KR101038070B1 - Wide-band coupler - Google Patents

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KR101038070B1
KR101038070B1 KR1020100137903A KR20100137903A KR101038070B1 KR 101038070 B1 KR101038070 B1 KR 101038070B1 KR 1020100137903 A KR1020100137903 A KR 1020100137903A KR 20100137903 A KR20100137903 A KR 20100137903A KR 101038070 B1 KR101038070 B1 KR 101038070B1
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coupling
microstrip line
housing
groove
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Inventor
김효철
염종덕
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주식회사 이너트론
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Abstract

PURPOSE: A wide-band coupler is provided to improve the coupling efficiency of the coupler and overcome ripple related problems by increasing the area of a microstrip line. CONSTITUTION: Microstrip lines(120, 130) are formed on the upper side and the lower side of a first dielectric layer(110). A second dielectric layer(140) is formed on the upper side of the first dielectric layer including the first microstrip line. A fist ground layer is formed on the upper side of the second dielectric layer. A third dielectric layer is formed on the lower side of the first dielectric layer. A second ground layer is formed on the lower side of the third dielectric layer. Grooves are formed in the ground layers.

Description

광대역 결합기{Wide-band Coupler}Wideband Coupler

본 발명은 결합기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로스트립 선로를 이용하는 광대역 결합기의 커플링 선로에 대응되는 접지면과 하우징 커버 및 하우징 각각의 접지면에 광대역 결합기의 인덕턴스를 변화시킬 수 있는 홈들을 형성하여 한정된 크기의 광대역 결합기에서 마이크로스트립 선로의 면적을 넓힘으로써 특성 임피던스를 증가시켜 커플링 효율을 증가시키고, 리플을 개선할 수 있는 광대역 결합기에 관한 것이다.The present invention relates to a coupler, and more particularly to the ground plane corresponding to the coupling line of the broadband coupler using a microstrip line and grooves for varying the inductance of the broadband coupler in the ground plane of each of the housing cover and the housing. Therefore, the present invention relates to a broadband coupler capable of increasing the coupling efficiency and improving the ripple by increasing the characteristic impedance by increasing the area of the microstrip line in the limited size wideband coupler.

일반적으로 결합기(coupler)는 주로 RF신호가 흐르는 경로에서 실제 흐르는 신호의 특성을 알아야 하는 경우, 특히 신호의 흐름 자체는 방해하지 않으면서 그 신호의 특징이 그대로 필요한 경우에 사용하는 전자부품으로 널리 알려져 있으며, CDMA, 셀룰러폰, PCS, WLL 및 IMT-2000과 같은 이동통신 분야에도 널리 사용된다. In general, a coupler is widely known as an electronic component that is mainly used when the characteristics of a signal actually flowing in an RF signal path are to be known, especially when the characteristics of the signal are still required without disturbing the flow of the signal itself. It is also widely used in mobile communication fields such as CDMA, cellular phones, PCS, WLL, and IMT-2000.

이동통신 분야(특히, CDMA시스템)의 경우에는 전력 조절이 매우 복잡하므로 주 신호의 특성 변화를 최대한 억제하면서 주 신호에 최대한 근접한 신호를 추출하여야하므로 결합기가 많이 사용된다.In the field of mobile communication (especially CDMA system), the power control is very complicated, so a coupler is used because it extracts the signal as close as possible to the main signal while suppressing the change of the main signal as much as possible.

결합기는 주 신호가 흐르는 주 선로(main line)로부터 소정의 간격을 두고 전력(신호)을 추출하기 위한 커플링 선로(coupling line)를 배치하여 커플링 선로에 흐르는 전력(신호)를 분석하는 것에 의하여 주 선로로 흐르는 전력(신호)의 특성 및 변화를 확인하는 것이 가능한 전자부품이다.The combiner analyzes the power (signal) flowing through the coupling line by arranging a coupling line for extracting power (signal) at a predetermined interval from the main line through which the main signal flows. It is an electronic component capable of confirming the characteristics and change of electric power (signal) flowing to the main line.

예를 들어, 하이브리드 결합기는 2개의 선로가 근접하여 배치되고, 하나의 선로(주 선로) 양쪽 끝부분에는 입력포트(input port)와 출력포트(output port)가 설치되며, 다른 하나의 선로(커플링 선로) 양쪽 끝부분에는 커플링포트(coupling port)와 격리포트(isolation port)가 설치된다. For example, a hybrid coupler has two lines arranged close to each other, and an input port and an output port are installed at both ends of one line (main line) and the other line (couple). Coupling port and isolation port are installed at both ends.

입력포트로 주 신호가 입력되어 거의 그대로 출력포트로 출력되도록 이루어지며, 커플링포트를 통하여 주 신호의 일부를 추출하고, 격리포트에는 선로의 임피던스에 맞추어 저항을 접지시켜 전달되는 누설 신호가 반사되어 돌아오지 않게 열로 소모시키도록 구성된다.The main signal is input to the input port and output to the output port almost as it is.The part of the main signal is extracted through the coupling port, and the leaking signal is transmitted to the isolation port by reflecting the resistance to the impedance of the line. It is configured to dissipate heat without returning.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 결합기를 설명하기로 한다.Hereinafter, a coupler according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 결합기의 마이크로스트립 선로 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1에 나타낸 결합기의 마이크로스트립 선로 적층 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 2에 나타낸 결합기의 A-A' 선 단면 구조도이다.1 is a view for explaining the microstrip line structure of the coupler according to the prior art, Figure 2 is a view for explaining the microstrip line stacking structure of the coupler shown in Figure 1, Figure 3 is a view of the coupler shown in FIG. AA 'cross-sectional structure diagram.

