KR20140076512A - 이중-대역 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로 - Google Patents

이중-대역 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20140076512A
KR20140076512A KR1020130154185A KR20130154185A KR20140076512A KR 20140076512 A KR20140076512 A KR 20140076512A KR 1020130154185 A KR1020130154185 A KR 1020130154185A KR 20130154185 A KR20130154185 A KR 20130154185A KR 20140076512 A KR20140076512 A KR 20140076512A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frequency band
circuit
microstrip
microstrip line
slot
Prior art date
Application number
KR1020130154185A
Other languages
English (en)
Inventor
도미니끄 로 인 똥
필립쁘 미나르
쟝-뤽 로베르
Original Assignee
톰슨 라이센싱
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 톰슨 라이센싱 filed Critical 톰슨 라이센싱
Publication of KR20140076512A publication Critical patent/KR20140076512A/ko

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
    • H03H7/0153—Electrical filters; Controlling thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/1007—Microstrip transitions to Slotline or finline
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
    • H01P5/20—Magic-T junctions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 2개의 주파수 대역에서 동작하는 마이크로스트립(20)-슬롯라인(31) 변환 회로에 관한 것으로서, 제1 필터링 회로(32)가 제1 마이크로스트립 라인 부위와 제1 입출력 포트 P10 사이에 연결되고 - 제1 회로와 마이크로스트립 라인 부위는 제1 주파수 대역으로부터의 주파수들을 수용하고, 제2 주파수 대역의 주파수들을 차단하도록 적응됨 -, 제2 필터링 회로(33)가 제2 마이크로스트립 라인 부위와 제2 입출력 포트 P20 사이에 연결되고 - 제2 회로와 마이크로스트립 라인 부위는 제2 주파수 대역으로부터의 주파수들을 수용하고, 제1 주파수 대역으로부터의 주파수들을 차단하도록 적응됨 -, 슬롯라인은 마이크로스트립 라인과 슬롯라인 사이의 커플링 존에서 개방 회로의 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를 제공하기 위해 사이즈가 정해진다.

Description

이중-대역 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로{A DUAL-BAND MICROSTRIP-TO-SLOTLINE TRANSITION CIRCUIT}
본 발명은 2개의 상이한 주파수 대역으로 동작하는 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로에 관한 것이다. 본 발명은 IEEE-802.11a/b/g/n 표준에 따라 동작하는 시스템과 같이, 2개의 주파수 대역에서 동시에 동작하는 무선 시스템 분야에서 그 적용 분야를 찾는다. 이 표준에 따르면, 무선 시스템은 약 2.4GHz의 주파수 대역과 약 5GHz의 주파수 대역으로 동작할 수 있다.
따라서, 본 발명은 구체적으로 무선 통신 시스템에서 슬롯 안테나들을 피딩하는데 사용될 수 있는 2개의 주파수 대역에서 동작하는 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로에 관한 것이다.
게이트웨이 또는 디코더 내에 통합된 무선 통신 시스템들은 증가하는 멀티-모드 및 멀티-표준이다. 이들은 적어도 2개의 상이한 주파수 대역에서 기능할 수 있다. 따라서, 이로 인해 이들은 이용 가능 주파수들의 스펙트럼을 더 효과적으로 사용할 수 있고, 용량 및 강인성에 대한 늘어나는 필요성을 충족시킬 수 있다. 이러한 필요성을 충족시키기 위해, IEEE-802.11a/b/g 표준에 기반한 무선 시스템에서, 일반적인 솔루션은 동시에 2개의 무선 대역을 사용하는 것인데, 제1 대역은 데이터만을 송신하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하고, 제2 대역은 비디오만을 송신하기 위해 5GHz 대역에서 동작한다.
전송 채널들 둘 다가 단일 디바이스에서 공존하게 하기 위해, 양 주파수 대역들은 정상적으로 요청되는 바와 같이 RF 전단 회로에서 약 40dB만큼 격리되어 있어야 한다. 요구되는 격리(isolation)를 제공하기 위한 가장 일반적인 솔루션은 도 1의 솔루션 A, 솔루션 B, 및 솔루션 C에 의해 도시되어 있다.
