KR100347633B1 - Frequency Mixer for High Frequency Band the Using And Microstrip Hybrid - Google Patents
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Abstract
개시한 내용은 평형구조를 갖는 고주파대 주파수 혼합기 및 증폭기 등의 설계 시에 하이브리드 구조의 선택을 용이하게 하여 예측할 수 없는 커플링의 발생을 최소화하는 마이크로스트립 하이브리드에 관한 것이다.The present disclosure relates to a microstrip hybrid that facilitates the selection of a hybrid structure in the design of a balanced high frequency mixer and amplifier, thereby minimizing the occurrence of unpredictable coupling.
개시된 마이크로스트립 하이브리드는, 기판상의 동판을 일정한 직경으로 에칭(etching)하여 형성한 절연부와, 그 절연부의 원주면으로 일정한 직경과 폭을 가지고 형성된 도전성의 패턴과, 서로간에 3λ/4의 간격을 두고 상기 패턴에 각각 형성되는 제1, 제2 입력포트 및 제1, 제2 출력포트로 구성되며, 상기 제1, 제2 입, 출력포트들 중에서 어느 하나의 입력포트와 어느 하나의 출력포트와의 간격은 λ/4 또는 9λ/4로 선택하여 설정한 것을 특징으로 한다.The disclosed microstrip hybrid has an insulating portion formed by etching a copper plate on a substrate to a constant diameter, a conductive pattern formed with a constant diameter and width on the circumferential surface of the insulating portion, and a spacing of 3λ / 4 therebetween. First and second input ports and first and second output ports respectively formed in the pattern, and any one of the first and second input and output ports, The intervals of? Are selected and set by? / 4 or 9? / 4.
이에 따라 고주파대의 평형구조를 갖는 주파수 혼합기의 설계 시 마이크로스트립 하이브리드 구조의 선택이 용이하고 또 고주파 대역에서의 주파수의 상승에 따른 커플링의 발생이 최소화되는 이점이 있다.Accordingly, when designing a frequency mixer having a balanced structure of a high frequency band, it is easy to select a microstrip hybrid structure, and there is an advantage of minimizing the occurrence of coupling due to the increase of the frequency in the high frequency band.
Description
본 발명은 고주파 대역에서의 주파수 혼합기 또는 증폭기에 사용되는 마이크로스트립 하이브리드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평형구조를 갖는 고주파대 주파수 혼합기 및 증폭기 등의 설계 시에 마이크로스트립 하이브리드 구조의 선택을 용이하게 하여 예측할 수 없는 커플링(coupling)의 발생을 최소화하고 주파수 변화에 따른 마이크로스트립의 두께 및 유전율 조정 없이도 고주파 대역에서 임피던스의 평형을 최적화 하도록 하는 마이크로스트립 하이브리드 및 이를 이용한 고주파 대역용 주파수 혼합기에 관한 것이다.The present invention relates to a microstrip hybrid used in a frequency mixer or amplifier in a high frequency band, and more particularly, to facilitate the selection of the microstrip hybrid structure in the design of a high frequency band mixer and an amplifier having a balanced structure. The present invention relates to a microstrip hybrid and a high frequency band frequency mixer using the same to minimize the occurrence of unpredictable coupling and to optimize the impedance balance in the high frequency band without adjusting the thickness and dielectric constant of the microstrip according to the frequency change.
일반적으로, 마이크로스트립 하이브리드(Microstrip Hybrid)는 저주파 대역에서는 전력의 분배와 위상 변환을 위한 트랜스포머와 같은 기능을, 그리고 고주파 대역에서는 평형구조를 갖는 주파수 혼합기 또는 고주파대역 회로에 사용되어 입력 포트를 통해 들어오는 두 개의 입력 주파수의 합 또는 주파수의 차를 출력포트를 통해 얻도록 하는 역할을 한다.In general, Microstrip Hybrid is used for a frequency mixer or a high frequency band circuit having a function as a transformer for power distribution and phase shift in the low frequency band and a balanced structure in the high frequency band, and then coming in through the input port. It plays a role to get the sum of two input frequencies or the difference of frequencies through the output port.
