KR100893683B1 - Hybrid coupler - Google Patents

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KR100893683B1
KR100893683B1 KR1020070105500A KR20070105500A KR100893683B1 KR 100893683 B1 KR100893683 B1 KR 100893683B1 KR 1020070105500 A KR1020070105500 A KR 1020070105500A KR 20070105500 A KR20070105500 A KR 20070105500A KR 100893683 B1 KR100893683 B1 KR 100893683B1
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김진섭
변상기
문원규
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전자부품연구원
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Abstract

A hybrid coupler is provided to allow usage at a double band by improving the degree of the coupling and making a spurious pass band appeared on a frequency band. A hybrid coupler is composed of four terminal network including a first and a second series transmission line, a first and a second shunt transmission line. The first and a second series transmission line, a first and a second shunt transmission line are formed as a meander line and they are coupled.

Description

하이브리드 커플러{ Hybrid Coupler }Hybrid Coupler}

본 발명은 하이브리드 커플러(Hybrid Coupler)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이중 대역에서 결합 특성을 갖는 하이브리드 커플러에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid coupler, and more particularly to a hybrid coupler having coupling characteristics in a dual band.

커플링(Coupling)이란 독립된 공간 또는 선로 간에서 전자계적으로 교류 신호 에너지가 상호 전달되는 현상을 의미한다.Coupling refers to a phenomenon in which AC signal energy is electromagnetically transferred between separate spaces or lines.

커플러(Coupler)는 이러한 커플링의 정도를 인위적으로 조절하는 것으로, 선로의 길이와 간격을 임의로 조절하여 한쪽에 원하는 전력이 전달되도록 하는 장치이다.Coupler (Coupler) is a device that artificially adjusts the degree of this coupling, arbitrarily adjust the length and spacing of the line to transmit the desired power to one side.

일반적으로 결합 선로 커플러에 있어서, 결합 계수를 크게 하기 위해서는 선로 간의 간격이 매우 좁아야 하는데, 이 경우 일단 제작이 어렵고 두 선로 사이의 간격이 좁아 선로 간에 단락이 일어날 위험이 있다.In general, in the coupling line coupler, in order to increase the coupling coefficient, the distance between the lines must be very narrow. In this case, it is difficult to manufacture and the distance between the two lines is narrow so that there is a risk of short circuit between the lines.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것이 하이브리드 커플러(Hybrid Coupler)로서, 특히 90도 하이브리드 커플러는 결합도(Coupling)가 3dB인 등분배 커플러로서 송수신 시스템에 자주 이용된다.The hybrid coupler (Hybrid Coupler), in particular, to solve this problem, especially 90 degree hybrid coupler (Coupling) is equally used in the transmission and reception system as an equal distribution coupler of 3dB.

도 1은 종래의 하이브리드 커플러를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional hybrid coupler.

이에 도시된 바와 같이, 하이브리드 커플러는 4 단자망으로서 제1 및 제2 시리즈(Series) 전송선로(11)(12)와 제1 및 제2 션트(Shunt) 전송선로(21)(22)의 전기적 길이가 각각 중심 주파수(f0)의 λ/4 길이로 이루어져 있다.As shown therein, the hybrid coupler is a four-terminal network, which is used to electrically connect the first and second series transmission lines 11 and 12 and the first and second shunt transmission lines 21 and 22. The lengths each consist of a λ / 4 length of the center frequency f 0 .

그리고, 상기 제1 및 제2 시리즈(Series) 전송선로(11)(12)와 제1 및 제2 션트(Shunt) 전송선로(21)(22)는 상하/좌우 대칭인 형태를 이루고 있다.The first and second series transmission lines 11 and 12 and the first and second shunt transmission lines 21 and 22 are symmetrical in the up, down, left, and right directions.

여기서, 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로(11)(12)의 각 출력의 크기는 같고, 90°의 위상 차를 갖는 신호가 발생된다. Here, the outputs of the first and second series transmission lines 11 and 12 have the same magnitude, and a signal having a phase difference of 90 ° is generated.