개략적으로 말하면, 솔루션 A는 상대적으로 협대역으로 방사하는 안테나 #1 및 안테나 #2라고 지칭된 2개의 안테나를 사용하여 구성된다. 이들 안테나는 최대 격리를 허용하도록 디바이스의 회로 보드에서 물리적으로 이격될 수 있다. 각각의 안테나는 포트 F1 및 포트 F2에서 필터(1 또는 2)를 통해 특정 프로세싱 회로에 연결되어 있다. 설명된 실시예에서 각각 필터(1)의 저역 통과 필터 및 필터(2)의 고역 통과 필터인 필터(1) 및 필터(2)는 2개의 안테나 사이의 격리를 개선한다. 이러한 솔루션의 주요 단점은 사이즈이며, 이는 다수의 안테나를 요구하는 이중 대역 MIMO 시스템에 대해 받아들여질 수 없다.
솔루션 B는 2개의 대역을 분리하는데 사용되는 다이플렉서(3)에 단일 전송 회선에 의해 연결되어 입출력 포트 F1 및 F2를 통해 프로세싱 회로로 이들을 전송하는 A3라고 표시된 광대역 안테나를 보여준다. 이 솔루션은 솔루션 A보다 덜 복잡하다. 그러나, 광대역 안테나의 설계는 더 어렵고, 40dB 격리는 필터들에 의해 획득되는데, 이들은 솔루션 A에서의 필터들보다 이루기 더 복잡하다.
솔루션 C에서, 광대역 안테나 A4 또한 사용되지만, 이 경우, 안테나는 2개의 액세스 라인에 의해 다이플렉서에 연결되어 있다. 2개의 액세스 단자 F1 및 F2에서, 약 15 내지 20dB의 격리가 획득될 수 있으며, 이는 필터링에서의 제약들을 감소시킨다.
공지된 방식으로, TSA 안테나(테이퍼드 슬롯 안테나(tapered slot antenna)) 또는 비발디(Vivaldi) 안테나와 같은 슬롯 안테나를 사용함으로써 광대역 안테나가 구현될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 비발디 안테나는 기판의 에지를 향해 외부로 개방된 단부를 갖는 슬롯(10)이 식각된 금속층에 의해 형성된 접지면(ground plane)을 구비한 기판 S에 구현된다. 슬롯(10)은 접지면으로부터 소정의 거리에서 기판 상의 마이크로스트립 라인(11)에 의해 피딩될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 마이크로스트립 라인(11)은 입출력 포트 P1으로부터 연장되어 슬롯(10)에 실질적으로 수직하게 슬롯(10)과 교차한다. 이 경우, 비발디 안테나는 크노르(Knorr) 변환이라고 알려진 마이크로스트립/슬롯라인 변환 회로를 따라 전자기 커플링에 의해 피딩된다. 전술한 솔루션 C를 이루기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 비발디 안테나를 2개의 상이한 커플링 존으로 연장하는 슬롯라인을 교차하는 2개의 마이크로스트립 라인들(12 및 13)을 이용하여 비발디 타입의 슬롯 안테나(10)를 피딩할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같은 슬롯 안테나는 제WO06/108567호로 간행된 특허 출원에서 설명되어 있었다. 2개의 입출력 포트 P'1 및 P'2 사이의 적절한 격리를 획득하고, 커플링 존에서 정규화된 임피던스를 획득하여 비발디 안테나로 하여금 2개의 대역에서 동작하게 하기 위해, 전술한 출원서에 설명된 바와 같이, 커플링 존 및 마이크로스트립 라인들(12 및 13) 사이의 특정 치수들이 준수되어야 한다.
전술한 솔루션들은 일정한 개수의 이점을 갖는다. 도 2를 참조하여 설명된 종래의 마이크로스트립-슬롯라인 변환을 다이플렉서를 사용하여 케스케이딩하는 것을 포함하는 솔루션 B는 삽입 손실들, 즉 크노르 변환으로 인한 삽입 손실 및 다이플렉서와 공유된 접합부들(junctions)로 인한 삽입 손실의 증가를 야기시킨다.
솔루션 C의 경우, 다중 4분 파장 및 반 파장 라인들의 사용에 기반하기 때문에 구현하는 것이 복잡한데, 이는 주파수 대역폭 및 대역 사이의 거리의 제한을 초래한다.
