KR100655565B1 - Broadband Impedance Matching Circuit using the coupled lines and Method for designing it - Google Patents

Broadband Impedance Matching Circuit using the coupled lines and Method for designing it Download PDF

Info

Publication number
KR100655565B1
KR100655565B1 KR19990068021A KR19990068021A KR100655565B1 KR 100655565 B1 KR100655565 B1 KR 100655565B1 KR 19990068021 A KR19990068021 A KR 19990068021A KR 19990068021 A KR19990068021 A KR 19990068021A KR 100655565 B1 KR100655565 B1 KR 100655565B1
Authority
KR
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
connection lines
matching circuit
step
reflection coefficient
width
Prior art date
Application number
KR19990068021A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010060024A (en )
Inventor
김정일
송재섭
윤영중
정명남
Original Assignee
주식회사 케이티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야 1. Technical Field of the invention defined in the claims
본 발명은 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로 및 그 설계 방법에 관한 것임. The present invention will on a broadband matching circuit and a design method using a coupled line.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제 2. The invention attempts to solve the technical challenges
본 발명은 마이크로스트립 안테나와 급전선 사이에 결합 선로(Coupled line)로 구현된 광대역 임피던스 정합 회로를 삽입함으로써, 입력임피던스의 빠른 변화를 보상하여 안테나의 입/출력 주파수 대역폭을 증가시킬 수 있는, 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로 및 그 설계 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 그 목적이 있음. The invention microstrip coupling between the antenna and the feeder line (Coupled line) for a wide band impedance by inserting a matching circuit, which can compensate for rapid changes in the input impedance increased I / O bandwidth of the antenna, coupled lines implemented in in the aims to provide a computer readable recording medium recording a program for realizing the above method and a broadband matching circuit and a design method.
3. 발명의 해결 방법의 요지 3. Resolution of the subject matter of the invention,
본 발명은, 정합회로 설계 시스템에 적용되는 광대역 정합회로 설계 방법에 있어서, 전자파(Electromagnetic) 시뮬레이터를 이용하여, 정합회로를 구성하려는 안테나의 반사계수를 추출하는 제 1 단계; The present invention provides a broadband matching circuit design method applied to the matching circuit design system, comprising: a first step of using an electromagnetic wave (Electromagnetic) simulator, extracts the reflection coefficient of the antenna to configure a matching circuit; 소정의 폭과 길이를 갖는 복수의 결합 선로들이 다단의 계단형 층상구조로 이루어지고 상기 결합선로들은 서로 평행하게 이격되어 있으며 일부분만이 마주보는 대향 구조를 갖는 광대역 정합회로를 설계하기 위하여, 상기 제 1 단계에서 추출된 반사 계수와 상기 광대역 정합회로의 설계에 사용되는 결합선로의 개수, 각 결합선로의 길이, 각 결합선로의 폭, 결합선로간의 간격을 입력으로 하여 마이크로파 회로 시뮬레이터를 구동시켜 상기 정합회로가 있는 안테나의 반사계수를 추출하여, 소정의 기준치에 도달하는지를 판단하는 제 2 단계; To a plurality of bond lines having a predetermined width and length are formed of a step-like layered structure of the multi-stage is in the connection lines are spaced apart parallel to one another and to design a wideband matching circuit having an opposite structure to view a portion only and the facing, wherein the reflection coefficients extracted in step 1 to the number of connection lines as used in the design of the broadband matching circuit, the matching length to the width, type the distance between the coupled line to the respective connection lines to drive the microwave circuit simulator to each connection lines a second step of determining whether to extract the reflection coefficient of the antenna in the circuit reaches the predetermined reference value; 상기 제 2 단계의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하지 않으면, 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 또는 상기 결합선로간의 간격을 변화시킨 후, 상기 제 2 단계부터 반복 수행하는 제 3 단계; If not determined that the reflection coefficient of the second stage has reached the predetermined threshold value, the number of said connection lines, the length of said connection lines, the width of said connection lines, or after changing the distance between the above connection lines, a third step of performing the first iteration from step 2; And 상기 제 2 단계의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하면, 상기 반사계수 추출에 사용된 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 및 상기 결합선로간의 간격을 구하여 상기 광대역 정합회로를 구성하는 제 4 단계를 포함함. If the determination result, the reflection coefficient of the second stage has reached the predetermined threshold value, the number of in the above-connection lines used to extract the reflection coefficient and the length of said connection lines, the width of said connection lines, and between a said connection lines obtain the interval including a fourth step of constructing the broadband matching circuit.
4. 발명의 중요한 용도 4. An important use of the invention,
본 발명은 이동통신 시스템의 기지국/중계기용 안테나 등에 이용됨. The invention yiyongdoem like base / repeater antenna of the mobile communication system.
대역폭, 마이크로스트립, 결합선로, 리액티브, 광대역 임피던스 정합회로. A bandwidth, microstrip, connection lines, reactive, broadband impedance matching circuit.

