KR100603615B1 - Broadband Microstrip Balun - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 광대역 마이크로스트립 발룬에 관한 것임.The present invention relates to a broadband microstrip balun.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은 광대역 동위상 전력분배기와 이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 커플러와 마이크로스트립 선로를 이용함으로써, 제작이 용이하고 다수의 발룬을 제작하는 경우에도 동일한 특성을 안정적으로 보장하는 광대역 특성의 마이크로스트립 발룬을 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention uses a 90-degree phase difference coupler and a microstrip line using a broadband in-phase power divider and a dual-line coaxial line, making it easy to manufacture and stably guaranteeing the same characteristics even when manufacturing a plurality of baluns. The purpose is to provide a strip balun.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은 입력 신호를 동일한 전력과 180도 위상차를 가진 신호로 분리하는, 또는 역으로 동일한 전력과 180도 위상차를 가진 신호를 결합하는 회로에 있어서, 외부로부터 입력받은 신호를 동일한 지연 시간을 가지고 동일한 위상과 세기의 신호로 분리하여 출력하는 동위상 등전력 분배 수단; 상기 동위상 등전력 분배 수단의 하나의 출력신호를 입력받아 출력하는 제 1 커플링 수단; 및 상기 동위상 등전력 분배 수단의 또 다른 출력신호를 입력받아 상기 제 1 커플링 수단의 출력신호와 동일한 지연 시간, 180도 위상차 및 등전력의 신호를 출력하는 제 2 커플링 수단을 포함함.The present invention is a circuit for separating an input signal into a signal having the same power and 180 degrees out of phase, or conversely combining a signal having the same power and 180 degrees out of phase, the signal received from the outside having the same delay time In-phase equipotential power distribution means for separating and outputting the signals of phase and intensity; First coupling means for receiving and outputting one output signal of the in-phase equipotential power distribution means; And second coupling means for receiving another output signal of the in-phase equipotential power distribution means and outputting a signal having the same delay time, 180 degrees phase difference, and equipotential power as the output signal of the first coupling means.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 발룬 시스템 등에 이용됨.The invention is used in balun systems and the like.
발룬, Balun, 마이크로스트립 발룬Balun, Balun, Microstrip Balun
Description
도 1은 종래의 코어와 와이어 선을 이용한 발룬 구성도,1 is a balun configuration diagram using a conventional core and wire wire
도 2는 종래의 마이크로스트립 기판에서의 코엑셜 선로를 이용한 발룬 구성도,2 is a balun configuration diagram using a coaxial line in a conventional microstrip substrate,
도 3은 본 발명에 따른 광대역 마이크로스트립 발룬의 일실시예 구성도,3 is a configuration diagram of an embodiment of a broadband microstrip balun according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 제 1 커플러의 일실시예 상세 구성도,4 is a detailed configuration diagram of an embodiment of a first coupler according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 제 2 커플러의 일실시예 상세 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of an embodiment of a second coupler according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 동위상 등전력 분배기(3-dB Equal-Phase Power Divider)10: 3-dB Equal-Phase Power Divider
20 : 제 1 커플러 30 : 제 2 커플러20: first coupler 30: second coupler
40 : 90도 위상차 등전력 커플러(3-dB 90°Phase Coupler)40: 90 ° phase difference equipotential coupler (3-dB 90 ° Phase Coupler)
21 : 개방 선로(Open Circuit) 31 : 단락 선로(Open Circuit)21: Open Circuit 31: Short Circuit (Open Circuit)
In : 입력 단자 Coup : 커플러 단자In: Input Terminal Coup: Coupler Terminal
Thr : 스루 단자 Iso : 아이솔레이션 단자Thr: Through Terminal Iso: Isolation Terminal
본 발명은 광대역 마이크로스트립 발룬(Balun)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 입력 단자의 신호를 동일한 지연 시간을 가지고 동일한 세기의 180도 위상차를 가진 두 개의 출력 단자로 분리하여 출력하거나, 또는 그 역의 방향인 두 개의 동일한 세기의 180도 위상차를 가진 입력 신호를 동일한 지연 시간을 가지고 하나의 출력으로 신호를 결합하여 출력하는 광대역 마이크로 스트립 발룬에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a broadband microstrip balun, and more particularly, to separately output a signal of one input terminal into two output terminals having the same delay time and having a 180 degree phase difference of the same intensity, or The present invention relates to a wideband microstrip balun that outputs two input signals having a 180 degree phase difference of the same intensity in the opposite direction and having the same delay time and combining the signals into one output.
