본 논문에서는 E-평면 T형 분기 도파관을 갖는 Ka대역(20/30 GHz) 다이플렉서의 설계 및 구현에 관해 논하였다. 본 논문의 도파관 다이플렉서는 송신 필터 및 수신 필터를 E-평면 T형 분기 도파관으로 연결하여 E-평면으로 대칭이 되도록 하였다. T형 분기 도파관을 E-평면으로 선택한 이유는 제작시 생기는 절단면을 전류 밀도가 가장 낮은 지역에 두어 PIM(Passive Intermodulation) 레벨을 줄이기 위해서이다. 본 논문의 다이플렉서는 등가 모델을 사용하여 최적 설계를 수행함으로써 해석 시간을 줄이고자 하였다. 또한, 고전력 전송이 가능한 구조로 설계한 후 멀티팩션 해석을 수행하였으며, 해석 결과는 12 dB 마진을 확보하여 ESA/ESTEC 권고 사항을 만족함을 보였다. 제작된 다이플렉서는 전기적 성능 시험 결과를 통해 송수신 대역에서 반사 손실 22 dB 이상, 삽입 손실 0.20 dB 이하, 그리고 -40 dB 이하의 격리도 특성을 가져 요구 사항을 만족함을 보였고, 이로써 설계 결과가 검증되었다.
In this paper, the design and implementation of the Ka-band(20/30 GHz) waveguide diplexer with an E-plane T-junction are described. The waveguide diplexer consists of a transmit filter and a receive filter combined to the antenna port via an E-plane T-junction. The reason why the E-plane T-junction structure was selected is to reduce PIM(Passive Intermodulation) level as the split-plane is located in the low electrical current zone. The optimization was performed using the equivalent circuit so that the computation time might reduce. The structure of the diplexer was designed to handle high power and the multipaction analysis was performed. The multipaction margin was greater than 12 dB and satisfied with ESA/ESTEC recommendation. The manufactured diplexer shows minimum return loss of 22 dB, maximum insertion loss of 0.20 dB and maximum isolation of -40 dB for both transmitted receive bands. Those mean the analysis results of the waveguide diplexer were well agreed with the electrical performance test.
