KR20060015130A - A transmission-line miniaturizing /4 trnsmission-line - Google Patents

A transmission-line miniaturizing /4 trnsmission-line Download PDF

Info

Publication number
KR20060015130A
KR20060015130A KR1020040063977A KR20040063977A KR20060015130A KR 20060015130 A KR20060015130 A KR 20060015130A KR 1020040063977 A KR1020040063977 A KR 1020040063977A KR 20040063977 A KR20040063977 A KR 20040063977A KR 20060015130 A KR20060015130 A KR 20060015130A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transmission line
line
present
transmission
circuit
Prior art date
Application number
KR1020040063977A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
강인호
Original Assignee
강인호
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강인호 filed Critical 강인호
Priority to KR1020040063977A priority Critical patent/KR20060015130A/en
Publication of KR20060015130A publication Critical patent/KR20060015130A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0123—Frequency selective two-port networks comprising distributed impedance elements together with lumped impedance elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/04—Coupling devices of the waveguide type with variable factor of coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/17—Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741—Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1775—Parallel LC in shunt or branch path

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명은 한쪽은 집중회로로 구현되고 다른 한쪽은 결합선로로 대체되어, 집적회로(MMIC)로 구현되기에 적합한 크기로 줄어들 수 있는, λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로를 제공하는데 그 목적이 있으며, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로에 있어서, 상기

Figure 112004036322756-PAT00001
/4 전송선로를 구성하는 선로 중 제1 선로(
Figure 112004036322756-PAT00002
)는 끝이 단락된 결합선로를 포함하여 구성되며, 제2 선로(90-
Figure 112004036322756-PAT00003
)는 집중회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.An object of the present invention is to provide a transmission line with a miniaturized λ / 4 transmission line, which can be reduced to a size suitable for being implemented as an integrated circuit (MMIC) by replacing one side with a lumped circuit and the other side with a coupling line. The present invention for achieving the above object is a transmission line in which the λ / 4 transmission line is downsized,
Figure 112004036322756-PAT00001
/ 4 first line of the lines constituting the transmission line (
Figure 112004036322756-PAT00002
) Consists of a coupling line with a shorted end, and the second line (90-
Figure 112004036322756-PAT00003
) Is characterized by consisting of a lumped circuit.

λ/4 전송선로, 집중회로, 결합선로λ / 4 transmission line, integrated circuit, coupling line

Description

λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로{A Transmission-Line miniaturizing λ/4 Trnsmission-Line}Transmission line miniaturizing λ / 4 transmission line {A Transmission-Line miniaturizing λ / 4 Trnsmission-Line}

도 1a 및 도 1b 는 일반적인 λ/4 전송 선로의 등가회로를 나타낸 일예시도.1A and 1B show an equivalent circuit of a typical λ / 4 transmission line.

도 1c 및 도 1d 는 종래의 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송선로의 다양한 등가회로.1C and 1D are various equivalent circuits of a transmission line miniaturizing a conventional λ / 4 transmission line.

도 1e 는 종래의 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송선로의 일실시예 단면도.1E is a cross-sectional view of an embodiment of a transmission line miniaturizing a conventional λ / 4 transmission line.

도 2 는 본 발명에 적용되는 90o-

Figure 112004036322756-PAT00004
전송선로의 일예시도.2 is a 90 o − applied to the present invention;
Figure 112004036322756-PAT00004
Example of transmission line.

도 3 은 본 발명에 적용되는 90o-

Figure 112004036322756-PAT00005
전송선로의 일실시예 등가회로.3 is a 90 o − applied to the present invention;
Figure 112004036322756-PAT00005
One embodiment equivalent circuit of a transmission line.

도 4a 는 본 발명에 따른

Figure 112004036322756-PAT00006
'전송선로의 일실시예 등가회로.4a is in accordance with the present invention
Figure 112004036322756-PAT00006
One embodiment equivalent circuit of a transmission line.

도 4b 는 본 발명에 따른

Figure 112004036322756-PAT00007
'전송선로의 또 다른 일실시예 등가회로.4b is in accordance with the present invention
Figure 112004036322756-PAT00007
Another embodiment equivalent circuit of a transmission line.

도 5 는 본 발명에 적용되는

Figure 112004036322756-PAT00008
/4 전송선로의 일실시예 구성도.5 is applied to the present invention
Figure 112004036322756-PAT00008
One embodiment configuration diagram of a / 4 transmission line.

도 6 은 본 발명에 따른 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로의 일실시예 구성도.6 is a configuration diagram of an embodiment of a transmission line miniaturizing a λ / 4 transmission line according to the present invention.

도 7a 내지 도 7h 는 본 발명에 따른 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로에 대한 시뮬레이션 결과를 설명하기 위한 다양한 예시도.7A to 7H are various exemplary views for explaining simulation results for a transmission line having a miniaturized λ / 4 transmission line according to the present invention.

