KR102163069B1 - Coupler - Google Patents

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KR102163069B1
KR102163069B1 KR1020180098753A KR20180098753A KR102163069B1 KR 102163069 B1 KR102163069 B1 KR 102163069B1 KR 1020180098753 A KR1020180098753 A KR 1020180098753A KR 20180098753 A KR20180098753 A KR 20180098753A KR 102163069 B1 KR102163069 B1 KR 102163069B1
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internal ground
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석창헌
백경훈
이창헌
이효종
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(주)알엔투테크놀로지
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    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
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    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices

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Abstract

본 발명은 접지 전극들과 외부와의 전원 연결을 위한 포트 전극들을 각각 자신의 상면과 하면에 포함하는 결합기 본체; 상기 결합기 본체의 내부에 위치하고, 상기 포트 전극과 전기적으로 연결되는 커플러 선로; 및 상기 결합기 본체의 내부에 위치하고, 상기 접지 전극들과 전기적으로 연결된 내부 접지 패턴; 을 포함하고, 상기 커플러 선로의 임피던스는 50Ω 보다 작되, 상기 결합기의 전체 임피던스는 50Ω이 되도록, 상기 결합기 본체의 상측에서 바라볼 때, 상기 커플러 선로의 일부는 상기 내부 접지 패턴의 일부와 중첩(overlap)되도록 배치되는 결합기를 제공한다. The present invention includes a coupler body including ground electrodes and port electrodes for power connection with the outside, respectively, on their upper and lower surfaces; A coupler line located inside the coupler body and electrically connected to the port electrode; And an internal ground pattern located inside the coupler body and electrically connected to the ground electrodes. Including, the impedance of the coupler line is less than 50Ω, the total impedance of the coupler is 50Ω, when viewed from the top of the coupler main body, a part of the coupler line overlaps with a part of the internal ground pattern ) It provides a coupler that is arranged to be.

Description

결합기{Coupler}Coupler {Coupler}

본 발명의 기술적 사상은 결합기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 커플러 선로를 가지는 결합기에 관한 것이다.The technical idea of the present invention relates to a coupler, and more particularly, to a coupler having a coupler line.

무선 통신 시스템에 있어서, 기지국의 중계기는 데이터 신호를 전송하기 위하여 높은 출력에 실어서 보내게 되는데, 높아진 출력의 신호를 결합하거나, 분리, 수취하는데 결합기(coupler)가 사용된다. 결합기는 커플러 선로의 결합 면적 및 간격에 의해 결합도의 양이 조절될 수 있다. 결합기는 커플러 선로의 길이가 신호의 중심 주파수의 파장/4 (λ/4) 인 구성을 가질 수 있고, 이러한 구성은 결합기의 기본적인 구성이다. 파장/4 (λ/4) 길이의 커플러 선로를 포함하는 결합기는 구현이 용이하고 다른 밀리미터파 소자 또는 마이크로파 소자와의 결합이 용이하므로, 광범위하게 널리 사용된다.In a wireless communication system, a repeater of a base station is loaded onto a high output to transmit a data signal, and a coupler is used to combine, separate, and receive signals of the increased output. The coupler can adjust the amount of coupling degree by the coupling area and spacing of the coupler line. The coupler may have a configuration in which the length of the coupler line is the wavelength of the center frequency of the signal/4 (λ/4), and this configuration is the basic configuration of the coupler. A coupler including a coupler line having a wavelength of 4 (λ/4) length is easy to implement and is easily combined with other millimeter wave devices or microwave devices, and is therefore widely used in a wide range.

1. 한국공개특허 제 2009-0034059호(2009.04.07. 공개)1. Korean Patent Publication No. 2009-0034059 (published on April 7, 2009) 2. 한국공개특허 제 2009-0072461호(2009.07.02. 공개)2. Korean Patent Publication No. 2009-0072461 (published on Feb. 2009)

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 고출력에서 삽입 손실 등의 특성을 개선할 수 있는 결합기를 제공하는 것이다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The technical problem to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a coupler capable of improving characteristics such as insertion loss at high output. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 관점에 의한 결합기는 접지 전극들과 외부와의 전원 연결을 위한 포트 전극들을 각각 자신의 상면과 하면에 포함하는 결합기 본체; 상기 결합기 본체의 내부에 위치하고, 상기 포트 전극과 전기적으로 연결되는 커플러 선로; 및 상기 결합기 본체의 내부에 위치하고, 상기 접지 전극들과 전기적으로 연결된 내부 접지 패턴; 을 포함하고, 상기 커플러 선로의 저항 임피던스는 50Ω 보다 작되, 상기 결합기의 전체 임피던스는 50Ω이 되도록, 상기 결합기 본체의 상측에서 바라볼 때, 상기 커플러 선로의 일부는 상기 내부 접지 패턴의 일부와 중첩(overlap)되도록 배치된다. A coupler according to an aspect of the present invention comprises: a coupler body including ground electrodes and port electrodes for power connection with the outside, respectively, on their upper and lower surfaces; A coupler line located inside the coupler body and electrically connected to the port electrode; And an internal ground pattern located inside the coupler body and electrically connected to the ground electrodes. Including, the resistance impedance of the coupler line is less than 50 Ω, the total impedance of the coupler is 50 Ω, when viewed from the top of the coupler body, a part of the coupler line overlaps with a part of the internal ground pattern ( overlap).

상기 결합기에서, 상기 커플러 선로는, 상기 결합기 본체의 내부에 위치하고 상기 포트 전극의 일부와 전기적으로 연결되며 구불구불한(meander) 형상을 가지는 제 1 커플러 선로; 및 상기 결합기 본체의 내부에 위치하고 상기 포트 전극의 다른 일부와 전기적으로 연결되며 구불구불한(meander) 형상을 가지되 상기 제 1 커플러 선로와 이격되어 배치된 제 2 커플러 선로; 를 포함할 수 있다. In the coupler, the coupler line may include: a first coupler line located inside the coupler body and electrically connected to a portion of the port electrode and having a meander shape; And a second coupler line located inside the coupler body, electrically connected to another part of the port electrode, and having a meander shape, but spaced apart from the first coupler line. It may include.

상기 결합기에서, 상기 제 1 커플러 선로 및 상기 제 2 커플러 선로는 결합기의 삽입손실을 감소시키기 위하여 커플러 선로의 저항 임피던스가 50Ω인 경우에서의 선폭 보다 더 넓은 선폭을 가질 수 있다. In the coupler, the first coupler line and the second coupler line may have a line width wider than a line width when the resistance impedance of the coupler line is 50 Ω in order to reduce the insertion loss of the coupler.

상기 결합기에서, 상기 제 1 커플러 선로 및 상기 제 2 커플러 선로의 일부는, 상기 결합기 본체의 상측에서 바라볼 때, 중첩(overlap)되도록 배치될 수 있다. In the coupler, a portion of the first coupler line and the second coupler line may be disposed to overlap when viewed from an upper side of the coupler body.

