Non-decaying 모드 해석을 이용해서 설계한 원통형 유전체 공진기 여파기의 최적 결합 방법에 대한 분석

An Analysis in Optimum Coupling Method of Cylindrical Dielectric Resonator Filter Designed by Non-decaying Mode Analysis

  • 이원희 (건국대학교 전자.정보통신공학과) ;
  • 박장원 (해리컴(주)) ;
  • 김태신 (건국대학교 전자.정보통신공학과) ;
  • 허정 (건국대학교 전자.정보통신공학과) ;
  • 이상영 (건국대학교 물리학과)
  • Lee, Won-Hui (Dept. of Electronics, Information & Communication Eng., Konkuk University) ;
  • Park, Chang-Won ;
  • Kim, Tai-Shin (Dept. of Electronics, Information & Communication Eng., Konkuk University) ;
  • Hur, Jung (Dept. of Electronics, Information & Communication Eng., Konkuk University) ;
  • Lee, Sang-Young (Dept. of Physics, Konkuk University)
  • 발행 : 2001.07.25

초록

본 논문에서는 유전체가 삽입된 공진기를 이용하여 C-band용 대역통과 여파기를 설계, 제작하였다. 공진기의 높이는 인접 유전체 공진기의 도파관 차단 주파수로부터 결정된다. 공진기의 지름은 도체 손실을 고려하여 유전체의 두 배로 결정하였다. 유전체 공진기의 공진주파수는 비소멸(non-decaying) 모드 해석법으로 계산하였다. 일반적으로 원통형 유전체 공진기의 공진주파수는 Cohn 모델로 해석하였는데, 이것은 공진기의 벽과 유전체벽 사이에서 전자파가 소멸(decaying)된다는 가정 하에 해석한 방법이다. 그러나, 이 방법은 근사적인 해석방법이다. 외부양호도(external quality factor)인 $Q_{ex}$는 Ansoft의 Maxwell 시뮬레이션 툴을 사용하여 결정하였다. 유전율 45인 유전체를 사용하여 설계한 대역통과 여파기는 5.065GHz의 중심주파수를 가졌다. 삽입손실은 1dB, 밴드 폭은 20MHz, 감쇠 특성은 30dB$(f_0{\pm}15MHz)$)로 설계목표에 만족함을 알 수 있다.

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참고문헌

  1. D. Kajfez and P. Guillon, Dielectric Resonator, Artech House, 1986
  2. S. B. Cohn, 'Microwave bandpass filters containing high-Q dielectric resonators', IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. MTT 16, pp. 218-227, April 1968
  3. 최홍주, 이원희, 허정, 최광제, 이상영, '동심 유전체 봉이 삽입된 원통형 공진기의 정확한 전자계 표현', 한국전자파학회논문지, 제 11권 제 8호, pp.1399-1406, 2000년 12월
  4. 최홍주, 이원희, 허정, 최광제, 이상영, '유전체 디스크가 삽입된 원통형 공동 공진기에서 Contour Graph 방법을 이용한 공진주파수 계산', 한국전자파학회논문지, 제 11권 제 8호, pp.1420-1427, 2000년 12월
  5. D. M. Pozar, Microwave Engineering, Addison Wesley, 1993
  6. G. Matthaei, L. Young, and E. M. T. Jones, Microwave Filters, Impedance Matching Networks, and Coupling Structures, Artech House, 1980
  7. J. K. Plourde and C. L. Ren, 'Application of Dielectric Resonators in Microwave Components', IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. MTT-29, No.8 pp, 754-770, August 1981
  8. S. Y. Lee et al., 'Use of a Dielectric Loaded Cylindrical Cavity in Measurements of the Microwave Surface Resistances of High Tc Superconducting Thin Films'. IEEE Transaction on Applied Superconductivity', 1997 https://doi.org/10.1109/77.620985