이와 같은 마이크로스트립 하이브리드는 특히 고주파 대역에서 주파수가 올라가면 갈수록 파장 및 기판의 두께나 유전율에 의하여 길이가 줄어들고 이것에 의해 패턴(pattern)의 폭과 비슷해지게 된다.Such microstrip hybrids, in particular, increase in frequency in the high frequency band, the length decreases due to the wavelength and the thickness or the dielectric constant of the substrate, thereby becoming similar to the pattern width.
이를 고주파대역 회로에 그대로 사용할 경우 마이크로스트립 하이브리드의 자체 특성의 변화가 생기게 되어 결국, 고주파 대역에서의 예측할 수 없는 커플링이 발생하게 된다.If used as it is in a high frequency band circuit, the microstrip hybrid's own characteristics change, resulting in unpredictable coupling in the high frequency band.
이와 같은 마이크로스트립 하이브리드는 포트들 간의 간격마다 주파수 특성이 반복되는 것으로서, 예를 들면 λ/4마다 주파수 특성이 반복된다.In such a microstrip hybrid, frequency characteristics are repeated at intervals between the ports, for example, frequency characteristics are repeated every λ / 4.
도 1은 종래의 180도 마이크로스트립 하이브리드의 하나를 표시한 것이다.1 shows one of the conventional 180 degree microstrip hybrids.
상기 마이크로스트립 하이브리드(100)는, 대략 원판 형상의 기판상에 일정한 직경을 가지고 에칭(etching)된 원형상의 절연부(102)가 형성되고 그 절연부(102)의 원주면으로는 일정한 직경과 폭을 갖는 환형상의 도전성 패턴(101)이 형성된다.The microstrip hybrid 100 has a circular insulating portion 102 that is etched with a constant diameter on a substantially disk-shaped substrate, and has a constant diameter and width as a circumferential surface of the insulating portion 102. An annular conductive pattern 101 is formed.
그리고 상기의 패턴(101)에는 소정의 폭과 길이를 갖는 두 개의 제1, 제2 입력 포트(104, 105)와 두 개의 제1, 제2 출력포트(106, 107)가 각각 형성되어 있는 구조로 되어 있다. 그리고, 패턴(101)의 내경 라인(103)은 대략의 임피던스를 갖도록 설계되어 있다.In the pattern 101, two first and second input ports 104 and 105 and two first and second output ports 106 and 107 each having a predetermined width and length are formed. It is. The inner diameter line 103 of the pattern 101 is approximately It is designed to have an impedance of.
또한, 상기에서 제1 입력포트(104)와 제1 출력포트(106), 제1 입력포트(104)와 제2 출력포트(107), 제2 출력포트(107)와 제2 입력포트(105)와의 간격은 사용 주파수의 λ/4로 설정되어 있고, 제1 출력포트(106)와 제2 입력포트(105)와의 간격은 3λ/4로 설정되어 있다. 여기서 ZO는 전파의 특성 임피던스로서 대략 50Ω을 갖는다.Further, in the above, the first input port 104 and the first output port 106, the first input port 104 and the second output port 107, the second output port 107 and the second input port 105 ) Is set to [lambda] / 4 of the use frequency, and the distance between the first output port 106 and the second input port 105 is set to 3 [lambda] / 4. Where Z O has approximately 50 Ω as a characteristic impedance of radio waves.
이와 같은 구조를 갖는 종래의 180° 마이크로스트립 하이브리드는 제1 입력포트(104) 또는 제2 입력포트(105)에 각각 RF(Radio Frequence), LO(Local)의 주파수가 입력되면 제1 출력포트(106) 또는 제2 출력포트(107)로부터 상기 두 신호가혼합된 주파수를 얻을 수 있는 구조를 가지므로, 평형 구조를 갖는 주파수 혼합기 및 증폭기 등의 고주파대역 회로의 제작에 많이 응용되고 있다.In the conventional 180 ° microstrip hybrid having such a structure, when a frequency of RF (Radio Frequence) and LO (Local) is input to the first input port 104 or the second input port 105, the first output port ( 106 and the second output port 107 has a structure that can obtain a mixed frequency of the two signals, has been widely applied to the production of high frequency band circuits such as frequency mixers and amplifiers having a balanced structure.