상기 결합기에서, 상기 내부 접지 패턴은 상기 제 1 커플러 선로의 상측과 상기 결합기 본체의 상면 사이에 배치된 제 1 내부 접지 패턴; 및 상기 제 2 커플러 선로의 하측과 상기 결합기 본체의 하면 사이에 배치된 제 2 내부 접지 패턴;을 포함할 수 있다. In the coupler, the internal ground pattern may include a first internal ground pattern disposed between an upper side of the first coupler line and an upper surface of the coupler body; And a second internal ground pattern disposed between a lower side of the second coupler line and a lower surface of the coupler body.

상기 결합기는, 상기 접지 전극과 상기 포트 전극에 포함되는 포트 비아홀용 패턴을 포함하는 상측 제 1 그린 시트; 상기 제 1 내부 접지 패턴을 포함하는 상측 제 2 그린 시트; 상기 제 1 커플러 선로를 포함하는 상측 제 3 그린 시트; 상기 제 2 커플러 선로를 포함하는 하측 제 3 그린 시트; 상기 제 2 내부 접지 패턴을 포함하는 하측 제 2 그린 시트; 및 상기 접지 전극과 상기 포트 전극에 포함되는 포트 비아홀용 패턴을 포함하는 하측 제 1 그린 시트; 를 더 포함할 수 있다. The coupler may include: an upper first green sheet including a pattern for a port via hole included in the ground electrode and the port electrode; An upper second green sheet including the first internal ground pattern; An upper third green sheet including the first coupler line; A lower third green sheet including the second coupler track; A lower second green sheet including the second internal ground pattern; And a lower first green sheet including a pattern for a port via hole included in the ground electrode and the port electrode. It may further include.

상기 결합기에서, 상기 상측 제 1 그린 시트, 상측 제 2 그린 시트, 상측 제 3 그린 시트, 하측 제 3 그린 시트, 하측 제 2 그린 시트 및 하측 제 1 그린 시트가 순차적으로 적층되어 구성될 수 있다. In the combiner, the upper first green sheet, the upper second green sheet, the upper third green sheet, the lower third green sheet, the lower second green sheet, and the lower first green sheet may be sequentially stacked.

본 발명의 기술적 사상에 따른 결합기는 종래기술에 비하여 우수한 삽입 손실, 반사 손실, 격리도, 및 위상 밸런스 특성을 나타낸다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 결합기는 동일한 크기의 결합기에서 더 큰 전력 용량을 가질 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The coupler according to the technical idea of the present invention exhibits superior insertion loss, return loss, isolation, and phase balance characteristics compared to the prior art. In addition, the combiner according to the technical idea of the present invention may have a larger power capacity in a combiner of the same size. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기를 구성하는 제 1 그린 시트의 상면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기를 구성하는 제 2 그린 시트의 상면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기를 구성하는 제 3 그린 시트의 상면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기에서 커플러 선로와 내부 접지 패턴의 위치 관계를 도해하는 투영 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기에서 커플러 선로와 내부 접지 패턴의 위치 관계를 도해하는 투영 상면도이다.
도 8은 본 발명의 비교예에 따른 결합기의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 격리도(Isolation) 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 삽입 손실(Insertion Loss) 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 반사 손실(Return Loss) 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 위상 밸런스(Phase Balance) 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 전력 용량 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.1 is an exploded perspective view of a coupler according to an embodiment of the present invention.
2 is a top view of a first green sheet constituting a coupler according to an embodiment of the present invention.
3 is a top view of a second green sheet constituting a coupler according to an embodiment of the present invention.
4 is a top view of a third green sheet constituting a coupler according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a coupler according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view illustrating a positional relationship between a coupler line and an internal ground pattern in a coupler according to an embodiment of the present invention.
7 is a projection top view illustrating a positional relationship between a coupler line and an internal ground pattern in a coupler according to an embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view of a coupler according to a comparative example of the present invention.
9 is a graph comparing isolation characteristics of a coupler according to an embodiment of the present invention with a coupler according to a comparative example of the present invention.
10 is a graph comparing insertion loss characteristics of a coupler according to an embodiment of the present invention with a coupler according to a comparative example of the present invention.
11 is a graph comparing return loss characteristics of a combiner according to an embodiment of the present invention with a combiner according to a comparative example of the present invention.
12 is a graph comparing a phase balance characteristic of a coupler according to an embodiment of the present invention with a coupler according to a comparative example of the present invention.
13 is a graph comparing power capacity characteristics of a combiner according to an embodiment of the present invention with a combiner according to a comparative example of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and completely convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, in the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서,본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the technical idea of the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and The scope of the technical idea is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and to completely convey the technical idea of the present invention to those skilled in the art. As used herein, the term "and/or" includes any and all combinations of one or more of the corresponding listed items. Identical symbols mean the same elements all the time. Furthermore, various elements and areas in the drawings are schematically drawn. Therefore, the technical idea of the present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기를 구성하는 제 1 그린 시트의 상면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기를 구성하는 제 2 그린 시트의 상면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기를 구성하는 제 3 그린 시트의 상면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기의 사시도이다. 1 is an exploded perspective view of a coupler according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view of a first green sheet constituting a coupler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention It is a top view of a second green sheet constituting a coupler according to, Figure 4 is a top view of a third green sheet constituting a coupler according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a top view according to an embodiment of the present invention It is a perspective view of the coupler.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 결합기(10)는 직방형 또는 정방형의 세라믹 유전체로 구성된 표면실장형 결합기 본체(110)를 포함할 수 있다.First, referring to FIGS. 1 to 5, the coupler 10 may include a surface mount coupler body 110 made of a rectangular or square ceramic dielectric.

결합기 본체(110)는 복수의 그린 시트들이 결합되어 형성될 수 있고, 저온 동시 소성 세라믹(Low Temperature Co-fired Ceramic, LTCC) 공정에 의하여 형성될 수 있다. 상기 저온 동시소성 세라믹 공정은, 주로 유리와 세라믹을 혼합한 재료를 그린시트(세라믹 테이프)라고 하는 종이보다 얇은 형태로 만들어 여러 개로 자른 후, 각각의 그린시트 위에 단순 전극이나 소자의 역할에 맞도록 금이나, 은, 구리 등과 같은 금속도체를 형성하고, 이후, 구성하고자 하는 형태에 따라 각 그린시트들을 적응하여 소성 세라믹과 금속을 동시에 구워서 형성하는 공정이다. 상기 복수의 그린 시트들은 하기에 상세하게 설명하기로 한다.The coupler body 110 may be formed by combining a plurality of green sheets, and may be formed by a low temperature co-fired ceramic (LTCC) process. In the low-temperature co-fired ceramic process, a material that is mainly mixed with glass and ceramic is made thinner than paper called a green sheet (ceramic tape), cut into several pieces, and then placed on each green sheet to suit the role of simple electrodes or elements This is a process of forming a metal conductor such as gold, silver, copper, etc., and then, by adapting each green sheet according to the shape to be constructed, and baking a fired ceramic and metal at the same time. The plurality of green sheets will be described in detail below.

결합기 본체(110)는 접지 전극(120), 복수의 하프(1/2) 비아홀(131, 132, 133, 134, 135, 136), 복수의 쿼터(1/4) 포트 비아홀(141, 142, 143, 144) 및 복수의 포트 비아홀용 패턴(151, 152, 153, 154)을 포함할 수 있다.The coupler body 110 includes a ground electrode 120, a plurality of half (1/2) via holes (131, 132, 133, 134, 135, 136), a plurality of quarter (1/4) port via holes (141, 142, 143 and 144 and a plurality of port via hole patterns 151, 152, 153, and 154 may be included.

