KR100526238B1 - Low noise amplifier with oscillation protection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2개의 신호증폭패스(PA1,PA2)간의 방사파에 의한 불요발진을 방지시키도록 함으로서, 안정된 증폭동작을 수행하도록 한 발진방지기능을 구비한 저잡음증폭기에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 저잡음증폭기내부, 상기 제1 신호증폭패스(PA1)와 제2 신호증폭패스(PA2)사이에, 첫 번째 증폭기에서부터 마지막 증폭기까지 이르는 길이보다 길게 설치한 도전체의 차폐벽; 을 구비시켜, 상기 제1,2 신호증폭라인간에 차폐벽에 의해서, 저잡음증폭기가 불요발진에 의한 악영향없이 안정된 증폭동작을 수행할 수 있게 되는 것이다.The present invention relates to a low noise amplifier having an oscillation prevention function for performing a stable amplification operation by preventing unwanted oscillation by radiation waves between two signal amplifier paths (PA1, PA2). A shielding wall of a conductor disposed inside the low noise amplifier and between the first signal amplifier path PA1 and the second signal amplifier path PA2 longer than the length from the first amplifier to the last amplifier; By providing a shielding wall between the first and second signal amplification lines, the low noise amplifier can perform a stable amplification operation without adverse effects caused by unnecessary oscillation.
Description
본 발명은 2개의 신호증폭패스(signal amplification path)를 갖는 저잡음증폭기(LNA:Low Noise Amplifier)에 관한 것으로, 특히 2개의 신호증폭패스간의 방사파에 의한 불요발진을 방지시키도록 함으로서, 안정된 증폭동작을 수행하도록 한 발진방지기능을 구비한 저잡음증폭기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low noise amplifier (LNA) having two signal amplification paths. In particular, the present invention relates to a stable amplification operation by preventing unwanted oscillation by radiation waves between two signal amplification paths. It relates to a low noise amplifier having an oscillation prevention function to perform.
일반적으로, 위성방송에서 적도상공의 정지위성으로부터 전송되는 초고주파신호는 위성안테나에서 집속되는데, 이 집속된 초고주파는 위성안테나에 설치된 저잡음 주파수변환기(LNB:Low Noise Block downconverter)에서 고주파신호로 변환되어 위성방송튜너로 입력된다. 이 저잡음 주파수변환기에 저잡음증폭기가 내장되어 고주파신호를 저잡음으로 증폭한다.In general, high frequency signals transmitted from stationary satellites over the equator in satellite broadcasting are focused on the satellite antenna, which is converted into high frequency signals by a low noise block downconverter (LNB) installed in the satellite antenna. Input to the broadcast tuner. A low noise amplifier is built into this low noise frequency converter to amplify a high frequency signal with low noise.
도 1은 종래 저잡음증폭기의 내부구성도로서, 도 1을 참조하면, 종래 저잡음증폭기는 안테나로 들어오는 일정한 밴드의 신호에서 노이즈성분을 억제시키고 신호성분은 증폭하는 모듈(module)이며, 기지국에서 사용하는 저잡음증폭기(10)는 신호를 증폭하는 하나의 신호증폭패스(PA1)가 오동작하더라도 기본적인 성능을 계속 유지시킬 수 있도록 다른 하나의 신호증폭패스(PA2)를 더 구비하고 있어 리던던시(redundancy)특성이 한층 강화되어 있다.FIG. 1 is an internal configuration diagram of a conventional low noise amplifier. Referring to FIG. 1, a conventional low noise amplifier is a module that suppresses noise components and amplifies signal components in a predetermined band signal that enters an antenna. The low noise amplifier 10 further includes another signal amplification path PA2 to maintain basic performance even if one signal amplification path PA1 that amplifies a signal malfunctions, thereby providing further redundancy characteristics. It is strengthened.
