KR101120043B1 - 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조 및 그 응용 모듈 - Google Patents

마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조 및 그 응용 모듈 Download PDF

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Abstract

마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조 및 그 응용 모듈이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조는 마이크로스트립 선로의 신호라인과 연결되는 제1 신호라인, 상기 제1 신호라인과 일정 간격으로 평행하게 대칭되도록 형성되는 제1, 제2 접지 라인, 및 상기 마이크로스트립 선로의 접지면과 연결되고 상기 제1, 제2 접지 라인과 적어도 하나 이상의 비아를 통해 연결되는 제1 접지면을 포함하는 제1 CPW; 및 상기 제1 신호라인과 일단이 연결되고 다른 일단이 서스펜디드 스트립선로의 신호라인과 연결되며 상기 다른 일단의 폭이 상기 일단의 폭보다 크게 형성되는 제2 신호라인, 상기 제2 신호라인과 일정 간격으로 대칭되도록 형성되며 상기 제1, 제2 접지 라인과 각각 연결되는 제3, 제4 접지 라인, 및 상기 제1 접지면과 연결되고 상기 서스펜디드 스트립선로 방향으로 갈수록 상기 제2 신호라인 위치를 중심으로 분리되며 상기 제3, 제4 접지 라인과 적어도 하나 이상의 비아를 통해 연결되는 제2 접지면을 포함하는 제2 CPW를 포함하는 것을 특징으로 한다.
마이크로스트립 선로, 서스펜디드 스트립선로(SSL), 전이구조, CPW(Coplanar Waveguide)

Description

마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조 및 그 응용 모듈{MICROSTRIP LINE-SUSPENDED STRIPLINE TRANSITION STRUCTURE AND APPLICATION MODULE THEREOF}
본 발명은 마이크로스트립 선로(MSL: Micorostrip line)와 서스펜디드 스트립선로(SSL: Suspended Stripline)간의 전이 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로스트립 선로에서 동일 평면 도파관(CPW: Coplanar Waveguide)으로, CPW에서 SSL로의 전이구조와 기판의 상하에 연결되는 하우징을 포함하는 구조로서, 이를 통해 Q 값(품질계수)이 향상되는 필터 및 다양한 응용 모듈을 구현할 수 있는 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조 및 그 응용 모듈에 관한 것이다.
서스펜디드 스트립선로(SSL)는 일종의 스트립선로(stripline)의 수정된 형태라고 할 수 있다. 스트립선로는 유전체 기판의 중앙에 도체의 신호선로가 있고, 선로의 아래위에 위치한 금속판이 접지면으로 형성된 전송선로이다. 따라서 전자파는 신호선로를 중심으로 상하 대칭적으로 형성되고 유전체 내에서 전파하게 되므로, 도체에 의한 손실 및 유전체 손실이 발생하게 된다.
한편, SSL은 금속의 캐비티(cavity) 중앙에 얇은 유전체 기판이 위치하고 있으며, 이러한 유전체 기판 양면의 도체를 이용하여 신호선로가 형성되고, 상하좌우에 위치한 금속면이 접지면으로 형성되는 전송선로이다.
SSL의 매질은 거의 공기로 채워져 있어 유효 유전율이 1에 가까우며, 대부분의 전자파는 전송선로 상하의 공기를 통해 전파되므로 유전체에 의한 손실이 매우 적어지게 된다.
이런 SSL은 다음과 같은 장점을 가지고 있다.
첫째, 대부분의 진행되는 전자파의 에너지가 공기 중으로 진행되므로 유전체 손실이 거의 없어 높은 Q 값을 가지게 된다.
둘째, 삽입 손실 및 군 지연 특성이 아주 우수하다.
셋째, 인쇄된 전송선과는 달리 차폐가 되어 있어, 외부로 방사되는 에너지가 거의 없다.
넷째, 다양한 임피던스를 구현할 수 있기 때문에 설계의 폭이 넓다.
