목차
1. 90° Hybrid (Branch-Line Coupler)
2. Rat-Race (Magic Tee)
3. λ/4 transformer

(1) 집중 정수로 구성

DC 전원 공급이 필요한 능동회로에서는, 직류 전원 인가를 위한 바이어스 회로가 필요하게 됩니다. 이러한 바이어스 회로는 고주파 특성에 영향을 주지 않으면서 깔끔하게 원하는 수준의 DC 바이어스를 공급해야 합니다. 이 절에서는 전송선로에 DC 바이어스를 인가하는 회로와, 전송선로로부터 GND로 DC 전류를 흘리는 회로에 대해 자세히 알아보겠습니다. 그중 먼저 집중정수(칩 부품)을 이용하여 구성한 바이어스 회로의 특성을 알아보도록 하지요.

◇ 바이어스 회로 1 : 전송선로와 GND 간에 저항

<그림 7-19>에 보여진 전송선로와 GND간에 저항을 연결한 회로의 특성을 알아보겠습니다. 저항값을 100Ω , 1kΩ , 10kΩ 으로 바꾸어가며 시뮬레이션한 결과를 <그림 7-20>에 나타내었습니다. 칩저항은 실험결과에 근거하여, 저항성분과 직렬로 0.6nH의 기생 인덕턴스를 가진다는 가정하에 시뮬레이션을 실시하였습니다. 이 결과를 분석해보면, 저항값이 수kΩ 이상 큰 값이 되는 경우에는 전송선로에서 바로 저항을 GND로 연결해도 큰 영향이 없다는 것을 알 수 있습니다.

 <그림 7－19> 바이어스 회로 1

 <그림 7－20> 바이어스 회로 1의 영향

◇ 바이어스 회로 2

<그림 7-21>에 나타내었듯이, 저항을 이용하여 전송선로에 바이어스를 인가하는 회로의 시뮬레이션 결과를 <그림 7-22>에 나타내었습니다. 칩 캐패시터는 측정결과에 근거하여, 직렬로 1nH의 기생인덕턴스를 가진다는 가정하에 시뮬레이션을 실시하였습니다. 이 경우도 저항값이 수 kΩ 이상이 되면 전송선로의 특성에 영향을 거의 주지 않는 다는 것을 알 수 있습니다.

 <그림 7－21> 바이어스 회로 2

 <그림 7－22> 바이어스 회로 2의 영향

◇ 바이어스 회로 3

<그림 7-23>과 같이, 저항을 이용하여 전송선로와 GND 간에 인덕터를 연결한 회로의 영향을 알아보도록 하겠습니다. 여기서 인덕터값을 10nH, 22nH, 47nH, 100nH로 바꾸어가며 시뮬레이션한 결과를 <그림 7-24>에 나타내었습니다. 칩 인덕터는 측정결과에 근거하여, 병렬로 기생 캐패시턴스를 가진다는 가정하에 시뮬레이션을 실시하였습니다. 이 캐패시턴스 값은 모 메이커의 데이터시트에 기재되어 있는 자기 공진주파수(SRF)값을 이용하여 정하였습니다. 이 경우, 사용하려는 주파수대역의 중심주파수 부근에서 자기공진주파수를 가지는 인덕터가 유리한 것으로 보여집니다. 왜냐하면 자기 공진 주파수에서 임피던스가 최대가 되므로, GND로의 RF신호 누설이 최소화 될 것이기 때문입니다.

 <그림 7－23> 바이어스 회로 3

 <그림 7－24> 바이어스 회로 3의 영향

◇ 바이어스 회로 4

<그림 7-25>에 나타내었듯이, 인덕터를 이용하여 전송선로에 바이어스를 인가하는 회로의 시뮬레이션 결과를 <그림 7-26>에 나타내었습니다. 칩 캐패시터는 측정결과에 근거하여, 직렬로 1nH의 기생인덕턴스를 가진다는 가정하에 시뮬레이션을 실시하였습니다. 이 경우 역시 사용하려는 주파수대역의 중심주파수 부근에서 자기공진주파수를 가지는 인덕터가 유리한 것으로 보여집니다

 <그림 7－25> 바이어스 회로 4

 <그림 7－26> 바이어스 회로 4의 영향 

다음 >> 4. Bias Circuit   (2) 분포 정수로 구성

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