KR100623062B1 - Harmonic Rejection Circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고조파 제거 회로에 관한 것으로, 전송선로의 반복성 특성으로 발생되는 문제를 해결하여 원하는 신호(f0)는 통과시키고 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)들을 제거 시킬 수 있는 회로에 관한 것으로 보다 상세하게는 전력증폭기(Power Amplifier), 전압제어발진기(VCO), 체배기(Multiplier) 및 혼합기(Mixer)처럼 비선형 특성을 갖는 회로들의 출력에는 원하는 신호성분(f0)은 통과시키고 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)들을 제거할 수 있는 회로를 전송선로를 이용하여 구현한 고조파 제거회로에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 비선형 회로의 출력에 존재하는 신호 성분들에서 기본공진주파수(원하는 신호)(f0)는 통과시켜 부하로 전달하는 동시에, 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)을 제거시킬 수 있는 회로를 제안하여, 제거 시키고자 하는 고조파 차수에 따라서 회로 구성을 변화시켜 비선형 회로의 특성에 따라서 유연한 고조파 제거 회로를 구성할 수 있다.The present invention relates to a harmonic rejection circuit, which solves a problem caused by the repeatability characteristic of a transmission line so that a desired signal f 0 passes and all unwanted harmonic components (an integer greater than n × f 0 , n ≧ 2) The circuit can be eliminated. More specifically, the desired signal component (f 0 ) is applied to the output of circuits having nonlinear characteristics such as a power amplifier, a voltage controlled oscillator (VCO), a multiplier, and a mixer . ) Is a harmonic rejection circuit that implements a circuit that can pass through and remove all unwanted harmonic components (an integer greater than n × f 0 , n ≧ 2) using a transmission line. Therefore, in the present invention, the fundamental resonant frequency (desired signal) f 0 in the signal components present at the output of the nonlinear circuit is passed to the load, and at the same time, all unwanted harmonic components (n × f 0 , n ≧ 2). By suggesting a circuit capable of removing a larger integer), the circuit configuration can be changed according to the harmonic order to be removed, and a flexible harmonic rejection circuit can be constructed according to the characteristics of the nonlinear circuit.
고조파(harmonic), 제거(rejection), 전송선로(Transmission line)Harmonic, Rejection, and Transmission Line
Description
도1a, 도1b는 종래의 비선형 회로 및 고조파 제거회로를 설명하기 위한 예시도면.1A and 1B are exemplary views for explaining a conventional nonlinear circuit and a harmonic rejection circuit.
도2a, 도2b는 종래의 고조파 제거를 위한 방법을 설명하기 위한 예시도면.2A and 2B are exemplary views for explaining a conventional method for removing harmonics.
도3a, 도3b는 종래의 고조파 제거를 위한 방법을 설명하기 위한 예시도면.3A and 3B are exemplary views for explaining a conventional method for removing harmonics.
도4a, 도4b는 종래의 고조파 제거를 위한 방법을 설명하기 위한 예시도면.4A and 4B are exemplary views for explaining a conventional method for removing harmonics.
도5a, 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 의한 고조파 제거회로의 동작원리를 설명하기 위해서 구성한 기본 고조파 제거회로의 예시도면.5A and 5B are exemplary views of a basic harmonic elimination circuit constructed to explain the operation principle of the harmonic elimination circuit according to the first embodiment of the present invention.
도6a, 도6b, 도6c는 본 발명에서 제시한 부회로 1에 대한 동작원리를 설명하기 위한 예시도면. 6A, 6B, and 6C are exemplary views for explaining the operation principle of the
도7a, 도7b, 도7c는 본 발명에서 제시한 부회로 2에 대한 동작원리를 설명하기 위한 예시도면. 7A, 7B, and 7C are exemplary views for explaining the operation principle of the
도8a, 도8b는 본 발명의 기본 고조파 제거회로에서 5차 고조파 성분을 제거하기 위한 부회로 3의 동작원리를 설명하기 위한 예시도면. 8A and 8B are exemplary views for explaining the operation principle of the
도9a, 도9b는 본 발명의 기본 고조파 제거회로에서 7차 고조파 성분을 제거하기 위한 부회로 4의 동작원리를 설명하기 위한 예시도면. 9A and 9B are exemplary views for explaining the operation principle of the
도10a, 도10b는 본 발명의 제2 실시예에 의한 고조파 제거회로 동작원리를 설명하기 위한 예시도면. 10A and 10B are exemplary views for explaining the operation principle of a harmonic elimination circuit according to a second embodiment of the present invention.
