• 제목/요약/키워드: substrate integrated waveguide (SIW)

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Novel Compact Bandpass Filter Based on Folded Half Mode Substrate Integrated Waveguide Cavities

  • Gong, Ke;Hong, Wei;Chen, Jixin;Tang, Hongjun;Hou, Debin;Zhang, Yan
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권3호
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    • pp.179-182
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    • 2010
  • This paper proposed a novel compact bandpass filter with folded half mode substrate integrated waveguide (FHMSIW) cavities using two-layer printed circuit board(PCB) process. The area of the FHMSIW filter is reduced by nearly 50 % and 75 % compared with half mode substrate integrated waveguide(HMSIW) filter and substrate integrated waveguide(SIW) filter, respectively. A four-pole Chebyshev FHMSIW bandpass filter at C-band has been designed, simulated and fabricated. Measured results are presented and found to agree with the full-wave simulated results by using Ansoft HFSS. The filter shows good performance and compact size.

Spurious Suppressed Substrate Integrated Waveguide Bandpass Filter Using Stepped-Impedance Resonator

  • Lee, Il-Woo;Nam, Hee;Yun, Tae-Soon;Lee, Jong-Chul
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권1호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • A spurious suppressed bandpass filter is proposed and discussed using the stepped impedance resonator(SIR) on a substrate-integrated waveguide(SIW) structure with a double-layer substrate. The second resonance of the fundamental $TE_{10}$ mode can be controlled by adjusting the electrical length and impedance ratio of each SIR. The spurious suppressed SIW bandpass filter shows the measurement results of the insertion loss of 3.98 dB and return loss of less than 11.58 dB at the center frequency of 12 GHz. Also, the second spurious frequency is improved to about $1.5f_0$ compared with $1.33f_0$.

천공된 기판 집적 도파관 다단 E-Plane 변환기 (Punched-SIW Multi-Section E-Plane Transformer)

  • 조희진;변진도;이해영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.259-269
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    • 2013
  • 본 논문에서는 다양한 기판 집적 도파관 전송선 두께를 가지는 시스템에 적용을 위해서 천공된 기판 집적 도파관 다단 E-plane 변환기를 제안한다. 본 제안 구조는 ${\lambda}_g/4$ 임피던스 변환기 원리를 적용하여 ${\lambda}_g/4$ 길이 내에 천공을 삽입한다. 천공된 기판 집적 도파관은 도파관 내부의 낮아진 capacitance를 통해 특성 임피던스가 증가되어 E-plane 변환기로 구현된다. 또한, 체비셰프 다항식을 적용하여 구현한 천공된 기판 집적 도파관 다단 E-plane 변환기는 대역폭을 개선하였다. 천공된 기판 집적 도파관 2단 E-plane 변환기는 11.45~13.6 GHz의 주파수 대역에서 삽입 손실 $1.57{\pm}0.11$ dB, 입력 반사 손실은 15 dB 이상으로 나타났다.

Substrate-integrated-waveguide cavity-backed circularly polarized antenna with enhanced bandwidth and gain

  • Shankaragouda M. Patil;Rajeshkumar Venkatesan
    • ETRI Journal
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    • 제46권3호
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    • pp.404-412
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    • 2024
  • We propose a method for increasing the bandwidth of a substrate-integrated-waveguide (SIW) cavity-backed antenna with taper-based micro-strip SIW transition feeding. For radio transmission, a circular slot is etched on top of the SIW cavity. For optimal antenna design, the slot is etched slightly away from the cavity center to generate circularly polarized waves. Simulations show a wide axial ratio bandwidth of 7.860% between 11.02 GHz and 11.806 GHz. Experimental results confirm a similar wide axial ratio bandwidth of 4.9% between 10.8 GHz and 11.35 GHz. An SIW feed from an inductive window excites the radiating circular slot, resulting in a simulated wide impedance range of 1.548 GHz (10.338 GHz-11.886 GHz) and bandwidth of 13.93%. Experimental results show a wide impedance of 2.08 GHz (10.2 GHz-12.08 GHz) and bandwidth of 18.84%. The SIW cavity-backed antenna creates a unidirectional pattern, leading to gains of 6.61 dBi and 7.594 dBi in simulations and experiments, respectively. The proposed antenna was fabricated on a Rogers RT/Duroid 5880 substrate, and the reflection coefficient, radiation patterns, and gains were tested and compared using a computer simulator. The developed broadband antenna seems suitable for X-band applications.

