KR20040042102A - Surface mounted device(SMD) type inner structure of a directional coupler - Google Patents

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박종철
이우성
유찬세
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Abstract

PURPOSE: A SMD type directional coupler inner structure is provided to reduce a variation of the property due to a process error by enlarging the width of one side of line. CONSTITUTION: In a broadside coupled strip line inner structure, a SMD type directional coupler inner structure includes a target line width(25) and a line width(30). Two strip lines(15,20) have a different line width. An upper line(15) of the two strip lines is the target width for obtaining coupling. A lower line(20) has larger line width(30) than the line width(25).

Description

표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조{Surface mounted device(SMD) type inner structure of a directional coupler}Surface mounted device (SMD) type inner structure of a directional coupler}

본 발명은 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조에 관한 것으로, 보다 자세하게는 결합기를 설계함에 있어서 길이 조절을 용이하게 하고 공정에 의한 오차를 최소화하여 결합기 특성을 향상 시키고 생산 수율을 증진하기 위한 것이다.The present invention relates to an internal structure of a directional coupler in the form of a surface mounter, and more particularly, to improve the characteristics of the coupler and to improve the production yield by facilitating length adjustment and minimizing errors in the process in designing the coupler.

종래의 칩 형태(SMD)의 방향성 결합기는 일반적으로 타겟(target) 주파수의 λ/4 길이를 사용하지 않고 λ/12 이하의 짧은 길이를 사용한다. 그리고 가장 널리 사용되는 구조는 브로드 사이드-커플 스트립라인(Broadside coupled stripline) 구조이다.Conventional chip-type directional couplers typically use short lengths of lambda / 12 or less without using lambda / 4 lengths of the target frequency. The most widely used structure is a broadside coupled stripline structure.

도 1은 브로드 사이드-커플 스트립라인 구조이다. 도 1을 살펴보면 위 아래 전면 그라운드 전극(1)이 형성되고 그 사이에 두개의 라인(2),(3)이 들어가고 라인의 선폭(7)만큼 중첩되어 두 라인간 커플링(coupling)이 일어나게 된다. 두 그라운드 전극(1) 사이에는 유전체가 형성되게 되는데 이 부분의 유전율(4)과 두 선간의 수직 거리(5), 그라운드간 거리(6)에 의해 커플링 양이 결정된다.1 is a broad side-couple stripline structure. Referring to FIG. 1, upper and lower front ground electrodes 1 are formed, and two lines 2 and 3 are interposed therebetween, and the coupling between the two lines occurs by overlapping the line widths 7 of the lines. . A dielectric is formed between the two ground electrodes 1, and the coupling amount is determined by the dielectric constant 4 of this portion, the vertical distance 5 between the two lines, and the distance 6 between the grounds.

종래 구조에서는 도 2에서와 같이 커플링 영역(8) 좌우의 선들을 꺾어서 외부 포트(9),(10),(11),(12)로 연결하게 된다. 그리고 중첩되는 부분의 길이(13)에 따라 커플링이 일어나는 주파수가 결정되게 된다.In the conventional structure, as shown in FIG. 2, the left and right lines of the coupling region 8 are connected to the external ports 9, 10, 11, and 12. The frequency at which coupling occurs is determined according to the length 13 of the overlapping portions.

종래 기술에서는 중첩되는 영역의 선폭을 두개 라인 모두 같게 하는데 이 경우 적층 공정을 통해 제작시 스크린 프린팅(screen printing), 래머네이션(lamination) 공정등에서 얼라인(align)의 틀어질 경우 특성이 달라질 수 있다. 특히 중첩되는 영역의 선폭이 일반적으로 0.1∼0.2 ㎜정도이기 때문에 정확히 중첩되도록 제작하는 것이 쉽지 않다. 또 주파수 튜닝(tuning)을 할 경우 중첩되는 부분의 길이를 조절하는데 종래 구조에서는 길이를 조절하려면 위아래 라인모두를 변경해야하고 포트에 연결해야 하기 때문에 길이의 변화에도 제한이 있게 된다.In the prior art, the line widths of overlapping regions are the same for both lines. In this case, when the alignment is misaligned in the screen printing and lamination processes during manufacturing through the lamination process, characteristics may vary. . In particular, since the line width of overlapping areas is generally about 0.1 to 0.2 mm, it is not easy to fabricate them so that they overlap exactly. In addition, when tuning the frequency, the length of overlapping part is adjusted. In the conventional structure, the length of the overlapping part has to be changed and connected to the port.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 칩 형태(SMD)의 결합기를 설계함에 있어서 길이 조절을 용이하게 하고 공정에 의한 오차를 최소화함으로써 결합기 특성을 향상 시키고 그 생산 수율을 증진함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and problems of the prior art, to improve the characteristics of the coupler by facilitating the length adjustment and minimizing the error in the process in the design of the chip type (SMD) coupler It is an object of the present invention to enhance its production yield.

