KR101214589B1 - A highly miniaturized down-converter for application to drive circuit - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A highly integrated down-converter for a drive circuit is provided to generate an in-phase LO signal and a reversed phase radio frequency signal using a Lange Coupler and a λ/4 transmission line. CONSTITUTION: A coupler outputs a first composite signal and a second composite signal which has a 90° phase difference with the first composite signal by receiving a radio frequency signal and a LO(local oscillator) signal. A phase shifter shifts the first composite signal at a -90° phase. A first mixer outputs an IF(Intermediate Frequency) signal which is shifted at the -90° phase corresponding to the frequency difference between the LO signal and the radio frequency signal by receiving the first composite signal which is shifted at the -90° phase. A second mixer outputs the intermediate frequency signal which is shifted at +90° phase corresponding to the frequency difference between the LO signal and the radio frequency signal by receiving the second composite signal. A balun receives the intermediate frequency signal which is shifted at the -90° phase and the intermediate frequency signal which is shifted at the +90° phase and outputs the intermediate frequency signal which offsets a 180° phase difference.

Description

구동회로용 고집적 다운컨버터{A Highly Miniaturized Down-converter for Application to Drive Circuit}Highly Miniaturized Down-converter for Application to Drive Circuit

본 발명은 구동회로용 고집적 다운컨버터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀리미터파에의 응용을 위해 랑게 커플러와 능동형 벌룬을 모두 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit) 상에 집적한 구동회로용 고집적 다운컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a highly integrated downconverter for driving circuits, and more particularly, to a highly integrated downconverter for driving circuits in which both a Lange coupler and an active balloon are integrated on a MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) for millimeter wave applications. .

21세기에 들어선 이후, 유비쿼터스 서비스가 가능한 정보통신기술의 발전과 더불어, 대용량 및 초고속 무선통신 기술을 바탕으로 한 무선 통신망이 세계적으로 급속히 구축되고 있다. 특히 대용량 및 초고속 무선통신의 수요가 급증함에 따라, 개인 통신망(PAN; Personal Area Network)과 같은 밀리미터파 통신시스템이 활발히 연구되고 있다. 다운컨버터 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)는 피코셀(picocell) 통신과 PAN 등과 같은 밀리미터파 응용 분야에 핵심적인 소자이다.Since the beginning of the 21st century, with the development of ubiquitous service information communication technology, wireless communication networks based on large capacity and high speed wireless communication technology are rapidly being established worldwide. In particular, as the demand for high-capacity and high-speed wireless communication has rapidly increased, millimeter wave communication systems such as personal area networks (PANs) have been actively studied. Downconverters Monolithic Microwave Integrated Circuits (MMICs) are critical for millimeter-wave applications such as picocell communications and PANs.

도 1은 종래기술에 다른 다운컨버터 MMIC의 블록도를 나타낸 것이다. 다운컨버터는 RF(Radio Frequency) 신호를 IF(Intermediate Frequency) 또는 기저대역(baseband) 신호로 주파수를 하향 변환(down-converting)하는 장치를 말한다. 다운컨버터 MMIC는 기본적으로는 주파수 하향 변환을 위한 믹서(Mixer) 회로 부분과 필터(Filter), 및 벌룬(Balun: Balance-to-Unbalance)을 1개의 칩에 집적한 회로로 정의된다. FET(Field Effect Transistor)로서는 0.2㎛ HEMT(High Electron Mobility Transistor)가 이용되며, 각 회로에 대해 단전원 바이어스를 사용하기 위해 FET의 소스에 소스 저항을 접속한 자기 바이어스형 회로(self bias circuit)이 이용된다. 그리고 믹서의 잡음지수 특성을 개선하기 위하여, FET의 소스부에 최적의 소스 인덕터가 접속된 소스 인덕터 피드백 회로(source inductive feedback circuit) 형태의 믹서가 사용된다. 컨버터의 원리는 RF(Radio Frequency) 입력 신호에 LO(Local Oscillator) 신호를 합치면 두 신호 주파수의 차에 해당하는 IF(Intermediate Frequency) 또는 기저대역(baseband) 신호가 발생하게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 다운컨버터의 경우, RF와 LO 입력부분의 절연특성을 위해 신호 합성 회로인 레트레이스(Rat Race) 혹은 브랜치라인(Branch Line) 커플러 등의 벌룬이 사용된다. 그러나, 기본적으로 이러한 벌룬 회로는 λ/4 선로를 기반으로 제작되므로 회로상에서 큰 점유면적을 가지며, 이로 인해 MMIC 상에 집적되지 못하고 MMIC 외부에 집적된다. 그리고, IF 출력 포트에서 LO 누설 신호를 제거하기 위하여 일반적으로 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터가 사용된다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, SAW 필터의 경우 큰 사이즈로 인해 MMIC 내부에 집적되지 못하고 MMIC 외부에 집적되고 있다.1 shows a block diagram of a downconverter MMIC according to the prior art. The down converter refers to a device for down-converting a radio frequency (RF) signal into an intermediate frequency (IF) or a baseband signal. The down-converter MMIC is basically defined as a circuit in which a mixer circuit part for frequency downconversion, a filter, and a balloon (balance-to-unbalance) are integrated on one chip. As a field effect transistor (FET), a 0.2 μm HEMT (High Electron Mobility Transistor) is used, and a self bias circuit in which a source resistor is connected to the source of the FET to use a single power supply bias for each circuit is used. Is used. In order to improve the noise figure of the mixer, a mixer in the form of a source inductive feedback circuit in which an optimal source inductor is connected to the source portion of the FET is used. The principle of the converter is that when the LO (Local Oscillator) signal is combined with the RF (Radio Frequency) input signal, an IF or baseband signal corresponding to the difference between the two signal frequencies is generated. As shown in FIG. 1, in the case of the down converter according to the related art, a balloon such as a rat race or a branch line coupler, which is a signal synthesis circuit, is used for the insulation characteristics of the RF and LO input portions. do. However, since these balloon circuits are basically built on the λ / 4 line, they have a large occupied area on the circuit, and thus are not integrated on the MMIC but integrated outside the MMIC. A surface acoustic wave (SAW) filter is typically used to remove the LO leakage signal from the IF output port. However, as shown in FIG. 1, the SAW filter is not integrated inside the MMIC due to its large size but is integrated outside the MMIC.

