KR101870385B1 - 비대칭 전력 분배기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 제1 내지 제3포트와; 상기 제1 내지 제3포트 사이에 연결되고 각각 제1 내지 제9특성 임피던스를 갖는 제1 내지 제9전송선로를 포함하고, 상기 제1, 제3 및 제4전송선로는 파이 구조를 갖고, 상기 제2, 제5 및 제6전송선로는 파이 구조를 갖고, 상기 제1 내지 제6특성 임피던스는 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터로부터 산출되는 비대칭 전력 분배기를 제공한다.

Description

비대칭 전력 분배기{Asymmetric Power Divider}
본 발명은 비대칭 전력 분배기에 관한 것으로, 특히 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터(parameter)를 이용하여 산출되는 임피던스가 짧은 직선선로와 병렬로 연결되는 2개의 개방 스터브(open stub)로 이루어지는 파이(pi)구조로 구현되는 비대칭 전력 분배비율의 전력 분배기에 관한 것이다.
정보통신 신호처리 분야에서 신호의 송수신단에서 동작하는 회로 내에서 전력신호를 분배하는 전력 분배기는 이동통신 신호처리 분야에 많이 이용된다.
기존의 RF통신에서는 윌킨슨(Wilkinson) 비대칭 전력 분배기가 널리 사용되는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 윌킨슨 비대칭 전력 분배기를 도시한 회로도이고, 도 2는 종래의 3:1 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터 특성을 도시한 그래프이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 k2:1 윌킨슨 비대칭 전력 분배기(asymmetric power divider)는 제1 내지 제3포트(P1 내지 P3)를 갖는 3단자망으로, 제1 내지 제5전송선로(TL1 내지 TL5)와 제1저항(R1)을 포함하는데, 제3전송선로(TL3)로부터 직렬 연결되는 제1 및 제4전송선로(TL1, TL4)와 직렬 연결되는 제2 및 제5전송선로(TL2, TL5)가 분기되는 형태를 갖는다.
그리고, 제1 내지 제3포트(P1 내지 P3)는 각각 제1 내지 제3포트 임피던스(Z01 내지 Z03)를 갖고, 제1 내지 제5전송선로(TL1 내지 TL5)는 각각 제1 내지 제5특성 임피던스(Z1 내지 Z5)를 갖는다.
제1 및 제2특성 임피던스(Z1, Z2)는 제2 및 제3포트(P2, P3)의 비대칭 전력 분배를 위한 값으로 설정되고, 제3특성 임피던스(Z3)는 제3 및 제1전송선로(TL3, TL1) 사이의 노드와 제1포트(P1)의 임피던스 정합을 위한 값으로 설정되고, 제4특성 임피던스(Z4)는 제1 및 제4전송선로(TL1, TL4) 사이의 노드와 제2포트(P2)의 임피던스 정합을 위한 값으로 설정되고, 제5특성 임피던스(Z5)는 제2 및 제5전송선로(TL2, TL5) 사이의 노드와 제3포트(P3)의 임피던스 정합을 위한 값으로 설정된다.
제1저항(R1)은 제1 및 제4전송선로(TL1, TL4) 사이의 노드와 제2 및 제5전송선로(TL2, TL5) 사이의 노드에 연결되고, 제2 및 제3포트(P2, P3)를 격리하기 위한(즉, 제2 및 제3포트(P2, P3)의 고립도를 개선하기 위한) 격리저항(isolation resistor)이다.
여기서, 제2 및 제3포트(P2, P3)로부터 상이한 크기의 전력을 갖는 신호가 출력된다.
즉, 제1포트(P1)로 신호가 입력되면, 제3포트(P3) 및 제2포트(P2)로부터 전력 분배비율이 k2:1인 신호가 출력된다.