이로 인해, 본 발명은 가능한 한 삽입 손실들을 제한하는 단순 구조에서 광대역 안테나가 2개의 별개의 주파수 대역에서 동작하게 하는 2개의 주파수 대역에서 동작하는 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로를 제안하는 목적을 갖는다.
본 발명의 다른 목적은 저비용 기술에서 이루어질 수 있는 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로를 제안하는 것이다.
이에 따라, 본 발명은 2개의 주파수 대역에서 동작하는 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로에 관한 것으로서, 접지면을 구비한 기판; 제1 입출력 포트와 제2 입출력 포트 사이의 접지면으로부터 소정의 거리만큼 떨어진 기판 위의 마이크로스트립 라인; 및 변환 회로 커플링 존이라고 지칭되는 존 내에서 마이크로스트립 라인과 교차하는 접지면의 슬롯라인을 포함하며, 마이크로스트립 라인은 제1 입출력 포트와 커플링 존 사이에서 제1 주파수 대역으로부터의 신호를 전송하기 위한 제1 마이크로스트립 라인 부위를, 그리고 제2 입출력 포트와 커플링 존 사이에서 제2 주파수 대역으로부터의 신호를 전송하기 위한 제2 마이크로스트립 라인 부위를 포함하고, 슬롯라인은 커플링 존과 제3 입출력 포트 사이에서 신호를 전송하기 위한 제1 슬롯라인 부위를, 그리고 커플링 존을 넘어 슬롯라인을 연장시키는 제2 슬롯라인 부위를 포함하고, 제1 필터링 회로가 제1 마이크로스트립 라인 부위와 제1 입출력 포트 사이에 연결되는 것을 특징으로 하고 - 제1 필터링 회로 및 제1 마이크로스트립 라인 부위는 제1 주파수 대역의 주파수들을 수용하고, 제2 주파수 대역의 주파수들을 차단하도록 적응됨 -, 제2 필터링 회로가 제2 마이크로스트립 라인 부위와 제2 입출력 포트 사이에 연결되는 것을 특징으로 하고 - 제2 필터링 회로 및 제2 마이크로스트립 라인 부위는 제2 주파수 대역의 주파수들을 수용하고, 제1 주파수 대역의 주파수들을 차단하도록 적응됨 -, 제2 슬롯라인 부위는 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역을 커버하는 주파수 대역에서 커플링 존에서 개방 회로의 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 필터링 회로와 제1 마이크로스트립 라인 부위는 커플링 존 내의 마이크로스트립 라인 상에 제1 주파수 대역에서는 제2 슬롯라인 부위에 의해 제공되는 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를, 그리고 제2 주파수 대역에 대해서는 단락 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를 제공하도록 적응되고, 제2 필터링 회로와 제2 마이크로스트립 라인 부위는 커플링 존 내의 마이크로스트립 라인 상에 제2 주파수 대역에서는 제2 슬롯라인 부위에 의해 제공되는 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를, 그리고 제1 주파수 대역에 대해서는 단락 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를 제공하도록 적응된다.
바람직하게, 제1 필터링 회로는 저역 통과 필터이고, 제2 필터링 회로는 고역 통과 필터이며, 그 반대일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제1 필터링 회로 및 제2 필터링 회로는 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역에 각각 대응하는 컷-오프(cut-off) 주파수들을 갖는 대역 통과 필터 또는 대역 차단 필터이다. 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역은 약 2.4GHz의 주파수 대역 및 약 5GHz의 주파수 대역에 각각 대응하며, IEEE 802.11a/b/g/n 표준에 적응된 멀티-표준 멀티-모드 단자들에 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 상이한 실시예들의 설명을 판독할 때 나타날 것이며, 그 설명은 첨부 도면들을 참조하여 구현된다.
도 1은 멀티-표준 멀티-모드 단자의 안테나 아키텍처를 위한 3개의 가능한 솔루션의 블록도로서, 이미 설명되었다.
도 2는 크노르 원리에 따른 마이크로스트립-슬롯라인 변환에 의해 피딩된 비발디 타입의 광대역 안테나의 상면도로서, 이미 설명되었다.
