KR20020004314A - Resonator Using Defected Ground Structure on Dielectric - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유전체의 접지면에 식각된 결함 구조를 갖는 공진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유전체 기판의 도전성 접지면에 일부 식각된 결함 구조에 전자 소자를 결합시켜서 공진기의 Q 팩터와 공진 주파수를 간편하게 제어할 수 있는 유전체의 접지면에 식각된 결함 구조를 갖는 공진기에 관한 것이다.The present invention relates to a resonator having a defect structure etched in the ground plane of a dielectric. More particularly, the electronic device is coupled to a defect structure partially etched in a conductive ground plane of a dielectric substrate, thereby simplifying the Q factor and resonant frequency of the resonator. A resonator having a defect structure etched in the ground plane of a controllable dielectric.
최근 유전체 기판의 도전성 접지면에 결함 패턴을 식각시키고 그 이면에 전송 선로가 형성된 DGS(Defected Ground Structure) 회로의 구조를 마이크로파 대역과 밀리미터파 대역에서 응용하기 위하여 연구가 활발히 진행되고 있는 실정이다.Recently, research has been actively conducted to apply the structure of the Defected Ground Structure (DGS) circuit in which the defect pattern is etched on the conductive ground plane of the dielectric substrate and the transmission line is formed on the back surface of the dielectric substrate in the microwave band and the millimeter wave band.
도 18에서와 같이, 유전체 기판(10)의 접지면(12)에 인위적인 주기적 결함(defect, 21a∼21e) 구조를 갖는 전송 선로는 저 손실의 슬로우-웨이브 특성과 특정 주파수 대역에서의 저지 대역을 갖는 특성을 나타낸다(Y. Qian, F. G. Yang, and T. Itoh, "Characteristics of microstrip lines on a unipolar compact PBG ground plane." APMC'98 Djg., pp.589-592. Dec. 1998.)(V. Radisic, Y. Qian, R. Coccioli, and T. Itch, "Novel 2-D photonic bandgap structure for microstrip lines." IEEE Microwave Guide Wave Lett., Vol.8, No.2, pp.69-71, Feb 1998.).As shown in FIG. 18, a transmission line having an artificial periodic defect (21a to 21e) structure in the ground plane 12 of the dielectric substrate 10 provides a low loss slow-wave characteristic and a stop band at a specific frequency band. (Y. Qian, FG Yang, and T. Itoh, "Characteristics of microstrip lines on a unipolar compact PBG ground plane." APMC'98 Djg., Pp. 589-592. Dec. 1998.) (V Radisic, Y. Qian, R. Coccioli, and T. Itch, "Novel 2-D photonic bandgap structure for microstrip lines." IEEE Microwave Guide Wave Lett., Vol. 8, No. 2, pp. 69-71, Feb 1998.).
또한, 이러한 특성들은 전력 증폭기의 효율과 출력 전력의 증가, 안테나의 복사 패턴 개선, 하모닉의 제거를 위한 여파기, 전력 분배기 등에 다양하게 응용되고 있다(M. P. Kesler, J. G. Maloney, and B.L. Shirley, "Antenna design with the use of photonic bandgap material as all dielectric planarreflectors." Microwave Opt. Tech. Lett. Vol. 11, No. 4, pp. 169-174, Mar. 1996.), (V.Radisic, Y. Qian, R. Coccioli, and T. Itch, "Novel 2-D photonic bandgap structure for microstrip lines." IEEE Micriwave Guide Wave Lett., Vol.8, No.2, pp.69-71, Feb 1998.), (김철수, 박준석, 안 달, 김근영, "Slow-wave 특성을 이용한 3dB 전력 분배기 설계", 한국전자파학회 논문지 제10권 제5호 pp. 694-700, 1999.), (J. I. Park, C. S. Kim, J. S. Park, Y. Qian, D. Ahn, and T. Itoh, "Modeling of photonic bandgap and its application for the low-pass filter design," APMC'99, Dig., Vol. 2, pp. 331-334, Nov. 1999.).In addition, these characteristics have been applied to a variety of applications such as increasing the efficiency and output power of the power amplifier, improving the radiation pattern of the antenna, filter for eliminating harmonics, and power divider (MP Kesler, JG Maloney, and BL Shirley, "Antenna design with the use of photonic bandgap material as all dielectric planarreflectors. "Microwave Opt. Tech. Lett. Vol. 11, No. 4, pp. 169-174, Mar. 1996.), (V. Radisic, Y. Qian, R Coccioli, and T. Itch, "Novel 2-D photonic bandgap structure for microstrip lines." IEEE Micriwave Guide Wave Lett., Vol. 8, No. 2, pp.69-71, Feb 1998.), (Kim Chul Soo, Park, Jun-Seok, And-Dal, and Keun-Young, "Design of 3dB Power Divider using Slow-wave Characteristics," Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, Vol. 10, No. 5, pp. 694-700, 1999.), (JI Park, CS Kim, JS Park, Y. Qian, D. Ahn, and T. Itoh, "Modeling of photonic bandgap and its application for the low-pass filter design," APMC'99, Dig., Vol. 2, pp. 331-334, Nov. 1999 .).
이와 같이 주기적인 배열 구조로 된 DGS 회로를 이용하여 공진기를 설계할 경우에, 유전체 기판의 접지면에 결함 구조를 식각하여 형성한 DGS 회로의 셀 크기나 셀의 중앙에 형성되는 갭의 간격 등을 통하여 설정해야 한다.In the case of designing a resonator using a DGS circuit having a periodic array structure as described above, the cell size of the DGS circuit formed by etching a defect structure on the ground plane of the dielectric substrate, the gap gap formed in the center of the cell, etc. Should be set via
그리고, DGS 셀을 이용해서 가능한 회로를 도 18에 나타내었는데, 도 18에 나타낸 종래 예는 다수의 DGS 셀(21a∼21e)을 1차원에서 주기적인 배열을 갖도록 배열함으로써 각 DGS 셀에 의하여 설정되는 공진 특성을 이용하여 여파기를 설계한 예이다.18 shows a circuit capable of using a DGS cell. In the conventional example shown in FIG. 18, a plurality of DGS cells 21a to 21e are arranged by each DGS cell by arranging them to have a periodic arrangement in one dimension. This is an example of designing the filter using the resonance characteristic.