즉, 포트 2(Port 2 : Output of through arm) 및 포트 3(Port 3 : Output of coupled arm)에서 동일한 크기의 90° 위상 차를 갖는 신호가 출력된다.That is, signals having a 90 ° phase difference of the same magnitude are output from Port 2 (Port 2) and Port 3 (Port 3: Output of coupled arm).

한편, 포트 4(Port 4 : Isolation Port)는 격리되어 아무런 신호를 출력하지 못한다.Port 4 (Port 4: Isolation Port) is isolated and outputs no signal.

또한, 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로(11)(12)와 제1 및 제2 션트 전송선로(21)(22)의 전기적 길이가 각각 중심 주파수(f0)의 λ/4 길이로 이루어져 있는 경우, 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로(11)(12)는 35Ω의 특성임피던스를 갖고, 제1 및 제2 션트 전송선로(21)(22)는 50Ω의 특성임피던스를 갖도록 전송선로가 설정된다.In addition, the electrical lengths of the first and second series transmission lines 11 and 12 and the first and second shunt transmission lines 21 and 22 are each λ / 4 length of the center frequency f 0 . If present, the first and second series transmission lines 11 and 12 have a characteristic impedance of 35 Ω, and the first and second shunt transmission lines 21 and 22 have a characteristic impedance of 50 Ω. Is set.

상기 하이브리드 커플러는 위상 차를 이용하여 전력을 분배 또는 합성시키는 동작을 할 뿐만 아니라 평형 증폭기(Balanced Amplifier)와 같이 신호 증폭용 비선 형 소자와 결합하여 신호를 인가하거나 출력 신호를 더해주는 역할로 이용되고 있다.The hybrid coupler is used not only for distributing or synthesizing power by using a phase difference but also for applying a signal or adding an output signal in combination with a nonlinear element for signal amplification such as a balanced amplifier. .

도 2는 종래의 하이브리드 커플러의 전기적 특성을 나타낸 그래프이다. 여기서, 하이브리드 커플러는 중심 주파수가 800MHz 인 것을 사용하였다.2 is a graph showing the electrical characteristics of a conventional hybrid coupler. Here, the hybrid coupler used a center frequency of 800MHz.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 하이브리드 커플러는 설계된 중심 주파수의 3배가 되는 주파수에서 스퓨리어스(Spurious) 통과 대역이 나타나게 된다.As shown in the figure, the conventional hybrid coupler shows a spurious pass band at a frequency three times the designed center frequency.

따라서, 종래의 하이브리드 커플러는 중심 주파수인 800MHz에서 뿐만 아니라, 중심 주파수의 3배가 되는 주파수인 2.4GHz에서도 결합 특성을 나타내게 된다.Therefore, the conventional hybrid coupler exhibits coupling characteristics not only at the center frequency of 800 MHz but also at 2.4 GHz, which is three times the center frequency.

종래의 하이브리드 결합기는 중심 주파수뿐만 아니라 중심 주파수의 3배가 되는 주파수에서도 스퓨리어스 통과 대역으로 인해 결합 특성이 나타나게 되는데, 종전에는 이러한 스퓨리어스 통과 대역을 사용하지 못하고, 단일 주파수에서만 사용되었다.Conventional hybrid couplers have a coupling characteristic due to the spurious pass band not only at the center frequency but also at three times the center frequency. Previously, such spurious pass bands were not used, and only a single frequency was used.

따라서, 하이브리드 결합기의 중심 주파수뿐만 아니라, 스퓨리어스 통과 대역도 사용가능한 이중 대역의 하이브리드 결합기에 대한 필요가 요구된다.Accordingly, there is a need for a dual band hybrid coupler that can use not only the center frequency of the hybrid coupler but also the spurious pass band.

본 발명의 하이브리드 결합기의 바람직한 실시예는, 제1 및 제2 시리즈(Series) 전송선로와 제1 및 제2 션트(Shunt) 전송선로를 포함하는 4 단자망으로 이루어진 하이브리드 결합기에 있어서, 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로와 상기 제1 및 제2 션트 전송선로는 각각 서로 대응하는 미앤더 라인(Meander Line) 형태로 이루어져 각 전송선로가 서로 결합(Coupling)되는 것을 특징으로 한다.A preferred embodiment of the hybrid coupler of the present invention is a hybrid coupler comprising a four-terminal network including first and second series transmission lines and first and second shunt transmission lines. And a second series transmission line and the first and second shunt transmission lines each have a meander line shape corresponding to each other, so that each transmission line is coupled to each other.