도 3은 크노르 원리에 따른 마이크로스트립-슬롯라인 변환을 각각 사용하여 2개의 액세스를 갖는 비발디 타입의 슬롯 안테나의 상면도로서, 이미 설명되었다.
도 4는 크노르 원리에 따른 마이크로스트립-슬롯라인 변환의 평면도 및 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 도 4의 회로의 시뮬레이션된 전송 응답 S(2.1)을 예시한 차트이다.
도 6은 본 발명에 따른 멀티스트립-슬롯라인 변환 회로의 일 실시예의 개략도이다.
도 7은 저역 통과 필터의 개략도, 그 필터의 시뮬레이션된 전송 응답 및 리턴 응답을 예시한 차트, 및 그 스미스 차트이다.
도 8은 고역 통과 필터의 개략도, 그 필터의 시뮬레이션된 전송 응답 및 리턴 응답을 예시한 차트, 및 그 스미스 차트이다.
도 9는 도 6에서 회로의 시뮬레이션된 전송 응답 및 리턴 응답을 예시한 차트들을 도시한다.
우선, 도 4 및 도 5를 참조하여 종래의 크노르 타입의 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로에 대한 설명이 주어질 것이다. 도 4를 참조하면, 변환 회로는 접지면을 구비한 기판 S에서 이루어진다. 이는 접지면 내에 식각된 마이크로스트립 라인(20) 및 슬롯라인(21)을 포함하며, 도 4에서의 단면도에서 알 수 있듯이, 마이크로스트립 라인은 접지면으로부터 소정의 거리를 갖는다. 마이크로스트립 라인(20)은 입출력 포트 P1에 의해 제1 단(20a)에서 끝나고, 개방 회로(OC)에 의해 제2 단(20b)에서 끝난다. 슬롯라인(21)은 단락 회로(CC)에 의해 제1 단(21a)에서 끝나고, 입출력 포트 P2에 의해 제2 단(20b)에서 끝난다. 포트 P1은 전송 시스템에 연결되고, 포트 P2는 슬롯 안테나에 연결된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 마이크로스트립 라인(1)은 슬롯라인(2)에 실질적으로 수직하게 연장되며, 변환 회로의 커플링 존 Z라고 지칭되는 영역에서 2개의 라인들이 교차한다. 따라서, 그 커플링 존은 2개의 라인이 교차할 때의 슬롯라인의 부위를 커버하는 마이크로스트립 라인의 부위에 의해 포함된다. 따라서, 포트 P1로부터 포트 P2까지의 에너지 전달은 커플링 존에 위치한 마이크로스트립 라인 및 슬롯라인의 부위들의 전자기 커플링에 의해 실시된다.
마이크로스트립 라인(20)과 슬롯라인(21) 사이에 최적의 전자기 커플링 조건을 획득하기 위해, 커플링 존과 마이크로스트립 라인의 단부(20b) 사이의 마이크로스트립 라인의 부위 L2는 변환 존 Z에서의 단락 회로를 제공해야 하고, 단부(21a)와 커플링 존 사이의 슬롯라인의 부위 L1은 변환 존 Z에서의 개방 회로를 제공해야 한다. 이를 위해, 부위 L2의 길이는 λm/4와 실질적으로 동일해야 하고, 여기서 λm는 변환 회로의 동작 주파수와 관련된 마이크로스트립 라인에서의 안내된 파장(guided wavelength)이고, L1의 길이는 λf/4와 실질적으로 동일해야 하고, 여기서 λf는 변환 회로의 동작 주파수와 관련된 슬롯라인에서의 안내된 파장이다. 마지막으로 포트 P1 또는 포트 P2와 변환 존 사이의 라인 부위는 포트 P1과 포트 P2의 임피던스, 즉 일반적으로 포트 P1에 대해서는 50옴(ohm)의 임피던스를 그리고 포트 P2에 대해서는 약 80 내지 100옴의 임피던스에 가까운 임피던스를 포트 P1 및 포트 P2에 각각 제공하는 기능을 갖는다.
