• 한국전자파학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.401-412
• /
• 2003

본 논문에서는 새로운 스위치 회로망을 사용하는 광대역 위상 천이기 구조를 제안하였다. 새로운 기준 회로 망은 결합 선로 및 45$^{\circ}$단락 및 개방 스터브들로 각각 구성되며, 지연 회로망은 표준 전송 선로로만 구성된다. 결합 선로의 우모드 및 기모드 임피던스 비 R에 따른 위상 산란 특성과 주 전송 선로의 특성 임피던스 Zm 및 단락 및 개방 스터브들의 특성 임피던스로 Zm에 의한 보다 강한 위상 산란 특성을 함께 사용하므로 광대역 180$^{\circ}$위상 천이기 설계가 가능하다. 제안된 위상 천이기에 대한 이론적인 산란 매개변수들을 얻기 위하여, 구조의 대칭성을 고려하여 우모드 및 기모드 해석 방법을 사용하였으며, 또한, 유도된 수식들을 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 최적의 180$^{\circ}$광대역 위상 천이기 설계를 위한 설계 그라프들을 제시하였다. 설계 그라프들은 Zm과 Zs의 특성 임피던스 값들과 입출력 정합 및 위상 대역폭 값들을 제공한다. 본 논문에서 제안하는 광대역 위상천이기의 전기적인 성능들을 검증하기 위하여, 설계 그래프를 이용하여 3종의 180$^{\circ}$위상 천이기들과 성능 비교를 위해 표준 쉬프만 구조의 180$^{\circ}$위상 천이기를 설계 및 제작하고 실험을 수행하였다. 입출력 임피던스 정합(VSWR=1.15:1) 및 최대 위상 오차$({\varepsilon}_{{\Delta}{\phi}}＝{\pm}2^{\circ})$설계 조건들을 동시에 만족하는 각 위상 천이기의 실험 결과들은 시뮬레이션 결과들과 잘 일치하였으며, 또한 광대역 특성들을 보여주었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제13권7호
• /
• pp.657-666
• /
• 2002

본 논문에서는 전송 회로망의 주파수에 따른 산란 위상 특성의 기울기를 조정할 수 있는 새로운 광대역 위상천이기의 구조를 제안하였다. 새로운 기본 회로망은 중심 주파수에서 λ/2의 길이를 갖는 주 전송 선로와 주전송 선로의 양 끝단에 병렬로 연결된 λ/8의 길이를 갖는 개방 및 단자 스터브들로 구성되며, 원하는 위상 천이량에서 주파수 응답에 따른 최소 위상 오차 및 입출력 임피이던스 정합을 제공하도록 주 전송 선로와 두 개의 이중 병렬 스터브들의 특성 임피이던스들이 조정된다 특히, 제안된 구조는 90$^{\circ}$이상의 큰 위상 천이량을 갖는 광대역 위상 천이기 설계에 적합한 구조로서 옥타브 대역폭에서 동작된다. 새로운 광대역 위상 천이기 구조의 유용성을 검증하기 위하여 중심 주파수 3 GHz에서 동작하는 독립적인 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$, 180$^{\circ}$비트의 위상 천이기들과 각 위상 비트를 직렬로 연결한 3-비트 위상 천이기(45$^{\circ}$-phase step)를 설계 및 제작하고 실험하였다. 측정 결과들은 각 위상 비트에 대한 입출력 임피이던스 정합 및 위상 오차의 대역폭 내에서 시뮬레이션 결과들과 잘 일치함을 보여주었다.

• 전기학회논문지
• /
• 제66권2호
• /
• pp.379-382
• /
• 2017

This paper proposes a $4{\times}4$ broadband phased array antenna using a Left-Handed Transmission Line (LHTL) based phase shifter. The phased array is constructed with sixteen quasi-Yagi antenna elements and the phase shifters, as well as four power dividers. A key component of the system, the LHTL based phase shifter is able to control a phase delay of incident waves linearly and continuously. The fabricated phased array antenna operate for a frequency range of 800 MHz (1.6 GHz~2.4 GHz). The beam scanning range of the $4{\times}4$ array antenna is ${\pm}27^{\circ}$ horizontally and vertically while the antenna gain is maintained with a variation of ${\pm}1.4dBi$.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.123-129
• /
• 2002

5-bit 광대역 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) 위상 변위기를 설계 및 제작하였다. 광대역 동작 특성을 위해서 11.25$^{\circ}$, 22.5$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 90$^{\circ}$ bit는 Lange 커플러를 이용한 reflection 형태로 설계되었으며, 180 $^{\circ}$bit 는 Lange 커플러를 사용한 shorted coupled line과 전송선을 $\pi$-network 형태로 만든 구조를 이용하여 구현되었고, Lange 커플러로 인한 전체 회로의 크기가 커지는 것을 막기 위해서 커플러를 크게 구부려 회고의 크기를 작게 하였다. 또한 손실이 작은 PIN 다이오드를 사용하여 각 bit에서 스위치로 사용하였다. 제작된 5-bit 광대역 위상 변위기는 5개의 주요 위상에 대하여 RMS 위상 오차 3.5$^{\circ}$, 최대 삽입손실 12.5 dB, 최대 입.출력 반사 손실 7 dB와 10 dB의 측정결과를 되였다. 제작된 위상 변위기 회로의 크기는 6.5$\times$5.3 $ extrm{mm}^2$ 이다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.541-546
• /
• 2008