접지 전극(120)은 결합기 본체(110)의 상측 표면과 하측 표면에 형성된 수 있다. 반면, 복수의 포트 비아홀용 패턴(151, 152, 153, 154)은 결합기 본체(110)의 상측 표면과 하측 표면의 모서리 가장자리에 형성될 수 있다. 접지 전극(120)과 포트 비아홀용 패턴(151, 152, 153, 154)은 이격 영역(156, 157, 158, 159)을 사이에 두고 이격되어 서로 전기적으로 절연될 수 있다.The ground electrode 120 may be formed on the upper and lower surfaces of the coupler body 110. On the other hand, the plurality of port via hole patterns 151, 152, 153, and 154 may be formed on edge edges of the upper and lower surfaces of the coupler body 110. The ground electrode 120 and the port via hole patterns 151, 152, 153, and 154 may be electrically insulated from each other by being spaced apart from each other with spaced regions 156, 157, 158, and 159 therebetween.

복수의 하프 비아홀(131, 132, 133, 134, 135, 136)은 결합기 본체(110)의 측면 표면에 형성될 수 있다. 복수의 하프 비아홀(131, 132, 133, 134, 135, 136)은 전도상(Conductive Phase), 바인더(Binder), 비이클(Vehicle) 및 첨가제(Additives)로 구성된 전도성 페이스트로 도포되어 형성될 수 있다. 복수의 하프 비아홀(131, 132, 133, 134, 135, 136)은 상측 표면 및 하측 표면에 형성된 접지 전극(120)에 전기적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 상측 표면 및 하측 표면에 형성된 접지 전극들(120)은 서로 전기적으로 연결되어 접지 구조체를 형성할 수 있고, 이러한 접지 구조체는 결합기(10)가 부착되는 인쇄회로기판(미도시)의 접지 패드와 전기적으로 연결될 수 있다. The plurality of half via holes 131, 132, 133, 134, 135, 136 may be formed on the side surface of the coupler body 110. The plurality of half via holes 131, 132, 133, 134, 135, 136 may be formed by applying a conductive paste composed of a conductive phase, a binder, a vehicle, and additives. The plurality of half via holes 131, 132, 133, 134, 135, 136 may be electrically and/or physically connected to the ground electrode 120 formed on the upper and lower surfaces. Accordingly, the ground electrodes 120 formed on the upper and lower surfaces may be electrically connected to each other to form a ground structure, and this ground structure is a ground pad of a printed circuit board (not shown) to which the coupler 10 is attached. And can be electrically connected.

복수의 쿼터 포트 비아홀(141, 142, 143, 144)은 결합기 본체(110)의 측면 모서리 가장자리에 형성될 수 있다. 복수의 쿼터 포트 비아홀(141, 142, 143, 144)은 전도상(Conductive Phase), 바인더(Binder), 비이클(Vehicle) 및 첨가제(Additives)로 구성된 전도성 페이스트로 도포될 수 있다. 복수의 쿼터 포트 비아홀(141, 142, 143, 144)은 복수의 포트 비아홀용 패턴(151, 152, 153, 154)에 각각 전기적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다. 복수의 쿼터 포트 비아홀(141, 142, 143, 144)은 복수의 포트 비아홀용 패턴(151, 152, 153, 154)과 함께 외부와의 전원 연결을 위한 포트 전극을 구성할 수 있다.The plurality of quarter port via holes 141, 142, 143, and 144 may be formed at side edge edges of the coupler body 110. The plurality of quarter port via holes 141, 142, 143, and 144 may be coated with a conductive paste composed of a conductive phase, a binder, a vehicle, and additives. The plurality of quarter port via holes 141, 142, 143, and 144 may be electrically and/or physically connected to the plurality of port via hole patterns 151, 152, 153, and 154, respectively. The plurality of quarter port via holes 141, 142, 143, and 144 may constitute a port electrode for connecting power to the outside together with the plurality of port via hole patterns 151, 152, 153, and 154.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기에 포함되는 제 1 그린 시트(100)의 상면도이다. 이러한 제 1 그린 시트(100)는 도 1에 도시된 상측 제 1 그린 시트(100_U) 또는 하측 제 1 그린 시트(100_L)에 해당할 수 있다. 2 is a top view of a first green sheet 100 included in a coupler according to an embodiment of the present invention. The first green sheet 100 may correspond to the upper first green sheet 100_U or the lower first green sheet 100_L shown in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 제 1 그린 시트(100)는 제 1 기저부(102) 상에 형성된 접지 전극(120), 포트 비아홀용 패턴(151, 152, 153, 154) 및 그 사이에 위치한 이격 영역(156, 157, 158, 159)을 포함한다. 제 1 기저부(102)는 절연물을 포함할 수 있고, 예를 들어 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 접지 전극(120)과 포트 비아홀용 패턴(151, 152, 153, 154)은 전도성 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 전도성 페이스트로 도포되어 형성될 수 있다. 또한, 접지 전극(120)과 포트 비아홀용 패턴(151, 152, 153, 154)은 LTCC 공정에 의하여 결합기 본체(110, 도 5 참조)를 형성한 후에, 상기 결합기 본체에 전도성 물질을 도포하여 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 2, the first green sheet 100 includes a ground electrode 120 formed on a first base portion 102, a port via hole pattern 151, 152, 153, and 154, and a spaced area positioned therebetween ( 156, 157, 158, 159). The first base portion 102 may include an insulating material, for example, may include a ceramic material. The ground electrode 120 and the port via hole patterns 151, 152, 153, and 154 may include a conductive material, and may be formed by coating, for example, a conductive paste. In addition, the ground electrode 120 and the port via hole patterns 151, 152, 153, and 154 are formed by applying a conductive material to the coupler body after forming the coupler body 110 (refer to FIG. 5) by the LTCC process. It could be.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기에 포함되는 제 2 그린 시트(200)의 상면도이다. 이러한 제 2 그린 시트(200)는 도 1에 도시된 상측 제 2 그린 시트(200_U) 또는 하측 제 2 그린 시트(200_L)에 해당할 수 있다. 3 is a top view of a second green sheet 200 included in a coupler according to an embodiment of the present invention. The second green sheet 200 may correspond to the upper second green sheet 200_U or the lower second green sheet 200_L shown in FIG. 1.

도 3을 참조하면, 제 2 그린 시트(200)는 제 2 기저부(202) 상에 형성된 내부 접지 패턴(220)을 포함할 수 있다. 제 2 기저부(202)는 절연물을 포함할 수 있고, 예를 들어 세라믹 물질을 포함할 수 있다. 내부 접지 패턴(220)은 전도성 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 증착 방법, 전도성 시트를 부착하여 형성되거나 또는 전도성 페이스트로 도포되어 형성될 수 있다. 내부 접지 패턴(220)은 후술할 커플러 선로(310)로부터 전기적으로 절연될 수 있다. 내부 접지 패턴(220)은 제 2 기저부(202)의 긴 변에 대응하여 위치하는 내부 접지 패턴(222)과 제 2 기저부(202)의 짧은 변에 대응하여 위치하는 내부 접지 패턴(224)으로 이루어 질 수 있다. Referring to FIG. 3, the second green sheet 200 may include an internal ground pattern 220 formed on the second base portion 202. The second base portion 202 may include an insulating material, and may include, for example, a ceramic material. The internal ground pattern 220 may include a conductive material, and may be formed by attaching a deposition method, a conductive sheet, or coated with a conductive paste. The internal ground pattern 220 may be electrically insulated from the coupler line 310 to be described later. The internal ground pattern 220 includes an internal ground pattern 222 positioned corresponding to the long side of the second base portion 202 and an internal ground pattern 224 positioned corresponding to the short side of the second base portion 202. I can lose.