도 1은 브로드 사이드-커플 스트립라인 구조도이다.1 is a structural diagram of a broad side-couple stripline.

도 2는 종래 기술인 표면실장장치 형태의 방향성 결합기의 구조도이다.2 is a structural diagram of a directional coupler in the form of a surface mounter according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 표면실장장치 형태의 방향성 결합기의 구조도이다.3 is a structural diagram of a directional coupler in the form of a surface mounter according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

14. 그라운드 전극 15, 20 라인14. Ground electrode 15, 20 line

25. 선폭 30. 선폭25. Line width 30. Line width

35. 선폭간의 거리 40. 그라운드 전극사이 간격35. Distance between line widths 40. Spacing between ground electrodes

45. 라인의 꺽어진 부분 45. 선폭의 경계선45. Line breaks 45. Line width border

본 발명의 상기 목적은 두개의 스트립라인의 선폭을 달리하여 두개의 스트립라인중 윗 라인은 커플링을 얻기 위한 타겟 선폭과 아랫 라인은 상기 선폭보다 더 큰 선폭으로 이루어진 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조에 의해 달성된다.The object of the present invention is to change the line widths of the two strip lines so that the upper line of the two strip lines of the target line width for obtaining the coupling and the lower line has a line width larger than the line width inside the directional coupler type Achieved by the structure.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 표면실장장치 형태의 방향성 결합기의 구조도이다. 도 3에서와 같이 본 발명의 구조는 두개의 스트립라인의 선폭을 달리한다. 두개의 스트립라인중 윗 라인(15)은 커플링을 얻기 위한 타겟 선폭(25)을 갖고 아랫라인(20)은 상기 윗 라인(15)보다 더 큰 선폭(30)을 갖는다. 상기 선폭(25)과 선폭(30)간의 거리(35)나 위 아래 전면 그라운드 전극간의 거리(40)는 종래 구조와 같게 한다. 상기와 같은 구조를 할 경우 두 라인의 중첩되는 면적은 두 라인의 선폭이 같을 때와 이상적으로 같게 된다.3 is a structural diagram of a directional coupler in the form of a surface mounter according to the present invention. As shown in Fig. 3, the structure of the present invention varies the line widths of the two striplines. The upper line 15 of the two striplines has a target linewidth 25 for obtaining the coupling and the lower line 20 has a larger linewidth 30 than the upper line 15. The distance 35 between the line width 25 and the line width 30 or the distance 40 between the upper and lower front ground electrodes is the same as in the conventional structure. In the above structure, the overlapping area of the two lines is ideally the same as when the two lines have the same line width.

상기 선폭(30)은 한 쪽의 폭을 증가시켜 공정 오차에 의한 특성 변화를 최소화하고 폭이 넓은 라인의 면적을 조절하여 중첩 길이를 변화시키고 주파수 튜닝을 쉽게 할 수 있다.The line width 30 may increase the width of one side to minimize the characteristic change due to process error, and adjust the area of the wide line to change the overlap length and facilitate frequency tuning.

