KR100279490B1 - N-웨이 전력 분배기/합성기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 고주파 신호를 다수의 경로로 분배하거나 다수의 경로로부터 입력되는 고주파 신호를 하나의 신호로 결합하는 N-웨이 전력 분배기/합성기(N-Way Power divider/Combiner)에 관한 것으로, 전력 손실이 최소화되는 것을 제공하고자 한다. 상기의 N-웨이 전력 분배기/합성기는, 공통 노드와; 공통 입출력 포트에 일측이 접속되고 타측에 입출력 포트가 접속되어진 소정 길이의 제1전송라인과, 상기 제1전송라인의 타측에 접속된 아이솔레이션 저항 및 상기 소정 길이보다 더 긴 길이를 가지고 상기 저항의 타측에 일측이 접속된 제2전송라인을 포함하여 가지는 N개의 신호 전달 패스와; 공통 입출력 포트와 상기 N개의 신호 전달 패스내 제1전송라인들의 사이와, 상기 공통노드와 상기 N개의 신호 전달패스내 제2전송라인들의 사이에 각각 쌍으로 접속된 N개의 스위치를 포함하여 구성된다. 이와 같은 N-웨이 전력 분배기/합성기에 의해 여려 개의 각 패스의 입출력 포트에 접속된 다수의 회로중 고장난 회로가 접속된 패스를 차단할 수 있어 전력 분배 혹은 합성의 효율을 증대시킬 수 있다.

Description

N-웨이 전력 분배기/합성기 {N-WAY POWER DIVIDER/COMBINER}
본 발명은 초고주파 시스템(Micro wave system)에 관한 것으로, 특히 N-웨이 전력 분배기/합성기(N-Way power divider/Combiner)에 관한 것이다.
통상적으로 초고주파 시스템에는 고주파 전력을 여러 개의 출력포트로 분배하는 전력 분배기(Power divider)와, 여러 포트로 입력되는 고주파 전력을 합성하여 하나의 포트로 출력하는 전력 합성기(Power combiner)가 이용되고 있다. 예를 들면, 전력 분배기는 한 개의 신호원으로부터 출력되는 초고주파 신호(micro wave)를 여러 개의 필요 부분으로 일정한 비율로 분배하는데 유용하게 이용된다. 그리고, 전력 합성기는 여러 개의 신호원 또는 증폭기로부터 출력되는 초고주파 신호를 결합하여 한 개의 안테나 혹은 출력의 세기를 높이는데 유용하게 이용된다. 이러한, 합성기와 분배기는 통상 하나의 회로로서 구현되는 것이 일반적이다.
상기와 같은 전력 분배기/합성기의 일 예로서는 "윌킨슨(Wilkinson)"에 의해 제안된 "N-Way Wilkinson power divider"(여기서 N은 1보다 큰 정수)를 들 수 있다. N-웨이 윌킨슨 전력 분배기의 기본적인 구성은 적어도 하나의 고주파 신호를 입력하기 위한 입력포트와, 상기 입력포트로 입력되는 고주파 신호를 분배 출력하기 위한 하나 이상의 출력포트를 갖는다. 이러한 구성은 여러 형태로 제작이 가능하나, 통상 마이크로 스트립(Micro strip) 라인으로 구성되거나, 스트립 기판상에 구성되는 예가 그 대표적인 예이다.
도 1은 종래의 기술에 의한 N-웨이 전력 분배기/합성기의 구조를 도시한 것으로, 이는 "윌킨슨"에 의해 제안되어 "N웨이 균등 윌킨슨 전력 분배기"로 명명된 것이다. 상기 도 1과 같이 구성된 N-웨이 균등 윌킨슨 전력 분배기의 구성 및 동작을 간략히 설명하면 하기와 같다.
