한국전자파학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)

  • 제23권7호
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  • Pages.768-773
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  • 2012
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  • 1226-3133(pISSN)
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  • 2288-226X(eISSN)
한국전자파학회 (The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)
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삼각 패치형 인공 전송 선로를 이용한 브랜치 라인 하이브리드

A Branch-Line Hybrid Using Triangle-Patch Type Artificial Transmission Line

  • 오송이 (강원대학교 IT대학 전기전자공학부) ;
  • 황희용 (강원대학교 IT대학 전기전자공학부)
  • Oh, Song-Yi (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, College of Information Technology, Kangwon National University) ;
  • Hwang, Hee-Yong (Dept. of Electrical and Electronic Engineering, College of Information Technology, Kangwon National University)
  • 투고 : 2012.01.20
  • 심사 : 2012.06.26
  • 발행 : 2012.07.31
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초록

본 논문에서는 슬롯을 갖는 삼각 패치형 인공 전송 선로를 이용한 브랜치 라인 하이브리드를 제안한다. 제안된 인공 전송 선로는 구조가 콤팩트하고 슬롯의 파라미터들을 변화시킴으로써 선로의 특성 임피던스와 전기적 길이를 조절하는 데 용이하여 일반적인 전송 선로를 소형화시키는 데 유용하다. 제안된 브랜치 라인 하이브리드는 이러한 직각 삼각형의 인공 전송 선로들을 이용하여 구현되었기 때문에 공간의 활용도가 높고 소형화되었다. 제작된 3 dB 브랜치 라인 하이브리드는 중심 주파수 2.45 GHz의 15 % 대역폭 내에서 ${\pm}0.5$ dB의 결합도 변화 특성과 두 출력 포트 간 $91^{\circ}{\pm}4^{\circ}$의 위상차 특성을 보였다. 또한, 제안된 브랜치 라인 하이브리드의 크기는 일반적인 브랜치 라인 하이브리드 크기의 38 %이다.

A branch-line hybrid using microstrip artificial transmission lines(ATLs) with slotted-triangular patches is proposed. The proposed artificial transmission line is compact in structure as well as easy to adjust the characteristic impedance and electrical length of equivalent transmission line by changing the slot's parameters; hence, it is useful for miniaturizing conventional transmission lines. The designed branch-line hybrid, because of the use of the right angled isosceles triangular shaped artificial transmission lines as building blocks, has no useless empty space, and hence optimally miniaturized. A fabricated 3 dB branch-line hybrid shows the coupling variation of ${\pm}0.5$ dB and the phase difference between two output ports of $91^{\circ}{\pm}4^{\circ}$ within 15 % bandwidth at 2.45 GHz center frequency. The size of proposed branch-line hybrid is only 38% of the conventional branch-line hybrid.

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참고문헌

  1. David M. Pozar, Microwave Engineering. 3rd Edition, John Wiley & Sons, p. 337, 2005.
  2. Y-K. Lim, H-Y. Lee, "Novel miniaturized branchline coupler using bond-wire slow-wave structure", Microwave Conference, APMC 2008, Asia-Pacific, Dec. 2008.
  3. F. Hosseini, M. Khalaj-Amir hosseini, and M. Yazdani, "Novel compact branch-line coupler using nonuniform transmission line", Microwave Conference, APMC 2009, Asia Pacific, pp. 1577-1580, Dec. 2009.
  4. Shry-Sann Liao, Pou-Tou Sun, Nien-Chung Chin, and Jen-Tee Peng, "A novel compact-size branchline coupler", Microwave and Wireless Components Letters, IEEE, vol. 15, no. 9, pp. 588-590, Sep. 2005. https://doi.org/10.1109/LMWC.2005.855378
  5. K-H. Chang, K-M. Nam, and J-P. Kim, "Design of various compact branch-line coupler by using artificial transmission lines", IEEE MTT-S International Microwave, pp. 1726-1729, Jun. 2006.
  6. Zhiyang Liu, Robert M. Weikle, II, "A compact quadrature coupler based on coupled artificial transmission lines", Microwave and Wireless Components Letters, IEEE, vol. 15, no. 12, pp. 889-891, Dec. 2005. https://doi.org/10.1109/LMWC.2005.859973
  7. Jung-Wook Park, Gyo-Nyun Kim, and Jeong-Phill Kim, "Miniaturization of lowpass filters by using artificial transmission lines", IEEE MTT-S International Microwave Symp. Dig., pp. 2227-2230, Jun. 2005.
  8. 이승엽, "연결된 결합 선로를 갖는 소형 브랜치선로 결합기" 한국전자파학회논문지, 22(6), pp. 598-604, 2011년 6월.
  9. 이원균, 황희용, "개방 스터브를 갖는 평행 결합 선로의 해석과 브랜치 라인 하이브리드에의 응용", 한국전자파학회논문지, 19(1), pp. 40-45, 2008 년 1월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2008.19.1.040
  10. Chao-Wei Wang, Tzyh-Ghuang Ma, and Chang-Fa Yang, "A new planar artificial transmission line and its applications to a miniaturized butler matrix", Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on, vol. 55, no. 12, pp. 2792-2801, Dec. 2007 https://doi.org/10.1109/TMTT.2007.909474
  11. Yunong Li, Changjun Liu, Wen Huang, and Kama Huang, "A novel directional coupler from composite right/left-handed transmission line and artificial transmission line", IEEE Microwave and Millimeter wave Technology 2010 International Conference on, pp. 187-190, May 2010.
  12. Zhiyang Liu, Robert M. Weikle, II, "A $180^{\circ}$ hybrid based on interdigitally coupled asymmetrical artificial transmission lines", Microwave Symposium Digest, 2006. IEEE MTT-S International, pp. 1555-1558, Jun. 2006.
  13. 오송이, 황희용, "슬롯을 가진 삼각 패치형 인공 전송 선로 결합기", 한국전자파학회논문지, 22 (5), pp. 510-515, 2011년 5월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2011.22.5.510