본 발명은 인덕터를 사용하지 않는 λ/4(90°) 전송선로에 관한 것으로서, 특히 그 크기를 소형화 시킨 전송선로에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 본 발명의 출원인이 2002년에 출원한 출원번호 제56967호(이하, 간단히 "선행 특허출원"이라 함)에 제출했던 발명을 기초로 하여 발명된 것이다.The present invention relates to a λ / 4 (90 °) transmission line that does not use an inductor, and more particularly, to a transmission line with a smaller size. In particular, the present invention is invented on the basis of the invention filed by the applicant of the present invention in the application No. 56967 filed in 2002 (hereinafter, simply referred to as "prior patent application").

이하에서는, 도면을 참조하여 종래의 기술에 대하여 간단히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, a conventional technology will be briefly described with reference to the accompanying drawings.

도 1a 및 도 1b 는 일반적인 λ/4 전송 선로의 등가회로를 나타낸 일예시도이다. 즉, 도 1b 는 도 1a 에 도시된 λ/4 전송 선로의 등가 회로로서, 축소된 전송선로와 두개의 분기된(Shunt) 캐패시터(C)의 결합으로 표현되어 있다. 또한, 도 1c 및 도 1d 는 종래의 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송선로의 다양한 등가회로이며. 또한, 도 1e 는 종래의 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송선로의 일실시예 단면도이다. 이때, 상기 도 1a 내지 도 1e 은 상기 선행 특허출원에 포함된 도면들로서 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.1A and 1B are exemplary views showing equivalent circuits of a general λ / 4 transmission line. That is, FIG. 1B is an equivalent circuit of the λ / 4 transmission line shown in FIG. 1A, which is represented by a combination of a reduced transmission line and two branched capacitors (C). 1C and 1D are various equivalent circuits of the transmission line in which the conventional λ / 4 transmission line is downsized. 1E is a sectional view of an embodiment of a transmission line in which the conventional λ / 4 transmission line is downsized. 1A to 1E are drawings included in the preceding patent application, and detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 선행 발명으로 밀리미터 대역이 아닌 마이크로웨이브 대역, 특히 이동통신 대역 주파수에서 초소형

Figure 112004036322756-PAT00009
/4 전송선을 제작하고자 한다면 아래의 [표 1]과 같이 나타낼 수 있다. On the other hand, according to the preceding invention, in the microwave band, not in the millimeter band, in particular in the mobile communication band frequency is very small
Figure 112004036322756-PAT00009
If you want to make a / 4 transmission line can be represented as shown in Table 1 below.

Figure 112004036322756-PAT00010
Figure 112004036322756-PAT00010

전형적인 MMIC(monolithic microwave integrated circuit)로 설계할 때, 비유전율은 12.9, 높이 h는 100 ㎛로 사용한다. 일반적인

Figure 112004036322756-PAT00011
/4 전송선의 특성임피던스를 50
Figure 112004036322756-PAT00012
으로 가정한다면, 대역폭, 결합선로의 폭등을 종합적으로 고려했을 때 주파수가 1.95GHz(제 3세대 이동통신인 WCDMA주파수)에서 초소형
Figure 112004036322756-PAT00013
/4 전송선은 8o 이하로는 제작되기 어렵다는 것을 알 수 있다.When designing with a typical monolithic microwave integrated circuit (MMIC), the relative dielectric constant is 12.9 and the height h is 100 µm. Normally
Figure 112004036322756-PAT00011
/ 4 characteristic impedance of the transmission line is 50
Figure 112004036322756-PAT00012
Suppose that the frequency is very small at 1.95GHz (the third generation mobile communication WCDMA frequency) considering the bandwidth and the combined line surge.
Figure 112004036322756-PAT00013
It can be seen that the / 4 transmission line is difficult to manufacture below 8 o .

예를 들어, 초소형

Figure 112004036322756-PAT00014
/4 전송선을 5o로 줄이면 도 1a 에서 도 1b 로 변환하게 되며, [수학식 1] 및 [수학식 2]가 된다.For example, very small
Figure 112004036322756-PAT00014
/ 4 transmission line, and to reduce in Figure 1a to 5 o converted to Figure 1b, it is that Equation 1 and Equation (2).

Figure 112004036322756-PAT00015
Figure 112004036322756-PAT00015

Figure 112004036322756-PAT00016
Figure 112004036322756-PAT00016

도 1b 는 도 1c 로 다시 그려질 수 있는데 이것을 다시 도 1d 로 변환하게 되면 아래의 [수학식 3] 및 [수학식 4]가 된다.FIG. 1B may be redrawn in FIG. 1C, which is converted to Equation 3 and Equation 4 below.