이와 같이 기존에는 DGS 셀을 이용하여 공진기를 형성하기 위해서는 각 DGS 셀의 파라미터(넓이, 갭의 간격 등)를 설정하여 공진 특성을 규정해야 하며, 하나의 DGS 셀을 이용하여 원하는 특성을 갖는 여파기를 설계하기는 현실적으로 어렵기 때문에 1차원 또는 2차원 배열의 주기적인 배열을 통하여 공진 특성을 설정해야만 했었다.As described above, in order to form a resonator using a DGS cell, the resonance characteristics must be defined by setting parameters (width, gap gap, etc.) of each DGS cell, and a filter having a desired characteristic by using one DGS cell Since the design was difficult in reality, the resonance characteristics had to be set through a periodic arrangement of one or two dimensional arrays.
따라서, 기존에는 DGS 셀을 여파기로 응용하는 경우에 공진 주파수를 설정하기 위해서는 유전체 기판의 접지면에 형성된 식각된 결함 구조를 이용한 공진기(이하, 'DGS 회로'라고 칭한다.)의 전송 선로인 마이크로스트립의 폭과 식각된 결함의 넓이 및 갭 등에 의해서 단위 DGS 셀의 인덕턴스(Lin) 및 캐패시턴스(Cin)와 임피던스(Z0) 값이 결정되기 때문에 공진기의 Q 팩터가 낮아서 실제 회로로 이용하기가 어렵고, 공진 주파수를 가변 제어하기가 매우 어려운 문제점이 있었다.Therefore, in order to set the resonance frequency when the DGS cell is used as a filter, a microstrip, which is a transmission line of a resonator (hereinafter, referred to as a 'DGS circuit') using an etched defect structure formed on the ground plane of the dielectric substrate, is used. The inductance (L in ), capacitance (C in ) and impedance (Z 0 ) values of the unit DGS cell are determined by the width of the defect and the width and gap of the etched defects. There is a problem that it is difficult and very difficult to variably control the resonance frequency.
그리고, 기존의 PBG(Photonic Band Gap) 구조를 이용한 공진회로는 주기적인 배열 방법만으로 구조의 크기 및 간격 등을 변경함으로써 회로 설계가 가능하기 때문에, 현재 모델링의 한계가 있으며, PBG 구조를 이용한 안테나의 복사 패턴 개선과 대역 통과 여파기에 응용예를 보이고 있으나, PBG 구조의 감쇄 대역과 그룹 지연 특성만 확인되어 실제 주파수 소자로 응용하기에는 그 특성이 불완전하여 소자로 이용하기에는 그 가치가 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, the resonant circuit using the conventional PBG (Photonic Band Gap) structure can be designed by changing the size and spacing of the structure only by a periodic arrangement method, there is a limitation of the current modeling, the antenna of the antenna using the PBG structure Although application examples are shown for the improvement of the radiation pattern and the band pass filter, only the attenuation band and the group delay characteristics of the PBG structure have been confirmed.
따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 DGS 회로의 접지면에 전자 소자를 결합시킴으로써, 공진기의 Q 팩터와 공진 주파수를 간단하게 제어할 수 있고, 전력 인가율을 높여서 전력 손실율을 최소한으로 줄여 줌으로써, 공진기, 여파기 등과 같은 고주파 회로로 응용 분야를 확대해 주는 유전체의 접지면에 식각된 결함 구조를 갖는 공진기를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the problems of the prior art, and its object is to couple the electronic elements to the ground plane of the DGS circuit, thereby making it possible to simply control the Q factor and resonant frequency of the resonator, By lowering the power loss rate to a minimum, the present invention provides a resonator having a defect structure etched in the ground plane of a dielectric that extends an application field to a high frequency circuit such as a resonator or a filter.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일반 DGS 셀의 구조도.1 is a structural diagram of a general DGS cell for explaining the present invention.
도 2는 도 1에 나타낸 DGS 셀의 시뮬레이션 특성을 나타낸 그래프.FIG. 2 is a graph showing simulation characteristics of the DGS cell shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1에 나타낸 DGS 셀의 전계 분포를 나타낸 전계 분포도.3 is an electric field distribution diagram showing an electric field distribution of the DGS cell shown in FIG.
도 4는 도 1에 나타낸 DGS 셀의 등가 회로를 나타낸 회로도.4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the DGS cell shown in FIG.
도 5는 본 발명의 실시예 중에서 Q 팩터를 제어하기 위한 실시예를 나타낸 설명도.5 is an explanatory diagram showing an embodiment for controlling a Q factor among embodiments of the present invention.
도 6은 상기 도 5에 나타낸 실시예의 등가회로를 나타낸 회로도.6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the embodiment shown in FIG.
도 7은 상기 도 5에 나타낸 실시예의 외부 저항의 영향에 대한 측정 결과를 나타낸 그래프.7 is a graph showing a measurement result on the influence of the external resistance of the embodiment shown in FIG.
도 8은 본 발명의 실시예 중에서 외부 인덕터 또는 캐패시터를 연결하여 구성한 병렬 DGS 공진기의 구조를 나타낸 설명도.8 is an explanatory diagram showing a structure of a parallel DGS resonator constructed by connecting an external inductor or a capacitor in an embodiment of the present invention.
도 9는 도 8에 나타낸 실시예의 등가회로를 나타낸 회로도.9 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the embodiment shown in FIG.
도 10은 도 8에 나타낸 실시예에서 외부 소자로 캐패시터를 연결한 경우의 측정 결과를 나타낸 그래프.FIG. 10 is a graph illustrating a measurement result when a capacitor is connected to an external device in the embodiment shown in FIG. 8. FIG.
도 11은 도 8에 나타낸 실시예에서 외부 소자로 인덕터를 연결한 경우의 측정 결과를 나타낸 그래프.FIG. 11 is a graph illustrating a measurement result when an inductor is connected to an external device in the example illustrated in FIG. 8. FIG.
도 12a, b는 본 발명의 실시예 중에서 1/4 파장 DGS 공진기의 실제 모습 및 크기를 나타낸 사진.12a and b are photographs showing the actual appearance and size of a quarter-wavelength DGS resonator in an embodiment of the present invention.
도 13은 RF 스위치를 설계하기 위한 단위 DGS 셀을 나타낸 구조도.13 is a structural diagram showing a unit DGS cell for designing an RF switch.
도 14는 도 13에 나타낸 단위 DGS 셀의 등가회로를 나타낸 회로도.14 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a unit DGS cell shown in FIG.
