실습: 마이크로스트립 Quadrature Hybrid Coupler (QHC) 설계
1. 이론
1) 마이크로스트립 QHC
- 입력 전력을 1/2 씩 출력으로 분배하며 두 출력 간의 위상차는 90도가 된다.
- 원편파 안테나 구현, 전력증폭기 전력 합성 등에 사용된다.
2) QHC 구조
λ: 선로상의 파장
2)
QHC 특성
- 이상적인 QHC 특성
S11 = S22
= S22 = S44 (각 포트 정합)
S14 = S41
= 0, S23 = S32 = 0 (분리도)
- 실제의 QHC 특성: Linz(JECE-2013),
"A compact, versatile six-port radar module for industrial and medical
applications"
2. 실습
(주의사항) Microwave Studio 결과 그래프 보고서 입력시 글자 크기, 그래프 선 굵기 조정하여 잘 보이게 할 것.
1)
2.4GHz에서 동작하는 QHC 설계하고 구조와 치수 제시
입출력 선로 임피던스 = 50Ω
동작 주파수 = 2.4GHz
기판: 유전상수 2.50, 유전체 두께 0.787mm, 도체 두께 0.035mm
2) 위에서 설계한 QHC의 포트 1에서의 반사계수 |S11|
(dB) 도시: 종축 -30 to 0dB, 횡축 1.5-3.5GHz
3) 위에서 설계한 QHC의 포트 1에서의 각 출력포트로의 전달계수 |S21|
(dB), |S31| (dB) 도시: 종축 -10 to 0dB, 횡축 1.5-3.5GHz
4) 위에서 설계한 QHC의 포트 1에서의 각 출력포트로의 전달계수 위상 arg(S21) (deg),
arg(S31) (deg) 도시: 종축 -200 to 200 deg, 횡축 1.5-3.5GHz
5) 위에서 설계한 QHC의 포트 1과 포트 4의 분리도 |S14|
(dB) 도시: 종축 -30 to 0dB, 횡축 1.5-3.5GHz