KR20110131577A - Multi-function chip of transmitting/receiving module - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device for transceiving a signal and a method for controlling the same are provided to reduce caloric value of a multifunctional chip by preventing unnecessary power waste. CONSTITUTION: A serial/parallel converter(412) converts a serial signal for amplifying, phase-transiting, and variable-reducing a first switch and a transceiving common path unit. The serial/ parallel converter provides the converted parallel signal to each element of the first switch and the transceiving common unit. A diving amplifier(410) amplifies a signal which is provided to an antenna. A second switch supplies or blocks the power of the driving amplifier. A bias circuit(411) controls a second switch to supply the power only when transmitting a signal to the driving amplifier.

Description

송/수신 모듈용 다기능 칩{MULTI-FUNCTION CHIP OF TRANSMITTING/RECEIVING MODULE}Multifunction Chip for Transmit / Receive Modules {MULTI-FUNCTION CHIP OF TRANSMITTING / RECEIVING MODULE}

본 발명은 무선 신호의 송신 및 수신을 위한 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 레이더 또는 위상 배열 안테나 시스템에서 무선 신호의 송신 및 수신을 위한 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for transmitting and receiving a radio signal and a control method thereof, and more particularly, to an apparatus and a control method for transmitting and receiving a radio signal in a radar or phased array antenna system.

무선 통신 시스템은 거리의 제약에서 벗어나 통신을 원활히 수행하기 위해 제안되었다. 이러한 무선 통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 다양한 분야에 적용되어 사용되고 있으며, 그 중 레이더 기술 및 위상 배열 안테나 시스템에서도 사용되고 있다.The wireless communication system has been proposed to smoothly perform communication without the limitation of distance. Such wireless communication systems have been applied to various fields due to the rapid development of technology, and among them, radar technology and phased array antenna systems are used.

이러한 레이더 기술은 지난 수십 년간 방향 및 거리 탐지기능을 갖는 단순한 레이더로부터 비약적으로 발전해왔다. 현대에는 위상배열 기술을 이용하여 다수 목표의 탐지 및 추적이 가능한 레이더 시스템이 개발되고 있다. 이러한 능동 위상 배열 기술을 이용한 레이더 시스템의 RF부는 수백 ~ 수천 개의 배열 소자로 구성된 위상 배열 안테나와 각각의 배열 소자에 연결되는 송/수신 모듈(Transmit/Receive Module)로 구성되어 있다. 송/수신 모듈은 위상 배열 안테나 각각의 배열소자에서 위상과 크기를 제어하여 위상 배열 안테나의 빔 성형(beam forming) 및 빔 조향 기능 등을 가능하도록 한다. 그러면 이와 같이 위성 시스템에 사용되는 위상 배열 안테나의 송/수신 장치(모듈)에 대하여 살펴보기로 한다.This radar technology has evolved significantly over the last few decades from simple radars with direction and distance detection. Modern radar systems are being developed that can detect and track multiple targets using phased array technology. The RF unit of the radar system using the active phased array technology is composed of a phased array antenna composed of hundreds to thousands of array elements and a transmit / receive module connected to each array element. The transmit / receive module controls the phase and the size of each array element of the phased array antenna to enable beam forming and beam steering functions of the phased array antenna. The transmission / reception device (module) of the phased array antenna used in the satellite system will now be described.

도 1은 위성 통신 시스템에서 위상 배열 안테나의 송/수신 장치에 대한 블록 다이어그램이다.1 is a block diagram of a device for transmitting and receiving a phased array antenna in a satellite communication system.

송/수신 장치는 리미터(103), 저잡음 증폭기(104), 스위치(105), 제1증폭기(106), 위상 천이기(107), 제2증폭기(108), 가변 감쇠기(109), 제3증폭기(110), 구동 증폭기(111), 고전력 증폭기(112), 써큘레이터(102) 및 직/병렬 변환기(113) 등으로 구성된다.The transmitter / receiver includes a limiter 103, a low noise amplifier 104, a switch 105, a first amplifier 106, a phase shifter 107, a second amplifier 108, a variable attenuator 109, a third The amplifier 110, the driving amplifier 111, the high power amplifier 112, the circulator 102, the serial / parallel converter 113, and the like.

