KR100650332B1 - Frequency mixer having improved gain - Google Patents

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KR100650332B1
KR100650332B1 KR1020050080470A KR20050080470A KR100650332B1 KR 100650332 B1 KR100650332 B1 KR 100650332B1 KR 1020050080470 A KR1020050080470 A KR 1020050080470A KR 20050080470 A KR20050080470 A KR 20050080470A KR 100650332 B1 KR100650332 B1 KR 100650332B1
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response
communication signal
negative
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wireless communication
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KR1020050080470A
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신소봉
김태훈
이상국
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레이디오펄스 주식회사
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Abstract

A frequency mixer having the improved gain ratio is provided to increase an amplitude of the modulation output signal for an amplitude of the wireless communication signal by increasing an amplitude of a response communication signal for an amplitude of the wireless communication signal. A wireless communication response unit(100) differentially responds to a positive element and a negative element of a wireless communication signal, and generates a predetermined response communication signal. A voltage level of the response communication signal is a voltage level according to difference between the positive element and the negative element. The switching unit(200) receives a positive element and a negative element of the response communication signal as a first source terminal and a second source terminal, and generates the modulation output signal by mixing a frequency of the local communication signal with a frequency of the response communication signal. A response unit(110) controls a current quantity which flows between the second response terminal and the second source terminal, and between the first response terminal and the first source terminal in response to the positive and negative elements of the wireless communication signal. A negative conductance unit is formed between a predetermined current source and the first and second response terminals.

Description

향상된 이득율을 가지는 주파수 혼합기{Frequency Mixer having improved gain}Frequency Mixer having improved gain

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 종래의 주파수 혼합기를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional frequency mixer.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 혼합기를 개략적으로 나타내는 블락도 및 회로도이다.2 and 3 are block diagrams and circuit diagrams schematically illustrating a frequency mixer according to an embodiment of the present invention.

도 4는 종래기술과 본 발명에서의 무선통신신호에 따른 응답통신신호의 진폭의 변화를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a change in the amplitude of the response communication signal according to the wireless communication signal in the prior art and the present invention.

본 발명은 전자회로에 관한 것으로서 특히, 무선통신신호와 로컬통신신호의 주파수를 합성하는 주파수 혼합기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to electronic circuits, and more particularly, to a frequency mixer for synthesizing frequencies of wireless communication signals and local communication signals.

최근, 라디오 주파수(RF) 통신시스템은 여러종류의 통신, 무선전화, 위성방 송, CATV 등의 다양한 서비스에 제공되고 있다. 이와 같은 RF 통신시스템에는, 저주파의 무선통신신호에 고주파의 로컬통신신호를 합성하여, 변조출력신호로 발생하는 주파수 혼합기가 포함된다.Recently, radio frequency (RF) communication systems have been provided for various services such as various types of communication, radiotelephony, satellite broadcasting, CATV, and the like. Such an RF communication system includes a frequency mixer that synthesizes a high frequency local communication signal into a low frequency wireless communication signal and generates a modulated output signal.

도 1은 종래의 주파수 혼합기를 나타내는 도면이다. 도 1에서, 무선통신신호(RF), 응답통신신호(RS), 로컬통신신호(LO) 및 변조출력신호(IF)의 전압레벨은 각자의 양(+)의 성분 및 음(-)의 성분의 전압레벨의 차이로 나타난다. 그리고, 본 명세서에서, 각각의 신호들은 단지 RF, RS, IF, LO 등으로 나타나며, 각자의 양의 성분은 참조부호에 (+), 음의 성분은 참조부호에 (-)를 첨가하여 나타낸다.1 is a view showing a conventional frequency mixer. In Fig. 1, the voltage levels of the radio communication signal RF, the response communication signal RS, the local communication signal LO, and the modulation output signal IF are the respective positive and negative components. This is indicated by the difference in voltage levels. And, in the present specification, each signal is represented only by RF, RS, IF, LO, etc., each positive component is indicated by adding (+) to the reference numeral and negative component by adding (-) to the reference numeral.