지금, 공통 입출력 포트 10으로 고주파 신호 RF가 입력되면, 상기의 고주파 신호 RF는 마이크로 스트립 라인으로 형성되어 일측이 공통 접속된 다수의 전송라인(transmission line) 20, 22, 24 및 26들의 일측 노드 N1들로 입력된다. 이때, 상기 전송라인 20, 22, 24 및 26들 각각의 길이는 "λ/4"(여기서 λ는 입력 고주파 신호의 파장을 의미한다)을 가지며, 각각의 타측 노드 N2들은 공통노드 CN에 일측이 공통 접속된 아이솔레이션(isolation) 저항 28, 30, 32 및 34들의 타측에 접속되어 있다. 그리고, 상기 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들의 타측과 상기 전송라인 20 22, 24 및 26들의 타측 노드들 N2에는 분배된 신호를 출력하기 위한 포트들 36, 38, 40 및 42들이 구비된다.
상기 포트 10은 공통 입출력 포트로 사용되며, 포트들 36, 38, 40 및 42들은 개별적으로 신호를 입출력하는 포트들로서 이용된다. 이들 다수의 포트들 10, 36, 38, 40 및 42들 각각에는 고주파 신호를 출력하는 송신기, 수신기(도시하지 않았음) 혹은 고주파 신호를 증폭하는 고주파 전력 증폭기(도시하지 않았음)가 접속된다.
따라서 상기와 같이 포트 10으로 고주파 신호 RF가 입력되면, 상기 입력되는 고주파 신호 RF의 전력은 동일한 위상 및 진폭을 갖는 신호로 나뉘어져 N개 포트(도 1의 구성에서는 4개의 포트 36, 38, 40 및 42)로 분리 출력된다. 이때, 각 포트 36, 38, 40 및 42들의 로드(load)가 매칭되면, 각 전송라인들 20, 22, 24 및 26들의 타측노드 N2에 접속된 아이솔레이션 저항 28, 30 , 32 및 34들로는 전력(power)이 손실되지 않는다. 따라서, 출력단자로 이용되는 포트 36, 38, 40 및 42들로만 고주파 신호가 분배되어 전달된다.
이때, 상기 도 1의 구성에서 "λ/4"의 길이를 가지고 포트 10과 다수의 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들의 사이에 접속된 전송라인들 20, 22, 24 및 26들은 포트 36, 38, 40 및 42들로부터의 반사 신호의 위상을 동일하게 만들어주기 위한 것이다. 이러한 전송라인 20, 22, 24 및 26들의 특성 임피던스를 Zo라 하면 하기 수학식 1과 같다.
상기 수학식 1에서, n은 "0"이 아닌 자연수이며, Ro는 전송라인 20, 22, 24 및 26의 라인 저항이다. 이때, 도 1과 같은 N-웨이 윌킨슨 전력 분배기의 입력 임피던스 Zin은 Zo가 된다.
상기와 같이 동작되는 N-웨이 윌킨슨 전력 분배기의 입력과 출력을 바꾸면 고주파 신호의 전력을 합성하는 N-웨이 전력 합성기(N-way power combiner)로 동작된다. 예를 들면, 포트 36, 38, 40 및 42들을 고주파 신호를 입력하는 입력포트로 사용하고, 포트 10을 합성된 고주파 신호를 출력하는 출력포트로 이용하면 N-웨이 전력 합성기로 이용할 수 있으며, 이의 동작을 하기와 같다.
지금, 포트 36, 38, 40 및 42들 각각으로 임의의 고주파 신호 출력장치들 혹은 다수의 증폭기로부터 증폭 출력된 고주파 신호 RF2, RF3, RF4 및 RF5들이 입력되면, 상기 고주파 신호 RF2, RF3, RF4 및 RF5들은 각각의 전송라인 20, 22, 24 및 26들을 통해 포트 10으로 공급됨으로써 상기 포트 10에서 합성되어 출력된다.
이때, 상기 입력되는 고주파 신호 RF2, RF3, RF4 및 RF5들의 신호 세기와 위상이 모두 동일한 경우라면 고주파 신호 RF2, RF3, RF4 및 RF5들의 전력이 합성되어 포트 10으로 나타난다. 그러나, 입력되는 고주파 신호 RF2, RF3, RF4 및 RF5들의 신호 세기와 위상이 서로 다를 경우에는 상기 입력되는 고주파 신호들의 전력의 손실 없이 합성되어지므로써 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들에서만 일정한 량의 전력이 소모된 후 포트 10으로 출력된다.
도 1과 같은 전력 분배기/합성기를 설계할 때는 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들의 저항 값과 포트 36, 38, 40 및 42들의 출력 저항이 매칭되도록 하는 것이 매우 중요하다.