도11a, 도11b는 본 발명의 제3 실시예에 의한 고조파 제거회로 동작원리를 설명하기 위한 예시도면.11A and 11B are exemplary views for explaining the operation principle of the harmonic elimination circuit according to the third embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 고조파 제거회로 100 : 부회로 1 10: harmonic elimination circuit 100:
200 : 부회로 2 300 : 부회로 3200:
400 : 부회로 4 400:
101 : λ0 /8 길이를 갖는 개방부하를 갖는 전송선로101: a transmission line having an open load having λ 0/8 length
102 : λ0 /8 길이를 갖는 단락부하를 갖는 전송선로 102: a transmission line having a short-circuit load with λ 0/8 length
201 : λ0 /12 길이의 개방회로를 갖는 전송선로 201: a transmission line having an open circuit of λ 0/12 length
202: λ0 /6 길이의 단락회로를 갖는 전송선로202: a transmission line having a short circuit of the λ 0/6 Length
301 : λ0 /20 길이의 개방회로를 갖는 전송선로301: a transmission line having an open circuit of λ 0/20 length
302 : λ0 /5 길이의 단락회로를 갖는 전송선로302: a transmission line having a short circuit of the λ 0/5 Length
401 : λ0/28 길이의 개방회로를 갖는 전송선로401: a transmission line having an open circuit of λ 0/28 length
402 : 3λ0/14 길이의 단락회로를 갖는 전송선로402: a transmission line having a short-circuit of 3λ 0/14 length
본 발명은 고조파 제거 회로에 관한 것으로서, 특히 전송선로의 반복성 특성으로 발생되는 문제를 해결하여 전력증폭기(PA:Power Amplifier), 전압제어발진기(VCO:Voltage Controlled Oscillator), 체배기(Multiplier) 및 혼합기(Mixer)처럼 비선형 특성을 갖는 회로들의 출력에는 원하는 신호(f0)는 통과시키고 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)들을 제거시킬 수 있는 고조파 제거회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
도 1a에 도시된 바와 같이, 비선형 회로(10)의 출력단자(11)에 나타나는 주파수 성분들은 기본공진주파수(원하는 신호)(f0)와 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)들이 존재한다. 이런 많은 고조파 성분들은 각 회로들의 특성 저하를 발생하기 때문에 도 1b에 도시된 바와 같이 비선형 회로(10)의 출력(11)에 기본공진주파수(원하는 신호)(f0)는 통과시키고 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)들을 제거하기 위한 고조파 제거회로(20)를 사용한다.As shown in FIG. 1A, the frequency components appearing at the
초고주파 및 밀리미터 대역에서는 집중소자(Lumped Element)의 낮은 자기공진 주파수(Self-resonant frequency) 및 Q(Quality Factor)값 특성 때문에 분포 소자(Distributed Element)를 사용하여 고조파 제거회로(20)를 구성하지만 분포 소자 특성을 갖는 마이크로스트립(Microstrip), 스트립(Strip), 동축케이블(Coaxial cable) 및 도파관(waveguide)과 같은 전송선로(Transmission Line)들은 반복성(Reproducibility) 특성 때문에 고조파 제거회로(20)가 비선형 회로(10)들의 출력(11)에 존재하는 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)들을 제거하지 못하는 단점을 갖는다. In the ultra-high frequency and millimeter bands, the
종래에는 전송선로를 이용하여 비선형 회로(10)들의 출력(11)에서 기본공진주파수(원하는 신호)(f0)는 통과시키고 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)들을 제거하기 위해서 길이(ℓ)가 λ/4인 개방부하(33)를 갖는 전송선로 또는 길이(ℓ)가 λ/4인 단락부하(43)를 갖는 전송선로를 사용하였다. Conventionally, by using a transmission line, the fundamental resonant frequency (desired signal) f 0 is passed at the