도 1의 주파수 혼합기에서는, 무선통신응답부(10) 및 스위칭부(20)로 구성된다. 상기 무선통신응답부(10)는 무선통신신호(RF)에 응답하여 응답통신신호(RS)를 발생한다. 상기 응답통신신호(RS)는 상기 무선통신신호(RF)와 동일한 주파수로 스윙한다. 상기 스위칭부(20)의 제1 스위칭 수단(21) 및 제2 스위칭 수단(23)은, 각자의 소스단(NS1, NS2)을 통하여, 상기 응답통신신호의 양의 성분(RS+) 및 음의 성분(RS-)을 수신한다. 그리고, 상기 제1 및 제2 스위칭 수단(21, 23)의 트랜지스터들(21a, 21b, 23a, 23b)은, 로컬통신신호의 양의 성분(LO+) 및 음의 성분(LO-)에 따른 컨덕턴스로, 상기 응답통신신호의 양의 성분(RS+) 및 음의 성분(RS-)을 전송하여, 변조출력신호(IF)를 발생한다. 그러므로, 상기 스위칭부(20)에서 발생되는 변조출력신호(IF)가 상기 무선통신신호(RF)의 주파수를 효과적으로 반영하기 위해서는, 우선적으로 상기 응답통신신호(RS)가 상기 무선통신신호(RF)에 대하여 높은 증폭율을 가지도록 하는 것이 요구된다.In the frequency mixer of FIG. 1, the radio mixer includes a radio communication response unit 10 and a switching unit 20. The radio communication response unit 10 generates a response communication signal RS in response to the radio communication signal RF. The response communication signal RS swings at the same frequency as the radio communication signal RF. The first switching means 21 and the second switching means 23 of the switching unit 20, through the respective source terminal NS1, NS2, the positive component (RS +) and the negative of the response communication signal Receive component RS-. In addition, the transistors 21a, 21b, 23a, and 23b of the first and second switching means 21 and 23 may have conductances according to the positive component LO + and the negative component LO− of the local communication signal. Thus, the positive component RS + and the negative component RS- of the response communication signal are transmitted to generate a modulated output signal IF. Therefore, in order for the modulation output signal IF generated by the switching unit 20 to effectively reflect the frequency of the radio communication signal RF, the response communication signal RS is first used as the radio communication signal RF. It is required to have a high amplification rate for.

그런데, 도 1과 같은 종래의 주파수 혼합기에 의하면, 상기 응답통신신호(RS)의 상기 무선통신신호(RF)에 대한 증폭율은 단지 상기 무선통신응답부(10)에 포함되는 2개의 트랜지스터(11, 13)의 컨덕턴스(conductance, gm)에 따르게 된다. 즉, 상기 응답통신신호(RS)의 진폭(RSh1)과 상기 무선통신신호(RF)의 진폭(RFh)은 (수학식 1)과 같은 관계를 가진다.However, according to the conventional frequency mixer as shown in FIG. 1, the amplification rate of the response communication signal RS with respect to the radio communication signal RF is merely two transistors 11 included in the radio communication response unit 10. , According to the conductance in gm. That is, the amplitude RSh1 of the response communication signal RS and the amplitude RFh of the wireless communication signal RF have the same relationship as Equation (1).

(수학식 1)(Equation 1)

RSh1=α·gm·RFh(여기서, α는 비례상수)RSh1 = αgmgmh, where α is proportional constant

그런데, 상기 gm은 트랜지스터의 물리적 특성으로 인하여, 일정한 한계를 가진다. 따라서, 종래의 주파수 혼합기에 의하면, 상기 응답통신신호(RS)의 상기 무선통신신호(RF)에 대한 증폭율은 한계를 가지며, 결과적으로 상기 변조출력신호(IF)의 상기 무선통신신호(RF)에 대한 증폭율도 한계를 가진다는 문제점이 발생된다.However, gm has a certain limit due to the physical characteristics of the transistor. Therefore, according to the conventional frequency mixer, the amplification rate for the radio communication signal RF of the response communication signal RS has a limit, and as a result, the radio communication signal RF of the modulation output signal IF. The problem arises that the amplification factor for X also has a limit.