Description

결합 선로를 이용한 광대역 정합회로 및 그 설계 방법{Broadband Impedance Matching Circuit using the coupled lines and Method for designing it} Broadband matching circuit using a bond line and the design method {Broadband Impedance Matching Circuit using the coupled lines and Method for designing it}

도 1 은 본 발명에 따른 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로의 일실예 구성도. Figure 1 is one silye configuration of a wideband matching circuit using a bond line according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 광대역 임피던스 정합 방법의 블록도. Figure 2 is a block diagram of a wideband impedance matching method according to the invention.

도 3 은 본 발명에 따른 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로 설계 방법에 대한 일실시예 흐름도. Figure 3 is one embodiment of a flow diagram for the broadband matching circuit design method using a coupled line according to the invention.

본 발명은 안테나에 사용되는 임피던스 정합회로 및 그 설계 방법에 관한 것으로서, 특히 마이크로스트립 안테나와 급전선 사이에 삽입되는 광대역 임피던스 정합 회로를 결합 선로(Coupled line)를 이용하여 구현하기 위한, 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로 및 그 설계 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다. The invention impedance used in the antenna matching circuit and relates to the design method using, coupled lines, particularly for implementing using a combination of the broadband impedance matching circuit which is inserted between the microstrip antenna and the feeder line (Coupled line) It relates to a broadband matching network, and a computer-readable recording medium recording a program for realizing the above method and its design method.

종래에는 무선통신서비스용 안테나를 제작함에 있어서, 마이크로스트립 안테나를 주로 사용하였는데, 특히 마이크로스트립 안테나 소자에서 단일 급전 원형 편파 안테나 소자를 제외하고는 주파수 변화에 따라 안테나의 방사 패턴이나, 출력이득에는 큰 변화가 없으나, 입력 임피피던스가 빠르게 변화하여 안테나의 입출력 대역폭이 제한되는 문제점이 있었다. Conventionally, it according as making an antenna for a wireless communication service, was mainly used a microstrip antenna, in particular a microstrip antenna elements single feed circular polarized antenna elements and the radiation pattern of the antenna depending on the frequency change and the output gain is large except in but a change, there is a problem in that input and output bandwidth is limited to the input impedance of the antenna Suga rapidly changing impedance.

