병렬 결합된 공진기를 이용한 다중대역 저지필터 설계 및 초광대역 안테나 적용

Abstract

본 논문에서는 새로운 형태의 $λ_g /4$ short-circuited 현측 결합-선로 공진기(broadside coupled-line resonator)를 제안하며, 이를 통한 대역저지필터 및 UWB 시스템(3.1-10.6GHz) 용 안테나를 제시하였다. 비아홀을 통해 전기적으로 연결된 short-circuited broadside coupled-line resonator는 작은 크기 및 적은 방사손실, 높은 선택성을 갖추고 있어 UHF에서 SHF에 이르는 고주파 영역의 필터로서 매우 적합한 특성을 갖추고 있다. 또한, 현측 결합-선로 공진기에 L-모양 오픈 스터브를 평행하게 추가하여 두 가지 주파수에서 저지특성을 갖도록 제작이 가능하다. 이러한 구조를 통해 2중 대역 저지 필터 및 초광대역 안테나로의 적용을 보였으며, 2중대역저지 공진기와 기존에 제안된 $λ_g /2$ U-슬롯 공진기를 동시에 적용하여 세 개의 대역을 저지하는 초광대역 안테나의 설계가 가능함을 보였다. 제안된 공진기 구조는 필터에 적용되어 통과대역에서의 최대 1.0dB 미만의 낮은 삽입손실 및 넓은 통과대역, 저지대역에서 15-40dB의 감쇄에 이르는 높은 저지특성 및 VSWR>2인 대역폭이 5~7% 정도인 높은 선택성을 갖추고 있다. 안테나 적용의 경우 저지대역에서 공진기가 없는 경우 2.5dBic 정도의 이득을 갖는 Planar Type Monopole 안테나의 이득을 -1dBic 정도까지 낮추며, 방사효율 역시 95% 수준에서 5-15% 정도로 억제되게 됨을 확인하였다.