따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무선통신신호와 로컬통신신호를 합성하여 변조출력신호를 발생하는 주파수 혼합기에 있어서, 무선통신신호에 대한 응답통신신호의 증폭율을 향상시켜, 결과적으로 변조출력신호의 상기 무선통신신호에 대한 증폭율을 향상시키는 주파수 혼합기를 제공 하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and in a frequency mixer for synthesizing a wireless communication signal and a local communication signal to generate a modulated output signal, the amplification ratio of the response communication signal to the wireless communication signal is increased. It is to provide a frequency mixer that improves, and consequently improves the amplification rate of the modulated output signal for the wireless communication signal.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 주파수 혼합기에 관한 것이다. 본 발명의 주파수 혼합기는 소정의 무선통신신호와 소정의 로컬통신신호를 합성하여 변조출력신호를 발생한다. 이때, 상기 무선통신신호, 상기 로컬통신신호 및 상기 변조출력신호의 전압레벨은 각자의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분의 차이에 따른 전압레벨이다. 본 발명의 주파수 혼합기는 상기 무선통신신호의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분에 차동 방식으로 응답하여, 소정의 응답통신신호를 발생하는 무선통신응답부로서, 상기 응답통신신호의 전압레벨은 자신의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분의 차이에 따른 전압레벨인 상기 무선통신응답부; 및 상기 응답통신신호의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분을 각각 제1 소스단 및 제2 소스단으로 수신하되, 상기 응답통신신호의 주파수에 상기 로컬통신신호의 주파수를 합성하여 상기 변조출력신호를 발생하는 스위칭부를 구비한다. 그리고, 상기 무선응답부는 상기 무선통신신호의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분에 각각 응답하여, 소정의 제1 응답단과 상기 제1 소스단 사이 및 소정의 제2 응답단과 상기 제2 소스단 사이에 흐르는 전류량을 제어하는 응답수단; 및 소정의 전류원과 상기 제1 및 제2 응답단 사이에 형성되는 네거티브 컨덕턴스 수단으로서, 상기 제1 및 제2 응답단에서의 전압레벨의 변화에 대하여, 동일한 방향으로 가속화하도록 구동되는 상기 네거티브 컨덕턴스 수단을 구비한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a frequency mixer. The frequency mixer of the present invention synthesizes a predetermined wireless communication signal and a predetermined local communication signal to generate a modulated output signal. In this case, the voltage level of the wireless communication signal, the local communication signal and the modulation output signal is a voltage level according to the difference between the positive component and the negative component. The frequency mixer of the present invention is a wireless communication response unit which generates a predetermined response communication signal by differentially responding to a positive component and a negative component of the wireless communication signal. The voltage level is the wireless communication response unit which is a voltage level according to a difference between its positive component and a negative component; And receiving a positive component and a negative component of the response communication signal from the first source terminal and the second source terminal, respectively, by combining the frequency of the local communication signal with the frequency of the response communication signal. And a switching unit for generating the modulated output signal. The wireless response unit responds to a positive component and a negative component of the wireless communication signal, respectively, between a predetermined first response terminal and the first source terminal, and a predetermined second response terminal and the first component. Response means for controlling the amount of current flowing between the two source stages; And negative conductance means formed between a predetermined current source and said first and second response stages, said negative conductance means being driven to accelerate in the same direction to changes in voltage levels at said first and second response stages. It is provided.

본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For each figure, like reference numerals denote like elements.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 혼합기를 개략적으로 나타내는 블락도 및 회로도이다. 도 2 및 도 3에서도, 도 1에서와 마찬가지로, 무선통신신호(RF), 응답통신신호(RS), 로컬통신신호(LO) 및 변조출력신호(IF)의 전압레벨은 각자의 양(+)의 성분 및 음(-)의 성분의 전압레벨의 차이로 나타난다. 그리고, 본 명세서에서, 각각의 신호들은 단지 RF, RS, IF, LO 등으로 나타나며, 각자의 양의 성분은 참조부호에 (+), 음의 성분은 참조부호에 (-)를 첨가하여 나타낸다. 2 and 3 are block diagrams and circuit diagrams schematically illustrating a frequency mixer according to an embodiment of the present invention. 2 and 3, as in FIG. 1, the voltage levels of the radio communication signal RF, the response communication signal RS, the local communication signal LO, and the modulation output signal IF are respectively positive (+). It is represented by the difference between the voltage levels of the component and the negative component. And, in the present specification, each signal is represented only by RF, RS, IF, LO, etc., each positive component is indicated by adding (+) to the reference numeral and negative component by adding (-) to the reference numeral.