그리고 공정 작업시 스크린 프린팅이나 래머네이션에서 약간의 얼라인 오차가 발생하더라도 넓은 선폭내에 있게 되면 커플러 특성에는 영향을 주지않게 된다. 또한, 얇은 선폭을 갖는 라인의 꺾어진 부분(45)에서도 커플링이 일어나기 때문에 폭이 넓은 라인의 한쪽 경계선(50)만 조절해도 중첩되는 라인의 길이를 조절할 수 있게 되어 주파수 튜닝이 수월하게 된다.And even if there is a slight alignment error in screen printing or lamming during the process, it will not affect the coupler characteristics if it is within a wide line width. In addition, since coupling occurs in the bent portion 45 of the line having a thin line width, only one boundary line 50 of the wide line can adjust the length of the overlapping lines, thereby facilitating frequency tuning.

전기적인 특성을 3차원 구조 시뮬레이터(simulator)를 이용하여 비교해 보았는데 그 결과가 표 1에 나타나 있다.The electrical characteristics were compared using a 3D structure simulator, and the results are shown in Table 1.

Return lossReturn loss Insertion lossInsertion loss CouplingCoupling IsolationIsolation 종래구조Conventional Structure 18.3218.32 0.2880.288 1414 20.5420.54 본 발명The present invention 18.5518.55 0.2970.297 1414 19.3519.35

표 1을 살펴보면 본 발명에 따른 표면실장장치 형태의 방향성 결합기는 종래 구조와 비교했을시 아이솔레이션 특성은 종래 구조일때와 같이 동등한 효과를 나타내고 있음을 알 수 있다.Looking at Table 1, it can be seen that the directional coupler in the form of the surface mounter according to the present invention has the same effect as the conventional structure when compared to the conventional structure.

따라서, 본 발명에 따른 표면실장장치 형태의 방향성 결합기는 종래 기술과 동등한 아이솔레이션 특성을 갖지만 공정 오차를 줄여 공정이 쉽고 제작이 쉬운 기술적 특징이 있다.Accordingly, the directional coupler in the form of a surface mounter according to the present invention has the same isolation characteristics as the prior art, but has a technical feature that reduces the process error and makes the process easy and easy to manufacture.

따라서, 본 발명의 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조는 한 쪽 라인의 폭을 넓게 함으로써 공정 오차에 의한 특성 변화를 줄일 수 있는 장점이 있고, 커플링이 일어나는 영역의 길이를 쉽게 조절할 수 있어서 주파수 튜닝이 수월한 효과가 있다.Therefore, the internal structure of the directional coupler in the form of the surface mounter of the present invention has the advantage of reducing the characteristic change due to the process error by widening the width of one line, and easily adjusting the length of the region where the coupling occurs. Tuning is easy.

Claims (3)

위 아래 전면 그라운드 전극과 그라운드 전극 사이에 두개의 라인이 들어가고 상기 라인의 선폭만큼 중첩되어 두 라인간의 커플링이 일어나는 브로드 사이드-커플링 스트립라인 내부 구조에 있어서,In a broad side-coupling stripline internal structure in which two lines are inserted between the top and bottom front ground electrodes and the ground electrode and overlap by the line width of the line, so that the coupling between the two lines occurs, 두개의 스트립라인(15, 20)의 선폭을 달리하여 두개의 스트립라인중 윗 라인(15)은 커플링을 얻기 위한 타겟 선폭(25); 및By varying the line widths of the two striplines 15, 20, the upper line 15 of the two striplines is a target linewidth 25 for obtaining coupling; And 아랫 라인(20)은 상기 선폭(14)보다 더 큰 선폭(30)Lower line 20 is larger than linewidth 14. 으로 이루어짐을 특징으로 하는 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조.Internal structure of the directional coupler in the form of a surface mount device, characterized in that consisting of. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선폭(30)은 한 쪽의 폭을 증가시켜 공정 오차에 의한 특성 변화를 최소화하는 것을 특징으로 하는 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조.The line width 30 is an internal structure of a directional coupler in the form of a surface mounter, characterized in that to increase the width of one side to minimize the change in characteristics due to process errors. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선폭(30)은 폭이 넓은 라인(20)의 면적을 조절하여 중첩 길이를 변화시키고 주파수 튜닝을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조.The line width 30 is an internal structure of a directional coupler in the form of a surface mounter, characterized in that by adjusting the area of the wide line 20 to change the overlap length and frequency tuning.
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