그리고, 마이크로스트립 안테나의 문제점인 협대역 특성을 개선하기 위해 주로 적층 구조, 기생 소자 사용, 슬롯 장착 등의 방법이 사용되고 있으나, 이러한 방법들과 같이 사용될 수 있는 광대역 임피던스 정합 방식도 마이크로스트립 안테나의 대역폭 개선을 위한 방법 중 하나이지만, 구현 과정이 상당히 복잡하고 물리적인 크기가 커지며 배열로 확장하기가 어렵다는 문제점이 있었다. Then, the micro-strip in order to improve the problem of narrow band characteristics of the antenna primarily a laminate structure, the parasitic element used, but a method such as slot being used, the bandwidth of the broadband impedance matching method that can be used as these methods also microstrip antenna but one of the ways for improvement, grows and has a fairly complex implementation process and the physical size had a difficult to expand the array.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 입력임피던스의 빠른 변화를 보상하여 안테나의 입/출력 주파수 대역폭을 증가시키기 위하여, 마이크로스트립 안테나와 급전선 사이에 삽입되는 광대역 임피던스 정합 회로를 결합 선로(Coupled line)를 이용하여 구현하기 위한, 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로 및 그 설계 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been conceived in order to solve the above problems, in order to compensate for the rapid changes in the input impedance to increase the input / output bandwidth of the antenna, a wide-band impedance matching network is interposed between the microstrip antenna and the feed line to provide a coupling line (coupled line) the broadband matching circuit using, coupled lines for implementing and using a computer-readable recording medium recording a program for realizing the above method and design method it is an object.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 마이크로스트립 안테나와 급전선 사이에 삽입되는, 결합 선로를 이용한 광대역 정합 회로에 있어서, 소정의 폭과 길이를 갖는 복수의 결합 선로들이 다단의 계단형 층상구조로 이루어지되, 상기 결합선로들은 서로 평행하게 이격되어 있으며 일부분만이 마주보는 대향 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 결합 선로를 이용한 광대역 정합 회로에 관한 것이다. The present invention for achieving the above object, in a microstrip antenna with a broadband matching circuit using, coupled line to be inserted between the power supply line, a plurality of coupled lines are the step-like layered structure of the multi-stage having a predetermined width and length jidoe made, the connection lines are spaced apart in parallel with each other, and relates to a broadband matching circuit using a bond line, it characterized in that the counter has a structure to see only the portion facing.
한편, 본 발명은, 정합회로 설계 시스템에 적용되는 광대역 정합회로 설계 방법에 있어서, 전자파(Electromagnetic) 시뮬레이터를 이용하여, 정합회로를 구성하려는 안테나의 반사계수를 추출하는 제 1 단계; On the other hand, the present invention provides a broadband matching circuit design method applied to the matching circuit design system, comprising: a first step of using an electromagnetic wave (Electromagnetic) simulator, extracts the reflection coefficient of the antenna to configure a matching circuit; 소정의 폭과 길이를 갖는 복수의 결합 선로들이 다단의 계단형 층상구조로 이루어지고 상기 결합선로들은 서로 평행하게 이격되어 있으며 일부분만이 마주보는 대향 구조를 갖는 광대역 정합회로를 설계하기 위하여, 상기 제 1 단계에서 추출된 반사 계수와 상기 광대역 정합회로의 설계에 사용되는 결합선로의 개수, 각 결합선로의 길이, 각 결합선로의 폭, 결합선로간의 간격을 입력으로 하여 마이크로파 회로 시뮬레이터를 구동시켜 상기 정합회로가 있는 안테나의 반사계수를 추출하여, 소정의 기준치에 도달하는지를 판단하는 제 2 단계; To a plurality of bond lines having a predetermined width and length are formed of a step-like layered structure of the multi-stage is in the connection lines are spaced apart parallel to one another and to design a wideband matching circuit having an opposite structure to view a portion only and the facing, wherein the reflection coefficients extracted in step 1 to the number of connection lines as used in the design of the broadband matching circuit, the matching length to the width, type the distance between the coupled line to the respective connection lines to drive the microwave circuit simulator to each connection lines a second step of determining whether to extract the reflection coefficient of the antenna in the circuit reaches the predetermined reference value; 상기 제 2 단계의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하지 않으면, 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 또는 상기 결합선로간의 간격을 변화시킨 후, 상기 제 2 단계부터 반복 수행하는 제 3 단계; If not determined that the reflection coefficient of the second stage has reached the predetermined threshold value, the number of said connection lines, the length of said connection lines, the width of said connection lines, or after changing the distance between the above connection lines, a third step of performing the first iteration from step 2; And 상기 제 2 단계의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하면, 상기 반사계수 추출에 사용된 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 및 상기 결합선로간의 간격을 구하여 상기 광대역 정합회로를 구성하는 제 4 단계를 포함한다. If the determination result, the reflection coefficient of the second stage has reached the predetermined threshold value, the number of in the above-connection lines used to extract the reflection coefficient and the length of said connection lines, the width of said connection lines, and between a said connection lines obtaining a distance and a fourth step of constructing the broadband matching circuit.

한편, 본 발명은, 마이크로스트립 안테나의 광대역 정합회로를 설계하기 위하여, 프로세서를 구비한 정합회로 설계 시스템에, 전자파(Electromagnetic) 시뮬레이터를 이용하여, 정합회로를 구성하려는 안테나의 반사계수를 추출하는 제 1 기능; On the other hand, the to present invention, in order to design a wide-band matching circuit of the micro-strip antenna, a matching circuit design system having a processor, using the electromagnetic wave (Electromagnetic) simulator, extracts the reflection coefficient of the antenna to configure a matching circuit 1 functions; 소정의 폭과 길이를 갖는 복수의 결합 선로들이 다단의 계단형 층상구조로 이루어지고 상기 결합선로들은 서로 평행하게 이격되어 있으며 일부분만이 마주보는 대향 구조를 갖는 광대역 정합회로를 설계하기 위하여, 상기 제 1 기능에서 추출된 반사 계수와 상기 광대역 정합회로의 설계에 사용되는 결합선로의 개수, 각 결합선로의 길이, 각 결합선로의 폭, 결합선로간의 간격을 입력으로 하여 마이크로파 회로 시뮬레이터를 구동시켜 상기 정합회로가 있는 안테나의 반사계수를 추출하여, 소정의 기준치에 도달하는지를 판단하는 제 2 기능; To a plurality of bond lines having a predetermined width and length are formed of a step-like layered structure of the multi-stage is in the connection lines are spaced apart parallel to one another and to design a wideband matching circuit having an opposite structure to view a portion only and the facing, wherein the reflection coefficients derived from one function to the number of connection lines as used in the design of the broadband matching circuit, the matching length to the width, type the distance between the coupled line to the respective connection lines to drive the microwave circuit simulator to each connection lines a second function for determining whether the extracted reflection coefficient of the antenna in the circuit reaches the predetermined reference value; 상기 제 2 기능의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하지 않으면, 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 또는 상기 결합선로간의 간격을 변화시킨 후, 상기 제 2 기능부터 반복 수행하는 제 3 기능; After the judgment, the reflection coefficient of the second function does not reach the predetermined threshold value, changing the distance between the open channels of said connection lines, the length of said connection lines, the width of said connection lines, or the connection lines, a third function of performing repeated from the second function; And 상기 제 2 기능의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하면, 상기 반사계수 추출에 사용된 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 및 상기 결합선로간의 간격을 구하여 광대역 정합회로를 구성하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다. If the determination result, the reflection coefficient of the second function has reached the predetermined threshold value, the number of in the above-connection lines used to extract the reflection coefficient and the length of said connection lines, the width of said connection lines, and between a said connection lines obtaining a distance to provide a computer readable recording medium recording a program for realizing the fourth function to configure a wide-band matching circuit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings, it will be described the preferred embodiments of the present invention;