도 15는 도 13에 나타낸 단위 DGS 셀을 이용한 RF 스위치의 구조를 나타낸 구조도.15 is a structural diagram showing a structure of an RF switch using a unit DGS cell shown in FIG.
도 16a, b는 도 15에 나타낸 DGS RF 스위치의 실제 모습과 크기를 나타낸 사진.Figures 16a, b is a photograph showing the actual appearance and size of the DGS RF switch shown in FIG.
도 17은 도 13에 나타낸 단위 DGS 셀을 이용한 RF 스위치의 스위칭 특성을 측정한 결과를 나타낸 그래프.FIG. 17 is a graph illustrating a result of measuring switching characteristics of an RF switch using a unit DGS cell shown in FIG. 13.
도 18은 종래의 DGS 셀을 주기적으로 배열한 여파기의 실시예를 나타낸 설명도.18 is an explanatory diagram showing an embodiment of a filter in which a conventional DGS cell is periodically arranged;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 유전체 기판 12 : 접지면10 dielectric substrate 12 ground plane
15 : 마이크로스트립 20 : DGS 셀15 microstrip 20 DGS cell
25 : 갭 30 : 외부 저항25: gap 30: external resistance
35 : 외부 캐패시터(또는 인덕터)35: external capacitor (or inductor)
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유전성 물질로 이루어진 유전체기판과; 상기 유전체 기판의 일면에 피막된 도전막으로써, 내부의 양단부에 전계 밀집 부분을 형성하는 갭을 포함하는 식각부를 갖는 접지면과; 상기 유전체 기판의 접지면 반대면의 갭 위치에 피막되어 신호를 전송하는 전송 선로와; 상기 접지면의 양단부에 그 양단이 접속되는 전자 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 유전체의 접지면에 식각된 결함 구조를 갖는 공진기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a dielectric substrate made of a dielectric material; A conductive surface coated on one surface of the dielectric substrate, the ground plane having an etched portion including a gap for forming an electric field dense portion at both ends thereof; A transmission line which is coated at a gap position opposite to a ground plane of the dielectric substrate to transmit a signal; A resonator having a defect structure etched in the ground plane of a dielectric, characterized in that the electronic device is connected to both ends of the ground plane.
상기 전자 소자는 저항으로 구성되며, 저항값을 조절하여 공진기의 Q 팩터를 간단하게 조절할 수 있으며, 또는 캐패시터로 구성되어 캐패시터의 캐패시턴스가 변화함에 따라 공진기의 공진 주파수를 변화시켜 준다.The electronic device is composed of a resistor, and by adjusting the resistance value, the Q factor of the resonator can be easily adjusted. Alternatively, the electronic device is configured of a capacitor to change the resonant frequency of the resonator as the capacitance of the capacitor changes.
그리고, 상기 전자 소자는 인덕터로 구성되어 인덕터의 인덕턴스가 변화함에 따라 공진기의 공진 주파수를 변화시켜 준다.The electronic device is composed of an inductor to change the resonant frequency of the resonator as the inductance of the inductor changes.
또한, 상기 전자 소자는 바랙터 다이오드로 구성되어 바랙터 다이오드의 양단에 가해지는 전압을 제어함으로써 캐패시턴스를 변화시켜서 공진기의 공진 주파수를 변화시켜 준다.In addition, the electronic device is composed of a varactor diode to control the voltage applied to both ends of the varactor diode to change the capacitance to change the resonant frequency of the resonator.
상기 전송 선로와 소정의 간격을 갖고 상기 접지면의 반대면에 형성된 신호 인가용 라인과 신호 출력용 라인을 더 포함하며, 상기 전송 선로의 선단부는 핀홀을 통하여 상기 접지면과 접속된다.And a signal application line and a signal output line formed on an opposite surface of the ground plane at a predetermined distance from the transmission line, and the front end portion of the transmission line is connected to the ground plane through a pinhole.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 유전체 기판의 접지면에 형성된 DGS 셀의 갭 위치에 전자 소자를 결합시킴으로써, Q 팩터와 공진 주파수를 원활하게 제어할 수 있으면서, 전력 손실율을 최소한으로 줄여 주는 다양한 주파수 제어 소자로 응용할 수 있다.As described above, in the present invention, by coupling the electronic device to the gap position of the DGS cell formed on the ground plane of the dielectric substrate, it is possible to smoothly control the Q factor and the resonant frequency, while reducing the power loss rate to a minimum. It can be applied as
(실시예)(Example)
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment of the present invention described above in more detail.
본 발명을 설명하기 위하여, DGS 회로의 기본 구조를 도 1∼4를 참조하여 설명한다.In order to explain the present invention, the basic structure of a DGS circuit will be described with reference to Figs.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일반 DGS 셀의 구조도, 도 2는 도 1에 나타낸 DGS 셀의 시뮬레이션 특성을 나타낸 그래프, 도 3은 도 1에 나타낸 DGS 셀의 전계 분포를 나타낸 전계 분포도, 도 4는 도 1에 나타낸 DGS 셀의 등가 회로를 나타낸 회로도이다.1 is a structural diagram of a general DGS cell for explaining the present invention, FIG. 2 is a graph showing simulation characteristics of the DGS cell shown in FIG. 1, FIG. 3 is an electric field distribution diagram showing an electric field distribution of the DGS cell shown in FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the DGS cell shown in FIG.
본 발명에 이용되는 DGS 회로의 기본 구조는 도 1에서와 같이, 유전체 기판(10)의 접지면(12)에 DGS 셀(20) 즉, 결함(defect) 패턴을 식각시킨 구조이다.The basic structure of the DGS circuit used in the present invention is a structure in which the DGS cell 20, that is, a defect pattern is etched on the ground plane 12 of the dielectric substrate 10, as shown in FIG.
상기 접지면(12)은 도전성 금속막으로 되어 유전체 기판(10)에 코팅된 구조이다.The ground plane 12 is a conductive metal film and is coated on the dielectric substrate 10.
따라서, 상기 DGS 셀(20)은 상기 유전체 기판(10)의 접지면(12)을 형성하고 있는 도전성 금속막의 일부를 식각시켜서 형성한 구조로, DGS 셀(20)을 접지면(12)에 형성할 때에 DGS 셀(20)의 중간 부분을 제외하고 식각시킴으로써 갭(25)을 형성한다.Accordingly, the DGS cell 20 is a structure formed by etching a part of the conductive metal film forming the ground plane 12 of the dielectric substrate 10. The DGS cell 20 is formed on the ground plane 12. The gap 25 is formed by etching the middle portion of the DGS cell 20 except for etching.