예를 들어, 제3 및 제2포트(P3, P2)의 전력 분배비율이 3:1인 경우, 제1 내지 제5전송선로(TL1 내지 TL5)의 제1 내지 제5특성 임피던스(Z1 내지 Z5)는 각각 75.98Ω, 25.33Ω, 50Ω, 37.99Ω, 21.93Ω으로 설정되고, 제1, 제2, 제4 및 제5전송선로(TL1, TL2, TL4, TL5)는 각각 중심 주파수(f0)의 λ/4(90도)의 전기적 길이를 갖고, 제3전송선로(TL3)는 중심 주파수(f0)의 λ/18(20도)의 전기적 길이를 갖도록 설정되고, 제1저항(R1)은 38.49Ω으로 설정된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 윌킨슨 비대칭 전력 분배기는 중심 주파수(f0)인 1GHz 부근의 통과대역에서 안정적으로 k2:1의 전력 분배비율을 갖는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 종래의 윌킨슨 비대칭 전력 분배기는, λ/4 전송선로를 이용하여 전력 분배비율을 유지하고 출력포트 사이의 고립도를 만족시키고 있지만, 상대적으로 낮은 주파수인 RF대역에서는 전송선로의 크기가 커져서 공간 사용의 효율성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 목표 어드미턴스(admittance) 파라미터가 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터로부터 산출되는 어드미턴스 파라미터와 동일하도록 설정함으로써, 설계가 간단하고 제조비용이 절감되고 비대칭으로 전력이 분배되는 비대칭 전력 분배기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 상대적으로 짧은 직선선로와 병렬 연결되는 2개의 개방 스터브(open stub)로 이루어지는 파이(pi)구조로 상대적으로 낮은 임피던스의 전송선로를 구현함으로써, 크기가 감소되고 제조가 용이하고 비대칭으로 전력이 분배되는 비대칭 전력 분배기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 제1 내지 제3포트와; 상기 제1 내지 제3포트 사이에 연결되고 각각 제1 내지 제9특성 임피던스를 갖는 제1 내지 제9전송선로를 포함하고, 상기 제1, 제3 및 제4전송선로는 파이 구조를 갖고, 상기 제2, 제5 및 제6전송선로는 파이 구조를 갖고, 상기 제1 내지 제6특성 임피던스는 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터로부터 산출되는 비대칭 전력 분배기를 제공한다.
그리고, 상기 제3 및 제4전송선로는 상기 제1전송선로의 양단부에 병렬로 연결되고, 상기 제5 및 제6전송선로는 상기 제2전송선로의 양단부에 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2전송선로의 제1 및 제2전기적 길이는 서로 동일하고, 상기 제3 및 제5전송선로의 제3 및 제5전기적 길이는 서로 동일하고, 상기 제4 및 제6전송선로의 제4 및 제6전기적 길이는 서로 동일하고, 상기 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 상기 S-파라미터로부터 산출되는 상기 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 어드미턴스 파라미터는, 상기 제1 내지 제6전송선로의 상기 제1 내지 제6특성 임피던스와 상기 제1 내지 제6전기적 길이로부터 산출되는 목표 어드미턴스 파라미터와 동일할 수 있다.
그리고, 상기 제3 및 제2포트의 전력 분배비율은 k2:1이고, 상기 제1 내지 제6특성 임피던스는 아래의 수학식에 의하여 결정될 수 있다.
[수학식]
Figure 112016045964470-pat00001
(여기서, Z1 내지 Z6는 각각 상기 제1 내지 제6특성 임피던스, Z01 내지 Z03는 각각 상기 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 제1 내지 제3포트 임피던스)
또한, 상기 제2포트 임피던스는 상기 제1포트 임피던스의 1/k과 동일하고, 상기 제3포트 임피던스는 상기 제1포트 임피던스의 1/k2과 동일할 수 있다.