종래 기술에 따른 결합기의 마이크로스트립 선로 구조는 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1유전체층(10) 상측면에 형성된 제1마이크로스트립 선로(20) 및 제1유전체층(10) 하측면에 형성된 제2마이크로스트립 선로(30)로 구성된다. 이때, 제1, 제2마이크로스트립 선로(20)(30)는 동과 같은 금속물질로 도금되어 형성된다.As shown in FIG. 1, the microstrip line structure of the coupler according to the related art has a first microstrip line 20 formed on the upper surface of the first dielectric layer 10 and a second micro layer formed on the lower surface of the first dielectric layer 10. It consists of a strip line 30. In this case, the first and second microstrip lines 20 and 30 are plated with a metal material such as copper.

여기서, 제1마이크로스트립 선로(20)는 제1유전체층(10)의 좌상측 방향에서 우하측 방향으로 형성되고, 제2마이크로스트립 선로(30)는 제1유전체층(10)의 우상측 방향에서 좌하측 방향으로 형성된 것을 나타내고 있다. 이때, 제1마이크로스트립 선로(20)와 제2마이크로스트립 선로(30)가 제1유전체층(10)을 사이에 두고 겹치는 부분에서 커플링이 발생한다.Here, the first microstrip line 20 is formed in the lower right direction in the upper left direction of the first dielectric layer 10, and the second microstrip line 30 is lower left in the upper right direction of the first dielectric layer 10. The thing formed in the lateral direction is shown. In this case, the coupling occurs at a portion where the first microstrip line 20 and the second microstrip line 30 overlap with the first dielectric layer 10 interposed therebetween.

한편, 이러한 도 1에 나타낸 결합기의 마이크로스트립 선로의 적층 구조는 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1유전체층(10)의 좌상측에는 제1마이크로스트립 선로(20)가 형성되고, 제1유전체층(10)의 우하측에는 제2마이크로스트립 선로(30)가 형성되며, 제1마이크로스트립 선로(20)를 포함하는 제1유전체층(10) 상면에는 제2유전체층(40)과 제1접지층(60)이 차례로 형성되어 있고, 제2마이크로스트립 선로(30)를 포함하는 제1유전체층(10) 하측 전면에는 제3유전체층(50)과 제2접지층(70)이 차례로 형성되어 있는 것을 나타내고 있다.Meanwhile, in the stacked structure of the microstrip line of the coupler shown in FIG. 1, the first microstrip line 20 is formed on the upper left side of the first dielectric layer 10, and the first dielectric layer 10 is formed. The second microstrip line 30 is formed at the lower right side of the second dielectric layer 10, and the second dielectric layer 40 and the first ground layer 60 are sequentially formed on the upper surface of the first dielectric layer 10 including the first microstrip line 20. The third dielectric layer 50 and the second ground layer 70 are sequentially formed on the front lower surface of the first dielectric layer 10 including the second microstrip line 30.

그리고, 도 2에 나타낸 결합기의 A-A' 선 단면 구조는 도 3에 나타낸 바와 같이 제1유전체층(10)의 상측면에는 제1마이크로스트립 선로(20)가 형성되고, 하측면에는 제2마이크로스트립 선로(30)가 형성되며, 제1마이크로스트립 선로(20)를 포함하는 제1유전체층(10) 상측 전면에는 제2유전체층(40)과 제1접지층(60)이 차례로 형성되고, 제2마이크로스트립 선로(30)를 포함하는 제1유전체층(10) 하측 전면에는 제3유전체층(50)과 제2접지층(70)이 차례로 형성되어 있다.As shown in FIG. 3, in the AA ′ line cross-sectional structure of the coupler illustrated in FIG. 2, a first microstrip line 20 is formed on an upper side of the first dielectric layer 10, and a second microstrip line is formed on a lower side thereof. 30 is formed, and the second dielectric layer 40 and the first ground layer 60 are sequentially formed on the upper surface of the upper side of the first dielectric layer 10 including the first microstrip line 20, and the second microstrip. The third dielectric layer 50 and the second ground layer 70 are sequentially formed on the entire lower surface of the first dielectric layer 10 including the line 30.

이러한 결합기에서 제1유전체층(10)은 제1마이크로스트립 선로(20)와 제2마이크로스트립 선로(30)의 커플링을 위하여 0.25~0.3mm의 두께로 구성되고, 제2유전체층(40)과 제2유전체층(50)은 1~3mm의 두께로 구성된다. In this coupler, the first dielectric layer 10 has a thickness of 0.25 to 0.3 mm for coupling the first microstrip line 20 and the second microstrip line 30, and the second dielectric layer 40 and the first dielectric layer 10. The dielectric layer 50 is composed of a thickness of 1-3mm.

한편, 도 4 및 도 5는 종래 기술에 따른 결합기와 결합하는 하우징 커버와 하우징을 나타낸 사시도이다.On the other hand, Figure 4 and Figure 5 is a perspective view showing a housing cover and the housing coupled to the combiner according to the prior art.

종래 기술에 따른 결합기와 결합하는 하우징 커버(80)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 직사각형 플레이트(81)와 직사각형 플레이트의 외주면 내측에서 하부로 소정길이 연장 형성된 직사각형의 고정용 돌출부(82)로 구성된다. As shown in FIG. 4, the housing cover 80 that engages with the combiner according to the related art is composed of a rectangular plate 81 and a rectangular fixing protrusion 82 formed to extend a predetermined length from the inner side of the outer circumferential surface of the rectangular plate to the bottom thereof. .

