결합된 결함 접지면 구조(C-DGS)를 이용한 대역 저지 여파기 및 믹서 응용

Abstract

본 논문에서는 부성 자계 결합을 이용한 C-DGS를 제안하고, 이를 이용하여 차단 특성이 향상된 대역 저지 여파기(Bandstop Filter: BSF)를 설계하였다. 제안된 C-DGS는 부성 자계 결합을 이용하기 위해서 DGS 사이의 거리를 좁힌 구조로 부성 자계 결합의 효과로 인하여 차단 특성이 크게 향상된다. C-DGS를 이용한 BSF는 기존 연구 보고된 양면 BSF의 DGS 및 변형된 마이크로스트립 사이의 거리를 좁힘으로써 DGS 사이에 부성 자계 결합을 발생시킨 구조로 차단 특성은 3단 구조에서 -64.3 dB/GHz, 5단 구조에서 -108 dB/GHz 가지며, <TEX>$4{\sim}11.3$</TEX> GHz의 -10 dB 저지 대역을 가진다. 특히, Bragg 법칙의 최대 반사 조건을 만족하는 BSF의 3단 구조와 비교하여 차단 특성을 3.8배 향상시켰고 크기를 35.2 % 감소시켰으며, 5단 구조와 비교하여 차단 특성을 2.4배 향상시켰고 크기를 40 % 감소시켰다. 또한, C-DGS를 이용한 BSF를 이용하여 단일 게이트 혼합기를 설계하여 6.6 dB의 변환 이득을 가짐을 확인하였다. In this paper, a coupled-defected ground structure(C-DGS) using negative inductive coupling is proposed and a bandstop filter(BSF) using C-DGS is designed and fabricated. The proposed C-DGS is the closely-located DGS cells for the negative coupling, the negative coupling of ground currents between adjacent DGS cells greatly improves the stopband characteristics. The proposed BSF utilizing the sharp cutoff response of the C-DGS has a -10 dB rejection band from 4 GHz to 11.3 GHz. A maximum attenuation rate is -64.3 dB/GHz in 3 cell structure, -108 dB/GHz in 5 cell structure. The C-DGS BSF shows the improved attenuation rate 3.8 times in 3 cell structure, 2.4 times in 5 cell structure, Also, the C-DGS BSF is reduced to 35.2 % and 40 % of the DGS BSF, respectively, due to the closely-located DGS cells. We fabricated the single gate mixer using C-DGS BSF. The single gate mixer has 6.6 dB conversion gain.