다섯째, 강한 커플링의 커패시턴스 구현이 가능해 넓은 대역의 필터 제작이 용이하다.
반면, SSL은 다음과 같은 단점을 가지고 있다.
첫째, SSL의 구조상 소형화 하는 데에 어려움이 있다.
둘째, 하우징 제작에 있어서 정교한 기술이 요구된다.
셋째, 하우징의 필요로 인해 다른 전송선로와의 연결이 어렵기때문에 커넥터를 연결하여 하우징으로 구성된 단일 소자의 모듈로 구성되는 경우가 대부분이다.
한편, 마이크로스트립 선로는 상용으로 마이크로파 및 밀리미터파 신호를 전송하기 위해 가장 많이 쓰이는 선로이며, 이러한 마이크로스트립 선로 기반의 회로와 SSL을 사용하여 구현할 수 있는 높은 Q 값을 갖는 필터 혹은 응용 소자들을 쉽게 연결하기 위해서는 두 전송선로 사이의 전이구조가 필수적이다.
기존의 SSL을 이용한 필터 연구는 주로 커넥터를 직접 하우징에 부착하고, 커넥터의 동축 피드(feed)가 SSL의 선로에 접촉하는 전이구조를 이용한 것이 대부분이었다. 이 경우 커넥터의 피드와 기판의 접촉에 따른 기생 성분이 생성되기 때문에 SSL 필터의 튜닝이 불가피 하였다.
또한 마이크로스트립 선로로부터 전이구조를 사용하여 SSL 필터를 구현한 기존의 연구를 살펴보면, 전이구조 자체가 필터의 일부분으로 즉, 커패시턴스 성분 혹은 인덕턴스 성분으로 되어, 필터의 해석에 있어 어려움이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예에 따른 목적은, 다양한 마이크로스트립 선로 기반의 회로를 SSL과 편리하게 연결하여 사용할 수 있도록 마이크로스트립 선로와 SSL간 전이구조를 제공함으로써, 이를 통해 Q 값이 향상되는 필터 및 다양한 응용 모듈을 구현할 수 있는 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조 및 그 응용 모듈을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 관점에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조는 마이크로스트립 선로의 신호라인과 연결되는 제1 신호라인, 상기 제1 신호라인과 일정 간격으로 평행하게 대칭되도록 형성되는 제1, 제2 접지 라인, 및 상기 마이크로스트립 선로의 접지면과 연결되고 상기 제1, 제2 접지 라인과 적어도 하나 이상의 비아를 통해 연결되는 제1 접지면을 포함하는 제1 CPW; 및 상기 제1 신호라인과 일단이 연결되고 다른 일단이 서스펜디드 스트립선로의 신호라인과 연결되며 상기 다른 일단의 폭이 상기 일단의 폭보다 크게 형성되는 제2 신호라인, 상기 제2 신호라인과 일정 간격으로 대칭되도록 형성되며 상기 제1, 제2 접지 라인과 각각 연결되는 제3, 제4 접지 라인, 및 상기 제1 접지면과 연결되고 상기 서스펜디드 스트립선로 방향으로 갈수록 상기 제2 신호라인 위치를 중심으로 분리되며 상기 제3, 제4 접지 라인과 적어도 하나 이상의 비아를 통해 연결되는 제2 접지면을 포함하는 제2 CPW를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제2 신호라인은 상기 제1 CPW와 상기 서스펜디드 스트립선 로간의 자연스러운 전계 분포의 전이를 달성하기 위해, 상기 일단에서 상기 다른 일단으로 갈수록 그 폭이 증가하는 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 신호라인은 상기 다른 일단의 폭이 상기 일단의 폭보다 큰 테이퍼형으로 형성될 수도 있고, 특성 임피던스의 정합 형상이 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼형이 되도록 곡면이 형성될 수도 있다.