그러므로, 종래기술에 따른 다운컨버터 MMIC는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.Therefore, the down converter MMIC according to the prior art has the following problems.

(1) 싱글 밸런스 믹서는 RF 신호와 LO 신호의 높은 격리 특성을 위해 사용되어지고 한다. 하지만, 싱글 밸런스 믹서의 경우, 높은 격리특성을 위해 입출력측에 벌룬을 필요로 하며, 일반적으로 λ/4 선로를 기반으로 하는 벌룬은 큰 점유면적으로 인해 MMIC 상에 집적될 수 없다. 특히 다운컨버터의 출력측의 경우, 1~2 GHz의 주파수를 가지는 IF 신호가 출력되므로 출력측 벌룬의 크기는 상당히 크다.(1) Single balanced mixers are used for high isolation of RF and LO signals. However, in the case of a single balance mixer, a balloon is required at the input / output side for high isolation characteristics. In general, a balloon based on a λ / 4 line cannot be integrated on the MMIC due to its large area. In particular, the output side of the downconverter outputs an IF signal having a frequency of 1 to 2 GHz.

(2) 종래의 미리미터파 통신시스템의 경우, IF 출력 포트에서 LO 누설 신호를 제거하기 위하여 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터를 설치하였다. 그러나, SAW 필터의 경우 큰 사이즈로 인해 MMIC 내부에 집적되지 못하고 PCB(Printed Circuit Board) 상에 집적되고 있다. (2) In the conventional millimeter wave communication system, a surface acoustic wave (SAW) filter is installed to remove the LO leakage signal from the IF output port. However, due to the large size of the SAW filter, the SAW filter is not integrated inside the MMIC but is integrated on a printed circuit board (PCB).

따라서, 통신모듈의 소형화를 위해서는 벌룬을 포함한 모든 수동소자가 반도체 내부에 집적된 완전 집적형 다운컨버터 MMIC의 구현이 절실한 실정이다.Therefore, in order to miniaturize a communication module, it is urgent to implement a fully integrated down converter MMIC in which all passive elements including a balloon are integrated in a semiconductor.

본 발명은 전술한 바와 같은 요구에 상응하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 밀리미터파에의 응용을 위하여 랑게 커플러와 능동형 벌룬을 모두 MMIC 상에 집적한 구동회로용 다운컨버터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in response to the above requirements, and an object of the present invention is to provide a down converter for a driving circuit in which both a Lange coupler and an active balloon are integrated on a MMIC for application to millimeter waves.

본 발명의 다른 목적은 구동회로에의 응용을 위하여 입력측에 랑게 커플러와 출력측에 능동형 벌룬을 포함하는 고집적된 다운컨버터를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a highly integrated downconverter comprising a Lange coupler on the input side and an active balloon on the output side for application to a drive circuit.

본 발명의 또 다른 목적은 반도체 기판상에서 랑게 커플러, λ/4 변환기, 믹서, 및 능동형 벌룬을 이용한 구동회로용 고집적 다운컨버터를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a highly integrated downconverter for a drive circuit using a Lange coupler, a λ / 4 converter, a mixer, and an active balloon on a semiconductor substrate.

상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 형태에 따른 다운컨버터는, RF(Radio Frequency) 신호와 LO(Local Oscillator) 신호를 입력받아 상기 RF 신호와 LO 신호가 합성된 제1 합성신호 및 상기 제1 합성신호와 +90°위상차가 나는 제2 합성신호를 출력하는 커플러(Coupler); 상기 제1 합성신호를 -90°위상 변화하는 위상 변환기; 상기 -90°위상 변화된 제1 합성신호를 수신하여, 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 -90°위상 변화된 IF(Intermediate Frequency) 신호를 출력하는 제1 믹서(Mixer); 상기 제2 합성신호를 수신하여, 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 +90°위상 변화된 IF 신호를 출력하는 제2 믹서; 및 상기 -90°위상 변화된 IF 신호와 상기 +90°위상 변화된 IF 신호를 수신하여, 180°위상차를 상쇄한 IF 신호를 출력하는 벌룬(Balun)을 포함하는 것을 특징으로 한다.For the above purpose, the downconverter of one embodiment of the present invention receives a radio frequency (RF) signal and a local oscillator (LO) signal, and includes a first synthesized signal and the first synthesized, wherein the RF signal and the LO signal are synthesized. A coupler for outputting a second composite signal having a + 90 ° phase difference from the signal; A phase shifter for changing the first synthesized signal by -90 ° out of phase; A first mixer (Mixer) receiving the first -90 ° phase-changed first synthesized signal and outputting a -90 ° phase-changed intermediate frequency (IF) signal corresponding to a frequency difference between the RF signal and the LO signal; A second mixer receiving the second composite signal and outputting a + 90 ° phase shifted IF signal corresponding to a frequency difference between the RF signal and the LO signal; And a balloon that receives the -90 ° phase-changed IF signal and the + 90 ° phase-changed IF signal and outputs an IF signal that has offset the 180 ° phase difference.

