주기적인 금속 스트립 패턴을 갖는 유전체 층이 놓인 평행판 도파관내에서의 전파 특성

Abstract

본 논문에서는 주기적인 금속 스트립 패턴을 갖는 유전체 층이 놓인 평행판 도파관내에서의 전파 특성에 대하여 기술하였다. CST사의 MWS(Microwave Studio)를 이용하여 금속 스트립 사이에 연결된 PIN 다이오드의 ON/OFF 상태를 금속 스트립의 단락/개방 상태로 각각 시뮬레이션을 하였고, X-대역 4-bit radant lens 위상변위기에 사용될 수 있는 <TEX>$11.25^{\circ}$</TEX>, <TEX>$22.5^{\circ}$</TEX>, <TEX>$45^{\circ}$</TEX> 유전체 층을 설계하였다. 설계된 각 유전체 층의 위상차 시뮬레이션 결과는 <TEX>$11.28^{\circ}$</TEX>, <TEX>$23.2^{\circ}$</TEX>, <TEX>$46.22^{\circ}$</TEX>이었다. 또한, Agilent사의 ADS(Advanced Design System)를 이용하여 각 유전체 층에 대한 동작대역에서의 등가회로를 구현 및 시뮬레이션 하였고, MWS 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 최종적으로 <TEX>$11.25^{\circ}$</TEX>, <TEX>$22.5^{\circ}$</TEX>, <TEX>$45^{\circ}$</TEX> 유전체 층을 제작하여 중심주파수에서 각각 <TEX>$9.6^{\circ}$</TEX>, <TEX>$22.4^{\circ}$</TEX>, <TEX>$43^{\circ}$</TEX>의 측정된 위상차를 얻었다. The propagation characteristics in parallel plate waveguide with dielectric layer having periodic metal strip pattern are investigated. PIN diode ON/OFF states are regarded as the short and open circuit, respectively, in the simulation using CST's MWS. The <TEX>$11.25^{\circ}$</TEX>, <TEX>$22.5^{\circ}$</TEX>, and <TEX>$45^{\circ}$</TEX> layers which can be used for X-band 4-bit Radant lens phase shifter, are designed. The simulated results for each dielectric layer are <TEX>$11.28^{\circ}$</TEX>, <TEX>$23.2^{\circ}$</TEX>, and <TEX>$46.22^{\circ}$</TEX>, respectively. Also, the equivalent circuit of each layer at the operating band is realized and simulated using Agilent's ADS. The ADS simulated results are compared with the MWS simulated ones. Measured differential phase shills at the center frequency are <TEX>$9.6^{\circ}$</TEX>, <TEX>$22.4^{\circ}$</TEX>, and <TEX>$43^{\circ}$</TEX>, respectively.