KR101515854B1 - 광대역 커플러 - Google Patents

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KR101515854B1
KR101515854B1 KR1020130160174A KR20130160174A KR101515854B1 KR 101515854 B1 KR101515854 B1 KR 101515854B1 KR 1020130160174 A KR1020130160174 A KR 1020130160174A KR 20130160174 A KR20130160174 A KR 20130160174A KR 101515854 B1 KR101515854 B1 KR 101515854B1
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김준철
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육종민
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전자부품연구원
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Abstract

다층 구조로 이루어진 광대역 커플러가 개시된다. 이 광대역 커플러는 두 개의 접지판들 사이에 형성된 다단 구조(multiple stage)의 제1 및 제2 스트립 라인을 포함하고, 상기 제1 및 제2 스트립 라인은, 층을 달리하고, 상기 접지판을 위에서 바라볼 때, 연장되는 방향을 수직하게 가로지르는 가상의 선을 기준으로 좌우가 비대칭(asymmetric) 구조인 것을 특징으로 한다.

Description

광대역 커플러{WIDEBAND COUPLER}
본 발명은 광대역 특성을 갖는 커플러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 기기 분야에서 사용되는 초광대역 특성을 갖는 커플러에 관한 것이다.
RF 기술분야에서 사용되는 커플링이란 기술적 용어는 일반적으로 독립된 공간 또는 선로 간에서 전자계적으로 교류 신호 에너지가 상호 전달되는 현상을 의미한다. 선로 간의 간섭은 선로 간 커플링으로 인해 원하지 않는 잡신호가 유입되거나 서로 전송되어 교란되는 현상을 지칭한다. 이러한 커플링의 정도를 인위적으로 조절하는 장치를 커플러라고 한다.
커플러는 선로의 길이와 간격을 임의로 조절하여 한쪽에 원하는 전력이 전달되도록 하는 장치로서, 커플링 현상을 이용하여 원하는 만큼의 전력을 추출하거나 배분하는 용도로 사용되며, 브랜치라인 커플러(Branch-Line Coupler), 링 하이브리드 커플러(Ring Hybrid Coupler), 윌킨슨 커플러(Willkinson Coupler) 등 다양하게 구성할 수 있다.
최근 광대역 특성을 갖는 커플러를 구현하기 위하여 여러 가지 방법 등이 개발되고 있는데, 현재까지 개발된 커플러는 3~10 GHz 대역을 갖는데 그치고 있으며, 2~18GHz의 광대역 특성을 제공하는 커플러의 개발은 어려운 것이 현실이다.
도 1은 일반적인 커플러를 보여주는 도면으로서, 도 1의 (a)는 일반적인 커플러의 단층 구조이고, (b)는 4포트 대칭구조의 커플러의 회로 심볼이고, (c) 실제 제품 사진이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 커플러는 co-planar line을 이용하여 아래층과 위층의 패턴을 사용하여 W의 크기를 조절하여 커플링 값을 조절 하는 데, 이러한 형태의 광대역 커플러의 경우 2~18GHz의 광대역 특성을 구현하기는 힘들다. 또한, 이와 같은 마이크로 스트립 또는 co-planar line은 방향성(directivity) 확보가 어렵다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 특성을 가지며, 향상된 방향성을 제공하는
광대역 커플러를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 광대역 커플러는, 두 개의 접지판들 사이에 형성된 다단 구조(multiple stage)의 제1 및 제2 스트립 라인을 포함하고, 상기 제1 및 제2 스트립 라인은 층을 달리하고, 상기 층 위에서 바라볼 때, 연장되는 방향을 수직하게 가로지르는 가상의 선을 기준으로 좌우가 비대칭(asymmetric) 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, LTCC를 이용한 다단 구조의 커플러를 구현함으로써, 사이즈를 소형화할 수 있고, 기본 커플러 선로는 스트립 라인을 이용하고, 다른 부품과 연결을 위한 패드 부분은 마이크로 스트립 라인로 구현함으로써, 부품의 실장 및 와이어 본딩을 유리한다. 또한, 상기 스트립 라인과 상기 마이크로 스트립 라인의 연결 구조를 통해 광대역 반사손실 특성을 유지할 수 있고, 2 ~18GHz의 초광대역을 커버할 수 있는 광대역 커플러를 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 광대역 커플러를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 커플러의 구조를 입체적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 각층의 레이아웃을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 절단선 I-I'에 따라 절단한 광대역 커플러의 단면구조를 보여주는 단면도이다.
