고조파 특성을 개선한 2-출력 전력 분배기 설계 = Design of 2-way power dividers with enhanced harmonic characteristics

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This thesis presents a modified microstrip Wilkinson power divider with improved stopband characteristics. By substituting the stepped impedance low-pass filter whose total electrical length is equal to quarter wavelength for a conventional Wilkinson`s quarter wave-length transmission line a wide stop band characteristics are obtained. And the certain harmonic is also supplementally suppressed by controlling the transmission zero which depends on the length of cross-stub that is newly located at the input port. Furthermore, in order to match the power divider to the reference impedance, we use(propose) the procedures that find a nearly matching point by selecting a cross-stub`s characteristic impedance. The proposed power divider centered at 1.5 GHz whose cut-off frequency is 3 GHz are designed, fabricated and measured. If the case that we want to suppress the 5th harmonic by cross-stub, more than 20 dB of harmonic suppression is obtained from 3th(4.5 GHz) to 5th(7.5 GHz) harmonics. The insertion and the reflection loss of pass-band are about 0.23 dB and -15 dB, respectively. Compared to the previously published results, the proposed power divider offers very wide stopband characteristics and none of lumped element is used for the impedance matching.

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 Wilkinson 전력 분배기의 고조파 억제 특성을 향상시킨 마이크로 스트립 전력 분배기를 제안하였다. 광대역의 고조파를 억제하기 위해서 기존 Wilkinson 전력 분배기의 1/4 파장 전송선로를 총 길이 1/4 파장의 계단형 임피던스 저역통과 여파기로 대체했으며, 입력단에 위치한 교차 스터브의 길이로 전송영점을 제어하여 특정 고조파를 추가적으로 억제한다. 또한 전력 분배기의 매칭을 위해, 교차 스터브의 특성 임피던스를 매칭 근접점에서 선택하여 설계하였다. 설계 및 제작된 전력 분배기의 통과대역은 중심주파수가 1.5 GHz 이며, 차단주파수는 3 GHz의 저역통과로 설계하였다. 교차 스터브를 이용하여 중심주파수의 5배에 해당하는 7.5 GHz의 고조파를 추가적으로 차단할 경우, 중심주파수의 3배의 해당하는 4.5 GHz의 고조파에서부터 5배의 고조파인 7.5 GHz 까지 20 dB 이상 고조파가 억제된다. 또한 통과대역의 중심주파수인 1.5 GHz 에서의 삽입손실은 약 0.23 dB 이며, 반사손실은 -15 dB 이하로 측정된다. 이 결과는 기존 논문과 비교하여 볼 때, 광대역의 고조파 억압 특성을 보여주고 있으며, 전력 분배기 설계에 집중소자를 사용하지 않으며, 재현이 용이하다는 장점이 있다.