그리고, 본 발명의 다른 형태에 따른 다운컨버터는, 제1 주파수를 갖는 제1 입력신호 및 제2 주파수를 갖는 제2 입력신호를 수신하여, 상기 제1 입력신호와 +90°위상 변화된 제2 입력신호가 합성된 제1 합성신호 및 상기 제2 입력신호와 +90°위상 변화된 제1 입력신호가 합성된 제2 합성신호를 출력하는 커플러(Coupler); 상기 제1 합성신호를 수신하여 -90°위상 변화된 제1 합성신호를 출력하는 위상 변환기; 상기 -90°위상 변화된 제1 합성신호를 수신하여, 상기 제1 주파수와 제2 주파수의 차에 해당하는 중간 주파수를 갖는 -90°위상 변화된 제1 중간신호를 출력하는 제1 믹서(Mixer); 상기 제2 합성신호를 수신하여, 상기 제1 주파수와 제2 주파수의 차에 해당하는 중간 주파수를 갖는 +90°위상 변화된 제2 중간신호를 출력하는 제2 믹서; 및 상기 -90°위상 변화된 제1 중간신호 및 상기 +90°위상 변화된 제2 중간신호를 수신하여, 상기 제1 중간신호 및 상기 제2 중간신호 사이의 180°위상차를 상쇄한 제3 합성신호를 출력하는 벌룬(Balun)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the down converter according to another aspect of the present invention receives a first input signal having a first frequency and a second input signal having a second frequency, and has a second input that is + 90 ° out of phase with the first input signal. A coupler configured to output a first synthesized signal synthesized with the signal and a second synthesized signal synthesized with the first input signal changed in phase by + 90 ° with the second input signal; A phase shifter receiving the first synthesized signal and outputting a first synthesized signal changed in -90 ° phase; A first mixer (Mixer) receiving the -90 ° phase-changed first composite signal and outputting a -90 ° phase-changed first intermediate signal having an intermediate frequency corresponding to the difference between the first frequency and the second frequency; A second mixer configured to receive the second synthesized signal and output a + 90 ° phase-changed second intermediate signal having an intermediate frequency corresponding to the difference between the first frequency and the second frequency; And receiving the -90 ° phase-changed first intermediate signal and the + 90 ° phase-changed second intermediate signal, thereby canceling the third synthesized signal canceling the 180 ° phase difference between the first intermediate signal and the second intermediate signal. It characterized in that it comprises a balloon (Balun) to output.

또한, 본 발명의 또 다른 형태에 따른 다운컨버터는, RF(Radio Frequency) 신호가 입력되는 제1 입력단 및 LO(Local Oscillator) 신호가 입력되는 제2 입력단을 구비하고, 상기 RF 신호와 +90°위상 변화된 LO 신호를 출력하는 제1 출력단 및 상기 LO 신호와 +90°위상 변화된 RF 신호를 출력하는 제2 출력단을 구비하는 랑게 커플러(Lange Coupler); 상기 랑게 커플러의 제1 출력단에 연결된 입력단, 및 상기 랑게 커플러의 제1 출력단에서 출력된 신호를 -90°위상 변화하여 -90°위상 변화된 RF 신호와 정위상의 LO 신호 출력하는 출력단을 구비하는 λ/4 변환기; 상기 λ/4 변환기의 출력단에 연결된 입력단, 및 상기 λ/4 변환기의 출력단에서 출력된 신호를 수신하여 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 -90°위상 변화된 IF(Intermediate Frequency) 신호를 출력하는 제1 믹서(Mixer); 상기 랑게 커플러의 제2 출력단에 연결된 입력단, 및 상기 랑게 커플러의 제2 출력단에서 출력된 신호를 수신하여 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 +90°위상 변화된 IF 신호를 출력하는 제2 믹서; 및 상기 제1 믹서의 출력단에 연결된 제1 입력단 및 상기 제2 믹서의 출력단에 입력된 제2 입력단을 구비하고, 상기 제1 믹서의 출력단에서 출력된 -90°위상 변화된 IF 신호와 상기 제2 믹서의 출력단에서 출력된 +90°위상 변화된 IF 신호를 역위상 결합한 IF 신호를 출력하는 출력단을 구비하는 벌룬(Balun)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the downconverter according to another aspect of the present invention includes a first input terminal to which an RF (Radio Frequency) signal is input and a second input terminal to which a LO (Local Oscillator) signal is input, and the RF signal is + 90 °. A Lange coupler having a first output terminal for outputting a phase shifted LO signal and a second output terminal for outputting an RF signal that is + 90 ° out of phase with the LO signal; Λ including an input terminal connected to the first output terminal of the Lange coupler, and an output terminal outputting a -90 ° phase-changed RF signal and a LO signal of positive phase by -90 ° phase change of the signal output from the first output terminal of the Lange coupler / 4 converter; Receives an input terminal connected to an output terminal of the λ / 4 converter and a signal output from the output terminal of the λ / 4 converter to receive an IF signal having a -90 ° phase shifted intermediate frequency corresponding to a frequency difference between the RF signal and the LO signal. A first mixer (Mixer) to output; A second terminal configured to receive an input terminal connected to the second output terminal of the Lange coupler and a signal output from the second output terminal of the Lange coupler to output a + 90 ° phase shifted IF signal corresponding to a frequency difference between the RF signal and the LO signal mixer; And a second input terminal connected to an output terminal of the first mixer and a second input terminal input to an output terminal of the second mixer, wherein the -90 ° phase-changed IF signal output from the output terminal of the first mixer and the second mixer are provided. It characterized in that it comprises a balloon (Balun) having an output terminal for outputting the IF signal combined with the antiphase out of the +90 ° phase-changed IF signal output from the output terminal of.

