구형 도파관 기반의 W-대역 8-Way 방사형 전력 결합기

초록

본 논문에서는 반도체 기반의 W-대역 고출력 송신부를 구현하기 위하여, 구형 도파관 기반의 광대역 저손실 8-way 전력 결합기를 설계 및 제작하였다. 이 전력 결합기는 4-way 모드 변환부와 H-평면 T-junction으로 구성되어 있다. 4-way 모드 변환부는 입력 도파관의 전자기파를 90° 회전하여 네 개의 도파관으로 동일하게 분배하며, 각각의 도파관에는 H-평면 T-junction이 연결되어 있다. 여덟 개의 출력 도파관은 입력을 기준으로 완벽한 대칭을 이루기 때문에 출력 단자 간의특성 차이가 작은 장점이 있다. 또한, 유전체 기판 없이 금속으로만 구성되어 있어 제작이 간단하며, 손실 특성이 우수하다. 3차원 전자기 수치해석 기법을 이용하여 각 부분의 설계를 최적화하였다. 제작된 전력 결합기는 입력 반사 손실은75.0～98.7 GHz에서 10 dB 이하, 손실은 76.7～95.3 GHz에서 1.0 dB 이하의 우수한 손실 특성을 보였다. 특히, 78.8 ～81.3 GHz에서 손실이 0.6 dB 이하로서 매우 우수한 손실 특성을 보였다.

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