도 1 은 본 발명에 따른 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로의 일실예 구성도이다. Figure 1 is a silye configuration of a wideband matching circuit using a bond line according to the present invention.

도면에서의 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로는 3개의 결합선로(102 내지 104, 105)로 구성되며, 마이크로스트립 안테나의 패치(101)에 부착된다. Broadband matching circuit using a coupling line in the figure is composed of a (102 to 104, 105) to the three connection lines, and is attached to a patch (101) of the microstrip antenna.

마이크로스트립 기판의 폭(W)과 길이(L)에 따라 입출력되는 주파수를 조정할 수 있으며, 결합선로(Coupled line)도 폭(W)과 길이(L), 및 각 결합선로간의 간격(S)에 따라 두 마이크로 스트립 선로간에 결합되는 양이 결정되므로, 각각의 폭(W1, W2, W3, W0), 길이(L1, L2, L3, L0), 및 결합선로간의 간격(S1, S2)을 도 2 의 결과에 따라 정합시켜야 한다. The distance (S) between, and can adjust the frequency to be output, the coupled line (Coupled line) to the width (W) and length (L), and the respective connection lines according to the width (W) and length (L) of the microstrip substrate the so the amount of coupling between the two microstrip lines determined in accordance with, respectively, the width (W1, W2, W3, W0), the length (L1, L2, L3, L0), and the spacing between the coupled line (S1, S2) 2 It should be matched according to the result of the.
본 발명에 따른 결합 선로를 이용한 광대역 정합 회로의 구조를 도 1에 따라 설명하면, 광대역 정합 회로는 복수의 결합 선로들이 다단의 계단형 층상구조로 이루어져 있으며, 결합선로들은 서로 평행하게 이격되어 있으며 일부분만이 마주보는 대향 구조를 가지고 있고, 결합선로의 개수, 결합선로의 길이/폭, 결합선로 간의 간격은 반사 계수를 이용한 시뮬레이션을 통하여 결정된다(도 3참조). If described with the structure of the broadband matching circuit using a bond line according to the invention in Figure 1, the broadband matching circuit has a plurality of coupling lines are made up of the step-like layered structure of the multi-stage, connection lines with are spaced apart parallel to one another and a portion only have a structure facing the opposite, and the interval between a number of the coupled line, the length / width of the coupled line, connection lines are determined by simulation using a reflection coefficient (see Fig. 3). 그리고, 결합선로들 간에 대향 되는 부분의 폭은 상호 동일하다. And, it is the width of the portion is the same name as opposed to between the coupled line. 예를 들어, 마이크로스트립안테나에 일단(W1)이 연결된 결합선로의 다른 끝단(103)의 폭은 W2이고, 이와 평행의 층상 구조를 가지는 결합선로 중 마주보는 부분(103)도 그 폭이 W2이다. For example, a micro-strip antenna end (W1) is the width of the bonding line other end 103 to the W2 is connected, on the other opposing one by having a layered structure of the parallel coupled line portion 103 is also the width W2 .

도 2 는 본 발명에 따른 광대역 임피던스 정합 방법의 블록도이다. 2 is a block diagram of a wideband impedance matching method according to the invention.

마이크로스트립 안테나 소자에서 단일 급전 원형 편파 안테나 소자를 제외하 고는 주파수 변화에 따라 방사 패턴이나 이득이 큰 변화를 보이지 않지만, 입력 임피던스는 빠르게 변화하게 된다. Microstrip antenna device does not show the radiation pattern and the gain is large and logos are changed according to the frequency change, except for single feed circular polarized antenna element in the input impedance is changing rapidly.

