본 연구에서는, 밀리미터파 무선 통신 시스템 응용을 위하여 hairpin 구조를 응용한 40 GHz 대역통과 여파기 (BPF; band pass filter)를 설계 및 제작하여 그 특성을 측정하였다. 3차원 전자계분석 툴과 hairpin BPF 설계 수식을 이용하여, 비유전율 2.2와 5 mil 두께의 Duroid (RT5880) 기판에 BPF를 설계하였다. 입·출력단에서 U-shape 공진기의 tapping 위치(t)는 external Q-factor (Qe)를 추출하여 결정하였고, 다른 공진기들 사이의 커플링 계수는 필터 특성을 고려하면서 물리적 치수를 조정하여 결정하였다. 제작된 hairpin BPF는 probe station에서 probing 방법으로 측정하였고 , 중심 주파수와 대역폭은 각각 41.61 GHz 그리고 7.43 %으로 나타났다. 측정된 입력 및 출력 반사 손실은 통과 대역에서 -10 dB 이하 이고 측정된 삽입손실은 -3.94 dB이다. 제작된 여파기의 크기는 9.1 x 2.8 mm² 이다.

In this study, a 40 GHz band pass filter(BPF) employing a hair-pin structure has been designed, fabricated, and characterized for millimeter-wave wireless communication applications. Using the 3 dimensional(3-D) electromagnetic(EM) tool and design equations of the hairpin BPF, the BPF was desgned on the 5 mil-thick Duroid substrate(RT5880) with a relative dielectric constant (ε_r) of 2.2. The tapping point (t) of the U-shape resonator in the input and output port has been determined using extracted an external Q-factor (Qe). The coupling coefficients between the other resonators are calculated by adjusting the physical dimensions for the desired response of the BPF. The fabricated BPF was characterized using probing method on a probe station. Its measured center frequency(fc) and fractional BW are 41.6 GHz and 7.43 %, respectively. The measured return loss is below -10 dB at the pass band and the insertion loss is 3.87 dB. The fabricated BPF is as small as 9.1 x 2.8 mm².