도 2는 종래의 또다른 기술에 의한 레디얼형(Radial type) N-웨이 전력 분배기/합성기의 구조를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 공통노드 CN가 레디얼 형태로 접속되어 있고, 상기 공통노드 CN과 원주의 중심에 위치된 공통 입출력 포트 10의 사이에 아이솔 레이션 저항 28, 30, 32 및 34들과 전송라인 20, 22, 24 및 26들이 접속된 구조를 갖는다. 이와 같은 레디얼형 N-웨이 전력 분배기/합성기의 기본적인 동작은 도 1에 도시된 윌킨슨 전력 분배기/합성기의 동작과 동일하다.
그러나, 상기 도 1과 도 2와 같은 구성을 갖는 종래의 N-웨이 전력 분배기/합성기들은 다수의 신호 전달 경로(path)들에 접속된 회로(예컨대, 고주파 전력 증폭기, 송신기, 수신기 등이 될수 있으며, 도면에는 도시되지 않았음) 예를 들면, 공통 입출력 단자로 사용되는 포트 10들로부터 다수의 입출력 단자로 사용되는 포트 36, 38, 40 및 42들 사이의 경로들중 하나의 포트에 접속된 회로에 고장이 발생하였을 때, 문제의 경로를 제거하지 않은 상태로 계속 전력을 분배 혹은 합성하면 하기와 같은 전력 손실을 초래하여 전력 효율이 나빠지는 문제가 발생한다.
첫째로, 고주파 신호의 전력을 지속적으로 분배하여 고장난 회로가 접속된 경로에도 전력을 공급함으로써 "Pout/N"(여기서 Pout는 공통 입출력포트 10에 접속된 회로의 출력 전력이며, N은 자연수로서 도 1 및 도 2의 경로의 개수이다.) 만큼의 전력 손실을 가져오게 된다. 즉, 포트 36에 접속된 회로에 고장이 발생하여 고주파 신호의 입력이 불필요한데도 불구하고 공통 입출력 포트 10으로부터의 고주파 신호 전력 Pout를 N웨이 전력 분배/합성기의 경로의 개수 "N"으로 분배함으로써 "Pout/N"만큼의 전력 낭비를 초래한다.
둘째로, 포트 10으로 입력되는 고주파 신호의 전력을 포트 36, 28, 40 및 42가 포트로 분배시, 고장난 회로가 접속된 포트의 경로로 인하여 출력 단자의 임피던스 정합이 이루어지지 않아 전력 분배기의 전체 반사 특성이 나빠지게 되는 문제가 발생한다.
셋째로, 전력 합성기로 동작시, 포트 36, 38, 40 및 42들에 연결된 다수의 회로들중 하나라고 고장이 발생하면 포트 10으로의 출력 정합이 이루어지지 않음으로 전체 출력 특성이 나빠지게 되는 문제가 발생하였다.
끝으로, 도 1과 도 2와 같은 구성을 종래의 N-웨이 전력 분배기/합성기들은 인접한 두 개의 전송라인, 예를 들면, 두 개의 인접하는 전송라인 20과 22 혹은 전송라인 22와 24 또는 전송라인 24와 26들이 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들의 외곽 길이 만큼 매우 가깝게 근접하여 설치됨으로써 또다른 소자들을 부가하기가 매우 곤란하여 새로운 기능을 부가하기가 매우 곤란하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 전력 분배 및 전력 합성 효율을 향상시킨 N-웨이 전력 분배기/합성기의 구조를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 임의의 회로로부터 출력되는 고주파 신호를 다수의 수신회로에 분배하는 N-웨이 전력 분배기에 있어서, 다수의 수신회로의 동작 상태에 따라 N-i(여기서, i는 0이 아닌 정수)-웨이 전력 분배기로 전환하는 N-웨이 전력 분배기를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 고장난 회로에 연결된 전력 분배 경로를 자동적으로 차단하여 분배기의 특성 임피던스와 입출력 정합 특성의 변화를 적게 하여 N-웨이 전력 분배기에서 N-i 웨이 전력 분배기로 전환되더라도 전력 분배 효율이 감소되지 않도록 하는 N-웨이 전력 분배기를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 고장난 회로와의 결합을 제거하여 N-웨이 전력 합성기에서 N-i 웨이 전력 합성기로 자동적으로 동작할 수 있도록 한 N-웨이 전력 합성기를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공통노드와; 입출력 포트에 일측이 접속된 소정 길이의 제1전송라인과, 상기 제1전송라인의 일측에 접속된 아이솔레이션 저항 및 상기 소정 길이보다 더 긴 길이를 가지고 상기 저항의 타측에 일측이 접속된 제2전송라인을 포함하여 가지는 N개의 신호전달패스와; 공통 입출력 포트와 상기 N개의 신호 전달패스내 제1전송라인들의 사이와, 상기 공통노드와 상기 N개의 신호 전달패스내 제2전송라인들의 사이에 각각 쌍으로 접속된 N개의 스위치를 구비하고 있으며 상기 N개 쌍의 스위치들은 상기 다수의 입출력 포트에 접속된 회로의 고장검출에 응답하여 스위칭됨을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 기술에 의한 N-웨이 전력 분배기/합성기의 구조를 도시한 도면.
