Design and Fabrication of Diplexer for Dual-band GSM/DCS Application using High-Q Multilayer Inductors

고품질 적층형 인덕터를 이용한 이중 대역 GSM/DCS 대역 분리용 다이플렉서의 설계 및 제작

  • 심성훈 (한국과학기술연구원 박막재료연구센터, 연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 강종윤 (한국과학기술연구원 박막재료연구센타) ;
  • 최지원 (한국과학기술연구원 박막재료연구센타) ;
  • 윤영중 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 윤석진 (한국과학기술연구원 박막재료연구센타) ;
  • 김현재 (한국과학기술연구원 박막재료연구센타)
  • Published : 2004.02.01

Abstract

In this paper, the modeling and design of high-Q multilayer passives have been investigated, and multilayer diplexer for GSM/DCS applications has been designed and fabricated using the passives. Modeling of a multilayer inductor was performed by the subsystems of distributed components, and using the modeling the optimal structures of the high-Q multilayer inductor could be designed by analyzing parasitics and couplings which affect their frequency characteristics. Multilayer diplexers for GSM/DCS applications have been designed and fabricated using LTCC technology. LPF for GSM band had the passband insertion loss of less than 0.55 dB, the return loss of more than 12 dB, and the isolation level of more than 26 dB. HPF for DCS band had the passband insertion loss of less than 0.82 dB, the return loss of more than 11 dB, and the isolation level of more than 38 dB.

본 논문에서는 안테나 스위치 모듈 내에서 GSM/DCS 대역을 분리하는 적층형 다이플렉서를 설계하였고, LTCC 기술을 이용하여 제작한 후 그 특성을 고찰하였다. 다이플렉서를 구현하기 위해 소형의 L, C 집중 수동 소자를 사용하였으며, 또한 적층형 집중 수동 소자의 구조 모델링 및 등가 회로 모델을 제안함으로써 접지면 상에서 최적의 주파수 특성을 갖는 집중 수동 소자를 얻을 수 있었다. 이를 이용하여 RF 모듈에 적용 가능한 고품질의 다이플렉서를 구현하였다. GSM 저역 통과 필터는 0.55 dB 이하의 삽입 손실, 12 dB 이상의 반사 손실 그리고 DCS 통과 대역에서 26 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다. DCS 고역 통과 필터는 0.82 dB 이하의 삽입 손실, 11 dB 이상의 반사손실 그리고 GSM 통과 대역에서 38 dB 이상의 저지 특성을 나타내었다.

Keywords

References

  1. IEICE Trans. ELECTRON. v.E79-C no.5 Developments in Mobile/Portable Telephones and Key Devices for Miniaturization S.Urabe
  2. Packaging and Interconnects at Microwave and mmWave Frequencies, IEE Seminar LTCC for RF modules B.Hunt;L.Devlin
  3. Advancing Microelectronics v.26 no.1 Evaluating the Need for Integrated Passive Substrates H.Kapadia;H.Cole;R.Saia;K.Durocher
  4. Electronic Components and Technology Conference Embedded IC packaging technology for ultra-thin and highly compact RF module S.Pinel;C.H.Lee;S.W.Yoon;S.Nuttinck;K.Lim;J.Laskar
  5. IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium Design of an LTCC switch diplexer frontend module for GSM/DCS/PCS applications R.Lucero;W.Qutteneh;A.Pavio;D.Meyers;J.Estes
  6. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. v.49 no.10 High-Q LTCC-based passive library for wireless system-on-package(SOP) module development A.Sutono;D.Heo;Y.J.Emery Chen;J.Laskar https://doi.org/10.1109/22.954775
  7. The 2th International Meeting of Pacific Rim Ceramic Socities Design of T/R Switch using LTCC Technology S.H.Sim;C.Y.kang;J.W.Choi;Y.J.Yoon;S.J.Yoon;H.J.Kim
  8. 한국세라믹학회 춘계학술대회 접지면에 의한 LTCC 인덕터의 특성 변화에 대한 연구 심성훈;강종윤;최지원;윤영중;윤석진;김현재