본 발명에 따르면, RF 신호와 LO 신호의 격리특성을 위하여 랑게 커플러(Lange Coupler)와 λ/4 전송선로를 사용하여 역위상의 RF 신호와 동위상의 LO 신호를 생성하여 믹서부의 게이트에 인가하고 또한 능동형 벌룬(Balun)을 사용하여 IF 신호를 역위상 결합하고 LO 누설신호를 제거함으로써, SAW 필터와 같은 별도의 LO 누설신호 제거용 필터는 필요하지 않게 되어, RF용 능동소자 및 구동회로가 하나의 반도체 기판상에 집적된 SoC(System on Chip)의 구동회로용 고집적 다운컨버터를 제공할 수 있는 효과를 가진다.According to the present invention, an RF signal and an in-phase LO signal are generated and applied to the gate of the mixer by using a Lange coupler and a λ / 4 transmission line for isolation characteristics of the RF signal and the LO signal. By using an active balun to reverse-phase combine the IF signal and eliminate the LO leakage signal, a separate LO leakage signal elimination filter, such as a SAW filter, is eliminated. The present invention has an effect of providing a highly integrated down converter for a driving circuit of a system on chip (SoC) integrated on a semiconductor substrate.

도 1은 종래기술에 따른 다운컨버터의 블록도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터의 블록도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터의 회로도를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 랑게 커플러의 상세 회로도를 예시한 것이다.
도 5는 도 3의 능동형 벌룬의 상세 회로도를 예시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터의 레이아웃을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터에 있어 RF 입력 전력에 따른 IF 출력 전력의 측정 결과를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터에 있어 LO 전력에 따른 변환 이득의 측정 결과를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터에 있어 RF 주파수에 따른 변환 이득의 측정 결과를 나타낸 도면이다.1 shows a block diagram of a downconverter according to the prior art.
Figure 2 shows a block diagram of a down converter according to an embodiment of the present invention.
3 shows a circuit diagram of a down converter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates a detailed circuit diagram of the Lange coupler of FIG. 3.
FIG. 5 illustrates a detailed circuit diagram of the active balloon of FIG. 3.
6 illustrates a layout of a down converter according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a measurement result of IF output power according to RF input power in a down converter according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a measurement result of conversion gain according to LO power in a downconverter according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a measurement result of the conversion gain according to the RF frequency in the down converter according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention unnecessarily obscure.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터의 블록도를 나타낸 것이다. 그리고, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터의 회로도를 나타낸 것으로, 도 4는 도3의 랑게 커플러의 상세 회로도이고, 도 5는 도 3의 능동형 벌룬의 상세 회로도이다.Figure 2 shows a block diagram of a down converter according to an embodiment of the present invention. 3 to 5 show a circuit diagram of a down converter according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a detailed circuit diagram of the Lange coupler of FIG. 3, and FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the active balloon of FIG. 3.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 다운컨버터는 랑게 커플러(Lange Coupler), 위상 변환기, 제1 믹서(Mixer), 제2 믹서, 능동형 벌룬(Active Balun) 등을 포함한다.2 to 5, the down converter according to the present invention includes a Lange coupler, a phase converter, a first mixer, a second mixer, an active balloon, and the like.

먼저, 랑게 커플러는 RF(Radio Frequency) 신호(∠0°)가 입력되는 제1 입력단 및 LO(Local Oscillator) 신호(∠0°)가 입력되는 제2 입력단을 구비하고, 상기 RF 신호(∠0°)와 +90°위상 변화된 LO 신호(∠+90°)가 합성된 제1 합성신호를 출력하는 제1 출력단 및 상기 LO 신호(∠0°)와 +90°위상 변화된 RF 신호(∠+90°)가 합성된 제2 합성신호를 출력하는 제2 출력단을 구비한다(도 4 참조).First, the Lange coupler includes a first input terminal to which a radio frequency (RF) signal (0 °) is input and a second input terminal to a local oscillator (LO) signal (0 °), and the RF signal (0). °) and a first output terminal for outputting the first composite signal synthesized LO phase (+90 °) and +90 ° phase change, and the RF signal (+90 ° phase change +90 °) with the LO signal (∠ 0 °) And a second output terminal for outputting the synthesized second synthesized signal (°).