발룬(Balun)이란 밸런스 시그널(Balanced Signal)을 언밸런스 시그널(Unbalanced Signal)로 변환해 주는 회로/구조물을 통칭한다. 또는 그 반대의 변환 기능을 할 때도 역시 발룬(Balun)이라고 칭한다. 발룬은 입력과 출력이 바뀌어도 동작이 가능한 소자이다.Balun refers to a circuit / structure that converts a balanced signal into an unbalanced signal. Or when the reverse conversion function is also called Balun (Balun). The balun is a device that can operate even when the input and output are switched.
이하, 입력 단자 하나와 출력 단자 두 개의 발룬을 기준으로 설명한다.Hereinafter, a description will be given based on a balun of one input terminal and two output terminals.
발룬은 주로 푸쉬-풀(Push-Pull) 전력증폭기 또는 두 개의 대칭되는 안테나 정합에 이용된다. 기존의 발룬의 기본적인 동작은 하나의 소자에서 등전력 분배와 180도 위상차를 동시에 구현하는 것을 목적으로 하였고, 주로 VHF 대역 이하의 낮은 주파수에서 주로 사용하였다. The balun is mainly used for push-pull power amplifiers or two symmetrical antenna matching. The basic operation of the existing balun was to simultaneously implement isoelectric power distribution and 180 degree phase difference in one device, and was mainly used at low frequencies below the VHF band.
도 1은 종래의 코어와 와이어 선을 이용한 발룬 구성도이다.1 is a configuration diagram of a balun using a core and a wire wire according to the related art.
일반적으로 이용되는 종래의 발룬은 코어와 다수의 권선으로 구성된 발룬으로, 코어의 특성과 코어에 감긴 권선의 비에 의해 입력과 출력 사이의 임피던스 정합 및 사용 주파수 대역을 설정한다.A conventional balun that is generally used is a balun composed of a core and a plurality of windings, which sets an impedance match between an input and an output and a frequency band used according to the characteristics of the core and the ratio of the winding wound on the core.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 코어와 와이어 선을 이용한 발룬은 코어(101)와 코어(101)의 주위에 감긴 두 개의 권선(제1권선, 제2권선)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, a balun using a core and a wire wire according to the related art is composed of a
제1권선과 제2권선은 입력 부분(102, 104)와 출력 부분(103, 105)으로 구성된다. The first winding and the second winding are composed of
제1권선과 제2권선은 도 1과 같이 서로 엮여 있을 수도 있지만, 원하는 특성에 의해 서로 분리되어 제작될 수도 있다. The first winding and the second winding may be woven together as shown in FIG. 1, but may be manufactured separately from each other by desired characteristics.
제1권선의 입력 부분(102)으로 신호가 공급되면 출력 부분(103)은 접지가 되고, 제2권선의 입력 부분(104)과 출력 부분(105)은 코어에 감긴 횟수에 의해 일정한 전력비를 가지고 180도 위상차를 갖는 신호를 출력하게 된다. When a signal is supplied to the
즉, 제1권선의 입력 부분(102)은 하나의 입력 신호 단자가 되고, 제2권선의 입력 부분(104)과 출력 부분(105)은 180도 위상차를 갖는 두 개의 출력 단자가 된다. That is, the
하지만, 상기 종래의 코어와 권선을 이용한 발룬은 VHF 대역 이상에서는 권선의 간격의 불균일성 및 코어 재질에 따른 특성 차 등에 의해 동일한 특성 보장이 어렵다는 문제점이 있다.However, the conventional balun using the core and the winding has a problem that it is difficult to guarantee the same characteristics due to the nonuniformity of the winding spacing and the characteristic difference depending on the core material in the VHF band or more.