그러나, 상기한 종래 2개의 신호증폭패스를 갖는 저잡음증폭기(10)는 2개의 신호증폭패스가 동일한 파장을 가지고 있는 신호를 높은 이득으로 증폭하는데, 이때 저잡음증폭기내 각 증폭기와 증폭기간의 스트립라인에서 동일 파장의 증폭신호가 위아래로 방사하여 서로 커플링되는 경우에는 바람직하지 못한 발진이 초래되어 저잡음증폭기가 안정한 신호증폭을 수행하지 못하는 문제점이 있었던 것이다.However, the conventional low noise amplifier 10 having the two signal amplification paths amplifies a signal having the same wavelength as the two signal amplification paths with a high gain, where the same in the stripline between each amplifier and the amplifier in the low noise amplifier. When the amplified signals of the wavelength is radiated up and down and coupled to each other, undesirable oscillation is caused, and thus the low-noise amplifier does not perform stable signal amplification.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 2개의 신호증폭패스간의 방사파에 의한 불요발진을 방지시키도록 함으로서, 안정된 증폭동작을 수행하도록 한 발진방지기능을 구비한 저잡음증폭기를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and therefore, an object of the present invention is to prevent unwanted oscillation by radiation waves between two signal amplification paths, thereby providing an oscillation prevention function for performing a stable amplification operation. To provide a low noise amplifier provided.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 저잡음증폭기는 입력단과 출력단이 구비된 케이스내부의 인쇄회로기판상에, 상기 입력단에 접속되어 신호를 분기시키는 제1 커플링과, 출력단에 접속되어 신호를 결합시키는 제2 커플링과, 복수개의 증폭기를 포함하여 상기 제1 커플링에 의해 분기된 신호를 다단 증폭하여 상기 제2 커플링으로 제공하는 신호증폭패스가 병렬로 설치된 제1,2 신호증폭패스가 포함된 저잡음증폭기에 있어서, 상기 제1 신호증폭패스와 제2 신호증폭패스사이에, 첫 번째 증폭기에서부터 마지막 증폭기까지 이르는 길이보다 길게 설치한 도전체의 차폐벽; 을 구비함을 특징으로 한다.As a technical means for achieving the above object of the present invention, the low noise amplifier of the present invention is a first coupling connected to the input terminal on a printed circuit board inside the case provided with an input terminal and an output terminal to branch the signal; And a second coupling coupled to the output terminal for coupling the signals, and a signal amplification path including a plurality of amplifiers and multiply amplifying the signals branched by the first coupling to provide the second coupling to the second coupling. A low noise amplifier including first and second signal amplifier paths, comprising: a shielding wall of a conductor disposed between the first signal amplifier path and the second signal amplifier path longer than a length from a first amplifier to a last amplifier; Characterized in having a.
이하, 본 발명에 따른 발진방지기능을 구비한 저잡음증폭기에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a low noise amplifier having an oscillation prevention function according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 저잡음증폭기의 제1실시예를 보이는 평면도로서, 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 의한 저잡음증폭기(20)는 입력단(IN)과 출력단(OUT)이 구비된 케이스(CASE)내부의 인쇄회로기판(PCB)상에 장착되며, 상기 입력단(IN)에 접속되어 신호를 분기시키는 제1 커플링(CP1)과, 출력단(OUT)에 접속되어 신호를 결합시키는 제2 커플링(CP2)과, 복수개의 증폭기를 포함하여 상기 제1 커플링(CP1)에 의해 분기된 신호를 다단 증폭하여 상기 제2 커플링(CP2)으로 제공하는 신호증폭패스가 병렬로 설치된 제1,2 신호증폭패스(PA1,PA2)를 포함하며, 또한, 상기 제1 신호증폭패스(PA1)와 제2 신호증폭패스(PA2)사이에, 첫 번째 증폭기에서부터 마지막 증폭기까지 이르는 길이보다 길게 설치한 도전체의 차폐벽(W1)을 더 포함한다.FIG. 2 is a plan view showing a first embodiment of a low noise amplifier according to the present invention. Referring to FIG. 2, the low noise amplifier 20 according to the first embodiment of the present invention has an input terminal IN and an output terminal OUT. A first coupling CP1 connected to the input terminal IN to branch the signal and a signal connected to the output terminal OUT to be mounted on a printed circuit board PCB inside the case CASE. The second coupling CP2 and the signal amplification path including the plurality of amplifiers and multiply amplifying the signal branched by the first coupling CP1 to the second coupling CP2 are provided in parallel. The first and second signal amplification paths PA1 and PA2 are provided, and between the first signal amplification path PA1 and the second signal amplification path PA2, the length from the first amplifier to the last amplifier is greater than the length. It further includes a shielding wall W1 of a conductor provided for a long time.