그러나, 이와 같은 종래의 180° 마이크로스트립 하이브리드는 고주파 대역에서 주파수가 올라가면 갈수록 기판의 두께나 유전율에 의하여 λ/4로 길이가 짧아져 포트간의 간격이 가까워지고 패턴 링(Ring)의 반경이 짧아져 예측할 수 없는 커플링이 발생하여 본래의 하이브리드 특성을 얻을 수 없는 문제점을 내재하고 있다.However, in the conventional 180 ° microstrip hybrid, as the frequency increases in the high frequency band, the length becomes shorter by λ / 4 due to the thickness of the substrate or the dielectric constant, resulting in shorter spacing between the ports and shorter radius of the pattern ring. Unpredictable coupling occurs and inherently suffers from inherent hybrid characteristics.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해서는 기판의 두께나 유전율을 다시 조정하여야 하는데, 이는 주파수의 상승 때마다 기판을 다시 설계·제작하여야 하는 어려움과 비용 상승을 초래하게 되는 또다른 문제점을 야기시키게 된다.Therefore, in order to solve the above problems, it is necessary to readjust the thickness and dielectric constant of the substrate, which causes another problem that incurs the difficulty of redesigning and manufacturing the substrate every time the frequency is increased. .
따라서, 상기와 같은 문제점을 치유하면서도 가격 면에서는 보다 저가의 마이크로스트립 하이브리드를, 그리고 신뢰성 면에서는 콤팩트하고 보다 확실한 하이브리드의 특성을 얻을 수 있는 마이크로스트립 하이브리드를 제공하는 것이 바람직하다.Therefore, it is desirable to provide a microstrip hybrid that can heal the above problems while achieving a lower cost microstrip hybrid in terms of cost and a more compact and reliable hybrid in terms of reliability.
따라서, 본 발명의 목적은 포트들간의 패턴 링의 반경을 크게 하여 고주파 대역에서 예측할 수 없는 커플링의 발생을 최소화시키는 마이크로스트립 하이브리드를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a microstrip hybrid that minimizes the occurrence of unpredictable coupling in the high frequency band by increasing the radius of the pattern ring between the ports.
본 발명의 다른 목적은 두 입력포트와 출력포트 중에서 적어도 어느 하나의 입력포트와 출력포트와의 간격을 λ/4 또는 9λ/4로 하여 원하는 주파수 대역을 선택할 수 있는 마이크로스트립 하이브리드를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a microstrip hybrid capable of selecting a desired frequency band by setting the interval between at least one of the two input ports and the output port to be λ / 4 or 9λ / 4.
본 발명의 또다른 목적은 고주파 대역에서 주파수의 변화에 따른 기판의 두께 및 유전율의 조정 없이도 임피던스의 평형을 유지시켜 평형 구조를 갖는 주파수 혼합기에 적용이 가능하도록 하는 마이크로스트립 하이브리드를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a microstrip hybrid that can be applied to a frequency mixer having a balanced structure by maintaining impedance balance without adjusting the thickness and dielectric constant of the substrate according to the frequency change in the high frequency band.
도 1은 종래의 기술에 따른 고주파 대역용 주파수 혼합기에 사용되는 180도 마이크로스트립 하이브리드를 나타내는 구성도이고,1 is a block diagram showing a 180-degree microstrip hybrid used in a high frequency band frequency mixer according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 마이크로스트립 하이브리드를 나타내는 구성도이고,2 is a block diagram showing a microstrip hybrid according to the present invention,
도 3은 도 2의 마이크로스트립 하이브리드를 이용한 고주파 대역용 주파수 혼합기의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 구성도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment provided for describing a high frequency band frequency mixer using the microstrip hybrid of FIG. 2.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
50, 51 : 제1, 제2 DC차폐부 52, 53 : 제1, 제2 정합부50, 51: first and second DC shielding portions 52, 53: first and second matching portions
54, 55 : 제1, 제2 다이오드 56 : 결합기54, 55: first and second diodes 56: coupler
200 : 마이크로스트립 하이브리드 201 : 패턴200: microstrip hybrid 201: pattern
202 : 절연부 203 : 내경라인202: insulation 203: inner diameter line
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 측면에 따른 마이크로스트립 하이브리드에 의하면, 기판상의 동판을 일정한 직경으로 에칭 하여 절연부를 형성하고 그 절연부의 원주면으로는 일정한 직경과 폭을 갖는 도전성의 패턴을 형성하며 그 패턴에 각각의 두 개의 입력포트와 두 개의 출력포트를 형성한 하이브리드에 있어서:According to a microstrip hybrid according to an aspect of the present invention for achieving the above object, by forming a copper insulating film on a substrate with a constant diameter to form an insulating portion, the circumferential surface of the insulating portion has a conductive pattern having a constant diameter and width In a hybrid, forming two input ports and two output ports in the pattern:
상기 각각의 입, 출력포트들간의 간격을 적어도 3λ/4로 설정하여 상기 패턴의 링 반경을 크게 변화시킨 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the ring radius of the pattern is greatly changed by setting the spacing between the respective input and output ports to at least 3λ / 4.