한편, 광대역 특성을 가지는 종래의 발룬으로는 스트립 라인 구조의 발룬을 들 수 있다. 스트립 라인의 발룬은 VHF 대역 이상에서도 안정적인 사용이 가능한 구조이지만, 기판을 앞면과 뒷면의 같이 이용하여야 하므로, 제작 및 이용에 있어서 불편함이 존재한다. On the other hand, a conventional balun having a broadband characteristic may be a balun of a strip line structure. The balun of the strip line has a structure that can be used stably even in the VHF band or more, but there is inconvenience in manufacturing and using since the substrate must be used together with the front and rear surfaces.
특히, 마이크로스트립 발룬은 회로 특성 상 하나의 입력 선로에서 동일 지연 시간을 가진 180도 위상차의 균등한 전력의 두 개 출력 단자를 구성하는 것이 매우 어렵다. In particular, the microstrip balun is very difficult to configure two output terminals of equal power of 180 degrees phase difference with the same delay time in one input line due to the characteristics of the circuit.
도 2는 종래의 마이크로스트립 기판에서의 코엑셜 선로를 이용한 발룬 구성도이다.2 is a balun configuration diagram using a coaxial line in a conventional microstrip substrate.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 마이크로스트립 기판에서의 코엑셜 선로를 이용한 발룬은, 마이크로스트립 기판 상에 코엑셜 라인과 마이크로스트립 기판에 존재하는 기판 선로를 동시에 이용하여 구현한 것으로, 마이크로스트립 기판 위에 하나의 입력 전송 선로(203), 두 개의 출력 전송 선로(204, 205), 코엑셜 라인(201)으로 구성된다.As shown in FIG. 2, a balun using a coaxial line in a conventional microstrip substrate is implemented by simultaneously using a coaxial line and a substrate line existing in a microstrip substrate on a microstrip substrate. It consists of one
입력 전송 선로(203)은 코엑셜 선로(201)의 중심에 존재하는 코엑셜 라인 중심선(202)에 연결되어 신호를 전송하게 된다. 그리고, 코엑셜 라인의 중심선(202)의 신호는 마이크로스트립 출력 전송 선로(205)에 연결되어 신호를 출력하게 된다.The
또한, 코엑셜 선로(201)의 외곽은 마이크로스트립 출력 전송 선로(204)에 연결되어 신호를 출력하게 된다. 이는 교류 신호가 코엑셜 라인의 중심선(202)으로 공급되면, 코엑셜 라인의 외곽 표피에서는 코엑셜 라인의 중심선의 역의 방향의 신 호가 생성되는 초고주파 신호 특성을 이용한 것이다. In addition, the outer edge of the
그라운드 홀(206)은 마이크로스트립 출력 전송 선로(204, 205)에서 반파장 떨어진 길이에서 초고주파 선로 및 코엑셜 라인의 선로가 단락된 것으로 전송 신호에게 인식시키기 위한 것이다.The
이러한, 종래의 마이크로스트립 기판에서의 코엑셜 라인을 이용한 발룬은 안정적인 발룬 특성을 갖는 반면, 협대역 특성을 갖는 문제점이 있다.Such a balun using a coaxial line in a conventional microstrip substrate has a stable balun characteristic, but has a problem of having a narrow band characteristic.