도 5a는 마이크로 스트립 선로를 적용한 경우의 방향성(directivity)을 보여주는 그래프이고,
도 5b는 본 발명의 스트립 선로를 적용한 경우의 방향성을 보여주는 그래프이다.
도 6a 및 6b는 기존의 패드와 하층을 지나는 전송선로 간의 연결 구조를 보여주는 도면들이다.
도 7은 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같은 연결구조에서 나타나는 반사손실을 보여주는 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패드와 하층을 지나는 전송선로 간의 연결 구조를 보여주는 도면들이다.
도 8c는 도 8a 및 도 8b에 도시된 연결 구조에 대한 회로 해석을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 8a 및 8b에 도시된 바와 같은 연결 구조에서 나타나는 반사손실을 보여주는 그래프이다.
기존의 커플러는 사이즈의 크기 문제로 한 개의 단으로 이루어진 전송 선로를 갖는 커플러를 광대역으로 구현하는 방법을 사용하였으나, 한 개의 단으로 이루어진 이용한 전송 선로로는 2~18 GHz의 초광대역 특성을 갖는 광대역 커플러의 구현이 어렵다. 이에 본 발명에서는 힘들다. 다단(multiple stage) 구조의 전송 선로를 스펙에 따라 마련하고, 이의 크기 관련 소형화를 위해 LTCC를 이용하여 구현된 광대역 커플러가 개시된다.
또한 본 발명에서는 광대역 커플러의 방향성(Directivity)를 향상하기 위해서 스트립 라인 형태의 다단 구조의 전송선로가 제공된다. 그리고, 다른 부품과 연결을 위해 패드 부분은 마이크로 스트립 형태로 구현되고, 향상된 광대역 반사 손실 특성을 제공하기 위한 상기 마이크로 스트립 형태의 패드와 상기 스트립 라인 형태의 기본 전송 선로 간의 연결구조가 개시된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 커플러의 구조를 입체적으로 보여주는 입체도이고, 도 3은 도 2에 도시된 각층의 레이아웃을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 4는 도 2에 도시된 절단선 I-I'따라 절단한 광대역 커플러의 단면구조를 보여주는 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 커플러(100)는 소형화를 위해 LTCC 공정을 이용한 다층(muti-layer) 구조로 이루어진다. 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 커플러(100)는 두 개의 접지판들(110, 140)과, 이들 사이에 형성된 다단 구조(multiple stage)의 제1 및 제2 스트립 라인(120, 130)을 포함하며, 상기 제1 및 제2 스트립 라인은 층을 달리하고, 상기 접지판(110)을 위에서 바라볼 때, 연장되는 방향을 수직하게 가로지르는 가상의 선을 기준으로 좌우가 비대칭(asymmetric) 구조인 것을 특징으로 한다.
더욱 구체적으로 설명하면, 광대역 커플러(100)는 최상위층(top layer)과 최하위층(bottom layer) 및 상기 최상위 층이 정의되고, 상기 최상위층과 상기 최하위층 사이에 제1 층(Layer 1) 및 제2 층(Layer 2)이 정의된다.
상기 최상위층에는 4개의 접속 패드들(112, 114, 116, 118)이 각각 형성되는 4개의 패드 영역들과 상기 4개의 패드 영역들(R1, R2, R3, R4)을 제외한 나머지 영역의 전면에 걸쳐 형성되는 최상위 접지판(110)이 형성된다. 여기서, 상기 4개의 접속 패드들(112, 114, 116, 118)은 용도와 특성에 따라 각각 입력(input) 패드(112), 다이렉트(direct) 패드(114), 커플링(coupling) 패드(116) 및 아이솔레이션(isolation) 패드(118)로 정의된다.