선택적으로, 상기 각각의 두 개의 입, 출력포트들 중에서 상기 어느 하나의 입력포트와 상기 어느 하나의 출력포트와의 간격을 λ/4 또는 9λ/4로 설정한 것을 특징으로 한다.Optionally, the distance between any one input port and the one output port among the two input and output ports may be set to λ / 4 or 9λ / 4.
또한, 본 실시 예의 마이크로스트립 하이브리드를 이용한 고주파 대역용 주파수 혼합기에 의하면,In addition, according to the frequency mixer for high frequency band using the microstrip hybrid of the present embodiment,
(1) 서로 다른 입력 주파수에서 직류성분을 제거하고 교류성분만 각각 바이패스 시키는 제1, 제2 DC차폐수단;(1) first and second DC shielding means for removing DC components at different input frequencies and bypassing only AC components respectively;
(2) 일정한 직경과 폭을 갖는 기판상의 패턴에 각각 두 개의 입, 출력포트들을 형성하고 그 입, 출력포트들간의 간격을 적어도 3λ/4로 설정하여 상기 제1, 제2 DC차폐수단에서 각각 얻어진 서로 다른 주파수의 임피던스를 평형 하게 유지시키는 하이브리드;(2) forming two input and output ports in a pattern on a substrate having a constant diameter and width, respectively, and setting the spacing between the input and output ports to at least 3λ / 4, respectively in the first and second DC shielding means; A hybrid for keeping the obtained impedances of different frequencies in balance;
(3) 상기 하이브리드에서 얻어진 서로 다른 주파수를 매칭시켜 주는 제1, 제2 정합수단;(3) first and second matching means for matching different frequencies obtained in the hybrid;
(4) 상기 제1, 제2 정합수단에서 매칭된 주파수로부터 부의 주파수와 정의 주파수를 각각 추출하는 제1, 제2 다이오드;(4) first and second diodes extracting a negative frequency and a positive frequency from the frequencies matched by the first and second matching means, respectively;
(5) 상기 다이오드를 통한 각각의 주파수를 더하여 출력하는 결합수단; 및(5) coupling means for adding and outputting respective frequencies through the diode; And
(6) 상기 결합수단에서 얻어진 주파수를 저역필터링하여 출력하는 저역필터수단을 포함한다.(6) low-pass filter means for low-pass filtering the frequency obtained by the coupling means.
바람직하기로, 상기 각각의 두 개의 입, 출력포트들 중에서 상기 어느 하나의 입력포트와 상기 어느 하나의 출력포트와의 간격은 λ/4 또는 9λ/4로 설정된 것을 특징으로 한다.Preferably, the interval between any one input port and the one output port of each of the two input and output ports is set to λ / 4 or 9λ / 4.
이와 같이하면, 고주파대의 평형구조를 갖는 주파수 혼합기, 증폭기 등의 설계 시 마이크로스트립 하이브리드 구조의 선택이 용이하고 또 고주파 대역에서의 주파수의 상승에 따른 커플링의 발생을 줄일 수 있는 이점이 있다.In this way, it is easy to select a microstrip hybrid structure when designing a frequency mixer having a balanced structure of a high frequency band, an amplifier, and the like, and it is possible to reduce the occurrence of coupling due to the increase of the frequency in the high frequency band.
그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.And, there may be a plurality of embodiments of the present invention, the following will be described in detail for the most preferred embodiment.
