KR100698288B1 - 프로그래밍 가능한 표면탄성파 필터 - Google Patents

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Abstract

프로그래밍 가능한 표면탄성파 필터가 제공된다. 본 표면탄성파 필터는, 압전기판, 압전기판상에 콤 구조로 형성되는 접지전극, 압전기판상에 콤 구조로 형성되고 접지전극과 어긋나게 배치되는 복수의 출력전극, 및 복수의 출력전극에서 각각 출력되는 출력신호들이 출력단에 선택적으로 전달되도록 스위칭동작하는 스위칭부를 포함한다. 이에 의해, 필요에 따라 표면탄성파 필터의 필터링 특성을 원하는 대로 프로그래밍할 수 있게 된다.
SAW 필터, 필터링 특성, 스위치, 트랜지스터

Description

프로그래밍 가능한 표면탄성파 필터{Programmable Surface Acoustic Wave filter}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 프로그래밍 가능한 표면탄성파 필터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 스위칭부의 일 예를 도시한 도면, 그리고,
도 3은 도 2에 도시된 복수의 스위치의 일 예를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 접지전극
120-1 내지 120-n : 제1 내지 제n 출력전극
130 : 스위칭부
131-1 내지 131-n : 제1 내지 제n 스위치
133-1 내지 133-n : 출력단 스위칭용 TR
135-1 내지 135-n : 접지단 스위칭용 TR
본 발명은 표면탄성파 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 필요에 따라 필 터링 특성을 원하는 대로 프로그래밍할 수 있는 표면탄성파 필터에 관한 것이다.
표면탄성파(Surface Acoustic Wave : SAW) 필터는 입력신호로부터 원하는 신호를 추출하여 출력함에 있어, 표면탄성파의 원리를 이용하는 필터이다. 표면탄성파 필터는 수동소자로서 동작시 전력을 소모하지 않기 때문에, 전력소모를 줄이는 것이 중요 쟁점인 휴대용 단말장치에의 이용이 시도되고 있다.
표면탄성파 필터는 압전기판상에 콤(comb) 구조로된 출력전극과 접지전극을 엇갈리게 형성함으로서 구현되는데, 양 전극간의 간격과 겹쳐진 정도에 따라 필터링 특성이 결정되게 된다.
압전기판상에 이미 형성된 출력전극과 접지전극의 위치와 구조는 조정이 불가능하다. 따라서, 표면탄성파 필터는 제작시에 이미 필터링 특성이 결정되게 되며, 이때 결정된 필터링 특성은 변경시킬 수 없다.
그러나, 표면탄성파 필터를 이용함에 있어서는, 그 필터링 특성의 변경이 요구되는 경우가 발생할 수 있다. 이에, 필요시에 필터링 특성을 변경시킬 수 있는 표면탄성파 필터의 구현이 요청되는 바이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 필요에 따라 필터링 특성을 원하는 대로 프로그래밍할 수 있는 표면탄성파 필터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 표면탄성파 필터는, 압전기판; 상기 압전기판상에 콤(comb) 구조로 형성되는 접지전극; 상기 압전기판상에 콤 구조로 형성되고, 상기 접지전극과 어긋나게 배치되는 복수의 출력전극; 및 상기 복수의 출력전극에서 각각 출력되는 출력신호들이 출력단에 선택적으로 전달되도록 스위칭동작하는 스위칭부;를 포함한다.
그리고, 상기 스위칭부는, 상기 복수의 출력전극의 개수만큼 마련되며, 대응되는 출력전극에서 출력되는 출력신호가 상기 출력단에 전달되도록 스위칭동작하는 복수의 스위치;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스위치는, 외부에서 인가되는 스위칭 제어신호에 따라, 상기 대응되는 출력전극에서 출력되는 출력신호가 상기 출력단 및 접지단 중 어느 하나로 출력되도록 스위칭동작하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 스위치는, 상기 압전기판상에 형성될 수 있다.
또한, 상기 스위치는, 적어도 하나의 트랜지스터를 이용하여 구현된 스위치일 수 있다.