도 4에 도시된 바와 같은 변환 회로는 기판으로서 기재 FR4의 두께가 1.4mm인 기판을 사용하여 시뮬레이션되었다. 이러한 타입의 전송은 약 5GHz의 WiFi 대역에서 동작하도록 시뮬레이션되었다. 도 4에서의 변환으로부터의 전송 응답을 도시한 도 5에서 획득된 결과들은 약 6GHz의 매우 넓은 대역폭을 도시한다.
도 6에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중-대역 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로의 도면이 도시되어 있다. 본 발명에 따르면, 2개의 주파수 대역에서 동작하는 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로는 각 단부가 변환 평면에서 필터링 회로에 연결되는 마이크로스트립 라인을 포함하며, 각각의 필터링 회로는 자신의 주파수 대역을 받아들이고, 다른 필터의 주파수 대역을 차단하며, 모든 필터는 크노르 원리에 따라 커플링 조건들을 충족시킨다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 단부(30b)와 제2 단부(30a)를 갖는 마이크로스트립 라인(30)이 도시되어 있으며, 도 4에 도시된 변환의 경우에서와 같이 이 라인은 접지면을 구비한 기판에서 이루어진다. 마이크로스트립 라인은 기판의 접지면에 구현된 슬롯라인(31)으로부터 소정의 거리에 위치한다. 슬롯라인(31)은 단락 단부(31a), 및 미도시된 비발디 안테나와 같은 슬롯 안테나를 피딩하기 위해 입출력 포트 P30에 연결된 다른 단부(31b)를 갖는다. 마이크로스트립 라인(30)과 슬롯라인(31) 사이의 커플링은 도 4를 참조하여 설명된 방식으로 커플링 존에서 실현된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 마이크로스트립 라인(30)의 단부(30a)는 제1 필터(32)를 통해 입출력 포트 P10에 연결되고, 마이크로스트립 라인(30)의 다른 단부(30b)는 제2 필터(33)를 통해 제2 입출력 포트 P20에 연결된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 필터(32)는 저역 통과 응답을 갖는 필터이고, 필터(33)는 고역 통과 응답을 갖는 필터이다. 2개의 필터(32 및 33)는 실제로 다이플렉서를 형성한다. 한편, 슬롯라인의 단락 단부(31a)는 슬롯라인과 마이크로스트립 라인 사이의 커플링 존으로부터 거리 L'1만큼 떨어져 위치한다. 이로써, 도 6에 도시된 구조는 마이크로스트립-슬롯라인 변환을 통해 테이퍼드 슬롯 또는 비발디 타입 슬롯 안테나를 직접 피딩하는 접합 라인(junction line)을 갖는 다이플렉서를 형성한다. 그러나, 이러한 변환이 크노르 타입 커플링의 조건들을 완벽하게 충족시키는 경우, 신호들이 동일 시점에 포트 사이, 즉 포트 P10로부터 포트 P30까지 또는 포트 P20부터 포트 P30까지 송신되는 경우 가능한 최저의 삽입 손실을 획득하기 위해, 다음의 조건들이 충족되어야 한다.
필터(32)는 접합부 A에서 필터(33)의 대역폭에서의 단락 회로를 가져야 한다.
반대로, 필터(33)는 접합부 B에서 필터(32)의 대역폭에서의 단락 회로를 가져야 한다.
마지막으로, 단락 슬롯라인은 그 접합부에서 필터들의 주파수 대역 모두를 커버하는 주파수 대역에서 개방 회로를 가져야 한다.
이는 전체 주파수 대역의 중심 주파수에서 길이 λf/4와 동등하도록 슬롯라인의 길이 L'1을 조정함으로써 획득된다.
Agilent/ADS 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 다수의 시뮬레이션이 실시되었다.
이에 따라, 도 7에는 저역 통과 필터, 즉 2.4GHz 주파수 대역을 수용하고, 30dB 초과의 5GHz 주파수 대역을 차단하는 ADS 모델에 따른 저역 통과 타원 필터가 도시되어 있다. 시뮬레이션 중에, 전송 라인이 추가되었고, 5GHz 대역에서 요구되는 단락 회로를 획득하기 위해 그 길이가 조정되었다. 그 결과는 도 7의 우측에 도시된 스미스 차트(Smith chart)에 주어져 있다. 중간의 도면은 주파수에 기반하여 타원 필터의 저역 통과 동작을 데모하는 전송 및 반사 곡선을 도시한다.