도 2는 종래의 또다른 기술에 의한 레디얼형 N-웨이 전력 분배기/합성기의 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 N-웨이 전력 분배기/합성기의 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 의해 구성된 레디얼형 N-웨이 전력 분배기/합성기의 구조를 도시한 도면.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예에 관한 도면에서 전술한 도면상의 구성 요소와 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 것들에는 그것들과 동일한 참조 부호를 사용할 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 4-웨이 전력 분배기/합성기의 구조를 도시한 도면이다. 이의 구성은 전술한 도 1의 구성에 하기의 구성요소가 더 부가되어 구성되어 진다.
공통으로 신호가 입력 혹은 출력되는 공통 입출력 포트 10과 다수의 전송라인 20, 22, 24 및 26들의 사이에 4개의 RF스위치들 44, 46, 48 및 50들이 더 부가되어 접속된다. 그리고, 공통노드 CN와 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들의 일측 사이에는 RF스위치 6X(여기서 X는 0, 2, 4, 6을 의미함)와 제2전송라인 5j(여기서 j는 2, 4, 6, 8을 의미함)가 직렬 접속되어 구성된 전송라인 스위치회로들이 더 부가 접속되어 구성된다. 여기서, 제2전송라인 52, 54, 56 및 58들의 길이는 제1전송라인 20, 22, 24 및 26들의 길이 "λ/4" 보다 약 정수 배의 길이인 "nλ/2"의 길이로 형성되어 있으며, 이는 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들과 공통노드 CN의 사이에서 RF스위치들의 추가를 용이하게 하기 위함이다.
상기와 같은 구성중, 다수의 RF스위치들중 44, 60과 46, 62 그리고, 48, 64 및 50, 66들 각각은 하나의 쌍을 이루어 동작된다. 예를 들면, 제어신호의 입력에 응답하여 동시에 "온"되거나 동시에 "오프"된다. 이와 같은 RF스위치들 44~50, 60~66은 제1전송라인 20, 22, 24 및 26들의 타측노드에 접속되어 입력 혹은 출력 포트로 사용되는 포트 36, 38, 40 및 42들에 접속된 회로(도시하지 않았음)의 고장여부를 검색하는 제어기 100으로부터 출력되는 제어신호 CTLi(여기서 i는 1, 2, 3, 4)에 의해 스위칭된다.
여기서, 상기 제어기 100은 도 3에 도시된 포트 36, 38, 40 및 42들에 접속된 회로, 예를 들면, 고주파 전력 증폭기 등과 같은 앰프의 작동 상태를 검색하여 폐일(Fail)시 해당 제어신호를 발생하는 회로로서 더 이상의 상세 없이도 이 기술 분야에서 종사하는 자라면 용이하게 구현이 가능할 것이다. 보다 구체적으로 설명하면, 포트 36에 접속된 회로에 고장이 발생되면 상기 제어기 100은 다수의 제어신호들 CTLi중 제어신호 CTL1만을 활성화시켜 한 쌍으로 동작되는 RF스위치 44와 60을 "오픈(오프)"시킨다.