제 2 기저부(202)의 긴 변에 대응하여 위치하는 내부 접지 패턴(222)은 하프 비아홀(131, 132)에 전기적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있고, 또한 하프 비아홀(134, 135)에 전기적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다. The internal ground pattern 222 positioned corresponding to the long side of the second base portion 202 may be electrically and/or physically connected to the half via holes 131 and 132, and also to the half via holes 134 and 135. And/or physically connected.

제 2 기저부(202)의 짧은 변에 대응하여 위치하는 내부 접지 패턴(224)은 하프 비아홀(133)에 전기적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있고, 또한 하프 비아홀(136)에 전기적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다. The internal ground pattern 224 positioned corresponding to the short side of the second base portion 202 may be electrically and/or physically connected to the half via hole 133, and also electrically and/or to the half via hole 136. Can be physically connected.

도 3에 도시된 내부 접지 패턴(222, 224)의 형상은 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. 결합기의 종류 및 특성에 따라 내부 접지 패턴(222, 224)의 크기, 형태 위치 등을 조절함으로써, 결합기의 우 모드(even mode)와 기 모드(odd mode)의 위상차를 줄일 수 있고, 이로 인해 결합기의 반사 손실이 줄어들고 격리도는 증가하여 결과적으로 삽입손실을 감소시킬 수 있다.The shapes of the internal ground patterns 222 and 224 shown in FIG. 3 are exemplary, and the technical idea of the present invention is not limited thereto. By adjusting the size and shape position of the internal ground patterns 222 and 224 according to the type and characteristic of the coupler, the phase difference between the even mode and the odd mode of the coupler can be reduced. The return loss of is reduced and the degree of isolation increases, consequently reducing the insertion loss.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기에 포함되는 제 3 그린 시트(300)의 상면도이다. 이러한 제 3 그린 시트(300)는 도 1에 도시된 상측 제 3 그린 시트(300_U) 또는 하측 제 3 그린 시트(300_L)에 해당할 수 있다. 4 is a top view of a third green sheet 300 included in a coupler according to an embodiment of the present invention. The third green sheet 300 may correspond to the upper third green sheet 300_U or the lower third green sheet 300_L shown in FIG. 1.

도 4를 참조하면, 제 3 그린 시트(300)는 제 3 기저부(302) 상에 형성된 커플러 선로(310)를 포함할 수 있다. 커플러 선로(310)는 전도성 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어 증착 방법, 전도성 시트를 부착하여 형성되거나 또는 전도성 페이스트로 도포되어 형성될 수 있다. 커플러 선로(310)는 구불구불한(meander) 형상을 가지며, 결합 선로(312)와 포트 선로(314)로 구성될 수 있다. 결합 선로(312)의 양단으로 각각 포트 선로(314)가 연결된다. 결합 선로(312)은 제 3 그린 시트(300)의 중앙부를 가로지르며 길이 방향으로 신장한다. 포트 선로(314)는 결합 선로(312)의 양단에서 각각 복수의 쿼터 포트 비아홀(141, 142, 143, 144) 중의 어느 하나로 나아가도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the third green sheet 300 may include a coupler line 310 formed on the third base portion 302. The coupler line 310 may include a conductive material, and may be formed by attaching a vapor deposition method, a conductive sheet, or coated with a conductive paste. The coupler line 310 has a meander shape and may be composed of a coupling line 312 and a port line 314. Port lines 314 are connected to both ends of the coupling line 312, respectively. The coupling line 312 crosses the central portion of the third green sheet 300 and extends in the longitudinal direction. The port line 314 may be configured to advance to any one of a plurality of quarter port via holes 141, 142, 143, and 144, respectively, at both ends of the coupling line 312.

예를 들어, 결합 선로(312)는 구불구불한(meander) 형상을 가지면서 제 3 그린 시트(300)의 중앙부를 가로지르며 제 3 그린 시트(300)의 긴 변과 나란한 방향으로 신장하며, 결합 선로(312)의 일단에서 제 3 그린 시트(300)의 짧은 변과 나란한 방향으로 신장하여 쿼터 포트 비아홀(143)에 이르는 제 1 포트 선로(314)와 결합 선로(312)의 타단에서 제 3 그린 시트(300)의 짧은 변과 나란한 방향으로 신장하여 쿼터 포트 비아홀(141)에 이르는 제 2 포트 선로(314)가 제공될 수 있다. For example, the coupling line 312 crosses the central portion of the third green sheet 300 while having a meander shape and extends in a direction parallel to the long side of the third green sheet 300, and is coupled The first port line 314 extending in a direction parallel to the short side of the third green sheet 300 from one end of the line 312 to reach the quarter port via hole 143 and the third green at the other end of the coupling line 312 A second port line 314 extending in a direction parallel to the short side of the sheet 300 to reach the quarter port via hole 141 may be provided.

한편, 상측 제 3 그린 시트(300_U)에 형성된 커플러 선로(310_U)와 하측 제 3 그린 시트(300_L)에 형성된 커플러 선로(310_L)는 결합기의 상측에서 바라볼때 결합 선로(312_U, 312_L)는 중첩(overlap)되지만 포트 선로(314_U, 314_L)는 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. On the other hand, the coupler line 310_U formed on the upper third green sheet 300_U and the coupler line 310_L formed on the lower third green sheet 300_L are overlapped when viewed from the upper side of the coupler. overlap), but the port lines (314_U, 314_L) can be arranged so as not to overlap.

