Abstract
A novel multi-section power divider configuration is proposed to obtain wide-band frequency performance up to microwave frequency region. Design procedures for the proposed microwave broadband power divider are composed of a planar multi-section three-ports hybrid and a waveguide transformer design procedures. The multi-section power divider is based on design theory of the optimum quarter-wave transformer. Furthermore, in order to obtain the broadband isolation performance between the two adjacent output ports, the odd mode equivalent circuit should be matched by using the lossy element such as resistor. The derived design formula for calculating these odd mode matching elements is based on the singly terminated filter design theory. The waveguide transformer section is designed to suppress the propagation of the higher order modes such as waveguide modes due to employing the metallic electric wall. Thus, each section of the designed waveguide transformer should be operated with evanescent mode over the whole design frequency band of the proposed microwave broadband power divider. This paper presents several simulations and experimental results of multi-section power divider to show validity of the proposed microwave broadband power divider configuration. Simulation and experiment show excellent performance of multi section power divider.
본 논문에서는 마이크로파대 광대역 다단 평면형 전력분배기의 설계방법과 구조를 새로이 제안하였다. 제시된 마이크로파 광대역 전력분배기의 설계과정은 평면형 다단 3-포트 하이브리드와 도파관트랜스포머 설계로 구성되었다. 다단 전력분배기는 최적화된 λ/4 트랜스포머 설계이론에 근거를 두고 있다. 두 인접 출력포드의 광대역 격리 특성을 얻기위해, 기모드 등기회로는 저항 같은 손실소자를 사용하여 정합되어야 한다. 기모드 정합소자 값을 계산하기 위한 설계공식은 단일 종단 여파기 설계이론으로부터 유도하였다. 도파관 트랜스포머단의 형상은 하우징 금속전계벽의 영향으로 인한 도파관 모드와 같은 고차모드의 전파를 억제하기 위해 설계되었다. 따라서, 설계된 각각의 도파관 트랜스포머단에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력 분배기의 동작주파수 영역에서 모두 감쇄모드(evanescent mode)로 동작하여야 한다. 본 논문에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력분배기의 검증을 위해, 다단 전력 분배기의 시뮬레이션과 실험 결과들을 제시하였다. 시뮬에이션과 실험 결과는 다단 전력분배기의 우수한 성능을 보여준다.