그리고, 종래 기술에 따른 결합기의 하우징(90)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 커버(80)의 고정용 돌출부(82)와 도 3에 나타낸 결합기가 수용되는 수용홈 형태의 공간부(91)를 갖고 그 외주면에는 입력포트(input port)와 출력포트(output port), 커플링포트(coupling port) 및 격리포트(isolation port)로 이용되는 포트(92)(93)가 나타나 있다. 이때, 도 6에서는 2개의 포트(92)(93)만 나타나 있으나, 2개의 포트(92)(93)와 대응되는 하우징(90)의 외주면에 나머지 2개의 포트(도시되지 않음)가 더 구성되어 있다. And, the housing 90 of the coupler according to the prior art, as shown in Figure 5, the fixing projection 82 of the cover 80 and the space 91 in the form of a receiving groove in which the coupler shown in Figure 3 is accommodated. On the outer circumferential surface thereof, ports 92 and 93 used as input ports, output ports, coupling ports, and isolation ports are shown. 6, only two ports 92 and 93 are shown, but the other two ports (not shown) are further configured on the outer circumferential surface of the housing 90 corresponding to the two ports 92 and 93. have.

도 6은 종래 기술에 따른 결합기의 하우징 커버와 하우징 분해 상태를 나타낸 사시도이다.Figure 6 is a perspective view showing the housing cover and housing disassembled state of the combiner according to the prior art.

도 3에 나타낸 바와 같은 결합기는 도 4에 나타낸 하우징 커버(80)와 도 5에 나타낸 하우징(90) 사이에 위치하며, 도 5에 나타낸 하우징(90)의 공간부(91)에 안치된다. 이때, 도 4에 나타낸 하우징 커버(80)의 고정용 돌출부(82) 역시 공간부(91)에 안치되면서 결합기를 하우징(90)에 고정시킨다. 이를 위하여 하우징 커버(80)의 플레이트(81) 외주면에는 다수의 결합홀(83)이 구성되고, 하우징(90)의 상측면 중 다수의 결합홀(83)에 대응되는 면에는 다수의 결합홀(94)이 구성되어 결합나사(100)에 의해 결합된다.The coupler as shown in FIG. 3 is located between the housing cover 80 shown in FIG. 4 and the housing 90 shown in FIG. 5, and is seated in the space 91 of the housing 90 shown in FIG. 5. At this time, the fixing protrusion 82 of the housing cover 80 shown in FIG. 4 is also placed in the space 91 to fix the coupler to the housing 90. To this end, a plurality of coupling holes 83 are formed at the outer circumferential surface of the plate 81 of the housing cover 80, and a plurality of coupling holes are formed at a surface corresponding to the plurality of coupling holes 83 of the upper side of the housing 90. 94 is configured and coupled by the coupling screw (100).

한편, 하우징 커버(80)와 하우징(90)은 철, 알루미늄, 동과 같은 금속으로 구성된다.On the other hand, the housing cover 80 and the housing 90 is made of a metal such as iron, aluminum, copper.

도 7은 종래 기술에 따른 결합기의 주파수 특성을 설명하기 위한 그래프이다. 7 is a graph illustrating the frequency characteristics of the combiner according to the prior art.

종래 기술에 따른 결합기의 주파수 특성은 제1마이크로스트립 선로(20)와 제2마이크로스트립 선로(30)가 겹쳐지는 부분에서의 3dB 결합기의 주파수 특성을 나타내고 있다. The frequency characteristic of the coupler according to the prior art shows the frequency characteristic of the 3 dB coupler at the portion where the first microstrip line 20 and the second microstrip line 30 overlap.

그러나 이와 같은 종래 결합기에 있어서는 결합기의 주파수 특성이 제1마이크로스트립 선로(20)와 제2마이크로스트립 선로(30)의 굴곡과 길이 및 넓이에 따라 결정되는데, 제1마이크로스트립 선로(20)와 제2마이크로스트립 선로(30)를 포함하는 기존의 결합기의 한정된 크기에서는 커플링 효율을 더욱 증가시키거나 리플 특성을 개선하는 데는 한계가 있다는 문제가 있었다.However, in such a conventional coupler, the frequency characteristics of the coupler are determined according to the bend, length, and width of the first microstrip line 20 and the second microstrip line 30, and the first microstrip line 20 and In the limited size of the existing coupler including the two microstrip lines 30, there is a problem in that the coupling efficiency is further increased or the ripple characteristics are limited.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 마이크로스트립 선로를 이용하는 광대역 결합기의 커플링 선로에 대응되는 접지면과 하우징 커버 및 하우징 각각의 접지면에 광대역 결합기의 인덕턴스를 변화시킬 수 있는 홈들을 형성하여 한정된 크기의 광대역 결합기에서 마이크로스트립 선로의 면적을 넓힐 수 있도록 함으로써 특성 임피던스를 증가시켜 커플링 효율을 증가시키고, 리플을 개선할 수 있는 광대역 결합기를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and problems of the prior art, the present invention is a ground plane corresponding to the coupling line of the broadband coupler using a microstrip line and the ground plane of each of the housing cover and housing Wideband couplers that can increase the characteristic impedance by increasing the characteristic impedance by forming grooves that can change the inductance of the wideband coupler to increase the area of the microstrip line in a limited size wideband coupler. It aims to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 광대역 결합기는 장방형의 제1유전체층을 사이에 두고 소정길이의 커플링 구간을 갖도록 제1유전체층 상하측면에 각각 형성된 제1마이크로스트립 선로와 제2마이크로스트립 선로; 제1마이크로스트립 선로를 포함한 제1유전체층 상면에 형성된 제2유전체층; 제2유전체층 상측면에 형성되며, 소정길이의 설정된 커플링 구간 방향으로 제1접지층 홈이 형성된 제1접지층; 제2마이크로스트립 선로를 포함한 제1유전체층 하면에 형성된 제3유전체층; 제3유전체층 하측면에 형성되며, 제1접지층 홈과 대향되는 제2접지층 홈이 형성된 제2접지층;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The broadband coupler of the present invention for achieving the above object is a first microstrip line and a second microstrip line respectively formed on the upper and lower sides of the first dielectric layer to have a coupling section of a predetermined length with a rectangular first dielectric layer therebetween; A second dielectric layer formed on an upper surface of the first dielectric layer including a first microstrip line; A first ground layer formed on an upper surface of the second dielectric layer, the first ground layer having a first ground layer groove formed in a predetermined coupling interval direction; A third dielectric layer formed on the bottom surface of the first dielectric layer including the second microstrip line; And a second ground layer formed on a lower side of the third dielectric layer and having a second ground layer groove facing the first ground layer groove.

