A Study on the Equivalent Circuit of Microstrip Cross Elements Using a Simple Network Analysis Method and S-Parameters

본 논문은 무선 통신 및 무선 시스템용 초고주파 회로의 레이아웃을 설계할 때 널리 사용되는 마이크로스트립 십자형 (cross) 불연속 소자의 등가 회로 추출에 대한 연구 결과를 기술한다. 전자기적 시뮬레이션에서 얻은 S-파라미터에 상대적으로 간단한 회로 해석법을 적용하여 불연속 소자의 등가 회로를 구한다. 십자형 불연속 소자의 S- 파라미터를 Z- 파라미터로 변환하는 간단한 과정을 적용하고, 여기에 매우 기본적인 키르히호프의 회로 해석 법칙을 적용하여 불연속 소자의 등가 회로를 구성하는 소자값들을 모두 얻는다. 여기서 얻은 등가 회로의 신뢰성을 검증하기 위해 추출한 등가 회로 소자들을 모두 연결하여 회로를 구성한 후 전기적 특성을 시뮬레이션해 등가 회로 부분의 S- 파라미터를 구하고, 먼저 얻은 전자기적 S- 파라미터와 비교한다. 제안한 방법의 신뢰성을 실험으로 검증하기 위해 마이크로스트립 십자형 소자를 실제로 제작하고 S- 파라미터를 측정한다. 측정된 S- 파라미터가 전자기적 시뮬레이션으로 얻은 S- 파라미터는 물론 등가 소자값으로 구성된 회로로 계산한 S- 파라미터와 매우 유사하다는 것을 보인다.