Figure 112004036322756-PAT00017
Figure 112004036322756-PAT00017

C= C1 + Co C = C 1 + C o

주파수 f=1.95 GHz에서는 Z=573.7

Figure 112004036322756-PAT00018
이 되는데, 이때 Zoo=70
Figure 112004036322756-PAT00019
이라고 가정하면, Zoe=92.5이 되고, 이것을 도 1e 의 그림을 참고하여, 결합선로로 구현하면, w=18.37㎛, s= 121.75㎛, K=-17.17 dB 가 된다. 여기서 K는 결합선로의 결합도를 나타낸다. 이 때, C1=1.6 pF, Co=10.8pF 이 C=12.4pF가 된다. 이 회로를 분석해보면, K는 대역폭의 정도를 나타내는데, -17.17 dB는 다소 협대역이 된다. Z = 573.7 at frequency f = 1.95 GHz
Figure 112004036322756-PAT00018
This is Zoo = 70
Figure 112004036322756-PAT00019
Suppose that Zoe = 92.5, which is implemented with a coupling line with reference to the figure of FIG. 1E, w = 18.37 µm, s = 121.75 µm, and K = -17.17 dB. Where K is the degree of coupling of the coupling line. At this time, C 1 = 1.6 pF and Co = 10.8pF become C = 12.4pF. Analyzing this circuit, K represents the degree of bandwidth, with -17.17 dB being somewhat narrow.

또한, C=12.8pF는 너무 커서 MMIC로 구현하기 어려운 면이 있는데, 따라서, 대역폭을 넓히고 C값을 줄이기 위하여 Zoo=100

Figure 112004036322756-PAT00020
으로 놓으면, Zoo=153
Figure 112004036322756-PAT00021
, w=0.623㎛, s=83.67㎛, K=-13.5 dB가 되는데, Zoe를 높이면 Co값을 줄여주는 효과가 있지만, 전송선로의 폭 w가 급격하게 좁아져서 현실적으로 구현하기 어렵게 된다. 따라서 초소형
Figure 112004036322756-PAT00022
/4 전송선을 5o 로 줄이면 이와 같이 구현하기 어려워지게 된다는 문제점이 있다.In addition, C = 12.8pF is too large to be implemented in MMIC, so Zoo = 100 to increase bandwidth and reduce C value.
Figure 112004036322756-PAT00020
If set to, Zoo = 153
Figure 112004036322756-PAT00021
, w = 0.623㎛, s = 83.67㎛, K = -13.5 dB, but increasing the Zoe has the effect of reducing the Co value, but the width w of the transmission line is rapidly narrowed, making it difficult to realize realistically. So ultra small
Figure 112004036322756-PAT00022
If the / 4 transmission line is reduced to 5 o , there is a problem that it becomes difficult to implement this way.

한편 초소형

Figure 112004036322756-PAT00023
/4 전송선을 8o 로 하면 [표 1]을 통해 알 수 있는 바와 같이 대역폭, capacitor 값을 구현할 수 있게 된다. 그러나 이것을 MMIC로 실제 구현하게 되면 f=1.95 GHz 에서는 대략 0.95mm가 되며, 이것은 MMIC로 구현하기에는 약간 크다는 문제점이 있다.Ultra-small
Figure 112004036322756-PAT00023
If the / 4 transmission line is set to 8 o , the bandwidth and capacitor values can be realized as shown in [Table 1]. However, if this is actually implemented in MMIC, it becomes approximately 0.95mm at f = 1.95 GHz, which is slightly larger than that of MMIC.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 한쪽은 집중회로로 구현되고 다른 한쪽은 결합선로로 대체되어, 집적회로(MMIC)로 구현되기에 적합한 크기로 줄어들 수 있는, λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention for solving the above problems, the one side is implemented as a lumped circuit and the other side is replaced by a coupling line, miniaturized λ / 4 transmission line, which can be reduced to a size suitable to be implemented as an integrated circuit (MMIC) The purpose is to provide a transmission line.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로에 있어서, 상기

Figure 112004036322756-PAT00024
/4 전송선로를 구성하는 선로 중 제1 선로(
Figure 112004036322756-PAT00025
)는 끝이 단락된 결합선로를 포함하여 구성되며, 제2 선로(90-
Figure 112004036322756-PAT00026
)는 집중회로로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a transmission line in which the λ / 4 transmission line is downsized,
Figure 112004036322756-PAT00024
/ 4 first line of the lines constituting the transmission line (
Figure 112004036322756-PAT00025
) Consists of a coupling line with a shorted end, and the second line (90-
Figure 112004036322756-PAT00026
) Is characterized by consisting of a lumped circuit.