도 3a는 도 2의 정면도이고, 도 3b는 도 2의 측면도로서, 도 3a와 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 저잡음증폭기(20)에 내장되는 차폐벽(W1)은 그 일측면(하단부)이 제1,2 커플링(CP1,CP2)의 접지면에 접촉됨과 동시에, 그 타측면(상단부)이 상부 커버(COVER)에 접촉되도록 설치되며, 또한 상기 차폐벽(W1)은 상부 커버(cover)와 커플링에 밀착 접촉되도록 탄성을 갖는 호형으로 구성한다.3A is a front view of FIG. 2, and FIG. 3B is a side view of FIG. 2. Referring to FIGS. 3A and 3B, the shielding wall W1 embedded in the low noise amplifier 20 according to the present invention has one side (lower end) thereof. ) Is in contact with the ground plane of the first and second couplings CP1 and CP2, and the other side (upper end) is installed in contact with the upper cover COVER, and the shielding wall W1 is provided with the upper cover ( It is composed of an arc having elasticity so as to be in close contact with the cover and the coupling.
도 4는 본 발명에 따른 저잡음증폭기의 제2실시예를 보이는 평면도로서, 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 의한 저잡음증폭기(30)는 입력단과 출력단이 구비된 케이스(CASE)내부의 인쇄회로기판(PCB)상에 장착되며, 상기 입력단(IN)에 접속되어 신호를 분기시키는 제1 커플링(CP1)과, 출력단(OUT)에 접속되어 신호를 결합시키는 제2 커플링(CP2)과, 복수개의 증폭기를 포함하여 상기 제1 커플링(CP1)에 의해 분기된 신호를 다단 증폭하여 상기 제2 커플링(CP2)으로 제공하는 신호증폭패스가 병렬로 설치된 제1,2 신호증폭패스(PA1,PA2)를 포함하고, 또한, 상기 제1 신호증폭패스(PA1)와 제2 신호증폭패스(PA2)사이에, 첫 번째 증폭기에서부터 마지막 증폭기까지 이르는 길이보다 길게 설치한 도전체의 차폐벽(W2)을 더 포함한다.4 is a plan view showing a second embodiment of a low noise amplifier according to the present invention. Referring to FIG. 4, the low noise amplifier 30 according to the second embodiment of the present invention has a case having an input terminal and an output terminal. A first coupling CP1 mounted on an internal printed circuit board PCB and connected to the input terminal IN to branch the signal, and a second coupling connected to the output terminal OUT to couple the signal ( CP2) and a first and second signal including a plurality of amplifiers and amplifying the signal branched by the first coupling (CP1) in multiple stages and provided to the second coupling (CP2) in parallel, the first and second signals An amplification path (PA1, PA2), and between the first signal amplification path (PA1) and the second signal amplification path (PA2), the longer than the length from the first amplifier to the last amplifier of the conductor It further comprises a shield wall (W2).
