KR20150020389A - 다층구조 윌킨슨 분배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층구조 윌킨슨 분배기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다층 기판에 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 구현하고, 상기 슬롯 라인을 통하여 서로 다른 레이어의 전송선로가 서로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하며, 상기 마이크로스트립 전송선로에 구현되는 슬롯 라인은 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 다층 기판에 구현하고, 슬롯 라인을 통하여 서로 다른 레이어의 전송선로를 연결하여 다층 구조의 초고주파 회로를 구현함으로써, 윌킨스 분배기를 구성하는데 사용되는 λ/4 전송선로를 λ/8 전송선로가 되도록 윌킨스 분배기의 크기를 대폭 줄일 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

다층구조 윌킨슨 분배기{MULTI-LAYER STRUCTURES WILKINSON POWER DIVIDER}

본 발명은 윌킨슨 분배기(Wilkinson power divider)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬롯 라인을 이용하여 다층 구조의 마이크로스트립 전송선로(microstrip transmission line)를 구현함으로써, 전력 분배기의 크기를 대폭 줄일 수 있도록 된 다층구조 윌킨슨 분배기에 관한 것이다.

일반적으로 초고주파 회로 분야에는 다양한 구조 및 기능을 가지는 분배기가 존재하고 있다. 윌킨슨 분배기(Wilkinson power divider)는 정보통신 신호처리 분야에 속한 기술로 신호의 송수신단에서 동작되어지는 회로 내에 사용되는 전력분배 또는 결합 부분에 사용되는 매우 중요한 기술적 회로로서, 그 용도는 신호의 분리 또는 결합에 이용되고 있다.

도 1은 일반적인 윌킨슨 분배기의 회로도를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 일반적인 윌킨슨 분배기의 S-파라미터 특성과 위상 특성을 나타낸 그래프이다.

도 1에 도시된 바와 같이 마이크로스트립 라인을 사용한 윌킨슨 분배기는 정보통신 신호처리 분야에 많이 사용되고 있으나, 마이크로스트립 라인이 적용된 윌킨슨 분배기를 구현하기 위해서는 넓은 면적과 공간이 필요하게 된다.

최근 RF 통신에서 사용되는 마이크로스트립 라인을 이용한 윌킨슨 분배기는 작은 크기를 요구하고 있기 때문에 윌킨슨 분배기의 크기를 줄이는 노력이 다양하게 시도되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-0863392호(등록일자 2008년10월07일)

본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 다층 구조의 마이크로스트립 전송선로에 슬롯 라인을 구현함으로써, 슬롯 라인을 통하여 서로 다른 레이어의 전송선로가 서로 연결되도록 하는 다층 구조의 회로가 구현된 다층구조 윌킨슨 분배기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다층구조 윌킨슨 분배기는, 다층 기판에 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 구현하고, 상기 슬롯 라인을 통하여 서로 다른 레이어의 전송선로가 서로 연결되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 마이크로스트립 전송선로에 구현되는 슬롯 라인은 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 종래의 마이크로스트립 기술이 적용된 윌킨슨 분배기를 구현하는 경우 넓은 면적이 필요하였으나, 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로가 서로 연결되도록 함으로써, 종래의 윌킨슨 분배기와 동일한 특성을 가지면서 크기와 면적은 반으로 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 윌킨슨 분배기의 회로도를 나타낸 도면이다.
도 2는 일반적인 윌킨슨 분배기의 S-파라미터 특성과 위상 특성을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 다층구조 윌킨슨 분배기의 전면도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 사용한 다층구조 윌킨슨 분배기의 S-파라미터 특성과 위상 특성을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 다층구조 하이브리드 결합기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 다층구조 윌킨슨 분배기의 전면도를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 사용한 다층구조 윌킨슨 분배기의 S-파라미터 특성과 위상 특성을 나타낸 그래프이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다층구조 윌킨슨 분배기는 종래의 윌킨슨 분배기를 평면형으로 구현되는 방법을 개선하여 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 구현하고, 상기 슬롯 라인을 통하여 서로 다른 레이어의 전송선로가 서로 연결되도록 하는 다층 구조를 갖는 다층 기판을 구현함으로써, 초고주파 소자가 차지하는 공간을 줄일 수 있게 된다. 여기서, 상기 마이크로스트립 전송선로에 구현되는 슬롯 라인은 적어도 하나 이상으로 구현되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다층구조 윌킨슨 분배기는 종래의 일반적인 윌킨슨 분배기의 설계 방정식을 이용하며, 전송선로를 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 통하여 구현하므로 다층 구조를 갖으면서 구현 면적을 1/2로 줄일 수 있게 된다. 즉, 윌킨슨 분배기에 필요한 예를 들어, 70.7Ω λ/4 전송선로를 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 사용하는 경우, λ/8 전송선로의 다층 구조를 갖는 전송선로로 구현할 수 있게 된다.

이에 따라, 종래의 윌킨슨 분배기를 구현하기 위해 넓은 면적이 필요하였으나, 본 발명의 다층구조 윌킨슨 분배기는 초고주파 다층구조의 회로에서 슬롯 라인을 이용한 마이크로 스트립 전송선로를 구현하므로 윌킨슨 분배기의 크기와 면적을 대폭 줄일 수 있게 된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 다층 기판에 슬롯 라인을 이용한 마이크로스트립 전송선로를 구현하고, 상기 슬롯 라인을 통하여 서로 다른 레이어의 전송선로가 서로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 다층구조 윌킨슨 분배기.
   
2. 제 1 에 있어서,
   상기 마이크로스트립 전송선로에 구현되는 슬롯 라인은 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 다층구조 윌킨슨 분배기.

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