실리콘 RFIC 상에서 무선 통신 시스템의 소형화를 위한 마이크로스트립/코프레너복합구조를 가지는 박막필름 전송선로의 등가회로 및 대역폭에 관한 연구
Study on Equivalent Circuit and Bandwidth of Short Wavelength Thin-film Transmission Line Employing ML/CPW composite structure for Miniaturization of wireless Communication System on RFIC
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초록
본 논문에서는 실리콘 RFIC 상에서 무선 통신 시스템의 소형화에의 응용을 위하여 마이크로스트립/코프레너 복합구조를 가지는 단파장 박막필름 전송선로의 RF특성에 관하여 연구하였다. 마이크로스트립/코프레너 복합구조를 가지는박막필름 전송선로의 파장은 종래의 코프레너 선로에 비하여 단파장특성을 보여주고 있으며, 특히 10 GHz에서 파장이6.26 mm로 종래의 코프레너 선로의 60.5 %이다. 또한 본 논문에서는 마이크로스트립/코프레너 복합구조를 가지는 박막필름 전송선로의 등가회로와 대역폭에 관하여 연구를 진행하였다. 등가회로는 단위 셀로 나타냈으며, 상기 등가회로의각 소자들은 closed-form 수식을 통하여 이론적으로 계산하였다. 측정 결과 0 ∼ 30 GHz 범위에서 계산수치와 측정수치가 유사하게 나온 것을 확인 할 수 있었다. 대역폭 계산결과 마이크로스트립/코프레너 복합구조를 가지는 박막필름 전송선로는 차단주파수가 377 GHz 이상의 광대역 특성을 보여주고 있다. 상기 결과들로부터 본 논문에서 제안한 전송선로를이용하여 광대역 및 초소형 RF 수동소자로써 유용하게 사용될 수 있다는 것을 알 수 있었다.
Abstract
In this paper, we study the RF characteristics of the short wavelength thin-film transmission line employing microstripline (ML)/coplanar waveguide (CPW) composite structure on silicon substrate for application to RFIC (radio frequency integratedcircuit). The thin-film transmission line employing ML/CPW composite structure showed a wavelength shorter than conventionaltransmission lines. Concretely, at 10 GHz, the wavelength of the transmission line employing ML/CPW compositestructure was 6.26 mm, which was 60.5 % of the conventional coplanar waveguide. We also extracted the bandwidth characteristicof the transmission line employing ML/CPW composite structure using equivalent circuit analysis. The S parameter of theequivalent circuit showed a good agreement with measured result. According to the bandwidth extraction result, the cut-off frequencyof thin-film transmission line employing ML/CPW composite structure was 377 GHz. Above results indicate that thetransmission line employing ML/CPW composite structure can be effectively used for application to broadband and compactRFIC.
참고문헌 (9)
- D. R. Webster, "Low-distortion MMIC power amplifier using a new form of derivative superposition", IEEE Transactions of Microwave Theory and Techniques, 49(2), pp.328~332 (2001)
- R. E. Collin, "Foundation of Microwave Engineering" (1992), McGraw-Hill
- J. C. Chiu, "A novel planar three-way power divider", IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 16(8), pp.449~451 (2006)
- X. Li, "Novel design of unequal wilkinson power divider or dual-band operation", Microwave Optical Technology Letters, 52(8), pp.1736~1739 (2010)
- Y. B. Park, "Highly miniaturized passive components employing novel π-type multiple coupled microstrip lines", Proceedings of the 10th Conference on Science and Technology, pp.135~138 (2007)
- Y. Yun, "A high performance downconverter MMIC for applications", Institute of Electronics Information and Communication Engnieers Transaction Electronics, E84-C(11), pp.1679~1688 (2001)
- D. P. Shea, "A 10 Gb", s 1024-way split 100-km long reach optical access network, 2007, pp.25(3), 685~293
- K. J. Son, "A study on equivalent circuit of short wavelength transmission line employing second ground plane for miniaturization of wireless communication system on silicon RFIC", Proceedings of the Korean Institute of Communications and Information Sciences summer Conference, 51, pp.285~286 (2013)
- D. M. Pozar, "Microwave Engineering" (1990), Addison-Wesley