여기서, 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로의 임피던스는 43Ω이고, 상기 제1 및 제2 션트 전송선로의 임피던스는 60Ω이며, 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로의 전기적 길이는 101도(Degree)이고, 상기 제1 및 제2 션트 전송선로의 전기적 길이는 110도(Degree)인 것을 특징으로 한다.The impedance of the first and second series transmission lines is 43Ω, the impedance of the first and second shunt transmission lines is 60Ω, and the electrical length of the first and second series transmission lines is 101 degrees. The electrical length of the first and second shunt transmission lines is 110 degrees.

본 발명은 제1 및 제2 시리즈 전송선로와 제1 및 제2 션트 전송선로를 각각 서로 대응하는 미앤더 라인 형태로 구성하여 각 전송선로가 서로 결합되도록 함으로써, 결합도를 향상시켜 스퓨리어스 통과 대역이 중심 주파수의 3배보다 작은 주파수 대역에서 나타나도록 한다.The present invention configures the first and second series transmission lines and the first and second shunt transmission lines in the form of meander lines corresponding to each other so that each transmission line is coupled to each other, thereby improving the coupling degree, thereby improving the spurious pass band. It should appear in a frequency band less than three times the center frequency.

이에 의하면, 스퓨리어스 통과 대역이 현재 통신 시스템에서 사용되는 주파수 대역에서 나타나도록 함으로써, 하이브리드 결합기를 이중 대역에서 사용할 수 있다.This allows the hybrid combiner to be used in dual bands by allowing the spurious pass band to appear in the frequency bands currently used in communication systems.

그리고, 본 발명에 의하면 제1 및 제2 시리즈 전송선로와 제1 및 제2 션트 전송선로가 미앤더 라인 형태로 구성되기 때문에 하이브리드 결합기의 크기를 줄일 수 있으며, 그로 인해 통신 시스템을 소형화할 수 있다.Further, according to the present invention, since the first and second series transmission lines and the first and second shunt transmission lines are configured in the form of meander lines, the size of the hybrid coupler can be reduced, thereby miniaturizing the communication system. .

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 하이브리드 결합기에 대해 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the hybrid coupler of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

본 발명은 하이브리드 결합기에 있어서, 시리즈 전송 선로와 션트 전송 선로 간의 결합도를 향상시킴으로써, 종전의 중심 주파수의 3배가 되는 주파수에서 나타났던 스퓨리어스 통과 대역을 중심 주파수의 3배보다 적은 주파수 대역(예를 들면, 2.7 ~ 2.8배가 되는 주파수 대역)에서 나타나도록 조절하는데 그 특징이 있다.In the hybrid coupler, the coupling ratio between the series transmission line and the shunt transmission line is improved, so that a spurious pass band that appears at a frequency three times as large as the center frequency is less than three times the center frequency (for example, For example, it is characterized by adjusting to appear in the frequency band (2.7 to 2.8 times).

도 3은 본 발명의 하이브리드 결합기의 실시예를 나타낸 도면이다. 3 shows an embodiment of a hybrid coupler of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하이브리드 커플러는 4 단자망으로서 제1 및 제2 시리즈(Series) 전송선로(110)(120)와 제1 및 제2 션트(Shunt) 전송선로(210)(220)가 각각 서로 대응하며 미앤더 라인(Meander Line)의 형태를 가지고 있다.As shown in the drawing, the hybrid coupler of the present invention is a four-terminal network, which includes first and second series transmission lines 110 and 120 and first and second shunt transmission lines 210 and 220. ) Correspond to each other and have the form of a meander line.

본 발명에서는 하이브리드 커플러의 결합도를 향상시키기 위해, 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로(110)(120)와 제1 및 제2 션트 전송선로(210)(220)를 각각 서로 대응하는 미앤더 라인 형태로 형성하여, 각 전송 선로가 서로 결합되는 구조를 갖도록 하였다.In the present invention, in order to improve the coupling degree of the hybrid coupler, the first and second series transmission lines 110 and 120 and the first and second shunt transmission lines 210 and 220 respectively correspond to each other. Formed in the form of a line, each transmission line has a structure that is coupled to each other.