참고로, 본 발명에 사용되는 랑게 커플러의 경우 2개의 출력신호 사이에 위상차가 90°가 되는 쿼더러쳐 커플러(Quadrature Coupler)이다. 따라서, 랑게 커플러의 제1 출력단(도 2의 A 참조)과 제2 출력단(도 2의 B 참조)에서는 RF 신호와 LO 신호 모두 위상차가 90°(λ/4)인 신호가 발생한다.For reference, the Langer coupler used in the present invention is a quadrature coupler having a phase difference of 90 ° between two output signals. Accordingly, a signal having a phase difference of 90 ° (λ / 4) is generated at both the first output terminal (see A of FIG. 2) and the second output terminal (see B of FIG. 2) of the Lange coupler.

상기 랑게 커플러의 제1 출력단에는 위상 변환기의 입력단이 연결된다. 상기 위상 변환기는 랑게 커플러의 제1 출력단에 출력된 제1 합성신호를 -90°위상 변화시켜 출력단(도 2의 C 참조)으로 출력한다. 즉, 랑게 커플러의 제1 출력단에 출력된 RF 신호(∠0°)와 +90°위상 변화된 LO 신호(∠+90°)를 -90°위상 변화시켜 -90°위상 변화된 RF 신호(∠-90°)와 정위상의 LO 신호(∠0°)를 출력한다. 참고로, 본 발명에 따른 위상 변환기는 예컨대 λ/4 전송선로(Transmission Line)로 구현될 수 있다.An input of a phase converter is connected to a first output of the Lange coupler. The phase shifter changes the first synthesized signal output to the first output terminal of the Lange coupler by -90 ° out of phase to output to the output terminal (see FIG. 2C). In other words, the RF signal (∠0 °) and the + 90 ° phase-changed LO signal (∠ + 90 °) that are output to the first output of the Lange coupler are changed by -90 ° and the -90 ° phase changed RF signal (∠-90). And LO signal (∠0 °) of positive phase are output. For reference, the phase shifter according to the present invention may be implemented as, for example, a λ / 4 transmission line.

전술한 바와 같이, 본 발명의 경우 랑게 커플러의 제1 출력단에 위상 변환기를 추가함으로써, 위상 변환기의 출력단(도 2의 C 참조)과 랑게 커플러의 제2 출력단(도 2의 B 참조) 사이에는 RF 신호의 경우 역위상(180°위상차)이 되며 LO 신호의 경우 동위상(0°위상차)이 된게 된다.As described above, in the case of the present invention, by adding a phase shifter to the first output end of the Lange coupler, the RF between the output end of the phase shifter (see C in FIG. 2) and the second output end of the Lange coupler (see B in FIG. 2). In the case of a signal, it is out of phase (180 ° out of phase), and in the case of an LO signal, it is in phase (0 ° out of phase).

상기 위상 변환기의 출력단에는 제1 믹서의 입력단이 연결된다. 상기 제1 믹서는 -90°위상 변화된 RF 신호(∠-90°)와 정위상의 LO 신호(∠0°)를 수신하여, 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 IF(Intermediate Frequency) 신호(제1 중간신호)를 출력단(도 2의 D 참조)으로 출력한다. 즉, RF 신호를 주파수 하향변환(down-converting)하여 IF 신호를 출력한다. 참고로, 제1 믹서의 출력단에서 출력되는 IF 신호는 -90°위상 변화된 IF 신호(∠-90°)이며, 이와 함께 정위상의 LO 누설신호(LO leakage)도 출력된다.An input terminal of the first mixer is connected to an output terminal of the phase converter. The first mixer receives an RF signal having a phase change of −90 ° and a LO signal having a positive phase (∠0 °), and corresponds to an IF (Intermediate Frequency) corresponding to a frequency difference between the RF signal and the LO signal. A signal (first intermediate signal) is output to an output terminal (see D in FIG. 2). That is, the IF signal is output by down-converting the RF signal. For reference, the IF signal output from the output terminal of the first mixer is a -90 ° phase-changed IF signal (∠-90 °), along with a LO leakage signal (LO leakage) of a positive phase.

한편, 상기 랑게 커플러의 제2 출력단에는 제2 믹서의 입력단이 연결된다. 상기 제2 믹서는 +90°위상 변화된 RF 신호(∠+90°)와 정위상의 LO 신호(∠0°)를 수신하여, 마찬가지로 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 IF 신호(제2 중간신호)를 출력단(도 2의 E 참조)으로 출력한다. 즉, RF 신호를 주파수 하향변환(down-converting)하여 IF 신호를 출력한다. 이 때, 제2 믹서의 출력단에서 출력되는 IF 신호는 +90°위상 변화된 IF 신호(∠+90°)이며, 이와 함께 정위상의 LO 누설신호(LO leakage)도 출력된다.Meanwhile, an input terminal of the second mixer is connected to the second output terminal of the Lange coupler. The second mixer receives a + 90 ° phase-changed RF signal (∠ + 90 °) and a positive phase LO signal (∠0 °), and likewise obtains an IF signal corresponding to the frequency difference between the RF signal and the LO signal. 2 intermediate signal) to the output terminal (refer to E of FIG. 2). That is, the IF signal is output by down-converting the RF signal. At this time, the IF signal output from the output terminal of the second mixer is a + 90 ° phase-changed IF signal (∠ + 90 °), with the LO leakage signal (LO leakage) of the positive phase is also output.

참고로, 본 발명에 따른 제1 믹서와 제2 믹서는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트(Gate)를 입력단으로 하고 드레인(Drain)을 출력단으로 하는 싱글 엔드 FET 게이트 믹서(Single Ended FET Gate Mixer)로 구현될 수 있다.For reference, as shown in FIGS. 2 and 3, the first mixer and the second mixer according to the present invention have a single-ended FET gate mixer having a gate as an input terminal and a drain as an output terminal. Ended FET Gate Mixer).

전술한 바와 같이, 제1 믹서의 출력단(도 2의 D 참조)에서 -90°위상 변화된 IF 신호(∠-90°)와 정위상의 LO 누설신호(∠0°)를 출력하고, 제2 믹서의 출력단(도 2의 E 참조)에서 +90°위상 변화된 IF 신호(∠+90°)와 정위상의 LO 누설신호(∠0°)를 출력함에 따라, 180°의 위상차가 존재하는 역위상의 IF 신호들과 위상차가 없는 동위상의 LO 누설신호들이 발생하게 된다.As described above, the output signal of the first mixer (see D in FIG. 2) outputs the IF signal (∠-90 °) and the LO leakage signal (∠0 °) of the phase change at -90 ° and the second mixer. Outputs the IF signal (∠ + 90 °) and the positive phase LO leakage signal (∠0 °) at + 90 ° out of phase (see E in Fig. 2), so that the phase difference of 180 ° exists. In-phase LO leakage signals with no phase difference from the IF signals are generated.

그러나, 최종적으로 다운컨버터의 출력부에 필요한 신호는 IF 신호이며, LO 누설신호는 제거되어야 한다. 따라서, 이를 위해 본 발명에서는 180°의 역위상 결합하는 능동형 벌룬(Active Balun)을 구비한다.However, finally, the signal required at the output of the downconverter is the IF signal, and the LO leakage signal should be eliminated. Therefore, for this purpose, the present invention is provided with an active balun (Active Balun) to combine the 180 ° out-phase coupling.

이를 상술하면, 상기 능동형 벌룬의 제1 입력단은 제1 믹서의 출력단과 연결되어 -90°위상 변화된 IF 신호(∠-90°)와 정위상의 LO 누설신호(∠0°)를 수신하고, 상기 능동형 벌룬의 제2 입력단은 제2 믹서의 출력단과 연결되어 +90°위상 변화된 IF 신호(∠+90°)와 정위상의 LO 누설신호(∠0°)를 수신한다(도 5 참조). 그리고, 상기 능동형 벌룬은 이와 같이 수신된 180°의 위상차가 존재하는 역위상의 IF 신호들과 동위상의 LO 누설신호들을 역위상 결합한다. 이에 따라, IF 신호들은 동위상으로 결합되어 최종 출력단에서 2배의 IF 신호가 출력되고, LO 누설신호들은 역위상으로 결합되어 최종 출력단에서 LO 누설신호는 제거된다. 따라서, 본 발명에 따른 회로구조에서는 SAW 필터와 같은 별도의 LO 누설신호 제거용 필터는 필요하지 않게 된다.In detail, the first input terminal of the active balloon is connected to the output terminal of the first mixer to receive a -90 ° phase-changed IF signal (LO-90 °) and a positive phase LO leakage signal (∠0 °). The second input of the active balloon is connected to the output of the second mixer to receive a + 90 ° phase-changed IF signal (+ 90 °) and a positive phase LO leakage signal (0 °) (see FIG. 5). The active balloon inversely combines the inverse phase IF signals having the 180 ° phase difference thus received and the LO leakage signals in phase. Accordingly, IF signals are combined in phase to output a double IF signal at the final output stage, and LO leakage signals are combined in reverse phase to remove the LO leakage signal at the final output stage. Therefore, in the circuit structure according to the present invention, a separate LO leakage signal removing filter such as a SAW filter is not necessary.

참고로, 본 발명에 따른 능동형 벌룬은 2개의 FET로 구성될 수 있는데, 도 5의 경우, 제1 FET의 게이트가 상기 능동형 벌룬의 제1 입력단이 되고, 제2 FET의 게이트가 상기 능동형 벌룬의 제2 입력단이 되며, 제1 FET의 소스와 제2 FET의 드레인이 연결되는 접점이 상기 능동형 벌룬의 출력단이 된다.
For reference, the active balloon according to the present invention may be composed of two FETs. In FIG. 5, the gate of the first FET becomes the first input terminal of the active balloon, and the gate of the second FET serves as the active balloon. It becomes a second input terminal, and a contact point between the source of the first FET and the drain of the second FET becomes the output terminal of the active balloon.

한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터의 레이아웃을 나타낸 도면이다. 참고로, 본 발명에 따른 다운컨버터는 GaAs 기판상에 제작될 수 있다. 본 실시예에서는 구동회로에의 응용을 위하여 0.2 ㎛의 게이트 길이(length)를 가지는 GaAs HEMT(High Electron Mobility Transistor)를 사용하였다. HEMT에서 문턱전압(V th )은 0.45 V이고, 최대전달 컨덕턴스(gm max )는 645 mS/mm이다. 그리고, 전류 이득 차단 주파수(f T )는 80 GHz, 최대 공진 주파수(f MAX )는 141 GHz이다. 참고로, 본 실시예에서의 다운컨버터는 2.2×1.4 mm2의 사이즈로 구현한 것이다.6 is a diagram illustrating a layout of a down converter according to an embodiment of the present invention. For reference, the down converter according to the present invention can be fabricated on a GaAs substrate. In the present embodiment, GaAs HEMT (High Electron Mobility Transistor) having a gate length of 0.2 μm is used for application to a driving circuit. In HEMT, the threshold voltage ( V th ) is 0.45 V and the maximum transfer conductance ( gm max ) is 645 mS / mm. The current gain cutoff frequency f T is 80 GHz and the maximum resonant frequency f MAX is 141 GHz. For reference, the down converter in this embodiment is implemented in a size of 2.2 × 1.4 mm 2 .