본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 광대역 동위상 전력분배기와 이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 커플러와 마이크로스트립 선로를 이용함으로써, 제작이 용이하고 다수의 발룬을 제작하는 경우에도 동일한 특성을 안정적으로 보장하는 광대역 특성의 마이크로스트립 발룬을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, by using a 90-degree phase difference coupler and a microstrip line using a broadband in-phase power divider and a dual line coaxial line, even when manufacturing a large number of baluns It is an object of the present invention to provide a microstrip balun with a wideband characteristic which reliably guarantees the same characteristic.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입력 신호를 동일한 전력과 180도 위상차를 가진 신호로 분리하는, 또는 역으로 동일한 전력과 180도 위상차를 가진 신호를 결합하는 회로에 있어서, 외부로부터 입력받은 신호를 동일한 지연 시간을 가지고 동일한 위상과 세기의 신호로 분리하여 출력하는 동위상 등전력 분배 수단; 상기 동위상 등전력 분배 수단의 하나의 출력신호를 입력받아 출력하는 제 1 커플링 수단; 및 상기 동위상 등전력 분배 수단의 또 다른 출력신호를 입력받아 상기 제 1 커플링 수단의 출력신호와 동일한 지연 시간, 180도 위상차 및 등전력의 신호를 출력하는 제 2 커플링 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in the circuit for separating the input signal into a signal having the same power and 180 degrees phase difference, or conversely to combine a signal having the same power and 180 degrees phase difference, the signal received from the outside In-phase equipotential power distribution means for dividing the signal into signals of the same phase and intensity with the same delay time; First coupling means for receiving and outputting one output signal of the in-phase equipotential power distribution means; And second coupling means for receiving another output signal of the in-phase equipotential power distribution means and outputting a signal having the same delay time, 180 degrees phase difference, and equipotential power as the output signal of the first coupling means. It features.
또한, 본 발명은 동일한 전력과 180도 위상차를 가진 신호를 결합하는 회로에 있어서, 외부로부터 입력받은 신호를 일정한 지연시간을 갖고 출력하는 제 1 커플링 수단; 상기 제 1 커플링 수단의 입력 신호와 전력은 동일하고 위상은 180도 차이나는 신호를 입력받아 상기 제 1 커플링 수단의 출력 신호와 동일한 지연, 전력 및 위상을 갖는 신호로 변환하여 출력하는 제 2 커플링 수단; 및 상기 제 1 커플링 수단 및 제 2 커플링 수단의 출력신호를 결합하기 위한 동위상 등전력 커플링 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a circuit for combining a signal having the same power and 180 degrees phase difference, the first coupling means for outputting a signal received from the outside with a constant delay time; A second signal which receives a signal having the same power as the input signal of the first coupling means and is 180 degrees out of phase, and converts the signal into a signal having the same delay, power, and phase as the output signal of the first coupling means; Coupling means; And an in-phase equipotential coupling means for coupling the output signals of the first coupling means and the second coupling means.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명 이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
앞서 설명한 바와 같이 발룬은 하나의 입력과 두 개의 출력 또는 역으로 두 개의 입력과 하나의 출력에 동일한 방식으로 적용 가능하므로, 본 실시예에 대한 설명은 하나의 입력신호(Unbalanced Circuit의 신호)와 등전력의 180도 위상차를 가진 두 개의 출력신호(Balanced Circuit의 신호)의 회로를 기준으로 하겠다. 두 개의 입력신호(Balanced Circuit의 신호)와 하나의 출력신호(Unbalanced Circuit의 신호)에 대해서는 그 역의 동작으로 이해가 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.As described above, the balun can be applied to one input and two outputs, or vice versa, to the two inputs and one output in the same manner. We will refer to the circuit of two output signals (signals of balanced circuits) having a 180 degree phase difference in power. It is apparent to those skilled in the art that two input signals (a signal of balanced circuit) and one output signal (a signal of unbalanced circuit) can be understood as the reverse operation.