상기 최상위 층의 하부에 형성 위치한 상기 제1 층에는 다단 구조의 제1 스트립 라인(120)이 형성된다. 상기 제1 스트립 라인(120)은 다수의 전송 라인(121, 123, 125, 127, 129)을 포함하고, 이들 전송 라인들(121, 123, 125, 127, 129)이 계단형태로 연결되어 다단 구조를 형성한다. 도 2 및 도 3에서는 5단 구조의 스트립 라인이 예시되며, 각 전송 라인들을 제1-1 내지 제1-5 전송 라인들(121, 123, 125, 127, 129)이라 지칭한다. 또한 상기 제1 스트립 라인(120)은 상기 제1-1 전송 라인(121)의 한쪽 단부로부터 연장되는 제1 연결라인(121')과 상기 제1-5 전송 라인(129)의 한쪽 단부로부터 연장되는 제2 연결라인(129'을 더 포함한다. 상기 제1 연결라인(121')은 상기 상층의 입력 패드(112)가 형성되는 패드 영역(R1) 쪽으로 연장되어, 비아(V1)를 통해 상기 입력 패드(112)와 전기적으로 연결된다. 상기 제2 연결라인(129')은 상층의 다이렉트 패드(114)가 형성되는 패드 영역(R2)쪽으로 연장되어, 비아(V2)를 통해 상기 다이렉트 패드(114)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 제1 스트립 라인(120)은 입력 패드(112)와 다이렉트 패드(114)를 연결하는 전송 선로를 형성한다.
상기 제1 층과 상기 최하위 층 사이에 형성되는 제2 층에는 다단 구조의 제2 스트립 라인(130)이 형성된다. 상기 제1 스트립 라인(120)은 다수의 전송 라인(131, 133, 135, 137, 139)을 포함하고, 이들 전송 라인들(131, 133, 135, 137, 139)은 계단형태로 연결된 다단 구조를 형성한다. 이하, 각 전송 라인들을 제2-1 내지 제2-5 전송 라인들(131, 133, 135, 137, 139)이라 지칭한다. 또한 상기 제2 스트립 라인(130)은 상기 제2-1 전송 라인(131)의 한쪽 단부로부터 연장되는 제2-1 연결라인(131')과 상기 제2-5 전송 라인(139)의 한쪽 단부로부터 연장되는 제2-5 연결라인(139')을 더 포함한다. 상기 제2-1 연결라인(131')은 상기 상층의 커플링 패드(116)가 형성되는 패드 영역(R3) 쪽으로 연장되어, 비아(V3)을 통해 상기 커플링 패드(116)와 전기적으로 연결되고, 상기 제2-5 연결라인(139')은 상층의 아이솔레이션 패드(118)가 형성되는 패드 영역(R4)쪽으로 연장되어, 비아(V4)을 통해 상기 아이솔레이션 패드(118)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 제2 스트립 라인(130)은 커플링 패드(112)와 아이솔레이션 패드(114)를 연결하는 선로를 형성하게 된다. 이와 같이 형성된 제2 스트립 라인(130)의 전송라인들(131~139)은 대응하는 제1 스트립 라인(120)의 전송라인들(121~129)과 서로 다른 간격(Wo)을 유지하도록 설계되며, 이 간격(Wo)은 시스템 설계자에 의해 설정된 각 단의 커플링 비에 따라 결정된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 접지판(110)을 위에서 바라볼 때, 제1-2 전송라인(123)과 제2-2 전송라인(133) 간의 간격을 Wo1, 제1-3 전송라인(125)과 제2-3 전송라인(135) 간의 간격을 Wo2, 제1-4 전송라인(127)과 제2-4 전송라인(137) 간의 간격을 Wo3, 제1-5 전송라인(129)과 제2-5 전송라인(139) 간의 간격을 Wo4라 할 때, Wo1 < Wo2 < Wo3 < Wo4와 같은 조건이 되도록 설계된다. 이때, 제1-1 전송라인(121)과 커플링을 형성하는 제2-1 전송라인(131)은 간격이 없는 것으로 가정하지만, 실질적으로는 무시할 수 있을 정도의 작은 간격을 형성한다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광대역 커플러(100)는 Wo1 < Wo2 < Wo3 < Wo4와 같은 간격으로 인해, 접지판을 위에서 바라볼 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 스트립 라인(120, 130)의 중간 부분을 가로지르는 가상의 선(30)을 가정할 때, 상기 가상의 선(30)을 기준으로 좌우가 비대칭(asymmetric)인 구조를 갖게 된다. 제1 및 제2 스트립 라인(120, 130)은 층을 달리하여 이러한 비대칭 구조로 형성됨으로써, 공정 과정에서 상기와 같은 간격(Wo1, Wo2, Wo3, Wo4)유지의 설계가 어려운 점을 피할 수 있다. 한편, 시스템 설계자에 의해 설정된 각 단의 커플링 비에 따라 스트립 라인의 선폭(W)과 층 간격(h1, h2, h3)가 도 4에 도시된 바와 같이 결정된다. 예컨대, 전체 층 높이가 1000um인 경우, 최상위 접지판(110)과 제1 스트립 라인(123) 간의 층 간격(h1)과 최하위 접지판과 제2 스트립 라인 간의 층 간격(h3)은 동일하게 400um으로 설계되고, 따라서, 제1 스트립 라인(123)과 제2 스트립 라인 간의 층 간격은 200um로 설계될 수 있다.