본 논문에서는 마이크로스트립 선로를 이용하여 구조가 간단하고 광대역 특성을 갖는 $90^{\circ}$ 위상 변이기를 설계하고 LTCC 공정을 이용하여 제작하였다. 이 위상 변이기는 두 개의 한 쪽 끝이 접지된 $90^{\circ}$ 전송 선로 사이에 $180^{\circ}$ 전송 선로를 연결한 구조를 갖는다. 각 선로의 어드미턴스 행렬을 결합하여 제안된 $90^{\circ}$ 위상 변이기에 대한 설계 공식을 유도하고, 이를 적용하여 중심 주파수 5.75 GHz에서 대역폭 4.2 GHz, ${\pm}2^{\circ}$의 위상 편차를 갖는 광대역 $90^{\circ}$ 위상 변이기를 설계, 제작하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제24권6B호
• /
• pp.1142-1148
• /
• 1999

본 논문에서는 Ku-밴드의 마이크로파 대역에서 위상배열 안테나에 사용 가능한 결합선로를 이용하여 위상천이기에서 기존에 고려하지 않았던 주파수에 따른 분산특성을 전파(Full-wave) 해석방법인 SDA(Spectral Domain Approach)를 사용하여 정확히 해석하였다. 또한 비대칭 결합선로를 사용하는 위상천이와 유전치 덮개층이 부가된 위상천이기의 설계를 제안하였다. 현재 사용되고 있는 대칭 결합선로를 이용한 쉬프만 위상천이기와 비교하여, 이에 대한 위상응답의 특성변화에서 통과대역의 위상편차가 줄고 대역폭이 확대되어 광대역 특성이 개선되는 것을 이론적으로 해석하고 실험을 통하여 검증하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.175-179
• /
• 2005

본 논문에서는 평행 결합선로를 이용하여 구조가 간단하고 광대역 특성을 갖는 $180^{\circ}$ bit X-대역 위상 변이기를 설계하고 마이크로머시닝 (micromachining) 공정을 이용하여 제작하였다. 이 위상 변이 기는 한쪽 끝이 접지된 $90^{\circ}$ 평행 결합선로와 한쪽 끝이 단락된 $90^{\circ}$ 평행 결합선로를 병렬로 연결한 구조를 갖는다. 이분법 이론에 의해 $180^{\circ}$ bit 위상 변이기에 대한설계 공식을 유도하고, 이를 적용하여 중심주파수 10GHz에서 대역폭 6GHz, ${\pm}5^{\circ}$의 위상 변이를 갖는 광대역 $180^{\circ}$ bit위상 변이기를 설계, 제작하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권7호
• /
• pp.721-727
• /
• 2014

본 논문에서는 수직으로 장착된 결합 선로를 이용한 광대역 쉬프만 위상천이기를 제안하고자 한다. 제안된 쉬프만 위상천이기는 일반적인 결합 선로와 결합 선로 바로 위에 별도의 결합선로를 수직으로 장착한 구조로 이루어졌다. 전체 결합 선로의 두 독립적인 전송 모드인 우 모드와 기 모드 각각에 대한 임피던스와 위상 특성을 계산하여 제안된 쉬프만 위상천이기의 위상 특성을 해석하였다. 이를 기반으로 일반 결합 선로로는 구현이 어려운 높은 임피던스 비를 갖는 $90^{\circ}$ 쉬프만 위상천이기를 제작하였다. 동작 중심 주파수는 2.4 GHz로 하였다. 실험 결과, 오차 ${\pm}5^{\circ}$를 만족하는 최대 대역폭은 1.5~3.2 GHz로 70.8 %의 대역폭을 얻었다. 또한, 측정 반사 특성은 동작 대역에서 13.3 dB 이하이며, 삽입 손실은 1.2 dB 이하로 측정되었다.

• 전기학회논문지
• /
• 제63권3호
• /
• pp.371-375
• /
• 2014

In this paper, we compared the performances of the Right Handed Transmission Line (RHTL) and the Left Handed Transmission Line (LHTL) phase shifters as a frequency translator. Unlike other phase shifters, both phase shifters show a $0^{\circ}-360^{\circ}$ phase variation for a broadband frequency and compact in size which are ideal to use as a frequency translator. For the performance comparison, we fabricated both a RHTL and a LHTL phase shifter to cover 1.5 GHz - 2.4 GHz range with the whole $360^{\circ}$ phase variation. For the frequency range, a LHTL based frequency translator showed a much better performance whose Spurious Free Dynamic Range (SFDR) is 4dB - 17dB higher than the RHTL based frequency translator when the sawtooth modulation freqncy is 11 kHz. This is due to the linear phase-voltage variation of LHTL phase shifter. Furthermore, the LHTL phase shifter shows a less insertion loss and a insertion loss variation than the RHTL phase shifter. Overall, the LHTL based frequency translator outperformed RHTL based freqency translator.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권10호
• /
• pp.1145-1150
• /
• 2012

본 논문에서는 슬롯-결합 선로를 이용한 개선된 쉬프만 위상천이기를 제안하고자 한다. 제안된 쉬프만 위상천이기는 일반적인 결합 선로와 결합 선로 바로 밑에 단순한 직사각형 모양의 슬롯으로 이루어졌다. 슬롯과 결합된 결합 선로의 두 독립적인 전송 모드인 우 모드와 기 모드의 임피던스와 위상 특성을 계산하여 제안된 쉬프만 위상천이기의 위상 특성을 해석하였다. 본 논문에서는 일반 결합 선로로는 구현이 어려운 높은 임피던스 비를 갖는 $90^{\circ}$ 쉬프만 위상천이기를 제작하였다. 동작 중심 주파수는 2.4 GHz로 하였다. 실험 결과, 대역폭은 위상 오차 ${\pm}5^{\circ}$의 위상천이기에서 약 74.2 %의 밴드폭을 얻었다. 또한, 측정 반사 특성은 동작 대역에서 15.0 dB 이하이며, 삽입 손실은 1.5 dB 이하로 측정되었다.