그리고, 유전체 기판(10)의 접지면(12)의 반대면에는 전송 선로 역할을 하는 마이크로스트립(15)을 형성하는데, 이 마이크로스트립(15)은 유전체 기판(10)의 일면에 도전성 금속막을 일정 폭(w)으로 코팅한 구조이다.On the opposite side of the ground plane 12 of the dielectric substrate 10, a microstrip 15 serving as a transmission line is formed. The microstrip 15 has a conductive metal film on one surface of the dielectric substrate 10. It is a structure coated with a width (w).
상기 구조로 된 DGS 회로의 마이크로스트립(15)의 양단 중 어느 한 단에 신호를 인가하고, 다른 단에서 신호를 인출하면, 상기 DGS 셀(20)이 위치한 부분에서 공진이 일어나 공진기로써 역할을 하도록 되어 있다.When a signal is applied to either end of the microstrip 15 of the DGS circuit having the above structure, and the signal is extracted from the other end, resonance occurs at a portion where the DGS cell 20 is located to serve as a resonator. It is.
이와 같은 도 1에 나타낸 기본 DGS 회로의 등가 회로를 구하기 위하여 시뮬레이션한 결과를 도 2에 나타내었다.(상기 시뮬레이션은 안소프트 코리아(Ansoft Korea) 사의 EM 시뮬레이터인 Ansoft-HFSS V. 6.0을 이용한 실시한 것이다.)The simulation results for obtaining the equivalent circuit of the basic DGS circuit shown in FIG. 1 are shown in FIG. 2. (The simulation was performed using Ansoft-HFSS V. 6.0, an EM simulator of Ansoft Korea. .)
도 2에서 보는 바와 같이, 도 1의 구조를 갖는 하나의 DGS 셀은 8GHz 근방에서 감쇄극이 나타나는 것을 알 수 있으며, 도 3에 나타낸 바와 같이 마이크로스트립(15)의 아래에 형성된 DGS 셀(20)의 갭(25) 위치에 가장 강한 전계 분포가 나타나는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, it can be seen that one DGS cell having the structure of FIG. 1 shows an attenuation pole near 8 GHz. As shown in FIG. 3, the DGS cell 20 formed under the microstrip 15 is shown. It can be seen that the strongest electric field distribution appears at the gap 25 position of.
상기 도 1에 나타낸 하나의 DGS 셀 제작에 사용한 기판은 유전율 2.2, 두께(h) 31mil(0.7874mm)인 로져스(ROGERS) 사의 RT/Duroid 5880을 사용하였으며, DGS 셀의 각 파라미터는 a = b = 5mm(DGS 셀의 가로, 세로), g = 0.5mm(갭 간격)이다.The substrate used in the fabrication of one DGS cell shown in FIG. 1 was RT / Duroid 5880 manufactured by ROGERS having a dielectric constant of 2.2 and a thickness of 31 mils (0.7874 mm), and each parameter of the DGS cell was a = b = 5 mm (horizontal and vertical of the DGS cell), g = 0.5 mm (gap spacing).
전송 선로 즉, 마이크로스트립(15)의 폭(w)은 기존 구조의 특성 임피던스와 동일하게 하기 위하여 특성 임피던스가 50(ohm)인 2.4mm로 하였다.The width w of the transmission line, that is, the microstrip 15, was set to 2.4 mm with a characteristic impedance of 50 (ohm) in order to be equal to the characteristic impedance of the existing structure.
이와 같이 DGS 회로를 특정 공진 주파수를 갖는 여파기로 이용하기 위해서는 DGS 셀(20)의 넓이(a와 b에 의하여 설정되는 영역)와 갭(25)의 간격(g), 마이크로스트립(15)의 폭(w), 유전체 기판(10)의 유전율 및 그 두께(h) 등에 의하여 공진 주파수가 결정되는데, 도 1과 같은 단위 DGS 셀의 등가 회로는 일반적으로 도 4와같이 이루어진다.In order to use the DGS circuit as a filter having a specific resonance frequency, the width of the DGS cell 20 (the area set by a and b), the gap g of the gap 25, and the width of the microstrip 15 are used. (w), the resonant frequency is determined by the dielectric constant of the dielectric substrate 10, its thickness (h) and the like. The equivalent circuit of the unit DGS cell shown in FIG. 1 is generally made as shown in FIG.
도 4에 나타낸 등가회로는 일반적인 공진 회로를 구성하는 인덕턴스(Lin) 및 캐패시턴스(Cin)와 임피던스(Z0)는 상기 도 1의 DGS 셀(20)을 구성하는 각 파라미터들에 의하여 결정되며, 일반 병렬 LC 회로의 공진 주파수에 기인하는 감쇄극을 갖는다.In the equivalent circuit illustrated in FIG. 4, the inductance L in , the capacitance C in , and the impedance Z 0 constituting a general resonant circuit are determined by respective parameters constituting the DGS cell 20 of FIG. 1. And attenuation poles due to the resonant frequency of a general parallel LC circuit.
상기와 같은 기본 구조를 갖는 DGS 회로에서 DGS 셀(20)의 갭(25) 위치에 외부 저항 또는 인덕터, 캐패시터 등을 결합시켜서, 공진기로써 특성을 향상시키면서, Q 팩터와 공진 주파수 제어를 간편하게 할 수 있는데, 이에 대하여 아래에 각 실시예 별로 설명한다.In the DGS circuit having the above-described basic structure, an external resistor, an inductor, a capacitor, or the like is coupled to the gap 25 position of the DGS cell 20, thereby improving the characteristics as a resonator and simplifying the Q factor and resonant frequency control. This will be described for each embodiment below.
본 발명의 제 1실시예는 도 1과 같은 기본 구조를 갖는 DGS 회로의 갭(25) 위치에 연결되는 외부 저항(30, Rex)을 통하여 공진기의 Q 팩터를 간단하게 조절할 수 있는 회로이며, 이에 대하여 도 5∼7을 참조하여 설명한다.The first embodiment of the present invention is a circuit that can easily adjust the Q factor of the resonator through the external resistor (30, R ex ) connected to the gap 25 position of the DGS circuit having the basic structure as shown in FIG. This will be described with reference to FIGS. 5 to 7.
