Ku 대역 저손실 소형 4×4 버틀러 매트릭스의 구현

주호성; 엄순영

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자료유형: 학술저널

저자정보: 주호성 (과학기술연합대학원대학교) 엄순영 (한국전자통신연구원)

저널정보: 한국전자파학회 한국전자파학회논문지 한국전자파학회논문지 제31권 제12호(통권 제283호)

발행연도: 2020.12

수록면: 1,020 - 1,032 (13page)

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Ku 대역(12～18 GHz)은 주로 장거리 위성 통신 및 레이다에 활용된다. 장거리 통신에서는 신호의 세기가 약하므로, 송/수신단의 손실을 줄이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 15.7～16.7 GHz에서 동작하는 저손실 소형 4×4 버틀러 매트릭스 (Butler matrix) 구조를 제안하였고, 이를 설계 및 측정하였다. 저손실 특성 구현을 위하여, 서스펜디드 스트립라인(suspended stripline)을 기반으로 전송선로를 설계하였다. 또한, 소형화 구현을 위하여, 버틀러 매트릭스 내부 회로를 100 Ω 시스템으로 설계하고, 입/출력단을 50 Ω으로 정합하였다. 최적화 설계를 통하여 제작된 버틀러 매트릭스 회로의 크기는 45×22×2.3 mm이며, 동작 주파수 대역 내에서 측정된 삽입 손실, 단자 간 격리도, 각 단자의 반사 손실은 각각 1.36 dB(커넥터 손실 포함), 20.5 dB, 15.3 dB로 시뮬레이션 성능과 유사한 성능을 보였다. 개발된 4×4 버틀러 매트릭스는 1×4 선형 배열 안테나의 저손실 빔 스위칭 회로로 활용할 수 있을 것이다.

#Butler Matrix #Suspended Quasi-Airstrip Line #Low Insertion Loss #Phase Shifter #Quadrature Hybrid Coupler

참고문헌 (12)

참고문헌 신청

M. Bona / 2002 / Low-loss compact Butler matrix for a microstrip antenna / IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 50(9):2069~2075

Y. Wang / 2018 / A low-loss Butler matrix using patch element and honeycomb concept on SISL platform / IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 66(8):3622~3631

A. Corona / 2003 / A high-temperature superconducting Butler matrix / IEEE Transactions on Applied Superconductivity 13(4):3867~3872

A. A. M. Ali / 2011 / Design and implementation of two-layer compact wideband Butler matrices in SIW technology for Kuband applications / IEEE Transactions on Antennas and Propagation 59(2):503~512

Q. Yang / 2016 / SIW butler matrix with modified hybrid coupler for slot antenna array / IEEE Access 4:9561~9569

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