즉, 대역폭을 제한하는 요소는 입력 임피던스가 되는데, 도 2 와 같이 안테나(203)와 급전선로(201) 사이에 리엑티브 정합 회로(202)를 삽입하면, 입력 임피던스의 빠른 변화를 보상하여 대역폭을 증가시킬 수 있다. That is, the factors that limit the bandwidth, there is an input impedance, even when inserting the antenna 203 and the re-active the matching between the feeder line to the 201 circuit 202 as in the second, to compensate for the rapid changes in the input impedance bandwidth It can be increased.

안테나의 대역폭은 다음의 (수학식 1)과 같다. The bandwidth of the antenna are as follows: (Equation 1).

Figure 112006061970485-pat00001

여기서, T 는 안테나를 직렬 공진 회로로 모델링할 때 Z o / R o , 병렬 공진 회로로 모델링할 때 R o / Z o 가 되고, R o , Z o , Q, S 는 각각 안테나 공진시 저항값, 급전선로의 특성 임피던스, 안테나의 양호도, VSWR값이다. Here, T is to model the antenna with series resonance circuit Z o / R o, and the R o / Z o when modeled as a parallel resonance circuit, R o, Z o, Q , S are each antenna resonates when the resistance a quality factor, the value of the VSWR characteristic impedance of the antenna to the feed line.

일반적으로 안테나가 공진 주파수에서 완전 정합되면 T = 1이 되지만, 대역폭을 확장하기 위해서는 T 값이 변하게 되고, 다음의 (수학식 2)와 같을 때 최적화된 값을 가지게 된다. Typically, when the antenna is fully matched in resonant frequency, but the T = 1, in order to extend the bandwidth and change the value of T, is to have an optimized value as equal to the following (Equation 2).

Figure 112006061970485-pat00002

이때, 대역폭을 증가시키는 완전한 리엑티브 정합 회로로서는 주파수 대역 내에서 완벽한 정합을 이룰 수 없기 때문에, 동작 주파수 내에서 완벽하지는 않지만 어느 정도 일정한 정합을 이루게 된다. At this time, as the complete re-active matching circuit for increasing the bandwidth because it can not achieve perfect matching in the frequency band, it is formed a certain constant match not perfect in the operating frequency.

이러한 리엑티브 정합회로를 결합성로(Coupled line)로 구현하여 이를 안테나의 급전부로 활용하여 광대역 임피던스 정합을 할 수 있다. By implementing these re-active matching network to a binding (Coupled line) it is possible to take advantage of this by feeding part of the antenna to the wideband impedance matching.

또한, 안테나를 배열로 확장시에도 급전부의 마지막 단에 결합선로(Coupled line)를 붙여서 별다른 부피의 증가 없이 광대역 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다. In addition, there is an advantage that can obtain a wide-band effect with no increase in volume much even when extended to the antenna array by attaching (Coupled line) to the connection lines to the end terminal of the power supply portion.

도 3 은 본 발명에 따른 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로 설계 방법에 대한 일실시예 흐름도이다. Figure 3 is one embodiment of a flow diagram for a wideband matching circuit design method using a coupled line according to the invention.

전자파(EM: Electromagnetic) 시뮬레이터인 앙상블(Ensemble)을 이용하여, 정합회로가 없는 안테나의 반사계수(S 11 )를 추출한다(301). Institute and using (Electromagnetic EM) simulation of the ensemble (Ensemble), extracts the reflection coefficient (S 11) without a matching circuit antenna 301. The

여기서, EM(Electromagnetic)시뮬레이터는 앙상블(Ensemble) 이외에도 Sonnet, IE3D, XFDTD, Microwave Studio 등 여러 가지 소프트웨어가 가능하다. Here, EM (Electromagnetic) simulator in addition to the ensemble (Ensemble) can be a variety of software, Sonnet, IE3D, XFDTD, Microwave Studio.

상기 추출된 반사 계수와 결합선로의 개수, 각 결합선로의 길이와 폭, 및 결합선로간의 간격을 입력으로 하여 마이크로파 회로 시뮬레이터인 세레나데를 구동시켜 결합선로로 구성된 정합회로가 있는 경우의 반사계수(S 11 ')를 추출하여(302), 기준치에 도달하는지를 판단한다(303). It said extracted reflection coefficient to the number of the coupled line, the length and width of the respective connection lines, and to input the distance between the coupled line microwave circuit drives the simulator, serenade reflection coefficient in the case where a matching circuit consisting of the coupled line (S extracts 11 ') determines whether the reached 302, the reference value (303).

여기서, 마이크로파 회로 시뮬레이터도 세레나데(Serenade), ADS, Microwave Office, Genesys, Touchstone 등을 사용하는 것도 가능하다. Here, FIG microwave circuit simulator it is also possible to use such Serenade (Serenade), ADS, Microwave Office, Genesys, Touchstone.

