KR100596236B1

KR100596236B1 - 송/수신 아이솔레이션 장치

Info

Publication number: KR100596236B1
Application number: KR1020040096565A
Authority: KR
Inventors: 정태근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-11-23
Filing date: 2004-11-23
Publication date: 2006-07-06
Also published as: KR20060057416A

Abstract

본 발명은 커플러(Coupler)와 버퍼 앰프(Buffer Amp)를 사용하지 않으면서도 간단한 스위칭회로로 송수신 신호의 누손(Leakage)을 방지하고 아이솔레이션을 증대시킬 수 있도록 하는 송/수신 아이솔레이션 장치에 관한 것으로, 이러한 본 발명은, 직렬 접속된 제1 및 제2 핀다이오드로 구성되고, 제어전압에 의해 상기 제1 및 제2 핀다이오드가 순방향으로 될 때 무선주파수 로컬신호 입력단자로 입력되는 무선주파수 로컬신호를 무선주파수 로컬신호 출력단자로 전달하는 제1 핀다이오드부와, 제1 아이솔레이터 및 제2 아이솔레이터가 직렬 접속되며, 상기 제1 아이솔레이터와 제2 아이솔레이터의 접속 노드와 접지단자간에 연결되는 제3 핀다이오드 및 상기 제2 아이솔레이터와 출력단자의 접속 노드와 접지단자간에 연결되는 제4 핀다이오드로 구성되고, 상기 제어전압에 의해 상기 제1 핀다이오드부의 출력신호를 무선주파수 로컬신호 출력단자로 전달해주는 제2 핀다이오드부로 구성됨으로써, RF 로컬신호의 송수신 분리시 높은 아이솔레이션(isolation)을 구현하게 된다.

Description

송/수신 아이솔레이션 장치{RANSMITTING/RECEIVING ISOLATION DEVICE}

도 1은 본 발명에 의한 송/수신 아이솔레이션 장치의 구성을 보인 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 ..... 제1핀다이오드부

120 ..... 제2핀다이오드부

121, 122 ..... 1/4파장 아이솔레이터

D1 ~ D4 ..... 핀다이오드

본 발명은 송/수신 아이솔레이션 장치에 관한 것으로서, 특히 커플러(Coupler)와 앰프(Amp)를 사용하지 않으면서도 간단한 스위칭회로로 송수신 신호의 누손(Leakage)을 방지하고 아이솔레이션(isolation)을 증대시킬 수 있는 송/수신 아이솔레이션 장치에 관한 것이다.

일반적으로, RF(Radio Frequency)송수신 시스템에서 RF송수신은 300MHz ~ 3GHz의 대역폭에서 행하여지며, 커플러(Coupler)를 이용하여 쌍방향 통신을 하고 있다. 쌍방향 통신의 송수신 신호 스위칭에 있어서, 송신(TX)측에서 안테나까지의 신호 누손 그리고 안테나에서 수신(RX)측 까지의 신호 누손 및 송신과 수신 사이의 아이솔레이션은 통신의 성능과 품질에 직결되므로 이에 대한 대책이 요구되고 있는 실정이다.

종래의 RF송수신 시스템에 적용되는 고주파 로컬신호 스위칭회로는, 커플러(coupler)를 사용하여 송신과 수신 신호를 분리하였지만, 로컬 아이솔레이션(Local Isolation)이 15㏈미만이어서 로컬 아이솔레이션을 증가시키기 위하여 송신단에 버퍼 앰프(Buffer Amp)를 추가하였다.

따라서 커플러와 버퍼 앰프에 의한 고주파 로컬신호 스위칭회로 구현으로, 회로 구현이 복잡할 뿐만 아니라 고가의 버퍼 앰프의 사용으로 인해 제작비용도 많이 소요되는 제반 문제점을 발생하였다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 커플러(Coupler)와 앰프(Amp)를 사용하지 않으면서도 간단한 스위칭회로로 송수신 신호의 누손(Leakage)을 방지하고 아이솔레이션(isolation)을 증대시킬 수 있는 송/수신 아이솔레이션 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "송/수신 아이솔레이션 장치"는,

직렬 접속된 제1 및 제2 핀다이오드로 구성되고, 제어전압에 의해 상기 제1 및 제2 핀다이오드가 순방향으로 될 때 무선주파수 로컬신호 입력단자로 입력되는 무선주파수 로컬신호를 무선주파수 로컬신호 출력단자로 전달하는 제1 핀다이오드부와,

제1 아이솔레이터 및 제2 아이솔레이터가 직렬 접속되며, 상기 제1 아이솔레이터와 제2 아이솔레이터의 접속 노드와 접지단자간에 연결되는 제3 핀다이오드 및 상기 제2 아이솔레이터와 출력단자의 접속 노드와 접지단자간에 연결되는 제4 핀다이오드로 구성되고, 상기 제어전압에 의해 상기 제1 핀다이오드부의 출력신호를 무선주파수 로컬신호 출력단자로 전달해주는 제2 핀다이오드부를 포함하여 구성됨을 그 기술적 사상의 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 송/수신 아이솔레이션 장치의 회로도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 직렬 접속된 핀다이오드(D1, D2)로 구성되고, 제어전압(VA)에 의해 핀다이오드(D1, D2)가 순방향으로 될 때 입력된 무선주파수 로컬신호(Local in)입력단자로 입력되는 무서주파수 로컬신호를 무선주파수 로컬신호 출력단자로 되도록 하는 제1 핀다이오드부(110), 제1 아이솔레이터(121)와 제2 아이솔레이터(122)가 직렬 접속되고, 상기 제1 및 제2 아이솔레이터(121,122)의 접속 노드와 접지 단자간에 제3 핀다이오드(D3)가 연결되고, 상기 제2 아이솔레이터(122) 및 출력단자의 접속 노드와 접지 단자간에 연결되는 제4 핀다이오드로 구성 되며, 상기 제어전압(VA)에 의해 제1 핀다이오드부(110)의 출력신호를 무선 주파수 로컬신호 출력단자로 전달해주는 제2 핀다이오드부(120)로 구성된다. 이때, 상기 제1 및 제2 아이솔레이터(121,122)는 1/4파장 아이솔레이터인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 송/수신 아이솔레이션 장치 회로의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 단지 하나의 제어신호만을 사용한다. 제어신호의 전압(VA)을 소정의 정극성 전압(예를 들어, 5V)으로 공급할 때, 두 무선주파수단자(Local in, Local out) 사이에 존재하는 모든 핀다이오드(D1 ~ D4)는 같은 방향의 순방향 상태에 있게 된다.

이 경우, 제1 핀다이오드부(110) 내의 두개의 직렬 핀다이오드(D1, D2)는 무선주파수 로컬신호 입력단자(Local in)로부터 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)까지 순방향이므로 경로상에 낮은 삽입 손실만을 가진다. 즉, 순방향 상태의 경로 상에서 삽입손실은 거의 발생되지 않는다.

그리고, 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)의 신호 경로 상에서 제2핀다이오드부(120)의 핀다이오드(D3, D4)를 배치할 때, 제1 핀다이오드부(110)로부터 1/4파장 아이솔레이터(121) 만큼 이격된 위치에 핀다이오드(D3)를 배치하고, 다시 이로부터 1/4 파장 아이솔레이터(122) 만큼 이격된 위치에 핀다이오드(D4)를 배치한다. 두 개의 핀다이오드(D3, D4)는 병렬로 배치된다.

이때, 제2 핀다이오드부(120)내의 두개의 병렬 핀다이오드(D3, D4)가 순방향 상태에 있을 때, 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)에서 무선주파수 로컬신 호 입력단자(Local in)에 이르는 경로는 1/4파장 아이솔레이터(121, 122)를 경유하고 있으므로, 매우 높은 저항값을 가진다. 따라서, 무선주파수 로컬신호 입력단자(Local in)로 인입되는 대부분의 신호는 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)로 전달되어진다.

한편, 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)에서 보면, 제어전압(VA)을 제로전압(OV)으로 공급할 경우, 제1 핀다이오드부(110) 내의 핀다이오드(D1, D2)에 역방향 전압이 공급되어 모두 오프 상태가 된다.

이 경우, 제2 핀다이오드부(120)에서 보면 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)에 신호가 인가되었을 때, 1/4파장 아이솔레이터(121, 122)를 경유하게 되므로, 약 40㏈의 아이솔레이션이 증가한다.

따라서, 제어전압(VA)이 5V이면 무선주파수 로컬신호 입력단자(Local in)에서 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)로 신호가 보내지고, 이때 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)와의 아이솔레이션은 약 40㏈정도가 된다.

이와는 역으로, 상기 제어전압(VA)이 0V이면, 제1 핀다이오드부(110) 내의 핀다이오드(D1, D2)가 모두 오프가 되므로, 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)에서 무선주파수 로컬신호 입력단자(Local in)로는 신호가 흐르지 않게 되는 것이다.

결국, 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)를 수신단자(RX)로 설정하면 신호를 수신하는 동안 대기상태로 할 수 있어 저전력 회로로 구현할 수 있게된다. 또한, 상기 무선주파수 로컬신호 입력단자(Local in)를 송신단자(TX)로 설정하고, 무선주파수 로컬신호 출력단자(Local out)를 수신단자(RX)로 설정하는 경우, 그 송신단자(TX)에서 수신단자(RX)로의 신호 분리가 확실하게 이루어진다.

본 발명에 의하면, 고가의 커플러와 버퍼 앰프를 사용하지 않고서도 핀다이오드와 PCB 패턴(pattern)만을 이용하여 송신단자와 수신단자간의 높은 아이솔레이션을 구현할 수 있는 있게 된다.

또한, 상기와 같은 높은 아이솔레이션의 구현으로 통화 품질도 개선하는 것이 가능하게 된다.

Claims

직렬 접속된 제1 및 제2 핀다이오드로 구성되고, 제어전압에 의해 상기 제1 및 제2 핀다이오드가 순방향으로 될 때 무선주파수 로컬신호 입력단자로 입력되는 무선주파수 로컬신호를 무선주파수 로컬신호 출력단자로 전달하는 제1 핀다이오드부와,

제1 아이솔레이터 및 제2 아이솔레이터가 직렬 접속되며, 상기 제1 아이솔레이터와 제2 아이솔레이터의 접속 노드와 접지단자간에 연결되는 제3 핀다이오드 및 상기 제2 아이솔레이터와 출력단자의 접속 노드와 접지단자간에 연결되는 제4 핀다이오드로 구성되고, 상기 제어전압에 의해 상기 제1 핀다이오드부의 출력신호를 무선주파수 로컬신호 출력단자로 전달해주는 제2 핀다이오드부

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 송/수신 아이솔레이션 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 아이솔레이터는 1/4파장 아이솔레이터인 것을 특징으로 하는 송/수신 아이솔레이션 장치.