도 1을 다시 참조하면, 결합기(10)는 상측 및 하측 제 1 내지 제 3 그린 시트들(100_U, 200_U, 300U, 100_L, 200_L, 300_L)이 적층되어 형성된다. 구체적으로, 하측에서부터 하측 제 1 그린 시트(100_L), 하측 제 2 그린 시트(200_L), 하측 제 3 그린 시트(300_L), 상측 제 3 그린 시트(300_U), 상측 제 2 그린 시트(200_U), 및 상측 제 1 그린 시트(100_U)의 순서로 적층될 수 있다. 즉, 결합기(10)는, 최상부에 위치하여 접지 전극(120)이 형성된 상측 제 1 그린 시트(100_U)와 최하부에 위치하여 접지 전극(120)이 형성된 하측 제 1 그린 시트(100_L) 사이에, 제 1 내부 접지 패턴(220_U)가 형성된 상측 제 2 그린 시트(200_U), 제 1 커플러 선로(310_U)가 형성된 상측 제 3 그린 시트(300_U), 제 2 커플러 선로(310_L)가 형성된 하측 제 3 그린 시트(300_L) 및 제 2 내부 접지 패턴(220_L)가 형성된 하측 제 2 그린 시트(200_L)가 위치한다. 결합기(10)는LTCC 공정을 이용하여 형성할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the coupler 10 is formed by stacking upper and lower first to third green sheets 100_U, 200_U, 300U, 100_L, 200_L, and 300_L. Specifically, the lower first green sheet 100_L, lower second green sheet 200_L, lower third green sheet 300_L, upper third green sheet 300_U, upper second green sheet 200_U, And the upper first green sheet 100_U may be stacked in the order. That is, the coupler 10 is positioned between the upper first green sheet 100_U on which the ground electrode 120 is formed and the lower first green sheet 100_L on the lowermost and the ground electrode 120 is formed, The upper second green sheet 200_U on which the first internal ground pattern 220_U is formed, the upper third green sheet 300_U on which the first coupler line 310_U is formed, and the lower third green on which the second coupler line 310_L is formed The lower second green sheet 200_L on which the sheet 300_L and the second internal ground pattern 220_L are formed is positioned. The coupler 10 may be formed using an LTCC process.

결합기(10)에서, 상측에 위치하는 상측 제 1 그린 시트(100_U), 상측 제 2 그린 시트(200_U), 및 상측 제 3 그린 시트(300_U)와 하측에 위치하는 하측 제 1 그린 시트(100_L), 하측 제 2 그린 시트(200_L), 및 하측 제 3 그린 시트(300_L)는 서로 각각 대칭되도록 위치할 수 있다. 즉, 상측에 위치하는 상측 제 1 내지 제 3 그린 시트들(100_U, 200_U, 300_U)은 상면에 요구되는 패턴들이 형성된다. 반면, 하측에 위치하는 하측 제 1 내지 제 3 그린 시트들(100_L, 200_L, 300_L)은 하면에 요구되는 패턴들이 형성될 수 있고, 이러한 패턴들은 점선으로 도시되어 있다.In the combiner 10, the upper first green sheet 100_U, the upper second green sheet 200_U, and the upper third green sheet 300_U and the lower first green sheet 100_L located at the lower side. , The lower second green sheet 200_L, and the lower third green sheet 300_L may be positioned to be symmetrical to each other. That is, the upper first to third green sheets 100_U, 200_U, and 300_U positioned on the upper side have patterns required on the upper surface thereof. On the other hand, the lower first to third green sheets 100_L, 200_L, and 300_L located on the lower side may have patterns required on their lower surfaces, and these patterns are shown by dotted lines.

본 실시예에서는 결합기(10)가 직육면체 형상을 가지도록 도시되어 있으나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 결합기가 결합되면, 상술한 바와 같은 하프 비아홀(131, 132, 133, 134, 135, 136) 및 쿼터 포트 비아홀(141, 142, 143, 144)이 형성되도록, 상측 및 하측 제 1 내지 제 3 그린 시트들(100_U, 200_U, 300U, 100_L, 200_L, 300_L)은 각각의 해당부분에 하프 비아홀(131, 132, 133, 134, 135, 136) 및 쿼터 포트 비아홀(141, 142, 143, 144)에 상응하는 형상을 가지고 있다.In this embodiment, the coupler 10 is shown to have a rectangular parallelepiped shape, but this is exemplary and the technical idea of the present invention is not limited thereto. In addition, when the coupler is coupled, the upper and lower first to first through holes 131, 132, 133, 134, 135, 136 and quarter port via holes 141, 142, 143, 144 are formed as described above. 3 Green sheets (100_U, 200_U, 300U, 100_L, 200_L, 300_L) have half via holes (131, 132, 133, 134, 135, 136) and quarter port via holes (141, 142, 143, 144) in respective corresponding portions. It has a shape corresponding to ).

또한, 상측 제 2 그린 시트(200_U)와 하측 제 2 그린 시트(200_L)에 각각 위치하는 내부 접지 패턴(220_U, 220_L)들은, 결합기(10)의 상측에서 보았을 때, 서로 중첩되는 형상을 가질 수 있다. In addition, the internal grounding patterns 220_U and 220_L respectively positioned on the upper second green sheet 200_U and the lower second green sheet 200_L may have shapes that overlap each other when viewed from the upper side of the coupler 10. have.

또한, 상측 제 3 그린 시트(300_U)와 하측 제 3 그린 시트(300_L)에 각각 위치하는 결합 선로(312_U, 312_L)들은, 결합기(10)의 상측에서 보았을 때, 서로 중첩되는 형상을 가질 수 있다. 다만, 제 1 커플러 선로(310_U)와 제 2 커플러 선로(310_L)는 상측 제 3 그린 시트(300_U)와 하측 제 3 그린 시트(300_L)를 각각 구성하는 기저막에 의하여 서로 이격되어 전기적으로 절연될 수 있다. 한편, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 결합기에서는 상측 제 3 그린 시트(300_U)와 하측 제 3 그린 시트(300_L)를 따로 제공하지 않고 하나의 제 3 그린 시트를 제공하되 제 1 커플러 선로(310_U)는 상기 하나의 제 3 그린 시트의 상면에 형성되고 제 2 커플러 선로(310_L)는 상기 하나의 제 3 그린 시트의 하면에 형성될 수도 있다. In addition, the coupling lines 312_U and 312_L respectively positioned on the upper third green sheet 300_U and the lower third green sheet 300_L may have shapes that overlap each other when viewed from the upper side of the coupler 10 . However, the first coupler line 310_U and the second coupler line 310_L may be electrically insulated by being spaced apart from each other by a base film constituting the upper third green sheet 300_U and the lower third green sheet 300_L. have. On the other hand, in the coupler according to the modified embodiment of the present invention, one third green sheet is provided without separately providing the upper third green sheet 300_U and the lower third green sheet 300_L, but the first coupler line 310_U ) May be formed on the upper surface of the one third green sheet, and the second coupler line 310_L may be formed on the lower surface of the one third green sheet.

결합 선로(312)는 포트 선로(314)를 통해 연결된 쿼터 포트 비아홀(141, 142, 143, 144)을 거쳐 인쇄회로기판에 연결될 수 있다. 그리고, 쿼터 포트 비아홀(141, 142, 143, 144)을 통해 외부로부터 결합 선로(312)에 전압이 인가될 수 있고, 이에 따라 결합기(10)가 작동할 수 있다.The coupling line 312 may be connected to the printed circuit board through the quarter port via holes 141, 142, 143 and 144 connected through the port line 314. Further, a voltage may be applied to the coupling line 312 from the outside through the quarter port via holes 141, 142, 143, and 144, and accordingly, the coupler 10 may operate.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기에서 커플러 선로와 내부 접지 패턴의 위치 관계를 도해하는 투영 사시도 및 상면도이다. 6 and 7 are a perspective view and a top view illustrating a positional relationship between a coupler line and an internal ground pattern in a coupler according to an embodiment of the present invention.

