초고주파공학 I 실습-06: 산란행렬

[실습 목적]

- 산란행렬의 개념을 실습한다.

- 산란행렬을 이용한 마이크로스트립 선로 불연속의 등가회로를 추출한다.

[실습]

1. Microstrip Right-Angle Bend: Werner(98)

[실습]

1. Microwave Studio를 이용하여

1) RG-214 동축선

2) WR-90 사각 도파관

3) WC-94 원형 도파관

의 모델을 구성하라 (치수와 물질 정보는 인터넷을 검색하여 구하라). 길이는 모드 50mm이다. 각 전송선 양단에 wave port 모드 2개를 설정하라. 3-33GHz 범위에서 산란계수를 계산하라. 이로부터 각 전송선에서 제1모드, 제2모드의

a) 차단주파수 f_c

b) 10GHz에서의 관내파장 λ_g,10GHz

c) 전송선 단면상에서 제1모드의 전기장 분포의 arrow plot

d) 전송선 단면상에서 제2모드의 전기장 분포의 arrow plot

2. Isola 사의 I-Tera MT40 기판 (유전체 두께 h = 20mil, 도체 1oz. copper) (단층 또는 2층)을 이용하여 선로에 대해 10GHz에서 다음을 구하라.

계산 프로그램:

원 링크: National Instruments TX-LINE (txline 2003)

본강의 웹페이지로부터 다운로드: txline 2003 (TXLine.zip)

Zip 파일 압축해제하면 실행파일 생성. 실행파일을 실행하면 됨. (설치 없이 바로 실행)

1) Microstrip: 50Ω, 전기적 길이 90°; 선로의 폭 w = ( ) mm, 유효 유전상수 ε_re = ( ), 손실계수 α = ( ) dB/m

2) Stripline: 50Ω, 전기적 길이 90°, 기판 유전체 총 두께 40mil; 선로의 폭 w = ( ) mm, 유효 유전상수 ε_re = ( ), 손실계수 α = ( ) dB/m

3) CPW: 50Ω, 전기적 길이 90°, gap = 0.3mm; 선로의 폭 w = ( ) mm, 유효 유전상수 ε_re = ( ), 손실계수 α = ( ) dB/m

4) CPW grounded: 50Ω, 전기적 길이 90°, gap = 0.3mm; 선로의 폭 w = ( ) mm, 유효 유전상수 ε_re = ( ), 손실계수 α = ( ) dB/m

5) Round coaxial: RG-214, 50Ω, 전기적 길이 90°; 내부도체 직경 2a = ( ) mm, 유효 유전상수 ε_re = ( ), 손실계수 α = ( ) dB/m

5) Slotline: 150Ω, 전기적 길이 90°; 슬롯 갭 G = ( ) mm, 유효 유전상수 ε_re = ( )

6) Coupled microstrip line: 50Ω, 전기적 길이 90°, gap = 0.3mm; 선로의 폭 w = ( ) mm, 유효 유전상수 ε_re = ( ), 손실계수 α = ( ) dB/m

7) Coupled stripline: 50Ω, 전기적 길이 90°, gap = 0.3mm, 기판 유전체 총 두께 40mil; 선로의 폭 w = ( ) mm, 유효 유전상수 ε_re = ( ), 손실계수 α = ( ) dB/m

8) 위 1-7항으부터 손실계수가 작은 순으로 열거하라.