도 3은 본 발명에 따른 광대역 마이크로스트립 발룬의 일실시예 구성도이다.3 is a configuration diagram of an embodiment of a broadband microstrip balun according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광대역 마이크로스트립 발룬은 외부의 언밸런스 회로(Unbalanced Circuit)로부터 하나의 마이크로스트립 선로를 이용하여 신호를 입력받아 두 개의 마이크로스트립 선로을 이용하여 입력 신호를 동일한 지연 시간을 가진 180도 위상차의 등전력으로 신호를 분배하여 외부의 밸런스 회로(Balanced Circuit)로 제 1 출력신호 및 제 2 출력신호를 출력한다.As shown in FIG. 3, the broadband microstrip balun according to the present invention receives a signal from an external unbalanced circuit using one microstrip line and delays the input signal by using two microstrip lines. The first and second output signals are output to an external balanced circuit by distributing the signals by equal power having a phase difference of 180 degrees with time.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 광대역 마이크로스트립 발룬은 외부의 언밸런스 회로로부터 입력받은 입력신호를 동일한 지연 시간, 동일한 위상및 세기를 갖는 두 개의 신호(제 1 분배신호, 제 2 분배신호)로 출력하는 동위상 등전력 분배기(3-dB Equal-Phase Power Divider)(10), 동위상 등전력 분배기(10)으로부터 입력받은 상기 제 1 분배신호와 90도 위상차가 나는 제 1 출력신호를 출력하는 제 1 커플러(20), 동위상 등전력 분배기(10)로부터 입력받은 상기 제 2 분배신호와 90도 위상차가 나고, 상기 제 1 출력신호와 동일한 지연 시간, 180도 위상차, 등전력의 제 2 출력신호를 출력하는 제 2 커플러(30)를 포함한다.In more detail, the broadband microstrip balun according to the present invention converts an input signal input from an external unbalance circuit into two signals (first split signal, second split signal) having the same delay time, the same phase, and the same intensity. Outputting a 3-dB Equal-Phase Power Divider (10), a first output signal having a 90-degree phase difference from the first divided signal received from the in-phase equipotential power divider (10) 90 degrees out of phase difference with the 2nd distribution signal input from the
도 4는 본 발명에 따른 제 1 커플러의 일실시예 상세 구성도이다.4 is a detailed configuration diagram of an embodiment of a first coupler according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제 1 커플러는 90도 위상차 등전력 커플러(40) 및 개방 선로(21)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the first coupler according to the present invention includes a 90 degree phase difference
여기서, 90도 위상차 등전력 커플러(40)는 동위상 등전력 분배기(10)로부터 마이크로스트립 선로로 입력 단자(In)를 통해 연결되어 제 1 분배신호를 입력받고, 커플링 단자(Coup) 및 스루 단자(Thr)가 개방 선로(21)에 각각 연결되어 입력 신호를 전반사시켜 고립단자(Iso)로 제 1 출력신호를 출력한다.Here, the 90-degree phase difference
도 5는 본 발명에 따른 제 2 커플러의 일실시예 상세 구성도이다.5 is a detailed configuration diagram of an embodiment of a second coupler according to the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제 2 커플러는 90도 위상차 등전력 커플러(40) 및 단락 선로(31)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the second coupler according to the present invention includes a 90 degree phase difference
여기서, 제 2 커플러의 90도 위상차 등전력 커플러(40)는 동위상 등전력 분배기(10)와 마이크로 스트립 선로로 입력 단자(In)로 연결되어 제 2 분배신호를 입력받고, 커플링 단자(Coup) 및 스루 단자(Thr)가 단락 선로(31)에 연결되어 입력 신호를 전반사시켜 고립단자(Iso)로 상기 제 1 출력신호와 크기는 갖고 위상은 180도 차이나는 제 2 출력신호를 출력한다.Here, the 90-degree phase difference
여기서, 상기 90도 위상차 등전력 커플러(40)에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Here, the 90-degree phase difference
본 발명에 따른 90도 위상차 등전력 커플러(40)는 이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 등전력 커플러로서, 초고주파 소자 중 90도 위상차 등전력 커플러를 대표하는 브랜치라인 커플러에 비해 크기가 작고, 란계 커플러 및 스트립 라인 커플러에 비해 마이크로스트립의 일반 공정으로 구현이 용이하다.The 90 degree phase difference
본 발명에서 이용하는 이중 선로 코엑셜 라인은 일반 코엑셜 라인의 중심선이 한 개인 것에 비해 두 개의 중심선이 서로 꼬여서 존재하여, 두 개의 중심선 사이의 높은 커플링 관계를 유지할 수 있어, 하나의 입력에 대해 넓은 대역에서의 동일한 전력으로의 두 개의 분배(커플링 단자(Coup), 스루 단자(Thr))가 가능하다. The dual line coaxial line used in the present invention has two centerlines twisted together compared to one centerline of a general coaxial line, so that a high coupling relationship between two centerlines can be maintained, so that a wide band for one input can be obtained. Two distributions (coupling terminal Coup, through terminal Thr) to the same power are possible.
