I-Laboratory °íÁÖÆÄȸ·Î±³½Ç ~ RFDH version ~
[ IV. Passive Circuit Part 1 ]


¸ñÂ÷
1. Open Stub£¦Short Stub

2. ºÐ¹è±â/ÇÕ¼º±â (Divider/Combiner)

(1) 2 ºÐ¹è¼±·Î

ÇϳªÀÇ ½ÅÈ£ÀÔ·ÂÀ» µÎ°³ ÀÌ»óÀ¸·Î ³ª´©´Â °æ¿ì, ¶Ç´Â ¿ªÀ¸·Î µÎ °³ ÀÌ»óÀÇ ½ÅÈ£ÀÔ·ÂÀ» Çϳª·Î ÇÕÄ¡´Â °æ¿ì, ¸¶ÀÌÅ©·ÎÆÄ È¸·Î¿¡¼­´Â ¾î¶»°Ô ÇÏ¸é µÉ±î¿ä? ¿¹¸¦ µé¾î ³ª´©´Â °æ¿ì¿¡´Â, <±×¸² 4-3>°ú °°ÀÌ ´ÜÁö ¼±·Î¸¸ µÎ °³·Î ºÐ±âÇÏ¸é µÉ·±Áö? ±×·¸´Ù¸é ¸ÕÀú <±×¸² 4-3>ÀÇ È¸·Î°¡ ¾î¶² Ư¼ºÀ» °®°í ÀÖ´ÂÁö »ìÆ캸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù. <±×¸² 4-4>¿¡´Â ÀÌ È¸·ÎÀÇ ½Ã¹Ä·¹ÀÌ¼Ç È¸·Î¿Í ±× °á°ú¸¦ ³ªÅ¸³»¾ú½À´Ï´Ù.


<±×¸² 4£­3> 2 ºÐ¹è¼±·Î 

(a) ½Ã¹Ä·¹ÀÌ¼Ç È¸·Î

       (b) S11 (port 1 ÀÔ·ÂÀÓÇÇ´ø½º)                          (c) S22 (port 2 ÀÔ·ÂÀÓÇÇ´ø½º)

   (d) S21 (loss : port 1 ¡æ port 2)                        (e) S32 (Isolation : port 2 ¡æ port 3)

<±×¸² 4£­4> ½Ã¹Ä·¹ÀÌ¼Ç °á°ú (2 ºÐ¹è¼±·Î)

¸ÕÀú (b)ÀÇ S11À» º¸µµ·Ï ÇÏÁö¿ä. 1 GHz (¸¶Ä¿ ÂïÈù °÷) ¿¡¼­´Â Zin = 100¥Ø ÀÌ°í, (c)ÀÇ S22 ¿ª½Ã 1GHz¿¡¼­´Â Zin = 100¥ØÀÔ´Ï´Ù. ´ÙÀ½À¸·Î (d)ÀÇ S21À» º¸¸é, -3.5dB·Î loss°¡ ÀÖ´Â °ÍÀ¸·Î ³ª¿É´Ï´Ù. ±×·±µ¥ port 1ÀÇ ÀÔ·ÂÀÌ port 2 ¿Í port 3 ¿¡ µÎ°¥·¡·Î ºÐ¹èµÇ¾ú´Ù¸é, S21 Àº Àü·ÂÀÌ ¹Ý¹ÝÀ¸·Î ³ª´µ¾úÀ»Å×´Ï -3dB ( = 10 log 0.5 )°¡ ³ª¿Í¾ßÁö¸¸ µË´Ï´Ù. ±×·¸´Ù¸é Ãß°¡·Î ¹ß»ýÇÑ -0.5 dB´Â ´ëü ¹«¾ùÀ̸ç ÀÌ 0.5dBÀÇ Àü·Â¼Õ½ÇÀº ¾îµð·Î »õ ¹ö¸° °É±î¿ä?

Àá±ñ ¿©±â¼­, port 1 ÀÇ ÀÔ·Â ÀÓÇÇ´ø½º°¡ 50¥Ø ¿¡ ¸ÅĪµÇ¾î ÀÖÁö ¾Ê½À´Ï´Ù. ±×·¡¼­ ÀÔ·ÂÀü·ÂÀÇ ÀϺΠ(¾à 1.1%)°¡ ÀԷ´ÜÀ¸·Î ¹Ý»çµÇ¾î ¹ö·È±â ¶§¹®ÀÔ´Ï´Ù!!!

[Âü°í]
À§¿¡¼­ ¼³¸íµÈ ¼ýÀÚ°ü°è¸¦ Á¤È®È÷ °Ë»êÇغ¸µµ·Ï ÇÒ±î¿ä?
¿ì¼± ¹Ý»çµÈ Àü·ÂÀÇ ¾çÀº ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ °è»êµË´Ï´Ù.

¹Ý»ç°è¼ö ¥Ã = (Zin£­Zo)/(Zin£«Zo) = (100-50)/(100+50) = 0.3333
port 1ÀÇ ÀԷ´ÜÀ¸·Î ¹Ý»çµÇ´Â Àü·Â = |¥Ã|
2 = 0.11109 ¡Õ ¾à 11.1%

port 2, port 3 ¿¡¼­ÀÇ Ãâ·ÂÀü·ÂÀÇ Çհ踦 °è»êÇغ¸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù. port 1 ¿¡ ÀԷµǴ Àü·ÂÀ» 1 À̶ó°í °¡Á¤Çϸé, port 1À¸·ÎºÎÅÍ port 2¿¡ Àü´ÞµÇ´Â Àü·ÂÀº

port 1 ¡æ port 2 Àü·Â  = 10 ^(-3.5/10) = 0.444

°¡ µÇ°í, port 3 ÀÇ Àü·ÂÀº  port 2 ¿Í µ¿ÀÏÇϱ⠶§¹®¿¡, Ãâ·ÂÀü·ÂÀÇ ÇÕ°è´Â

Ãâ·Â Àü·Â = 0.4446 × 2 = 0.8892 ¡Õ ¾à 88.9%

¹Ý»çÀü·Â 0.11109 ¿Í Ãâ·Â Àü·Â 0.8892 ¸¦ ÇÕÇÏ¸é °ÅÀÇ 1ÀÌ µË´Ï´Ù. À̷νá ÀÔ·ÂµÈ Àü·Â 1ÀÇ Çà¹æÀÌ ¸ðµÎ ¼ö½ÄÀûÀ¸·Î Áõ¸íµÇ¾ú½À´Ï´Ù. ^^

(port 2 ¿Í port 3 Àº ¿ÏÀüÈ÷ µ¿ÀÏÇÑ Æ¯¼ºÀ» °¡Áö±â ¶§¹®¿¡, port 3 ÀÇ ½Ã¹Ä·¹ÀÌ¼Ç °á°ú´Â »ý·«µÇ¾ú½À´Ï´Ù)

±×·¸´Ù¸é port 1 ÀÇ ÀÔ·Â ÀÓÇÇ´ø½º¸¦ 50¥Ø¿¡ ¸ÅĪ½ÃÄÑÁÖ¸é, ÀÌ·¯ÇÑ ´Ü¼ø 2 divider´Â ¿Ï¼ºµÉ±î¿ä?
´ë´äÀº No ÀÔ´Ï´Ù. ºÐ¹è ȸ·Î¸¦ ¼³°èÇϴµ¥ À־ ¶Ç ÇÑ°¡Áö Áß¿äÇÑ Æ¯¼ºÀÌ Àִµ¥, ±×°ÍÀº
<±×¸² 4-4(e)>¿¡ ³ªÅ¸³½ °Ý¸®µµ(isolation)ÀÔ´Ï´Ù.

Áï  port 1¿¡¼­ port 2 ¿Í port 3À¸·Î¸¸ Àü·ÂÀÌ ³ª´µ¾îÁö±æ ¹Ù¶ó´Âµ¥, ¾û¶×ÇÏ°Ô port 2 ¿Í port 3 ³¢¸® µÑÀ̼­¸¸ ¼­·Î ½ÅÈ£°¡ ¿À°¡¼­´Â ¾ÈµÇ°ÚÁÒ. ÀÌ·¸°Ô ¼­·Î »ó°üÀ־ ¾ÈµÉ port°£Àº ÃÖ´ëÇÑ °Ý¸®(isolation)½ÃÄÑÁÖ¾î¾ß ÇÏ´Â °ÍÀÌÁö¿ä. ÀÌ °æ¿ì¶ó¸é S23 ³ª S32°¡ ¸Å¿ì ÀÛÀº °ªÀ̾î¾ß ¼­·Î°£ÀÇ °Ý¸®°¡ Àß µÈ °ÍÀ̶ó Æò°¡ÇÒ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÔ´Ï´Ù.

ÀÌ°ÍÀÌ ¿Ö ¹®Á¦°¡µÇ´À³Ä¸é.. port 2 ¿Í port 3 ¿¡ Á¢¼ÓµÉ ȸ·Î°¡ ¿ÏÀüÈ÷ 50¥Ø¿¡ ¸ÅĪµÇ¾î ÀÖÀ»Áö´Â ¾Ë ¼ö ¾ø´Ù´Â Á¡ ¶§¹®ÀÔ´Ï´Ù. ¸¸¾à ÀÌ °Ý¸®µµ°¡ ÃæºÐÈ÷ È®º¸µÇÁö ¾ÊÀ¸¸é port 2,3 ¿¡ Á¢¼ÓµÇ´Â ȸ·ÎÀÇ ¹Ì½º¸ÅĪ¿¡ ÀÇÇØ ºÐ¹èºñÀ² ÀÚü°¡ º¯ÇØ ¹ö¸®´Â µîÀÇ ¾Ç¿µÇâÀÌ ³ªÅ¸³³´Ï´Ù. <±×¸² 4-4>ÀÇ È¸·ÎÀÇ port 3¿¡ 75¥ØÀÇ ºÎÇϸ¦ ¿¬°áÇÑ °æ¿ìÀÇ S11°ú S21À» <±×¸² 4-5>¿¡ ³ªÅ¸³»¾ú½À´Ï´Ù.

       (a) S11 (port 1 ÀÔ·ÂÀÓÇÇ´ø½º)                          (b) S21 (loss : port 1 ¡æ port 2)

<±×¸² 4£­5> IsolationÀÇ ¿µÇâ

S11, S21 ¾çÂÊ ¸ðµÎ port 3¿¡ Á¢¼ÓµÈ ºÎÇÏ¿¡ ÀÇÇØ º¯ÇÏ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. ƯÈ÷ S21ÀÌ Å©°Ô º¯ÇÏ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. ÀÌ°ÍÀ» º¸¸é¼­ isolationÀÌ ¾ó¸¶³ª Áß¿äÇÑÁö ÀÌÇØ°¡ °¡½ÃÁö¿ä?

±×·¯¸é ´ÙÀ½ (2) Àý¿¡¼­´Â ºÐ¹è±â/ÇÕ¼º±â·Î °¡Àå ¾Ö¿ëµÇ´Â ȸ·Î¸¦ ¼Ò°³Çϵµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù.

´ÙÀ½ >> 2. ºÐ¹è±â/ÇÕ¼º±â    (2) Wilkinson Coupler

 Copyright by I-laboratory & RF designhouse. All rights reserved.