바람직하게, 상기 제3, 제4 접지라인은 상기 제2 신호라인의 형상에 맞도록 상기 제1 CPW에 인접한 부분의 접지라인 간의 간격이 상기 서스펜디드 스트립선로에 인접한 부분의 접지라인 간의 간격보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 한 관점에 따른 응용 모듈은 상술한 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조가 응용 모듈의 입력단 또는 출력단과 연결되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 응용 모듈은 서스펜디드 스트립선로 필터 및 서스펜디드 스트립선로 다이플렉서를 포함할 수 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조 및 그 응용 모듈을 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세 히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조에 대한 평면도를 나타낸 것으로, 실선은 기판 윗면을 나타낸 것이고, 점선은 기판 아랫면을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조의 윗면(a)과 아랫면(b)을 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 마이크로스트립 선로과 SSL간 전이구조는 제1 CPW(120) 및 제2 CPW(130)를 포함한다.
제1 CPW(120)는 마이크로스트립 선로(110)에서 제2 CPW(130)로 신호를 전이하기 위한 구성으로, 기판 윗면에 형성된 제1 신호라인(121)과 제1, 제2 접지라인(122, 123) 및 기판 아랫면에 형성된 제1 접지면(125)을 포함한다.
제1 신호라인(121)은 일단이 마이크로스트립 선로(110)의 신호라인(111)과 연결되고 다른 일단이 제2 CPW(130)의 제2 신호라인(131)과 연결되어 마이크로스트립 선로(110)의 신호라인(111)과 제2 CPW(130)의 제2 신호라인(131) 사이의 신호를 전송한다.
제1, 제2 접지라인(122, 123)은 제1 신호라인(121)과 일정 간격으로 평행하게 대칭되도록 형성되고, 적어도 하나 이상의 비아(124)를 통해 제1 접지면(125)과 연결된다.
이때, 제1, 제2 접지라인(122, 123) 상에 형성된 비아(124)는 제1 신호라인(121) 방향으로 형성될 수도 있고, 제1 신호라인(121)의 수직 방향으로 형성될 수도 있는데, 자연스러운 전계 천이를 위해 비아가 생성되는 위치가 결정될 수도 있다.
또한, 제1, 제2 접지라인(122, 123)은 SSL의 접지 역할을 수행하는 하우징과 연결되는 것이 바람직하다.
제1 접지면(125)은 마이크로스트립 선로(110)의 접지면(112)과 일단이 연결되고 다른 일단이 제2 CPW(130)의 제2 접지면(135)과 연결되며, 적어도 하나 이상의 비아(124)를 통해 제1, 제2 접지라인(122, 123)과 연결된다.
이때, 제1 접지면(125)은 마이크로스트립 선로의 접지면(112)과 동일한 형상을 가질 수 있으며, SSL을 형성하기 위한 하우징과 연결될 수 있다.
제2 CPW(130)는 제1 CPW(120)에서 SSL(140)로 전계를 자연스럽게 전이하기 위한 구성으로, 기판 윗면에 형성된 제2 신호라인(131)과 제3, 제4 접지라인(132, 133) 및 기판 아랫면에 형성된 제2 접지면(135)을 포함한다.
제2 신호라인(131)은 일단이 제1 신호라인(121)과 연결되고 다른 일단이 SSL(140)의 신호라인(141)과 연결되어 제1 신호라인(121)과 SSL의 신호라인(141) 사이의 신호를 전송한다.
이때, 제2 신호라인(131)은 제1 신호라인(121)과 연결된 일단의 폭이 SSL의 신호라인(141)과 연결된 다른 일단의 폭보다 작게 형성되는 것이 바람직하고, 일단 에서 다른 일단으로 갈수록 그 폭이 점점 증가하는 형상을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 제2 신호라인(131)은 제1 CPW(120)와 SSL(140)간의 자연스러운 전계 분포의 전이를 달성하기 위해, 다른 일단의 폭이 일단의 폭보다 큰 테이퍼형으로 형성될 수 있으며, 보다 바람직하게 특성 임피던스의 정합 형상이 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼형이 되도록 곡면이 형성될 수도 있다.
