목차
1. Open Stub＆Short Stub
2. 분배기/합성기    (1) 2 분배선로
                             (2) Wilkinson Coupler

2. 분배기/합성기 (Divider/Combiner)

(3) 좀 더 작고 간단하게 만들 수는 없을까?

앞에서 말한 Wilkinson Coupler는 λ/4 의 선로들로 구성되어 있기 때문에, 주파수가 낮을수록 그 물리적 크기가 커진다는 단점이 있습니다. 또 앞에선 언급하지 않았지만, 중심주파수에서의 λ/4로 구성된 선로들 때문에 중심주파수에서 멀어질수록 특성이 악화됩니다. (즉 사용가능한 대역폭이 제한됨.)

그렇다면 일부 특성을 손해볼 지언정, 좀 더 작고 간단하게 만들 방법이 없을까요?
여기서 전력분배에 따른 손실과 격리도는 악화되지만, 작고 간단하게 구현할 수 있는 저항분배기를 소개하도록 하겠습니다. 아래 <그림 4-10>에 저항 2 분배기의 구성과 시뮬레이션 결과를 나태니었습니다.

(a) 시뮬레이션 회로

       (b) S11 (port 1 입력임피던스)                             (c) S22 (port 2 입력임피던스)   

   (d) S21 (loss : port 1 → port 2)                        (e) S32 (Isolation : port 2 → port 3)

<그림 4－10> 3 저항 2 분배기

3개의 모든 단자가 대칭구조이기 때문에, 어느 단자를기준으로 해도 입력임피던스, 손실, 격리도 등의 모든 특성이 동일해집니다. 저항을 사용하고 있기 때문에 손실이 약 6dB에 달하며, 입력전력의 반은 저항에서 열로 소모되 버립니다. 원래 나와야할 S21이 -3dB 정도인데, -6dB가 나오기 때문에 그 차이에 해당하는 -3dB (즉 1/2)은 손실되고 있기 때문입니다. 또한 격리도(isolation) 역시 -6dB 정도로 좋지 않기 때문에 사용상에 주의가 필요합니다. 이런 결점들이 있지만 만들기 쉽고 크기가 작다는 점과, DC부터 사용할 수 있는 초광대역 분배특성은 장점이 되기도 합니다.

그림에서의 저항값은 16.67Ω 으로 매우 어지중간한 값이긴 합니다만, 실제로는 그런 저항값은 존재하지 않죠? 50Ω을 3으로 나누면 16.66666...Ω 이 나오기 때문에 위와 같은 값으로 입력하였지만, 실제 회로에선 16Ω 이나 18Ω을 사용한다 해도 특성은 크게 바뀌지 않습니다. 16Ω 의 저항으로 만들면 손실과 고립이 약 5.9dB가 되며, 18Ω을 사용하면 약 6.2 dB가 됩니다. (시뮬레이션 상에서)

저항 분배기는 3개의 저항을 쓴 것 이외에도 2개의 저항을 쓴 경우도 있습니다. 또 Wilkinson이나 저항분배기 외에도 여러 가지 다양한 구조의 분배기가 있기 때문에, 고주파회로 관련 서적을 참고해보시기 바랍니다.

다음 >> 3. 분배기/합성기    (1) Coupled Line (결합선로)

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