[공학기술]Wilkinson power Devider의 이론 및 설계

소개

초고주파 회로 실험 수업입니다.윌킨슨 파워 디바이더 입니다.
앞부분에 이론으로 시작해서뒷부분에는 ensemble 을 이용하여 설계하였습니다.

목차

Wilkinson power Devider
Wilkinson Power divider (3dB) 해석
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■ Wilkinson power devider 설계
※자료 출처

본문내용

Wilkinson power Devider
-윌킨슨 디바이더는 전력 증폭기에서 아주 광범위하게 사용되고 있다. 이것은 두 개의 λ/4 전송선로와 2Z0의 값을 가지는 저항을 사용하여 만들어지는데, 이때 λ는 파장이고 z0는 입출력 전송선로의 특성 임피던스이다. 전력분배기 입력포트와 출력포트는 정합이 되어있고 출력포트, 결함기 경우에는 입력포트인 두개의 포트는 서로 isolation되어 있다.
전력 분배기 회로는 어느 경우에서나 그림에 보인 바와 같이 3-포트 소자로서 두 출력 포트의 위상차는 0도이며 전력을 분배하는데 사용되는 수동 마이크로파 소자이다
동위상 분배기로서 애용되는 윌킨슨 분배기의 동작원리는 다음과 같다.
위의 그림은 윌킨슨 분배기의 기본회로도이다.
분배회로로 동작할 때는 P1이 입력, P2, P3가 출력이 된다. P1에서 출력측을 바라보았을 때, P2, P3에는 각각 50Ω 부하가 연결되기 때문에, 그 중간에 전송선로가 없으면 단순한 2분배 선로가 되어 출력쪽의 임피던스가 25Ω 으로 보이게 된다.
여기서 a, b 점간에 전송선로를 삽입하여 그것을 100Ω - 50Ω 임피던스 변환회로로 동작시킨다. 이 변환회로는 스미스차트나 전송선로에 의한 임피던스 변환회로 등에서도 사용되는데, 스미스차트 상에서 100Ω에서 50Ω으로 향하는 접하는 원을 그려 그 중심이 되는 점의 임피던스가 전송선로의 임피던스가 된다. (이 경우는 70.7Ω) 이때 스미스차트상의 원을 100Ω에서 50Ω으로 이동하려면 λ/4 (90°) 만 움직이면 되기 때문에, 전송선로의 길이는 λ/4을 사용한다.

참고자료

· 논문명/저자명여러 개의 하모닉을 억제하는 윌킨슨 전력 분배기 /김정훈발행사항부산 : 한국해양대 대학원, 200402전공석사 : 전파공학