3D 용량성 결합구조를 가지는 코프레너 선로에 대한 RF 특성연구 및 초소형∙저임피던스 RF 소자에의 응용
Study on RF characteristics of coplanar waveguide employing 3D capacitive coupling structure and its application to subminiature and low impedance RF device
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초록
본 연구에서는 실리콘 박막상에 초소형∙저임피던스 전송선로를 구현하기 위해, 3D 용량성 결합구조를 가지는코프레너 선로를 제작하였으며, 이에 관한 RF 특성을 고찰하였다. 그 결과에 의하면, 3D 결합구조를 가지는 코프레너 선로는 종래의 전송선로에 비해 초소형 및 저임피던스 특성을 보여주었다. 구체적으로 특성임피던스가 15Ω인 3D 결합구조를 가지는 λ/4 코프레너 선로에 대한 실리콘 박막상의 정유면적은 0.04 mm2이었으며, 이는 종래의 코프레너 선로에 대한 점유면적의 0.74%였다. 상기 선로구조는 7~15Ω의 매우 낮은 특성 임피던스 값을 보여주었으며, 저임피던스 소자간의 임피던스 정합에 있어서 광대역에서 매우 양호한 정합특성을 보여주었다. 삽입손실 측정결과에의하면 3D 결합구조를 가지는 λ/4 코프레너 선로는 50 GHz 까지의 주파수 범위에서 1.38 dB보다 낮은 저손실특성을 보여주었다.
Abstract
In this work, in order to realize a subminiature and low-impedance transmission line on silicon substrate, a coplanar waveguide employing a 3D capacitive coupling structure was fabricated and its radio frequency characteristics were thoroughly investigated. The results showed that the proposed coplanar waveguide had subminiature and low impedance characteristics compared to conventional transmission lines. Specifically, the size of the proposed coplanar waveguide with characteristic impedance of 15 Ω and electrical length of λ/4 was 0.04 mm2 on silicon substrate, which is only 0.74% of the size of a conventional coplanar waveguide. The proposed coplanar waveguide also showed low characteristic impedance of 7–15 Ω and excellent matching characteristics with low-impedance devices in a wide frequency range. The proposed coplanar waveguide with an electrical length of λ/4 showed insertion loss values of less than 1.38 dB up to 50 GHz.
참고문헌 (7)
- A. A. Abidi, "RF-CMOS comes of age", IEICE Transactions on Electronics, E87-C(6), pp.840~853 (2004)
- J. R. Long, "Passive components for silicon RF and MMIC design", IEICE Transactions on Electronics, E86-C(6), pp.1022~1031 (2003)
- Y. Yun, "A fully-integrated broadband amplifier MMIC employing a novel chip size package", IEEE Transactions on Microwave and Theory and Techniques, 50, pp.2930~2937 (2002)
- D. M. Pozar, "Microwave Engineering" (1990), Addison-Wesley
- 윤영, "Highly Miniaturized On-Chip 180° Hybrid Employing Periodic Ground Strip Structure for Application to Silicon RFIC", ETRI Journal, 33(1), pp.13~17 (2011), 한국전자통신연구원
- Y. Yun, "Miniaturized on-chip branch-line coupler employing periodically arrayed grounded-strip structure for application to silicon RFIC", Microwave Journal, 52(2), pp.90~98 (2009)
- 윤영, "A Short Wavelength Coplanar Waveguide Employing Periodic 3D Coupling Structures on Silicon Substrate", Transactions on Electrical and Electronic Materials, 17(2), pp.118~120 (2016), 한국전기전자재료학회[DOI]