LTCC를 이용한 소형화된 적층형 세라믹 칩 발룬 설계

안달

doi:10.5762/KAIS.2023.24.2.228

주제분류

...

저널정보

한국산학기술학회
한국산학기술학회 논문지 학술저널
한국산학기술학회논문지 제24권 제2호
2023.2 228 - 233 (6page)
DOI : 10.5762/KAIS.2023.24.2.228

저자정보

안달 (순천향대학교)

이용수
내서재: 1

내서재에 추가
되었습니다. 내서재에서
삭제되었습니다.

초록·키워드

오류제보하기

본 논문에서는 광대역 특성을 갖는 머천드 발룬을 소형화 시키기 위해 다층 구조에 적합한 회로를 제작하였다. 또한, 제품의 제작성을 용이하게 하기 위해 동시소성 세라믹 구조를 활용하였다. 그리고 소형화를 구현하기 위해 적층형 결합 선로 구조를 구현하였으며, 구조의 전기적인 특성을 확인 하기 위해 3차원 구조 시뮬레이터인 Ansys사의 HFSS를 이용하여 특성을 확인 하였고, 8층 구조를 구현한 적층형 결합선로 제작 기술을 이용하여 1608 ( 1.6 x 0.8 x 0.69 mm3 )크기의 소형화된 칩 발룬을 제작 하였다. 또한, 동시 소성하는 세라믹의 온도를 약900도 근처에서 소성할 수 있는 저온 소성법을 활용하여 도체의 특성을 은(silver)를 활용하여 제작함으로 손실의 최소화를 이루었다. 제작된 칩 발룬은 5G 주파수 대역인 동작 주파수 3.5~4.5GHz 대역으로 설정 하였으며, 제작 결과 삽입 손실은 1.5dB 이하이며 반사손실은 20dB 이하를 나타내었고, 양 출력단의 측정됨 위상차는 180°±5° 범위 내의 양호한 특성을 얻을 수 있었다. 이는 시뮬레이션을 통해 구한 결과와 매우 우수한 일치를 보였다.

In this paper, a circuit suitable for a multilayer structure was fabricated to miniaturize a merchant balun with broadband characteristics. A co-fired ceramic structure was used to facilitate product manufacturability. A stacked coupling line structure was implemented for miniaturization. The electrical characteristics of the structure were confirmed by measuring the characteristics were confirmed using Ansys" HFSS, a 3-dimensional structure simulator, and a miniaturized chip balun with a size of (1.6 × 0.8 × 0.69 mm3) was fabricated using the stacked coupling line manufacturing technology that realized an eight-layer structure. In addition, the loss was minimized using the low-temperature firing method that can fire the ceramics simultaneously at approximately 900 °C using silver as a conductor. The fabricated chip balun was set to the operating frequency band of 3.5 to 4.5 GHz, which is the 5G frequency band. As a result of the fabrication, the insertion loss was less than 1.5dB, and the return loss was less than 20dB. The measured phase difference of both output stages was good within the range of 180°± 5°. The experimental data showed a very good agreement with the simulation.

#Balun #Resonator #Wide-Bandwidth #Lumped Elements #LTCC