ADS를 이용한 안테나 설계 보고서

소개

ADS툴을 이용한 안테나 설계 보고서 입니다.

목차

I. 서 론

1. 목 적

2. ADS

II. 본 론

1. 이 론

2. ADS설계

본문내용

. 서 론
1. 목 적
이번에 마이크로파 공학의 설계 과제로 10장에서 배운 coupler, 하이브리드를 설계해서 제작을 하였다. 그중에서 우리 조는 2.3~2.4GHz 범위의 30dB coupler를 만들게 되었다. 이 과제는 강의시간에 이론으로만 배운 것을 실습하는 것이다. 강의시간에 커플러를 설계하는 것에 대해 수식으로 많이 배웠지만 실제 제작에는 훨씬 더 정확한 ADS 프로그램을 사용한다. 이 부분이 조금은 아쉽지만 이 과제를 통해서 그동안 이론만으로는 쉽게 와닿지 않고 부족했던 점을 보충하고 실제 업체에서 사용하는 프로그램과 제작을 직접 해보는 것에 목적을 두었다.
2. ADS
ADS는 강력한 전자 디자인 자동화 소프트웨어다. ADS는 휴대폰과 무선호출기, 무선네트워크 그리고 레이더와 위성통신의 시스템을 완벽히 디자인 할 수 있다. 또 RF, 마이크로파, RFIC를 위한 기능과 DSP 디자인을 제공한다.
II. 본 론
1. 이 론
3dB coupler는 전송 선로에서 2개의 출력이 각각 반반씩의 전력이 되도록 입력 전력을 균등하게 배분하는 기능을 가진 결합기이다. (2n+1)x /4 길이의 결합 선로로 구성되는 결합비가 3dB의 방향성 결합기 누설 단자 쌍에 같은 진폭으로 90°의 위상차로 나타나고, 나머지 단자 쌍에는 전혀 출력이 나타나지 않는다. 이 성질을 이용하여 고주파 신호의 합성이나 분배를 할 수 있다.
결합기는 3포트 회로가 될 수도 있고 4포트 회로가 될 수도 있다. 3포트 회로망에서는 T- 접합형 혹은 다른 형태의 전력 분배기가 있으며 4포트 회로망은 방향성 결합기와 하이브리드형이 있다. 전력 분배기는 흔히 동등분형 이지만 분배전력비가 다른 것도 가능하다. 방향성 결합기는 전력을 임의로 분배할 수 있도록 설계할 수 있지만 하이브리드형 접합은 일반적으로 전력을 2등분한다. 그림은 coupler를 나타내는 그림이다.
두 개의 선로가 근접한 상태로 놓여있고, 그 선로의 간격과 길이에 의해 커플링양이 조절되는 커플러로서 Microstrip이나 Stripline과 같은 전송선로형태로 쉽게 구현된다. 또한 이러한 커플링 자체의 특성을 이용하여 동축선과 같은 형태로도 가변될 수 있다.
하나의 입력포트(포트 1)가 있고, 그것이 거의 그대로 통과되는 through 포트(포트2), 그리고 전력의 일부를 추출하는 포트(포트3)의 3개 포트와 격리포트(포트4)로 이루어져 있다. 포트 1로 입사한 파는 대부분의 포트2로 나오지만 그 일부는 coupling 된다. 포트3에서 나오는 출력은 포트 2에 나오는 출력과 동위상이다. 그러나 포트4 에서 나오는 출력은 없다. 입사되는 전력과 coupling 되어 입사되는 전력의 비를 결합계수( coupling factor)라 하며 [dB]로 표시된다. 즉 포트1 에서 입사 전력을P1이라 하고 포트 3과 4에서의 출력을 각각 P3, P4라 하나다면 결합계수는
C = -10 log10 Pn/P1 [dB] (n = 2, 3, 4,)
와같이 나타낸다.
한편 포트 4가 결합을 원하지 않는 포트라고 하면 원하는 격리도(isolating coefficient)는
I = -10 log P4/P1 [dB]
로 나타 낼 수 있다.
직접 전송하는 포트 2의 전송도(transmission coefficient)는
T = 10 log P2/P1 [dB]
로 나타낼 수 있다.
해석방법은 even mode, odd mode를 나누어 4개의 transmission을 해석을 한 다음
even mode와 odd mode의 전압, 전류를 합성해서 구한다.
V1 = V1e + V1o I1 = I1e + I1o
V2 = V2e + V2o I2 = I2e + I2o
V3 = V3e + V3o = V1e - V1o I3 = I3e + I3o = I1e - I1o
V4 = V4e + V4o = V2e - V2o I4 = I4e + I4o= I2e - I2o

참고자료

· 없음