도 2a는 길이(ℓ)가 λ/4인 개방부하(33)를 갖는 전송선로(30)를 나타낸 것으로 입력(31)과 출력(32)에 병렬로 연결되어 있는 구조이며, 도 2b에 도시된 바와 같이 기본공진주파수(원하는 신호)(f0)와 홀수차(odd-order)고조파 성분(n×f0, n=홀수)들은 제거시키고 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수)들은 통과시키는 전달특성을 나타내고 있다. 즉 기본공진주파수-원하는 신호-5GHz 및 15GHz, 25GHz, 35GHz 같은 홀수차 고조파 성분들은 제거되고 10GHz, 20GHz, 30GHz 같은 짝수차 고조파 성분들을 통과된다.FIG. 2A shows a
도 3a는 길이(ℓ)가 λ/4인 단락회로를 갖는 전송선로(40)를 나타낸 것으로 입력(41)과 출력(42)에 병렬로 연결되어 있는 구조이며, 도 3b에 도시된 바와 같이 기본공진주파수(원하는 신호)(f0)와 홀수차(odd-order)고조파 성분(n×f0, n=홀수)들은 통과시키고 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수)들은 제거시키는 전달특성을 나타내고 있다. 즉 기본공진주파수-원하는 신호-5GHz 및 15GHz, 25GHz, 35GHz 같은 홀수 차 고조파 성분들은 통과되고 10GHz, 20GHz, 30GHz 같은 짝수차 고조파 성분들을 제거된다.FIG. 3A shows a
도 4a는 길이(ℓ)가 λ/4인 개방회로를 갖는 전송선로(30)와 단락회로를 갖는 전송선로(40)로 구성된 회로(50)가 입력(51)과 출력(52)에 병렬로 연결되어 있는 구조이며, 도 4b에 도시된 바와 같이 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)를 포함해서 모든 고조파 성분(n×f0, n=짝수 또는 홀수)들을 제거되는 특성을 갖게 된다. 즉 기본공진주파수(원하는 신호) 5GHz 뿐만아니라 10GHz, 15GHz, 20GHz, 25GHz, 30GHz, 35GHz 같은 홀수차 및 짝수차 고조파 성분들이 모두 제거되는 전달특성을 나타낸다.4A shows a
종래에는 개방회로를 갖는 전송선로를 사용하거나 단락회로를 갖는 전송선로를 사용하여 고조파 성분들을 제거하였으나 개방회로를 갖는 전송선로는 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)와 홀수차(odd-order) 고조파 성분(n×f0, n=홀수)들은 제거시키고 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수)들은 통과시키는 특성을 갖고 있으며 반면에 단락회로를 갖는 전송선로는 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)와 홀수차(odd-order)고조파 성분(n×f0, n=홀수)들은 통과시키고 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수)들은 제거시키는 특성을 갖는다. Conventionally, harmonic components are removed by using a transmission line having an open circuit or a transmission line having a short circuit, but a transmission line having an open circuit has a fundamental resonance frequency (f 0 ) (desired signal) and odd-order. ) Harmonic components (n × f 0 , n = odd) are removed and even-order harmonic components (n × f 0 , n = even) are passed through, while short-circuit transmission line The fundamental resonant frequency (f 0 ) (desired signal) and odd-order harmonic components (n × f 0 , n = odd) are passed through and the even-order harmonic components (n × f 0 , n = even).
그러나, 종래 기술로는 전송선로의 반복성 특성 때문에 비선형 회로(10)의 출력(11)에 존재하는 신호 성분들에서 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)는 통과시켜서 부하로 전달하는 동시에 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)을 제거시 키는 고조파 제거 회로를 구성하는 것이 불가능하다. However, in the prior art, due to the repeatability of the transmission line, the fundamental resonant frequency f 0 (desired signal) is transmitted from the signal components present at the
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 병렬로 연결된 개방회로를 갖는 전송선로와 단락회로를 갖는 전송선로의 길이(ℓ)를 λ/4로 대칭적으로 하지 않고 비대칭적으로 구성하여 비선형 회로의 출력에 존재하는 신호 성분들에서 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)는 통과시켜서 부하로 전달하는 동시에 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)을 제거시킬 수 있으며, 또한 제거시키고자 하는 고조파 차수에 따라서 회로 구성을 변화시킬 수 있도록 하여 비선형 회로의 특성에 따라서 유연한 고조파 제거 회로를 제공하는 것이다.