그리고, 상기 제3 및 제2포트의 전력 분배비율은 3:1이고, 상기 제1전송선로의 상기 제1특성 임피던스 및 제1전기적 길이는 각각 94.57Ω 및 40도이고, 상기 제2전송선로의 상기 제2특성 임피던스 및 제2전기적 길이는 각각 31.52Ω 및 40도이고, 상기 제3전송선로의 상기 제3특성 임피던스 및 제3전기적 길이는 각각 55.56Ω 및 35도이고, 상기 제4전송선로의 상기 제4특성 임피던스 및 제4전기적 길이는 각각 37.00Ω 및 25도이고, 상기 제5전송선로의 상기 제5특성 임피던스 및 제5전기적 길이는 각각 18.52Ω 및 35도이고, 상기 제6전송선로의 상기 제6특성 임피던스 및 제6전기적 길이는 각각 12.33Ω 및 25도일 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은, 목표 어드미턴스(admittance) 파라미터가 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터로부터 산출되는 어드미턴스 파라미터와 동일하도록 설정함으로써, 비대칭으로 전력이 분배되는 비대칭 전력 분배기의 설계가 간단하고 제조비용이 절감되는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 상대적으로 짧은 직선선로와 병렬 연결되는 2개의 개방 스터브(open stub)로 이루어지는 파이(pi)구조로 상대적으로 낮은 임피던스의 전송선로를 구현함으로써, 비대칭으로 전력이 분배되는 비대칭 전력 분배기의 크기가 감소되고 제조가 용이해지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 비대칭 전력 분배기가 하모닉 신호를 억압하는 특성을 갖도록 함으로써, 하모닉 신호 제거를 위한 필터를 생략하여 제조비용이 절감되는 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 윌킨슨 비대칭 전력 분배기를 도시한 회로도.
도 2는 종래의 3:1 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터 특성을 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기를 도시한 회로도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터 특성을 도시한 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기를 보여주는 사진.
이하, 본 발명의 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기를 도시한 회로도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기는 제1 내지 제3포트(P1 내지 P3)를 갖는 3단자망으로, 제1 내지 제9전송선로(TL1 내지 TL9)와 제1저항(R1)을 포함하는데, 제7전송선로(TL7)로부터 직렬 연결되는 제1 및 제8전송선로(TL1, TL8)와 직렬 연결되는 제2 및 제9전송선로(TL2, TL9)가 분기되고, 제1전송선로(T1)의 양단부에 제3 및 제4전송선로(TL3, TL4)가 병렬 연결되고, 제2전송선로(TL2)의 양단부에 제5 및 제6전송선로(TL5, TL6)가 병렬 연결되는 형태를 갖는다.
여기서, 제1 및 제2전송선로(TL1, TL2)는 상대적으로 짧은 직선선로이고, 제1, 제3 및 제4전송선로(TL1, TL3, TL4)와 제2, 제5 및 제6전송선로(TL2, TL5, TL6)는 각각 파이(Pi) 구조를 갖는다.
구체적으로, 제1전송선로(TL1)는 제7 및 제8전송선로(TL7, TL8) 사이에 연결되고, 제2전송선로(TL2)는 제7 및 제9전송선로(TL7, TL9) 사이에 연결된다.
제1 내지 제3포트(P1 내지 P3)는 각각 제1 내지 제3포트 임피던스(Z01 내지 Z03)를 갖고, 제1 내지 제5전송선로(TL1 내지 TL5)는 각각 제1 내지 제5특성 임피던스(Z1 내지 Z5)를 갖는다.
파이 구조의 제1, 제3 및 제4특성 임피던스(Z1, Z3, Z4)와 파이 구조의 제2, 제5 및 제6특성 임피던스(Z2, Z5, Z6)는 제2 및 제3포트(P2, P3)의 비대칭 전력 분배를 위한 값으로 설정되고, 제7특성 임피던스(Z7)는 제7 및 제1전송선로(TL7, TL1) 사이의 노드와 제1포트(P1)의 임피던스 정합을 위한 값으로 설정되고, 제4특성 임피던스(Z8)는 제1 및 제8전송선로(TL1, TL8) 사이의 노드와 제2포트(P2)의 임피던스 정합을 위한 값으로 설정되고, 제9특성 임피던스(Z9)는 제2 및 제9전송선로(TL2, TL9) 사이의 노드와 제3포트(P3)의 임피던스 정합을 위한 값으로 설정된다.