도 2 및 도 3에 도시되는 본 발명의 주파수 혼합기는, 무선통신신호(RF)와 로컬통신신호(LO)를 합성한다. 이때, 상기 무선통신신호(RF)는 상대적으로 고주파를 가지며, 상기 로컬통신신호(LO)는 상대적으로 저주파를 가진다. 그리고, 상기 무선통신신호(RF)와 상기 로컬통신신호(LO)의 주파수는 대략 수 G Hz 정도의 주파수를 가진다. The frequency mixer of the present invention shown in Figs. 2 and 3 synthesizes the radio communication signal RF and the local communication signal LO. In this case, the wireless communication signal RF has a relatively high frequency, and the local communication signal LO has a relatively low frequency. And, the frequency of the wireless communication signal (RF) and the local communication signal (LO) has a frequency of about several G Hz.

본 발명의 주파수 혼합기는 무선통신응답부(100) 및 스위칭부(200)를 구비한다. 상기 무선통신응답부(100)는 상기 무선통신신호(RF)에 차동 방식으로 응답하 여, 응답통신신호(RS)를 생성한다. 그리고, 상기 스위칭부(200)는 상기 응답통신신호의 양의 성분(RS+)와 음의 성분(RS-)을 각각 제1 스위칭 수단(210)의 제1 소스단(NSa) 및 제2 스위칭 수단(230)의 제2 소스단(NSb)으로 수신한다. 그리고, 상기 스위칭부(200)는 수신되는 상기 응답통신신호(RS)에 상기 로컬통신신호(LO)를 합성하여 상기 변조출력신호(IF)를 발생한다. 즉, 상기 변조출력신호(IF)의 주파수는 상기 응답통신신호(RS)와 상기 로컬통신신호(LO)의 주파수가 합성된 주파수를 가진다.The frequency mixer of the present invention includes a wireless communication response unit 100 and a switching unit 200. The wireless communication response unit 100 generates a response communication signal RS in response to the wireless communication signal RF in a differential manner. The switching unit 200 sets the positive component RS + and the negative component RS− of the response communication signal to the first source terminal NSa and the second switching unit of the first switching unit 210, respectively. The signal is received by the second source terminal NSb of 230. The switching unit 200 generates the modulation output signal IF by combining the local communication signal LO with the response communication signal RS. That is, the frequency of the modulation output signal IF has a frequency obtained by combining the frequencies of the response communication signal RS and the local communication signal LO.

따라서, 상기 변조출력신호(IF)가 상기 무선통신신호(RF)에 대한 증폭율을 향상시키기 위해서는, 상기 응답통신신호(RS)가 무선통신신호(RF)에 대한 증폭율을 향상시키는 것이 우선적으로 요구됨은 전술한 바와 같다. Therefore, in order for the modulation output signal IF to improve the amplification rate for the radio communication signal RF, it is preferred that the response communication signal RS improves the amplification rate for the radio communication signal RF. Required is as described above.

상기 무선응답부(100)는 구체적으로 응답수단(110) 및 네거티브 컨덕턴스 수단(130)을 포함한다. 그리고, 상기 응답수단(110)은 더욱 구체적으로 제1 및 제2 응답 트랜지스터(111, 113)를 포함한다. 상기 제1 응답 트랜지스터(111)는 상기 무선통신신호의 양의 성분(RF+)에 의하여 게이팅되며, 일측 소스/드레인 단자가 제1 소스단(NSa)에 연결된다. 상기 제1 응답 트랜지스터(111)는, 상기 무선통신신호의 양의 성분(RF+)에 따라, 제1 응답단(NRa)와 상기 제1 소스단(NSa) 사이에 흐르는 전류량을 제어한다. 그리고, 상기 제1 응답 트랜지스터(111)는, 상기 제1 소스단(NSa)을 통하여, 상기 응답통신신호의 양의 성분(RS+)을 제공한다.The radio response unit 100 specifically includes a response means 110 and a negative conductance means 130. In addition, the response means 110 more specifically includes first and second response transistors 111 and 113. The first response transistor 111 is gated by a positive component RF + of the wireless communication signal, and one source / drain terminal is connected to the first source terminal NSa. The first response transistor 111 controls the amount of current flowing between the first response terminal NRa and the first source terminal NSa according to the positive component RF + of the wireless communication signal. The first response transistor 111 provides the positive component RS + of the response communication signal through the first source terminal NSa.