이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은예시할 목적으로 제시한 첨부 도면과 관련해서 본 발명에 의한 실시 예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.Through this preferred embodiment, the object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description with an embodiment according to the present invention in connection with the accompanying drawings presented for purposes of illustration.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 마이크로스트립 하이브리드 및 이를 이용한 고주파 대역용 주파수 혼합기의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a microstrip hybrid and a high frequency band frequency mixer using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
또한, 설명에 사용되는 각 도면에 있어서, 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.In addition, in each figure used for description, the same component may be attached | subjected, and may show the same number, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
도 2는 본 발명에 따른 마이크로스트립 하이브리드를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a microstrip hybrid according to the present invention.
본 실시 예에 따른 상기 마이크로스트립 하이브리드(200)는, 대략 원형상을 갖는 기판상의 동판을 일정한 직경으로 에칭 하여 형성한 절연부(202)와, 그 절연부(202)의 원주면으로 일정한 직경과 폭을 가지고 형성된 환형상의 도전성 패턴(201)과, 서로간에 3λ/4의 간격을 두고 상기 패턴(201)에 각각 형성된 두 개의 제1, 제2 입력포트(104, 105) 및 제1, 제2 출력포트(106, 107)로 구성된 것으로, 도면중 미 설명부호 203은 대략의 임피던스를 갖는 패턴(201)의 내경 라인이다. 여기서, 제2 입력포트(105)와 제1 출력포트(106)의 간격은 λ/4 또는 9λ/4로 설정하는 것을 특징으로 한다.The microstrip hybrid 200 according to the present embodiment includes an insulation portion 202 formed by etching a copper plate on a substrate having a substantially circular shape with a constant diameter, and a constant diameter with a circumferential surface of the insulation portion 202. An annular conductive pattern 201 having a width, and two first and second input ports 104 and 105 and first and second portions formed in the pattern 201 with a spacing of 3λ / 4 therebetween. Composed of output ports 106 and 107, and reference numeral 203 in the figure The inner diameter line of the pattern 201 having an impedance of. Here, the interval between the second input port 105 and the first output port 106 is set to λ / 4 or 9λ / 4.
이와 같이 이루어진 본 발명의 마이크로스트립 하이브리드(200)에 있어서, 기판상의 패턴(201)에 형성되고 서로간에 3λ/4의 간격을 유지하며 임피던스가 대략 55Ω인 제1, 제2 입력포트(104, 105)에 각각 RF의 주파수와 LO의 주파수가 입력되면 제1 입력포트(104)와는 3λ/4의 간격을, 제2 입력포트(105)와는 λ/4 또는 9λ/4의 간격을 유지하고 있는 제1 출력포트(106) 및 그리고 제1, 제2 입력포트(104, 105)와 각각 3λ/4의 간격을 유지하고 있는 제2 출력포트(107)로부터 커플링 발생 없이 상기 두 주파수가 혼합된 주파수가 얻어진다.In the microstrip hybrid 200 according to the present invention, the first and second input ports 104 and 105 are formed in the pattern 201 on the substrate and maintain a spacing of 3λ / 4 therebetween and have an impedance of approximately 55Ω. When the frequency of the RF and the frequency of the LO are respectively input to the first and second input ports 104, the first input port 104 and the second input port 105 and the second λ / 4 or 9λ / 4 A frequency in which the two frequencies are mixed without a coupling from the first output port 106 and the second output port 107 spaced at a distance of 3λ / 4 from the first and second input ports 104 and 105, respectively Is obtained.
여기서, 상기 제1, 제2 입력포트(104, 105), 제1, 제2 출력포트(106, 107)들간의 간격을 3배, 즉 3λ/4로 늘리어 패턴(201)의 내경라인(203)을 크게 하여줌으로써, 커플링이 발생되지 않고 또 주파수의 변화에 따른 유전율, 기판의 두께를 다시 조정하지 않아도 된다.Here, the inner diameter line of the pattern 201 is increased by increasing the distance between the first and second input ports 104 and 105 and the first and second output ports 106 and 107 to three times, that is, 3λ / 4. By making 203 larger, the coupling does not occur and the dielectric constant and the thickness of the substrate do not need to be adjusted again according to the frequency change.