The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to symmetrically the length (L) of the transmission line having an open circuit connected in parallel and the transmission line having a short circuit (L) λ / 4 In the signal components present at the output of the nonlinear circuit by asymmetrical configuration, the fundamental resonant frequency (f 0 ) (desired signal) is passed through to the load and all unwanted harmonic components (n × f 0 , n≥ It is possible to provide a harmonic rejection circuit that is flexible in accordance with the characteristics of the nonlinear circuit by allowing the circuit configuration to be changed according to the harmonic order to be removed.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)는 통과시키고, 원하지 않은 모든 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수)과 3차(3×f0) 고조파 성분들을 제거하는 것을 특징으로 하는 고조파 제거회로(60)를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention passes the fundamental resonant frequency (f 0 ) (desired signal), all unwanted even-order harmonic components (n × f 0 , n = even) and it provides a third order (3 × f 0) harmonic elimination circuit (60), characterized in that for removing the harmonic components.
또한, 본 발명은 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)는 통과시키고 원하지 않은 모든 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수)과 3차(3×f0) 고조파 성분, 5차(5× f0) 고조파 성분들을 제거하는 것을 특징으로 하는 고조파 제거회로(70)를 제공한다.In addition, the present invention allows the fundamental resonant frequency f 0 (desired signal) to pass and all unwanted even-order harmonic components (n × f 0 , n = even) and the third order (3 × f 0 ). A
또한, 본 발명은 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)는 통과시키고 원하지 않은 모든 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수)과 3차(3×f0) 고조파 성분, 5차(5×f0) 고조파 성분, 7차(7×f0) 고조파 성분들을 제거하는 것을 특징으로 하는 고조파 제거회로(20)를 제공한다.In addition, the present invention allows the fundamental resonant frequency f 0 (desired signal) to pass and all unwanted even-order harmonic components (n × f 0 , n = even) and the third order (3 × f 0 ). A
또한, 본 발명은 상기 원하지 않는 고조파 성분으로 7차보다 높은 차수의 홀수차(odd-order) 고조파 성분(n×f0, n≥7보다 큰 정수, 홀수)을 제거할 수 있는 것을 특징으로 하는 고조파 제거 회로를 제공한다.In addition, the present invention is characterized by being able to remove odd-order harmonic components (n × f 0 , integer greater than n ≧ 7, odd number) higher than 7th order with the unwanted harmonic components. Provides a harmonic rejection circuit.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following examples are merely to illustrate the present invention is not limited to the contents of the present invention.
도 5a에서 나타난 고조파 제거회로(60)는 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)는 통과시키고, 원하지 않는 2차(2×f0), 3차(3×f0), 4차(4×f0) 고조파 성분들을 제거할 수 있는 회로이다. λ0 /8 길이를 갖는 개방부하를 갖는 전송선로(101)와, λ0 /8 길이를 갖는 단락부하를 갖는 전송선로(102)가 병렬 연결된 부회로 1(100); λ0 /12 길이를 갖는 개방부하를 갖는 전송선로(201)와, λ0 /6 길이를 갖는 단락부하를 갖는 전송선로(202)가 병렬 연결된 부회로 2(200); 입력단자 (61); 및 출력단자(62)로 구성되어 있다. The
만약, 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5 GHz)라고 했을 때, 도 5b에서 처럼 상기 고조파 제거회로(60)는 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5 GHz)는 통과시키고 원하지 않은 모든 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수-10GHz, 20GHz, 30GHz, 40GHz ....)과 3차(3×f0-15GHz) 고조파 성분들을 제거하는 특성을 갖고 있다.If the fundamental resonant frequency f 0 (desired signal: Example 5 GHz), the
도 6a는 도 5a의 상기 고조파 제거회로(60)를 구성하고 있는 상기 부회로 1(100)을 보여주고 있으며 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)에서 개방회로를 갖는 전송선로(101)와, 단락회로를 갖는 전송선로(102)가 병렬로 구성되어 있으며 전송선로의 길이는 각각 λ0 /8이다. FIG. 6A shows the sub-circuit 1 (100) constituting the
개방회로를 갖는 전송선로(101)는 전송선 길이(ℓ1)가 λ0 /4보다 적기 때문에 인덕티브(Inductive) 성분을 나타내고, 단락회로를 갖는 전송선로(102)는 전송선 길이(ℓ2)가 캐패시턴스(Capacitive) 성분을 갖는다. 이때 두 전송선의 길이 ℓ1과 ℓ2
의 합이 λ0 /4이면 두 전송선로 성분이 합해져서 나타나는 리액턴스(Reactance) 또는 서셉턴스(Susceptance)값의 크기는 같지만 허수 성분은 반대 부호가 되기 때문에 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)에서는 도 6b처럼 병렬공진 특성을 갖는다. 만약, 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5 GHz)라고 했을 때, 도 6c에 도시된 바와 같이 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5GHz) 성분은 통과시키며 또한 홀수차(odd-order)고조파 성분(n× f0, n=홀수)들도 통과시킨다. 반면에 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수)들은 단락회로를 갖는 전송선로와 개방회로를 갖는 전송선로에 의해서 제거되는 전달특성을 갖는다.A transmission line having an
도 7a는 도 5a의 상기 고조파 제거회로(60)를 구성하고 있는 상기 부회로 2(200)를 보여주고 있으며 기본 공진주파수(f0)(원하는 신호)에서 개방회로를 갖는 전송선로(201)와, 단락회로를 갖는 전송선로(202)가 병렬로 구성되어 있으며 개방회로를 갖는 전송선로(201)의 길이(ℓ1)는 λ0 /12이고 단락회로를 갖는 전송선로(202)의 길이(ℓ2)는 λ0 /6이다. FIG. 7A shows the sub-circuit 2 200 constituting the
상기 부회로 1(100)과 같은 원리로 두 전송선의 길이 ℓ1과 ℓ2의 합이 λ0 /4이므로 기본 공진주파수(f0)(원하는 신호)에서는 도 7b처럼 병렬공진 특성을 갖는다. 만약, 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)를 5 GHz라고 했을 때, 도 7c에 도시된 바와 같이 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5GHz) 성분은 통과시키고 개방회로를 갖는 전송선로(201)에 의해서 단지 3차(3×f0-15GHz) 고조파 성분만 제거시키는 전달 특성을 갖게 된다. Since the sum of the length of ℓ 1 and ℓ 2 of the two transmission lines to the sub-circuit to the same principle as 1 (100) λ 0/4 in the basic resonant frequency (f 0) (the desired signal) has a parallel resonance characteristics as Figure 7b. If the fundamental resonant frequency f 0 (desired signal) is 5 GHz, the transmission line having the fundamental resonant frequency f 0 (desired signal: 5 GHz) component passes and has an open circuit as shown in FIG. 7C.
그러나, 개방회로를 갖는 전송선로(201)는 홀수차 고조파 성분(n×f0, n=홀수)에서 전송선 길이(ℓ1)가 λ/4가 되도록 구성하여 부회로 2(200)에 추가로 구성하며 5차(5 ×f0-25GHz) 고조파 성분, 7차(7×f0-25GHz) 고조파 성분을 제거할 수 있다.However, the
도 8a는 상기 고조파 제거회로(60)의 5차(5×f0-25GHz) 고조파 성분을 제거하기 위하여 상기 부회로 2(200)에 추가로 구성했을 때 회로 구성을 나타낸 것으로 기본 공진주파수(f0)(원하는 신호)에서 λ0 /12 길이의 개방회로를 갖는 전송선로(201)와, λ0 /6 길이의 단락회로를 갖는 전송선로(202)가 병렬 구성된 부회로 2(200); 및 λ0 /20 길이의 개방회로를 갖는 전송선로(301)와, λ0 /5 길이의 단락회로를 갖는 전송선로(302)가 병렬 구성된 부회로 3(300)으로 구성되어 있다. FIG. 8A shows a circuit configuration when the
만약, 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5 GHz)라고 했을 때, 도 8b에 도시된 바와 같이 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5GHz) 성분은 통과시키고 3차(3×f0-15GHz) 고조파 성분과 5차(5×f0-25GHz) 고조파 성분을 제거할 수 있다. 하지만, 7차(7×f0-35GHz) 고조파 성분은 제거하지 못한다.If the fundamental resonant frequency (f 0 ) (desired signal: Example 5 GHz), as shown in Figure 8b, the fundamental resonant frequency (f 0 ) (desired signal: Example 5 GHz) component is passed through the third order (3 X f 0-15 GHz) harmonic components and fifth order (5 x f 0 -25 GHz) harmonic components can be removed. However, the seventh order (7 × f 0 -35 GHz) harmonic components cannot be removed.
