장 공진기를 이용하여, 2단으로 여파기를 설계하였다.
- 그림 3(b), 3)는 설계한 2단 대역통과 여파기의 시뮬례이션 결과이다. 설계한 여파기의 사이즈 (Size)는 3, 2mmxl.6ininx0.8inm 이다.
- 2 애z 대역 무선 LAN용 대역통과 여파기를 설계 제작하였다. 설계한 여파기의 중심 주파수는 5.2 GHz 이며 , 대 역 (Bandwidth)는 200 毗 이다. 여파기설 계에는 체비셰프 2단 Lowpass 프로토타입 (Prototype) 을 이용하였으며, 이때 통과 대역 리플(Ripple)은 0.
- 사용한 유전체 및 전극 데이터를 이용하여 일반적인 대역통과 여파기 설계 방법을 기초로 하여, 결합 공진기 (Coupled Stripline Resonator) 구조에서 결합계수(Coupling Coefficient) 및 단자 부하 품질 계수(External Quality Factor)를 EM 시뮬레이션을 이용하여 구하였으며, 이 데이터를 이용해서, 최종 2단 대역통과 여파기 구조를 구성하고, 시뮬레이션을 통해 설계 하였다. 시뮬레이션에는 Ansoft사의 HFSS 와 Agilent사의 ADS 2002 C를 이용하였다.
- 실제 제작의 경우, 설계한 3.2mm X 1.6mmxo.8mm 사이즈(Size)의 여파기를, LTCC 공정기술을 이용한 RF Front End 모듈에 내장(Embed ed)될 것을 감안하여, 6.0mmx406mm x0.8mni 의 LTCC 기판 내에 배치시겼다. 그림 4는 제작한 여파기 및 그 측정 결과 이다.
데이터처리
- 마지막으로, 제작한 여파기를 측정 지그에 연결한 후 Agilent사의 8510C Network Analyzer를 이용하여 측정하였다.
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