여기서, 소정길이의 설정된 커플링 구간은, 제1마이크로스트립 선로가 제1유전체층 상측면의 좌상측에서 우하측의 대각선으로 형성되고, 제2마이크로스트립 선로가 제1유전체층 하측면의 좌하측에서 우상측의 대각선으로 형성되데, 제1마이크로스트립 선로와 제2마이크로스트립 선로가 커플링을 위해 설정된 길이만큼 설정된 방향으로 겹치는 것에 따라 정의되는 것이 바람직하다.Here, in the set coupling section of the predetermined length, the first microstrip line is formed diagonally from the upper left side to the lower right side of the upper side of the first dielectric layer, and the second microstrip line is upper right from the lower left side of the lower side of the first dielectric layer. It is formed diagonally on the side, preferably defined as the first microstrip line and the second microstrip line overlap in a set direction by a length set for the coupling.

그리고, 커플러는, 저면에 소정길이의 커플링 구간 방향으로 하우징 커버 홈이 형성된 하우징 커버와, 바닥면에 소정길이의 커플링 구간 방향으로 하우징 홈이 형성된 하우징 사이에 구성된 것이 바람직하다.The coupler is preferably configured between the housing cover in which the housing cover groove is formed in the coupling section direction of the predetermined length on the bottom face, and the housing in which the housing groove is formed in the coupling section direction of the predetermined length in the bottom surface.

또한, 하우징 커버는, 수직한 방향으로 다수의 결합홀이 형성된 직사각형 플레이트와 직사각형 플레이트의 외주면 내측에서 하측면으로 소정길이 연장 형성된 직사각형의 고정용 돌출부가 구성되며, 고정용 돌출부 저면에 소정길이의 커플링 구간 방향으로 하우징 커버 홈이 형성되고, 하우징은 하우징 커버의 다수의 결합홀과 결합하기 위한 다수의 결합홈이 형성되고, 하우징 커버의 고정용 돌출부가 수용되는 수용홈 형태의 공간부가 형성되며, 측면에는 입력포트(input port)와 출력포트(output port), 커플링포트(coupling port) 및 격리포트(isolation port)로 이용되는 다수의 포트가 형성되고, 공간부 바닥면에 소정길이의 커플링 구간 방향으로 하우징 홈이 형성된 되며, 커플러가 공간부 바닥면에 안치된 후 결합홀과 결합홈이 결합나사에 의해 결합된 것이 바람직하다.In addition, the housing cover includes a rectangular plate having a plurality of coupling holes formed in a vertical direction and a rectangular fixing protrusion formed to extend a predetermined length from the inner side of the outer circumferential surface of the rectangular plate to the lower side thereof, and having a predetermined length couple on the bottom of the fixing protrusion. The housing cover groove is formed in the ring section direction, the housing is formed with a plurality of coupling grooves for engaging with a plurality of coupling holes of the housing cover, a space portion in the form of a receiving groove for receiving the fixing projection of the housing cover is formed, A plurality of ports used as input ports, output ports, coupling ports, and isolation ports are formed on the side surfaces, and couplings of predetermined length are provided on the bottom surface of the space part. The housing groove is formed in the section direction, and after the coupler is placed on the bottom of the space part, the coupling hole and the coupling groove are coupled by the coupling screw. It is good.

본 발명에 따르면 마이크로스트립 선로로 구성되는 광대역 결합기의 커플링 선로에 대응되는 접지면과 하우징 커버 및 하우징 각각의 접지면에 광대역 결합기의 인덕턴스를 변화시킬 수 있는 홈들을 형성하여 한정된 크기의 광대역 결합기에서 마이크로스트립 선로의 면적을 넓힐 수 있도록 하여 특성 임피던스를 증가시켜 커플링 효율을 증가시키고, 리플을 개선할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a ground plane corresponding to a coupling line of a broadband coupler composed of microstrip lines, and grooves for varying the inductance of the broadband coupler are formed in the ground plane of each of the housing cover and the housing. By increasing the area of the microstrip line, the characteristic impedance is increased to increase coupling efficiency and improve ripple.