일반적으로 산업계에서 사용되는 결합기의 구성요소는 모두 임피던스가 50Ω이 되도록 구성되고 있으나, 커플러 선로의 임피던스가 50Ω인 결합기는 고출력에 대응하는 과정에서 손실이 높아지는 문제점이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 결합기에서는 커플러 선로의 저항 성분의 임피던스를 50Ω 보다 작도록 구성하여 이러한 손실을 최소화하도록 하되, 결합기의 전체 임피던스는 50Ω이 되도록 구성하여 범용적으로 활용이 가능하도록 설계하였다. In general, all components of a coupler used in the industry are configured to have an impedance of 50 Ω, but a coupler having an impedance of 50 Ω of a coupler line has a problem in that loss increases in a process corresponding to a high output. In the coupler according to an embodiment of the present invention, the impedance of the resistance component of the coupler line is configured to be less than 50Ω to minimize this loss, but the total impedance of the coupler is configured to be 50Ω, so that it is designed to be used universally. .

구체적으로는, 결합기(10)를 구성하는 커플러 선로(310)의 선폭(W1)을 통상적인 선로의 선폭(W2) 보다 크게 하여 커플러 선로의 저항 성분의 임피던스를 50Ω 보다 작도록 구현하였다. 예를 들어, 선폭(W2)는 0.4mm임에 반하여, 선폭(W1)은 0.6mm일 수 있다. 또한, 커플러 선로의 저항 성분의 임피던스를 50Ω 보다 작은 조건을 만족하면서 동시에 결합기의 전체 임피던스가 50Ω이 되도록 구성하기 위하여, 결합기 본체(110)의 상측에서 바라볼 때, 커플러 선로(310)의 일부는 내부 접지 패턴(220)의 일부와 중첩(overlap)되도록 배치하였다. 즉, 임피던스는 저항 성분과 커패시턴스 성분으로 구분될 수 있는 바, 커플러 선로의 선폭 변경으로 저항 성분의 임피던스를 낮추는 대신에 커플러 선로와 내부 접지 패턴의 중첩 배치로 커패시턴스 성분의 임피던스를 높임으로써 결합기의 전체 임피던스를 50Ω으로 유지하였다. 한편, 상술한 조건을 만족하면서, 제 1 커플러 선로와 제 2 커플러 선로 간의 이격 거리는 통상적인 경우 보다 더 크게 구성할 수 있다. Specifically, the line width W1 of the coupler line 310 constituting the coupler 10 was made larger than the line width W2 of a conventional line, so that the impedance of the resistance component of the coupler line was less than 50Ω. For example, while the line width W2 is 0.4 mm, the line width W1 may be 0.6 mm. In addition, in order to satisfy the condition that the impedance of the resistance component of the coupler line is less than 50 Ω and at the same time, the total impedance of the coupler is 50 Ω, when viewed from the upper side of the coupler main body 110, a part of the coupler line 310 is It is arranged so as to overlap with a part of the internal ground pattern 220. In other words, impedance can be divided into a resistance component and a capacitance component. Instead of lowering the impedance of the resistance component by changing the line width of the coupler line, the impedance of the capacitance component is increased by overlapping the coupler line and the internal ground pattern. The impedance was kept at 50Ω. On the other hand, while satisfying the above-described conditions, the separation distance between the first coupler line and the second coupler line may be configured to be larger than that of a conventional case.

도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상측 제 2 그린 시트(200_U)에 형성된 제 1 내부 접지 패턴(220_U)의 일부와 상측 제 3 그린 시트(300_U)에 형성된 제 1 커플러 선로(310_U)의 일부가, 결합기 본체(110)의 상측에서 바라볼 때, 중첩(overlap)되도록 배치할 수 있다. 구체적으로, 제 1 커플러 선로(314_U)의 일부와 제 1 내부 접지 패턴(224_U)의 일부가 중첩되도록 배치할 수 있다. 1, 6, and 7, a part of the first internal ground pattern 220_U formed on the upper second green sheet 200_U and a first coupler line 310_U formed on the upper third green sheet 300_U When viewed from the upper side of the coupler body 110, a part of the may be arranged to overlap (overlap). Specifically, a portion of the first coupler line 314_U and a portion of the first internal ground pattern 224_U may be disposed to overlap each other.

또한, 하측 제 2 그린 시트(200_L)에 형성된 제 2 내부 접지 패턴(220_L)의 일부와 하측 제 3 그린 시트(300_L)에 형성된 제 2 커플러 선로(310_L)의 일부가, 결합기 본체(110)의 상측에서 바라볼 때, 중첩(overlap)되도록 배치할 수 있다. 구체적으로, 제 2 커플러 선로(314_L)의 일부와 제 2 내부 접지 패턴(224_L)의 일부가 중첩되도록 배치할 수 있다.In addition, a part of the second internal grounding pattern 220_L formed on the lower second green sheet 200_L and a part of the second coupler line 310_L formed on the lower third green sheet 300_L are of the coupler body 110. When viewed from above, it can be arranged to overlap. Specifically, a portion of the second coupler line 314_L and a portion of the second internal ground pattern 224_L may be disposed to overlap each other.