판단 결과, 반사계수(S 11 ')가 기준치에 도달하지 않으면, 결합선로의 개수, 각 결합선로의 길이/폭, 결합선로간의 간격을 변화시켜서(304), "302"를 반복수행한다 Determined that, unless the reflection coefficient (S 11 ') has reached a reference value, and repeats Do 304, "302" by changing the spacing between a number of the coupled line, the length / width of the respective connection lines, connection lines

판단 결과, 반사계수(S 11 ')가 기준치에 도달하면, 그 반사계수(S 11 ')를 추출할때에 사용된 결합선로의 개수, 각 결합선로의 길이/폭, 및 결합선로간의 간격을 구함으로써, 정합회로를 설계할 수 있다(305). Determined that, when it reaches the reference value, the reflection coefficient (S 11 the reflection coefficient (S 11), the distance between a) the number of in the connection lines used to extract, the length / width of the respective connection lines, and connection lines by seeking, it is possible to design the matching circuit 305.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. The present invention described in the above, the present invention is in the person of ordinary skill in the art can be various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention, since the above-described embodiments and the accompanying It not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명은, 마이크로스트립 안테나와 급전선로 사이에 리액티브 정합회로를 삽입하여 입력 임피던스의 빠른 변화를 보상함으로써, 안테나의 입/출력 주파수 대역폭을 증가시킬 수 있는 효과가 있다. The present invention as described above, by compensating for rapid changes in the input impedance by inserting a reactive matching circuit between the antenna and a microstrip feed line, there is an effect that it is possible to increase the input / output bandwidth of the antenna.

또한, 본 발명은, 배열 안테나에 사용하기 적합하고 대역폭도 증가시킬 수 있는 결합선로(Coupled line)를 이용한 광대역 임피던스 정합 방식을 사용함으로써, 배열확장시 공간 또는 제작비의 증가없이 대역폭의 확장을 가져올 수 있고, 종래의 광대역 방법과의 결합을 통한 부가적인 대역폭 증가도 가져올 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention is suitable for use in the array antenna and bandwidth as to increase connection lines (Coupled line) a wideband impedance matching manner, when the array extension area or to get the bandwidth expansion without an increase in manufacturing cost by using used and, the additional bandwidth increases by a combination of the conventional broadband way effect can be imported.

Claims (6)