계속해서, 최하위 층에는 전면에 걸쳐 최하위 접지판이 형성되며, 도 2 내지 도 4에서는 도시하지 않았으나, 각 층 사이에는 소정의 유전율을 갖는 유전체 기판이 형성된다.
아래의 표 1은 도 2 내지 도 3에 도시된 각 단의 설계값의 일례를 보여주 표이다.
h1, h3 = 400um
length=2.8mm		 Ze(even 모드 임피던스) ZO(odd 모드 임피던스) W Wo λ/4
Z1 67.895 36.82156 134.8 194 2372
Z2 61.575 40.60089 152.52 311.5 2371
Z3 57.01 43.85196 162.7 426.7 2370
Z4 53.85 46.42526 132.5 747.51 2370
Z5 51.785 48.27653 133.4 986 2369
위의 표1 과 같이, Ze와 Zo 값을 갖도록 디자인하였으며, 각 단의 선로 임피던스는 50옴을 가질 수 있도록 다지인 하였다. 위의 표는 커플링 비 15dB, bandwidth = 18/2 = 9, 리플= 0.5를 적용하였을 때 만들어진 커플러 값이다. 이때 사용한 LTCC의 유전율은 10이다.
도 5a는 마이크로 스트립 선로를 적용한 경우의 방향성(directivity)을 보여주는 그래프이고, 도 5b는 본 발명의 스트립 선로를 적용한 경우의 방향성을 보여주는 그래프이다. 도 5a 및 도 5b에서, 곡선 G1은 반사손실을 나타낸 것이고, 곡선 G2는 방향성을 나타낸 것이다.
마이크로 스트립 형태의 전송 선로로 설계된 광대역 커플러에서는 도 5a의 점선으로 표시된 박스 부분과 같이, 15GHz 이상에서 양호한 방향성 특성을 제공하지 않음을 알 수 있다. 이에 반해, 본 발명과 같이, 스트립 라인 형태의 전송 선로로 설계된 광대역 커플러에서는 도 5b의 점선으로 표시된 박스 부분과 같이, 15GHz 이상에서 양호한 방향성 특성을 제공할 수 있음을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명과 같이, 다단 구조의 스트립 라인을 채용함으로써, 광대역 커플러의 방향성(Directivity)를 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 전술한 바와 같이, 다단 구조의 스트립 라인은 비아를 통해 최상위층에 형성된 접속 패드와 전기적으로 연결된다. 이러한 비아는 RF 영역에서 인덕턴스의 성분으로 작용하며, 정확한 임피던스 매칭을 방해하는 요소로 작용한다. 예컨대, 도 6a와 6b에 도시된 바와 같이, 비아(60)를 통한 패드(58)와 상기 패드(58)의 아래를 지나는 전송 선로(64)간의 일반적인 연결 구조에서는 상기 비아(60)가 인덕턴스의 성분(62)으로 작용한다. 도 7에서와 같이, 기존의 연결구조에서는 반사 손실이 거의 20 dB에 근접한다. 이러한 임피던스의 미스 매칭을 개선하기 위해 본 발명에서는 이하에서 설명되는 연결구조를 제공한다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패드와 하층을 지나는 전송선로 간의 연결 구조를 설명하기 위한 도면들로서, 도 8a는 도 2에 도시된 A부분을 확대한 확대도이고, 도 8b는 도 8a에 도시된 패드를 위에서 바라본 평면도이다. 