UHF대역 여파기 보고서

목차

1. 서론

2. 적용이론
2-1. 분포(distributed) 정수 회로 설계 개념
2-2. 초고주파 선로에 대한 이해
2-3. 마이크로스트립 선로에 대한 해석
2-4. 선로에 의한 분포 정수 소자 구현

3. 설계

4.모의실험 (simulation) 및 결과

5. 제작 및 실험 결과

6. 결론

본문내용

사용되는 방법은 아래와 같은 접근 방법을 통해 결과적인 식을 얻을 수 있다.
- 마이크로스트립 선로를 인덕터의 인덕턴스 L이 과 같은 등가 회로로 나타낼 수 있다.
- 등가 회로로부터 마이크로스트립 선로를 병렬 C로 구현하기 위한 접근 방법은 마이크 로스트립 선로의 임피던스를 작은 값을 갖도록 폭이 넓은 스트립 선로를 사용하고 길이를 짧게(통상적으로 전기적 길이 을 보다 작게) 설정하여 사용해야 한다.
- 조건을 극단적인 경우에 대하여 수식으로 표현하면 아래와 같이 나타낼 수 있다.
- 위의 직렬L을 구하는 식을 이용하여 아래의 식을 유도하고, 캐패시터 C가 인 등가 회로로 나타낼 수 있다.
3. 설계
- 주파수: 815MHz, 리플: 0.20dB
- 합성의 경우에는 선로의 특성 임피던스 와 전기적 길이 을 입력하고 ‘Synthesis'를 클릭하면 선로의 폭 (W)과 길이를 알 수 있고, ‘Analysis'를 클릭하면 선로의 특성 임피던스 를 전기적 길이 을 얻을 수 있다.
W=2.097, P=24.3567
W=4.083, P=23.55
W=0.366312, P=24.81
- 세부 규격 창에서 여파기의 단수와 변동 (repple), 그리고 차단 주파수와 입력 및 출력단 임피던스를 지정하여 결과 파형을 볼 수 있고 결과 파형 밑의 메뉴를 이용하여 결과 파형에 대한 세부 사항을 확인할 수 있다.
4.모의실험 (simulation) 및 결과
- 소자 배치 및 회로도 작성하여 소자를 배치하고 각 소자의 길이나 폭과 같은 소자 값을 지정하여 회로도를 완성한다.
- 주파수에 따른 S11과 S21의 특성을 보기 위하여 ‘S-parameter'에서 ’S21‘과 ’dB'를 선택하고 얻고자 하는 결과 파형을 지정하고 S11에 대하여 같은 방법으로 파형을 지정하여 볼 수 있다.
<소자 배치에 따른 회로도>

5. 제작 및 실험 결과
- PCB 제작을 위한 패턴 파일을 작성한다.
- layout을 정렬 시켜 여파기의 치수를 확인한다.
- ORCAD를 이용하여 외곽선의 좌표를 사용하여 패턴을 그려 파일을 제출한 위 PCB를 주문하였다.
- 제작된 UHF대역필터의 PCB기판
- 설계시 차단주파수815MHz, 리플 0.20dB의 기준을 가지고 만들었는데 제작후 측정시, 차단주파수가 860MHz가측정되었다.
- 차단주파수를 조금이나마 낮추기 위하여 전기적길이를 길게 하여 주파수를 낮출 수 있을지 알아보기 위하여 동판테이프를 2mm씩 덧붙이고 납땜을 하였더니, 860MHz에서 855MHz로 주파수가 낮아지는걸 볼 수 있었다.
6. 결론
- 이론값, 모의 실험치, 측정치의 비교 그래프
- 입출력, L, C가 만나는 접점문제로 fc가 오차가 있게 출력됨을 알 수 있다.
- S21또한 이론치와 다르게 나옴을 알 수 있다.
- 이론치 fc=815MHz, 모의실험 fc=840MHz, 측정치 fc=855MHz로 측정치와 이론치의
오차는 약 4.9%임을 알 수 있었다
- UHF 여파기 설계치와 제작치를 비교
① OR-cad작업시 정밀 작업을 하지 못해 차이가 생길 수 있다.
② 네트워크 아날라이저로 측정시 SMA-Connector가 정확히 50Ω으로 Calibration되는 것은 계측에서 나오는 Cable까지만 되므로 특성에 차이를 발생 시킬수 있다.
③ 1W의 전력을 넣었을 때 손실이 없이 전력이 나오지 않고, 일부분은 반사가 되는 등 초고주파에서는 특성을 저해하는 여러 가지 요인이 많기 때문이다.
④ PCB제작과정에서 유전율이 정확한지, 아니면 두께에 대한 오차가 생길 수 있기 때문 이다.
UHF대역 여파기 보고서

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UHF대역 여파기,   UHF대역 ,   고주파용 회로 설계,   분포 정수 회로