즉, 본 발명은 MMIC로 구현되기에 적합한 크기를 갖는 초소형

Figure 112004036322756-PAT00027
/4 전송선에 관한 것으로서, 본 발명에 따른
Figure 112004036322756-PAT00028
/4 전송선로는, 부분적인 선로(제1 선로)(
Figure 112004036322756-PAT00029
)는 끝이 단락된 결합선로와 케패시터로 이루어진 회로로 구성되고, 나머지 선로(제2 선로)(90-
Figure 112004036322756-PAT00030
)는
Figure 112004036322756-PAT00031
형 lumped 등가회로로 구성된 전송선로로서, 션트(shunt)단에는 인덕터를 시리즈(series)단에는 캐패시터가 연결되어 있다. That is, the present invention is very small having a size suitable to be implemented in MMIC
Figure 112004036322756-PAT00027
/ 4 transmission line, according to the invention
Figure 112004036322756-PAT00028
The / 4 transmission line is a partial line (the first line) (
Figure 112004036322756-PAT00029
) Consists of a circuit consisting of a coupling line and a capacitor with a shorted end, and the remaining line (second line) (90-
Figure 112004036322756-PAT00030
)
Figure 112004036322756-PAT00031
It is a transmission line composed of a type lumped equivalent circuit, in which an inductor is connected to a shunt stage and a capacitor is connected to a series stage.

다시말해, 종래의

Figure 112004036322756-PAT00032
/4 전송선로를 MMIC로 구현되기에 적합한 크기를 갖도록 더욱 줄인 본 발명에 따른
Figure 112004036322756-PAT00033
/4 전송선로는, 한쪽(제2 선로)은 집중회로로 구현되고 다른 한쪽(제1 선로)은 결합선로로 대체되어, 더욱 크기를 줄일 수 있도록 구성되어 있다.In other words, conventional
Figure 112004036322756-PAT00032
According to the present invention, the / 4 transmission line is further reduced to have a size suitable to be implemented by MMIC.
Figure 112004036322756-PAT00033
The / 4 transmission line is configured such that one side (the second line) is implemented as a lumped circuit and the other side (the first line) is replaced by a coupling line, thereby further reducing the size.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예가 상세히 설명된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 는 본 발명에 적용되는 90o-

Figure 112004036322756-PAT00034
전송선로의 일예시도이며, 도 3 은 본 발 명에 적용되는 90o-
Figure 112004036322756-PAT00035
전송선로의 일실시예 등가회로로서, 도 2 에 도시된 전송선로의 등가회로이다. 또한, 도 4a 는 본 발명에 따른
Figure 112004036322756-PAT00036
'전송선로의 일실시예 등가회로서, 도 3 에 도시된 등가회로를 결합회로를 이용하여 재구성한 것이다. 또한, 도 4b 는 본 발명에 따른
Figure 112004036322756-PAT00037
'전송선로의 또 다른 일실시예 등가회로로서, 도 4a 에 대한 등가회로를 나타낸 것이다. 또한, 도 5 는 본 발명에 적용되는
Figure 112004036322756-PAT00038
/4 전송선로의 일실시예 구성도이다. 또한, 도 6 은 본 발명에 따른 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로의 일실시예 구성도이다.2 is a 90 o − applied to the present invention;
Figure 112004036322756-PAT00034
An exemplary view of a transmission line, Figure 3 is a 90 o -applied to the present invention
Figure 112004036322756-PAT00035
An equivalent circuit of one embodiment of a transmission line is an equivalent circuit of the transmission line shown in FIG. In addition, Figure 4a is in accordance with the present invention.
Figure 112004036322756-PAT00036
As an equivalent embodiment of a transmission line, the equivalent circuit shown in FIG. 3 is reconfigured using a coupling circuit. In addition, Figure 4b is in accordance with the present invention.
Figure 112004036322756-PAT00037
Another equivalent circuit of a transmission line is shown in FIG. 4A as an equivalent circuit. In addition, Figure 5 is applied to the present invention
Figure 112004036322756-PAT00038
One embodiment configuration diagram of a / 4 transmission line. 6 is a configuration diagram of an embodiment of a transmission line in which a λ / 4 transmission line according to the present invention is miniaturized.

즉, 도 2 에 도시된 90o-

Figure 112004036322756-PAT00039
전송선로의 집중소자를 이용한 등가회로는 도 3 과 같이 구현될 수 있으며, 도 3 에 도시된 C2, L2의 식은 다음과 같이 유도됨을 알 수 있다.That is, 90 o − shown in FIG. 2.
Figure 112004036322756-PAT00039
The equivalent circuit using the lumped element of the transmission line may be implemented as shown in FIG. 3, and the equations of C 2 and L 2 shown in FIG. 3 are derived as follows.