도 5a는 도 4의 정면도이고, 도 5b는 도 4의 측면도로서, 도 5a와 도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 저잡음증폭기(30)에 내장되는 차폐벽(W2)은 인쇄회로기판(PCB)상의 접지부와 접촉되도록 설치된 1개 이상의 소켓(SOK1~SOK3)에 삽입되는 하단부와, 접시형 경사단면(W21,W22)을 포함하여 상부 커버(cover)에 접촉되는 상단부를 갖는다.5A is a front view of FIG. 4, and FIG. 5B is a side view of FIG. 4. Referring to FIGS. 5A and 5B, the shielding wall W2 embedded in the low noise amplifier 30 according to the present invention is a printed circuit board (PCB). A lower end inserted into one or more sockets SOK1 to SOK3 provided to be in contact with the ground part on the upper side; and the upper end contacting the upper cover including the plate-shaped inclined sections W21 and W22.
한편, 상기 차폐벽을 상기 저잡음증폭기안의 인쇄회로기판과 일체형으로 구성할 수 있다. 그리고, 도 6은 도 4의 저잡음증폭기에 대한 사시도이다.Meanwhile, the shielding wall may be integrally formed with the printed circuit board in the low noise amplifier. 6 is a perspective view of the low noise amplifier of FIG. 4.
이와 같이 구성된 본 발명의 저잡음증폭기를 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다. The low noise amplifier of the present invention configured as described above will be described in detail below based on the accompanying drawings.
도 2, 및 도 3을 참조하여 본 발명의 저잡음증폭기에 대한 제1실시예에 있어서, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 저잡음증폭기(20)는 입력단(IN)으로 입력되는 신호는 제1 커플링(CP1)에 의해 제1 신호증폭패스(PA1)와 제2 신호증폭패스(PA2)로 분기되는데, 상기 분기된 하나의 신호는 제1 신호증폭패스(PA1)를 통해서 소정 레벨로 증폭되어 제2 커플링(CP2)으로 제공됨과 동시에, 상기 분기된 다른 신호는 제2 신호증폭패스(PA2)를 통해서 소정 레벨로 증폭되어 제2 커플링(CP2)으로 제공된다. 이때 상기 제2 커플링(CP2)에서는 상기 증폭되어 제공되는 각 신호를 합하여 출력단(OUT)으로 출력된다.In the first embodiment of the low noise amplifier of the present invention with reference to Figures 2 and 3, referring to Figure 2, the low noise amplifier 20 according to the present invention is a signal input to the input terminal IN It is branched into the first signal amplification path PA1 and the second signal amplification path PA2 by the coupling CP1. The branched signal is amplified to a predetermined level through the first signal amplification path PA1. In addition to being provided to the second coupling CP2, the other branched signal is amplified to a predetermined level through the second signal amplification path PA2 and provided to the second coupling CP2. At this time, in the second coupling CP2, the signals amplified and provided are summed and output to the output terminal OUT.
상기 제1,2 신호증폭라인(PA1,PA2)에 있어서, 신호를 증폭하는 복수의 증폭기와 증폭기사이의 스트립라인에서는 고주파신호가 각각 방사되는데, 종래에는 이 방사되는 신호가 서로 동일위상일 경우 원치 않는 발진이 발생되지만, 본 발명에서는 상기 제1,2 신호증폭패스(PA1,PA2)사이에 설치된 차폐벽(W2)에 의해서 상기 방사된 파가 차폐되기 때문에 불요발진은 발생되지 않게 되는 것이다.In the first and second signal amplification lines PA1 and PA2, high frequency signals are radiated from strip lines between a plurality of amplifiers and amplifiers that amplify the signals, and conventionally, when the radiated signals are in phase with each other, Although the oscillation does not occur, in the present invention, since the radiated wave is shielded by the shielding wall W2 provided between the first and second signal amplification paths PA1 and PA2, unnecessary oscillation is not generated.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따라 저잡음증폭기(20)에 장치되는 차폐벽(W1)은 소정 탄성을 갖는 호형으로 이루어지고, 호형의 일측면(하단부)이 제1, 제2 커플링(CP1,CP2)의 접지면에 접착된 후 상기 저잡음증폭기(20)의 상부 케이스(CASE)를 닫으면, 상기 호형격벽인 차폐벽(W1)의 타측면(상단부)이 상기 상부 케이스(CASE)와 밀착 접속된다.Referring to FIG. 3, the shielding wall W1 installed in the low noise amplifier 20 according to the present invention has an arc shape having a predetermined elasticity, and one side (lower end) of the arc shape is the first and second coupling (CP1). When the upper case CASE of the low noise amplifier 20 is closed after being bonded to the ground plane of CP2, the other side (upper end) of the shield wall W1 which is the arc-shaped partition wall is closely connected to the upper case CASE. do.