도 8에는 5GHz 주파수 대역을 받아들이고, 30dB 이상의 2.4GHz 주파수 대역을 차단하는 ADS 모델에 따른 고역 통과 타원 필터가 도시되어 있다. 이 경우, 전술한 바와 같이, 스미스 차트로부터의 응답은 필터가 2.4GHz 대역에서 단락되었다는 것을 보여주며, 중간에 있는 도면은 주파수에 기반하여 고역 통과 필터의 동작을 설명하는 전송 곡선 및 반사 곡선을 제공한다.
시뮬레이션들은 도 7에 도시된 바와 같이 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로에서 실시될 수도 있다. 이 경우, 단락 슬롯라인의 길이 L1은 λf/4인데, 여기서 λf는 약 4.5GHz의 주파수의 파장이다. 슬롯 안테나의 피드 포트인 입출력 포트 P30에서의 임피던스는 90옴이고, 입출력 포트 P10 및 P20에서의 임피던스는 50옴이다. 도 9에서, 다음의 2개의 경로, 즉 입출력 포트 P10으로부터 입출력 포트 P30까지의 경로 및 입출력 포트 P20으로부터 입출력 포트 P30까지의 경로를 포함하는 마이크로스트립-슬롯라인 변환으로부터의 시뮬레이션된 응답들이 도시되어 있다. 대역폭 각각에서의 삽입 손실들이 현저히 낮으며, 각각의 입력 포트에서의 임피던스는 주어진 임피던스와 일치하며, 양 WiFi 대역들, 즉 2.4GHz 대역 및 5GHz 대역에서 15dB 미만의 낮은 반사 손실을 갖는다는 점에 주목한다. 추가적으로, 각각의 보완 대역(complementary band)은 적어도 40dB의 감쇠를 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터는 제1 주파수 대역 및 제2 주파수 대역에 각각 대응하는 컷-오프 주파수를 갖는 대역 통과 필터 또는 대역 차단 필터로 대체될 수 있다.
이로 인해, 2개의 별개의 주파수 대역에서 동작하는 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로는 특정 개수의 이점을 갖는다. 이러한 회로는 실현하기 쉽고 간단하다. 더 콤팩트하고, 그로 인한 사이즈는 필터의 사이즈에 주로 의존한다. 대역폭 및 격리 측면에서 2개의 주파수 대역의 특징들로 인한 제약들은 낮다. 제한들은 주로 크노르 타입 변환 대역폭으로부터 유래한다. 다이플렉서의 공통 접합 부분으로부터 안테나의 직접 피딩으로 인해 삽입 손실들이 매우 낮다.

Claims (7)

  1. 2개의 주파수 대역에서 동작하는 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로로서,
    접지면을 구비한 기판(S);
    제1 입출력 포트(P10)와 제2 입출력 포트(P20) 사이에 상기 접지면으로부터 소정의 거리만큼 떨어져 있는 상기 기판 위의 마이크로스트립 라인(20); 및
    변환 회로 커플링 존이라고 지칭되는 존 내에서 상기 마이크로스트립 라인과 교차하는 상기 접지면의 슬롯라인(31)을 포함하며,
    상기 마이크로스트립 라인은 상기 제1 입출력 포트와 상기 커플링 존 사이에서 제1 주파수 대역으로부터의 신호를 전송하기 위한 제1 마이크로스트립 라인 부위를, 그리고 상기 제2 입출력 포트와 상기 커플링 존 사이에서 제2 주파수 대역으로부터의 신호를 전송하기 위한 제2 마이크로스트립 라인 부위를 포함하고,
    상기 슬롯라인은 상기 커플링 존과 제3 입출력 포트(P30) 사이에서 상기 신호를 전송하기 위한 제1 슬롯라인 부위를, 그리고 상기 커플링 존을 넘어 상기 슬롯라인을 연장시키는 제2 슬롯라인 부위를 포함하고,
    상기 제1 마이크로스트립 라인 부위와 상기 제1 입출력 포트(P10) 사이에 제1 필터링 회로(32)가 연결되는 것을 특징으로 하고 - 상기 제1 필터링 회로 및 상기 제1 마이크로스트립 라인 부위는 상기 제1 주파수 대역의 주파수들을 수용하고 상기 제2 주파수 대역의 주파수들을 차단하도록 구성됨 -, 상기 제2 마이크로스트립 라인 부위와 상기 제2 입출력 포트(P20) 사이에 제2 필터링 회로(33)가 연결되는 것을 특징으로 하고 - 상기 제2 필터링 회로 및 상기 제2 마이크로스트립 라인 부위는 상기 제2 주파수 대역의 주파수들을 수용하고 상기 제1 주파수 대역의 주파수들을 차단하도록 구성됨 -,
    상기 제2 슬롯라인 부위는 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역을 커버하는 주파수 대역에서 상기 커플링 존에서 개방 회로의 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를 제공하는 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 필터링 회로와 상기 제1 마이크로스트립 라인 부위는 상기 커플링 존 내의 상기 마이크로스트립 라인 상에 상기 제1 주파수 대역에 대해서는 상기 제2 슬롯라인 부위에 의해 제공되는 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를, 그리고 상기 제2 주파수 대역에 대해서는 단락 회로 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 필터링 회로와 상기 제2 마이크로스트립 라인 부위는 상기 커플링 존 내의 상기 마이크로스트립 