또한, 제1 출력포트(106)와 제2 입력포트(105)의 간격은 λ/4 또는 9λ/4 중 어느 것을 사용해도 중심주파수에서의 하이브리드 특성은 동일하므로 설계자의 회로 목적에 맞게 선택할 수 있는 특징이 있다.In addition, the distance between the first output port 106 and the second input port 105 is the same as the hybrid characteristic at the center frequency even if any of λ / 4 or 9λ / 4 is used, so that it can be selected according to the circuit purpose of the designer. There is a characteristic.
다시 말해, 고주파대의 평형구조를 갖는 주파수 혼합기의 설계 시에 전술한 마이크로스트립 하이브리드 구조의 선택을 용이하게 할 수 있다는 것이다.In other words, it is possible to facilitate the selection of the microstrip hybrid structure described above in the design of a frequency mixer having a high frequency balanced structure.
도 3은 전술한 마이크로스트립 하이브리드(200)를 이용한 고주파 대역용 주파수 혼합기의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 포트(108, 109)를 통해 입력되는 서로 다른 주파수(RF, LO)에서 직류성분을 제거하고 교류성분만 각각 바이패스 시키는 제1, 제2 DC차폐부(50, 51)와, 그 제1, 제2 DC차폐부(50, 51)에서 각각 입력되는 서로 다른 주파수의 임피던스를 평형 하게 유지시켜 출력하는 마이크로스트립 하이브리드(200)와, 이 마이크로스트립 하이브리드에서 입력되는 서로 다른 주파수를 매칭시켜 주는 제1, 제2 정합부(52, 53)와, 제1, 제2 정합부(52, 53)에서 매칭된 주파수로부터 부의 주파수와 정의 주파수를 각각 추출하는 제1, 제2 다이오드(54, 55)와, 이 다이오드들을 통한 각각의 주파수를 더하여 출력하는 결합기(56)와, 그 결합기에서 입력되는 주파수를 저역필터링하여 콘덴서를 통해 출력포트(58)로 출력하는 저역필터부(57)로 구성된다.3 is a block diagram showing an embodiment provided in the description of the high frequency band frequency mixer using the microstrip hybrid 200 described above, and as shown therein, different frequencies input through the ports 108 and 109. Input from the first and second DC shields 50 and 51 and the DC shields 50 and 51 respectively removing DC components from the RF and LO and bypassing only the AC components. A microstrip hybrid 200 that maintains and outputs an impedance of different frequencies to be balanced, first and second matching units 52 and 53 that match different frequencies input from the microstrip hybrid, and The first and second diodes 54 and 55 extracting the negative and positive frequencies from the matched frequencies of the first and second matching units 52 and 53, respectively, and a combiner for adding and outputting respective frequencies through the diodes. (56) and the result It consists of a low pass filter section 57 for outputting to the output port (58) to filter a low-frequency input from the exchanger through the condenser.
이와 같이 마이크로스트립 하이브리드(200)를 이용한 주파수 혼합기는, 서로 다른 입력신호(RF, LO)의 주파수가 포트(108, 109)를 통하고 커패시터와 같은 제1, 제2 DC차폐부(50, 51)에서 직류성분이 제거된 후에 마이크로스트립 하이브리드(200)의 제1, 제2 입력포트(104, 105)에 입력된다.As described above, in the frequency mixer using the microstrip hybrid 200, the first and second DC shielding portions 50 and 51 having different frequencies of the input signals RF and LO through the ports 108 and 109 and like capacitors. After the direct current component is removed from the first and second input ports 104 and 105 of the microstrip hybrid 200.
마이크로스트립 하이브리드(200)는 제1, 제2 DC차폐부(50, 51)에서 직류성분이 제거되어 입력된 두 주파수의 임피던스를 평형 하게 유지시켜 혼합된 주파수를 각각 제1, 제2 출력포트(106, 107)를 통해 제1, 제2 정합부(52, 53)에 제공한다.The microstrip hybrid 200 removes a DC component from the first and second DC shields 50 and 51 to maintain the impedance of two input frequencies in a balanced manner so that the mixed frequencies of the first and second output ports respectively ( Through the first and second mating portions 52 and 53.
제1, 제2 정합부(52, 53)는 마이크로스트립 하이브리드(200)에서 입력되는 서로 다른 주파수를 매칭시켜 준다. 이 매칭된 주파수는 제1, 제2 다이오드(54, 55)에서 부의 주파수와 정의 주파수로 각각 추출된 후에 가산기와 같은 결합기(56)를 통해 더해져 출력된다.The first and second matching units 52 and 53 match different frequencies input from the microstrip hybrid 200. These matched frequencies are extracted as negative and positive frequencies from the first and second diodes 54 and 55, respectively, and then added through a combiner 56 such as an adder and output.