Figure 112004036322756-PAT00040
Figure 112004036322756-PAT00040

Figure 112004036322756-PAT00041
Figure 112004036322756-PAT00041

한편, 도 2 에서

Figure 112004036322756-PAT00042
'를 hirota가 제안식으로 고치면, 도 3 에 도시된 Z1, C1은 [수학식 7] 및 [수학식 8]과 같이 유도됨을 알 수 있다.Meanwhile, in FIG. 2
Figure 112004036322756-PAT00042
If hirota is corrected by the formula, it can be seen that Z 1 , C 1 shown in Figure 3 is derived as shown in [Equation 7] and [Equation 8].

Figure 112004036322756-PAT00043
Figure 112004036322756-PAT00043

Figure 112004036322756-PAT00044
Figure 112004036322756-PAT00044

이것을 도 4a 와 같이 다시 결합선로로 등가적으로 대체하면, 도 4a 에 도시된, Z1 및 C1 은 [수학식 9] 및 [수학식 10]이 된다.Equivalently replacing this again with the coupling line as shown in FIG. 4A, Z 1 and C 1 shown in FIG. 4A become Equations 9 and 10.

Figure 112004036322756-PAT00045
Figure 112004036322756-PAT00045

Figure 112004036322756-PAT00046
Figure 112004036322756-PAT00046

상기 수학식을 기초로 하여 주파수 f=1.95 GHz 대역에서

Figure 112004036322756-PAT00047
/4 전송선을 도 5 와 같이
Figure 112004036322756-PAT00048
'=20, 90o-
Figure 112004036322756-PAT00049
'=70o로 분리하여,
Figure 112004036322756-PAT00050
'=20o의 전송선(제1 선로)을 초소형 결합선로로 대체하고, 90o-
Figure 112004036322756-PAT00051
'=70o의 전송선(제2 선로)을 등가집중소자로 대체 한다고 가정하자.Based on the above equation, in the frequency f = 1.95 GHz band
Figure 112004036322756-PAT00047
/ 4 transmission line as shown in FIG.
Figure 112004036322756-PAT00048
'= 20, 90 o-
Figure 112004036322756-PAT00049
Separated by '= 70 o ,
Figure 112004036322756-PAT00050
'= 20 o replace the transmission line (the first line) with a miniature combined line, and 90 o-
Figure 112004036322756-PAT00051
Suppose we replace the transmission line (second line) of '= 70 o with the equivalent concentration element.

이 경우 전송선로의 특성 임피던스가 50

Figure 112004036322756-PAT00052
이라고 가정했을 때, 70o전송선( 제2 선로)에서 C2, L2 값은 각각 1.74pF(1/wC2=46.9
Figure 112004036322756-PAT00053
), 5.83nH(wL2=71.4
Figure 112004036322756-PAT00054
)가 됨을 알 수 있다. In this case, the characteristic impedance of the transmission line is 50
Figure 112004036322756-PAT00052
Let us assume that the values of C 2 and L 2 in the 70 o transmission line (second line) are 1.74 pF (1 / wC 2 = 46.9), respectively.
Figure 112004036322756-PAT00053
), 5.83 nH (wL 2 = 71.4
Figure 112004036322756-PAT00054
It can be seen that.

이때, 도 3 에서 길이

Figure 112004036322756-PAT00055
'를 6o로 축소했을 경우에 상기 [수학식 8]의 hirota 제안식에서 C1의 값은 0.26pF(1/wC=312
Figure 112004036322756-PAT00056
)가 되어서, 도 3 과 등가집중소자로 구성된 회로와 연결했을 경우, inductor L2가 인위적인 공진회로를 만들었을 경우에 삭제되지 않는다. At this time, the length in Figure 3
Figure 112004036322756-PAT00055
'Is reduced to 6 o , the value of C 1 is 0.26pF (1 / wC = 312) in the hirota equation of Equation 8 above.
Figure 112004036322756-PAT00056
In connection with the circuit composed of the equivalent concentrating element in Fig. 3, the inductor L 2 is not deleted when an artificial resonant circuit is made.

따라서, inductor는 실제 회로상에서 MMIC로 제작되기 어렵기 때문에 hirota 제안식 만으로는 초소형으로 제작이 불가능하다. Therefore, since the inductor is difficult to be manufactured in MMIC on the actual circuit, it is impossible to manufacture the micro inductor only by the hirota proposal.