도 1은 종래 기술에 따른 결합기의 마이크로스트립 선로 구조를 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1에 나타낸 결합기의 마이크로스트립 선로 적층 구조를 설명하기 위한 도면,
도 3은 도 2에 나타낸 결합기의 A-A' 선 단면 구조도,
도 4는 종래 기술에 따른 결합기가 결합되는 하우징의 커버를 나타낸 사시도,
도 5는 종래 기술에 따른 결합기가 결합되는 하우징을 나타낸 사시도,
도 6은 종래 기술에 따른 결합기의 하우징 커버와 하우징 분해 상태를 나타낸 사시도,
도 7은 종래 기술에 따른 결합기의 주파수 특성을 설명하기 위한 그래프,
도 8은 본 발명에 따른 특성 임피던스 증가형 결합기의 마이크로스트립 선로 적층 구조를 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 8에 나타낸 결합기의 B-B' 선 단면 구조도,
도 10은 본 발명에 따른 결합기가 결합되는 하우징의 커버를 나타낸 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 결합기가 결합되는 하우징을 나타낸 사시도,
도 12는 본 발명에 따른 결합기의 하우징 커버와 하우징 결합상태를 나타낸 사시도,
도 13은 도 12에 나타낸 결합기가 하우징 커버와 하우징에 결합된 상태의 C-C'선 단면 구조도,
도 14는 본 발명 및 종래 기술에 따른 결합기의 주파수 특성을 비교 설명하기 위한 그래프이다.1 is a view for explaining the structure of a microstrip line of a coupler according to the prior art,
2 is a view for explaining the microstrip line laminated structure of the coupler shown in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the coupler shown in FIG. 2;
4 is a perspective view illustrating a cover of a housing to which a coupler according to the related art is coupled;
5 is a perspective view illustrating a housing to which a coupler according to the related art is coupled;
6 is a perspective view showing the housing cover and the housing disassembled state of the combiner according to the prior art,
7 is a graph for explaining the frequency characteristics of the combiner according to the prior art,
8 is a view for explaining a microstrip line stacking structure of a characteristic impedance increasing coupler according to the present invention;
9 is a cross-sectional structural view taken along the line BB 'of the coupler shown in FIG. 8;
10 is a perspective view illustrating a cover of a housing to which a coupler according to the present invention is coupled;
11 is a perspective view illustrating a housing to which a coupler according to the present invention is coupled;
12 is a perspective view showing a housing cover and a housing coupling state of the combiner according to the present invention;
FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line C-C ', with the coupler shown in FIG. 12 coupled to the housing cover;
14 is a graph for comparing and explaining the frequency characteristics of the combiner according to the present invention and the prior art.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였다. In addition, the terms used in the present invention were selected as general terms widely used as possible at present, but in certain cases, the term is arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning is described in detail in the description of the invention.

또한, 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략하기로 하는데, 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. In addition, in describing the embodiments, descriptions of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention pertains and which are not directly related to the present invention will be omitted, which obscures the gist of the present invention by omitting unnecessary descriptions. To communicate more clearly.

도 8은 본 발명에 따른 특성 임피던스 증가형 결합기의 마이크로스트립 선로 적층 구조를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the microstrip line stacked structure of the characteristic impedance increase type coupler according to the present invention.

본 발명에 따른 특성 임피던스 증가형 결합기의 마이크로스트립 선로 적층 구조는 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1유전체층(110)의 좌상측에는 제1마이크로스트립 선로(120)가 형성되고, 제1유전체층(110)의 우하측에는 제2마이크로스트립 선로(130)가 형성되며, 제1마이크로스트립 선로(120)를 포함하는 제1유전체층(110) 상면에는 제2유전체층(140)과 제1접지층(160)이 차례로 형성되어 있고, 제2마이크로스트립 선로(130)를 포함하는 제1유전체층(110) 하측 전면에는 제3유전체층(150)과 제2접지층(170)이 차례로 형성되어 있는 것을 나타내고 있다.In the microstrip line stacking structure of the characteristic impedance increasing coupler according to the present invention, as shown in FIG. 8, the first microstrip line 120 is formed on the upper left side of the first dielectric layer 110, and the first dielectric layer 110 is formed. The second microstrip line 130 is formed on the lower right side of the second dielectric layer 110, and the second dielectric layer 140 and the first ground layer 160 are sequentially formed on the upper surface of the first dielectric layer 110 including the first microstrip line 120. The third dielectric layer 150 and the second ground layer 170 are sequentially formed on the entire lower surface of the first dielectric layer 110 including the second microstrip line 130.

여기서 제1마이크로스트립 선로(120)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 장방형의 제1유전체층(110)의 좌상측 방향에서 우하측 방향으로 형성되고, 제2마이크로스트립 선로(130)는 제1유전체층(110)의 우상측 방향에서 좌하측 방향으로 형성되어 있다.Here, as shown in FIG. 1, the first microstrip line 120 is formed from the upper left side to the lower right side of the rectangular first dielectric layer 110, and the second microstrip line 130 is formed of the first dielectric layer ( 110 is formed in the lower left direction from the upper right direction.

그리고, 제1접지층(160)과 제2접지층(170)은 제1마이크로스트립 선로(120)와 제2마이크로스트립 선로(130)가 제1유전체층(110)을 사이에 두고 겹치는 부분 중 장측방향으로 제1접지층 홈(210)과 제2접지층 홈(220)이 각각 형성된다. 이와 같은 제1접지층 홈(210)과 제2접지층 홈(220)은 제1접지층(160) 하부의 제2유전체층(140)과, 제2접지층(170) 상부의 제3유전체층(150)이 노출되도록 형성된다. In addition, the first ground layer 160 and the second ground layer 170 have a long side of a portion where the first microstrip line 120 and the second microstrip line 130 overlap with the first dielectric layer 110 interposed therebetween. The first ground layer groove 210 and the second ground layer groove 220 are respectively formed in the direction. The first ground layer groove 210 and the second ground layer groove 220 may be formed by the second dielectric layer 140 under the first ground layer 160 and the third dielectric layer on the second ground layer 170. 150) is formed to be exposed.

도 9는 도 8에 나타낸 결합기의 B-B' 선 단면 구조도이다.9 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of the coupler shown in FIG.

도 8에 나타낸 결합기의 B-B' 선 단면 구조는 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1유전체층(110)의 상측면에는 제1마이크로스트립 선로(120)가 형성되고, 하측면에는 제2마이크로스트립 선로(130)가 형성되며, 제1마이크로스트립 선로(120)를 포함하는 제1유전체층(110) 상측 전면에는 제2유전체층(140)과 제1접지층(160)이 차례로 형성되고, 제2마이크로스트립 선로(130)를 포함하는 제1유전체층(110) 하측 전면에는 제3유전체층(150)과 제2접지층(170)이 차례로 형성되어 있다.As shown in FIG. 9, the BB ′ line cross-sectional structure of the coupler illustrated in FIG. 8 has a first microstrip line 120 formed on an upper side of the first dielectric layer 110, and a second microstrip line formed on a lower side thereof. 130 is formed, and a second dielectric layer 140 and a first ground layer 160 are sequentially formed on the entire upper surface of the first dielectric layer 110 including the first microstrip line 120, and the second microstrip line. The third dielectric layer 150 and the second ground layer 170 are sequentially formed on the lower surface of the first dielectric layer 110 including the 130.