도 3에 도시된 4-웨이 전력 분배기/합성기의 전력 분배(혹은 합성) 동작을 간략히 설명하면 하기와 같다.
도 3에 도시된 4-웨이 전력 분배기/합성기의 회로가 어떠한 이유, 예를 들면, 앰프의 고장 등의 원인으로 인하여 포트 36과 포트 10사이의 신호 전달 패스를 이용할 수 없게 되면, 제어기 100은 제어신호 CTL1을 활성화시킨다. 이때, 포트 10으로부터 분기되는 경로 12, 14, 16, 18들과 공통노드 CN의 사이에 접속된 다수의 RF스위치들중 한쌍의 RF스위치 44, 60이 "오프"되어 포트 36이 접속된 신호 전달 패스가 포트 10과 공통노드 CN으로부터 분리된다.
상기와 같이 포트 36에 접속된 회로의 고장으로 인하여 포트 10과 공통노드 CN간의 신호 전달 패스가 분리되면 포트 10과 포트 38, 40 및 42들간의 3개의 신호 전달 패스만이 남게되면, 도 3에 도시된 4-웨이 전력 분배기/합성기는 4-웨이에서 3-웨이 전력 분배기 혹은 합성기로 전환된다. 이와 같은 RF스위치들의 스위칭으로 인하여 4-웨이에서 3-웨이로 전환되면 특성 임피던스는 하기 수학식 2와 같이 되어 수학식 3과 같은 이론적인 3-웨이 전력 분배기/합성기의 특성 임피던스 값에 근접하게 된다.
따라서, 4-웨이가 3-웨이로 바뀌어도 전체적인 전력 분배기/합성기의 동작 특성에 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 즉, 4-웨이와 3-웨이를 임의로 변화 시켜서 사용살 수 있게된다.
또한, 상기 도 3의 회로는 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들과 공통 노드 CN의 사이에서 "nλ/2"의 길이를 가지고 더 부가된 제2전송라인 52, 54, 56 및 58들에 의하여 회로 전체의 입출력 특성이 변화하지 않는다. 또한, 상기한 바와 같은 제어기 100의 동작에 의해 임의의 신호 전달 패스가 제거되어도 유효한 신호 전달 패스의 제1전송라인, 예를 들면, 제1전송라인 22, 24 및 26들의 아이솔레이션 저항 30, 32 및 34들과 출력 저항 사이가 "λ/2" 또는 "λ"의 정수배가 되어 회로 적인 특성의 변화는 거의 없게 된다.
상기한 제1실시 예에서는 4-웨이의 구현의 예를 들어 설명하였으나, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 상기와 설명을 이해하여 N-웨이 전력 분배기/합성기에 적용하는 것이 매우 용이하다는 것에 유의하여야 한다. 즉, N개의 전력 분배 혹은 합성을 위한 신호전달패스를 가지는 선형증폭기(linear power amplifier:LPA) 또는 고전력증폭기(high power amplifier:HPA) 시스템에 적용되어 여려 개의 패스중 1개 이상의 앰프에 폐일(fail)이 발생하였을 때, 폐일이 발생된 신호 전단 패스를 차단 혹은 통제가 필요로 하는 회로에 매우 용이하게 적용될 수 있다.
뿐만 아니라, N-웨이 전력 분배기/합성기를 사용하는 고주파 회로에서 스위치를 이용하여 각 신호 전달 패스의 임의 통제가 필요로 하는 회로에서도 광범위하게 이용될 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 의해 구성된 레디얼형 N-웨이 전력 분배기/합성기의 구조를 도시한 도면이다. 이의 구성은, 전술한 도 2와 같은 레디얼형 전력 분배기/합성기의 구성을 도 3에서 설명된 바와 같은 원리에 입각하여 개량한 구조를 갖는다.