그러나, 도 4a 와 같이 결합선로를 이용하게 되면, C의 값은 매우 크기 때문에 옆에 있는 인위적인 공진회로를 만들어서 inductor L2를 없앨 수 있다. 따라서, 최종적으로는 도 6 에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다. 도 6 에서 오른쪽 inductor L2는 branch line hybrid coupler 또는 rat race와 같은 회로에서는 그 옆에 있는 C에 의하여 없앨 수 있다. 혹은 전력 증폭기와 같은 능동회로에서는 회로 내에 hamonics 혹은 IMD(Intermodulation distion) 억제를 위하여 shunt capacitor를 추가하므로 이것을 이용하면 오른쪽 inductor L2를 삭제할 수 있다. However, when the coupling line is used as shown in FIG. 4A, since the value of C is very large, an inductor L 2 may be eliminated by forming an artificial resonance circuit next to it. Therefore, it can be finally implemented as shown in FIG. In FIG. 6, the right inductor L 2 can be eliminated by C next to it in a circuit such as a branch line hybrid coupler or a rat race. Alternatively, active circuits such as power amplifiers add shunt capacitors to suppress hamonics or IMD (Intermodulation Distion) in the circuit, which can be used to eliminate the right inductor L 2 .

상기한 바와 같이

Figure 112004036322756-PAT00057
/4 전송선의 길이를 6o로 줄이게 되면, Z1=163.6
Figure 112004036322756-PAT00058
, C1=0.26pF 가 된다. 여기서 Zoo=50
Figure 112004036322756-PAT00059
으로 놓으면, Zoe=128.1
Figure 112004036322756-PAT00060
, w=11.3
Figure 112004036322756-PAT00061
m, s=29.0
Figure 112004036322756-PAT00062
m, K=-7.16 dB, C=6.32pF 이 되어서 상기 [표 1]에서 90o를 6o로 줄이는 것보다는 아래의 [표 2]에서 20o를 6o로 줄이는 것이 C값이 작아지고, 결합선로의 폭도 크므로, 제작하기가 쉬워지는 것을 알 수 있다. As mentioned above
Figure 112004036322756-PAT00057
/ 4 Reduce the length of the transmission line to 6 o , Z 1 = 163.6
Figure 112004036322756-PAT00058
, C 1 = 0.26pF. Where Zoo = 50
Figure 112004036322756-PAT00059
When set to Zoe = 128.1
Figure 112004036322756-PAT00060
, w = 11.3
Figure 112004036322756-PAT00061
m, s = 29.0
Figure 112004036322756-PAT00062
m, K = -7.16 dB, C = 6.32pF, so that reducing 20 o to 6 o in [Table 2] below will reduce C value rather than reducing 90 o to 6 o in [Table 1] above, It can be seen that the width of the coupling line is also large, making it easy to manufacture.

Figure 112004036322756-PAT00063
Figure 112004036322756-PAT00063

한편, 본 발명을 사용한 경우의 시뮬레이션(simmulation) 결과는, 이하에서 도 7a 내지 도 7h 를 참조하여 설명된다.On the other hand, the simulation results in the case of using the present invention will be described below with reference to Figs. 7A to 7H.

도 7a 내지 도 7h 는 본 발명에 따른 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로에 대한 시뮬레이션 결과를 설명하기 위한 다양한 예시도이다.7A to 7H are various exemplary views for explaining simulation results of a transmission line having a miniaturized λ / 4 transmission line according to the present invention.

우선 도 7a 는 상기 선행 발명을 기초로 하여 설계된 90o 전송선로를 나타낸 것으로서, 전송선로를 8o까지 초소형으로 했을 경우를 나타내었다. 이때, 중심주파수는 1.95GHz에서 설계되었고, 비유전율=12.9, 전송선로의 높이는 100㎛로 하였다. 여기서는 결합선로의 폭 w=5.1㎛가 되어 약간 좁은 것을 알 수 있다. 이것을 시뮬레이션(simmulate) 했을 경우의 90o 전송선로의 특성은 도 7b 및 도 7c 에 도시된 바와 같다.First, FIG. 7A illustrates a 90 o transmission line designed on the basis of the above-described invention, and shows a case in which the transmission line is made ultra small up to 8 o . At this time, the center frequency was designed at 1.95GHz, the relative dielectric constant = 12.9, the transmission line height was 100㎛. Here, it can be seen that the width of the coupling line is w = 5.1 μm, which is slightly narrow. The characteristics of the 90 o transmission line in the case of simulating this are as shown in Figs. 7b and 7c.

한편, 본 발명을 기초로 하여 설계된 90o 전송선로는 도 7d 에 도시된 바와 같다. 이때, 도 7d 의 C값들이 도 7a 의 C값들에 비하여 비교적 작은 것을 알 수 있다. 또한, 결합선로의 폭w=11.08㎛도 도 7a 보다 넓은 것을 알 수 있다. 도 7d 에 도시된 전송선로를 시뮬레이션(simulation) 했을 때 90o 전송선로의 특성은 도 7e 및 도 7f 에 도시된 바와 같다. On the other hand, the 90 o transmission line designed based on the present invention is as shown in Figure 7d. In this case, it can be seen that the C values of FIG. 7D are relatively smaller than the C values of FIG. 7A. In addition, it can be seen that the width w of the coupling line = 11.08 µm is wider than that of FIG. 7A. When simulating the transmission line shown in FIG. 7D, the characteristics of the 90 o transmission line are as shown in FIGS. 7E and 7F.