이에 따라, 상기 차폐벽(W1)이 커플링의 접지면과 접지된 케이스에 접촉됨에 의해서 방사파의 상호간섭을 효율적으로 차폐할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the shielding wall W1 is in contact with the ground plane of the coupling and the grounded case to efficiently shield the mutual interference of the radiation waves.
도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 저잡음증폭기에 대한 제2실시예에 있어서, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 저잡음증폭기(30)는 입력단(IN)으로 입력되는 신호는 제1 커플링(CP1)에 의해 제1 신호증폭패스(PA1)와 제2 신호증폭패스(PA2)로 분기되는데, 상기 분기된 하나의 신호는 제1 신호증폭패스(PA1)를 통해서 소정 레벨로 증폭되어 제2 커플링(CP2)으로 제공됨과 동시에, 상기 분기된 다른 신호는 제2 신호증폭패스(PA2)를 통해서 소정 레벨로 증폭되어 제2 커플링(CP2)으로 제공된다. 이때 상기 제2 커플링(CP2)에서는 상기 증폭되어 제공되는 각 신호를 합하여 출력단(OUT)으로 출력된다.4, 5 and 6 in the second embodiment of the low noise amplifier of the present invention, referring to Figure 4, the low noise amplifier 30 according to the present invention is a signal input to the input terminal (IN) The branched signal is divided into a first signal amplifier path PA1 and a second signal amplifier path PA2 by a first coupling CP1, and the branched signal is at a predetermined level through the first signal amplifier path PA1. While being amplified and provided to the second coupling CP2, the other branched signal is amplified to a predetermined level through the second signal amplification path PA2 and provided to the second coupling CP2. At this time, in the second coupling CP2, the signals amplified and provided are summed and output to the output terminal OUT.
상기 제1,2 신호증폭라인(PA1,PA2)에 있어서, 신호를 증폭하는 복수의 증폭기와 증폭기사이의 스트립라인에서는 고주파신호가 각각 방사되는데, 종래에는 이 방사되는 신호가 서로 동일위상일 경우에는 상기 설명한 바와 같이 원치 않는 발진이 발생되지만, 본 발명에서는 상기 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 상기 제1,2 신호증폭패스(PA1,PA2)사이에 설치된 차폐벽(W2)에 의해서 상기 방사된 파가 차폐되기 때문에 불요발진은 발생되지 않게 되는 것이다.In the first and second signal amplification lines PA1 and PA2, high frequency signals are radiated from the plurality of amplifiers and the strip lines between the amplifiers to amplify the signals. Conventionally, when the radiated signals are in phase with each other, As described above, an unwanted oscillation is generated, but in the present invention, as described with reference to FIGS. 2 and 3, the shielding wall W2 is disposed between the first and second signal amplification paths PA1 and PA2. Since radiated waves are shielded, unnecessary oscillations are not generated.
도 5 및 도6을 참조하면, 본 발명에 따라 저잡음증폭기(30)에 장치되는 차폐벽(W2)은 인쇄회로기판(PCB)의 접지면에 형성된 1개이상의 소켓(SOK1~SOK3)에 삽입하며, 이 삽입된 차폐벽(W2)의 상측부에는 소정 탄성을 갖는 접시형 경사단면(W21,W22)이 형성되어, 상기 저잡음증폭기(20)의 상부 케이스(CASE)를 닫으면, 상기 경사단면(W21,W22)이 형상된 차폐벽(W2)의 타측면이 상기 상부 케이스(CASE)와 밀착 접속된다.5 and 6, the shielding wall W2 provided in the low noise amplifier 30 according to the present invention is inserted into one or more sockets SOK1 to SOK3 formed on the ground plane of the printed circuit board PCB. The inclined cross sections W21 and W22 having a predetermined elasticity are formed on an upper side of the inserted shield wall W2. When the upper case CASE of the low noise amplifier 20 is closed, the inclined cross section W21 is formed. The other side of the shielding wall W2 having the shape of W22 is closely connected to the upper case CASE.