즉, 기존의 하이브리드 커플러에서는 제1 및 제2 시리즈 전송선로와 제1 및 제2 션트 전송선로가 직선 라인으로 형성되어 각 선로가 서로 결합되지 못하였으나, 본 발명에서는 이들 전송선로를 미앤더 라인 형태로 구성함으로써, 각 전송선로가 서로 결합되도록 하여 하이브리드 커플러의 결합도를 향상시킨 것이다.That is, in the conventional hybrid coupler, although the first and second series transmission lines and the first and second shunt transmission lines are formed as straight lines, the respective lines are not coupled to each other. However, in the present invention, these transmission lines are formed as meander lines. In this configuration, each transmission line is coupled to each other to improve the coupling degree of the hybrid coupler.

이와 같이, 본 발명은 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로(110)(120)와 제1 및 제2 션트 전송선로(210)(220)를 미앤더 라인 형태로 형성하여 결합도를 향상시킴으 로써, 스퓨리어스 통과 대역이 중심 주파수의 3배보다 작은 주파수 대역에서 나타나도록 한다.As such, the present invention forms the first and second series transmission lines 110 and 120 and the first and second shunt transmission lines 210 and 220 in the form of meander lines, thereby improving coupling. This results in a spurious passband appearing at frequencies less than three times the center frequency.

한편, 이를 위해 본 발명은 제1 및 제2 시리즈 전송선로(110)(120)와 제1 및 제2 션트 전송선로(210)(220)의 선 폭과 전기적 길이(Electrical Length)를 조절하는데, 기존의 하이브리드 결합기와 본 발명의 하이브리드 결합기의 전송 선로 특성을 표 1에서 나타내었다.Meanwhile, the present invention adjusts the line width and the electrical length of the first and second series transmission lines 110 and 120 and the first and second shunt transmission lines 210 and 220. Table 1 shows the transmission line characteristics of the existing hybrid coupler and the hybrid coupler of the present invention.

Z1 (ohm)Z1 (ohm) Z2 (ohm)Z2 (ohm) θ1 (degree)θ1 (degree) θ2 (degree)θ2 (degree) 기존의 하이브리드 결합기Conventional Hybrid Combiner 3535 5050 9090 9090 본 발명의 하이브리드 결합기Hybrid coupler of the present invention 4343 6060 101101 110110

여기서, Z1은 제1 및 제2 시리즈 전송선로의 임피던스를 나타내고, Z2는 제1 및 제2 션트 전송선로의 임피던스를 나타내며, θ1은 제1 및 제2 시리즈 전송선로의 전기적 길이를 나타내고, θ2는 제1 및 제2 션트 전송선로의 전기적 길이를 나타낸다.Where Z1 represents the impedance of the first and second series transmission lines, Z2 represents the impedance of the first and second shunt transmission lines, θ1 represents the electrical length of the first and second series transmission lines, and θ2 represents The electrical length of the first and second shunt transmission lines is shown.

표 1에서 보는 바와 같이, 기존의 하이브리드 결합기의 경우, 제1 및 제2 시리즈 전송선로는 35Ω의 임피던스를 가지고, 제1 및 제2 션트 전송선로는 50Ω의 임피던스를 갖는데 반하여, 본 발명의 하이브리드 결합기의 경우, 제1 및 제2 시리즈 전송선로는 43Ω의 임피던스를 가지고, 제1 및 제2 션트 전송선로는 60Ω의 임피던스를 갖는다.As shown in Table 1, in the conventional hybrid coupler, the first and second series transmission lines have an impedance of 35 Ω and the first and second shunt transmission lines have an impedance of 50 Ω, whereas the hybrid coupler of the present invention is used. In this case, the first and second series transmission lines have an impedance of 43Ω, and the first and second shunt transmission lines have an impedance of 60Ω.