  1. 마이크로스트립 안테나와 급전선 사이에 삽입되는, 결합 선로를 이용한 광대역 정합 회로에 있어서, In the broadband matching circuit using, coupled line to be inserted between the microstrip antenna and the feeder line,
    소정의 폭과 길이를 갖는 복수의 결합 선로들이 다단의 계단형 층상구조로 이루어지되, 상기 결합선로들은 서로 평행하게 이격되어 있으며 일부분만이 마주보는 대향 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 결합 선로를 이용한 광대역 정합 회로. A plurality of bond lines having a predetermined width and length are jidoe comprises a step-like layered structure of the multi-stage, to the connection lines are spaced apart in parallel with each other and broadband using a coupled line, characterized in that it has a counter structure looking Partial faces matching circuit.
  2. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이/폭, 상기 결합선로 간의 간격은 반사 계수를 이용한 시뮬레이션을 통하여 결정되는 것을 특징으로 하는 결합 선로를 이용한 광대역 정합 회로. The number of connection lines, the spacing between the length / width of the coupled line to the coupled line is in a wideband using a coupled line, characterized in that, which is determined by simulation using the reflection coefficient of the matching circuit.
  3. 제 2 항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 결합선로들 간에 대향 되는 부분의 폭은 상호 동일한 것을 특징으로 하는 결합 선로를 이용한 광대역 정합 회로. The width of the portion facing to the connection lines between the broadband matching circuit using a bond line, characterized in that mutually equal.
  4. 정합회로 설계 시스템에 적용되는 광대역 정합회로 설계 방법에 있어서, In the broadband matching circuit design method applied to the matching circuit design system,
    전자파(Electromagnetic) 시뮬레이터를 이용하여, 정합회로를 구성하려는 안테나의 반사계수를 추출하는 제 1 단계; A first step of extracting the reflection coefficient of the antenna to use the electromagnetic wave (Electromagnetic) simulator, configuring the matching circuit;
    소정의 폭과 길이를 갖는 복수의 결합 선로들이 다단의 계단형 층상구조로 이루어지고 상기 결합선로들은 서로 평행하게 이격되어 있으며 일부분만이 마주보는 대향 구조를 갖는 광대역 정합회로를 설계하기 위하여, 상기 제 1 단계에서 추출된 반사 계수와 상기 광대역 정합회로의 설계에 사용되는 결합선로의 개수, 각 결합선로의 길이, 각 결합선로의 폭, 결합선로간의 간격을 입력으로 하여 마이크로파 회로 시뮬레이터를 구동시켜 상기 정합회로가 있는 안테나의 반사계수를 추출하여, 소정의 기준치에 도달하는지를 판단하는 제 2 단계; To a plurality of bond lines having a predetermined width and length are formed of a step-like layered structure of the multi-stage is in the connection lines are spaced apart parallel to one another and to design a wideband matching circuit having an opposite structure to view a portion only and the facing, wherein the reflection coefficients extracted in step 1 to the number of connection lines as used in the design of the broadband matching circuit, the matching length to the width, type the distance between the coupled line to the respective connection lines to drive the microwave circuit simulator to each connection lines a second step of determining whether to extract the reflection coefficient of the antenna in the circuit reaches the predetermined reference value;
    상기 제 2 단계의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하지 않으면, 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 또는 상기 결합선로간의 간격을 변화시킨 후, 상기 제 2 단계부터 반복 수행하는 제 3 단계; If not determined that the reflection coefficient of the second stage has reached the predetermined threshold value, the number of said connection lines, the length of said connection lines, the width of said connection lines, or after changing the distance between the above connection lines, a third step of performing the first iteration from step 2; And
    상기 제 2 단계의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하면, 상기 반사계수 추출에 사용된 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 및 상기 결합선로간의 간격을 구하여 상기 광대역 정합회로를 구성하는 제 4 단계 If the determination result, the reflection coefficient of the second stage has reached the predetermined threshold value, the number of in the above-connection lines used to extract the reflection coefficient and the length of said connection lines, the width of said connection lines, and between a said connection lines obtaining the distance a fourth step of forming the broadband matching circuit
    를 포함하는 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로 설계 방법. Broadband matching circuit design method using a coupled line including a.
  5. 제 4 항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    상기 광대역 정합회로는, The broadband matching circuit,
    마이크로스트립 안테나와 급전선 사이에 삽입하는 것을 특징으로 하는 결합 선로를 이용한 광대역 정합회로 설계 방법. Broadband matching circuit design method using a coupled line, characterized in that inserted between the microstrip antenna and the feed line.
  6. 마이크로스트립 안테나의 광대역 정합회로를 설계하기 위하여, 프로세서를 구비한 정합회로 설계 시스템에, To design a wideband matching circuit of the micro-strip antenna, a matching circuit design system having a processor,
    전자파(Electromagnetic) 시뮬레이터를 이용하여, 정합회로를 구성하려는 안테나의 반사계수를 추출하는 제 1 기능; First function to extract the reflection coefficient of the antenna to use the electromagnetic wave (Electromagnetic) simulator, configuring the matching circuit;
    소정의 폭과 길이를 갖는 복수의 결합 선로들이 다단의 계단형 층상구조로 이루어지고 상기 결합선로들은 서로 평행하게 이격되어 있으며 일부분만이 마주보는 대향 구조를 갖는 광대역 정합회로를 설계하기 위하여, 상기 제 1 기능에서 추출된 반사 계수와 상기 광대역 정합회로의 설계에 사용되는 결합선로의 개수, 각 결합선로의 길이, 각 결합선로의 폭, 결합선로간의 간격을 입력으로 하여 마이크로파 회로 시뮬레이터를 구동시켜 상기 정합회로가 있는 안테나의 반사계수를 추출하여, 소정의 기준치에 도달하는지를 판단하는 제 2 기능; To a plurality of bond lines having a predetermined width and length are formed of a step-like layered structure of the multi-stage is in the connection lines are spaced apart parallel to one another and to design a wideband matching circuit having an opposite structure to view a portion only and the facing, wherein the reflection coefficients derived from one function to the number of connection lines as used in the design of the broadband matching circuit, the matching length to the width, type the distance between the coupled line to the respective connection lines to drive the microwave circuit simulator to each connection lines a second function for determining whether the extracted reflection coefficient of the antenna in the circuit reaches the predetermined reference value;
    상기 제 2 기능의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하지 않으면, 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 또는 상기 결합선로간의 간격을 변화시킨 후, 상기 제 2 기능부터 반복 수행하는 제 3 기능; After the judgment, the reflection coefficient of the second function does not reach the predetermined threshold value, changing the distance between the open channels of said connection lines, the length of said connection lines, the width of said connection lines, or the connection lines, a third function of performing repeated from the second function; And
    상기 제 2 기능의 판단 결과, 상기 반사계수가 상기 소정의 기준치에 도달하면, 상기 반사계수 추출에 사용된 상기 결합선로의 개수, 상기 결합선로의 길이, 상기 결합선로의 폭, 및 상기 결합선로간의 간격을 구하여 광대역 정합회로를 구성하는 제 4 기능 If the determination result, the reflection coefficient of the second function has reached the predetermined threshold value, the number of in the above-connection lines used to extract the reflection coefficient and the length of said connection lines, the width of said connection lines, and between a said connection lines fourth function to configure a broadband matching network, obtain a gap
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체. A computer-readable recording medium recording a program for realizing.
KR19990068021A 1999-12-31 1999-12-31 Broadband Impedance Matching Circuit using the coupled lines and Method for designing it KR100655565B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19990068021A KR100655565B1 (en) 1999-12-31 1999-12-31 Broadband Impedance Matching Circuit using the coupled lines and Method for designing it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19990068021A KR100655565B1 (en) 1999-12-31 1999-12-31 Broadband Impedance Matching Circuit using the coupled lines and Method for designing it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010060024A true KR20010060024A (en) 2001-07-06
KR100655565B1 true KR100655565B1 (en) 2006-12-08