도 5는 본 발명에 따른 전자 소자가 결합된 DGS 회로의 실시예 중에서 Q 팩터를 제어하기 위한 실시예를 나타낸 설명도, 도 6은 상기 도 5에 나타낸 실시예의 등가회로를 나타낸 회로도, 도 7은 상기 도 5에 나타낸 실시예의 외부 저항의 영향에 대한 측정 결과를 나타낸 그래프이다.5 is an explanatory view showing an embodiment for controlling a Q factor among embodiments of a DGS circuit in which an electronic device is coupled according to the present invention, FIG. 6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the embodiment shown in FIG. 5 is a graph showing a measurement result of the influence of the external resistance of the embodiment shown in FIG.
도 5에 나타낸 제 1실시예는 유전체 기판(10)의 접지면(12)에 형성된 DGS 셀(20)의 갭(25) 위치에 칩저항으로 된 외부 저항(30, Rex)을 결합시킨 것으로, 이에 대한 등가회로를 도 6에 나타내었다.The first embodiment shown in FIG. 5 combines external resistors 30 and R ex made of chip resistors at the gaps 25 of the DGS cell 20 formed on the ground plane 12 of the dielectric substrate 10. 6 shows an equivalent circuit thereof.
도 6의 등가회로를 보면, 상기 외부 저항(30, Rex) 외의 등가 회로는 DGS 셀(20)의 파라미터 즉, DGS 셀(20)의 넓이(a×b), 갭(25)의 간격(g), 마이크로스트립(15)의 폭(w) 등에 의하여 인덕턴스 값(Lin) 및 캐패시턴스 값(Cin)과 임피던스 값(Z0)이 결정되는데, 이 등가 회로에 외부 저항(30, Rex)이 DGS 셀(20)에 의한 상기 인덕터(Lin)와 캐패시터(Cin)에 병렬 연결되는 경우와 동일한 효과를 나타낸다.Referring to the equivalent circuit of FIG. 6, the equivalent circuit other than the external resistors 30 and R ex may include a parameter of the DGS cell 20, that is, an area (a × b) of the DGS cell 20, and an interval (between the gaps 25). g), the inductance value by such a width (w) of the microstrip (15) (L in) and a capacitance value (C in) and an impedance value (Z 0) this is determined, in the equivalent circuit of an external resistor (30, R ex ) Has the same effect as the case where the DGS cell 20 is connected in parallel with the inductor L in and the capacitor C in .
상기 외부 저항(30, Rex)의 저항치 변화에 따른 Q 팩터의 변화를 도 7에 나타내었으며, 도 7에서 외부 저항(30, Rex)이 삽입되지 않은 경우(도 1의 구조와 동일한 구조를 갖는 DGS 셀)와, 100(ohm)의 외부 저항(30, Rex)이 연결된 경우(100 ohm 곡선), 330(ohm)의 외부 저항(30, Rex)이 연결된 경우(300 ohm 곡선)와 같이, 외부 저항(30, Rex)의 저항치가 감소함에 따라 Q 팩터가 저하되는 것을 알 수 있다.The change of the Q factor according to the change of the resistance value of the external resistors 30 and R ex is shown in FIG. 7, and in the case where the external resistors 30 and R ex are not inserted in FIG. 7 (the same structure as the structure of FIG. 1). DGS cell) and 100 (ohm) external resistor (30, R ex ) connected (100 ohm curve), 330 (ohm) external resistor (30, R ex ) connected (300 ohm curve) Similarly, it can be seen that the Q factor decreases as the resistance of the external resistors 30 and R ex decreases.
따라서, 도 1의 구조를 갖는 일반적인 DGS 회로의 갭(25) 위치에 네거티브 저항(negative register, -R)을 연결하여, 도 1의 DGS 회로보다 월등하게 향상된 Q 팩터를 확보할 수 있는 것이다.Therefore, by connecting a negative resistor (-R) to the gap 25 position of the general DGS circuit having the structure of FIG. 1, it is possible to secure a Q factor that is much better than that of the DGS circuit of FIG.
상기 네거티브 저항(negative R)을 연결하면 내부 저항(Rin)과 병렬합성 관계이므로,와 같아서, 분모를 '0'에 가깝게 형성할 수 있으므로, 이론적으로는 저항을 무한대의 값으로 만들어 Q 팩터를 무한대로 설정할 수 있다.When the negative resistor (negative R) is connected, since it is a parallel synthesis relationship with the internal resistance (R in ), Since the denominator can be made close to '0', theoretically, we can set the Q factor to infinity by making the resistance infinite.
본 발명의 제 2실시예는 도 1과 같은 기본 구조를 갖는 DGS 회로의 갭(25) 위치에 캐패시터(35, Cex) 또는 인덕터(35, Lex)를 연결함으로써, 원하는 공진 주파수를 간단하게 설정하여 공진시킬 수 있는 공진기 회로이며, 이에 대하여 도 8∼12를 참조하여 설명한다.The second embodiment of the present invention simply connects the capacitors 35 and C ex or the inductors 35 and L ex to the position of the gap 25 of the DGS circuit having the basic structure as shown in FIG. This is a resonator circuit that can be set and resonated, which will be described with reference to FIGS. 8 to 12.
도 8은 본 발명의 실시예 중에서 외부 인덕터 또는 캐패시터를 연결하여 구성한 병렬 DGS 공진기의 구조를 나타낸 설명도, 도 9는 도 8에 나타낸 실시예의 등가회로를 나타낸 회로도, 도 10은 도 8에 나타낸 실시예에서 외부 소자로 캐패시터를 연결한 경우의 측정 결과를 나타낸 그래프, 도 11은 도 8에 나타낸 실시예에서 외부 소자로 인덕터를 연결한 경우의 측정 결과를 나타낸 그래프, 도 12a, b는 본 발명에 따른 실시예 중에서 1/4 파장 DGS 공진기의 실제 모습 및 크기를 나타낸 사진이다.8 is an explanatory diagram showing a structure of a parallel DGS resonator constructed by connecting an external inductor or capacitor in an embodiment of the present invention, FIG. 9 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the embodiment shown in FIG. 8, and FIG. 10 is an embodiment shown in FIG. 8. Fig. 11 is a graph showing a measurement result when a capacitor is connected to an external element in the example, Fig. 11 is a graph showing a measurement result when an inductor is connected to an external element in the embodiment shown in Fig. 8, Figs. Among the embodiments according to the embodiment is a photograph showing the actual appearance and size of the 1/4 wavelength DGS resonator.