그리고, 도 8c는 도 8a 및 도 8b에 도시된 연결 구조에 대한 회로 해석을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에서는 미스 매칭을 개선하기 위해, 최상위 접지판(110)과 상기 최상위 접지판(110)의 아래를 지나는 스트립 라인(131')과의 비-오버랩핑(non-overlapping) 영역(84)을 기존의 패드 영역(82)에서 더 확보함으로써, 이루어질 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 패드 영역(80)은 제1 오픈 영역(82)과 제2 오픈 영역(84)을 포함한다. 상기 제1 오픈 영역(82)은 패드(116)가 형성되는 영역이고, 상기 제2 오픈 영역(84)은 상기 제1 오픈 영역(82)으로부터 상기 패드(116)의 아래를 지나는 스트립 라인(131')(도 2를 기준으로 제2 스트립 라인의 제2-1 연결 라인)의 연장방향으로 연장되는 영역으로서, 상기 스트립 라인(131')과 최상위 접지판(110) 간의 비-오버랩핑 영역이다. 이 비-오버랩핑 영역을 지나는 스트립 라인은 그 위로 최상위 접지판(110)이 형성되지 않기 때문에, 커패시터의 특성보다는 인덕터의 특성이 더 강하다. 이를 도식적으로 나타내면, 도 8c의 (a)와 같이 나타낼 수 있으며, 이를 등가회로로 표현하면, 도 8c의 (b)에 도시된 바와 같이, 4 소자 매칭 회로로 등가화시킬 수 있게 된다. 즉, 상기 제2 오픈 영역의 아래를 지나는 스트립 라인에 의해 형성되는 인덕턴스 성분을 이용한 임피던스 매칭을 통해 상기 접속 패드의 주변에 형성되는 기생 커패시턴스를 조절하여 상기 비아에 의해 형성되는 인덕턴스 성분에 따른 반사손실을 줄일 수 있게 된다. 이러한 기생 커패시턴스는 기존의 패드 구조에서 상기 제2 오픈 영역(84)의 길이만큼 연장되는 연장 패턴을 통해 추가적으로 조절될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시 예에 따른 패드(116)는 제1 패턴(d1)과, 상기 제1 패턴으로부터 상기 제1 패턴의 아래를 지나는 스트립 라인의 연장방향 즉, 상기 제2 오픈 영역(84)의 연장 방향으로 연장되는 제2 패턴(d2)을 포함할 수 있다.
결론적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 패드와 스트립 라인 간의 연결 구조에서는, 제2 오픈 영역(84)과 제2 패턴(d2)의 사이즈 조절을 통해 패드(116) 주변의 기생 커패시턴스를 조절하고, 이로부터 인덕턴스 성분으로 작용하는 비아로 인한 반사 손실을 개선할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 스트립 형태의 패드와 스트립 라인의 연결 구조에 따른 반사 손실을 시뮬레이션한 결과 그래프로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 패드의 제2 패턴(d2)과 제2 오픈 영역(84)의 사이즈 조절을 통해 15GHz 대역 근처에서 반사손실의 특성이 개선될 수 있음을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 커플러의 방향성(Directivity)을 향상하기 위해서 기본 전송 선로는 본 발명에서 제시하는 스트립 구조 라인으로 구현하고, 다른 부품과 연결을 위한 패드와 기본 전송 선로의 연결 구조는 본 발명에서 제시하는 디자인으로 구현함으로써, 2 ~ 18 GHz의 광대역 특성을 제공함은 물론 LTCC를 이용한 구조 및 스트립라인을 이용한 방향성(directivity) 확보할 수 있고, 더 나아가 광대역 반사손실 특성을 개선할 수 있는 광대역 커플러를 제공할 수 있게 된다.
