RF Splitter, Divider의 종류 (설계 종류)

 

 

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안녕하세요.
지난 포스팅에서 Coupler와 Splitter, Divider의 차이에 대하여 포스팅을 게시하였습니다. 
이번 포스팅에서는 Splitter(Divider)의 설계 종류 즉, 만들 수 있는 설계 방법들에 대해 알아보겠습니다.

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참고로 이전 포스트에서 Splitter와 Divider는 상황에 따라 구분하거나 아니면 동일하게 볼 필요도 있다고 하였습니다. 이번 게시글에서 구분하지 않고 동일하다 생각하고 Splitter로 칭하고 편하게 글을 작성하겠습니다.
해당 내용에 대한 자세한 내용은 아래 링크 참조해주세요.

https://semicircuit.tistory.com/96

Coupler VS Power Splitter VS Power Divider 구분

 

 

각 Splitter의 파라미터 계산기는 엑셀 파일로 제공해드립니다. 해당 계산기는 Microwaves101를 참고하였으며 블로그 구독 후 댓글 달아주시면 비밀번호 제공해 드립니다.

 

각 Splitter의 계산기 또는 Table은 첨부 파일로 올렸습니다. 비밀번호 블로그 구독 후 댓글 달아주세요~!!

스플릿터 계산기 (2).xls

0.30MB

 

(Wilkinson Splitter는 암호 없음)

Wilkinson101-Rev1-3.xls

1.86MB

※1. Splitter ( Divider )의 구분

Splitter는 큰 범주에서

Resistive[저항성] Splitter(Wye[와이] Splitter, Delta[델타] Splitter, Owen[오웬] Splitter, Adams[아담스] Splitter),
Wilkinson[윌킨스] Splitter,
Lim-Eom[임엄] 3-Way Splitter,
Hybrid Splitter(90deg Hybrid Splitter, 180deg Hybrid Splitter)로 나눌 수 있습니다.

 

 

▶1. Resistive Splitter [저항성 스플릿터]

: 저항성 스플리터의 경우 저항을 중점으로 디자인되어 있고, 콤팩트한 설계가 가능하며, DC부터 수 GHz 대역의 광대역 출력이 가능하다. 다만 양방향성 특성에 의해 1/2배 전력 감소(3dB), Divid에 의한 1/2배 전력 감소(3dB)로 합하여 6(dB)의 전력 손실이 발생합니다.

 

1) Balanced Splitter [균형 스플릿터]

  (1) Wye Splitter (Y-스플리터)

 (설계 계산기는 첨부 파일 확인) 

• 구조: Y 모양의 구조로, 각 포트에 저항을 포함하면서 하나의 입력 포트와 두 개의 출력 포트로 구성됩니다.
• 특징: 보통 각 출력 포트로의 신호는 동일한 위상과 크기로 분배됩니다.
• 임피던스 매칭: 임피던스 매칭이 중요합니다. 예를 들어, 50Ω 시스템에서 각 저항의 크기는 50 Ω /3=16.67 Ω입니다.
• 용도: 주로 간단한 RF 신호 분배에 사용됩니다.

  (2) Delta Splitter

    (설계 계산기는 첨부 파일 확인) 

 

 

• 구조: Δ (델타) 모양의 구조로, 세 개의 포트가 삼각형 형태로 배치됩니다.
• 특징: 일반적으로 삼상 전력 시스템에서 사용됩니다.
• 임피던스 매칭: 50Ω 시스템에서 각 저항의 크기는 50Ω입니다.
• 용도: 주로 전력 분배 및 삼상 전력 시스템에서 사용됩니다.

 

 

2) UnBalanced Splitter [불균형 스플릿터]

  (1) Owen Splitter

아래는 저항을 구성한 오웬 스플리터입니다. (설계를 위한 저항, CF Table은 첨부 파일 확인) 

• 구조: 이론적으로 다양한 방식으로 구현될 수 있습니다.
• 특징: 특정한 RF 신호 분배 요구 사항에 따라 설계된 스플리터입니다.
• 임피던스 매칭: 특정한 응용에 맞게 임피던스 매칭이 조정됩니다.
• 용도: 특수한 응용 분야에 사용됩니다.

  (2) Adams Splitter

 (설계 계산기는 첨부 파일 확인) 

 

 

• 구조: 특별한 형태나 구조에 대한 명확한 정의가 없는 경우가 많습니다.
• 특징: 일반적인 신호 분배에 사용되는 스플리터로, 여러 가지 설계 방식이 있습니다.
• 임피던스 매칭: 사용 목적에 따라 달라집니다.
• 용도: 일반적인 RF 신호 분배 작업에 사용됩니다.

 

 

 

 

▶2.Wilkinson Splitter [윌킨스 스플릿터]

 (설계 계산기는 첨부 파일 확인) 

• 구조: 저항을 포함한 반사형 설계로, 일반적으로 2, 3, 또는 4개의 포트를 가집니다.
• 특징: 각 포트는 동일한 크기와 위상으로 신호를 분배하며, 출력 포트 사이의 격리가 우수합니다.
• 임피던스 매칭: 각 포트의 임피던스는 잘 매칭되어야 하며, 예를 들어 50Ω 시스템에서는 각 포트가 50Ω입니다.
• 용도: 고성능 RF 시스템에서 신호 분배와 격리가 중요한 경우에 사용됩니다.

 

 

 

 

 

▶3. Lim-Eom Three-Way Splitter [임엄 스플릿터]

 

• 구조: 삼방향 스플리터로, 3개의 출력 포트가 있습니다.
• 특징: 특정한 설계 방식과 이름을 기반으로 합니다.
• 임피던스 매칭: 각 출력 포트의 임피던스는 잘 매칭되어야 합니다.
• 용도: 특수한 응용 분야에서 사용되며, 일반적으로 고성능 요구사항을 충족합니다.

 

 

 

 

 

▶4. Hybrid Splitter [하이브리드 스플릿터]

[180 Hybrid]

 

 

[90 Hybrid]

 

 

 

• 구조: 혼합형 설계로, 보통 3dB 하이브리드 커플러 형태로 설계됩니다.
• 특징: 입력 신호를 두 개의 출력 포트로 동일하게 분배하며, 90도 또는 180도의 위상 차이를 가집니다.
• 임피던스 매칭: 각 포트의 임피던스 매칭이 중요합니다.
• 용도: RF 신호를 분배하면서 위상 변화를 이용하는 응용 분야, 예를 들어, 안테나 배열 시스템에서 사용됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

이상으로 RF Power Spliiter ( RF Power Divider)의 Design 종류에 대한 설명을 마치겠습니다.
추가로 해당 내용이 필요하신 분들은 블로그 "RF Circuit Design" 카테고리에서 해당 내용 찾아서 확인해 보시기 바랍니다.

감사합니다.