이와 같이, 본 발명에서는 각 전송 선로의 임피던스가 기존의 전송 선로의 임피던스보다 큰 값을 갖는데, 이는 본 발명의 하이브리드 결합기의 전송 선로의 선 폭이 기존의 하이브리드 결합기의 전송 선로의 선 폭보다 좁아졌다는 것을 뜻한다.Thus, in the present invention, the impedance of each transmission line has a larger value than the impedance of the existing transmission line, which means that the line width of the transmission line of the hybrid coupler of the present invention is narrower than the line width of the transmission line of the existing hybrid coupler. It means.

또한, 기존의 하이브리드 결합기의 경우, 제1 및 제2 시리즈 전송선로와 제1 및 제2 션트 전송선로의 전기적 길이가 90도(Degree)인데 반하여, 본 발명의 하이브리드 결합기의 경우, 제1 및 제2 시리즈 전송선로의 전기적 길이는 101도(Degree)이고, 제1 및 제2 션트 전송선로의 전기적 길이는 110도(Degree)이다.In addition, in the conventional hybrid coupler, the electrical length of the first and second series transmission lines and the first and second shunt transmission lines is 90 degrees, whereas in the hybrid coupler of the present invention, the first and the second The electrical length of the two series transmission lines is 101 degrees and the electrical length of the first and second shunt transmission lines is 110 degrees.

여기서, 본 발명의 제1 및 제2 시리즈 전송선로와 제1 및 제2 션트 전송선로의 전기적 길이가 기존의 제1 및 제2 시리즈 전송선로와 제1 및 제2 션트 전송선로의 전기적 길이보다 길어지는데, 이들 전송선로들의 전기적 길이가 기존의 전송선로보다 길어진다 하더라도, 이들 전송선로들이 미앤더 라인 형태로 구성되기 때문에 전체 하이브리드 결합기의 크기는 오히려 기존의 하이브리드 결합기보다 더 작게 형성된다.Here, the electrical lengths of the first and second series transmission lines and the first and second shunt transmission lines of the present invention are longer than the electrical lengths of the existing first and second series transmission lines and the first and second shunt transmission lines. Although the electrical length of these transmission lines is longer than the conventional transmission lines, the size of the entire hybrid coupler is made smaller than the existing hybrid couplers because these transmission lines are configured in the form of meander lines.

한편, 본 발명의 하이브리드 결합기는 기존의 하이브리드 결합기와 그 전송 선로의 형태에 차이가 남에도 불구하고, 하이브리드 결합기로서 동일한 특성을 나타내는데, 즉 포트 2(Port 2 : Output of through arm) 및 포트 3(Port 3 : Output of coupled arm)에서 동일한 크기의 90°위상 차를 갖는 신호가 출력되며, 포트 4(Port 4 : Isolation Port)는 격리되어 아무런 신호를 출력하지 못한다.On the other hand, the hybrid coupler of the present invention shows the same characteristics as the hybrid coupler, despite the difference in the form of the existing hybrid coupler and its transmission line, that is, port 2 (Port 2: Output of through arm) and port 3 ( Port 3: Output has a 90 ° phase difference of the same size from the output of the coupled arm, and port 4 (Port 4: Isolation Port) is isolated to output no signal.

본 발명은 이와 같이 하이브리드 결합기에서, 기존의 중심 주파수의 3배에 해당하는 주파수 영역에서 나타났던 스퓨리어스 통과 대역이 중심 주파수의 3배보다 작은 주파수 대역에서 나타나도록 하기 위해, 제1 및 제2 시리즈 전송선로(110)(120)와 제1 및 제2 션트 전송선로(210)(220)의 임피던스 및 전기적 길이가 표 1에서 도시한 바를 만족하도록 미앤더 라인 형태로 구성한 것에 그 특징이 있다.In the present invention, in the hybrid coupler, the first and second series transmission lines are used so that the spurious pass band, which appears in the frequency region corresponding to three times the center frequency, appears in the frequency band smaller than three times the center frequency. It is characterized in that the impedance and electrical length of the furnace 110, 120 and the first and second shunt transmission lines 210, 220 are configured in the form of meander lines so as to satisfy the conditions shown in Table 1.