이상 바람직한 실시 예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (6)

  1. 다층 구조로 이루어진 광대역 커플러에 있어서,
    두 개의 접지판들 사이에 형성된 다단 구조(multiple stage)의 제1 및 제2 스트립 라인을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 스트립 라인은,
    층을 달리하고,
    상기 층 위에서 바라볼 때, 연장되는 방향을 수직하게 가로지르는 가상의 선을 기준으로 좌우가 비대칭(asymmetric) 구조이고,
    상기 두 개의 접지판들은 최상위층과 최하위층에 각각 형성되고, 상기 최상위 층에 형성된 접지판은 입력(input) 패드, 다이렉트(direct) 패드, 커플링(coupling) 패드 및 아이솔레이션(isolation) 패드를 포함하는 접속 패드 및 상기 접속 패드가 형성되는 패드 영역을 제외한 나머지 영역 전면에 걸쳐 형성된 최상위 접지판을 포함하고,
    상기 최하위 층의 하부인 제1 층에 형성되는 상기 제1 스트립 라인의 양단은 비아(via)를 통해 상기 입력 패드와 상기 다이렉트 패드에 각각 전기적으로 연결되고,
    상기 제1 층의 하부와 상기 최하위층 사이인 제2 층에 형성되는 상기 제2 스트립 라인의 양단은 비아(via)를 통해 상기 커플링 패드와 상기 아이솔레이션 패드에 각각 전기적으로 연결되고,
    상기 접속 패드가 형성되는 패드 영역은,
    상기 접속 패드가 형성되는 제1 영역; 및
    상기 제1 영역으로부터 상기 제1 스트립 라인 또는 상기 제2 스트립 라인이 연장되는 방향으로 형성되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제2 영역의 아래를 지나는 상기 제1 스트립 라인 또는 상기 제2 스트립 라인에 의해 형성되는 인덕턴스 성분을 이용하여 임피던스 매칭이 이루어지는 것을 특징으로 하는 광대역 커플러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스트립 라인은
    상기 층 위에서 바라볼 때, 오버랩되지 않는 것을 특징으로 하는 광대역 커플러.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스트립 라인 각각은 서로 연결된 다수의 라인이 계단형 구조로 연장되어 상기 다단 구조를 형성하고,
    상기 층 위에서 바라볼 때, 상기 제1 및 제2 스트립 라인의 간격은
    스테이지 단위로 점차 커지는 것을 특징으로 하는 광대역 커플러.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 접속 패드는,
    제1 패턴과,
    제1 패턴으로부터 상기 제2 오픈 영역의 연장 방향으로 연장되는 제2 패턴을 포함하고,
    상기 제2 패턴을 이용하여 상기 접속 패드 주변에 발생하는 기생 커패시턴스를 조절하여 상기 임피던스 매칭이 이루어지는 것을 특징으로 광대역 커플러.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170116436A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 전자부품연구원 앰프 모듈
CN108347230A (zh) * 2018-03-19 2018-07-31 南京邮电大学 一种采用新拓扑结构的小型化正交型ltcc耦合器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05110314A (ja) * 1991-10-15 1993-04-30 Hirose Electric Co Ltd 方向性結合器およびその製造方法
JPH0878917A (ja) * 1994-08-31 1996-03-22 Mitsubishi Electric Corp 方向性結合器
JP2007043547A (ja) * 2005-08-04 2007-02-15 Mitsubishi Electric Corp 方向性結合器及び１８０°ハイブリッドカプラ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05110314A (ja) * 1991-10-15 1993-04-30 Hirose Electric Co Ltd 方向性結合器およびその製造方法
JPH0878917A (ja) * 1994-08-31 1996-03-22 Mitsubishi Electric Corp 方向性結合器
JP2007043547A (ja) * 2005-08-04 2007-02-15 Mitsubishi Electric Corp 方向性結合器及び１８０°ハイブリッドカプラ

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Slawomir Gruszczynski 외 1인, "Broadband multisection asymmetric 8.34dB directional Coupler with improved directivity", Proceeding of Asia-Pacific Microwave Conference, 2007년. *
Slawomir Gruszczynski 외 1인, "Broadband multisection asymmetric 8.34dB directional Coupler with improved directivity", Proceeding of Asia-Pacific Microwave Conference, 2007년.*

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170116436A (ko) * 2016-04-11 2017-10-19 전자부품연구원 앰프 모듈
KR102485475B1 (ko) * 2016-04-11 2023-01-06 한국전자기술연구원 앰프 모듈
CN108347230A (zh) * 2018-03-19 2018-07-31 南京邮电大学 一种采用新拓扑结构的小型化正交型ltcc耦合器

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