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터에 있어 RF 입력 전력에 따른 IF 출력 전력의 측정 결과를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다운컨버터에 있어 LO 전력에 따른 변환 이득의 측정 결과를 나타낸 도면이다. 참고로, 도 8에서 RF 신호와 LO 신호의 주파수는 각각 63 GHz, 60.6 GHz이고, IF 주파수는 2.4 GHz이다. 도 6에서의 드레인 전압 V d1 과 V d2 는 각각 1 V, 1.5 V이며, 게이트 전압 V g1 과 V g2 는 각각 0.55 V, -0.3 V이다. 도 8에서 알 수 있듯이, RF 주파수가 63 GHz, LO 전력이 -1.4 dBm 일 때, 본 발명에 따른 다운컨버터의 변환 이득 특성은 10.3 dB로 나타났다.7 is a diagram illustrating a measurement result of IF output power according to RF input power in a down converter according to an embodiment of the present invention. 8 is a view showing a measurement result of the conversion gain according to the LO power in the down converter according to an embodiment of the present invention. For reference, in FIG. 8, frequencies of the RF signal and the LO signal are 63 GHz and 60.6 GHz, respectively, and the IF frequency is 2.4 GHz. The drain voltages V d1 and V d2 in FIG. 6 are 1 V and 1.5 V, respectively, and the gate voltages V g1 and V g2 are 0.55 V and −0.3 V, respectively. As can be seen in FIG. 8, when the RF frequency is 63 GHz and the LO power is -1.4 dBm, the conversion gain characteristic of the downconverter according to the present invention is 10.3 dB.

도 9는 본 발명에 따른 다운컨버터에 있어 RF 주파수에 따른 변환 이득의 측정 결과를 나타낸 도면이다. 여기에서, LO 전력과 LO 주파수는 각각 -1.4 dBm, 60.6 GHz이다. 도 9에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 다운컨버터는 RF 주파수가 62.5 ～ 63.5 GHz 범위에서 변환 이득은 10.3 ± 1.7 dB를 보여주었다.9 is a view showing a measurement result of the conversion gain according to the RF frequency in the down converter according to the present invention. Here, LO power and LO frequency are -1.4 dBm and 60.6 GHz, respectively. As can be seen in Figure 9, the downconverter according to the present invention showed a conversion gain of 10.3 ± 1.7 dB in the RF frequency range of 62.5 ~ 63.5 GHz.

한편, 하기 표 1은 본 발명에 따른 다운컨버터와 종래기술에 따른 싱글 엔드 믹서(single ended mixer)의 RF-LO 격리특성과 LO 누선 전력을 비교한 표이다. 참고로, 표 1의 경우 LO 전력과 LO 주파수는 각각 1.4 dBm, 60.6 GHz를 사용하였다.Meanwhile, Table 1 below is a table comparing RF-LO isolation characteristics and LO leakage power of a down converter according to the present invention and a single ended mixer according to the prior art. For reference, in the case of Table 1, the LO power and the LO frequency were 1.4 dBm and 60.6 GHz, respectively.

본 발명Invention 종래기술Prior art RF-LO 격리(isolation) 특성RF-LO isolation characteristics 18 dB18 dB 3 dB3 dB LO 누설 전력LO leakage power -25 dBc-25 dBc -7 dBc-7 dBc

상기 측정된 결과에 따르면, 본 발명에 따른 다운컨버터의 RF-LO 격리특성과 LO 누설신호는 종래기술에 따른 싱글 엔드 믹서보다 훨씬 뛰어남을 알 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 다운컨버터는 출력단에서 LO 누설 전력이 -25 dBc, RF와 LO의 격리특성은 18 dB를 나타내었다. 참고로, 현재 상용화된 60 GHz 시스템의 정상적인 작동을 위해서는 -20 dBm 미만의 LO 누설 전력이 필요하므로, LO 제거 필터 같은 오프칩(off-chip) 소자는 본 발명에 따른 다운컨버터 MMIC에서는 필요하지 않게 된다.
According to the measured results, it can be seen that the RF-LO isolation characteristic and LO leakage signal of the downconverter according to the present invention are far superior to the single-ended mixer according to the prior art. For example, in the downconverter according to the present invention, the LO leakage power at the output stage is -25 dBc, and the isolation characteristics of the RF and LO are 18 dB. For reference, the LO leakage power of less than -20 dBm is required for normal operation of currently commercialized 60 GHz systems, so off-chip devices such as LO rejection filters are not needed in the downconverter MMIC according to the present invention. do.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징들을 변경하지 않고서 다른 구체적인 다양한 형태로 실시할 수 있는 것이므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.

그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. .