마이크로스트립 기판 상에서 적당한 길이로 이중 선로 코엑셜 라인을 잘라서 붙이면, 바로 90도 위상차 등전력 커플러를 구현할 수 있으므로, 전술한 다른 방법보다 간단하고 마이크로스트립에서의 구현이 용이한 장점이 있다. 본 발명에 따른 이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 일반적인 동작은 일반적인 종래의 브랜치라인 커플러와 동일하다.By cutting and attaching the dual-line coaxial line to a suitable length on the microstrip substrate, the power coupler such as a 90-degree phase difference can be realized, and thus, it is simpler than other methods described above and can be easily implemented in the microstrip. The general operation of the 90 degree phase difference
상기 본 발명에 따른 이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 구조 및 동작에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The structure and operation of the 90 degree phase difference
이중 선로 코엑셜 라인은 외피와 인슐레이터(외피와 내부 선로 사이), 내부 선로로 두 개의 중심 와이어 선을 가지고 있다. 이중 선로 코엑셜 라인을 적당 길이로 잘라 기판에 붙이게 되면 두 개의 중심 와이어 선이 입력 쪽에 두 개선, 출력 쪽에 두 개선으로, 네 개의 연결 지점이 생기게 된다. The dual-line coaxial line has two center wire lines, an outer line, an insulator (between the outer line and the inner line) and an inner line. When the double-line coaxial line is cut to the appropriate length and attached to the board, the two center wire lines have two connections on the input side and two improvements on the output side, resulting in four connection points.
입력 쪽에 한 개의 선이 입력 단자(In)가 되고, 다른 하나는 커플러 단자(Coup)가 되며, 출력 쪽에 두 개의 선 중 입력 쪽의 선과 직접적으로 연결 선상에 존재하는 선은 스루 단자(Thr), 다른 하나의 선은 아이솔레이션 단자(Iso)가 된다.One line on the input side becomes the input terminal (In), the other becomes the coupler terminal (Coup), and the line existing on the connection line directly with the line on the input side of the two lines on the output side is the through terminal (Thr), The other line becomes the isolation terminal Iso.
이중 선로 코엑셜 라인의 길이에 따라 원하는 주파수에서 입력에 대해 커플러 단자(Coup)와 스루 단자(Thr)는 동일 전력으로 분배되고, 아이솔레이션 단자(Iso)는 출력신호가 존재하지 않는다.The coupler terminal Coup and the through terminal Thr are distributed with the same power for the input at a desired frequency according to the length of the double line coaxial line, and the isolation terminal Iso has no output signal.
또한, 커플러 단자(Coup)와 스루 단자(Thr)는 90도 위상차를 자연적으로 가지게 된다. 여기서, 스루 단자(Thr)와 커플러 단자(Coup)에 동일한 특성의 부하를 연결하면, 입력 단자(In)로는 신호가 출력되지 않고, 아이솔레이션 단자(Iso)로 신호가 출력된다.In addition, the coupler terminal Coup and the through terminal Thr naturally have a 90 degree phase difference. Here, when a load having the same characteristic is connected to the through terminal Thr and the coupler terminal Coup, the signal is not output to the input terminal In, but the signal is output to the isolation terminal Iso.
부하가 단락 또는 개방으로 신호의 감쇠가 존재하지 않는 소자면, 이중 선로 코엑셜 라인에 입력된 신호는 손실 없이, 아이솔레이션 단자(Iso)로 전부 출력된다. 이 때, 부하가 단락일 경우와 개방일 경우는 초고주파 특성상 180도 위상차를 가지고 신호가 출력된다.If the load is a device in which there is no attenuation of the signal due to a short circuit or opening, the signal input to the dual line coaxial line is completely output to the isolation terminal Iso without loss. At this time, when the load is short-circuit and open, signals are output with a 180 degree phase difference due to the characteristics of the ultra-high frequency.
이하, 본 발명의 동작을 종합하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described in detail.