물론, 제2 신호라인(131)은 제1 CPW의 제1 신호라인(121)과 SSL의 신호라인(141)간의 폭 차이를 고려하여 SSL 방향으로 갈수록 그 폭이 점점 증가하는 형상을 통해 특성 임피던스 및 전계의 자연스러운 전이를 달성하게 된다.
제3, 제4 접지라인(132, 133)은 제2 신호라인(131)과 일정 간격으로 대칭되도록 형성되어 제1, 제2 접지 라인(122, 123)과 각각 연결되며 적어도 하나 이상의 비아(134)를 통해 제2 접지면(135)과 연결된다.
이때, 제3, 제4 접지라인(132, 133)은 제2 신호라인(131)의 형상에 따라 제1 CPW(120)에 인접한 부분의 접지라인 간의 간격이 SSL(140)에 인접한 부분의 접지라인 간의 간격보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 제3, 제4 접지라인(132, 133) 상에 형성된 비아(134)는 제2 신호라인(131) 방향으로 형성될 수도 있고, 제2 신호라인(131)의 수직 방향으로 형성될 수도 있는데, 자연스러운 전계 전이를 위해 비아가 생성되는 위치가 결정될 수도 있다. 물론, 제3, 제4 접지라인(132, 133)은 제1, 제2 접지라인(122, 123)과 마찬가지로 SSL의 접지 역할을 수행하는 하우징과 연결되는 것이 바람직하다.
제2 접지면(135)은 제1 접지면(125)과 연결되고 제1 CPW(120)에서 SSL(140) 방향으로 갈수록 제2 신호라인(131) 위치를 중심으로 분리되는 형상을 가지며, 제3, 제4 접지 라인(132, 133)과 적어도 하나 이상의 비아(134)를 통해 연결된다.
이때, 제2 접지면(135)의 분리되는 형상은 SSL(140) 방향으로 갈수록 제2 접지라인(131)과 겹치지 않는 형상을 갖는 것이 바람직한다. 즉, 제2 CPW(130)는 제2 접지면(135)의 분리되는 형상으로 인해 제1 CPW(120)에서 SSL(140) 방향으로 갈수록, 제2 신호라인(131)의 아랫면에 접지가 형성되는 CBCPW(conductor-backed CPW)에서 제2 신호라인(131)의 아랫면에 접지가 형성되지 않은 CPW로 변화되는 형상을 갖는다.
이런 제2 접지면(135)은 제1 접지면(125)과 마찬가지로 SSL을 형성하기 위한 하우징과 연결되는 것이 바람직하며, 최적의 임피던스 정합을 이루기위해 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼형이 되도록 접지면의 곡면이 형성될 수 있다.
본 발명의 전이구조에서 제2 신호라인과 제2 접지면의 형상에 대한 임피던스 테이퍼링이 클로펜스타인 테이퍼링(Klopfenstein tapering)이 되도록 구현할 수 있는데, 이에 한정하지 않으며, 원하는 주파수 특성을 얻기 위하여, 헤켄 테이퍼링(Hecken tapering) 등과 같은 여러 가지 임피던스 테이퍼링으로 형태를 결정할 수도 있다.
비록, 도 1 및 도 2에서 선로 각각의 폭과 길이가 상이하게 설정되어 있지만, 이 폭과 길이는 최적의 임피던스 정합과 자연스런 전계 분포의 전이를 고려하 여 결정될 수 있다.
이런 구성을 갖는 마이크로스트립 선로와 SSL간의 전이구조에 대한 자연스런 전계 분포의 전이에 대해 도 3과 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 대한 back-to-back 전이구조의 평면도(a), 기판 윗면에 연결되는 하우징에 대한 평면도(b), 기판 아랫면에 연결되는 하우징에 대한 평면도(c) 및 하우징이 결합된 사시도(d)를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 마이크로스트립 선로와 SSL간 전이구조에서 A'A(a), B'B(b), C'C(c) 및 D'D(d)의 단면에 대한 전계 분포를 나타낸 것으로, 하우징이 결합된 상태에서의 해당 선의 단면에 대한 전계 분포를 나타낸 것이다.