도 8은 본 발명의 비교예에 따른 결합기의 분해 사시도이다. 8 is an exploded perspective view of a coupler according to a comparative example of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 결합기는 상측 제 3 그린 시트(300_U)에 형성된 제 1 커플러 선로(312, 314, 316)와 하측 제 3 그린 시트(300_L)에 형성된 제 2 커플러 선로(312, 314, 316)를 포함한다. 커플러 선로는 결합 선로(312)와 포트 선로(314) 외에 스텁(316) 패턴을 더 포함한다. 본 발명의 실시예와는 달리, 내부 접지 패턴이 존재하지 않으며, 따라서, 내부 접지 패턴과 커플러 선로가 중첩되는 구성도 제공되지 않는다. 본 발명의 비교예에 따른 결합기는 모든 구성요소의 임피던스가 50Ω이 되도록 구성된다. 예를 들어, 커플러 선로의 임피던스는 50Ω이 되도록 커플러 선로의 선폭(W2)을 결정한다. Referring to FIG. 8, the coupler according to the comparative example of the present invention comprises a first coupler line 312, 314, 316 formed on an upper third green sheet 300_U and a second coupler formed on a lower third green sheet 300_L. It includes tracks 312, 314, 316. In addition to the coupling line 312 and the port line 314, the coupler line further includes a stub 316 pattern. Unlike the embodiment of the present invention, there is no internal ground pattern, and therefore, a configuration in which the internal ground pattern and the coupler line overlap is not provided. The coupler according to the comparative example of the present invention is configured such that the impedance of all components is 50Ω. For example, the line width W2 of the coupler line is determined so that the impedance of the coupler line is 50Ω.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 특성들을 비교예와 함께 설명한다. 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 결합기에 해당하며, 본 발명의 비교예에 따른 결합기는 도 8을 참조하여 설명한 결합기에 해당한다.Hereinafter, characteristics of a coupler according to an embodiment of the present invention will be described together with a comparative example. First, the coupler according to the embodiment of the present invention corresponds to the coupler described with reference to FIGS. 1 to 7, and the coupler according to the comparative example of the present invention corresponds to the coupler described with reference to FIG. 8.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 격리도(Isolation) 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.9 is a graph comparing isolation characteristics of a coupler according to an embodiment of the present invention with a coupler according to a comparative example of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예의 결합기는 2GHz 내지 3GHz의 주파수 영역에서 약 -25 dB 내지 약 -42 dB 범위의 격리도(Isolation)를 나타내고, 특히 2.4GHz의 주파수 영역에서 약 -42 dB의 격리도를 나타내며 이는 격리도의 수치가 음의 값으로 가장 큰 수치이다. 반면, 본 발명의 비교예에 따른 결합기는 2GHz 내지 3GHz의 주파수 영역에서 약 -18 dB 내지 약 -28 dB 범위의 격리도(Isolation)를 나타내고, 특히 2GHz의 주파수 영역에서 약 -28 dB의 격리도를 나타내며 이는 격리도의 수치가 음의 값으로 가장 큰 수치이다. 격리도는 절대값의 크기가 클수록 결합기의 특성이 우수한 것을 나타내므로, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 우수한 격리도 특성을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 9, the combiner of the embodiment of the present invention exhibits an isolation in the range of about -25 dB to about -42 dB in the frequency range of 2 GHz to 3 GHz, and in particular, about -42 dB in the frequency range of 2.4 GHz. It represents the degree of isolation of, and this is the largest value with a negative value. On the other hand, the coupler according to the comparative example of the present invention exhibits an isolation of about -18 dB to about -28 dB in a frequency range of 2 GHz to 3 GHz, and in particular, an isolation of about -28 dB in a frequency range of 2 GHz. The degree of isolation is negative and is the largest. Since the degree of isolation indicates that the characteristics of the coupler are excellent as the magnitude of the absolute value increases, the coupler according to an embodiment of the present invention can provide excellent isolation characteristics.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 삽입 손실(Insertion Loss) 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.10 is a graph comparing insertion loss characteristics of a coupler according to an embodiment of the present invention with a coupler according to a comparative example of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 결합기는 2GHz 내지 3GHz의 주파수 영역에서 약 -0.13 dB 내지 약 -0.30 dB 범위의 삽입 손실(Insertion Loss)을 나타내고, 특히 약 2.4GHz 이상의 주파수 영역에서 삽입 손실은 급격하게 증가되고(즉, 삽입 손실의 수치가 음의 값으로 증가됨), 주파수가 증가될수록 삽입 손실도 더 증가된다. 반면, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 2GHz 내지 2.6GHz의 주파수 영역에서는 삽입 손실이 거의 변화하지 않고, 약 -0.10 dB 내지 약 -0.15 dB 범위 내에 유지된다. 삽입 손실은 절대값의 크기가 작을수록 결합기의 특성이 우수한 것을 나타내므로, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 우수한 삽입 손실 특성을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 10, the combiner according to the comparative example of the present invention exhibits insertion loss in the range of about -0.13 dB to about -0.30 dB in the frequency range of 2 GHz to 3 GHz, and in particular, in the frequency range of about 2.4 GHz or more. The insertion loss increases rapidly (ie, the value of the insertion loss increases to a negative value), and the insertion loss increases as the frequency increases. On the other hand, the coupler according to the embodiment of the present invention hardly changes the insertion loss in the frequency range of 2GHz to 2.6GHz, and is maintained within the range of about -0.10 dB to about -0.15 dB. Since the insertion loss indicates that the characteristics of the coupler are excellent as the magnitude of the absolute value is small, the coupler according to the embodiment of the present invention can provide excellent insertion loss characteristics.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 반사 손실(Return Loss) 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.11 is a graph comparing return loss characteristics of a combiner according to an embodiment of the present invention with a combiner according to a comparative example of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 결합기는 2GHz 내지 3GHz의 주파수 영역에서 약 -19 dB 내지 약 -27 dB 범위의 반사 손실(Return Loss)을 나타내고, 특히 약 2GHz의 주파수 영역에서 약 -27 dB의 반사 손실을 나타내며 이는 반사 손실의 수치가 음의 값으로 가장 큰 수치이다. 반면, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 2GHz 내지 3GHz의 주파수 영역에서 약 -23 dB 내지 약-37 dB 범위의 반사 손실을 나타내고, 특히 약 2.35GHz의 주파수 영역에서 약 -37 dB의 반사 손실을 나타내며 이는 반사 손실의 수치가 음의 값으로 가장 큰 수치이다. 반사 손실은 절대값의 크기가 클수록 결합기의 특성이 우수한 것을 나타내므로, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 우수한 반사 손실 특성을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 11, the combiner according to the comparative example of the present invention exhibits a return loss in a range of about -19 dB to about -27 dB in a frequency range of 2 GHz to 3 GHz, and in particular, about a frequency range of about 2 GHz. It represents a return loss of -27 dB, which is the largest negative return loss value. On the other hand, the combiner according to the embodiment of the present invention exhibits a return loss in the range of about -23 dB to about -37 dB in the frequency range of 2 GHz to 3 GHz, and in particular, the return loss of about -37 dB in the frequency range of about 2.35 GHz. The return loss is negative and is the largest value. Since the return loss indicates that the characteristics of the coupler are excellent as the magnitude of the absolute value increases, the coupler according to the embodiment of the present invention can provide excellent return loss characteristics.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 위상 밸런스(Phase Balance) 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.12 is a graph comparing a phase balance characteristic of a coupler according to an embodiment of the present invention with a coupler according to a comparative example of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 결합기는 2GHz 내지 2.6GHz의 주파수 영역에서 약 88도(deg) 수준의 위상 밸런스(Phase Balance)를 나타낸다. 반면, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 2GHz 내지 2.6GHz의 주파수 영역에서 약 91도(deg) 수준의 위상 밸런스(Phase Balance)를 나타낸다. 위상 밸런스는 90 도에 가까울수록 결합기의 특성이 우수한 것을 나타내므로, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 우수한 격리도 특성을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 12, the combiner according to the comparative example of the present invention exhibits a phase balance of about 88 degrees (deg) in a frequency range of 2 GHz to 2.6 GHz. On the other hand, the combiner according to the embodiment of the present invention exhibits a phase balance of about 91 degrees (deg) in the frequency range of 2GHz to 2.6GHz. The closer the phase balance is to 90 degrees, the better the characteristics of the coupler are. Therefore, the coupler according to the exemplary embodiment of the present invention can provide excellent isolation characteristics.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 결합기의 전력 용량 특성을 본 발명의 비교예에 따른 결합기와 비교한 그래프이다.13 is a graph comparing power capacity characteristics of a combiner according to an embodiment of the present invention with a combiner according to a comparative example of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 비교예에 따른 결합기는 약 350W 이내의 전력 용량을 가지는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 약 900W 이내의 전력 용량을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 결합기는 동일한 크기의 결합기에서 더 큰 전력을 처리할 수 있다.Referring to FIG. 13, the coupler according to the comparative example of the present invention has a power capacity of less than about 350W, while the coupler according to the embodiment of the present invention may have a power capacity of less than about 900W. Thus, a combiner according to an embodiment of the present invention can handle greater power in a combiner of the same size.

이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The technical idea of the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope not departing from the technical idea of the present invention, the technical idea of the present invention It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which this belongs.