제1저항(R1)은 제1 및 제8전송선로(TL1, TL8) 사이의 노드와 제2 및 제9전송선로(TL2, TL9) 사이의 노드에 연결되고, 제2 및 제3포트(P2, P3)를 격리하기 위한(즉, 제2 및 제3포트(P2, P3)의 고립도를 개선하기 위한) 격리저항(isolation resistor)이다.
여기서, 제2 및 제3포트(P2, P3)로부터 상이한 크기의 전력을 갖는 신호가 출력된다.
즉, 제1포트(P1)로 신호가 입력되면, 제3포트(P3) 및 제2포트(P2)로부터 전력 분배비율이 k2:1인 신호가 출력된다.
여기서, 제1 내지 제6전송선로(TL1 내지 TL6)의 제1 내지 제6특성 임피던스(Z1 내지 Z6)는 각 전송선로가 중심 주파수(f0)의 λ/4(90도)의 전기적 길이를 갖는 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터로부터 산출할 수 있다.
예를 들어, 전력 분배비율이 k2:1(P3/P2 = k2)인 도 1의 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터(S)는 다음의 수학식1과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식1]
Figure 112018050832911-pat00002

여기서, θ는 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 각 전송선로의 전기적 길이 이다.
그리고, 이러한 S-파라미터(S)는 다음의 수학식2에 따라 어드미턴스 파라미터(Y)로 변환할 수 있다.
[수학식2]
Figure 112016045964470-pat00003
여기서, U는 단위행렬(unit matrix), √Y0는 대각행렬(diagonal matrix), Z01, Z02, Z03는 각각 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 제1 내지 제3포트(P1 내지 P3)의 제1 내지 제3포트 임피던스이다.
따라서, 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 어드미턴스 파라미터(Y)는 다음의 수학식3과 같이 산출된다.
[수학식3]
Figure 112016045964470-pat00004
한편, 도 3의 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기의 목표 어드미턴스 파라미터는 다음의 수학식4와 같이 산출할 수 있다.
[수학식4]
Figure 112016045964470-pat00005
여기서, θ1 내지 θ6은 각각 비대칭 전력 분배기의 제1 내지 제6전송선로(TL1 내지 TL6)의 제1 내지 제6전기적 길이, Z1 내지 Z6은 각각 비대칭 전력 분배기의 제1 내지 제6전송선로(TL1 내지 TL6)의 제1 내지 제6특성 임피던스이다.
이때, 제2포트 임피던스(Z02)는 제1포트 임피던스(Z01)의 1/k과 동일하고, 제3포트 임피던스(Z03)는 제1포트 임피던스(Z01)의 1/k2과 동일하고, 제1 및 제2전송선로(TL1, TL2)의 전기적 길이는 서로 동일하고, 제3 및 제5전송선로(TL3, TL5)의 전기적 길이는 서로 동일하고, 제4 및 제6전송선로(TL1 및 TL6)의 전기적 길이는 서로 동일하다고 가정할 수 있으며, 이러한 가정은 다음의 수학식5와 같이 표현된다.
[수학식5]
Figure 112016045964470-pat00006
그리고, 이러한 제1 내지 제3포트(P1 내지 P3)의 포트 임피던스와 제1 내지 제6전송선로(TL1 내지 TL6)의 전기적 길이에 대한 가정 하에서 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터로부터 산출한 어드미턴스 파라미터와 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기의 목표 어드미턴스가 동일한 값을 갖도록 하기 위해서는 제1 내지 제6전송선로(TL1 내지 TL6)의 제1 내지 제6특성 임피던스(Z1 내지 Z6)가 다음의 수학식6과 같은 값을 가져야 한다.
[수학식6]
Figure 112016045964470-pat00007
따라서, 제1 내지 제6전송선로(TL1 내지 TL6)가 수학식6에 따라 산출되는 제1 내지 제6특성 임피던스(Z1 내지 Z6)를 갖도록 설계함으로써, 비대칭(k2:1)으로 전력이 분배되는 비대칭 전력 분배기를 제조할 수 있다.