도 3의 선 A'A에서의 단면을 나타내는 도 4a에 도시된 바와 같이, 마이크로스트립 선로에서는 일부 전계가 유전체 기판의 외부에 존재하기는 하지만 대부분 신호라인(111)에서 접지면(112) 사이의 유전체 기판 내부에서 수직으로 분포하게 된다.
그리고, 도 3의 선 B'B의 단면을 나타내는 도 4b를 통해 알 수 있듯이, 전계 분포가 제1 CPW(120)의 제1, 제2 접지 라인(122, 123)과 비아(124)에 의해 수평 방향과 수직 방향으로 존재하고, 상부 하우징(210)의 에어갭(airgap)에 의해 상부 하우징(210)으로의 수직 및/또는 수평 방향 전계가 존재하는 것을 알 수 있다.
이때, 마이크로스트립 선로(110)에서 제1 CPW(120)로 전이되는 지점에 위치한 비아(124)를 통해 접지면의 연속성을 이룰 수 있다.
또한, 도 3의 선 C'C의 단면을 나타내는 도 4c를 통해 알 수 있듯이, 제1 CPW(120)에서 제2 CPW(130)를 통해 SSL(140)로 전이하는 과정에서 제1 CPW(120)에서 제2 CPW(130)로의 전계를 자연스럽게 전이하기 위해, 제2 접지면(135)이 SSL(140)로 갈수록 제2 신호라인(131)을 중심으로 분리되는 갭이 커지도록 하였으며, 하부 하우징(220)은 홈이 파여져 있어 접지면에 대한 에어갭을 제공함으로써, 에어갭에 의해 하부 하우징(220)으로의 수직 및/또는 수평 방향 전계가 존재하는 것을 알 수 있다.
마지막으로, 도 3의 선 D'D의 단면을 나타내는 도 4d를 통해 알 수 있듯이, 제2 CPW(130)의 제2 신호라인(131) 폭을 점점 크게함으로써, 일정한 특성 임피던스에 대하여 SSL 신호선로의 폭이 마이크로스트립 선로의 신호라인이나 CPW의 신호라인 폭에 비해 비교적으로 큰 SSL로 전계 분포의 자연스러운 천이를 이루도록 한다.
이때, SSL의 신호라인(141) 폭이 다른 선로의 신호라인 폭에 비해 큰 이유는 신호라인으로부터 접지면까지의 높이가 비교적 높고, 전자파에 의한 신호전파가 대부분 공기매질을 통한 전파로 인해 유효 유전율이 낮기 때문이다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전이구조는 CBCPW인 제1 CPW와, 신호라인의 폭이 SSL로 갈수록 증가하고 접지면이 신호라인을 중심으로 분리되는 형상을 갖는 제2 CPW를 이용하여 마이크로스트립 선로와 SSL간에 특성 임피던스를 최적으로 정합할 뿐 아니라 전계를 자연스럽게 전이시킴으로써, 이를 통해 Q 값(품질계수)이 향상되는 필터 및 다양한 응용 모듈을 구현할 수 있다.
도 5는 도 3a에 구현된 마이크로스트립 선로와 SSL간 전이구조에 따른 S-파라미터를 시뮬레이션 한 결과와 측정한 결과를 나타내고 있는데, 굵은 곡선은 측정 결과로서의 입력 반사 계수 및 순방향 전달 계수(S11, S21)를 나타내고 있고, 가는 곡선은 시뮬레이션 결과로서의 입력 반사 계수 및 순방향 전달 계수(S11', S21')를 나타내고 있다.