45도 선형 편파 발생용 SIW 슬롯 Sub-Array 안테나 설계 및 해석 (Design and Analysis of 45°-Inclined Linearly Polarized Substrate Integrated Waveguide(SIW) Slot Sub-Array Antenna for 35 GHz)

  • 김동연;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.357-365
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    • 2013
  • 기판 집적 도파관(Substrate Integrated Waveguide: SIW) 기술을 이용한 Ka 밴드의 35 GHz용 $4{\times}4$ 평면 배열 안테나를 제시한다. 전체 안테나 구조는 3층의 PCB(Printed Circuit Board) 적층 형태로 구성되며, top PCB에는 45도로 기울어진 직렬 방사 슬롯이 평면 배열로 방사부를 이룬다. 또한, 균일한 전력을 전달하고 안테나 전체 단면적을 최소화하기 위해 middle 및 bottom PCB에는 급전 SIW가 위치한다. 전체 안테나 개구면의 면적은 $750.76mm^2$이며, 유전율 2.2의 RT/Duroid 5880 기판을 적층하여 설계하였다. 각 방사부 및 급전부의 개별적인 전기적 특성은 full-wave 시뮬레이터인 CST MWS를 이용하여 확인하였다. 나아가 제안된 평면 배열 안테나는 대역폭 (490 MHz), 최대 이득(18.02 dBi), 부엽 레벨(-11.0 dB), 교차 편파 레벨(-20.16 dB)의 전기적 특성을 보인다.

3중모드 기판집적 도파관(SIW) 구조를 이용한 주파수 가변 마이크로스트립 필터 설계 (Design of Frequency-Tunable Microstrip Filter Using Triple-Mode Substrate Integrated Waveguide (SIW) Structure)

  • 나경민;김동우;오순수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.72-77
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    • 2024
  • 본 논문에서는 최근 요구되는 이동통신 서비스의 다양한 주파수 대역 요구를 충족시키기 위해 3중 모드 주파수 가변 필터를 제안한다. 이 필터는 가변 커패시터를 활용하여 공진 주파수를 조절할 수 있는 튜닝 가능한 구조를 가지고 있다. 품질 계수를 향상하기 위해 SIW (Substrate Integrated Waveguide) 구조를 도입하였고, 중앙에 위치한 원형 홀을 통해 세 개의 공진 모드를 유발하는 구조를 구현하였다. 가변 커패시터에 의해 변화에 따른 전계분포와 공진 주파수의 변화를 EM 전파해석툴인 HFSS를 사용하여 시뮬레이션하였으며, 3중 모드의 전계분포와 공진 주파수의 변화를 확인하였다.

실리콘 이방성 습식 식각과 BCB 폴리머 접합을 이용한 기판 집적형 도파관(SIW) 기반의 차폐된 스트립선로의 제작 (Fabrication of Substrate Integrated Waveguide (SIW)-based Shielded Stripline using Silicon Anisotropic Wet-Etch and BCB-based Polymer Bonding)

  • 방용승;김남곤;김정무;천창율;권영우;김용권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1513_1514
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    • 2009
  • This paper reports on a fabrication of novel substrate integrated waveguide (SIW)-based shielded stripline applicable to the broadband transverse electromagnetic (TEM) single-mode propagation. We suggested a structure for half-SIW and half-shielded stripline, which combined through the benzocyclobutene (BCB) bonding layer. The electrical interconnection between the sidewall of anisotropic wet-etched silicon and patterned BCB layers is measured subsequent to the metalization on the side wall. The proposed SIW-based shielded stripline has great potential in terms of simple fabrication, integration with planar circuits and monolithic system fabricated on a SIW structure.

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선형편파를 갖는 S-대역 SDR용 SIW 안테나 설계 (SIW-Based Linearly Polarized S-Band Antenna for SDR)

  • 한준용;윤성식;이재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.216-219
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    • 2016
  • 본 논문에서는 SIW(Substrate Integrated Waveguide) 구조를 갖는 SDR(Software Defined Radar)용 안테나를 설계하고 제작하였다. SIW 구조는 쉬운 집적화로 인하여 일반 PCB 상에 구현이 가능하고, 기존의 구형 도파관과 같이 높은 전력의 입력 신호에 대하여 낮은 전송손실을 가지는 특성이 있다. 또한, 전자기 간섭에 대하여 강한 내성을 갖는 장점이 있다. 특히 본 논문에서는 제작한 SIW 안테나를 가지고 USRP(Universal Software Radio Peripheral) 플랫폼에 탑재하여 목표물 RCS(Radar Cross Section)탐지 실험을 진행하였다. 제안된 안테나는 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역(2.4~2.48 GHz)에서 동작하며, 이득 특성은 8 dBi 이상을 보인다.

광대역 특성을 가지는 SIW 주파수 선택 표면 설계 (Design of a Wideband Substrate-Integrated Waveguide (SIW) Frequency Selective Surface)

  • 오세명;이한준;이길영
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.107-111
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    • 2014
  • An SIW cavity is a useful tool to design an FSS which shows a rapid roll-off rate and insensitivity to polarizations and incident angles of electromagnetic waves. However, due to its high Q-factor, the FSS also shows narrow bandwidth which is undesirable for high-capacity communication. To address this drawback, we propose a novel technique to enhance the bandwidth while maintaining similar frequency response characteristics and minimizing the increase of the overall thickness of the SIW cavity FSS. In order to verify the performance of the technique, simulated frequency responses will be provided. Also, a parameter which affects the bandwidth will be studied. Finally the stability to polarizations and incident angles will be observed through the simulated results.