10: 결합기, 100: 제 1 그린 시트, 102: 제 1 기저부,
110: 결합기 본체, 120: 접지 전극,
131, 132, 133, 134, 135, 136: 하프 비아홀,
141, 142, 143, 144: 쿼터 포트 비아홀,
151, 152, 153, 154: 포트 비아홀용 패턴,
200: 제 2 그린 시트, 202: 제 2 기저부, 220: 내부 접지 패턴
300: 제 3 그린 시트, 302: 제 3 기저부, 310: 커플러 선로 10: combiner, 100: first green sheet, 102: first base,
110: combiner body, 120: ground electrode,
131, 132, 133, 134, 135, 136: half via hole,
141, 142, 143, 144: quarter port via hole,
151, 152, 153, 154: pattern for port via holes,
200: second green sheet, 202: second base portion, 220: internal ground pattern
300: third green sheet, 302: third base, 310: coupler track

Claims (6)

접지 전극들과 외부와의 전원 연결을 위한 포트 전극들을 각각 자신의 상면과 하면에 포함하는 결합기 본체;
상기 결합기 본체의 내부에 위치하고, 상기 포트 전극과 전기적으로 연결되는 커플러 선로; 및
상기 결합기 본체의 내부에 위치하고, 상기 접지 전극들과 전기적으로 연결된 내부 접지 패턴; 을 포함하고,
상기 커플러 선로는, 제 3 그린 시트의 중앙부를 가로지르며 상기 제 3 그린 시트의 긴 변과 나란한 방향으로 신장하는 결합 선로; 및 상기 결합 선로의 양단에서 상기 제 3 그린 시트의 짧은 변과 나란한 방향으로 신장하는 포트 선로;를 포함하고,
상기 내부 접지 패턴은, 제 2 그린 시트의 기저부 상에 형성되되, 상기 기저부의 긴 변에 대응하여 위치하는 내부 접지 패턴과 상기 기저부의 짧은 변에 대응하여 위치하는 내부 접지 패턴으로 이루어지며,
상기 결합기 본체의 상측에서 바라볼 때, 상기 포트 선로는 상기 내부 접지 패턴 중 상기 기저부의 짧은 변에 대응하여 위치하는 내부 접지 패턴의 일부와 중첩되도록 배치되며,
상기 커플러 선로의 임피던스는 50Ω 보다 작되, 상기 결합기의 전체 임피던스는 50Ω이 되도록, 상기 결합기 본체의 상측에서 바라볼 때, 상기 커플러 선로의 일부는 상기 내부 접지 패턴의 일부와 중첩(overlap)되도록 배치되는,
결합기.A coupler body including ground electrodes and port electrodes for power connection with the outside, respectively, on their upper and lower surfaces;
A coupler line located inside the coupler body and electrically connected to the port electrode; And
An internal ground pattern located inside the coupler body and electrically connected to the ground electrodes; Including,
The coupler line may include a coupling line that crosses a central portion of the third green sheet and extends in a direction parallel to a long side of the third green sheet; And a port line extending in a direction parallel to the short side of the third green sheet at both ends of the coupling line, and
The internal ground pattern is formed on a base portion of the second green sheet, and includes an internal ground pattern positioned corresponding to a long side of the base portion and an internal ground pattern positioned corresponding to a short side of the base portion,
When viewed from the upper side of the coupler body, the port line is disposed to overlap with a part of the internal ground pattern located corresponding to the short side of the base part of the internal ground pattern,
The coupler line has an impedance of less than 50 Ω, but the total impedance of the coupler is 50 Ω. ,
Combiner. 제 1 항에 있어서,
상기 커플러 선로는, 상기 결합기 본체의 내부에 위치하고 상기 포트 전극의 일부와 전기적으로 연결되며 구불구불한(meander) 형상을 가지는 제 1 커플러 선로; 및 상기 결합기 본체의 내부에 위치하고 상기 포트 전극의 다른 일부와 전기적으로 연결되며 구불구불한(meander) 형상을 가지되 상기 제 1 커플러 선로와 이격되어 배치된 제 2 커플러 선로; 를 포함하는,
결합기.The method of claim 1,
The coupler line may include a first coupler line located inside the coupler body and electrically connected to a portion of the port electrode and having a meander shape; And a second coupler line located inside the coupler body, electrically connected to another part of the port electrode, and having a meander shape, but spaced apart from the first coupler line. Containing,
Combiner. 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 커플러 선로 및 상기 제 2 커플러 선로는 결합기의 삽입손실을 감소시키기 위하여 커플러 선로의 저항 임피던스가 50Ω인 경우에서의 선폭 보다 더 넓은 선폭을 가지는 것을 특징으로 하는,
결합기.The method of claim 2,
The first coupler line and the second coupler line are characterized in that they have a line width wider than the line width when the resistance impedance of the coupler line is 50 Ω in order to reduce the insertion loss of the coupler,
Combiner. 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 커플러 선로 및 상기 제 2 커플러 선로의 일부는, 상기 결합기 본체의 상측에서 바라볼 때, 중첩(overlap)되도록 배치되는 것을 특징으로 하는,
결합기.The method of claim 2,
Part of the first coupler line and the second coupler line, characterized in that arranged to overlap when viewed from the upper side of the coupler body,
Combiner. 제 2 항에 있어서,
상기 내부 접지 패턴은 상기 제 1 커플러 선로의 상측과 상기 결합기 본체의 상면 사이에 배치된 제 1 내부 접지 패턴; 및 상기 제 2 커플러 선로의 하측과 상기 결합기 본체의 하면 사이에 배치된 제 2 내부 접지 패턴;을 포함하는,
결합기.The method of claim 2,
The internal ground pattern may include a first internal ground pattern disposed between an upper side of the first coupler line and an upper surface of the coupler body; And a second internal ground pattern disposed between the lower side of the second coupler line and the lower surface of the coupler main body.
Combiner. 제 5 항에 있어서,
상기 접지 전극과 상기 포트 전극에 포함되는 포트 비아홀용 패턴을 포함하는 상측 제 1 그린 시트;
상기 제 1 내부 접지 패턴을 포함하는 상측 제 2 그린 시트;
상기 제 1 커플러 선로를 포함하는 상측 제 3 그린 시트;
상기 제 2 커플러 선로를 포함하는 하측 제 3 그린 시트;
상기 제 2 내부 접지 패턴을 포함하는 하측 제 2 그린 시트; 및
상기 접지 전극과 상기 포트 전극에 포함되는 포트 비아홀용 패턴을 포함하는 하측 제 1 그린 시트; 를 더 포함하되,
상기 상측 제 1 그린 시트, 상측 제 2 그린 시트, 상측 제 3 그린 시트, 하측 제 3 그린 시트, 하측 제 2 그린 시트 및 하측 제 1 그린 시트가 순차적으로 적층되어 구성된 것을 특징으로 하는,
결합기.



The method of claim 5,
An upper first green sheet including a pattern for a port via hole included in the ground electrode and the port electrode;
An upper second green sheet including the first internal ground pattern;
An upper third green sheet including the first coupler line;
A lower third green sheet including the second coupler track;
A lower second green sheet including the second internal ground pattern; And
A lower first green sheet including a pattern for a port via hole included in the ground electrode and the port electrode; Further include,
The upper first green sheet, the upper second green sheet, the upper third green sheet, the lower third green sheet, the lower second green sheet and the lower first green sheet are sequentially stacked and configured,
Combiner.
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