상기 제2 응답 트랜지스터(113)는 상기 무선통신신호의 음의 성분(RF-)에 의하여 게이팅되며, 일측 소스/드레인 단자가 제2 소스단(NSb)에 연결된다. 상기 제2 응답 트랜지스터(113)는, 상기 무선통신신호의 음의 성분(RF-)에 따라, 제2 응답단(NRb)와 상기 제2 소스단(NSb) 사이에 흐르는 전류량을 제어한다. 그리고, 상기 제2 응답 트랜지스터(113)는, 상기 제2 소스단(NSb)을 통하여, 상기 응답통신신호의 음의 성분(RS-)을 제공한다.The second response transistor 113 is gated by a negative component RF- of the wireless communication signal, and one source / drain terminal is connected to the second source terminal NSb. The second response transistor 113 controls the amount of current flowing between the second response terminal NRb and the second source terminal NSb according to the negative component RF- of the wireless communication signal. The second response transistor 113 provides a negative component RS− of the response communication signal through the second source terminal NSb.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 응답 트랜지스터(111, 113)는 앤모스 트랜지스터이다.According to a preferred embodiment, the first and second response transistors 111 and 113 are NMOS transistors.

상기 네거티브 컨덕턴스 수단(130)은 소정의 전류원(본 실시예에서는, 접지전압(VSS)임)과 상기 제1 및 제2 응답단(NRa, NRb) 사이에 형성된다. 상기 네거티브 컨덕턴스 수단(130)은 상기 제1 및 제2 응답단(NRa, NRb)에서의 전압레벨의 변화에 대하여, 동일한 방향으로 부양하도록 구동된다.The negative conductance means 130 is formed between a predetermined current source (in this embodiment, the ground voltage VSS) and the first and second response stages NRa and NRb. The negative conductance means 130 is driven to support in the same direction against changes in voltage levels at the first and second response stages NRa and NRb.

상기 네거티브 컨덕턴스 수단(130)은 더욱 구체적으로 제1 네거티브 트랜지스터(131) 및 제2 네거티브 트랜지스터(133)를 구비한다. 상기 제1 네거티브 트랜지스터(131)는 접지전압(VSS)과 상기 제1 응답단(NRa) 사이에 연결되며, 상기 제2 응답단(NRb)에 의하여 게이팅된다. 그리고, 상기 제2 네거티브 트랜지스터(133)는 상기 접지전압(VSS)과 상기 제2 응답단(NRb) 사이에 연결되며, 상기 제1 응답단(NRa)에 의하여 게이팅된다. More specifically, the negative conductance means 130 includes a first negative transistor 131 and a second negative transistor 133. The first negative transistor 131 is connected between the ground voltage VSS and the first response terminal NRa and is gated by the second response terminal NRb. The second negative transistor 133 is connected between the ground voltage VSS and the second response terminal NRb and is gated by the first response terminal NRa.

즉, 상기 제1 네거티브 트랜지스터(131)과 제2 네거티브 트랜지스터(133)는 서로 크로스 커플드(cross-coupled)된다. 그러므로, 상기 제1 응답단(NRa)의 전압레벨이 상승하는 경우, 상기 제2 네거티브 트랜지스터(133)는 상기 제2 응답단(NRb)의 전압레벨을 하강시키는 역할을 수행한다. 그 결과, 상기 제1 네거티브 트 랜지스터(131)의 컨덕턴스는 감소하며, 상기 제1 응답단(NRa)의 전압레벨은 더욱 증가한다. 그리고, 상기 제1 응답단(NRa)의 전압레벨이 하강하는 경우, 상기 제2 응답단(NRb)의 전압레벨은 상승하며, 그 결과, 상기 제1 응답단(NRa)의 전압레벨은 더욱 하강한다.That is, the first negative transistor 131 and the second negative transistor 133 are cross-coupled with each other. Therefore, when the voltage level of the first response terminal NRa increases, the second negative transistor 133 serves to lower the voltage level of the second response terminal NRb. As a result, the conductance of the first negative transistor 131 decreases, and the voltage level of the first response terminal NRa further increases. When the voltage level of the first response terminal NRa falls, the voltage level of the second response terminal NRb increases, and as a result, the voltage level of the first response terminal NRa falls further. do.