예를 들어, 제3 및 제2포트(P3, P2)의 3:1의 전력 분배비율을 갖는 비대칭 전력 분배기를 제조하고자 할 경우, 제1전송선로(TL1)의 제1특성 임피던스(Z1), 제1전기적 길이(θ1)는 각각 94.57Ω, 40도로 설정하고, 제2전송선로(TL2)의 제2특성 임피던스(Z2), 제2전기적 길이(θ2)는 각각 31.52Ω, 40도로 설정하고, 제3전송선로(TL3)의 제3특성 임피던스(Z3), 제3전기적 길이(θ3)는 각각 55.56Ω, 35도로 설정하고, 제4전송선로(TL4)의 제4특성 임피던스(Z4), 제4전기적 길이(θ4)는 각각 37.00Ω, 25도로 설정하고, 제5전송선로(TL5)의 제5특성 임피던스(Z5), 제5전기적 길이(θ5)는 각각 18.52Ω, 35도로 설정하고, 제6전송선로(TL6)의 제6특성 임피던스(Z6), 제6전기적 길이(θ6)는 각각 12.33Ω, 25도로 설정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터 특성을 도시한 그래프로서, 제3 및 제2포트(P3, P2)의 전력 분배비율이 3:1인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기는, 중심 주파수(f0)인 1GHz 부근의 통과대역에서 약 -6.021dB의 S(2,1), 약 -1.251dB의 S(3,1), 약 -30dB 이하의 S(1,1), S(3,2), S(2,2), S(3, 3)을 가지므로, 안정적으로 3:1의 전력 분배비율을 갖는 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기를 보여주는 사진으로, 제3 및 제2포트(P3, P2)의 전력 분배비율이 3:1인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 전력 분배기는, 제1 내지 제3포트(P1 내지 P3)와, 제1 내지 제3포트(P1 내지 P3) 사이에 연결되는 제1 내지 제9전송선로(TL1 내지 TL9)와 제1저항(R1)을 포함하는데, 상대적으로 짧은 직선선로인 제1전송선로(TL1)와 제1전송선로(TL1)의 양단부에 병렬 연결되는 2개의 개방 스터브인 제3 및 제4전송선로(TL3, TL4)는 파이 구조를 구성하고, 상대적으로 짧은 직선선로인 제2전송선로(TL2)와 제2전송선로(TL2)의 양단부에 병렬 연결되는 2개의 개방 스터브인 제5 및 제6전송선로(TL5, TL6)는 파이 구조를 구성할 수 있다.
이와 같이, 제1, 제3 및 제4전송선로(TL1, TL3, TL4)와 제2, 제5 및 제6전송선로(TL2, TL5, TL6)를 각각 상대적으로 짧은 직선선로와 그 양단부에 병렬 연결되는 2개의 개방 스터브로 구성함으로써, 크기가 감소되고 하모닉 신호를 억압하는 특성을 갖는 비대칭 전력 분배기를 용이하게 제조할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
P1 내지 P3: 제1 내지 제3포트
TL1 내지 TL9: 제1 내지 제9전송선로
Z1 내지 Z9: 제1 내지 제9특성 임피던스
R1: 제1저항

Claims (6)

  1. 제1 내지 제3포트와;
    상기 제1 내지 제3포트 사이에 연결되고 각각 제1 내지 제9특성 임피던스를 갖는 제1 내지 제9전송선로와;
    상기 제1 및 제8전송선로 사이의 노드와 상기 제2 및 제9전송선로 사이의 노드에 양단이 연결되는 제1저항
    을 포함하고,
    상기 제3 및 제4전송선로는 각각 상기 제1전송선로의 양단에 연결되어 상기 제1, 제3 및 제4전송선로는 파이 구조를 갖고,
    상기 제5 및 제6전송선로는 각각 상기 제2전송선로의 양단에 연결되어 상기 제2, 제5 및 제6전송선로는 파이 구조를 갖고,
    상기 제7전송선로는 상기 제1포트와 상기 제1 및 제2전송선로의 일단 사이에 연결되고,
    상기 제8전송선로는 상기 제2포트와 상기 제1전송선로의 타단 사이에 연결되고,
    상기 제9전송선로는 상기 제3포트와 상기 제2전송선로의 타단 사이에 연결되고,
    상기 제1 내지 제6특성 임피던스는 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 S-파라미터로부터 산출되고,
    상기 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 상기 S-파라미터로부터 산출되는 상기 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 어드미턴스 파라미터는, 상기 제1 내지 제6전송선로의 상기 제1 내지 제6특성 임피던스와 상기 제1 내지 제6전송선로의 제1 내지 제6전기적 길이로부터 산출되는 목표 어드미턴스 파라미터와 동일하고,
    상기 제3 및 제2포트의 전력 분배비율은 k2:1이고,
    상기 제1 내지 제6특성 임피던스는 아래의 수학식1에 의하여 결정되는 비대칭 전력 분배기.