Family

ID=19635109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR19990068021A KR100655565B1 (en) 1999-12-31 1999-12-31 Broadband Impedance Matching Circuit using the coupled lines and Method for designing it

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100655565B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4275364A (en) 1979-09-24 1981-06-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Resonant element transformer
US5187459A (en) 1991-11-18 1993-02-16 Raytheon Company Compact coupled line filter circuit
US5496795A (en) 1994-08-16 1996-03-05 Das; Satyendranath High TC superconducting monolithic ferroelectric junable b and pass filter
JPH0870207A (en) * 1994-08-30 1996-03-12 Mitsubishi Electric Corp Impedance matching circuit
KR19980077243A (en) * 1997-04-17 1998-11-16 윤종용 Design Method impedance matching of the high frequency amplifier circuit
KR0146556B1 (en) * 1995-06-23 1998-12-01 양승택 Microstrip parallel coupled-line type high-tc 6-pole bandpass filter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4275364A (en) 1979-09-24 1981-06-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Resonant element transformer
US5187459A (en) 1991-11-18 1993-02-16 Raytheon Company Compact coupled line filter circuit
US5496795A (en) 1994-08-16 1996-03-05 Das; Satyendranath High TC superconducting monolithic ferroelectric junable b and pass filter
JPH0870207A (en) * 1994-08-30 1996-03-12 Mitsubishi Electric Corp Impedance matching circuit
KR0146556B1 (en) * 1995-06-23 1998-12-01 양승택 Microstrip parallel coupled-line type high-tc 6-pole bandpass filter
KR19980077243A (en) * 1997-04-17 1998-11-16 윤종용 Design Method impedance matching of the high frequency amplifier circuit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
08070207 *
1019980077243 *

Also Published As

Publication number Publication date Type
KR20010060024A (en) 2001-07-06 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pozar et al. Increasing the bandwidth of a microstrip antenna by proximity coupling
Chio et al. Parameter study and design of wide-band widescan dual-polarized tapered slot antenna arrays
US6480162B2 (en) Low cost compact omini-directional printed antenna
Manteuffel et al. Design considerations for integrated mobile phone antennas
US6229487B1 (en) Inverted-F antennas having non-linear conductive elements and wireless communicators incorporating the same
US7589686B2 (en) Small ultra wideband antenna having unidirectional radiation pattern
US6774866B2 (en) Multiband artificial magnetic conductor
US5585807A (en) Small antenna for portable radio phone
US5903240A (en) Surface mounting antenna and communication apparatus using the same antenna
US6958662B1 (en) Waveguide to stripline transition with via forming an impedance matching fence
US7050010B2 (en) Dual-band inverted-F antenna with shorted parasitic elements
US20100117908A2 (en) Multi-metamaterial-antenna systems with directional couplers
US6791498B2 (en) Wireless terminal
US6304222B1 (en) Radio communications handset antenna arrangements
Anguera et al. Stacked H-shaped microstrip patch antenna
US20020033772A1 (en) Broadband antenna assembly of matching circuitry and ground plane conductive radiating element
US6326866B1 (en) Bandpass filter, duplexer, high-frequency module and communications device
US20040222936A1 (en) Multi-band dipole antenna
US7961064B2 (en) Directional coupler including impedance matching and impedance transforming attenuator
Wang et al. Two PIFA-related miniaturized dual-band antennas
JPH1093332A (en) Dual resonance inverted-f shape antenna
JPH0537226A (en) Print dipole antenna
US6288679B1 (en) Single element antenna structure with high isolation
US20050168383A1 (en) Methods and apparatus for implementation of an antenna for a wireless communication device
US20040090378A1 (en) Multi-band antenna structure

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111201

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee