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JKIEES, vol. 30, no. 9, pp.693-701, September, 2019
DOI. http://dx.doi.org/10.5515/KJKIEES.2019.30.9.693

Design of a Compact Broadband Planar Balun on a PCB PCB에 제작된 광대역 소형 평면 발룬 설계

김 재 현․이 지 원․김 부 균 Jae-Hyun Kim․Ji-Won Lee․Boo-Gyoun Kim
숭실대학교 전자공학과(School of Electronic Engineering, Soongsil University)

The design of a novel broadband 180° phase shifter, with the main transmission line length of λ/4, which is smaller than a conventional broadband 180° phase shifter with a main transmission line length of λ/2, is proposed in this study. The proposed compact broadband planar balun, consisting of the λ/4 broadband 180° phase shifter and a 3 dB Wilkinson power divider, is implemented on a single-layer PCB and its characteristics are measured. The impedance bandwidth with a return loss of more than 15 dB at the input port is 52.1 %(7.62∼13 GHz), and the bandwidth of the phase differences between the two output ports within the phases 175° and 185° is 56.6 %(7.09∼12.7 GHz). The characteristics of the λ/4 broadband planar balun implemented in this paper are similar to those of the conventional λ/2 broadband planar balun. The length of the λ/4 broadband planar balun is lesser than that of the conventional λ/2 broadband planar balun, thus reducing the overall size by more than 11.6 %.

주 전송선로의 길이가 λ/2인 기존의 광대역 180° 위상 천이기보다 크기가 작은 주 전송선로의 길이가 λ/4인 새로운광대역 180° 위상 천이기를 설계하였다. 주 전송선로의 길이가 λ/4인 광대역 180° 위상 천이기와 3 dB 윌킨슨 전력 분배기가 직렬로 연결된 소형 λ/4 광대역 평면 발룬을 PCB에 구현하고 특성을 측정하였다. 입력 포트의 반사손실이 15 dB 이상인 임피던스 대역폭은 52.1 %(7.62~13 GHz)이고, 두 출력 포트의 위상 차이가 175°와 185° 사이인 대역폭은 56.6 %(7.09~12.7 GHz)이다. 본 논문에서 구현한 λ/4 광대역 평면 발룬은 기존의 λ/2 광대역 평면 발룬과 특성이 비슷하지만, 길이가 λ/4 짧아져 크기가 11.6 % 이상 작아지는 장점을 가진다.

Keyword : Balun, Broadband, PCB, 180° Phase Shifter, Planar

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