powe divider , Branch_Line Coupler 설계

소개글

powe divider , Branch_Line Coupler 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. Branch_Line Coupler 설계 결과

2. Wilkinson Power Divider 설계 결과

3. Branch_Line Coupler & Wilkinson Power Divider 임피던스 매칭

본문내용

line coupler)와 원형인 링 하이브리드(Ring Hybrid)로 나눌 수 있다.
하이브리드의 동작을 간단히 살펴보면 우선 단자 ①에 입력(Input)을 가할 경우 출력(output) 단자 ②와 ③사이에는 크기는 같고 90° 위상차인 신호가 나오며 단자 ④는 격리(Isolated)된다. 또한 대칭적인 구조를 갖기 때문에 모든 단자가 임력단자로 쓰일 수 있으며, 입력단자가 정해지면 언제나 출력은 그 반대편의 단자가 되고 격리단자는 입력단과 같은 쪽의 나머지 단자가 된다는 것을 알 수 있다.
1) 시뮬레이션 과정
① ADS를 실행시킨다. 메뉴 텝에 있는 File → New project 를 눌러 새로운 폴더를 만들 고 폴더 안에 network을 클릭한다.
② 메뉴 아이콘 중에 "New Schematic Window" 라는 5번째 버튼을 클릭한 뒤 설계할 창 이 뜨면 “BL-coupler" 라는 이름으로 저장한다.
③ Circuit Design
components → Tlines-Microstrip를 눌러 회로 설계에 필요한 소자들을 불러와 아래와 같이 디자인한 뒤 Insert Wire로 연결하여 circuit을 구성한다.
④ 메뉴 중에 Tools → LineCalc 를 클릭하고 유전율＝4.4, 기판두께＝0.03인치, 선로 두께＝5um, Loss tangent＝0.001을 설정한다. Z0＝35.4Ω, E_Eff＝90°로 설정하고 W와 L값을 구한 뒤, 회로의 TL1과 TL2의 W, L 값에 LineCalc 에서 구한 값을 입력한 다.
Z0＝50Ω, E_Eff＝90°로 설정하고 W와 L값을 구한 뒤, 회로의 TL3 ~ TL8 의 W, L 값 에 LineCalc 에서 구한 값을 입력한다.
⑤ components → Tlines-Microstrip에서 MSub를 선택하여 회로에 삽입하고, 유전율＝ 4.4, 기판두께＝0.03인치, 선로두께＝5um, Loss tangent＝0.001를 설정한다.
⑥ components → simulation-S param 에서 SP를 선택하여 회로에 삽입하고 2GHz에서 3GHz까지 step을 10MHz로 설정하여 시뮬레이션한다.
< 최종 회로 설계도 >
1) Layout 결과
2) coupling -3㏈ 확인
3) isolation -40㏈ 이하 확인
2. Wilkinson Power Divider 설계 결과
1) 시뮬레이션 과정
① ADS를 실행시킨다. 메뉴 텝에 있는 File → New project 를 눌러 새로운 폴더를 만들 고 폴더 안에 network을 클릭한다.
② 메뉴 아이콘 중에 "New Schematic Window" 라는 5번째 버튼을 클릭한 뒤 설계할 창 이 뜨면 “W-divider" 라는 이름으로 저장한다.
③ Circuit Design
components → Tlines-Microstrip를 눌러 회로 설계에 필요한 소자들을 불러와 아래와 같이 디자인한 뒤 Insert Wire로 연결하여 circuit을 구성한다.
④ 메뉴 중에 Tools → LineCalc 를 클릭하고 유전율＝4.4, 기판두께＝0.03인치, 선로두께＝5um, Loss tangent＝0.001을 설정한다. 가운데 100Ω을 중심으로 왼쪽은 Z0＝70.7Ω, E_Eff＝22.5°를 입력하여 W와 L값을 구한다.
▲ 100Ω을 중심으로 왼쪽 설계도
가운데 100Ω을 중심으로 오른쪽은 Z0＝50Ω, E_Eff＝90° 를 입력하여 W와 L값을 구한다.
▲ 100Ω을 중심으로 오른쪽 설계도
⑤ components → Tlines-Microstrip에서 MSub를 선택하여 회로에 삽입하고, 유전율＝ 4.4, 기판두께＝0.03인치, 선로두께＝5um, Loss tangent＝0.001를 설정한다.
⑥ components → simulation-S param 에서 SP를 선택하여 회로에 삽입하고 850MHz에서 900MHz까지 step을 10MHz로 설정하여 시뮬레이션한다.
<최종 회로 설계도>
1) dividing -3㏈ 확인
2) Layout 결과
3. Branch_Line Coupler & Wilkinson Power Divider 임피던스 매칭
위의 브랜치 라인 커플러와 윌킨슨 전력 분배기 회로를 이용하여 임피던스 매칭을 한 결과 중심주파수 900㎒에서(대역폭 ±50㎒) output -6㏈ 와 isolation -40㏈ 이하를 만족하는 회로를 설계하였다.
1) output -6㏈ & isolation -40㏈ 이하 확인
2) Layout 결과

키워드

powe divider,   Coupler,   Branch_Line,   Branch,   Branch_Line Coupler