도 8에 나타낸 제 2실시예는 상기 도 1의 DGS 회로의 기본 구조에서 마이크로스트립(15)의 일단의 양측단에 일정한 폭(w)을 갖는 피드라인(16a, 16b)을 형성하는데, 이 피드라인(16a, 16b)은 상기 마이크로스트립(15) 일단의 양측단에 일정 간격(s)을 유지하도록 형성된다.The second embodiment shown in FIG. 8 forms feed lines 16a and 16b having a constant width w at both ends of one end of the microstrip 15 in the basic structure of the DGS circuit of FIG. Lines 16a and 16b are formed to maintain a predetermined interval s at both ends of one end of the microstrip 15.
그리고, 상기 마이크로스트립(15)의 타단은 바이아홀(via hole, 40)을 통하여 접지면(12)과 도선으로 연결된다.The other end of the microstrip 15 is connected to the ground plane 12 and the conductive line through a via hole 40.
상기 바이아홀(40)은 유전체 기판(10)에 형성된 구멍을 의미한다.The via hole 40 refers to a hole formed in the dielectric substrate 10.
이렇게 구성된 제 2실시예는 도 9에 나타낸 바와 같은 등가회로와 동일한 공진 회로를 형성한다.The second embodiment thus constructed forms the same resonant circuit as the equivalent circuit as shown in FIG.
도 9에서 보면, 선로 즉, 피드라인(16a, 16b)의 입출력단(input/output)에 연결된 커플링 캐패시터(In/Out coupling C, C1, C2)는 상기 마이크로스트립(15)의 일단과 한 쌍의 피드 라인(16a, 16b)의 간격 s에 의하여 형성되는 캐패시터(C1, C2)이다.9, the coupling capacitors (In / Out coupling C, C 1 , C 2 ) connected to the line, that is, the input / output terminals of the feed lines 16a and 16b are connected to one end of the microstrip 15. And capacitors C 1 and C 2 formed by the interval s between the pair of feed lines 16a and 16b.
그리고, 상기 바이아홀(via hole, 40)은 DGS 셀(20)과 외부 인덕터(35, Lex)또는 캐패시터(35, Cex)에 의하여 형성되는 병렬 공진회로의 일단을 접지면(12)에 접지시켜 주는 작용을 한다.The via hole 40 has one end of a parallel resonant circuit formed by the DGS cell 20 and the external inductors 35 and L ex or the capacitors 35 and C ex on the ground plane 12. It works by grounding.
상기 등가회로의 인덕터(Lin) 및 캐패시터(Cin)는 DGS 셀(20)에 의하여 형성되는 공진 회로이고, 상기 DGS 셀(20)의 갭(25) 위치에 외부 인덕터(35, Lex) 또는 캐패시터(35, Cex)를 연결하여 DGS 셀(20)에 의하여 형성된 인덕터(Lin)의 인덕턴스 또는 캐패시터(Cin)의 캐패시턴스 값을 변화시켜 주도록 회로를 구성하였다.The inductor L in and the capacitor C in of the equivalent circuit are resonant circuits formed by the DGS cell 20, and the external inductors 35 and L ex are positioned at the gap 25 of the DGS cell 20. Alternatively, the circuit is configured to change the inductance of the inductor L in formed by the DGS cell 20 or the capacitance value of the capacitor C in by connecting the capacitors 35 and C ex .
따라서, 상기 도 8에 나타낸 DGS 회로를 이용한 병렬 공진회로는 DGS 셀(20)의 갭(25) 위치에 외부 캐패시터(35, Cex) 또는 인덕터(35, Lex)를 연결하여 공진 주파수를 결정할 수 있다.Accordingly, in the parallel resonant circuit using the DGS circuit shown in FIG. 8, the external capacitors 35 and C ex or the inductors 35 and L ex are connected to the gaps 25 of the DGS cell 20 to determine the resonant frequency. Can be.
그러므로, 공진 주파수를 제어하기 위해서는 외부 인덕터(35, Lex) 또는 캐패시터(35, Cex)의 값을 다르게 하여 제어하면 된다.Therefore, in order to control the resonance frequency, the values of the external inductors 35 and L ex or the capacitors 35 and C ex may be controlled differently.
이에 대한 공진 주파수 제어의 예를 캐패시터(Cex)와 인덕터(Lex)의 경우로 나누어 각각 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.An example of the resonant frequency control for this is divided into the case of the capacitor C ex and the inductor L ex and will be described with reference to FIGS. 10 and 11, respectively.
도 10에 나타낸 그래프는 상기 DGS 셀(20)에 의한 병렬 공진회로(Cin, Lin)에 외부 캐패시터(35, Cex)를 병렬 연결하여 공진 주파수를 제어할 때에 연결되는 외부 캐패시터(35, Cex)의 용량 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 나타낸 것이다.The graph shown in FIG. 10 shows an external capacitor 35 which is connected when the external capacitors 35 and C ex are connected in parallel to the parallel resonant circuits C in and L in by the DGS cell 20 to control the resonant frequency. C ex ) shows the change of resonance frequency according to the change of capacitance.
도 10에서 보면, 유전체 기판(10)의 접지면(12)에 식각된 패턴이 없는 구조의 단락된 1/4 파장(λ/4) 병렬 공진기의 기본 공진 주파수가 약 3GHz일 때에, 외부 캐패시터(35, Cex)가 없는(도 1에 나타낸 DGS 회로의 기본 구조) DGS 공진기의 경우는 DGS 셀의 슬로우-웨이브 효과 때문에 2.4GHz에서 기본 공진 주파수가 형성된다.Referring to FIG. 10, when the fundamental resonant frequency of the shorted quarter-wavelength (λ / 4) parallel resonator having no pattern etched on the ground plane 12 of the dielectric substrate 10 is about 3 GHz, the external capacitor ( 35, C ex ) (the basic structure of the DGS circuit shown in FIG. 1), the basic resonance frequency is formed at 2.4 GHz because of the slow-wave effect of the DGS cell.
또한, DGS 셀(20)에 외부 캐패시터(35, Cex)를 첨가하면 DGS 셀(20)에 의한 공진기(Cin, Lin)의 캐패시터(Cin)의 캐패시턴스를 증가시켜서 공진 주파수가 감소됨을 알 수 있다.Further, the addition of an external capacitor (35, C ex) the DGS cell 20 by increasing the capacitance of the capacitor (C in) of the cavity (C in, L in) of the DGS cell 20, the resonance frequency is reduced Able to know.