즉, 도 4의 구성은, 공통으로 사용되는 입출력 포트 10과, 타측 노드에 신호 입출력용 포트 36, 38, 40 및 42들 및 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들이 각각 접속된 제1전송라인 20, 22, 24, 및 26들과, 상기 포트 10과 상기 제1전송라인 20, 22, 24 및 26들의 일측노드의 사이에 위치된 RF스위치 44, 46, 48 및 50들과, 상기 제1전송라인 20, 22, 24 및 26들의 길이보다 소정 더 긴 길이를 가지고 직렬 접속된 제2전송라인 52, 54, 56 및 58들과, 상기 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34들과 상기 제2전송라인 52, 54, 56 및 58들의 접속 노드 사이에 각각 접속된 RF스위치 60, 62, 64 및 66들로 구성되어 있다. 이때, 상기의 모든 구성요소들의 기본적인 동작은 도 3에서 설명된 바와 같다. 따라서, 하기의 설명에서는 도3과 차이점만이 부연 설명될 것이다.
nλ/2의 길이를 가지는 제2전송라인들 52, 54, 56, 및 58들을 각 아이솔레이션 저항 28, 30, 32 및 34의 사이에 도 4와 같이 추가하여 도 3과 같이 포트 10과 포트 36의 신호 전달 패스를 제거하는 경우, RF스위치 44와 이와 한쌍으로 동작되는 RF스위치 60을 "오픈" 시키면 된다. 이러한 RF스위치 44, 60 및 그 이외의 RF스위치들의 개방/단락의 제어는 도 3에서 전술한 바와 같은 제어기 100의 출력에 의해 제어될 수 있다. 이러한 제어에 의해 4-웨이가 3웨이로 바뀌어도 전체적인 전력 분배기/합성기의 동작 특성에 영향을 미치지 않게 된다.
도 4와 같이 구성된 전력 분배기/합성기의 특성은 도 3과 같이 N-웨이의 동작에도 확대 적용이 가능함에 유의하여야 한다. N-웨이 분배기/합성기의 이상적인 특성 임피던스 값 Zo는 하기 수학식 4와 같고, N-1-웨이 전력 분배기/합성기의 특성 임피던스는 하기 수학식 5와 같지만, 본 발명에 따른 도 4의 구성에 의한 N-웨이 전력 분배기/합성기가 N-1-웨이 전력 분배기/합성기로 바뀌면 특성 임피던스 값은 하기 수학식 6과 같이 바뀌게 됨으로써 분배기의 특성에는 큰 영향을 미치지 않게 된다.
따라서, 상기 도 4와 같은 레디얼형의 N-웨이 전력 분배기/합성기의 구성에 의해서도 고장난 회로가 접속된 포트의 신호 전달 패스를 제거할 수 있어 전력 손실을 방지할 수 있게된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 신호 전달 패스를 개방/단락 시키기 위하여 제1전송라인에 정수 배의 길이를 갖는 제2전송라인을 추가하여 RF스위치를 설치할 수 있는 공간을 확보하여 페일된 신호 전달 패스를 제거함으로써 전력 전달 효율을 극대화 할 수 있는 이점이 있다. 즉, N개의 신호 전달 패스들중 고장이 발생한 회로에 접속된 신호 전달 패스를 자동으로 차단함으로써 전력 전달 효율을 높일 수 있다. 또한, N-웨이의 전력 분배/합성 패스에서 N을 임의로 변경하여도 특성 임피던스에 대한 변화 폭이 매우 적어 전력 분배기/합성기로의 이용을 효율적으로 할 수 있게 된다.

Claims (10)

  1. N-웨이 전력 분배기/합성기에 있어서,
    공통 입출력 포트 및 공통노드와;
    상기 공통 입출력 포트에 일측이 접속되며 타측에 입출력 포트가 접속된 소정 길이의 제1전송라인과, 상기 제1전송라인의 타측에 접속된 아이솔레이션 저항 및 상기 소정 길이보다 더 긴 길이를 가지고 상기 저항의 타측에 일측이 접속된 제2전송라인을 N개 가지는 신호전달패스와;
    상기 공통 입출력 포트와 상기 N개의 신호 전달패스내 제1전송라인들의 사이 및 상기 공통노드와 상기 N개의 신호 전달패스내 제2전송라인들의 사이에 각각 접속되어 제어신호에 따라 스위칭되는 스위치가 한쌍으로 접속된 N개의 RF스위치를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 N-웨이 전력 분배기/합성기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2전송라인들 각각은 nλ/2의 길이를 가짐을 특징으로 하는 N-웨이 전력 분배기/합성기.