따라서, 상기 네거티브 컨덕턴스 수단(130)은 상기 제1 응답단(NRa)의 전압레벨의 변화에 대하여, 동일한 방향으로 더욱 가속화하도록 구동된다.Accordingly, the negative conductance means 130 is driven to further accelerate in the same direction with respect to the change in the voltage level of the first response terminal NRa.

또한, 마찬가지의 원리에 의하여, 상기 네거티브 컨덕턴스 수단(130)은 상기 제2 응답단(NRb)의 전압레벨의 변화에 대하여, 동일한 방향으로 더욱 가속화하도록 구동된다. In addition, according to the same principle, the negative conductance means 130 is driven to further accelerate in the same direction with respect to the change in the voltage level of the second response terminal NRb.

즉, 상기 네거티브 컨덕턴스 수단(130)의 저항값(RL)은 네거티브(-)값을 가지는 것으로 이해할 수 있다. 참고로, 본 실시예에서는, 저항값 또는 컨턱턴스가 포지티브(+)인 경우에는, 입력되는 전압레벨의 변화에 대하여, 변화를 저지하는 방향으로 작용하게 된다.That is, it may be understood that the resistance value RL of the negative conductance means 130 has a negative value. For reference, in the present embodiment, when the resistance value or the conductance is positive (+), it acts in the direction of preventing the change with respect to the change in the input voltage level.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 네거티브 트랜지스터(131, 133)는 앤모스 트랜지스터이다.According to a preferred embodiment, the first and second negative transistors 131 and 133 are NMOS transistors.

본 실시예에서, 상기 응답수단(110)에 포함되는 상기 제1 및 제2 응답 트랜지스터(111, 113)의 컨덕턴스를 gm이라 하고, 상기 네거티브 컨덕턴스 수단(130)의 저항값을 -RL이 하면, 상기 무선응답부(200)의 컨덕턴스 Gm은 (수학식 2)에서와 같이 된다.In the present embodiment, when the conductance of the first and second response transistors 111 and 113 included in the response means 110 is gm, and the resistance value of the negative conductance means 130 is -RL, The conductance Gm of the radio response unit 200 is as shown in Equation (2).

(수학식 2)(Equation 2)

Gm=β·gm/(1-gm·RL)Gm = βgm / (1-gmRL)

그리고, 본 발명에서의 상기 응답통신신호(RS)의 진폭(RSh2)과 상기 무선통신신호(RF)의 진폭(RFh)은 (수학식 3)과 같은 관계를 가진다.In addition, in the present invention, the amplitude RSh2 of the response communication signal RS and the amplitude RFh of the radio communication signal RF have a relationship as shown in Equation (3).

(수학식 3)(Equation 3)

RSh2=α·Gm·RFh(여기서, α는 비례상수)RSh2 = αGmRFh (where α is proportional constant)

=α·β·RFh·gm/(1-gm·RL)    = α β β RFh gm / (1-gm RL)

즉, 상기 RL이 -1/gm에 가깝도록 설계되면, 상기 응답통신신호(RS)의 진폭(RSh2)은, 도 4에 도시되는 바와 같이, 현저히 증가한다. 이론적으로는, 상기 RL이 -1/gm과 동일하면, 상기 HSh2는 무한대로 된다. 도 4에서, 무선통신신호(RF) 및 응답통신신호(RS)의 진폭은 로그(log) 스케일로 도시된다.That is, when the RL is designed to be close to -1 / gm, the amplitude RSh2 of the response communication signal RS is significantly increased, as shown in FIG. Theoretically, if the RL is equal to -1 / gm, the HSh2 becomes infinity. In Fig. 4, the amplitudes of the radio communication signal RF and the response communication signal RS are shown on a log scale.

도 4에서와 같이, 상기 응답통신신호(RS)의 진폭이 증가하는 경우, 상기 응답통신신호(RS)와 상기 로컬통신신호(LO)의 합성에 의하여 형성되는 상기 변조출력신호(IF)의 진폭도 현저히 증가한다.As shown in FIG. 4, when the amplitude of the response communication signal RS increases, the amplitude of the modulation output signal IF formed by combining the response communication signal RS and the local communication signal LO. Also increases significantly.

결론적으로, 본 발명의 주파수 혼합기에서는, 종래의 주파수 혼합기에서와 비교하여, 상기 응답통신신호(RS)의 진폭(RSh2)은 상기 무선통신신호(RF)의 진폭 (RFh)에 대하여 현저한 비율로 증가한다. 그리고, 결과적으로 상기 변조출력신호(IF)의 진폭도 상기 무선통신신호(RF)의 진폭(RFh)에 대하여 현저한 비율로 증가한다.In conclusion, in the frequency mixer of the present invention, as compared with the conventional frequency mixer, the amplitude RSh2 of the response communication signal RS increases at a significant rate with respect to the amplitude RFh of the radio communication signal RF. do. As a result, the amplitude of the modulated output signal IF also increases at a significant rate relative to the amplitude RFh of the radio communication signal RF.

다시 기술하면, 본 발명의 주파수 혼합기에 따르면, 다소 작은 진폭을 가지는 무선통신신호(RF)가 수신되더라도, 변조출력신호는 종래기술에서와 같은 진폭을 획득할 수 있다.In other words, according to the frequency mixer of the present invention, even when a radio communication signal RF having a somewhat small amplitude is received, the modulated output signal can obtain the same amplitude as in the prior art.

상기와 같은 본 발명의 주파수 혼합기는 상기 무선통신신호의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분에 차동 방식으로 응답하여, 소정의 응답통신신호를 발생하는 무선통신응답부와 상기 응답통신신호의 주파수에 상기 로컬통신신호의 주파수를 합성하여 상기 변조출력신호를 발생하는 스위칭부를 구비한다. 그리고, 상기 무선응답부는 소정의 전류원과 상기 제1 및 제2 응답단 사이에 형성되는 네거티브 컨덕턴스 수단을 포함한다.The frequency mixer of the present invention as described above responds to the positive and negative components of the wireless communication signal in a differential manner, and generates a predetermined response communication signal with the wireless communication response unit and the response communication. And a switching unit for generating the modulated output signal by combining the frequency of the local communication signal with the frequency of the signal. The wireless response unit includes negative conductance means formed between a predetermined current source and the first and second response terminals.

상기와 같은 본 발명의 주파수 혼합기에 의하면, 상기 응답통신신호의 진폭은 상기 무선통신신호의 진폭에 대하여 현저한 비율로 증가한다. 그리고, 결과적으로 상기 변조출력신호의 진폭도 상기 무선통신신호의 진폭에 대하여 현저한 비율로 증가한다.According to the frequency mixer of the present invention as described above, the amplitude of the response communication signal increases at a significant ratio with respect to the amplitude of the radio communication signal. As a result, the amplitude of the modulated output signal also increases at a significant rate relative to the amplitude of the wireless communication signal.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

예를 들면, 본 명세서에서는, 다운-믹서(down-mixer) 형태의 주파수 혼합기가 도시되고 기술되었다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 업-믹서(up-mixer) 형태의 주파수 혼합기에도 적용될 수 있음은 물론이다.For example, in this specification, a frequency mixer in the form of a down-mixer is shown and described. However, it is a matter of course that the technical idea of the present invention can be applied to an up-mixer type frequency mixer.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (5)

소정의 무선통신신호와 소정의 로컬통신신호를 합성하여 변조출력신호를 발생하는 주파수 혼합기로서, 상기 무선통신신호, 상기 로컬통신신호 및 상기 변조출력신호의 전압레벨은 각자의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분의 차이에 따른 전압레벨인 상기 주파수 혼합기에 있어서,A frequency mixer for generating a modulated output signal by combining a predetermined wireless communication signal and a predetermined local communication signal, wherein voltage levels of the wireless communication signal, the local communication signal, and the modulated output signal are positive components of each other. In the frequency mixer which is the voltage level according to the difference between the negative and negative components, 상기 무선통신신호의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분에 차동 방식으로 응답하여, 소정의 응답통신신호를 발생하는 무선통신응답부로서, 상기 응답통신신호의 전압레벨은 자신의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분의 차이에 따른 전압레벨인 상기 무선통신응답부 ; 및A wireless communication response unit for generating a predetermined response communication signal in response to a positive component and a negative component of the wireless communication signal in a differential manner, wherein the voltage level of the response communication signal is positive. The wireless communication response unit which is a voltage level according to a difference between a positive component and a negative component; And 상기 응답통신신호의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분을 각각 제1 소스단 및 제2 소스단으로 수신하되, 상기 응답통신신호의 주파수에 상기 로컬통신신호의 주파수를 합성하여 상기 변조출력신호를 발생하는 스위칭부를 구비하며,Receive a positive component and a negative component of the response communication signal to a first source terminal and a second source terminal, respectively, and synthesize the frequency of the local communication signal with the frequency of the response communication signal to A switching unit for generating a modulated output signal, 상기 무선응답부는The wireless response unit 상기 무선통신신호의 양(+)의 성분과 음(-)의 성분에 각각 응답하여, 소정의 제1 응답단과 상기 제1 소스단 사이 및 소정의 제2 응답단과 상기 제2 소스단 사이에 흐르는 전류량을 제어하는 응답수단; 및In response to a positive component and a negative component of the wireless communication signal, respectively, between a predetermined first response terminal and the first source terminal and between a predetermined second response terminal and the second source terminal Response means for controlling the amount of current; And 소정의 전류원과 상기 제1 및 제2 응답단 사이에 형성되는 네거티브 컨덕턴스 수단으로서, 상기 제1 및 제2 응답단에서의 전압레벨의 변화에 대하여, 동일한 방향으로 가속화하도록 구동되는 상기 네거티브 컨덕턴스 수단을 구비하는 것을 특 징으로 하는 주파수 혼합기.A negative conductance means formed between a predetermined current source and the first and second response stages, the negative conductance means being driven to accelerate in the same direction with respect to a change in voltage level in the first and second response stages. A frequency mixer, characterized in that provided. 제1 항에 있어서, 상기 응답수단은The method of claim 1, wherein the response means 상기 무선통신신호의 양(+)의 성분 및 음(-)의 성분에 각각 응답하여, 상기 제1 응답단과 상기 제1 소스단 사이 및 상기 제2 응답단과 상기 제2 소스단 사이에 흐르는 전류량을 제어하는 제1 및 제2 응답 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 주파수 혼합기.The amount of current flowing between the first response terminal and the first source terminal and between the second response terminal and the second source terminal in response to a positive component and a negative component of the wireless communication signal, respectively And a first and second response transistor for controlling. 제2 항에 있어서, 상기 네거티브 컨덕턴스 수단은The method of claim 2, wherein the negative conductance means 소정의 접지전압과 상기 제1 응답단 사이에 연결되며, 상기 제2 응답단에 의하여 게이팅되는 제1 네거티브 트랜지스터; 및A first negative transistor connected between a predetermined ground voltage and the first response terminal and gated by the second response terminal; And 상기 접지전압과 상기 제2 응답단 사이에 연결되며, 상기 제1 응답단에 의하여 게이팅되는 제2 네거티브 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 주파수 혼합기.And a second negative transistor coupled between the ground voltage and the second response terminal and gated by the first response terminal. 제3 항에 있어서, 상기 제1 응답 트랜지스터, 상기 제2 응답 트랜지스터, 상기 제1 네거티브 트랜지스터 및 상기 제2 네거티브 트랜지스터 각각은The method of claim 3, wherein the first response transistor, the second response transistor, the first negative transistor, and the second negative transistor are each 앤모스 트랜지스터로 구현되는 것을 특징으로 하는 주파수 혼합기.A frequency mixer, characterized in that implemented by the NMOS transistor. 제1 항에 있어서, 상기 무선통신신호는The method of claim 1, wherein the wireless communication signal 상기 로컬통신신호의 주파수보다 높은 것을 특징으로 하는 주파수 혼합기.And a frequency mixer higher than the frequency of the local communication signal.
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