라인 상에 상기 제2 주파수 대역에 대해서는 상기 제2 슬롯라인 부위에 의해 제공되는 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를 그리고 상기 제1 주파수 대역에 대해서는 단락 임피던스와 실질적으로 동일한 임피던스를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 필터링 회로(32)는 저역 통과 필터이고, 상기 제2 필터링 회로(33)는 고역 통과 필터인 것을 특징으로 하는, 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 필터링 회로(32)는 고역 통과 필터이고, 상기 제2 필터링 회로(33)는 저역 통과 필터인 것을 특징으로 하는, 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 필터링 회로 및 상기 제2 필터링 회로는 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역에 각각 대응하는 컷-오프 주파수들을 갖는 대역 통과 필터 또는 대역 차단 필터인 것을 특징으로 하는, 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역은 약 2.4GHz의 주파수 대역 및 약 5GHz의 주파수 대역에 각각 대응하는 것을 특징으로 하는, 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로.
KR1020130154185A 2012-12-12 2013-12-11 이중-대역 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로 KR20140076512A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1261943 2012-12-12
FR1261943A FR2999337A1 (fr) 2012-12-12 2012-12-12 Circuit de transition d'une ligne micro-ruban vers une ligne fente duale bande

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140076512A true KR20140076512A (ko) 2014-06-20

Family

ID=48224872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130154185A KR20140076512A (ko) 2012-12-12 2013-12-11 이중-대역 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9154105B2 (ko)
EP (1) EP2744038B1 (ko)
JP (1) JP2014121091A (ko)
KR (1) KR20140076512A (ko)
CN (1) CN103872417A (ko)
AU (1) AU2013260736A1 (ko)
BR (1) BR102013031691A2 (ko)
FR (1) FR2999337A1 (ko)
HK (1) HK1199151A1 (ko)
TW (1) TW201424127A (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9978732B2 (en) 2014-09-30 2018-05-22 Skyworks Solutions, Inc. Network with integrated passive device and conductive trace in packaging substrate and related modules and devices
US11528068B2 (en) 2018-07-30 2022-12-13 Innophase, Inc. System and method for massive MIMO communication
US11532897B2 (en) 2018-11-01 2022-12-20 Innophase, Inc. Reconfigurable phase array
US11450962B1 (en) * 2019-03-01 2022-09-20 Lockheed Martin Corporation Multiplexed ultra-wideband radiating antenna element
CN110362915B (zh) * 2019-07-08 2023-04-07 南京信息工程大学 一种基于耦合线和环形微带线的双频负群时延电路
CN114730994A (zh) * 2019-10-28 2022-07-08 盈诺飞公司 多频段大规模mimo天线阵列
CN113471688B (zh) * 2021-06-15 2022-11-29 西安电子科技大学 一种渐变槽线加载的双频天线
CN113540782B (zh) * 2021-07-20 2022-09-23 西安电子科技大学 一种基于结构复用的大频率比双频天线

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142255A (en) * 1990-05-07 1992-08-25 The Texas A&M University System Planar active endfire radiating elements and coplanar waveguide filters with wide electronic tuning bandwidth
