1. Microstrip Line Directional Coupler 설계
위 그림은 통상적인 Edge Coupled Line Coupler이다. 크기를 줄이기 위하여 비대칭 임피던스 라인을 사용하기도 한다. 일반적인 형태이기에 자세한 설명은 생략한다. 이 Coupler가 Strip Line 구조라고 하면 전송선 내부가 상하 대칭구조를 갖기 때문에 내부 Field는 TEM이 나타나며 Directivity 성능이 우수하다. 그러나 Microstrip Line 구조에서는 전송선 내부가 상하 비대칭 구조가 되어 내부 Field는 Quasi-TEM 이 나타난다. 또한 이 구조로 인해 군속도와 위상속도가 달라져 Directivity 성능이 나빠지게 된다.
2. Directivity를 개선하기 위한 방법
1) Miter Bend 부분에 Lumpled Element인 Capacitor로 선로 간을 연결하여 개선한다. Coupling value에 따라 이 Capacitor 값이 달라지기 때문에 기존의 상용 Chip Capacitor를 사용하기 어렵다.
2) Lumped Element를 대체하여 Distributed Element로 대체하여 구현
Miter Bend 부분에 Inter-digital capacitor로 Lumped Element를 대체한 예
Miter Bend 부분에 Pad로 Capacitor를 구현하여 Lumped Element를 대체한 예
비슷한 방법으로 Directivity를 개선할 수 있다.
3. 설계시 유의할 점.
1) 패턴 폭(width) : 0.2mm 이상
2) 패턴간 최소 간격(gap) : 0.15mm 이상
3) 동박 두께 : 1/2 Oz 기판 추천
4) 도금 두께 : 통상 20um ~ 35um 정도 됨.(도금 방식에 따라 다소 차이가 있음)
5) Power : Average Power, Peak Power
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