적층 스트립라인과 DGS를 이용한 4-Way 전력분배기의 설계

임종식; 한상민; 윤원상; 최관순

doi:10.14801/jkiit.2016.14.1.11

주제분류

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저널정보

한국정보기술학회
한국정보기술학회논문지 학술저널
한국정보기술학회논문지 제14권 제1호(JKIIT, Vol.14, No.1)
2016.1 11 - 18 (8page)
DOI : 10.14801/jkiit.2016.14.1.11

저자정보

임종식 (순천향대학교)
한상민 (순천향대학교)
윤원상 (호서대학교)
최관순 (순천향대학교)

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본 논문에서는 적층 스트립라인 전송선로 구조와 공통 결함접지구조를 이용한 4-way 전력분배기의 설계에 대하여 기술한다. 스트립라인 전송선로에서 전자기파의 전송모드는 순수한 TEM 모드여서 quasi-TEM 모드를 사용하는 마이크로스트립 전송선로보다 손실과 전자기파의 누설이 더 적다. 따라서 스트립라인 선로구조는 적층구조의 무선통신용 부품 설계에서 마이크로스트립보다 더 유리하다. 본 연구에서는 적층된 스트립라인의 공통 접지면에 결함접지구조를 삽입하고, 인접하는 양쪽 스트립라인 전송선로에 결함접지구조의 장점을 결합시켜 전력분배기를 설계한다. 적층 스트립라인 구조가 적층 이전에 비하여 이미 자체적으로 소형화된 상태이지만, 여기에 공통 결함접지구조를 삽입하므로 회로는 더욱 소형화되어 표준형 구조를 갖는 평면형 회로의 약 1/3에 불과하다. 크기가 줄어도 회로의 성능은 동일하게 유지된다. 측정된 4-way 전력분배기의 전력분배비는 -6.27~-6.5dB이고, 위상차는 1.01°~2.14°에 불과하며 예측 결과와 매우 유사하다.

This paper describes a design of a 4-way power divider using multi-layered stripline and common defected ground structures (DGS). Stripline structures hold a pure transverse electromagnetic (TEM) mode, and produce lower loss and wave leakage than microstrip lines in which a quasi-TEM mode propagates. This means striplines are advantageous than microstrip lines in application to design wireless circuits. In this study, the common ground plane of the multi-layered stripline is combined by DGS patterns, hence the size becomes smaller due to the advantages of common DGS. The multi-layered structure of stripline leads to the size-reduction on the first hand, and the common DGS patterns add the effect of miniaturization again. The final size of the circuit with the multi-layer stripline structure and common DGS is only 1/3 of the normal design. The circuit performances are preserved even after the size-reduction. The measured power division ratios are -6.27~-6.5dB with 1.01°~2.14° of phase difference, which are so similar to the expected performances.

#power divider #stripline #defected ground structure