KR19990000813A - 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러를 제공한다. 본 발명에서는 정합패턴 영역의 상하층을 다수의 관통공을 이용하여 연결시킴으로써 서스펜디드 기판구조에서 스트립라인 기판구조로 변경한 커플러를 제공한다. 이로써, 포트정합패턴의 폭을 감소시켜 전체 크기를 줄일 수 있고 특성을 개선할 수 있다.
Description
본 발명은 표면실장 (SMD;Surface Mounting Device )형 후진파(Backward Wave) 하이브리드 (Hybrid ) 커플러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커플러의 각 포트의 정합패턴 영역의 상, 하층을 다수의 관통공(Through Hole)을 이용하여 연결시킴으로써 포트 정합 패턴의 폭을 감소시켜 전체 크기를 감소시키고 특성을 개선한 커플러에 관한 것이다.
종래의 SMD형 후진파 하이브리드 커플러의 구조는 커플러를 생산하고 있는 아나렌(Anaren)사, 알에프-파워(RF-Power)사, 미드-아틀란틱(Mid-Atlantic)사 모두 도 1 및 도 2와 같은 구조를 갖는 다양한 종류의 SMD형 커플러를 생산하여 판매하고 있다. 도 1은 SMD형 후진파 하이브리드 커플러의 구조도를 나타내고 있으며, 도 2는 중간층의 윗면과 아랫면의 패턴의 구조를 나타낸다.
종래의 SMD형 후진파 하이브리드 커플러는 도 1과 같은 구조로 기본적으로는 상층, 중간층, 하층의 3개의 층이 접합된 다층(Multi-layer) 구조로 구성되어 있다. 각각의 층 사이에는 임의의 유전율을 갖는 일정한 두께의 유전체로 채워져 있다. 도 2에서 알 수 있듯이 중간층은 커플링 영역과 4개 포트의 포트정합영역으로 나뉘어지며, 커플링 영역은 소정의 임피던스(여기서는 50Ω)의 패턴폭을 갖고 1/4 파장의 길이를 갖는 패턴이 중간층의 윗면과 아랫면상에 정확히 배열되어 원하는 커플링 값을 갖기 위한 영역이다. 윗면과 아랫면상에 배열된 각 패턴의 양쪽 끝은 포트정합영역으로 각각의 포트가 정확히 50Ω의 임피던스 특성을 갖도록 다층의 단면 구조를 갖는 기판을 이용하여 포트정합이 되도록 패턴의 폭이 결정된다.
종래의 SMD형 후진파 하이브리드 커플러에서는 각각의 포트의 포트정합 패턴을 위하여 SSTL 기판을 사용하여 정합하였으며, 도 4에 도시한 바와 같이, 중간층이 서스펜디드 기판구조를 형성하게 되므로, 이 경우 포트정합을 위한 패턴의 폭이 상당히 커서 전체 커플러 크기의 1/4 정도 되는 부분을 포트정합에 사용하여야 하므로 커플러의 크기가 증대되고, 커플링을 일으키는 영역의 패턴폭보다 훨씬 크므로 두 영역의 패턴을 연결할 때 불연속점이 발생하여 전체적인 커플러의 성능에 악영향을 미친다.
예를 들면 임의의 유전율을 갖는 커플러의 경우 커플링을 일으키는 영역의 패턴폭은 50Ω일 경우 0.5mm 정도인데 반하여, 포트 임피던스정합을 일으키는 영역의 패턴폭은 2.1mm 정도로 커플링 영역 보다 약 4배 가량 더 큰 폭을 갖는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 패턴의 포트정합부분에 패턴을 형성하고 관통공으로 포트정합패턴을 연결하여 전체 크기를 감소시키고, 성능을 개선한 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러의 다층구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 중간층의 구조를 보다 상세하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러에 적용되는 중간층의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 커플러의 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 중간층이 적용되는 커플러의 단면도이다.
본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 층간에 유전체가 설치되어 상층, 중간층, 하층의 다층구조를 가지며, 상기 중간층의 윗면과 아랫면에 패턴이 형성된 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러에 있어서, 상기 패턴은 커플링 영역과 포트정합영역으로 구분되며, 상기 포트정합영역 패턴에 다수의 관통공을 형성함을 특징으로 하는 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러를 제공하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명은 기존의 SMD형 후진파 하이브리드커플러에서 포트 임피던스 정합을 일으키는 영역의 패턴을 감소시키기 위하여 중간층의 윗면과 아랫면의 포트 임피던스 정합부분에 패턴을 형성하고 윗면과 아랫면을 다수의 관통공들로 연결하여 다층의 구조를 변경하여 커플러의 전체 크기를 감소시키고 동일한 폭의 정합 패턴을 갖는 커플러에 비하여 성능을 개선할 수 있다.
이러한 SMD형 후진파 하이브리드 커플러의 구조에 있어서도, 중간층의 커플링 영역의 패턴은 기존의 구조와 동일하며, 다만 4개의 포트영역에서만 임피던스 정합패턴을 결정하기 위하여 영역의 구조를 변경하였다. 중간층의 윗면과 아랫면을 연결하기 위하여 임피던스 정합 패턴을 양쪽면에 형성하였으며, 다수의 관통공들을 뚫어 중간층의 윗면과 아랫면이 하나의 층으로 동작할 수 있도록 연결한다. 그럼으로싸 포트 임피던스 정합을 발생하는 영역의 구조는 도 5와 같은 단면도를 갖는 구조로 단순화될 수 있다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 구조는 일반적인 스트립라인구조의 기판과 동일한 구조를 갖는 임피던스 정합을 할 경우 기존의 서스펜디드 기판구조(도 4)를 갖는 정합패턴보다 훨씬 간단하며 정합패턴의 폭을 1/2이상 감소시킬수 있다. 본 발명의 커플러는 SMD형 후진파 방형성 커플러 (Backward-Wave Directional coupler)에도 적용할 수 있다. 또한, 서스펜디드구조의 기판을 이용하는 모든 부품의 임피던스 정합 패턴에 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러는 포트 정합 패턴폭의 감소로 전체 커플러의 크기를 줄여 커플러를 초소형화 할 수 있다. 또한, 커플러의 커플링 영역과 각각의 포트 정합 패터폭의 차이를 감소시켜 패턴간의 연결시 불연속 특성을 감소시키고 연결을 용이하게 할 수 있다. 또한, 동일한 크기의 커플러를 제작할 경우 포트정합 패턴을 다양하게 함으로서 특성을 개선할 수 있다. 또한, 동일한 폭의 포트정합 패턴을 사용하는 경우 우수한 성능특성을 나타낸다.
Claims (2)
- 층간에 유전체가 설치되어 상층, 중간층, 하층의 다층구조를 가지며, 상기 중간층의 윗면과 아랫면에 패턴이 형성된 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러에 있어서,상기 패턴은 커플링 영역과 포트정합영역으로 구분되며, 상기 포트정합영역 패턴에 다수의 관통공을 형성함을 특징으로 하는 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러.
- 제1항에 있어서, 상기 패턴은 스트립라인 구조를 형성함을 특징으로 하는 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러.
Priority Applications (1)
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| KR1019970023915A KR100256627B1 (ko) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970023915A KR100256627B1 (ko) | 1997-06-10 | 1997-06-10 | 표면실장형 후진파 하이브리드 커플러 |
Publications (2)
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| KR19990000813A true KR19990000813A (ko) | 1999-01-15 |
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| KR100760193B1 (ko) * | 2006-11-15 | 2007-09-20 | 한국전자통신연구원 | 분기 선로가 구비된 다층형 브로드사이드 커플러 |
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