도 4는 기존의 하이브리드 결합기의 결합 특성과 본 발명의 하이브리드 결합기의 결합 특성을 비교하여 나타낸 그래프이다. 여기서, 빨간색 굵은 선으로 나타낸 것이 본 발명의 하이브리드 결합기의 결합 특성 그래프이고, 파란색 점선으로 나타낸 것이 기존의 하이브리드 결합기의 결합 특성 그래프이다.Figure 4 is a graph showing a comparison of the coupling characteristics of the hybrid coupler of the present invention with the coupling characteristics of the hybrid coupler. Here, the red thick line shows the coupling characteristic graph of the hybrid coupler of the present invention, and the blue dotted line shows the coupling characteristic graph of the existing hybrid coupler.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하이브리드 결합기의 중심 주파수는 800MHz로 기존의 하이브리드 결합기의 중심 주파수와 거의 동일하다.As shown here, the center frequency of the hybrid coupler of the present invention is 800 MHz, which is almost the same as the center frequency of the existing hybrid coupler.

그러나, 기존의 하이브리드 결합기의 경우 스퓨리어스 통과 대역(즉, 중심 주파수 이외에 결합 특성을 나타내는 주파수 대역)이 중심 주파수의 3배인 2.4GHz에서 나타나는데 반하여, 본 발명의 하이브리드 결합기의 경우 스퓨리어스 통과 대역이 중심 주파수의 3배보다 작은 주파수인 2.3GHz에서 나타나는 것을 볼 수 있다.However, in the conventional hybrid coupler, the spurious pass band (i.e., the frequency band exhibiting coupling characteristics other than the center frequency) appears at 2.4 GHz, which is three times the center frequency. It can be seen at 2.3 GHz, which is less than three times the frequency.

본 발명의 하이브리드 결합기를 이용하면, 다양한 통신 시스템 특히, 이중 대역을 요구하는 통신 시스템에서 원하는 두 가지 대역에서 결합 특성을 자유롭게 얻을 수 있다.With the hybrid combiner of the present invention, the coupling characteristics can be freely obtained in two desired bands in various communication systems, particularly in communication systems requiring dual bands.

예를 들어, RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 125/134㎑, 13.56㎒, 433㎒, 900㎒, 2.45㎓ 등 사용 주파수에 따라 분류할 수 있으며, 사용 주파수에 따라 태그의 인식 거리 및 응용 분야가 달라지는데, 본 발명의 하이브리드 결합기를 이용하면 RFID 시스템 중 900㎒와 2.45㎓의 주파수에서 모두 사용할 수 있다.For example, the RFID (Radio Frequency Identification) system can be classified according to the frequency of use, such as 125/134 Hz, 13.56 MHz, 433 MHz, 900 MHz, 2.45 Hz, and the recognition distance and application field of the tag are The hybrid coupler of the present invention can be used at both frequencies of 900 MHz and 2.45 GHz in the RFID system.

즉, 기존의 중심 주파수가 900㎒인 하이브리드 결합기를 사용하면, 스퓨리어스 통과 대역이 중심 주파수의 3배인 2.7㎓에서 나타나기 때문에, 900㎒에서 밖에 사용할 수 없었다.In other words, when a hybrid coupler having an existing center frequency of 900 MHz is used, the spurious pass band appears at 2.7 GHz, which is three times the center frequency, and thus can be used only at 900 MHz.

그러나, 본 발명의 하이브리드 결합기를 사용하면, 중심 주파수로 900㎒를 사용한다 하더라도, 스퓨리어스 통과 대역을 중심 주파수의 3배보다 작은 주파수 대역 특히 2.45㎓의 주파수 대역에서 나타나게 할 수 있기 때문에 900㎒와 2.45㎓에서 모두 사용할 수 있게 된다.However, using the hybrid coupler of the present invention, even if 900 MHz is used as the center frequency, the spurious pass band can be shown in a frequency band smaller than three times the center frequency, especially in the frequency band of 2.45 kHz. All of them will be available in ㎓.

