초록
본 논문에서는 널리 알려진 슬롯 라인-마이크로스트립 변환을 이용하여 Ka-band에서 동작하는 도파관 형태의 전력 결합기를 제안하였다. 입력이 구형 도파관이고 출력이 마이크로스트립인 전력 분배기는 구형 도파관-슬롯라인 변환, 슬롯라인-마이크로스트립 변환, 그리고, 임피던스 정합회로 등으로 구성되어 있다. 2-way 전력 결합기는 두개의 슬롯라인-마이크로스트립 변환을, 4-way는 2-way 전력 결합기 2개와 sloltline tee junction을 이용하여 개발되었다. 3차원 유한 요소법을 이용하여 제안된 구조를 수치 해석하여 최적의 특성이 나오도록 설계하였고, 손실이 작은 수정 기판을 사용하여 제작하였다. Back-to-back으로 연결된 전력 결합기를 측정한 결과, 공진 주파수를 제외하면, 2-way 전력 분배기는 25.7∼29.8 GHz에서 삽입손실은 1.0 dB 이하, 반사손실은 15 dB 이상이었고, 4-way의 경우는 26∼28.2GHz에서 삽입손실이 1.0 dB 이하, 반사손실이 15 dB 이상의 우수한 특성을 얻을 수 있었다.
In this paper, waveguide-based power combiner using conventional slotline-to-microstrip transition was proposed at Ka-band. The proposed 2-way and 4-way power combiner consist of waveguide-to-slotline transition, two or four slotline-to-microstrip transitions, and impedance matching networks. Their structures were simulated and optimized by 3-D FEM simulation. The 2-way power combiner showed a very low back-to-back insertion loss of 1.0 dB and return loss better than 15 dB from 25.7 GHz to 29.8 GHz except the resonant frequency. The 2-way power combining approach was extended to 4-way power combining using slotline tee junction. The 4-way power combiner showed the similar performance to that of 2-way power combiner with 2 GHz smaller bandwidth.