그리고, 결합기(56)에서 출력된 주파수의 차(差)는 저역필터부(57)에서 저역필터링된 후 콘덴서를 통해 중간주파 출력포트(58)로 출력된다. 여기서, 제1, 제2 다이오드(54, 55) 및 비선형 소자 특성을 이용하여 두 개의 입력 신호(RF, LO)의 주파수의 합(合)을 얻을 수도 있다.Then, the difference in frequency output from the combiner 56 is low-pass filtered by the low pass filter 57 and then output to the intermediate frequency output port 58 through the condenser. Here, the sum of the frequencies of the two input signals RF and LO may be obtained using the first and second diodes 54 and 55 and the nonlinear device characteristics.
한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서 마이크로스트립 하이브리드의 입, 출력 포트들간의 간격을 λ/4로 설정하여 하이브리드의 특성을 얻는 것과는 달리, 본 발명은 입출력 포트들간의 간격을 3λ/4로, 또 어느 하나의 입력포트와 어느 하나의 출력포트간의 간격을 λ/4 또는 9λ/4로 늘리고 패턴 링의 반경을 크게 하여 하이브리드 특성을 얻게 됨을 알 수가 있다.On the other hand, as a comparative example, unlike the conventional technique, that is, setting the spacing between the input and output ports of the microstrip hybrid to λ / 4 to obtain the characteristics of the hybrid, the present invention sets the spacing between the input and output ports to 3λ / 4, it can be seen that the distance between one input port and one output port is increased to λ / 4 or 9λ / 4 and the radius of the pattern ring is increased to obtain hybrid characteristics.
이 결과에서, 본 발명에 의하면 고주파 대역에서의 커플링의 발생이 적고, 이것에 의해 고주파 대역에서의 평형 구조를 갖는 주파수 혼합기에 적절하게 적용할 수 있을 뿐 아니라 이들을 설계할 시에 마이크로스트립 하이브리드 구조의 선택이 용이해지는 이점이 있다.As a result, according to the present invention, the occurrence of the coupling in the high frequency band is low, and thus it is not only applicable to a frequency mixer having a balanced structure in the high frequency band but also in the design of the microstrip hybrid structure. There is an advantage that the selection of.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention, and such modified embodiments should fall within the appended claims of the present invention.
상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명에 따른 마이크로스트립 하이브리드에 따르면, 고주파 대에서의 평형구조를 갖는 주파수 혼합기의 설계 시 마이크로스트립 하이브리드 구조의 선택이 용이하고 또 고주파 대역에서의 주파수의 변화에 의해 발생하는 커플링이 억제됨은 물론 설계·제작 시에 비용이 다운되는 효과가 있다.It is clear from the above description that, according to the microstrip hybrid according to the present invention, it is easy to select the microstrip hybrid structure when designing a frequency mixer having a balanced structure at a high frequency band and is generated by a change of frequency in the high frequency band. The coupling to be suppressed can be suppressed as well as the cost can be reduced during design and manufacturing.
Claims (4)
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|---|---|---|---|
| KR1019990040782A KR100347633B1 (en) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Frequency Mixer for High Frequency Band the Using And Microstrip Hybrid |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019990040782A KR100347633B1 (en) | 1999-09-21 | 1999-09-21 | Frequency Mixer for High Frequency Band the Using And Microstrip Hybrid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR100347633B1 true KR100347633B1 (en) | 2002-08-07 |
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ID=19612533
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| KR (1) | KR100347633B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR940023666U (en) * | 1993-03-12 | 1994-10-22 | 엘지전자주식회사 | converter |
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| KR0168782B1 (en) * | 1993-05-27 | 1999-02-01 | 김광호 | Mixer for extra high frequency band |
-
1999
- 1999-09-21 KR KR1019990040782A patent/KR100347633B1/en not_active IP Right Cessation
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| JPH10224125A (en) * | 1997-02-05 | 1998-08-21 | Japan Radio Co Ltd | 90× hybrid circuit |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010028513A (en) | 2001-04-06 |
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