도 5는 본 발명의 중심 주파수가 900MHz인 하이브리드 결합기를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a hybrid coupler having a center frequency of 900 MHz according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 표 1에 나타낸 전송선로의 특성(임피던스 및 전기적 길이)을 만족시키도록, 제1 및 제2 시리즈 전송선로(110)(120)와 제1 및 제2 션트 전송선로(210)(220)에 있어서, 각 전송선로들의 길이 및 선 폭을 수치로 표시하였다.As shown therein, the first and second series transmission lines 110 and 120 and the first and second shunt transmission lines 210 are designed to satisfy the characteristics (impedance and electrical length) of the transmission lines shown in Table 1. In 220), the length and line width of each transmission line are numerically indicated.

이러한 구성의 하이브리드 결합기는 중심 주파수인 900MHz뿐만 아니라 2.45㎓에서도 결합 특성을 나타내기 때문에 RFID 시스템에서 이중 대역 하이브리드 결합기로서 사용할 수 있다.The hybrid coupler of this configuration can be used as a dual band hybrid coupler in RFID system because it shows coupling characteristics not only at the center frequency of 900 MHz but also at 2.45 GHz.

또한, 본 발명의 하이브리드 결합기에 의하면, 하이브리드 결합기 자체의 크기를 크게 줄일 수 있어 RFID 시스템을 소형화할 수 있다.In addition, according to the hybrid coupler of the present invention, the size of the hybrid coupler itself can be greatly reduced, and the RFID system can be miniaturized.

즉, 중심 주파수가 900MHz인 하이브리드 결합기를 FR-4 기판상에 형성하는 경우, 본 발명의 하이브리드 결합기 구조에 의하면 기존의 하이브리드 결합기의 1/2 정도의 크기로 형성할 수 있다.That is, in the case of forming a hybrid coupler having a center frequency of 900 MHz on the FR-4 substrate, the hybrid coupler structure of the present invention can be formed to about half the size of the existing hybrid coupler.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. Although the present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments above, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. I will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

도 1은 종래의 하이브리드 커플러를 나타낸 도면.1 is a view showing a conventional hybrid coupler.

도 2는 종래의 하이브리드 커플러의 전기적 특성을 나타낸 그래프.2 is a graph showing the electrical characteristics of a conventional hybrid coupler.

도 3은 본 발명의 하이브리드 결합기의 실시예를 나타낸 도면.3 shows an embodiment of a hybrid coupler of the present invention.

도 4는 기존의 하이브리드 결합기의 결합 특성과 본 발명의 하이브리드 결합기의 결합 특성을 비교하여 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing a comparison of the coupling characteristics of the hybrid coupler of the present invention and the coupling characteristics of the hybrid coupler.

도 5는 본 발명의 중심 주파수가 900MHz인 하이브리드 결합기를 나타낸 도면.5 shows a hybrid coupler having a center frequency of 900 MHz of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 제1 시리즈 전송 선로 120 : 제2 시리즈 전송 선로110: first series transmission line 120: second series transmission line

210 : 제1 션트 전송 선로 220 : 제2 션트 전송 선로210: first shunt transmission line 220: second shunt transmission line

Claims (2)

제1 및 제2 시리즈(Series) 전송선로와 제1 및 제2 션트(Shunt) 전송선로를 포함하는 4 단자망으로 이루어진 하이브리드 결합기에 있어서,In the hybrid coupler consisting of a four terminal network including a first and second series transmission line and a first and second shunt transmission line, 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로와 상기 제1 및 제2 션트 전송선로는 각각서로 대응하는 미앤더 라인(Meander Line) 형태로 이루어져 각 전송선로가 서로 결합(Coupling)되고, The first and second series transmission lines and the first and second shunt transmission lines each have a meander line shape corresponding to each other, and each transmission line is coupled to each other. 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로의 임피던스는 43Ω이고, 상기 제1 및 제2 션트 전송선로의 임피던스는 60Ω이며, 상기 제1 및 제2 시리즈 전송선로의 전기적 길이는 101도(Degree)이고, 상기 제1 및 제2 션트 전송선로의 전기적 길이는 110도(Degree)인 것을 특징으로 하는 하이브리드 결합기.The impedance of the first and second series transmission lines is 43Ω, the impedance of the first and second shunt transmission lines is 60Ω, the electrical length of the first and second series transmission lines is 101 degrees, And the electrical length of the first and second shunt transmission lines is 110 degrees. 삭제delete
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