동위상 등전력 분배기(10)는 마이크로스트립 선로를 통해 외부로부터 입력받은 신호를 두 개의 마이크로스트립 전송 선로로 분리하여 출력(제 1 분배신호, 제 2 분배신호)한다.The in-phase
광대역 동위상 등전력 분배기(10)의 출력신호 중 하나인 제 1 분배신호는 제 1 커플러(20)의 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 입력 단자(In)로 입력되어, 이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 커플링 단자(Coup)에 입력 전력의 반과 스루 단자(Thr)에 입력 전력의 반을 출력한다.The first distribution signal, which is one of the output signals of the wideband in-phase
제 1 커플러(20)의 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 커플링 단자(Coup)에 연결된 개방 선로(21)와 스루 단자(Thr)에 연결된 개방 선로(21)는 동일한 길이로 구성되어, 커플링 단자(Coup)와 스루 단자(Thr)에 공급된 신호를 전반사시킨다.The
개방 선로(21)에서 전반사된 신호는 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 입력 단자(In)로는 신호가 전송되지 않고, 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 아이솔레이션 단자(Iso)로 제 1 출력신호가 출력된다.The signal totally reflected from the
광대역 동위상 등전력 분배기(10)의 또 다른 출력 신호인 제 2 분배신호는 마이크로스트립 전송 선로을 경유하여 제 2 커플러(30)의 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 입력 단자(In)로 입력된다.The second distribution signal, which is another output signal of the broadband in-phase
제 2 커플러의 이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 등전력 커플러(40)는 제 1 커플러에서 마찬가지로 커플링 단자(Coup)에 입력 전력의 반과 이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 스루 단자(Thr)에 입력 전력의 반을 출력한다.The 90 degree phase difference
제 2 커플러의 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 커플링 단자(Coup)에 연결된 단락 선로(31)와 스루 단자(Thr)에 연결된 단락 선로(31)는 동일한 길이로 구성되어, 커플링 단자(Coup)와 스루 단자(Thr)에 공급된 신호를 전반사시킨다. The
단락 선로(31)에서 전반사된 신호는 이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 등전력 커플러(40)의 입력 단자(In)로는 전송되지 않고, 아이솔레이션 단자(Iso)로 제 2 출력신호가 출력된다.The signal totally reflected by the short-
결국, 상기 두 개의 커플러(20, 30)에서 개방 선로와 단락 선로에 의해 전반사되는 특성에 의해 제 1 출력신호와 제 2 출력신호 서로간에 위상차가 180도 발생한다.As a result, the phase difference between the first output signal and the second output signal is 180 degrees due to the total reflection by the open line and the short line in the two
이중 선로 코엑셜 라인을 이용한 90도 위상차 등전력 커플러(40)에서 전반사되는 개방 선로와 단락 선로 외에는 두 경로간의 상이한 경로가 존재하지 않으므로, 두 경로로 제공되는 신호의 세기는 동일하다.Since there is no different path between the two paths except for the open line and the short line which are totally reflected in the 90-degree phase difference
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명은, 하나의 입력 단자의 신호를 동일한 지연 시간을 가 지고 동일한 세기의 180도 위상차를 가진 두 개의 출력 단자로 분리하여 출력, 또는 두 개의 동일한 세기의 180도 위상차를 가진 입력 신호를 동일한 지연 시간을 가지고 하나의 출력으로 신호를 결합하여 출력하는 발룬 소자에 있어서, VHF 대역 이상에서의 마이크로스트립 기판 상에서 발룬 제작에 따른 특성 변화가 크지 않고, 제작이 용이하며, 광대역 특성을 갖는 발룬을 제공할 수 있다.In the present invention as described above, the signal of one input terminal is divided into two output terminals having the same delay time and having a 180 degree phase difference of the same intensity, or an output signal having two 180 degree phase differences of the same intensity In a balun device that combines and outputs a signal with one output with the same delay time, the balun has a large characteristic change due to the balun fabrication on the microstrip substrate over the VHF band and is easy to manufacture, and has a wideband characteristic. Can be provided.
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