    상기에서 n은 "0"을 포함하지 않는 정수임.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1전송라인들의 타측에 접속된 입출력포트에 연결되는 회로의 작동상태를 검색하여 페일이 발생시, 상기 N개의 신호 전달 패스의 양단에 접속된 N개 쌍의 RF스위치들중 해당 스위치쌍의 개방/단락을 제어하는 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 N-웨이 전력 분배기/합성기.
  4. N-웨이 전력 분배기/합성기에 있어서,
    공통 입출력 포트 및 공통노드와;
    상기 공통 입출력 포트에 일측이 접속되며 타측에 입출력 포트가 접속된 소정 길이의 제1전송라인과, 상기 제1전송라인의 타측에 접속된 아이솔레이션 저항 및 상기 소정 길이보다 더 긴 길이를 가지고 상기 저항의 타측에 일측이 접속된 제2전송라인으로 각각 구성되는 N개의 신호전달패스들과;
    상기 공통 입출력 포트와 상기 N개의 신호전달패스내 제1전송라인들의 사이 및 상기 공통노드와 상기 N개의 신호 전달패스내 제2전송라인들의 사이에 쌍으로 접속된 N개의 RF스위치들과;
    상기 제1전송라인의 타측에 접속된 입출력포트에 접속된 고주파회로들의 작동 상태를 고장 검출시에 상기 N개의 스위칭 쌍들중 해당하는 한쌍의 스위치를 차단하여 N-웨이 전력 분배기/합성기를 N-i웨이 전력 분배기/합성기로 전환시키는 제어기를 포함함을 특징으로 N-웨이 전력 분배기/합성기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2전송라인들 각각은 "nλ/2"의 길이를 가짐을 특징으로 하는 N-웨이 전력 분배기/합성기.
    상기에서 n은 "0"을 포함하지 않는 정수임.
  6. N-웨이 전력 분배기/합성기에 있어서,
    공통 포트와,
    타측 노드에 신호 입출력용 포트 및 아이솔레이션 저항이 각각 접속된 N개의 제1전송라인들과,
    상기 N개의 제1전송라인들 각각의 길이보다 소정 더 긴 길이를 가지고 직렬 접속된 N개의 제2전송라인들과,
    상기 공통 포트와 상기 N개의 제1전송라인들의 일측노드의 사이 및 상기 N개의 제1전송라인들의 타측에 접속된 상기 아이솔레이션 저항과 상기 N개의 제2전송라인들의 직렬 접속노드 사이에 각각 한 쌍으로 접속된 N개의 스위치들을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 N-웨이 전력 분배기/합성기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2전송라인들 각각은 "nλ"의 길이를 가짐을 특징으로 하는 N-웨이 전력 분배기/합성기.
    상기에서 n은 "0"을 포함하지 않는 정수임.
  8. 제6항 또는 제8항에 있어서, N개의 제1전송라인에 연결된 신호 입출력용 포트에 접속된 회로의 작동 상태를 검색하여 폐일 발생된 회로가 접속된 신호 전달 패스의 사이에 접속된 한쌍의 RF스위치의 개방/단락을 제어하는 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 N-웨이 전력 분배기/합성기.
  9. N-웨이 전력 분배기/합성기에 있어서,
    각각의 입출력 포트를 가지고 공통 입출력 포트와 공통 노드의 사이에 병렬 접속된 N개의 신호 전달 패스들과,
    상기 N개의 신호 전달 패스들 각각의 제1노드와 공통 입출력 포트의 사이 및 상기 N개의 신호 전달 패스들 각각의 제2노드와 상기 공통단자의 사이에 접속된 N개의 스위치쌍들을 포함하여, 상기 N개의 스위치쌍들을 선택적으로 스위칭시켜 N-웨이 전력 분배기/합성기를 N-i-웨이 전력 분배기/합성기로 동작 시킴을 특징으로 하는 N-웨이 전력 분배기/합성기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각각의 신호전달패스의 입출력포트에 접속된 회로들의 고장검출에 대응하여 상기 상기 N개의 스위치쌍들을 선택적으로 스위칭하는 제어기를 더 포함함을 특징으로 하는 N-웨이 전력 분배기/합성기.
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