송/수신 장치가 수신 모드로 동작할 때는 안테나와 연결되는 안테나 연결단자(101)로 입력 신호가 들어오며 써큘레이터(102)에서 수신 패스로 입력된다. 그러면 수신된 신호는 리미터(103)에서 제한되고, LNA(104)에서 저잡음 증폭된 후 스위치(105)로 입력된다. 그러면 스위치(105)는 수신 신호를 처리하기 위해 연결단자를 수신 패스와 연결함으로써 제1증폭기(106)로 입력 신호가 수신되도록 한다. 제1증폭기에서는 수신된 신호를 원하는 레벨의 신호로 증폭한다. 그리고 이와 같이 증폭된 신호는 위상 천이기(107)에서 신호의 위상에 변화를 주어 출력한다. 위상 변화가 이루어진 신호는 제2증폭기(108)에서 다시 원하는 신호의 크기로 증폭한 후 가변 감쇠기(109)에서 입력 신호의 크기를 변화시킨다. 그런 후 제3증폭기(110)에서 다시 원하는 레벨로 신호를 증폭하여 스위치(105)로 입력한다. 그러면 스위치(105)는 제3증폭기(110)의 출력 신호를 시스템의 하향 변환기(도면에 도시하지 않음)로 연결하기 위해 공통 단자(114)를 통해 레이더 시스템의 하향 변환기로 입력되도록 한다.When the transmitting / receiving device operates in the reception mode, an input signal is input to the antenna connection terminal 101 connected to the antenna and is input to the reception path by the circulator 102. The received signal is then limited at the limiter 103, low noise amplified at the LNA 104 and then input to the switch 105. The switch 105 then connects the connection terminal with the receive path to process the received signal so that the input signal is received by the first amplifier 106. The first amplifier amplifies the received signal into a signal of a desired level. The signal amplified in this manner is output by changing the phase of the signal in the phase shifter 107. The signal having the phase change is amplified again by the second amplifier 108 to the size of the desired signal, and then the amplitude of the input signal is changed by the variable attenuator 109. Then, the third amplifier 110 amplifies the signal again to the desired level and inputs it to the switch 105. The switch 105 then inputs the output signal of the third amplifier 110 to the down converter of the radar system through the common terminal 114 to connect the down converter of the system (not shown).

송/수신 모듈이 송신 모드로 동작할 때는 레이더 시스템으로부터 송신 RF 펄스 신호를 상기 스위치(105)의 공통 단자(114)로 입력받게 된다. 그러면 스위치(105)는 RF 신호의 수신 시와 동일하게 제1증폭기(106)로 연결한다. 그러면 제1증폭기(106)에서 원하는 신호 레벨로 증폭이 이루어진 후 위상 천이기(107)에서 위상 천이가 이루어지며, 제2증폭기(108)에서 다시 원하는 신호 레벨로의 증폭이 이루어진다. 이와 같이 증폭된 신호는 가변감쇠기(109)에서 감쇠되며, 제3증폭기(110)에서 원하는 신호 레벨로 증폭된 후 스위치(105)로 다시 입력된다. 이와 같이 스위치(105)로 입력되면, 스위치(105)는 송신 신호를 안테나로 출력하기 위해 구동 증폭기(111)의 입력단과 연결한다. 그러면 구동 증폭기(111)에서 다시 증폭된 후 신호를 송신하기 위한 전력으로 증폭하기 위해 고전력 증폭기(112)에서 증폭된다. 이와 같이 증폭된 신호는 써큘레이터(102)를 거쳐 안테나에서 레이더 신호를 발사하게 된다.When the transmit / receive module operates in the transmit mode, the transmit RF pulse signal is input from the radar system to the common terminal 114 of the switch 105. The switch 105 then connects to the first amplifier 106 in the same manner as when receiving the RF signal. Then, after the amplification is performed to the desired signal level in the first amplifier 106, the phase shift is performed in the phase shifter 107, and the amplification to the desired signal level is performed again in the second amplifier 108. The amplified signal is attenuated by the variable attenuator 109, amplified to the desired signal level by the third amplifier 110, and then input to the switch 105. When the switch 105 is input as described above, the switch 105 is connected to the input terminal of the driving amplifier 111 to output the transmission signal to the antenna. It is then amplified again in the drive amplifier 111 and then amplified in the high power amplifier 112 to amplify the power to transmit a signal. The signal amplified as described above will launch a radar signal from the antenna via the circulator 102.

또한 직/병렬 변환기(113; Serial to Parallel Converter)는 송/수신 모듈의 위상 천이기(107)와 가변 감쇠기(109)의 동작을 조정하기 위한 직렬 조정 신호를 병렬 신호로 바꾸어 위상 천이기(107)와 가변 감쇠기(109) 각각으로 위상 값과 감쇠 값 조정을 위한 신호를 출력한다.In addition, the serial / parallel converter 113 converts the serial adjustment signal for adjusting the operations of the phase shifter 107 and the variable attenuator 109 of the transmit / receive module into a parallel signal to convert the phase shifter 107 into a parallel signal. And a variable attenuator 109 respectively output a signal for adjusting a phase value and an attenuation value.

한편, 위상 배열 레이더 시스템에서는 이 송/수신 모듈이 수백 ~ 수천 개가 사용되므로 송/수신 모듈 자체의 크기를 가능한 한 작게 구현하는 기술 또한 중요하다. 이와 같이 송/수신 모듈의 소형화 및 저 가격화를 실현하기 위해 모듈의 주요 부품들을 MMIC 칩 부품을 사용한다.On the other hand, in the phased array radar system, since hundreds to thousands of transmission / reception modules are used, a technique for implementing the size of the transmission / reception module itself as small as possible is also important. In order to realize miniaturization and low cost of the transmit / receive module, the main components of the module use MMIC chip components.

또한 최근에는 스위치, 위상 천이기, 가변 감쇠기, 증폭기, 구동 증폭기 등을 하나의 단일칩으로 만들어 더욱 더 크기를 줄일 수 있는 다기능 칩 또한 개발이 되고 있다.Recently, multifunctional chips have been developed to further reduce the size by making a single chip such as a switch, a phase shifter, a variable attenuator, an amplifier, and a driving amplifier.

도 2는 다기능 칩(205; Corechip)을 이용한 송/수신 모듈의 블록 다이어그램을 도시한 도면이다.2 is a block diagram of a transmit / receive module using a multifunction chip 205 (Corechip).

도 2를 앞서 설명한 도 1과 대비하여 살펴보면, 다기능 칩(205; Corechip)에 포함되지 않은 구성 요소들은 서큘레이터(202), 리미터(203), 저잡음 증폭기(204) 및 전력 증폭기(206)만이 다기능 칩에 포함되지 않은 구성 요소들이다. 그 외에 다른 구성 요소들은 모두 다기능 칩(205)에 포함되는 구성요소가 된다. 즉, 참조부호 210은 도 1의 직/병렬 변환기(113)로 입력되는 병렬 신호(115)와 동일한 신호이며, 다기능 칩(205)의 공통 단자(208)는 레이더 시스템의 하향 변환기와 연결되는 공통 단자이다. 또한 참조부호 207 및 참조부호 209는 각각 LNA(204)와 다기능 칩(205)를 연결하기 위한 단자 및 다기능 칩(205)과 전력 증폭기(206)간 연결되는 단자이다.Referring to FIG. 2 in comparison with FIG. 1 described above, only the circulator 202, the limiter 203, the low noise amplifier 204, and the power amplifier 206 are not multifunctional. The components are not included in the chip. All other components become components included in the multifunction chip 205. That is, the reference numeral 210 is the same signal as the parallel signal 115 input to the serial / parallel converter 113 of FIG. 1, and the common terminal 208 of the multifunction chip 205 is connected to the down converter of the radar system in common. It is a terminal. Reference numerals 207 and 209 denote terminals for connecting the LNA 204 and the multifunction chip 205, and terminals connected between the multifunction chip 205 and the power amplifier 206, respectively.

도 3은 송/수신 모듈용 다기능 칩(205)의 세부 구성도이다.3 is a detailed block diagram of the multifunction chip 205 for the transmit / receive module.

도 3에 도시한 다기능 칩은 스위치(304), 제1증폭기(305), 위상 천이기(306), 제2증폭기(307), 가변감쇠기(308), 제3증폭기(309), 구동 증폭기(310), 그리고 직/병렬변환기(312)가 단일 칩으로 구성된 것이다.The multifunction chip illustrated in FIG. 3 includes a switch 304, a first amplifier 305, a phase shifter 306, a second amplifier 307, a variable attenuator 308, a third amplifier 309, and a driving amplifier. 310, and the serial / parallel converter 312 is composed of a single chip.

전술한 바와 같이 레이더 송/수신 모듈용 다기능 칩은 하나의 칩에 위상과 크기를 조정할 수 있는 기능을 갖추어 기존의 개별 MMIC 칩으로 구현한 송/수신 모듈에 비해 그 크기를 약 50 % 이상 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 개별 부품으로 송/수신 모듈을 구현 시 필요한 많은 부품들과 위상 및 크기 조정을 위해 추가적으로 소요되는 FPGA 소자와 같은 부품들로 인해 회로의 복잡도가 증가하고 비용 또한 증가하는데, 이러한 단점도 극복할 수 있게 해준다.As mentioned above, the multi-function chip for the radar transmit / receive module has the ability to adjust the phase and size on one chip, which can reduce the size by about 50% or more compared to the transmit / receive module implemented with the individual individual MMIC chip. Has the advantage. In addition, many of the components required to implement a transmit / receive module as separate components and components such as FPGA devices that are additionally required for phase and sizing increase the complexity and cost of the circuit. To make it possible.

그러나 단일칩 안에 다양한 기능을 수행하는 다수의 부품들이 집적되어 있어 전력 소모가 큰 단점이 있다. 다기능 칩에서의 소비전력 증가는 송/수신 모듈 전체의 전력 효율을 떨어뜨릴 수 있으며, 수백 ~ 수천 개의 송/수신 모듈이 동작하는 레이더 시스템에서는 전체 소비전력 증가 문제 뿐만 아니라 발열 문제로 인한 시스템 안정도 저하 문제 등이 발생할 소지가 있다.
However, there is a disadvantage in that power consumption is large because many components that perform various functions are integrated in a single chip. Increasing power consumption in the multi-function chip can reduce the power efficiency of the entire transmit / receive module.In radar systems operating hundreds to thousands of transmit / receive modules, not only the increase in overall power consumption but also the system stability caused by heat problems Problems may occur.

따라서 본 발명에서는 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 전력 효율을 개선한 레이더 시스템용 송/수신 모듈용 다기능 칩을 제공한다.
Accordingly, the present invention provides a multi-function chip for the transmission / reception module for the radar system to improve the power efficiency, to solve the problems of the prior art.

본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 레이더 또는 위상 배열 안테나 시스템에서 송/수신을 위한 다기능 칩 장치로, 시스템으로부터 안테나를 통해 송신할 신호를 증폭하고, 위상을 천이시킨 후 가변 감쇠하며, 안테나로부터 수신된 신호를 증폭하고, 위상을 천이 시킨 후 가변 감쇠하여 상기 시스템의 제공하는 송/수신 공통 경로부와, 상기 시스템과 상기 안테나간 상기 송/수신 공통부의 경로를 연결하거나 차단하는 제1스위치와, 상기 제1스위치와 상기 송/수신 공통 경로부의 증폭, 위상 천이 및 가변 감쇠를 위한 직렬 신호를 수신하여 병렬로 변환하여 상기 제1스위치 및 송/수신 공통부의 각 소자로 제공하는 직/병렬 변환부와, 상기 안테나로 제공되는 신호를 증폭하는 구동 증폭기와, 상기 구동 증폭기의 전력을 공급하거나 차단하는 제2스위치와, 상기 구동 증폭기로 신호의 송신 시에만 전력이 공급되도록 상기 제2스위치를 제어하는 바이어스 회로를 포함한다.
An apparatus according to an embodiment of the present invention is a multi-function chip device for transmitting / receiving in a radar or phased array antenna system, and amplifies a signal to be transmitted through the antenna from the system, shifts the phase, and then variably attenuates the antenna. A first switch for amplifying a signal received from the system, shifting a phase, and then varying and attenuating the signal to transmit / receive a common path of the system and a path of the transmission / reception common part between the system and the antenna; And serial / parallel which receives serial signals for amplification, phase shift, and variable attenuation of the first switch and the transmit / receive common path unit, converts them in parallel, and provides them to each element of the first switch and the transmit / receive common unit. A conversion unit, a driving amplifier for amplifying a signal provided to the antenna, a second switch for supplying or cutting off power of the driving amplifier; And a bias circuit for controlling said second switch so that electric power is supplied only when the transmission of the signal to drive amplifier group.

본 발명에 따르면, 다기능 칩의 전력 효율을 증대시킬 수 있으며, 불필요한 전력 낭비를 방지함으로써 다기능 칩의 발열량을 줄일 수 있는 이점이 있다.
According to the present invention, it is possible to increase the power efficiency of the multi-function chip, there is an advantage that can reduce the amount of heat generated by the multi-function chip by preventing unnecessary power waste.

도 1은 위성 통신 시스템에서 위상 배열 안테나의 송/수신 장치에 대한 블록 다이어그램,
도 2는 다기능 칩(205; Corechip)을 이용한 송/수신 모듈의 블록 다이어그램을 도시한 도면,
도 3은 송/수신 모듈용 다기능 칩(205)의 세부 구성도,
도 4는 본 발명의 전력 효율을 개선한 다기능 칩의 구성도.1 is a block diagram of a device for transmitting and receiving a phased array antenna in a satellite communication system;
2 is a block diagram of a transmit / receive module using a multifunction chip 205 (Corechip);
3 is a detailed block diagram of the multi-function chip 205 for the transmission / reception module,
4 is a block diagram of a multifunction chip having improved power efficiency of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 당업자에게 자명한 부분에 대하여는 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략하기로 한다. 또한 이하에서 설명되는 각 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용된 것일 뿐이며, 각 제조 회사 또는 연구 그룹에서는 동일한 용도임에도 불구하고 서로 다른 용어로 사용될 수 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a part obvious to those skilled in the art will be omitted so as not to disturb the gist of the present invention. In addition, it is to be noted that each of the terms described below are only used to help the understanding of the present invention, and may be used in different terms despite the same purpose in each manufacturing company or research group.

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전력 제어회로를 이용하여 전력 효율을 향상시킨 다기능 칩 회로를 구성한다.In order to achieve the object as described above, the present invention uses a power control circuit to configure a multi-function chip circuit with improved power efficiency.

본 발명의 실시 형태는 GaAs 공정을 이용한 다기능 칩에 대하여 제공하며, BiCMOS, GaN 등 다양한 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.An embodiment of the present invention provides a multifunctional chip using a GaAs process, and may be manufactured using various processes such as BiCMOS and GaN. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

앞에서 설명한 도 3은 기존의 레이더 송/수신 모듈용 다기능 칩의 구성도로, 스위치(304), 위상 천이기(306), 가변 감쇠기(308)는 송신 또는 수신 모드 시 각각 다른 상태가 되도록 설정된다. 이 상태 설정 명령 신호는 레이더 시스템에서 디지털 직렬 신호로 명령 단자(313)에 입력되며, 직/병렬변환기(312)를 거쳐 병렬신호로 변환된 후 스위치(304), 위상 천이기(306), 가변감쇠기(308)의 조정 신호로 입력되게 된다. 스위치의 동작은 기본적으로 레이더 시스템의 송/수신 펄스 신호와 동기화 된다.FIG. 3 is a block diagram of a conventional multi-function chip for radar transmit / receive module. The switch 304, the phase shifter 306, and the variable attenuator 308 are set to be in different states in a transmit or receive mode. The state setting command signal is input to the command terminal 313 as a digital serial signal in the radar system, and is converted into a parallel signal through the serial / parallel converter 312, and then the switch 304, the phase shifter 306, and the variable signal. The adjustment signal of the attenuator 308 is input. The operation of the switch is basically synchronized with the transmit / receive pulse signal of the radar system.

다기능 칩을 구성하고 있는 제1증폭기 내지 제3증폭기(305, 307, 309) 및 구동 증폭기(310)들은 바이어스 회로(311)를 통해 전원이 인가되며, 송/수신 모드와 관계없이 항상 동작을 하고 있다. 이 증폭기들 중 제1증폭기 내지 제 3증폭기(305, 307, 309)들은 송/수신 모드 모두에서 동작하여야 하는 증폭기이다. 그러나 구동 증폭기(111)의 경우 수신 모드에서는 스위치 동작에 의해 경로가 형성되지 않기 때문에 송신 모드에서만 동작을 하여도 무방하다. 따라서 구동 증폭기(111)를 송신 모드에서만 동작시킴으로써 다기능 칩 자체의 소비 전력을 줄일 수 있으며, 이를 통해 송/수신 모듈 전체의 전력 효율 개선이 가능하다.The first to third amplifiers 305, 307, and 309 and the driving amplifier 310 constituting the multifunction chip are powered through the bias circuit 311, and always operate regardless of the transmission / reception mode. have. The first to third amplifiers 305, 307, and 309 of these amplifiers are amplifiers that must operate in both transmit / receive modes. However, in the driving amplifier 111, since the path is not formed by the switch operation in the reception mode, the driving amplifier 111 may operate only in the transmission mode. Therefore, by operating the driving amplifier 111 only in the transmission mode, it is possible to reduce the power consumption of the multifunction chip itself, thereby improving the power efficiency of the entire transmission / reception module.

도 4는 본 발명의 전력 효율을 개선한 다기능 칩의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a multifunction chip having improved power efficiency according to the present invention.

도 4의 기본적인 구성은 앞에서 전술한 도 3과 같다. 즉, 도 3의 제1전력 증폭기 내지 제3전력 증폭기(305, 307, 309)는 도 4의 제1전력 증폭기 내지 제3전력 증폭기(405, 407, 409)와 동일하다. 그리고 도 3의 위상 천이기(306)는 도 4의 위상 천이기(406)와 동일하며, 도 3의 가변 감쇠기(308)는 도 4의 가변 감쇠기(408)와 동일하다. 또한 도 3의 스위치(304)는 도 4의 스위치(404)와 동일하다.The basic configuration of FIG. 4 is the same as that of FIG. 3 described above. That is, the first to third power amplifiers 305, 307, and 309 of FIG. 3 are the same as the first to third power amplifiers 405, 407, and 409 of FIG. 4. The phase shifter 306 of FIG. 3 is the same as the phase shifter 406 of FIG. 4, and the variable attenuator 308 of FIG. 3 is the same as the variable attenuator 408 of FIG. 4. In addition, the switch 304 of FIG. 3 is the same as the switch 404 of FIG.

다만 본 발명에 따른 구동 증폭기(410)는 도 3의 구동 증폭기(310)와 약간의 차이점을 갖는다. 즉, 본 발명에서는 구동 증폭기(410)를 송신 모드에서만 동작하도록 바이어스 제어 회로(411)를 더 가진다는 점이 다르다. 구동 증폭기(410)의 전원 제어는 다기능 칩의 바이어스 회로(411)에서 구동 증폭기(411)의 드레인 단에 연결되는 바이어스 선로에 스위칭 소자(414)를 연결하여 제어함으로써 이루어진다. 스위칭 소자는(414) 도 4에서와 같이 직/병렬변환기(412)로 부터 출력되는 송/수신 모드 전환 신호와 동기시켜 송신 모드 시 구동 증폭기(410)가 턴-온(Turn-On)되도록 하며, 수신 모드 시에는 구동 증폭기(410)가 턴-오프(Turn-Off)되도록 한다. 기존의 다기능 칩의 경우 송/수신 모드 동작과 상관없이 약 1.75 W의 소비전력을 갖지만, 본 발명의 구동 증폭기(410)의 전력 제어를 통해 다기능 칩의 송/수신 모드 동작이 10%의 듀티 사이클을 갖는 경우의 소비 전력은 약 1.3 W로 약 25%의 소비전력 감소 효과를 나타낸다.
However, the driving amplifier 410 according to the present invention has a slight difference from the driving amplifier 310 of FIG. 3. In other words, the present invention further includes a bias control circuit 411 to operate the driving amplifier 410 only in the transmission mode. Power control of the driving amplifier 410 is performed by connecting the switching element 414 to a bias line connected to the drain terminal of the driving amplifier 411 in the bias circuit 411 of the multifunction chip. The switching element 414 synchronizes with the transmit / receive mode switch signal output from the serial / parallel converter 412 as shown in FIG. 4 so that the driving amplifier 410 is turned on in the transmit mode. In the reception mode, the driving amplifier 410 is turned off. The conventional multifunction chip has a power consumption of about 1.75 W regardless of the transmit / receive mode operation, but the transmit / receive mode operation of the multifunction chip has a duty cycle of 10% through power control of the driving amplifier 410 of the present invention. In the case of having a power consumption of about 1.3 W, the power consumption is reduced by about 25%.

102, 201 : 서큘레이터 103, 203 : 리미터
104, 204 : 저잡음 증폭기(LNA) 105, 304, 404 : 스위치
106, 108, 110, 305, 307, 309 : 증폭기
107, 306, 406 : 위상 천이기 109, 308, 408 : 가변 감쇠기
111, 310, 410 : 구동 증폭기 112 : 전력 증폭기
113, 312, 412 : 직/병렬 변환기 311, 411 : 바이어스 회로102, 201: circulator 103, 203: limiter
104, 204: Low Noise Amplifier (LNA) 105, 304, 404: Switch
106, 108, 110, 305, 307, 309: Amplifier
107, 306, 406: phase shifter 109, 308, 408: variable attenuator
111, 310, 410: drive amplifier 112: power amplifier
113, 312, 412: Serial / Parallel Converters 311, 411: Bias Circuit

Claims (1)

레이더 또는 위상 배열 안테나 시스템에서 송/수신을 위한 다기능 칩 장치에 있어서,
시스템으로부터 안테나를 통해 송신할 신호를 증폭하고, 위상을 천이시킨 후 가변 감쇠하며, 안테나로부터 수신된 신호를 증폭하고, 위상을 천이 시킨 후 가변 감쇠하여 상기 시스템의 제공하는 송/수신 공통 경로부와,
상기 시스템과 상기 안테나간 상기 송/수신 공통부의 경로를 연결하거나 차단하는 제1스위치와,
상기 제1스위치와 상기 송/수신 공통 경로부의 증폭, 위상 천이 및 가변 감쇠를 위한 직렬 신호를 수신하여 병렬로 변환하여 상기 제1스위치 및 송/수신 공통부의 각 소자로 제공하는 직/병렬 변환부와,
상기 안테나로 제공되는 신호를 증폭하는 구동 증폭기와,
상기 구동 증폭기의 전력을 공급하거나 차단하는 제2스위치와,
상기 구동 증폭기로 신호의 송신 시에만 전력이 공급되도록 상기 제2스위치를 제어하는 바이어스 회로를 포함하는, 레이더 또는 위상 배열 안테나 시스템에서 송/수신을 위한 다기능 칩 장치.A multifunctional chip device for transmitting / receiving in a radar or phased array antenna system,
Amplifying a signal to be transmitted through the antenna from the system, shifting the phase and then variably attenuating, amplifying the signal received from the antenna, shifting the phase and variably attenuating the signal to transmit / receive a common path of the system; ,
A first switch connecting or blocking a path of the transmission / reception common part between the system and the antenna;
A serial / parallel converter for receiving serial signals for amplification, phase shifting, and variable attenuation of the first switch and the transmit / receive common path part, convert the signals in parallel, and provide the converted signals to the elements of the first switch and the transmit / receive common part. Wow,
A driving amplifier for amplifying a signal provided to the antenna;
A second switch for supplying or cutting off power of the driving amplifier;
And a bias circuit for controlling the second switch so that power is supplied only when transmitting a signal to the driving amplifier.
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