KSLV-I FTS 적용을 위한 UHF 전력분배기 설계 및 제작

This Technical Memo(TM) was written for the purpose of determining the type of UHF-band power divider which is applicable to KSLV-1. For this, some different kinds of power divider are compared with there types and characteristics. And then, we select three types of power divider(which is Wilkinson power divider, Quadrature hybrid divider and Ring hybrid divider) and perform Schematic and Momentum simulation for finding the optimized characteristics. With this results, in order to demonstrate the selected power divider, we manufactured UHF-band power dividers using FR-4 epoxy plate. By the measured results, we obtain the similar results compare with simulation and fabrication. And Quadrature hybrid power divider is suitable to application to KSLV-1.

본 보고서는 KSLV-I의 FTS에 적용하기 위한 전력분배기 형태를 결정하기 위한 자료로 작성되었다. 이를 위해 먼저 전력분배기의 주요 성능 규격을 정의하고 전력분배 방법에 따른 전력분배기를 분류하여 분류된 분배기 중, 적용 가능한 윌킨스 분배기, 쿼드라쳐 하이브리드, 링 하이브리드의 3가지 형태의 전력분배기를 선정하여 그 특성을 비교하여 보았다. 선정된 대표적 전력분배기는 구조(Schematic) 시뮬레이션과 모멘텀(Momentum) 시뮬레이션을 수행하여 제작을 위해 필요한 최적화된 특성값을 얻었다. 제작에는 유전율이 4.5 이고 유전체 두께가 1.6mm인 FR-4 Epoxy 기판을 사용하여 제작하였고, 측정에는 (주)Agilent Technology사의 8720ES Network Analyzer를 사용하여 측정을 진행하였다. 측정된 분배기의 전반적인 특성은 시뮬레이션을 통해 설계된 결과와 비슷한 성능으로 측정되었음을 확인할 수 있었고, 측정된 성능을 바탕으로 KSLV-I의 FTS에 가장 적합한 형태의 전력분배기를 선택하기 위한 성능비교를 수행하였다. 성능비교 결과, 쿼드라쳐 하이브리드 분배기를 적용하였을 때에 한 단의 분배기 만으로 KSLV-I의 FTS에서 요구되는 분배기 성능을 만족할 수 있고 전력손실도 비교된 두 형태의 분배기에 비해 우수한 것으로 비교되었다.