도 5의 측정 결과를 나타내는 전이구조를 구현하는데 사용된 기판은 두께가 8[mil](혹은 0.2 mm)인 Rogers 사의 RT/Duroid 4003 기판이고, 상대 유전율은 3.38, 유전체의 손실계수는 0.0027이다.
이런 시뮬레이션 결과와 측정 결과를 통해, 본 발명에 따른 마이크로스트립 선로와 SSL간의 전이구조는 DC 근처부터 19.5[GHz]까지의 대역에서 1.2[dB] 이하의 삽입 손실을 가지며, 10[dB] 이상의 반사손실을 가지고 있음을 알 수 있다.
여기서, 시뮬레이션 결과와 측정 결과의 차이 및 16[GHz] 이상의 대역에서의 성능 열화는 회로 제작 오차와 사용된 기판의 손실계수(loss tangent=0.0027)에 의한 것이라고 볼 수 있다.
또한, 전이구조에 연결되는 커넥터에 의한 손실을 알아보기 위해, 본 발명의 전이구조와 동일한 길이의 50[Ω] 마이크로스트립 선로를 커넥터를 포함하여 측정한 결과, 삽입손실은 1.2[dB] 정도의 값을 가지며, 따라서 본 발명에서 제안된 전이구조에 의한 삽입손실은 매우 적은 것을 확인할 수 있다.
이런 본 발명에 따른 마이크로스트립 선로와 SSL간 전이구조를 적용하여 구현할 수 있는 여러 가지 응용 모듈이 있을 수 있는데, 그 예로서 SSL 필터, SSL 다이플렉서 등을 들 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 마이크로스트립 선로와 SSL간 전이구조가 적용된 응용 모듈에 대한 일 예들을 나타낸 것으로, 도 6a는 본 발명에 따른 마이크로스트립 선로와 SSL간(MSL-SSL) 전이구조가 사용될 수 있는 SSL 필터 모듈에 대한 일 실시예를 나타낸 것이고, 도 6b는 본 발명에 따른 MSL-SSL 전이구조가 사용될 수 있는 SSL 대역 통과 필터 모듈에 대한 일 실시예를 나타낸 것이며, 도 6c는 본 발명에 따른 MSL-SSL 전이구조가 사용될 수 있는 다이플렉서 모듈에 대한 일 실시예를 나타낸 것이다.
SSL 필터는 도 6a에 도시된 바와 같이, SSL 필터 예를 들어 SSL 대역 통과 필터의 양단에 본 발명에 따른 MSL-SSL 전이구조(611)를 사용하면 다양한 마이크로스트립 기반의 회로와 쉽게 연결이 가능한 필터를 구현할 수 있다.
SSL 대역 통과 필터는 도 6b에 도시된 바와 같이, SSL 저역 통과 필터(622)와 SSL 고역 통과 필터(623)를 연속하여 연결하고, 연결된 두 필터의 양단에 본 발명에 따른 MSL-SSL 전이구조(621)를 적용함으로써, SSL 대역 통과 필터를 구현할 수 있다.
물론, SSL 대역 통과 필터 또한 MSL-SSL 전이구조를 사용하여 구현하기 때문에 마이크로스트립 기반의 회로와 쉽게 연결이 가능하다.
SSL 다이플렉서(diplexer)는 도 6c에 도시된 바와 같이, SSL 다이플렉서의 양단에 본 발명에 따른 MSL-SSL 전이구조(631)를 사용하여 다양한 마이크로스트립 기반의 회로와 쉽게 연결이 가능하고, 이를 통해 저손실 고선택도의 다이플렉서를 구현할 수 있다.
물론, 본 발명에 따른 MSL-SSL 전이구조가 도 6에서 예를 들어 설명한, SSL 필터 모듈 및 SSL 다이플렉서 모듈로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 MSL-SSL 전이구조가 사용될 수 있는 모든 응용 모듈에서 사용될 수 있다는 것은 이 기술분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.
