A Design of Multiple Microstrip Line Coupled Circuit for Microwave Integrated Circuit

마이크로파 집적회로를 이용한 복수 마이크로스트립선 결합회로의 설계

In this theses, the procedure for finding the equivalent immittance of an n-line coupled structures is presented in terms of the normal mode parameters of the n-line coupled system. The above generalized equations can be applied to the various Coupled structures including directional couplers, DC blocks, bandpass/band elimination filters, and various other uniformly coupled filters. The design equations are based on a simplified TEM(Quasi TEM) mode. The obtained results and the definition of the scattering parameters for a general coupled line four port with arbitrary terminations are used to present the procedure to determine the optimum physical dimensions matching the given load impedances connected to input, output port. Multiple coupled rnicrostrip two-port with three lines circuit designed shows little discrepancy between the conventional method and this one. Four port with five lines were fabricated on teflon substrate($e$r=2.55) with its thickness h=l.588mm designed at the center frequency, 4 GHz. Their measured results are fairly close to the ones by computation.

본 논문에서는 N-선로 결합 구조의 등가 이미턴스 산출식을 N-선로 결합시스템의 normal mode 정수로 표현하였다 제안한 산출식은 다양한 결합 구조 즉 방향성 결합기, DC 블럭, 대역통과/대역소거 여파기 및 기타 균일하게 결합된 형태인 여파기 등에 이용될 수 있도록 일반화 되었으며 이들 계산식은 준-TEM 모드로 가정한 결과이다. 이를 이용하여 임의의 임피던스로 종단한 일반적인 4-포트 결합 선로에서 정의된 산란정수를 구하여 입, 출력 포트에 접속된 임피던스에 정합시키는 최척 선로 규격을 구하는 과정을 제시하였다. 제시된 방법을 적용하여 복수 마이크로스트립 결합 선로인 3-선 2-포트 대역소거 여파기의 주파수 특성을 기존의 방법과 비교하여 일치함을 확인하고 5-선 4-포트 구조를 테프론(비유전율 $e$r=2.55) 기판(두께 h=1.588mm) 에 중심 주파수 4 GHz로 설계하였다. 설계 수치에 따른 회로를 제작하여 측정한 실험 결과는 설계시 얻어진 주파수 특성 이론치에 근접하였다.