다기능 투과배열 안테나 단위셀 소형화 설계를 위한 360° 반사형 축소형 아날로그 위상 천이기 설계 (Design of Miniaturized 360° Analog Phase Shifter for Multi-Functional Transmit-Array Antenna)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 34권 / 2호 / 103 ~ 110페이지
· 저자명 : 황명하, 김경득, 이인곤, 김상길

초록

본 논문은 다기능 투과배열 안테나를 구성하는 단위셀의 소형화 설계에 응용될 수 있는 축소형 360° 반사형 아날로그위상 천이기 설계에 대한 비교 연구이다. 본 연구에서는 1단 및 2단 반사형 위상 천이기를 제안하고, 두 위상 천이기의성능을 비교 분석하였다. 두 위상 천이기 모두 일반적인 단위셀 면적(0.5 λ0×0.5 λ0)의 절반 이내 크기인 0.2 λ0×0.4 λ0 안에 들어갈 수 있도록 설계되었으며, 360° 이상의 위상 천이 범위를 가진다. 1단 위상 천이기는 넓은 위상 천이 범위를구현하기 위해 소형화된 하이브리드 커플러와 1/4 파장 전송선로 및 추가적인 소자들이 요구되며, 이에 의해 위상 천이기는 제어 전압 대비 일정하지 않은 삽입 손실 분포와 4.3 dB의 최대 삽입 손실 성능을 가진다. 1단 위상 천이기를 개선한 2단 위상 천이기의 경우, 간단한 회로 구조로 인하여 전압 대비 비교적 일정한 삽입 손실 분포와 2.5 dB의 최대 삽입손실 성능을 가진다.

영어초록

This study compares the designs of one-stage and two-stage reflection-type phase shifters for miniaturized S-band multi-functional transmit-array antennas. Both phase shifters have areas smaller than 0.2 λ0×0.4 λ0, which is less than half of the conventional unit cell size of 0.5λ λ0×0.5 λ0, and both phase shifters have a phase shifting range of more than 360°. The one-stage phase shifter requires a miniaturized hybrid coupler, 1/4 wavelength transmission line, and additional elements to implement a wide phase shifting range; hence, the phase shifter has a non-uniform insertion loss distribution and a peak insertion loss of 4.3 dB. The two-stage phase shifter outperformed the one-stage phase shifter; it had a relatively uniform insertion loss distribution of 2.5 dB because of its simple circuit structure.

참고자료

· 없음