본 발명에 의한, 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조 및 그 응용 모듈은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조에 대한 평면도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조의 윗면(a)과 아랫면(b)을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 대한 back-to-back 전이구조의 평면도(a), 기판 윗면에 연결되는 하우징에 대한 평면도(b), 기판 아랫면에 연결되는 하우징에 대한 평면도(c) 및 하우징이 결합된 사시도(d)를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 마이크로스트립 선로와 SSL간 전이구조에서 A'A(a), B'B(b), C'C(c) 및 D'D(d)의 단면에 대한 전계 분포를 나타낸 것이다.
도 5는 도 3a에 구현된 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조에 따른 S-파라미터를 시뮬레이션 한 결과와 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조가 적용된 응용 모듈에 대한 일 예들을 나타낸 것으로, 도 6a는 본 발명에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간의 전이구조가 사용될 수 있는 SSL 필터 모듈에 대한 일 실시예를 나타낸 것이고, 도 6b는 본 발명에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조가 사용될 수 있는 SSL 대역 통과 필터 모듈에 대한 일 실시예를 나타낸 것이며, 도 6c는 본 발명에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조가 사용될 수 있는 다이플렉서 모듈에 대한 일 실시예를 나타낸 것이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 마이크로스트립 선로
120: 제1 CPW
130: 제2 CPW
140: 서스펜디드 스트립선로

Claims (7)

  1. 마이크로스트립 선로의 신호라인과 연결되는 제1 신호라인, 상기 제1 신호라인과 일정 간격으로 평행하게 대칭되도록 형성되는 제1, 제2 접지 라인, 및 상기 마이크로스트립 선로의 접지면과 연결되고 상기 제1, 제2 접지 라인 상에 상기 제1 신호라인 방향 또는 상기 제1 신호라인의 수직 방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 비아를 통해 상기 제1, 제2 접지 라인과 연결되는 제1 접지면을 포함하는 제1 CPW; 및
    상기 제1 신호라인과 일단이 연결되고 다른 일단이 서스펜디드 스트립선로의 신호라인과 연결되며 상기 다른 일단의 폭이 상기 일단의 폭보다 크게 형성되는 제2 신호라인, 상기 제2 신호라인과 일정 간격으로 대칭되도록 형성되며 상기 제1, 제2 접지 라인과 각각 연결되는 제3, 제4 접지 라인, 및 상기 제1 접지면과 연결되고 상기 서스펜디드 스트립선로 방향으로 갈수록 상기 제2 신호라인 위치를 중심으로 분리되며 상기 제3, 제4 접지 라인 상에 상기 제2 신호라인 방향 또는 상기 제2 신호라인의 수직 방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 비아를 통해 상기 제3, 제4 접지 라인과 연결되는 제2 접지면을 포함하는 제2 CPW를 포함하며,
    상기 제2 신호라인은
    상기 제1 CPW와 상기 서스펜디드 스트립선로간의 자연스러운 전계 분포의 전이를 달성하기 위해, 상기 일단에서 상기 다른 일단으로 갈수록 그 폭이 증가하는 형상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 신호라인은
    상기 다른 일단의 폭이 상기 일단의 폭보다 큰 테이퍼형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 신호라인은
    특성 임피던스의 정합 형상이 클로펜스타인(Klopfenstein) 테이퍼형이 되도록 곡면이 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3, 제4 접지라인은
    상기 제2 신호라인의 형상에 맞도록 상기 제1 CPW에 인접한 부분의 접지라인 간의 간격이 상기 서스펜디드 스트립선로에 인접한 부분의 접지라인 간의 간격보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조.
  6. 제1항에 따른 마이크로스트립 선로와 서스펜디드 스트립선로간 전이구조가 응용 모듈의 입력단 또는 출력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 응용 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 응용 모듈은
    서스펜디드 스트립선로 필터 또는 서스펜디드 스트립선로 다이플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 응용 모듈.
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