이때, 도 7c 및 도 7e 를 비교해보면 대역폭은 도 7c 가 넓은 것을 알 수 있다. 그러나, 시뮬레이션(simulation) 상에서는 도 7e 도 S21 및 S11특성이 우수한 것을 알 수 있다.At this time, comparing FIG. 7c and FIG. 7e, it can be seen that FIG. 7c is wide. However, it can be seen from the simulation that the characteristics of FIGS. 7E and S21 and S11 are excellent.

마지막으로, 도 7g 는 최근 회자되고 있는 Doherty 전력증폭기에 사용되는 90o 전송선로를 도시하고 있다. 상기 Doherty 전력증폭기는 IMT2000의 WCDMA방식에서 증폭기가 B급(혹은 AB급)으로 동작될 때 사용되는 것으로서, 전력 증폭기가 포화영역에 도달하였을 때 임피던스를 낮추어줌으로써 효율을 높이는 특성이 있다. 한편, 본 시뮬레이션에서는, Doherty 전력증폭기가 단말기에 장착된다면 단말기의 통화시간이 늘어나는 장점이 있지만 90o 전송선로를 MMIC chip으로 제작할 수 없어서, 90o 전송선로만 크게 제작하여 실험에 적용하였다.Finally, Figure 7g shows a 90 o transmission line used in a recently discussed Doherty power amplifier. The Doherty power amplifier is used when the amplifier is operated in class B (or class AB) in the WCDMA method of the IMT2000. The Doherty power amplifier reduces the impedance when the power amplifier reaches the saturation region, thereby improving efficiency. On the other hand, in this simulation, if the Doherty power amplifier is installed in the terminal, the talk time of the terminal is increased, but the 90 o transmission line cannot be manufactured by the MMIC chip, and only the 90 o transmission line is manufactured and applied to the experiment.

즉, 도 7g 의 왼쪽 hybrid coupler의 좌우는 결합선로와 shunt 캐패시터로 이루어진 90o 전송선로로 구성하고, 위아래는 집중소자(shunt inductor와 series capacitor)로 구성된 90o 전송선로 구현하였다. 여기서 모서리 부분의 shunt capacitor는 옆쪽의 shunt inductor로 공진회로를 만들어서 부분적으로 삭제하여 값을 줄였다. 우측은 2개의 90o 전송선로로 이루어진 것을 알 수 있다. 여기서 위쪽은 본 발명으로서 90o 전송선을 6o 까지 줄인 것을 알 수 있다. 만약 이것이 없으면 2개의 90o 전송선로로 만나는 부분의 C18값은 14.35pF이 되어 매우 크게 된다. 그러나 본 발명을 이용하면 C18값은 5.6pF이 됨을 알 수 있다.That is, the left and right hybrid couplers of FIG. 7G are composed of a 90 o transmission line composed of a coupling line and a shunt capacitor, and the top and bottom of the hybrid coupler are implemented as a 90 o transmission line composed of a shunt inductor and a series capacitor. Here, the shunt capacitor in the corner part is made by resonant circuit with side shunt inductor and partially deleted to reduce the value. It can be seen that the right side consists of two 90 o transmission lines. Here, it can be seen that the upper portion of the present invention reduces the 90 o transmission line to 6 o . If this is not the case, the C18 value of the two 90 o transmission lines is 14.35 pF, which is very large. However, using the present invention it can be seen that the C18 value is 5.6pF.

따라서 도 7g 에서 90o 전송선로를 6o 까지 줄여서 사용한다면 결과적으로 더욱 쉽게 MMIC로 제작할 수 있을 것이다.Therefore, if the 90 o transmission line is reduced to 6 o in Fig. 7g, it will be easier to fabricate the MMIC.

이상의 본 발명은 상기에서 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.

상기한 바와 같은 본 발명은, 종래의

Figure 112004036322756-PAT00064
/4 전송선로를 MMIC로 구현되기에 적합한 크기를 갖도록 최소화시킬 수 있다는 우수한 효과가 있다.The present invention as described above is conventional
Figure 112004036322756-PAT00064
There is an excellent effect that the / 4 transmission line can be minimized to have a size suitable to be implemented by MMIC.