도 9a는 상기 기본 고조파 제거회로(60)의 7차(7×f0-25GHz) 고조파 성분을 제거하기 위하여 상기 부회로 2(200)에 추가로 구성했을 때 회로 구성을 나타낸 것으로 기본 공진주파수(f0)(원하는 신호)에서 길이의 개방회로를 갖는 전송선로(201)와, λ0 /6 길이의 단락회로를 갖는 전송선로(202)가 병렬 구성된 부회로 2(200); λ0 /20 길이의 개방회로를 갖는 전송선로(301)와, λ0 /5 길이의 단락회로를 갖는 전송선로(302)가 병 렬 구성된 부회로 3(300); 및 λ0 /28 길이의 개방회로를 갖는 전송선로(401)와, 3λ0 /14 길이의 단락회로를 갖는 전송선로(402)가 병렬 구성된 부회로 4(400)로 구성되어 있다. FIG. 9A shows a circuit configuration when the secondary circuit 2200 is additionally configured to remove the seventh order (7 × f 0 -25 GHz) harmonic components of the basic
만약, 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5 GHz)라고 했을 때, 도 9b에 도시된 바와 같이 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5GHz) 성분은 통과시키고 3차(3×f0-15GHz) 고조파 성분, 5차(5×f0-25GHz) 고조파 성분 그리고 7차(7×f0-35GHz) 고조파 성분을 제거할 수 있다.If the fundamental resonant frequency f 0 (desired signal: Example 5 GHz) is passed, the fundamental resonant frequency f 0 (desired signal: Example 5 GHz) component is passed through as shown in FIG. × f 0 -15GHz) harmonic components, the fifth (5 × f 0 -25GHz) harmonic components, and can eliminate the 7th (7 × f 0 -35GHz) harmonic component.
도 10a는 만약 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5 GHz)라고 했을 때, 상기 기본 고조파 제거회로(60)가 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5GHz)는 통과시키고 원하지 않은 모든 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수-10GHz, 20GHz, 30GHz, 40GHz ....)과 3차(3×f0,-15GHz) 고조파 성분들을 제거시킬 수 있지만 3차보다 높은 차수의 홀수차(odd-order) 고조파 성분(n×f0, n≥5보다 큰 정수, 홀수)을 제거할 수 없는 문제점을 해결하기 위한 고조파 제거회로(70)이다. 상기 고조파 제거회로(70)는 λ0 /8 길이를 갖는 개방부하를 갖는 전송선로(101)와, λ0 /8 길이를 갖는 단락부하를 갖는 전송선로(102)가 병렬 연결된 부회로 1(100); λ0 /12 길이를 갖는 개방부하를 갖는 전송선로(201)와, λ0 /6 길이를 갖는 단락부하를 갖는 전송선로(202)가 병렬 연결된 부회로 2(200); λ0 /20 길이의 개방회로를 갖는 전송선로(301)와, λ0 /5 길이의 단락회로를 갖는 전송선로(302)가 병렬 구성된 부회로 3(300); 입력단자 (71); 및 출력단자(72)로 구성되어 있다.10A shows that if the fundamental resonant frequency f 0 (desired signal: 5 GHz), the fundamental
도 10b는 만약 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5 GHz)라고 했을 때, 고조파 제거회로(70)의 특성을 나타내는 것으로서 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5GHz)는 통과시키고 원하지 않은 모든 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수-10GHz, 20GHz, 30GHz, 40GHz ....)과 3차(3×f0-15GHz), 5차(5×f0-25GHz) 고조파 성분들을 제거할 수 있는 고조파 제거회로(70)이다.Figure 10b is that if the primary resonance frequency (f 0): when the called (desired signal, for example, 5 GHz), as referring to the characteristic of the
도 11a는 고조파 제거회로(70)에 7차(7×f0-25GHz) 고조파 성분들을 제거할 수 있도록 구성한 고조파 제거회로(20)이다. Figure 11a is a
상기 고조파 제거회로(20)는 λ0 /8 길이를 갖는 개방부하를 갖는 전송선로(101)와, λ0 /8 길이를 갖는 단락부하를 갖는 전송선로(102)가 병렬 연결된 부회로 1(100); λ0 /12 길이를 갖는 개방부하를 갖는 전송선로(201)와, λ0 /6 길이를 갖는 단락부하를 갖는 전송선로(202)가 병렬 연결된 부회로 2(200); λ0 /20 길이의 개방회로를 갖는 전송선로(301)와, λ0 /5 길이의 단락회로를 갖는 전송선로(302)가 병렬 구성된 부회로 3(300); λ0 /28 길이의 개방회로를 갖는 전송선로(401)와, 3λ0 /14 길이의 단락회로를 갖는 전송선로(402)가 병렬 구성된 부회로 4(400); 입력단자(21); 및 출력단자(22)로 구성되어 있다. The
도 11b는 만약 기본공진주파수(f0)(원하는 신호: 예 5 GHz)라고 했을 때, 고조파 제거회로(70)의 특성을 나타내는 것으로서 기본공진주파수(f0)-원하는 신호-5GHz는 통과시키고 원하지 않은 모든 짝수차(even-order) 고조파 성분(n×f0, n=짝수-10GHz, 20GHz, 30GHz, 40GHz ....)과 3차(3×f0-15GHz), 5차(5×f0-25GHz), 7차(7×f0-35GHz) 고조파 성분들을 제거할 수 있은 고조파 제거회로(20)이다.Fig. 11B shows the characteristics of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below Or it may be modified.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고조파 제거 회로는 종래의 기술로는 전송선로의 반복성 특성 때문에 비선형 회로(10)의 출력(11)에 존재하는 신호 성분들에서 기본공진주파수(f0)(원하는 신호)는 통과시켜서 부하로 전달하는 동시에 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)을 제거시키는 고조파 제거 회로를 구성하는 것이 불가능한 문제점을 해결하기 위해, 병렬로 연결된 개방회로를 갖는 전송선 로와 단락회로를 갖는 전송선로의 길이(ℓ)를 λ/4로 대칭적으로 하지 않고 비대칭적으로 구성하여 비선형 회로의 출력에 존재하는 신호 성분들에서 기본공진주파수(원하는 신호)(f0)는 통과시켜 부하로 전달하는 동시에 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)을 제거시킬 수 있는 회로를 제안하였으며 또한 제거 시키고자 하는 고조파 차수에 따라서 회로 구성을 변화시킬 수 있도록 하여 비선형 회로의 특성에 따라서 유연한 고조파 제거 회로를 구성할 수 있도록 하였다.As described above, the harmonic rejection circuit according to the present invention has a fundamental resonant frequency (f 0 ) in the signal components present at the
따라서, 전송선로의 반복성 특성으로 발생되는 문제를 해결하여 원하는 신호(f0)는 통과시키고 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)들을 제거시킬 수 있는 회로를 이용하여 전력증폭기(Power Amplifier), 전압제어발진기(VCO), 체배기(Multiplier) 및 혼합기(Mixer)처럼 비선형 특성을 갖는 회로들의 출력에는 원하는 신호성분(f0)은 통과시키고 원하지 않은 모든 고조파 성분(n×f0, n≥2보다 큰 정수)들을 제거하는 회로를 전송선로를 이용하여 구현한 고조파 제거회로를 이용할 수 있다.Therefore, by solving the problem caused by the repeatability characteristics of the transmission line by using a circuit that can pass the desired signal (f 0 ) and remove all unwanted harmonic components (n × f 0 , n> 2 integer) The output of circuits with nonlinear characteristics, such as power amplifiers, voltage-controlled oscillators (VCOs), multipliers, and mixers, allows the desired signal component (f 0 ) to pass through and outputs all unwanted harmonic components (n ×). A harmonic rejection circuit implemented by using a transmission line can be used as a circuit for removing the integers greater than f 0 , n≥2.
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