그리고, 제1접지층(160)에는 제2유전체층(140)이 노출되도록 제1접지층 홈(210)이 형성되어 있고, 제2접지층(170)에는 제3유전체층(150)이 노출되도록 제2접지층 홈(220)이 형성되어 있다. In addition, a first ground layer groove 210 is formed in the first ground layer 160 to expose the second dielectric layer 140, and a second dielectric layer 150 is exposed in the second ground layer 170. Two ground layer grooves 220 are formed.

도 10은 본 발명에 따른 결합기가 결합되는 하우징의 커버를 나타낸 사시도이고, 도 11은 본 발명에 따른 결합기가 결합되는 하우징을 나타낸 사시도이다.10 is a perspective view showing a cover of the housing coupled to the coupler according to the present invention, Figure 11 is a perspective view showing a housing coupled to the coupler according to the present invention.

본 발명에 따른 결합기가 결합되는 하우징의 커버(180)는 도 10에 나타낸 바와 같이, 직사각형 플레이트(181)와 직사각형 플레이트의 외주면 내측에서 하부로 소정길이 연장 형성된 직사각형의 고정용 돌출부(182)로 구성된다. The cover 180 of the housing to which the coupler is coupled according to the present invention, as shown in Figure 10, consists of a rectangular fixing protrusion 182 formed a predetermined length extending from the inner side of the outer surface of the rectangular plate 181 and the rectangular plate downwards. do.

그리고, 하우징 커버(180)의 플레이트(181) 외주면에는 다수의 결합홀(183)이 구성되어 있다. In addition, a plurality of coupling holes 183 are formed at the outer circumferential surface of the plate 181 of the housing cover 180.

한편, 하우징 커버(180)의 바닥면에는 제1접지층 홈(210)과 동일한 방향의 하우징 커버 홈(184)이 형성된다.Meanwhile, the housing cover groove 184 in the same direction as the first ground layer groove 210 is formed on the bottom surface of the housing cover 180.

그리고, 본 발명 기술에 따른 결합기의 하우징(190)은 도 11에 나타낸 바와 같이, 커버(180)의 고정용 돌출부(182)와 도 9에 나타낸 결합기가 수용되는 수용홈 형태의 공간부(191)를 갖고 그 외주면에는 입력포트(input port)와 출력포트(output port), 커플링포트(coupling port) 및 격리포트(isolation port)로 이용되는 포트(192)(193)가 나타나 있다. And, as shown in Figure 11, the housing 190 of the coupler according to the present invention, the fixing protrusion 182 of the cover 180 and the space portion 191 of the receiving groove type is accommodated in the coupler shown in FIG. On the outer circumferential surface thereof are ports 192 and 193 used as input ports, output ports, coupling ports, and isolation ports.

여기서, 도 11에서는 2개의 포트(192)(193)만 나타나 있으나, 2개의 포트(192)(193)와 대응되는 하우징(190)의 외주면에 나머지 2개의 포트(도시되지 않음)가 더 구성되어 있다. 그리고, 하우징(190)의 상측면 중 하우징 커버(180)의 다수의 결합홀(183)에 대응되는 면에는 다수의 결합홀(194)이 구성되어 있다.Here, although only two ports 192 and 193 are shown in FIG. 11, the remaining two ports (not shown) are further configured on the outer circumferential surface of the housing 190 corresponding to the two ports 192 and 193. have. In addition, a plurality of coupling holes 194 is formed at a surface corresponding to the plurality of coupling holes 183 of the housing cover 180 among the upper surfaces of the housing 190.

한편, 하우징(190) 내부 바닥면에도 제2접지층 홈(220)과 동일한 방향의 하우징 홈(195)이 형성되어 있다.Meanwhile, the housing groove 195 in the same direction as the second ground layer groove 220 is formed on the inner bottom surface of the housing 190.

도 12는 본 발명에 따른 결합기의 하우징 커버와 하우징 결합상태를 나타낸 사시도이고, 도 13은 도 12에 나타낸 결합기가 하우징 커버와 하우징에 결합된 상태의 C-C'선 단면 구조도이다.12 is a perspective view illustrating a housing cover and a housing coupling state of the coupler according to the present invention, and FIG. 13 is a cross-sectional structural view taken along line C-C 'of the coupler shown in FIG. 12 coupled to the housing cover and the housing.

도 9에 나타낸 바와 같은 결합기는 도 10에 나타낸 하우징 커버(180)와 도 11에 나타낸 하우징(190) 사이에 위치하며, 11에 나타낸 하우징(190)의 공간부(191)에 안치된다. 이때, 도 10에 나타낸 하우징 커버(180)의 고정용 돌출부(182) 역시 공간부(191)에 안치되면서 결합기를 하우징(190)에 고정시킨다.The coupler as shown in FIG. 9 is located between the housing cover 180 shown in FIG. 10 and the housing 190 shown in FIG. 11 and is placed in the space 191 of the housing 190 shown in FIG. At this time, the fixing protrusion 182 of the housing cover 180 shown in FIG. 10 is also placed in the space 191 to fix the coupler to the housing 190.