즉, 0.5pF, 2pF, 3pF의 용량을 갖는 외부 캐패시터(35, Cex)를 각각 연결하면, 도 10에서와 같이, 외부 캐패시터(35, Cex)의 용량이 증가함에 따라 공진 주파수가 하향 조정됨을 알 수 있다.That is, when the external capacitors 35 and C ex having capacities of 0.5 pF, 2 pF and 3 pF are connected, respectively, as shown in FIG. 10, the resonance frequency is adjusted downward as the capacity of the external capacitors 35 and C ex increases. It can be seen that.
반면에, DGS 셀(20)의 하여 형성된 공진기(Cin, Lin)에 외부 인덕터(35, Lex)를 연결하는 경우에는 외부 인덕터(35, Lex)와 DGS 셀에 의한 인덕터(Lin)의 병렬 연결에 기인하여 전체 인덕턴스가 감소하는 효과를 나타낸다.On the other hand, DGS cell 20 and formed cavity (C in, L in) an external inductor When connecting a (35, L ex) has an inductor according to the DGS cell external inductor (35, L ex) (L in the Decreases the overall inductance due to the parallel connection.
따라서, 외부 인덕터(35, Lex)의 인덕턴스가 감소됨에 따라 도 11에서 보는 바와 같이, 공진 주파수가 증가함을 보인다.Therefore, as shown in FIG. 11, the resonance frequency increases as the inductance of the external inductors 35 and L ex decreases.
즉, 4.7nH, 2.7nH의 인덕턴스를 갖는 외부 인덕터(35, Lex)를 각각 연결하면, 도 11에서와 같이, 전체 인덕턴스가 감소함에 따라 공진 주파수가 상향됨을 알 수 있다.That is, when the external inductors 35 and L ex having inductances of 4.7 nH and 2.7 nH are connected, respectively, as shown in FIG. 11, the resonance frequency is increased as the total inductance decreases.
여기서, 외부 인덕터(35, Lex)를 연결할 때에 외부 인덕터(35, Lex)가 칩 인덕터로 이루어지기 때문에 기생 저항이 내재되어 있어서 공진기의 Q 팩터를 저하시키는 현상이 발생하였고, 인덕턴스의 제한 때문에 상기 캐패시턴스(도 10)의 경우처럼 비교적 큰 공진 주파수의 이동이 나타나지 않았다.Here, when the external inductors 35 and L ex are connected, since the external inductors 35 and L ex are made of chip inductors, parasitic resistance is inherent, which causes the Q factor of the resonator to decrease. As in the case of the capacitance (Fig. 10), a relatively large shift of the resonance frequency did not appear.
도 12는 상기 실시예 설명에 사용된 1/4파장(λ/4) DGS 공진기의 실제 모습과 크기를 표현하기 미국의 25센트(quarter dollar) 동전과 비교 촬영한 사진이다.FIG. 12 is a photograph taken in comparison with a quarter dollar coin of the United States to represent the actual appearance and size of a quarter-wavelength (λ / 4) DGS resonator used in describing the embodiment.
본 발명의 제 3실시예는 도 13과 같은 기본 구조를 갖는 DGS 회로를 이용하여 RF 스위치로 이용할 수 있는 회로인데, 도 13∼17을 이용하여 설명한다.A third embodiment of the present invention is a circuit that can be used as an RF switch using a DGS circuit having the basic structure as shown in FIG. 13, which will be described with reference to FIGS.
도 13은 RF 스위치를 설계하기 위한 단위 DGS 셀을 나타낸 구조도, 도 14는 도 13에 나타낸 단위 DGS 셀의 등가회로를 나타낸 회로도, 도 15는 도 13에 나타낸 단위 DGS 셀을 이용한 RF 스위치의 구조를 나타낸 구조도, 도 16a, b는 도 15에 나타낸 DGS RF 스위치의 실제 모습과 크기를 나타낸 사진, 도 17은 도 13에 나타낸단위 DGS 셀을 이용한 RF 스위치의 스위칭 특성을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.FIG. 13 is a structural diagram showing a unit DGS cell for designing an RF switch, FIG. 14 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a unit DGS cell shown in FIG. 13, and FIG. 15 is a structure of an RF switch using a unit DGS cell shown in FIG. 16a and b are photographs showing the actual shape and size of the DGS RF switch shown in FIG. 15, and FIG. 17 is a graph showing the results of measuring switching characteristics of the RF switch using the unit DGS cell shown in FIG. to be.
도 13은 DGS 셀을 이용하여 RF 스위치를 구현하기 위하여 유전체 기판(10)의 접지면(12)에 단위 DGS 셀(20)을 식각한 것을 나타낸 것으로, 이에 대한 등가회로는 도 14에 나타내었다.FIG. 13 illustrates that the unit DGS cell 20 is etched on the ground plane 12 of the dielectric substrate 10 to implement the RF switch using the DGS cell. An equivalent circuit thereof is illustrated in FIG. 14.
도 13에서 회색 부분은 마이크로스트립(15) 전송 선로이며, 마이크로스트립(15)의 폭(w)은 기존 구조의 특성 임피던스 50(ohm)을 갖는 1.5mm로 구현하였고, 시뮬레이션 및 제작에 사용된 도 13의 변수 a와 b는 각각 5mm와 0.5mm로 하였다.In FIG. 13, the gray part is a microstrip 15 transmission line, and the width w of the microstrip 15 is 1.5 mm having a characteristic impedance of 50 (ohm) of the existing structure, and is used for simulation and fabrication. Variables a and b of 13 were set to 5 mm and 0.5 mm, respectively.
유전체 기판(10)은 유전상수가 10이고, 두께가 62mil인 타코닉(Taconic) 사의 CER-10을 사용하였다.The dielectric substrate 10 was made of Taconic (Cac-10) having a dielectric constant of 10 and a thickness of 62 mils.
단일 DGS 셀을 상기 안소프트 코리아사의 HFSS V. 6.0 EM 시뮬레이터를 이용하여 시뮬레이션한 결과, 4GHz 근방의 감쇄극과 2.75GHz의 3dB 차단 주파수 특성을 나타내었다.A single DGS cell was simulated using Ansoft Korea's HFSS V. 6.0 EM simulator, showing attenuation poles near 4 GHz and 3 dB cut-off frequency at 2.75 GHz.