즉, 본 발명의 도체전체 차폐벽은, 전술한 바와 같이, 상기 제1 신호증폭패스(PA1)와 제2 신호증폭패스(PA2) 사이에, 첫 번째 증폭기에서 마지막 증폭기까지 이르는 길이보다 길게 설치되고, 상기 인쇄회로기판(PCB)의 접지부에 접촉되어 설치된 1개 이상의 소켓에 삽입된 하단부와, 접시형 경사단면(W21,W22)을 갖추어, 상부 커버(cover)에 접촉된 상단부를 갖는다.That is, as described above, the entire conductor shielding wall of the present invention is provided between the first signal amplification path PA1 and the second signal amplification path PA2 longer than the length from the first amplifier to the last amplifier. A lower end portion inserted into one or more sockets installed in contact with the ground portion of the printed circuit board (PCB), and plate-shaped inclined end surfaces (W21, W22), the upper end portion in contact with the upper cover (cover).
이에 따라, 상기 차폐벽(W2)이 커플링의 접지면과 접지된 케이스에 접촉됨에 의해서 방사파의 상호간섭을 효율적으로 차폐할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the shielding wall W2 is in contact with the ground plane of the coupling and the grounded case to effectively shield the mutual interference of the radiation waves.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 2개의 신호증폭패스간의 방사파에 의한 불요발진을 방지시키도록 함으로서, 저잡음증폭기가 불요발진에 의한 악영향없이 안정된 증폭동작을 수행할 수 있게 되는 특별한 효과가 있는 것이다.According to the present invention as described above, by preventing the unwanted oscillation by the radiation wave between the two signal amplification path, there is a special effect that the low noise amplifier can perform a stable amplification operation without the adverse effect of the unwanted oscillation .
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.The above description is only a description of one embodiment of the present invention, the present invention is capable of various changes and modifications within the scope of the configuration.
도 1은 종래 저잡음증폭기의 내부구성도이다.1 is an internal configuration diagram of a conventional low noise amplifier.
도 2는 본 발명에 따른 저잡음증폭기의 제1실시예를 보이는 평면도이다.2 is a plan view showing a first embodiment of a low noise amplifier according to the present invention.
도 3a는 도 2의 정면도이다.3A is a front view of FIG. 2.
도 3b는 도 2의 측면도이다.3B is a side view of FIG. 2.
도 4는 본 발명에 따른 저잡음증폭기의 제2실시예를 보이는 평면도이다.4 is a plan view showing a second embodiment of a low noise amplifier according to the present invention.
도 5a는 도 4의 정면도이다.5A is a front view of FIG. 4.
도 5b는 도 4의 측면도이다.5B is a side view of FIG. 4.
도 6은 도 4의 저잡음증폭기에 대한 사시도이다.6 is a perspective view of the low noise amplifier of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing
20,30 : 저잡음증폭기 CASE : 케이스 20,30: Low noise amplifier CASE: Case
IN,OUT : 입출력단 CP1,CP2 : 제1,2 커플링IN, OUT: I / O terminal CP1, CP2: First, second coupling
PA1,PA2 : 제1,2 신호증폭패스 W1,W2 : 차폐벽PA1, PA2: First and Second Signal Amplification Path W1, W2: Shielding Wall
COVER : 커버 SOK1~SOK3 : 제1,2,3 소켓Cover: Cover SOK1 ~ SOK3: 1st, 2nd, 3rd socket
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- 1998-07-20 KR KR1019980029077A patent/KR100526238B1/en not_active IP Right Cessation
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