이를 위하여 하우징 커버(180)의 플레이트(181) 외주면에는 다수의 결합홀(183)이 구성되고, 하우징(190)의 상측면 중 다수의 결합홀(183)에 대응되는 면에는 다수의 결합홀(194)이 구성되어 결합나사(200)에 의해 결합된다. 한편, 하우징 커버(180)와 하우징(190)은 철, 알루미늄, 동과 같은 금속으로 구성된다.To this end, a plurality of coupling holes 183 are formed at the outer circumferential surface of the plate 181 of the housing cover 180, and a plurality of coupling holes are formed at a surface corresponding to the plurality of coupling holes 183 of the upper surface of the housing 190. 194 is configured is coupled by the coupling screw (200). Meanwhile, the housing cover 180 and the housing 190 are made of metal such as iron, aluminum, and copper.

여기서, 도 13에 나타낸 C-C'선 단면 구조를 보면, 제1마이크로스트립 선로(120)와 제2마이크로스트립 선로(130)가 제1유전체층(110)을 사이에 두고 겹치는 부분의 상하측의 제1접지층(160)에는 제2유전체층(140)이 노출되도록 제1접지층 홈(210)이 형성되어 있고, 하우징(190) 내부 바닥면에도 제2접지층 홈(220)과 동일한 방향의 하우징 홈(195)이 형성되어 있는 것을 알 수 있다.Here, in the cross-sectional structure of the C-C 'line shown in FIG. 13, the first microstrip line 120 and the second microstrip line 130 are positioned on the upper and lower sides of the portion overlapping the first dielectric layer 110. A first ground layer groove 210 is formed in the first ground layer 160 so that the second dielectric layer 140 is exposed, and the bottom surface of the housing 190 has the same direction as that of the second ground layer groove 220. It can be seen that the housing groove 195 is formed.

이와 같이, 제1접지층(160)에 제1접지층 홈(210)이 형성되고, 제2접지층(170)에는 제2접지층 홈(220)이 형성되며, 제1접지층(160) 상부의 하우징 커버(180)에 제1접지층 홈(210)과 동일 방향으로 하우징 커버 홈(210)이 형성되고, 제2접지층(170) 하부의 하우징(190)에 제2접지층 홈(220)과 동일 방향으로 하우징 홈(220)이 형성됨에 따라 제1접지층(160)과 제2접지층(170)의 접지면이 제거되므로 실효인덕턴스(effective inductance : L)가 증가한다.As such, the first ground layer groove 210 is formed in the first ground layer 160, the second ground layer groove 220 is formed in the second ground layer 170, and the first ground layer 160 is formed. The housing cover groove 210 is formed in the same direction as the first ground layer groove 210 in the upper housing cover 180, and the second ground layer groove is formed in the housing 190 under the second ground layer 170. As the housing groove 220 is formed in the same direction as 220, the ground planes of the first and second ground layers 160 and 170 are removed, thereby increasing the effective inductance L.

이때, 실효 임피던스

Figure 112010087226628-pat00001
로 나타내므로, 인덕턴스(L)가 증가함에 따라 실효 임피던스(Z0) 역시 증가됨을 알 수 있다. 따라서, 제1마이크로스트립 선로(120)와 제2마이크로스트립 선로(130)를 포함하는 기존의 결합기에서 제1마이크로스트립 선로(120)와 제2마이크로스트립 선로(130)의 폭을 넓힐 수 있고, 그에 따라 리플을 개선할 수 있게 된다.Where the effective impedance
Figure 112010087226628-pat00001
As can be seen, as the inductance L increases, the effective impedance Z0 also increases. Accordingly, the width of the first microstrip line 120 and the second microstrip line 130 may be widened in the existing coupler including the first microstrip line 120 and the second microstrip line 130. As a result, the ripple can be improved.

도 14는 본 발명 및 종래 기술에 따른 결합기의 주파수 특성을 비교 설명하기 위한 그래프이다.14 is a graph for comparing and explaining the frequency characteristics of the combiner according to the present invention and the prior art.

본 발명에 따른 결합기의 주파수 특성과 종래 기술에 따른 결합기의 주파수 특성은 도 14에 나타낸 바와 같이, 중앙 부분에서의 커플링 특성이 증가된 것은 물론 특히 양측 에지에서의 리플이 중앙 부분에 비해 개선된 것을 보여주고 있다.The frequency characteristics of the coupler according to the present invention and the frequency characteristics of the coupler according to the prior art, as shown in FIG. Is showing.

상기와 같이, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아니다.As described above, the present invention has been described through the preferred embodiments, which are intended to help the understanding of the present invention, but are not intended to limit the technical scope of the present invention.

따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 범위내에서 다양한 변형이나 개조가 이루어질 수 있음은 말할 나위가 없다.Therefore, it should be understood that various changes and modifications can be made by those skilled in the art to which the present invention pertains.

예를 들어, 본 발명의 상세한 설명 및 도면에서는 제1접지층 홈과 제2접지층 홈이 장방형으로 길게 형성되어 있으나 소정길이의 커플링 구간 길이로 형성할 수도 있고, 그 길이는 특별히 한정되지 않는다. For example, in the description and drawings of the present invention, Although the first grounding layer groove and the second grounding layer groove are formed to have a long shape, the first grounding layer groove and the second grounding layer groove may be formed to have a coupling length of a predetermined length, and the length thereof is not particularly limited.