    [수학식1]
    Figure 112018008871254-pat00014

    (여기서, Z1 내지 Z6는 각각 상기 제1 내지 제6특성 임피던스, Z01 내지 Z03는 각각 상기 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 제1 내지 제3포트 임피던스, θ1, θ3, θ4는 각각 상기 제1, 제3 및 제4전송선로의 제1, 제3 및 제4전기적 길이)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2전송선로의 제1 및 제2전기적 길이는 서로 동일하고,
    상기 제3 및 제5전송선로의 제3 및 제5전기적 길이는 서로 동일하고,
    상기 제4 및 제6전송선로의 제4 및 제6전기적 길이는 서로 동일하고,
    상기 제1, 제3 및 제4전기적 길이는 서로 상이한 비대칭 전력 분배기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 상기 S-파라미터는, 아래의 수학식2와 같이 산출되고,
    상기 윌킨슨 비대칭 전력분배기의 상기 S-파라미터로부터 산출되는 상기 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 어드미턴스 파라미터는, 아래의 수학식3과 같이 산출되고,
    상기 제1 내지 제6전송선로의 상기 제1 내지 제6특성 임피던스와 상기 제1 내지 제6전송선로의 제1 내지 제6전기적 길이로부터 산출되는 목표 어드미턴스 파라미터는 아래의 수학식4와 같이 산출되는 비대칭 전력 분배기.
    [수학식2]
    Figure 112018050832911-pat00015

    (여기서, θ는 상기 윌킨슨 비대칭 전력 분배기의 각 전송선로의 전기적 길이)
    [수학식3]
    Figure 112018050832911-pat00016

    [수학식4]
    Figure 112018050832911-pat00017

    (여기서, θ2, θ5, θ6은 각각 상기 제2, 제5 및 제6전송선로의 제2, 제5 및 제6전기적 길이)
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2포트 임피던스는 상기 제1포트 임피던스의 1/k과 동일하고,
    상기 제3포트 임피던스는 상기 제1포트 임피던스의 1/k2과 동일한 비대칭 전력 분배기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 및 제2포트의 전력 분배비율은 3:1이고,
    상기 제1전송선로의 상기 제1특성 임피던스 및 제1전기적 길이는 각각 94.57Ω 및 40도이고,
    상기 제2전송선로의 상기 제2특성 임피던스 및 제2전기적 길이는 각각 31.52Ω 및 40도이고,
    상기 제3전송선로의 상기 제3특성 임피던스 및 제3전기적 길이는 각각 55.56Ω 및 35도이고,
    상기 제4전송선로의 상기 제4특성 임피던스 및 제4전기적 길이는 각각 37.00Ω 및 25도이고,
    상기 제5전송선로의 상기 제5특성 임피던스 및 제5전기적 길이는 각각 18.52Ω 및 35도이고,
    상기 제6전송선로의 상기 제6특성 임피던스 및 제6전기적 길이는 각각 12.33Ω 및 25도인 비대칭 전력 분배기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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