그리고, 상기 스위치는, 스위칭 제어신호로서 논리레벨 'High' 신호가 입력되면 상기 대응되는 출력전극에서 출력되는 출력신호가 출력단으로 전달되도록 경로를 제공하는 출력단 스위칭용 트랜지스터; 및 스위칭 제어신호로서 논리레벨 'Low' 신호가 입력되면 상기 대응되는 출력전극에서 출력되는 출력신호가 접지단으로 전달되도록 경로를 제공하는 접지단 스위칭용 트랜지스터;를 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면탄성파(Surface Acoustic Wave : SAW) 필터를 도시한 도면이다. 본 표면탄성파 필터는 필터링 특성을 원하는 대로 프로그래밍할 수 있다. 그리고, 필터링 특성 프로그래밍은 필요시 언제라도 가능하며, 여러 회에 걸쳐서도 가능하다. 즉, 프로그래밍 가능 횟수에 대한 제한은 없다.
도 1을 참조하면, 본 표면탄성파 필터는, 접지전극(110), 복수의 출력전극(120-1 내지 120-n), 및 스위칭부(130)를 구비한다.
접지전극(110)과 복수의 출력전극(120-1 내지 120-n)은 압전기판상에 콤(comb) 구조로 형성된다. 그리고, 접지전극(110)과 복수의 출력전극(120-1 내지 120-n)은 도 1에 도시된 바와 같이 어긋나게 배치된다.
복수의 출력전극(120-1 내지 120-n)과 접지전극(110) 사이에 입력신호가 존재하는 경우, 복수의 출력전극(120-1 내지 120-n)은 각각 출력신호들을 생성하여 스위칭부(130)로 출력한다. 즉, 제1 출력전극(120-1)에서는 제1 출력신호가, 제2 출력전극(120-2)에서는 제2 출력신호가, 제3 출력전극(120-3)에서는 제3 출력신호가, ... , 제n 출력전극(120-n)에서는 제n 출력신호가 각각 출력된다.
출력신호들는 복수의 출력전극(120-1 내지 120-n)과 접지전극(110) 사이에 존재하는 입력신호들을 각각 소정의 필터링 계수들(a1, a2, a3, ... , a n)로 승산함으로서 생성되는 신호이다. 즉, 제1 출력신호는 제1 출력전극(120-1)과 접지전극(110) 사이에 존재하는 입력신호를 필터링 계수 a1으로 승산함으로서, 제2 출력신호는 제2 출력전극(120-2)과 접지전극(110) 사이에 존재하는 입력신호를 필터링 계수 a2로 승산함으로서, 제3 출력신호는 제3 출력전극(120-3)과 접지전극(110) 사이에 존재하는 입력신호를 필터링 계수 a3으로 승산함으로서, ... , 제n 출력신호는 제n 출력전극(120-n)과 접지전극(110) 사이에 존재하는 입력신호를 필터링 계수 an으로 승산함으로서, 각각 생성되는 신호이다.
각각의 필터링 계수들(a1, a2, a3, ... , an)은 각각의 복수의 출력전극(120-1 내지 120-n)과 접지전극(110)의 겹쳐진 거리(l1, l2, l3, ... , l 3)에 각각 비례한다. 즉, 필터링 계수 a1은 제1 출력전극(120-1)과 접지전극(110) 간의 겹쳐진 거리(l1)에 비례하고, 필터링 계수 a2은 제2 출력전극(120-2)과 접지전극(110) 간의 겹쳐진 거리(l2)에 비례하고, 필터링 계수 a3은 제3 출력전극(120-3)과 접지전극(110) 간의 겹쳐진 거리(l3)에 비례하고, ... , 필터링 계수 an은 제n 출력전극(120-n)과 접지전극(110) 간의 겹쳐진 거리(ln)에 비례한다.
스위칭부(130)는 복수의 출력전극(120-1 내지 120-n)에서 각각 출력되는 출력신호들(제1 내지 제n 출력신호)이 출력단에 선택적으로 전달되도록 스위칭동작한다. 구체적으로, 스위칭부(130)는 출력신호들(제1 내지 제n 출력신호) 중 적어도 하나가 출력단으로 출력되도록 스위칭동작할 수 있음은 물론이고, 어느 출력신호도 출력되지 않도록 스위칭동작할 수도 있다.
이에 따라, 출력단에는 스위칭부(130)에 의해 선택적으로 전달되는 출력신호 들의 합신호가 출력되게 된다. 예를 들어, 스위칭부(130)가 제1 출력신호와 제3 출력신호만이 출력단에 전달되도록 스위칭동작하였다면, 출력단에는 제1 출력신호와 제3 출력신호의 합신호가 출력되게 되는 것이다.
스위칭부(130)의 스위칭동작은 외부로부터 인가되는 스위칭 제어신호에 따른다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 스위칭부(130)를 보다 상세히 설명한다. 도 2는 구현가능한 스위칭부(130)의 일 예를 도시하였다. 그리고, 도 2에는 이해의 편의를 위해, 스위칭부(130) 외에 접지전극(110)과 복수의 출력전극(120-1 내지 120-n)도 함께 도시하였다.
도 2를 참조하면, 스위칭부(130)는 복수의 스위치(131-1 내지 131-n)를 구비함을 알 수 있다. 또한, 스위치들의 개수(n)는 출력전극의 개수(n)와 동일하며, 출력전극마다 하나의 스위치가 연결되어 있음을 알 수 있다.
복수의 스위치(131-1 내지 131-n)는 대응되는 출력전극에서 출력되는 출력신호가 출력단 또는 접지단에 전달되도록 스위칭동작한다. 이때, 복수의 스위치(131-1 내지 131-n)의 스위칭동작은 외부로부터 입력되는 스위칭 제어신호들에 의한다.
즉, 제1 스위치(131-1)는 제1 스위칭 제어신호에 따라 제1 출력신호를, 제2 스위치(131-2)는 제2 스위칭 제어신호에 따라 제2 출력신호를, 제3 스위치(131-3)는 제3 스위칭 제어신호에 따라 제3 출력신호를, ... , 제n 스위치(131-n)는 제n 스위칭 제어신호에 따라 제n 출력신호를, 각각 출력단 또는 접지단에 출력되도록 스위칭동작한다.
스위칭부(130), 즉, 복수의 스위치(131-1 내지 131-n)는 압전기판상에 형성할 수 있다. 뿐만 아니라, 스위칭부(130)를 구성하는 복수의 스위치(131-1 내지 131-n)는 각각 적어도 하나의 트랜지스터를 이용하여 구현할 수 있다.
이에 따라, 트랜지스터(TR)를 이용하여 구현한 복수의 스위치(131-1 내지 131-n)를 도 3에 도시하였다. 그리고, 도 3에는 이해의 편의를 위해, 복수의 스위치(131-1 내지 131-n)를 구비하는 스위칭부(130) 외에 접지전극(110)과 복수의 출력전극(120-1 내지 120-n)도 함께 도시하였다.
도 3에 도시된 바에 의하면, 복수의 스위치(131-1 내지 131-n)는 각각 출력단 스위칭용 TR(133-1 내지 133-n)과 접지단 스위칭용 TR(135-1 내지 135-n)을 이용하여 구현되었음을 알 수 있다.
출력단 스위칭용 TR(133-1 내지 133-n)은, 스위칭 제어신호가 논리레벨 'High' 신호인 경우에 '턴-온'되고, 스위칭 제어신호가 논리레벨 'Low' 신호인 경우에 '턴-오프'된다.
반면, 접지단 스위칭용 TR(135-1 내지 135-n)은, 스위칭 제어신호가 논리레벨 'High' 신호인 경우에 '턴-오프'되고, 스위칭 제어신호가 논리레벨 'Low' 신호인 경우에 '턴-온'된다. 접지단 스위칭용 TR(135-1 내지 135-n)은 스위칭 제어신호가 반전되어 입력되기 때문이다.
따라서, 스위칭 제어신호가 논리레벨 'High' 신호인 경우, 출력단 스위칭용 TR은 '턴-온'되고 접지단 스위칭용 TR은 '턴-오프'된다. 그 결과, 출력전극에서 출력되는 출력신호는 출력단 스위칭용 TR을 통해 "출력단"으로 전달되게 된다.
반면, 스위칭 제어신호가 논리레벨 'Low' 신호인 경우, 출력단 스위칭용 TR은 '턴-오프'되고 접지단 스위칭용 TR은 '턴-온'된다. 그 결과, 출력전극에서 출력되는 출력신호는 접지단 스위칭용 TR을 통해 "접지단"으로 전달되게 된다.
예를 들면, 제2 스위칭 제어신호가 논리레벨 'High' 신호인 경우, 제2 스위치(131-2)에 마련된 출력단 스위칭용 TR(133-2)은 '턴-온'되는 반면, 접지단 스위칭용 TR(135-2)은 '턴-오프'된다. 그 결과, 제2 출력전극(120-2)에서 출력되는 제2 출력신호는 출력단 스위칭용 TR(133-2)을 통해 "출력단"으로 전달되게 된다.
하지만, 제2 스위칭 제어신호가 논리레벨 'Low' 신호인 경우, 제2 스위치(131-2)에 마련된 출력단 스위칭용 TR(133-2)은 '턴-오프'되는 반면, 접지단 스위칭용 TR(135-2)은 '턴-온'된다. 그 결과, 제2 출력전극(120-2)에서 출력되는 제2 출력신호는 접지단 스위칭용 TR(135-2)을 통해 "접지단"으로 전달되게 된다.
제2 출력신호가 출력단으로 전달되는 경우는 '제2 출력전극(120-2)과 접지전극(110)에 의한 필터링 계수'(이하, '제2 필터링 계수'로 약칭한다.)는 a2이다. 하지만, 제2 출력신호가 접지단으로 전달되는 경우에는, 제2 출력신호가 출력단으로 전달되지 않기 때문에 제2 필터링 계수는 '0'인 것으로 상정할 수 있다.
이는, 해당 스위칭 제어신호의 논리레벨을 조정함으로서, 해당 필터링 계수를 조정할 수 있음을 의미한다.
예를 들어, 제2 스위칭 제어신호와 제3 스위칭 제어신호로서 논리레벨 'Low' 신호로 인가하게 되면, 제2 필터링 계수와 제3 필터링 계수는 '0'이 된다. 이는, 제2 출력신호와 제3 출력신호가 출력단으로 전달되지 않음을 의미한다.
이를 출력단의 입장에서 보면, 제2 출력전극(120-2)과 제3 출력전극(120-3)이 본 표면탄성파 필터에 구비되지 않은 것과 동일한 결과를 유발하게 된다.
따라서, 복수의 스위치(131-1 내지 131-n)로 각각 인가되는 스위칭 제어신호들의 논리레벨을 조정함으로서 필터링 계수들을 각각 조정할 수 있게 된다. 즉, 본 표면탄성파 필터는 필터링 특성을 원하는 대로 프로그래밍할 수 있게 되는 것이다.
스위칭 제어신호들의 논리레벨은 언제라도 변경가능하기 때문에, 필터링 특성 프로그래밍은 필요시 언제라도 가능하며, 여러 회에 걸쳐서도 가능하게 된다.
본 표면탄성파 필터는 단말장치에 구비되어 통신용으로 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 표면탄성파 필터는 단말장치에 대한 ID 부여에 이용될 수 있고, 부여된 ID를 이용한 송신신호의 확산(spreading)과 수신신호의 역확산(despreading)에 이용될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 필요에 따라 표면탄성파 필터의 필터링 특성을 원하는 대로 프로그래밍할 수 있게 된다. 이와 같이 프로그래밍 가능한 표면탄성파 필터는 필터링 특성을 유동적으로 변경시킬 수 있다는 점에서, 단말장치에 구비되어 통신용으로 사용되는 경우, 단말장치에 대한 ID 부여, 부여된 ID를 이용한 송신신호의 확산과 수신신호의 역확산을 보다 유동적으로 처리할 수 있게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (6)

  1. 압전기판;
    상기 압전기판상에 콤(comb) 구조로 형성되는 접지전극;
    상기 압전기판상에 콤 구조로 형성되고, 상기 접지전극과 어긋나게 배치되는 복수의 출력전극; 및
    상기 복수의 출력전극의 개수만큼 마련되며, 상기 복수의 출력전극에 각각 연결되고, 대응되는 출력전극에서 출력되는 출력신호가 출력단에 전달되거나 전달되지 않도록 스위칭동작하는 복수의 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스위치는,
    외부에서 인가되는 스위칭 제어신호에 따라, 상기 대응되는 출력전극에서 출력되는 출력신호가 상기 출력단 및 접지단 중 어느 하나로 출력되도록 스위칭동작하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 스위치는,
    상기 압전기판상에 형성되는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스위치는,
    적어도 하나의 트랜지스터를 이용하여 구현된 스위치인 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 스위치는,
    스위칭 제어신호로서 논리레벨 'High' 신호가 입력되면 상기 대응되는 출력 전극에서 출력되는 출력신호가 출력단으로 전달되도록 경로를 제공하는 출력단 스위칭용 트랜지스터; 및
    스위칭 제어신호로서 논리레벨 'Low' 신호가 입력되면 상기 대응되는 출력전극에서 출력되는 출력신호가 접지단으로 전달되도록 경로를 제공하는 접지단 스위칭용 트랜지스터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터.
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