Abstract
A method of miniaturizing branch line coupler is presented. The method utilizes the microstrip line with overlay(or superstrate). The frequency dependent characteristics, dispersion and characteristic impedance, of this line are obtained by Immitance method in spectral domain and Method of Line. The relevant spectral domain Green's function is given and used to obtain numerical results. The branch line couplers with overlays are designed and fabricated at 2 GHz. The experimental results show that the size of coupler with overlay(${epsilon}_r$=10.2) is 31.4 precent smaller than conventional coupler. This minimized coupler is suitable for Butler Matrix as feeder for mobile communication beam forming antenna.
본 논문은 브랜치 선로 결합기를 소형화하는 방법에 대해 기술하였다. 이 방법은 덮개층이 있는 선로를 이용한 방법이다. 덮개층이 있는 선로의 주파수 변화에 따른 특성(분산 및 특성임피던스)을 해석하기 위해 스펙트럴 영역에서의 Immittance 방법과 선분할법(Method of Line)을 이용하였다. 덮개층이 있는 선로에 관한 스펙트럴 영역에서의 Green 함수를 구하고 이를 이용하여 수치적인 결과를 얻었다. 이 결과를 이용하여 덮개층을 갖는 브랜치 선로 하이브리드를 중심주파수 2 GHz에서 설계하고 제작하였다. 실험 결과 유전율 10.2dls 덮개층을 갖는 경우 기존 단일 마이크로스트립 선로로 구현된 결합기보다 31.4% 크기가 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 이 방법은 앞으로 이동통신 빔형성 안테나의 급전선인 Butler Matrix의 크기를 줄이는 방법으로 사용 가능하리라 사료된다.