110 : 제1유전체층 120 : 제1마이크로스트립 선로
130 : 제2마이크로스트립 선로 140 : 제2유전체층
150 : 제3유전체층 160 : 제1접지층
170 : 제2접지층 180 : 하우징 커버
190 : 하우징 200 : 결합나사
210 : 제1접지층 홈 220 : 제2접지층 홈110: first dielectric layer 120: first microstrip line
130: second microstrip line 140: second dielectric layer
150: third dielectric layer 160: first ground layer
170: second ground layer 180: housing cover
190 housing 200 coupling screw
210: first ground layer groove 220: second ground layer groove

Claims (4)

장방형의 제1유전체층(110)을 사이에 두고 소정길이의 설정된 커플링 구간을 갖도록 상기 제1유전체층(110) 상하측면에 각각 형성된 제1마이크로스트립 선로(120)와 제2마이크로스트립 선로(130);
상기 제1마이크로스트립 선로(120)를 포함한 제1유전체층(110) 상면에 형성된 제2유전체층(140);
상기 제2유전체층(140) 상측면에 형성되며, 상기 커플링 구간 방향으로 제1접지층 홈(210)이 형성된 제1접지층(160);
상기 제2마이크로스트립 선로(130)를 포함한 제1유전체층(110) 하면에 형성된 제3유전체층(160);
상기 제3유전체층(160) 하측면에 형성되며, 상기 제1접지층 홈(210)과 대향되는 제2접지층 홈(220)이 형성된 제2접지층(170);을 포함하되,
상기 광대역 커플러는,
저면에 상기 소정길이의 커플링 구간 방향으로 하우징 커버 홈(184)이 형성된 하우징 커버(180)와,
상기 바닥면에 상기 소정길이의 커플링 구간 방향으로 하우징 홈(195)이 형성된 하우징(190) 사이에 구성됨을 특징으로 하는 광대역 커플러.A first microstrip line 120 and a second microstrip line 130 formed on upper and lower sides of the first dielectric layer 110 so as to have a coupling length of a predetermined length with a rectangular first dielectric layer 110 interposed therebetween. ;
A second dielectric layer 140 formed on an upper surface of the first dielectric layer 110 including the first microstrip line 120;
A first ground layer 160 formed on an upper surface of the second dielectric layer 140 and having a first ground layer groove 210 formed in the coupling interval direction;
A third dielectric layer 160 formed on a lower surface of the first dielectric layer 110 including the second microstrip line 130;
And a second ground layer 170 formed on a lower surface of the third dielectric layer 160 and having a second ground layer groove 220 facing the first ground layer groove 210.
The broadband coupler,
A housing cover 180 having a housing cover groove 184 formed at a bottom thereof in a coupling section direction of the predetermined length;
Broadband coupler, characterized in that between the housing 190 is formed with a housing groove (195) in the direction of the coupling section of the predetermined length on the bottom surface. 제1항에 있어서,
상기 소정길이의 설정된 커플링 구간은,
상기 제1마이크로스트립 선로(120)가 상기 제1유전체층(110) 상측면의 좌상측에서 우하측의 대각선으로 형성되고,
상기 제2마이크로스트립 선로(130)가 상기 제1유전체층(110) 하측면의 좌하측에서 우상측의 대각선으로 형성되되,
상기 제1마이크로스트립 선로(120)와 상기 제2마이크로스트립 선로(130)가 상기 커플링을 위해 설정된 길이만큼 설정된 방향으로 겹치는 것에 따라 정의되는 것을 특징으로 하는 광대역 커플러.The method of claim 1,
The set coupling period of the predetermined length is,
The first microstrip line 120 is formed diagonally from the upper left side to the lower right side of the upper surface of the first dielectric layer 110,
The second microstrip line 130 is formed diagonally from the lower left side of the lower side of the lower surface of the first dielectric layer 110 to the upper right side,
And the first microstrip line (120) and the second microstrip line (130) overlap in a set direction by a length set for the coupling. 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하우징 커버(180)는,
수직한 방향으로 다수의 결합홀(183)이 형성된 직사각형 플레이트(181)와 상기 직사각형 플레이트(181)의 외주면 내측에서 하측면으로 소정길이 연장 형성된 직사각형의 고정용 돌출부(182)가 구성되며, 상기 고정용 돌출부(182) 저면에 상기 소정길이의 커플링 구간 방향으로 상기 하우징 커버 홈(184)이 형성되고,
상기 하우징(190)은 상기 하우징 커버(180)의 상기 다수의 결합홀(183)과 결합하기 위한 다수의 결합홈(194)이 형성되고, 상기 하우징 커버(180)의 상기 고정용 돌출부(182)가 수용되는 수용홈 형태의 공간부(191)가 형성되며, 측면에는 입력포트(input port)와 출력포트(output port), 커플링포트(coupling port) 및 격리포트(isolation port)로 이용되는 다수의 포트(192)(193)가 형성되고, 상기 공간부(191) 바닥면에 상기 소정길이의 커플링 구간 방향으로 상기 하우징 홈(195)이 형성되며, 상기 커플러가 상기 공간부(191) 바닥면에 안치된 후 상기 결합홀(183)과 상기 결합홈(194)이 결합나사(200)에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 광대역 커플러.The method according to claim 1 or 2,
The housing cover 180,
A rectangular plate 181 having a plurality of coupling holes 183 formed in a vertical direction and a rectangular fixing protrusion 182 extending a predetermined length from the inner side of the outer circumferential surface of the rectangular plate 181 to the lower side thereof are configured. The housing cover groove 184 is formed on the bottom surface of the protruding portion 182 in the direction of the coupling section of the predetermined length.
The housing 190 is formed with a plurality of coupling grooves 194 for coupling with the plurality of coupling holes 183 of the housing cover 180, the fixing protrusion 182 of the housing cover 180 A space portion 191 in the form of a receiving groove is formed therein, and a plurality of sides are used as an input port, an output port, a coupling port, and an isolation port. Ports 192 and 193 are formed, the housing groove 195 is formed on the bottom surface of the space 191 in the direction of the coupling section of the predetermined length, and the coupler is the bottom of the space 191. Broadband coupler, characterized in that the coupling hole (183) and the coupling groove (194) is coupled by a coupling screw 200 after being placed on the surface.
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