Claims (4)

λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로에 있어서,In a transmission line in which the λ / 4 transmission line is downsized, 상기
Figure 112004036322756-PAT00065
/4 전송선로를 구성하는 선로 중 제1 선로(
Figure 112004036322756-PAT00066
)는 끝이 단락된 결합선로를 포함하여 구성되며, 제2 선로(90-
Figure 112004036322756-PAT00067
)는 집중회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로.remind
Figure 112004036322756-PAT00065
/ 4 first line of the lines constituting the transmission line (
Figure 112004036322756-PAT00066
) Consists of a coupling line with a shorted end, and the second line (90-
Figure 112004036322756-PAT00067
) Is a transmission line downsizing the λ / 4 transmission line, characterized in that it is composed of a concentrated circuit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 선로(
Figure 112004036322756-PAT00068
)는, 끝이 단락된 결합선로와 케패시터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로.The first track (
Figure 112004036322756-PAT00068
) Is a transmission line with a miniaturized λ / 4 transmission line, characterized in that it comprises a coupling line and a capacitor having a shorted end. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제2 선로는,
Figure 112004036322756-PAT00069
형 럼프(lumped) 등가회로로 구성된 전송선로로서, 션트(shunt)단에는 인덕터가, 시리즈(series)단에는 캐패시터가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로.The second line,
Figure 112004036322756-PAT00069
A transmission line consisting of a lumped equivalent circuit, in which an inductor is connected to a shunt end and a capacitor is connected to a series end, thereby miniaturizing a λ / 4 transmission line. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1 선로 및 제2 선로는 λ/4 전송선로 이외의 선로에도 적용될 수 있는 것을 특징으로 하는 λ/4 전송선로를 소형화 시킨 전송 선로.And the first line and the second line can be applied to a line other than the λ / 4 transmission line.
KR1020040063977A 2004-08-13 2004-08-13 A transmission-line miniaturizing /4 trnsmission-line KR20060015130A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040063977A KR20060015130A (en) 2004-08-13 2004-08-13 A transmission-line miniaturizing /4 trnsmission-line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040063977A KR20060015130A (en) 2004-08-13 2004-08-13 A transmission-line miniaturizing /4 trnsmission-line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060015130A true KR20060015130A (en) 2006-02-16

Family

ID=37123980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040063977A KR20060015130A (en) 2004-08-13 2004-08-13 A transmission-line miniaturizing /4 trnsmission-line

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060015130A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109818581A (en) * 2017-12-04 2019-05-28 恩智浦美国有限公司 The multichannel pmultiple amplifier of series component with the phase inverter between amplifier out

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109818581A (en) * 2017-12-04 2019-05-28 恩智浦美国有限公司 The multichannel pmultiple amplifier of series component with the phase inverter between amplifier out
KR20190065964A (en) * 2017-12-04 2019-06-12 엔엑스피 유에스에이 인코포레이티드 Multiple-path amplifier with series component along inverter between amplifier outputs
US10594266B2 (en) 2017-12-04 2020-03-17 Nxp Usa, Inc. Multiple-path amplifier with series component along inverter between amplifier outputs

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8576004B2 (en) Metamaterial power amplifier systems
US7528676B2 (en) Balun circuit suitable for integration with chip antenna
US7397328B2 (en) Balanced filter device
US11158924B2 (en) LTCC wide stopband filtering balun based on discriminating coupling
CN105846024B (en) A kind of SIW double-layer cavity filter
CN106982031B (en) Filtering F-type power amplifier based on dielectric resonator
US11831282B2 (en) High frequency package
JP5424790B2 (en) High power amplifier
CN115425375B (en) Band-pass filter and miniaturized CQ topological structure thereof
JP2002368553A (en) High frequency amplifier and radio transmitter using the same
JP2002151908A (en) High frequency filter and filter system using it and electronic device employing them
JP4550915B2 (en) FILTER CIRCUIT, FILTER CIRCUIT ELEMENT, MULTILAYER CIRCUIT BOARD AND CIRCUIT MODULE HAVING THE SAME
KR100726329B1 (en) A Band-pass Filter Using the ?/4 Transmission Line
CN115149230B (en) Balance ultra-wideband band-pass filter with harmonic suppression function
KR20060015130A (en) A transmission-line miniaturizing /4 trnsmission-line
US20070236280A1 (en) Active Bandpass Filter
KR100573395B1 (en) 90°Hybrid Coupler Integrally Incorporating Low Pass Filter
JP2007180781A (en) Resonance circuit, filter circuit and multilayer substrate
KR20020044748A (en) Band pass filter using dgs
CN219999340U (en) Differential power amplifier and radio frequency front end module
JPH0856106A (en) High frequency resonator and high frequency filter
CN118054175B (en) Miniaturized high rectangular coefficient's frequency selective device
Salah-Eddin et al. Defected-ground coupled microstrip lines and its application in wideband baluns
WO2022209277A1 (en) Dielectric filter
Tito et al. Low-loss ultra-wideband (UWB) filters using suspended stripline

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application