따라서, 본 발명의 DGS 셀을 이용한 RF 스위치의 특성은 1-폴(pole) 버터워쓰(Butterworth) 저역 통과 여파기와 하나의 감쇄극을 갖는 회로로 간주할 수 있고, 이 특성으로부터 도 13에 나타낸 DGS 회로의 등가회로를 도 14와 같이 추출하였으며, DGS 셀에 의한 인덕터(Lin)의 인덕턴스는 3.1191mH이고, 캐패시터(Cin)의 캐패시턴스는 0.4951pF이다.Therefore, the characteristics of the RF switch using the DGS cell of the present invention can be regarded as a circuit having a one-pole Butterworth low pass filter and one attenuation pole. From this characteristic, the DGS shown in FIG. The equivalent circuit of the circuit was extracted as shown in FIG. 14, the inductance of the inductor L in by the DGS cell was 3.1191 mH, and the capacitance of the capacitor C in was 0.4951 pF.
아래의 표 1은 DGS 셀에 위치한 제어 소자인 다이오드(바랙터 다이오드, 24a∼24c)의 캐패시턴스가 변화함에 따른 감쇄극 주파수를 나타낸 것으로, 캐패시턴스가 증가함에 따라 감쇄극이 급격하게 낮아지는 것을 알 수 있다.Table 1 below shows the attenuation pole frequency as the capacitance of the diode (varactor diode, 24a to 24c), which is a control element located in the DGS cell, changes and the attenuation pole decreases rapidly as the capacitance increases. have.
공진 주파수의 이동은 통과 대역의 변화를 의미하고 특정 주파수 대역에서 스위칭 작용을 할 수 있다는 것을 의미한다.Shifting the resonant frequency means a change in the pass band and means that it can switch in a specific frequency band.
따라서, 바랙터 다이오드(varator diode, 24a∼24c)의 캐패시턴스 변화를 통하여 특정 주파수 대역에서의 스위치로써 이용할 수 있다.Therefore, it can be used as a switch in a specific frequency band through the capacitance change of varactor diodes 24a-24c.
상기 도 16a, b는 3개의 DGS 셀(22a∼22c)을 종속 연결하고, 바랙터 다이오드(24a∼24c)를 부착한 TPST 스위치의 모습과 크기를 미국 25센트(quarter doller) 동전과 비교 촬영한 사진이다.16A and 16B show the size and shape of a TPST switch attached to three DGS cells 22a to 22c and attached varactor diodes 24a to 24c in comparison with a US quarter doller coin. It is a photograph.
RF 스위치의 온(on) 상태의 캐패시턴스는 0.495pF이고, 오프(off) 상태의 캐패시턴스는 11.495pF이다.The on-state capacitance of the RF switch is 0.495pF and the off-state capacitance is 11.495pF.
도 17은 중심 주파수가 840MHz인 RF 스위치의 온/오프 동작 상태를 시뮬레이션한 결과이고, 800MHz에서부터 900MHz까지의 통과 대역을 나타낸다.FIG. 17 is a simulation result of an on / off operation state of an RF switch having a center frequency of 840 MHz, and shows a pass band from 800 MHz to 900 MHz.
도 16a, b에서 보는 바와 같이, RF 스위치의 제어 소자인 바랙터 다이오드(24a∼24c)는 전송 선로인 마이크로스트립(15)의 바로 아래 부분의 DGS 상에 위치하고, 이 부분은 접지면(12)에서 전계 밀도 분포가 가장 강한 부분이 된다.As shown in Figs. 16A and 16B, varactor diodes 24a to 24c, which are control elements of the RF switch, are located on the DGS just below the microstrip 15, which is the transmission line, which is the ground plane 12. Where the electric field density distribution is the strongest part.
바랙터 다이오드(24a∼24c)는 도시바(Toshiba) 사의 ISV229를 사용하였고, 역방향 전압에 대응하는 캐패시턴스 특성은 5V에서 10pF이고, 12V에서 5pF이다.The varactor diodes 24a to 24c used Toshiba Corp.'s ISV229, and the capacitance characteristics corresponding to the reverse voltage are 10pF at 5V and 5pF at 12V.
상기 설명에서는 DGS 회로를 이용하여 저항을 이용하여 공진기의 Q 팩터를 조절하거나 인덕터 또는 캐패시터를 이용하여 공진 주파수를 간단하게 제어할 수 있는 병렬 공진회로, RF 스위치 등에 대하여 설명하였지만, 본 발명에 따른 전자 소자가 결합된 DGS 회로는 상기 실시예 외에도 저역 여파기, 고역 여파기, 대역 여파기, 튠어블 여파기(tunable filter), 위상 변환기, 전력 분배기, 방향성 결합기와 같은 소자에 응용할 수 있으며, 안테나의 복사 패턴 개선, 하모닉 제거용 여파기에 사용될 수 있다.In the above description, a parallel resonant circuit, an RF switch, and the like, which can adjust the Q factor of the resonator using a resistor using a DGS circuit or simply control the resonant frequency using an inductor or a capacitor, have been described. The combined DGS circuit can be applied to devices such as low pass filter, high pass filter, band pass filter, tunable filter, phase converter, power divider, directional coupler in addition to the above embodiments, and improves the radiation pattern of the antenna, Can be used for harmonic removal filters.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 유전체 기판의 접지면에 형성된 DGS 셀의 갭 위치에 전자 소자를 결합시킴으로써, 공진기의 Q 팩터와 공진 주파수를 원활하게 제어할 수 있으면서, 전력 손실율을 최소한으로 줄여 주는 주파수 제어 소자로써 저고역 여파기와 대역 여파기, 튠어블 여파기, 위상 변환기, 전력 분배기, 방향성 결합기와 같은 소자에 응용할 수 있다.According to the present invention, the electronic device is coupled to the gap position of the DGS cell formed on the ground plane of the dielectric substrate, thereby smoothly controlling the Q factor and resonant frequency of the resonator, while reducing the power loss rate to a minimum. As a control device, it can be applied to devices such as low pass filter and band filter, tunable filter, phase shifter, power divider and directional coupler.
그리고, 안테나의 복사 패턴 개선, 하모닉 제거용 여파기에 사용될 수 있다.And, it can be used to improve the radiation pattern of the antenna, filter for removing harmonics.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be made by those who possess.
Claims (5)
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