KR20040042102A - 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 결합기를 설계함에 있어서 길이 조절을 용이하게 하고 공정에 의한 오차를 최소화하여 결합기 특성을 향상 시키고 생산 수율을 증진하기 위한 것이다.

본 발명의 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조는 두개의 스트립라인의 선폭을 달리하여 두개의 스트립라인중 윗 라인은 커플링을 얻기 위한 타겟 선폭과 아랫 라인은 상기 선폭보다 더 큰 선폭으로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조는 한 쪽 라인의 폭을 넓게 함으로써 공정 오차에 의한 특성 변화를 줄일 수 있는 장점이 있고, 커플링이 일어나는 영역의 길이를 쉽게 조절할 수 있어서 주파수 튜닝이 수월한 효과가 있다.

Description

표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조{Surface mounted device(SMD) type inner structure of a directional coupler}

본 발명은 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조에 관한 것으로, 보다 자세하게는 결합기를 설계함에 있어서 길이 조절을 용이하게 하고 공정에 의한 오차를 최소화하여 결합기 특성을 향상 시키고 생산 수율을 증진하기 위한 것이다.

종래의 칩 형태(SMD)의 방향성 결합기는 일반적으로 타겟(target) 주파수의 λ/4 길이를 사용하지 않고 λ/12 이하의 짧은 길이를 사용한다. 그리고 가장 널리 사용되는 구조는 브로드 사이드-커플 스트립라인(Broadside coupled stripline) 구조이다.

도 1은 브로드 사이드-커플 스트립라인 구조이다. 도 1을 살펴보면 위 아래 전면 그라운드 전극(1)이 형성되고 그 사이에 두개의 라인(2),(3)이 들어가고 라인의 선폭(7)만큼 중첩되어 두 라인간 커플링(coupling)이 일어나게 된다. 두 그라운드 전극(1) 사이에는 유전체가 형성되게 되는데 이 부분의 유전율(4)과 두 선간의 수직 거리(5), 그라운드간 거리(6)에 의해 커플링 양이 결정된다.

종래 구조에서는 도 2에서와 같이 커플링 영역(8) 좌우의 선들을 꺾어서 외부 포트(9),(10),(11),(12)로 연결하게 된다. 그리고 중첩되는 부분의 길이(13)에 따라 커플링이 일어나는 주파수가 결정되게 된다.

종래 기술에서는 중첩되는 영역의 선폭을 두개 라인 모두 같게 하는데 이 경우 적층 공정을 통해 제작시 스크린 프린팅(screen printing), 래머네이션(lamination) 공정등에서 얼라인(align)의 틀어질 경우 특성이 달라질 수 있다. 특히 중첩되는 영역의 선폭이 일반적으로 0.1∼0.2 ㎜정도이기 때문에 정확히 중첩되도록 제작하는 것이 쉽지 않다. 또 주파수 튜닝(tuning)을 할 경우 중첩되는 부분의 길이를 조절하는데 종래 구조에서는 길이를 조절하려면 위아래 라인모두를 변경해야하고 포트에 연결해야 하기 때문에 길이의 변화에도 제한이 있게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 칩 형태(SMD)의 결합기를 설계함에 있어서 길이 조절을 용이하게 하고 공정에 의한 오차를 최소화함으로써 결합기 특성을 향상 시키고 그 생산 수율을 증진함에 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 브로드 사이드-커플 스트립라인 구조도이다.

도 2는 종래 기술인 표면실장장치 형태의 방향성 결합기의 구조도이다.

도 3은 본 발명에 따른 표면실장장치 형태의 방향성 결합기의 구조도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

14. 그라운드 전극 15, 20 라인

25. 선폭 30. 선폭

35. 선폭간의 거리 40. 그라운드 전극사이 간격

45. 라인의 꺽어진 부분 45. 선폭의 경계선

본 발명의 상기 목적은 두개의 스트립라인의 선폭을 달리하여 두개의 스트립라인중 윗 라인은 커플링을 얻기 위한 타겟 선폭과 아랫 라인은 상기 선폭보다 더 큰 선폭으로 이루어진 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조에 의해 달성된다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 표면실장장치 형태의 방향성 결합기의 구조도이다. 도 3에서와 같이 본 발명의 구조는 두개의 스트립라인의 선폭을 달리한다. 두개의 스트립라인중 윗 라인(15)은 커플링을 얻기 위한 타겟 선폭(25)을 갖고 아랫라인(20)은 상기 윗 라인(15)보다 더 큰 선폭(30)을 갖는다. 상기 선폭(25)과 선폭(30)간의 거리(35)나 위 아래 전면 그라운드 전극간의 거리(40)는 종래 구조와 같게 한다. 상기와 같은 구조를 할 경우 두 라인의 중첩되는 면적은 두 라인의 선폭이 같을 때와 이상적으로 같게 된다.

상기 선폭(30)은 한 쪽의 폭을 증가시켜 공정 오차에 의한 특성 변화를 최소화하고 폭이 넓은 라인의 면적을 조절하여 중첩 길이를 변화시키고 주파수 튜닝을 쉽게 할 수 있다.

그리고 공정 작업시 스크린 프린팅이나 래머네이션에서 약간의 얼라인 오차가 발생하더라도 넓은 선폭내에 있게 되면 커플러 특성에는 영향을 주지않게 된다. 또한, 얇은 선폭을 갖는 라인의 꺾어진 부분(45)에서도 커플링이 일어나기 때문에 폭이 넓은 라인의 한쪽 경계선(50)만 조절해도 중첩되는 라인의 길이를 조절할 수 있게 되어 주파수 튜닝이 수월하게 된다.

전기적인 특성을 3차원 구조 시뮬레이터(simulator)를 이용하여 비교해 보았는데 그 결과가 표 1에 나타나 있다.

	Return loss	Insertion loss	Coupling	Isolation
종래구조	18.32	0.288	14	20.54
본 발명	18.55	0.297	14	19.35

표 1을 살펴보면 본 발명에 따른 표면실장장치 형태의 방향성 결합기는 종래 구조와 비교했을시 아이솔레이션 특성은 종래 구조일때와 같이 동등한 효과를 나타내고 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 표면실장장치 형태의 방향성 결합기는 종래 기술과 동등한 아이솔레이션 특성을 갖지만 공정 오차를 줄여 공정이 쉽고 제작이 쉬운 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조는 한 쪽 라인의 폭을 넓게 함으로써 공정 오차에 의한 특성 변화를 줄일 수 있는 장점이 있고, 커플링이 일어나는 영역의 길이를 쉽게 조절할 수 있어서 주파수 튜닝이 수월한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 위 아래 전면 그라운드 전극과 그라운드 전극 사이에 두개의 라인이 들어가고 상기 라인의 선폭만큼 중첩되어 두 라인간의 커플링이 일어나는 브로드 사이드-커플링 스트립라인 내부 구조에 있어서,

   두개의 스트립라인(15, 20)의 선폭을 달리하여 두개의 스트립라인중 윗 라인(15)은 커플링을 얻기 위한 타겟 선폭(25); 및

   아랫 라인(20)은 상기 선폭(14)보다 더 큰 선폭(30)

   으로 이루어짐을 특징으로 하는 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 선폭(30)은 한 쪽의 폭을 증가시켜 공정 오차에 의한 특성 변화를 최소화하는 것을 특징으로 하는 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 선폭(30)은 폭이 넓은 라인(20)의 면적을 조절하여 중첩 길이를 변화시키고 주파수 튜닝을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 표면실장장치 형태의 방향성 결합기 내부 구조.