FR2857165A1 (fr) 2003-07-02 2005-01-07 Thomson Licensing Sa Antenne bi-bande avec double acces
FR2873857A1 (fr) * 2004-07-28 2006-02-03 Thomson Licensing Sa Dispositif rayonnant a filtrage de frequence integre et procede de filtrage correspondant
FR2882468A1 (fr) 2005-02-18 2006-08-25 France Telecom Antenne dipole imprimee multibandes
CN101189754B (zh) * 2005-03-08 2012-05-23 波流公司 用于增大基于波导的空间功率合成器的性能的方法和设备
DE102005016466B3 (de) 2005-04-11 2006-06-14 Aml Lanxide Europe Gmbh Vorrichtung zum Herausarbeiten von abstehenden Vorsprüngen, Zähnen, Spänen, Krimpen oder dergleichen aus einer Bremsbelagträgerplatte
EP1911124A1 (en) 2005-07-21 2008-04-16 Fractus, S.A. Handheld device with two antennas, and method of enhancing the isolation between the antennas
US8294628B2 (en) * 2005-11-30 2012-10-23 Thomson Licensing Dual-band antenna front-end system
US8059049B2 (en) 2006-10-11 2011-11-15 Raytheon Company Dual band active array antenna
FR2923658A1 (fr) * 2007-11-09 2009-05-15 Thomson Licensing Sas Systeme de deux antennes isolees a une frequence de travail

Also Published As

Publication number Publication date
EP2744038A1 (en) 2014-06-18
TW201424127A (zh) 2014-06-16
US9154105B2 (en) 2015-10-06
US20140159835A1 (en) 2014-06-12
HK1199151A1 (en) 2015-06-19
BR102013031691A2 (pt) 2015-03-03
CN103872417A (zh) 2014-06-18
JP2014121091A (ja) 2014-06-30
FR2999337A1 (fr) 2014-06-13
EP2744038B1 (en) 2015-09-16
AU2013260736A1 (en) 2014-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140076512A (ko) 이중-대역 마이크로스트립-슬롯라인 변환 회로
CN104409808B (zh) 基于多模谐振器的多通带滤波器
CN105743519A (zh) 一种射频发射电路、双向耦合器及定向耦合器
CN206602169U (zh) 一种基于双层微带的超宽带低损耗功率分配器
CN107171078B (zh) 圆极化微带双工天线
CN103972632A (zh) 一种频率可调谐微带横跨定向耦合器
CN107732399A (zh) 一种用于无线移动通信系统的超宽带三频四端口微带合路器
CN102122764A (zh) 用于频分复用系统的基片集成波导滤波天线
US8350644B2 (en) Band pass filter combiner
CN111147159A (zh) 校准电路、校准网络和智能天线
US9105983B2 (en) Method for producing an antenna, operating in a given frequency band, from a dual-band antenna
CN206116581U (zh) 功分器及其组件
CN207409639U (zh) 一种用于无线移动通信系统的超宽带三频四端口微带合路器
CN104134836B (zh) 一种基于四分之一波长短路馈线的平面双工器
CN105489980A (zh) 高隔离度低通带通三工器
CN105896081B (zh) 一种双频电控可重构butler矩阵馈电网络
CN207217788U (zh) 圆极化微带双工天线
US10374275B2 (en) Pluggable receiver splitter for two-transmitter two-receiver microwave digital radios
CN212366156U (zh) 一种多频合路器
CN104617366A (zh) 基于电容补偿技术的准平面高隔离四路功分器
CN110739517B (zh) 一种一分三路单端-平衡式微波滤波功率分配系统
KR100893683B1 (ko) 하이브리드 커플러
CN204375892U (zh) 基于阶梯阻抗谐振器的紧凑双频带通超宽带滤波器
CN212366155U (zh) 一种三频合路器
CN204067528U (zh) 一种基于四分之一波长短路馈线的平面双工器

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid