KR0135020B1 - 수산단용 uhf 밴드 초고주파 모노리식 소스혼합기 회로 - Google Patents

수산단용 uhf 밴드 초고주파 모노리식 소스혼합기 회로

Info

Publication number
KR0135020B1
KR0135020B1 KR1019940033479A KR19940033479A KR0135020B1 KR 0135020 B1 KR0135020 B1 KR 0135020B1 KR 1019940033479 A KR1019940033479 A KR 1019940033479A KR 19940033479 A KR19940033479 A KR 19940033479A KR 0135020 B1 KR0135020 B1 KR 0135020B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
source
intermediate frequency
transistor
mixer
circuit
Prior art date
Application number
KR1019940033479A
Other languages
English (en)
Other versions
KR960025269A (ko
Inventor
김충환
김민건
황인갑
이창석
박형무
Original Assignee
양승택
재단법인 한국전자통신연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 양승택, 재단법인 한국전자통신연구소 filed Critical 양승택
Priority to KR1019940033479A priority Critical patent/KR0135020B1/ko
Publication of KR960025269A publication Critical patent/KR960025269A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0135020B1 publication Critical patent/KR0135020B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/14—Balanced arrangements
    • H03D7/1425—Balanced arrangements with transistors
    • H03D7/145—Balanced arrangements with transistors using a combination of bipolar transistors and field-effect transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

본 발명은 소스혼합기 회로에 관한 것으로 특히, GaAs기술을 이용한 제 1 트랜지스터(MESFET)(305)로 이루어진 소스 혼합기본체와, 상기 제 1 트랜지스터(305)와 동일한 특성을 가지며 케스케이드로 연결된 소스 공통의 제 2 트랜지스터(306)로 이루어진 중간주파수 증폭기와, 상기 트랜지스터들과 동일 특성을 가지며 출력단이 소스혼합 기본체의 소스로 입력되는 제 3 트랜지스터(307)와, 상기 제 1∼3 트랜지스터(305∼307)의 직류전압은 자기 바이어스(311, 321, 331)로 되어 있고 게이트(310, 347, 330)는 직류적으로 접지로 접속되며, RF와 중간주파수 증폭단은 드레인 전압부가용 저항(313, 323)을 사용하고, 상기 발진자증폭기의 드레인 전압부가용으로는 인덕터(333)를 사용하는 것을 특징으로 하는 수신단용 UHF 밴드 초고주파 모노리식 소스혼합기 회로를 제공하여 입력주파수가 UHF 밴드이며 출력중간 주파수가 VHF의 낮은 주파수대역일 때 수신단 혼합기를 소스혼합기 형태로 쓰는 경우에 발진자 버퍼회로 출력단의 정합을 소스혼합기의 소스단에서의 중간주파수에 대하여 쇼트회로로 설계함으로써 모노리식 회로의 면적이 변하지 않고도 이득을 극대화시킬 수 있으므로 적은 발진자 전력으로도 변환이득을 얻을 수 있는 저소비전력형회로를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

수산단용 UHF 밴드 초고주파 모노리식 소스혼합기 회로
제1도는 종래의 마이크로 스트립 선로를 사용한 소스 혼합기의 기본 회로도.
제2도는 종래의 국부발진자주파수에 대한 정합만을 고려한 회로도.
제3도는 본 발명에 따른 모노리식 소스 혼합기 회로의 구성도.
제4도는 종래의 국부발진자주파수에 대한 정합만을 고려한 회로와 본 발명의 소스 혼합기 회로의 변환이득 곡선 비교 예시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
305∼307 : GaAs 기술을 이용한 MESFET
본 발명에서는 GaAs 기술을 이용하여 이동국용 핸드폰의 수신단 집적회로 중에서 마이크로웨이브주파수를 중간 주파수로 변환시키는 기능부분인 혼합기를 중간주파수 증폭기와 발진자버퍼 증폭기를 구비한 소스 혼합기 형태로 모노리식화하기 위한 수신단용 UHF 밴드 초고주파 모노리식 소스 혼합기 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 아날로그(AMPS)와 디지털(CDMA: Code Division Multiple Access) 겸용방식에서 쓸 수 있는 혼합기의 주파수는 RF(Radio Frequency) 입력주파수가 869∼894MHz이고 중간주파수는 45∼100MHz, 발진자주파수는 914∼994MHz이다.
상술한 방식을 적용하는 종래 마이크로 스트립선로를 사용한 MESFET(105)로 이루어진 소스혼합기의 기본회로는 첨부한 도면중 제 1 도에 도시되어 있는 바와 같이 구성되어 있는데, 이득을 극대화하기 위하여 국부발진자 출력단에서 소스단(103)으로의 임피던스가 국부발진자 신호에 대해서는 큰 임피던스로 보이게 하고 중간주파수신호에 대해서는 작은 임피던스로 보이게 하기 위하여 λ/4-마이크로 스트립선로(130)로 구현하였으나, 주파수대역이 UHF 밴드로 낮아지면 그 길이가 길어져서 모노리식으로 구현하기 어려운 단점이 있다.
또한, 첨부한 제 2 도를 살펴보면, 제 2 도는 종래의 국부발진자주파수에 대한 정합만을 고려한 회로도로서, 드레인부가 전압용 인덕터(233)를 단 상태에서 두 개의 캐패시터(236)(237)로 발진자주파수에 대한 정합을 하는 경우에 정합회로 자체가 중간주파수에 대하여 큰 임피던스로 보이므로 자기 바이어스(self-bias)용 저항(211)의 크기에 따라 중간주파수 손실이 달라지며 저항(211)은 저소비전력형에서는 값이 작을 수 없으므로 중간주파수 신호의 손실이 커지게 되므로 변환이득을 높이기 위해서는 더 큰 발진자전력이 필요하게 된다.
상기 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 소수의 집적소자를 사용하여 회로면적의 큰 변화없이 상기한 종래 기술의 단점을 보완하기 위한 수신단용 UHF 밴드 초고주파 모노리식 소스 혼합기 회로를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 소스 혼합기 회로에 있어서, GaAs 기술을 이용한 제 1 트랜지스터(MESFET)(305)로 이루어진 소스 혼합기 본체와, 상기 제 1 트랜지스터(305)와 동일한 특성을 가지며 케스케이드로 연결된 소스공통의 제 2 트랜지스터(306)로 이루어진 중간주파수 증폭기와, 상기 트랜지스터들과 동일 특성을 가지며 출력단이 소스 혼합기 본체의 소스로 입력되는 제 3 트랜지스터(307) 및 상기 제 1∼3 트랜지스터(305∼307)의 직류전압은 자기 바이어스(311, 321, 331)로 되어 있고 게이트(310, 347, 330)는 직류적으로 접지로 접속되며, RF와 중간주파수 증폭단은 드레인 전압부가용 저항(313, 323)을 사용하고, 상기 발진자증폭기의 드레인 전압부가용으로는 인덕터(333)를 사용하는데 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 설명한다.
제 3 도는 본 발명에 따른 모노리식 소스 혼합기 회로의 구성도로서, 입력주파수가 UHF 밴드이며 출력 중간주파수가 VHF의 낮은 주파수대역일 때 사용할 수 있도록 설계된 것으로 구성요소를 간략히 살펴보면, GaAs 기술을 이용한 제 1 트랜지스터(MESFET)(305)로 이루어진 소스 혼합기 본체와, 상기 제 1 트랜지스터(305)와 동일한 특성을 가지며 케스케이드로 연결된 소스 공통의 제 2 트랜지스터(306)로 이루어진 중간주파수 증폭기 및 상기 트랜지스터들과 동일 특성을 가지며 출력단이 소스 혼합기본체의 소스로 입력되는 제 3 트랜지스터(307)로 이루어진 발진자버퍼 증폭기로 이루어진다.
또한, 상기 제 1∼3 트랜지스터(305∼307)의 직류전압은 자기 바이어스(311, 321, 331)로 되어 있고 게이트(310, 347, 330)는 직류적으로 접지로 접속되어 있다.
또한, RF와 중간주파수 증폭단은 드레인 전압부가용 저항(313, 323)을 사용하였으며, 발진자증폭기의 드레인 전압부가용으로는 인덕터(333)를 사용하였으며, RF입력 정합은 3개의 집적소자(310)로 하였으며 혼합기의 잡음지수를 고려하여 손실이 최소화되도록 하였다.
또한, 혼합기 본체와 중간 주파수증폭기 사이에는 무조건적인 안정도(unconditional satbility)를 확보하기 위하여 정합없이 중간주파수 증폭단의 제 2 트랜지스터(306)의 게이트를 직류적으로 접지화하기 위한 저항(347)과 직류분리용 캐패시터(346)를 구비시키고, 발진자신호의 중간 주파수 출력단에 대한 분리도를 증가시키기 위한 캐패시터(340)만을 구비시켰다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 수신단용 UHF 밴드 초고주파 모노리식 소스 혼합기 회로의 바람직한 동작예를 첨부한 제 4도를 참조하여 설명한다.
제 4 도는 종래의 국부발진자주파수에 대한 정합만을 고려한 회로와 본 발명의 소스 혼합기 회로의 변환 이득곡선 비교 예시도이다.
상기 제 3 도의 구성중 발진자신호의 중간주파수 출력단에 대한 분리도를 증가시키기 위한 캐패시터(340)는 그 값이 커질수록 분리도는 증가하나 변환 이득이 감소하므로 이득과 분리도의 규격에 따라서 그 값이 정해진다.
또한, 발진자버퍼증폭기 입력단은 안정도를 확보하기 위한 저항(336)과 캐패시터(337), 정합을 위한 3개의 집적소자(33)로 이루어져 있으며, 출력단은 발진자의 주파수가 협대역이므로 발진자용 MESFET(307)의 드레인으로부터 발진자신호의 고조파성분을 억제하여 출력전력을 높이기 위하여 두 개의 캐패시터(338)(341)와 하나의 인덕터(340)로 이루어진 π형태의 저역통과필터와 연속하여 드레인 전압부가용 인덕터(333)를 정합소자로 사용하였는데 발진자주파수에 비하여 중간주파수가 100MHz로 많이 낮으므로 중간주파수신호에 대하여 낮은 임피던스로 설계하여 중간주파수신호의 손실을 줄이는 역할을 한다.
캐패시터(339)는 직류차단용이며 중간주파수신호를 통과시켜야하므로 10pF이상의 큰 값을 사용하였다.
실시예로서 제 2 도에서 2.3pF의 캐패시터(236) 값, 1.4pF의 캐패시터(237) 값과 21nH의 인덕터(233) 값으로 960MHz의 발진자주파수에 대하여 75Ω으로 정합한 두 가지 경우에 대하여 중간주파수가 80MHz이고 입력발진자전력이 -3dBm일 때 변환이득을 시뮬레이션하여 보았다.
제 4 도는 계산결과를 나타낸 그림인데 이 경우에 본 발명에 의하여 변환이득이 개선됨을 알 수 있다.
상기와 같이 동작하는 본 발명은 입력주파수가 UHF 밴드이며 출력중간주파수가 VHF의 낮은 주파수대역일 때 수신단 혼합기를 소스 혼합기 형태로 쓰는 경우에 발진자버퍼회로 출력단의 정합을 소스혼합기의 소스단에서의 중간주파수에 대하여 쇼트회로로 설계함으로써 모노리식회로의 면적이 변하지 않고도 이득을 극대화시킬 수 있으므로 적은 발진자 전력으로도 변환이득을 얻을 수 있는 저소비전력형 회로를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 소스혼합기 회로에 있어서, GaAs 기술을 이용한 제 1 트랜지스터(MESFET)(305)로 이루어진 소스 혼합기 본체와 ; 상기 제 1 트랜지스터(305)와 동일한 특성을 가지며 케스케이트로 연결된 소스공통의 제 2 트랜지스터(306)로 이루어진 중간주파수 증폭기와 ; 상기 트랜지스터들과 동일 특성을 가지며 출력단이 소스 혼합기 본체의 소스로 입력되는 제 3 트랜지스터(307) ; 및 상기제 1∼3 트랜지스터 (305∼307)의 직류전압은 자기 바이어스(311, 321, 331)로 되어 있고 게이트(310, 347, 330)는 직류적으로 접지로 접속되며, RF와 중간주파수 증폭단은 드레인 전압부가용 저항(313, 323)을 사용하고, 상기 발진자증폭기의 드레인 전압부가용으로는 인덕터(333)를 사용하는 것을 특징으로 하는 수신단용 UHF 밴드 초고주파 모노리식 소스 혼합기 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 혼합기의 잡음지수를 고려하여 손실이 최소화되도록 RF입력 정합은 3개의 집적소자(310)를 사용한 것을 특징으로 하는 수신단용 UHF 밴드 초고주파 모노리식 소스 혼합기 회로.
  3. 제 1항에 있어서, 혼합기본체와 중간 주파수 증폭기 사이에는무조건적인 안정도를 확보하기 위하여 정합없이 중간주파수 증폭단의 상기 제 2 트랜지스터(306)의 게이트를 직류적으로 접지화하기위한 저항(347)과 직류분리용 캐패시터(346)를 구비시키고, 발진자신호의 중간주파수 출력단에 대한 분리도를 증가시키기 위한 캐패시터(340)만을 구비시킨 것을 특징으로 하는 수신단용 UHF 밴드 초고주파 모노리식 소스 혼합기 회로.
KR1019940033479A 1994-12-09 1994-12-09 수산단용 uhf 밴드 초고주파 모노리식 소스혼합기 회로 KR0135020B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940033479A KR0135020B1 (ko) 1994-12-09 1994-12-09 수산단용 uhf 밴드 초고주파 모노리식 소스혼합기 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940033479A KR0135020B1 (ko) 1994-12-09 1994-12-09 수산단용 uhf 밴드 초고주파 모노리식 소스혼합기 회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960025269A KR960025269A (ko) 1996-07-20
KR0135020B1 true KR0135020B1 (ko) 1998-04-25

Family

ID=19400864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940033479A KR0135020B1 (ko) 1994-12-09 1994-12-09 수산단용 uhf 밴드 초고주파 모노리식 소스혼합기 회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR0135020B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR960025269A (ko) 1996-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5678226A (en) Unbalanced FET mixer
US5884154A (en) Low noise mixer circuit having passive inductor elements
JP5512731B2 (ja) ２段のマイクロ波のｅ級電力増幅器
US6850753B2 (en) Tunable low noise amplifier and current-reused mixer for a low power RF application
US5789963A (en) Low power consumption mixer and frequency conversion with inter-terminal isolation for stable mixing
US5606738A (en) Frequency conversion circuit with linear feedback
US5325000A (en) Frequency mixing circuit with impedance transforming power combiner
US6597231B2 (en) Semiconductor switching circuit and semiconductor device using same
JP3339892B2 (ja) 集積回路およびその使用方法
EP1447906B1 (en) Dual gate low noise amplifier
KR930011384B1 (ko) 마이크로파 집적회로
Ohgihara et al. GaAs JFET front-end MMICs for L-band personal communications
KR0135020B1 (ko) 수산단용 uhf 밴드 초고주파 모노리식 소스혼합기 회로
US6904271B2 (en) High-frequency-signal switching circuit suppressing high-frequency-signal distortion
JP3890707B2 (ja) 高周波回路
Su et al. Q-band pHEMT and mHEMT subharmonic Gilbert upconversion mixers
KR100281065B1 (ko) 캐스코드방식의주파수혼합기
Imai et al. Very low-current and small-size GaAs MMICs for L-band front-end applications
KR100407841B1 (ko) 불평형전계효과트랜지스터믹서
KR100262455B1 (ko) 전계효과트랜지스터 혼합기들을 위한 부 자기 바이어스 회로
US11239798B2 (en) Distribution mixer
EP0802625B1 (en) Unbalanced fet mixer
JP3442619B2 (ja) 高周波ミキサおよび高周波ミキサ集積回路
EP0716500B1 (en) Mixer and frequency conversion process using the same
KR910003235B1 (ko) 듀얼게이트 혼합기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090102

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee