KR100744952B1 - 듀얼 밴드 lna 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 DMB 밴드나 GPS 밴드 등 듀얼밴드 수신기에서, 하나의 듀얼 안테나를 이용할 수 있도록 LNA 회로를 구현함으로써, 소형화 및 제조원가 절감을 달성할 수 있는 듀얼 밴드 LNA 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 듀얼 밴드 LNA 회로는, 듀얼밴드 안테나(ANT)를 채용한 듀얼밴드 수신기에 적용되는 LNA 회로에 있어서, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 신호를 제1 밴드 신호와 제2 밴드 신호로 분리하는 신호 분리부(200); 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 제1 대역으로 통과시키는 제1 대역 통과 필터(410); 및 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 제2 대역으로 통과시키는 제2 대역 통과 필터(420)를 포함한다.
DMB 밴드, GPS 밴드, 듀얼밴드 수신기, 듀얼 밴드 LNA 회로

Description

듀얼 밴드 LNA 회로{LOW NOISE AMPLIFIER CIRCUIT FOR DUAL BAND}
도 1은 종래의 듀얼 밴드 LNA 회로도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 듀얼 밴드 LNA 회로도.
도 3은 도 2의 신호 분리부의 제1 구현 예시도.
도 4는 도 2의 신호 분리부의 제2 구현 예시도.
도 5는 도 2의 신호 분리부의 출력측 감쇄용 공진기의 회로도.
도 6은 도 2의 신호 분리부의 출력측 오픈 스터브 회로도. 오픈 스터브.
도 7은 본 발명에 따른 듀얼 밴드 LNA 회로의 신호 결합부의 예시도.
도 8은 도 7의 신호 결합부의 제1 구현 예시도.
도 9은 도 7의 신호 결합부의 제2 구현 예시도.
도 10은 도 2의 초단 저잡음 증폭기의 예시도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 듀얼 밴드 LNA 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
ANT : 듀얼밴드 안테나 100 : 초단 저잡음 증폭기
200 : 신호 분리부 210 : 제1 밴드 선택기
220 : 제2 밴드 선택기 310 : 제1 저잡음 증폭기
320 : 제2 저잡음 증폭기 410 : 제1 대역 통과 필터
420 : 제2 대역 통과 필터 510 : 제3 저잡음 증폭기
520 : 제4 저잡음 증폭기 600 : 신호 결합부
700 : 출력 저잡음 증폭기
본 발명은 DMB 밴드나 GPS 밴드 등 듀얼밴드 수신기에 적용되는 듀얼 밴드 LNA 회로에 관한 것으로, 특히 하나의 듀얼 안테나를 이용할 수 있도록 LNA 회로를 구현함으로써, 소형화 및 제조원가 절감을 달성할 수 있는 듀얼 밴드 LNA 회로에 관한 것이다.
일반적으로, DMB 수신기에, 네비게이션을 수행하기 위해 GPS 안테나를 설치하여 GPS 네비게이션을 구현할 수 있는데, 이 경우, DMB용 안테나와 GPS용 안테나를 각각 구비하여야 하고, 또한 DMB 신호 및 GPS 신호를 각각 증폭하는 듀얼밴드 LNA 회로가 필요하며, 이러한 종래 LNA 회로를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 듀얼 밴드 LNA 회로도이다.
도 1에 도시된 종래 듀얼 밴드 LNA 회로는, DMB용 안테나(ANT1)로부터의 DMB 신호를 증폭하는 제1 증폭기(11)와, 상기 제1 증폭기(11)로부터의 DMB 신호를 사전에 설정된 DMB 대역으로 통과시키는 제1 대역통과필터(12)와, 상기 제1 대역통과필터(12)로부터의 DMB 신호를 증폭하는 제2 증폭기(13)와, GPS용 안테나(ANT2)로부터의 GPS신호를 증폭하는 제3 증폭기(21)와, 상기 제3 증폭기(21)로부터의 GPS 신호를 사전에 설정된 GPS 대역으로 통과시키는 제2 대역통과필터(22)와, 상기 제2 대역통과필터(22)로부터의 GPS 신호를 증폭하는 제4 증폭기(23)를 포함한다.
이와 같이, 도 1의 종래 듀얼 밴드 LNA 회로는, 서로 다른 2개의 GPS 안테나와 DMB 안테나를 사용하고 있으며, 이와 같이 2개의 안테나를 사용하는 경우, 듀얼 밴드 수신기는, 이러한 2개의 안테나를 사용하는 경우에 적합한 듀얼 밴드 LNA 회로를 이용한다.
이와 같은 종래 듀얼 밴드 LNA 회로는, GPS용 안테나(Microstrip Patch 안테나)와 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 혹은 DAB(Digital Audio Broadcasting)용 안테나를 별도로 연결하여 GPS 네비게이션 및 DMB/DAB 수신기능을 수행하는 수신기에 적용된다.
그러나, 이와 같은 종래 듀얼 밴드 LNA 회로는, GPS와 DMB혹은 DAB기능이 복합화된 단말기에 적용시, GPS용 안테나와 DMB용 안테나(혹은 DAB용 안테나)를 각각 별도로 구비하여 각각 연결하여야 하므로, 제조 원가가 비싸고 사이즈가 커져서 차량 장착이나 이동용으로 부적합하다는 문제점이 있다. 즉, 듀얼 밴드 수신기내에서, DMB,DAB, GPS 안테나 특성을 구현시, 안테나를 각각 별도로 사용해야 하므로 SET 사이즈가 커지고 제조 원가도 비싸며 ANT간 간섭으로 특성 저하 우려가 있는 문제점이 있다.
또한, 듀얼밴드(DUAL BAND) 안테나를 사용하더라도 LNA 회로에서 매칭 문제로 인한 상호 간섭 영향으로 특성 저하 우려가 있는 문제점이 있다.
이에 따라, 2개의 안테나를 사용하는 대신에, 듀얼 밴드(DUAL BAND) 안테나를 사용하는 것이 바람직하지만, 듀얼 밴드 안테나를 사용하는 경우, DMB 신호 및 GPS 신호 혹은 DAB 신호 및 GPS 신호로 동시에 증폭하려면 상호간섭이 되지 않도록 하는 LNA 회로의 ISOLATION 특성을 개선한 LNA 회로가 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 DMB 밴드나 GPS 밴드 등 듀얼밴드 수신기에 적용되어, 하나의 듀얼 안테나를 이용할 수 있도록 LNA 회로를 구현함으로써, 소형화 및 제조원가 절감을 달성할 수 있는 듀얼 밴드 LNA 회로를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 듀얼 밴드 LNA 회로는, 듀얼밴드 안테나를 채용한 듀얼밴드 수신기에 적용되는 LNA 회로에 있어서, 상기 듀얼밴드 안테나로부터의 신호를 제1 밴드 신호와 제2 밴드 신호로 분리하는 신 호 분리부; 상기 신호 분리부로부터의 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 제1 대역으로 통과시키는 제1 대역 통과 필터; 및 상기 신호 분리부로부터의 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 제2 대역으로 통과시키는 제2 대역 통과 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 듀얼밴드 안테나로부터의 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 상기 신호 분리부로 출력하는 초단 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부로부터의 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 상기 제1 대역 통과 필터로 출력하는 제1 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부로부터의 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 상기 제2 대역 통과 필터로 출력하는 제2 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 제1 대역 통과 필터의 제1 대역으로 통과된 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 제3 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 제2 대역 통과 필터의 제2 대역으로 통과된 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 제4 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 분리부는, 상기 듀얼밴드 안테나로부터의 제1 밴드 신호를 선택하 여 상기 제1 대역 통과 필터로 출력하는 제1 밴드 선택기; 및 상기 듀얼밴드 안테나로부터의 제2 밴드 신호를 선택하여 상기 제2 대역 통과 필터로 출력하는 제2 밴드 선택기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 밴드 선택기는, 상기 듀얼밴드 안테나로부터의 제1 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현된 것을 특징으로 한다.
상기 제2 밴드 선택기는, 상기 듀얼밴드 안테나로부터의 제2 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 밴드 선택기 및 상기 제2 밴드 선택기는, 상기 제1 밴드 신호를 선택하는 필터와 상기 제2 밴드 신호를 선택하는 필터를 포함하는 다이플렉서 또는 듀플렉서로 이루어진 것을 특징으로 한다.**
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제1 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부로부터의 제2 밴드 신호를 감쇄하는 감쇄용 공진기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제2 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부로부터의 제1 밴드 신호를 감쇄하는 감쇄용 공진기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제1 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부로부터의 제2 밴드 신호의 파장(λ)의 1/4에 해당되는 (λ)/4 오픈 스터브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제2 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부로부터의 제1 밴드 신호의 파장(λ1)의 1/4에 해당되는 λ1/4 오픈 스터브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 제1 대역 통과 필터로부터의 제1 밴드 신호를 선택하는 제1 밴드 선택기와, 상기 제1 대역 통과 필터로부터의 제2 밴드 신호를 선택하는 제2 밴드 선택기를 포함하는 신호 결합부를 더 포함하고, 상기 신호 결합부는, 상기 제1 밴드 선택기로부터의 신호와 상기 제2 밴드 선택기로부터의 신호를 하나의 신호선에 결합하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 제1 밴드 선택기는, 상기 제1 대역 통과 필터로부터의 제1 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현된 것을 특징으로 한다.
상기 제2 밴드 선택기는, 상기 제1 대역 통과 필터로부터의 제2 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 밴드 선택기 및 상기 제2 밴드 선택기는, 상기 제1 밴드 신호를 선 택하는 필터와 상기 제2 밴드 신호를 선택하는 필터를 포함하는 하나의 듀플렉서로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 듀얼 밴드 LNA 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 듀얼 밴드 LNA 회로는, 듀얼밴드 안테나(ANT)를 채용한 듀얼밴드 수신기에 적용되는 LNA 회로로서, 이는 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 신호를 제1 밴드 신호와 제2 밴드 신호로 분리하는 신호 분리부(200)와, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 제1 대역으로 통과시키는 제1 대역 통과 필터(410)와, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 제2 대역으로 통과시키는 제2 대역 통과 필터(420)를 포함한다.
상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 후단에서 필요로 하는 크기의 신호로 증폭하기 위해서, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 상기 신호 분리부(200)로 출력하는 초단 저잡음 증폭기(100)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부(200)에서의 신호 손실 을 보상하기 위해서, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 상기 제1 대역 통과 필터(410)로 출력하는 제1 저잡음 증폭기(310)와, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 상기 제2 대역 통과 필터(420)로 출력하는 제2 저잡음 증폭기(320)를 더 포함할 수 있다.
게다가, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 후단에서 필요로 하는 크기의 신호로 증폭하기 위해서, 상기 제1 대역 통과 필터(410)의 제1 대역으로 통과된 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 제3 저잡음 증폭기(510)와, 상기 제2 대역 통과 필터(420)의 제2 대역으로 통과된 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 제4 저잡음 증폭기(520)를 더 포함할 수 있다.
상기 본 발명의 신호 분리부(200)는, DMB 밴드 등의 제1 밴드 신호와 GPS 밴드 등의 제2 밴드 신호를 서로 영향없이 분리하는 기능을 수행하는 것으로, 이는 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자 등과 같이 다양한 방식으로 수행될 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 제1 밴드는 2.6GHz 대역을 이용하는 DMB 밴드, 1.5GHz 대역을 이용하는 GPS 밴드, 900MHz 대역 또는 1.9GHz 대역을 이용하는 GPS 밴드 중의 어느 하나의 밴드가 될 수 있고, 상기 제2 밴드는 상기 대역중 제1 밴드와 다른 밴드일 수 있다.
이와 같이, 상기 신호 분리부는 서로 다른 밴드를 분리시킬 수 있는 회로 또 는 소자 등을 이용하여 구현할 수 있으며, 이에 대한 구현 예로 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2의 신호 분리부의 제1 구현 예시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 신호 분리부(200)는, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 제1 밴드 신호를 선택하여 상기 제1 대역 통과 필터(410)로 출력하는 제1 밴드 선택기(210)와, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 제2 밴드 신호를 선택하여 상기 제2 대역 통과 필터(420)로 출력하는 제2 밴드 선택기(220)를 포함한다.
도 4는 도 2의 신호 분리부의 제2 구현 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 밴드 선택기(210)는, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 제1 밴드 신호를 선택하기 위해, 미앤더 라인 구조의 90도 위상 시프터로 구현될 수 있다.
또한, 상기 제2 밴드 선택기(220)는, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 제2 밴드 신호를 선택하기 위해, 미앤더 라인 구조의 90도 위상 시프터로 구현될 수 있다.
여기서, 90도 위상 시프터는 해당 주파수에 대해 λ/4 지점에서 임피던스가 최대가 되어, 해당 주파수에서 선로가 끊어진 것으로 보이게 되어, 해당 주파수를 차단할 수 있다.
또한, 상기 제1 밴드 선택기(210) 및 상기 제2 밴드 선택기(220)는, 상기 제1 밴드 신호를 선택하는 필터와 상기 제2 밴드 신호를 선택하는 필터를 포함하는 하나의 다이플렉서 또는 하나의 듀플렉서로 이루어질 수 있다.
도 5는 도 2의 신호 분리부의 출력측 감쇄용 공진기의 회로도이다.
도 5를 참조하면, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제1 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호를 감쇄하는 감쇄용 공진기(610)와, 상기 신호 분리부의 제2 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호를 감쇄하는 감쇄용 공진기(620)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 감쇄용 공진기(610)는 상기 신호 분리부(200)의 출력단과 접지 사이에 연결된 직렬공진기로 구현될 수 있고, 이때, 직렬공진기는 제2 밴드에 동조되어 제2 밴드 신호를 접지로 바이패스시켜 제2 밴드 신호를 감쇄시킬 수 있다. 상기 감쇄용 공진기(620)는 상기 신호 분리부(200)의 출력단과 접지 사이에 연결된 직렬공진기로 구현될 수 있고, 이때, 직렬공진기는 제1 밴드에 동조되어 제1 밴드 신호를 접지로 바이패스시켜 제1 밴드 신호를 감쇄시킬 수 있다.
또한, 상기 감쇄용 공진기(610)는 상기 신호 분리부(200)의 출력라인상에 병렬공진기로 구현될 수 있고, 이때, 병렬공진기는 제2 밴드에 동조되어 제2 밴드 신호를 차단시켜 제2 밴드 신호를 감쇄시킬 수 있다. 상기 감쇄용 공진기(620)는 상 기 신호 분리부(200)의 출력단라인상에 연결된 병렬공진기로 구현될 수 있고, 이때, 병렬공진기는 제1 밴드에 동조되어 제1 밴드 신호를 차단시켜 제1 밴드 신호를 감쇄시킬 수 있다.
도 6은 도 2의 신호 분리부의 출력측 오픈 스터브 회로도이다.
도 6을 참조하면, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제1 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호의 파장(λ)의 1/4에 해당되는 (λ)/4 오픈 스터브(710)와, 상기 신호 분리부의 제2 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호의 파장(λ1)의 1/4에 해당되는 λ1/4 오픈 스터브(720)를 더 포함할 수 있다. 여기서, λ/4 오픈 스터브는, 해당 주파수에 대해 병렬 공진 회로와 같이 작용하여, 제1 밴드 또는 제2 밴드 신호를 각각 감쇄시킬 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 듀얼 밴드 LNA 회로의 신호 결합부의 예시도이고, 도 8은 도 7의 신호 결합부의 제1 구현 예시도이며, 도 9은 도 7의 신호 결합부의 제2 구현 예시도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 듀얼 밴드 저잡음 증폭회로는, 도 2의 제1 대역 통과 필터(410)로부터의 제1 밴드 신호를 선택하는 제1 밴드 선택기(610)와, 도 2의 제2 대역 통과 필터(420)로부터의 제2 밴드 신호를 선택하는 제2 밴드 선택 기(620)를 포함하는 신호 결합부(600)를 더 포함한다.
여기서, 상기 신호 결합부(600)는, 상기 제1 밴드 선택기(610)로부터의 신호와 상기 제2 밴드 선택기(620)로부터의 신호를 하나의 신호선에 결합하도록 이루어진다.
상기 제1 밴드 선택기(610)는, 상기 제1 대역 통과 필터(410)로부터의 제1 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현될 수 있고, 또한, 상기 제2 밴드 선택기(620)는, 상기 제2 대역 통과 필터(420)로부터의 제2 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현될 수 있다.
상기 제1 밴드 선택기(610) 및 상기 제2 밴드 선택기(620)는, 상기 제1 밴드 신호를 선택하는 필터와 상기 제2 밴드 신호를 선택하는 필터를 포함하는 하나의 듀플렉서로 이루어질 수 있다.
도 10은 도 2의 초단 저잡음 증폭기의 예시도이다.
도 10을 참조하면, 상기 초단 저잡음 증폭기(100)는, 하나의 LNA를 포함하여 이루어질 수 있고, 또한 신호 증폭도를 높이기 위해서 제1 및 제2 LNA(110,120)을 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 듀얼 밴드 LNA 회로도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 듀얼밴드 LNA 회로는, 듀얼밴드 안테나를 채용한 듀얼밴드 수신기에 적용되는 LNA 회로에 있어서, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 초단 저잡음 증폭기(100)와, 상기 초단 저잡음 증폭기(100)로부터의 신호를 제1 밴드 신호와 제2 밴드 신호로 분리하는 신호 분리부(200)와, 상기 신호 분리부(200)에 의해 분리된 두 신호를 결합하는 신호 결합부(600)를 포함한다.
여기서, 상기 듀얼밴드 LNA 회로는, 상기 신호 결합부(600)로부터의 신호를 기설정 이득으로 증폭하는 출력 저잡음 증폭기(700)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 분리부(200)과 신호 병합부(600) 사이에 제1 밴드와 제2 밴드에 대한 각각 주파수 대역의 대역 통과 필터를 추가할 수 있으며, 이 경우, 상기 신호 분리부(200)에 의한 분리된 두 신호간 아이솔레이션을 향상을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
본 발명의 듀얼 밴드 LNA 회로는 듀얼밴드 안테나(ANT)를 채용한 듀얼밴드 수신기에 적용되어, 듀얼 밴드 신호를 저잡음으로 증폭하는데, 이에 대해서 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 듀얼 밴드 LNA 회로의 초단 저잡음 증폭기(100)는, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 신호 분리부(200)로 출력한다.
상기 신호 분리부(200)는, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 신호를 제1 밴드 신호와 제2 밴드 신호로 분리하여 제1 저잡음 증폭기(310) 및 제2 저잡음 증폭기(320)로 출력한다.
상기 제1 저잡음 증폭기(310)는, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 제1 대역 통과 필터(410)로 출력하고, 상기 제2 저잡음 증폭기(320)는, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 제2 대역 통과 필터(420)로 출력한다.
여기서, 상기 제1 저잡음 증폭기(310)와 제1 대역 통과 필터(410)는 전후 위치가 서로 변경될 수 있고, 또한, 상기 제2 저잡음 증폭기(320)와 제2 대역 통과 필터(420)는 전후 위치가 서로 변경될 수 있다.
다음, 상기 제1 대역 통과 필터(410)는, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 제1 대역으로 통과시켜 제3 저잡음 증폭기(510)로 출력 하고, 상기 제2 대역 통과 필터(420)는, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 제2 대역으로 통과시켜 제4 저잡음 증폭기(520)로 출력한다.
이후, 상기 제3 저잡음 증폭기(510)는, 상기 제1 대역 통과 필터(410)의 제1 대역으로 통과된 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하고, 상기 제4 저잡음 증폭기(520)는, 상기 제2 대역 통과 필터(420)의 제2 대역으로 통과된 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 출력한다.
여기서, 상기 제1 대역 통과 필터(410)와 제3 저잡음 증폭기(510)는 전후 위치가 서로 변경될 수 있고, 또한, 상기 제2 대역 통과 필터(420)와 제4 저잡음 증폭기(510)는 전후 위치가 서로 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 신호 분리부(200)가 제1 밴드 선택기(210) 및 제2 밴드 선택기(220)로 이루어지는 경우, 상기 제1 밴드 선택기(210)는, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 제1 밴드 신호를 선택하여 상기 제1 저잡음 증폭기(310)로 출력한다.
상기 제2 밴드 선택기(220)는, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 제2 밴드 신호를 선택하여 상기 제2 저잡음 증폭기(320)로 출력한다.
한편, 상기 제1 밴드 선택기(210)는, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 제1 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통 과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현될 수 있다.
또한, 이와 마찬가지로, 상기 제2 밴드 선택기(220)는, 상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 제2 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자 중의 어느 하나로 구현될 수 있다.
일예로, 상기 제1 및 제2 밴드 선택기(210,220)가 90도 위상 시프터로 구현되는 경우에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4를 설명하면, 상기 제1 및 제2 밴드 선택기(210,220)가 λ/4의 길이를 갖는 90도 위상 시프터로 구현되는 경우, 각 밴드에 대해 λ/4 지점에서 임피던스가 최대가 되어, 해당 주파수에서 선로가 끊어진 것으로 보이게 되어, 해당 주파수를 차단할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제1 밴드 선택기의 출력단에 연결된 감쇄용 공진기를 포함하는 경우, 상기 감쇄용 공진기는, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호를 감쇄시킨다.
또한, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제2 밴드 선택기의 출력단에 연결된 감쇄용 공진기를 포함하는 경우, 상기 감쇄용 공진기는, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호를 감쇄시킨다.
도 6을 참조하면, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제1 밴드 선택기의 출력단에 연결된 (λ)/4 오픈 스터브를 포함하는 경우, 상기 (λ)/4 오픈 스터브는, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호의 파장(λ)의 1/4에 해당되어, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제2 밴드 신호를 감쇄시킨다.
또한, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는, 상기 신호 분리부의 제2 밴드 선택기의 출력단에 연결된 λ1/4 오픈 스터브를 포함하는 경우, 상기 λ1/4 오픈 스터브는, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호의 파장(λ1)의 1/4에 해당되어, 상기 신호 분리부(200)로부터의 제1 밴드 신호를 감쇄시킨다.
다른 한편, 본 발명의 듀얼 밴드 LNA 회로는, 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같은 신호 결합부(600)를 포함하는 경우, 상기 신호 결합부(600)의 제1 밴드 선택기(610)는, 상기 제1 대역 통과 필터(410)로부터의 제1 밴드 신호를 선택하고, 상기 신호 결합부(600)의 제2 밴드 선택기(620)는, 상기 제2 대역 통과 필터(420)로부터의 제2 밴드 신호를 선택한다.
또한, 상기 신호 결합부(600)는, 상기 제1 밴드 선택기(610)로부터의 신호와 상기 제2 밴드 선택기(620)로부터의 신호를 하나의 신호선에 결합하여 출력한다.
이때, 본 발명의 신호 결합부(600)는, 상기 각 밴드 신호를 선택하여, 상기 제1 밴드 신호와 상기 제2 밴드신호간의 아이솔레이션을 향상시키고, 또한 각 밴드 신호 선과 신호 결합되는 신호선간에 임피던스 매칭을 수행하여, 신호 손실없이 각 밴드 신호를 결합하여 하나의 출력 포트를 통해 출력한다.
도 10을 참조하면, 상기 듀얼 밴드 저잡음 증폭 회로는 초단 저잡음 증폭기(100), 신호 분리부(200), 신호 결합부(600)의 구조에서 신호 증폭도를 높이기 위하여, 상기 초단 저잡음 증폭기(100)는, 2단의 제1 및 제2 저잡음 증폭기(110,120)로 이루어질 수 있다. 이 경우, 듀얼밴드 증폭 및 출력에 사용되는 저잡음 증폭기와 케이블 사용량을 절감 할 수 있는 구조이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 듀얼 밴드 LNA 회로에서, 초단 저잡음 증폭기(100)를 통한 신호는 신호 분리부(200)에 의해 분리된후, 다시 신호 결합부 (700)에서 결합되어 출력 저잡음 증폭기(700)을 거쳐 출력된다.
이 경우, 하나의 출력 포트를 통해 듀얼 밴드 신호를 출력하므로 케이블을 절약할 수 있다.
또한, 상기 신호 분리부(200)과 신호 병합부(600) 사이에 제1 밴드와 제2 밴드에 대한 각각 주파수 대역의 대역 통과 필터를 추가할 수 있으며, 이 경우, 상기 신호 분리부(200)에 의한 분리된 두 신호간 아이솔레이션을 향상을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 신호 결합부가 각 밴드 신호를 결합하여 수신기로 전송하도록, 각 밴드 신호를 별도의 신호선을 이용하여 전송하는 것에 비해, 신호선 을 절약할 수 있어, 설치 및 유지에 유리한 점을 갖는다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, DMB 밴드나 GPS 밴드 등 듀얼밴드 수신기에 적용되는 듀얼 밴드 LNA 회로에서, 하나의 듀얼 안테나를 이용할 수 있도록 LNA 회로를 구현하여, 듀얼밴드 신호를 처리하는 일부 회로를 공유할 수 있어, 소형화 및 제조원가 절감을 달성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (21)

  1. 듀얼밴드 안테나를 채용한 듀얼밴드 수신기에 적용되는 LNA 회로에 있어서,
    상기 듀얼밴드 안테나로부터의 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 초단 저잡음 증폭기;
    상기 초단 저잡음 증폭기로부터의 신호를 제1 밴드 신호와 제2 밴드 신호로 분리하는 신호 분리부;
    상기 신호 분리부로부터의 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 제1 대역으로 통과시키는 제1 대역 통과 필터; 및
    상기 신호 분리부로부터의 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 제2 대역으로 통과시키는 제2 대역 통과 필터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는,
    상기 신호 분리부로부터의 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 상기 제1 대역 통과 필터로 출력하는 제1 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는,
    상기 신호 분리부로부터의 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하여 상기 제2 대역 통과 필터로 출력하는 제2 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는,
    상기 제1 대역 통과 필터의 제1 대역으로 통과된 제1 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 제3 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는,
    상기 제2 대역 통과 필터의 제2 대역으로 통과된 제2 밴드 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 제4 저잡음 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  7. 제1항에 있어서, 상기 신호 분리부는,
    상기 듀얼밴드 안테나로부터의 제1 밴드 신호를 선택하여 상기 제1 대역 통과 필터로 출력하는 제1 밴드 선택기; 및
    상기 듀얼밴드 안테나로부터의 제2 밴드 신호를 선택하여 상기 제2 대역 통 과 필터로 출력하는 제2 밴드 선택기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 밴드 선택기 및 제2 밴드 선택기는
    상기 듀얼밴드 안테나로부터의 제1 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현된 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 밴드 선택기 및 상기 제2 밴드 선택기는
    상기 제1 밴드 신호를 선택하는 필터와 상기 제2 밴드 신호를 선택하는 필터를 포함하는 하나의 듀플렉서로 이루어진 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  10. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는,
    상기 신호 분리부의 제1 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부로부터의 제2 밴드 신호를 감쇄하는 감쇄용 공진기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  11. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는,
    상기 신호 분리부의 제2 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리 부로부터의 제1 밴드 신호를 감쇄하는 감쇄용 공진기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  12. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는,
    상기 신호 분리부의 제1 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부로부터의 제2 밴드 신호의 파장(λ)의 1/4에 해당되는 (λ)/4 오픈 스터브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  13. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는,
    상기 신호 분리부의 제2 밴드 선택기의 출력단에 연결되어, 상기 신호 분리부로부터의 제1 밴드 신호의 파장(λ1)의 1/4에 해당되는 λ1/4 오픈 스터브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  14. 제1항에 있어서, 상기 듀얼 밴드 LNA 회로는,
    상기 제1 대역 통과 필터로부터의 제1 밴드 신호를 선택하는 제1 밴드 선택기와, 상기 제1 대역 통과 필터로부터의 제2 밴드 신호를 선택하는 제2 밴드 선택기를 포함하는 신호 결합부를 더 포함하고,
    상기 신호 결합부는, 상기 제1 밴드 선택기로부터의 신호와 상기 제2 밴드 선택기로부터의 신호를 하나의 신호선에 결합하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 밴드 선택기는
    상기 제1 대역 통과 필터로부터의 제1 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현된 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2 밴드 선택기는
    상기 제1 대역 통과 필터로부터의 제2 밴드 신호를 선택하기 위해, 고역통과필터, 저역통과필터, 병렬 공진기, 대역통과필터, 대역저지필터, 미앤더 라인 및 임피던스 매칭용 소자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 구현된 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  17. 제14항에 있어서, 상기 제1 밴드 선택기 및 상기 제2 밴드 선택기는
    상기 제1 밴드 신호를 선택하는 필터와 상기 제2 밴드 신호를 선택하는 필터를 포함하는 하나의 듀플렉서로 이루어진 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  18. 제1항에 있어서, 상기 초단 저잡음 증폭기(100)는,
    상기 듀얼밴드 안테나로부터의 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 제1 LNA(110); 및
    상기 제1 LNA(110)로부터의 신호를 기설정 이득으로 증폭하는 제2 LNA(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  19. 듀얼밴드 안테나를 채용한 듀얼밴드 수신기에 적용되는 LNA 회로에 있어서,
    상기 듀얼밴드 안테나(ANT)로부터의 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는 초단 저잡음 증폭기(100);
    상기 초단 저잡음 증폭기(100)로부터의 신호를 제1 밴드 신호와 제2 밴드 신호로 분리하는 신호 분리부(200); 및
    상기 신호 분리부(200)에 의해 분리된 두 신호를 결합하는 신호 결합부(600)를 포함하는 듀얼 밴드 LNA 회로,
  20. 제19항에 있어서, 상기 듀얼밴드 LNA 회로는,
    상기 신호 결합부(600)로부터의 신호를 기설정 이득으로 증폭하는 출력 저잡음 증폭기(700)를 더 포함하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
  21. 제19항에 있어서, 상기 듀얼밴드 LNA 회로는,
    상기 신호 분리부(200)과 신호 병합부(600) 사이에 제1 밴드와 제2 밴드에 대한 각각 주파수 대역의 대역 통과 필터를 더 포함하는 듀얼 밴드 LNA 회로.
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