Claims (17)

구동회로용 고집적 다운컨버터에 있어서,
RF(Radio Frequency) 신호와 LO(Local Oscillator) 신호를 입력받아 상기 RF 신호와 LO 신호가 합성된 제1 합성신호 및 상기 제1 합성신호와 +90°위상차가 나는 제2 합성신호를 출력하는 커플러(Coupler);
상기 제1 합성신호를 -90°위상 변화하는 위상 변환기;
상기 -90°위상 변화된 제1 합성신호를 수신하여, 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 -90°위상 변화된 IF(Intermediate Frequency) 신호를 출력하는 제1 믹서(Mixer);
상기 제2 합성신호를 수신하여, 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 +90°위상 변화된 IF 신호를 출력하는 제2 믹서; 및
상기 -90°위상 변화된 IF 신호와 상기 +90°위상 변화된 IF 신호를 수신하여, 180°위상차를 상쇄한 IF 신호를 출력하는 벌룬(Balun)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다운컨버터.In the highly integrated down converter for the drive circuit,
A coupler for receiving a radio frequency (RF) signal and a local oscillator (LO) signal and outputting a first synthesized signal obtained by combining the RF signal and a LO signal and a second synthesized signal having a + 90 ° phase difference from the first synthesized signal. (Coupler);
A phase shifter for changing the first synthesized signal by -90 ° out of phase;
A first mixer (Mixer) receiving the first -90 ° phase-changed first synthesized signal and outputting a -90 ° phase-changed intermediate frequency (IF) signal corresponding to a frequency difference between the RF signal and the LO signal;
A second mixer receiving the second composite signal and outputting a + 90 ° phase shifted IF signal corresponding to a frequency difference between the RF signal and the LO signal; And
And a balloon configured to receive the -90 ° phase-changed IF signal and the + 90 ° phase-changed IF signal to output an IF signal that has offset the 180 ° phase difference. 제1항에 있어서,
상기 커플러는 랑게 커플러(Lange Coupler)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.The method of claim 1,
The coupler is a down converter, characterized in that the Lange coupler (Lange Coupler). 제1항에 있어서,
상기 위상 변환기는 λ/4 전송선로인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.The method of claim 1,
And said phase converter is a λ / 4 transmission line. 제1항에 있어서,
상기 제1 믹서 및 제2 믹서는 게이트를 입력단으로 하고 드레인을 출력단으로 하는 싱글 엔드 FET(Field Effect Transistor) 게이트 믹서(Single Ended FET Gate Mixer)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.The method of claim 1,
And the first mixer and the second mixer are single-ended FET gate mixers having a gate as an input terminal and a drain as an output terminal. 제1항에 있어서,
상기 벌룬은 2개의 FET로 구성된 능동형 벌룬(Active Balun)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.The method of claim 1,
The balloon is a down converter, characterized in that the active balloon (Active Balun) consisting of two FETs. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다운컨버터는 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.The method according to any one of claims 1 to 5,
The down converter is a down converter, characterized in that the MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit). 구동회로용 고집적 다운컨버터에 있어서,
제1 주파수를 갖는 제1 입력신호 및 제2 주파수를 갖는 제2 입력신호를 수신하여, 상기 제1 입력신호와 +90°위상 변화된 제2 입력신호가 합성된 제1 합성신호 및 상기 제2 입력신호와 +90°위상 변화된 제1 입력신호가 합성된 제2 합성신호를 출력하는 커플러(Coupler);
상기 제1 합성신호를 수신하여 -90°위상 변화된 제1 합성신호를 출력하는 위상 변환기;
상기 -90°위상 변화된 제1 합성신호를 수신하여, 상기 제1 주파수와 제2 주파수의 차에 해당하는 중간 주파수를 갖는 -90°위상 변화된 제1 중간신호를 출력하는 제1 믹서(Mixer);
상기 제2 합성신호를 수신하여, 상기 제1 주파수와 제2 주파수의 차에 해당하는 중간 주파수를 갖는 +90°위상 변화된 제2 중간신호를 출력하는 제2 믹서; 및
상기 -90°위상 변화된 제1 중간신호 및 상기 +90°위상 변화된 제2 중간신호를 수신하여, 상기 제1 중간신호 및 상기 제2 중간신호 사이의 180°위상차를 상쇄한 제3 합성신호를 출력하는 벌룬(Balun)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다운컨버터.In the highly integrated down converter for the drive circuit,
Receiving a first input signal having a first frequency and a second input signal having a second frequency, and combining the first input signal with a second input signal having a + 90 ° phase change and the second input signal; A coupler configured to output a second synthesized signal obtained by combining the signal and the first input signal changed in + 90 ° phase;
A phase shifter receiving the first synthesized signal and outputting a first synthesized signal changed in -90 ° phase;
A first mixer (Mixer) receiving the -90 ° phase-changed first composite signal and outputting a -90 ° phase-changed first intermediate signal having an intermediate frequency corresponding to the difference between the first frequency and the second frequency;
A second mixer configured to receive the second synthesized signal and output a + 90 ° phase-changed second intermediate signal having an intermediate frequency corresponding to the difference between the first frequency and the second frequency; And
Receiving the -90 ° phase-changed first intermediate signal and the + 90 ° phase-changed second intermediate signal, and outputting a third composite signal canceling a 180 ° phase difference between the first intermediate signal and the second intermediate signal. Down converter characterized in that it comprises a balloon (Balun). 제7항에 있어서,
상기 제1 입력신호는 RF(Radio Frequency) 신호이고, 상기 제2 입력신호는 LO(Local Oscillator) 신호인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.The method of claim 7, wherein
The first input signal is a radio frequency (RF) signal, the second input signal is a down converter, characterized in that the LO (Local Oscillator) signal. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 커플러는 랑게 커플러(Lange Coupler)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.9. The method according to claim 7 or 8,
The coupler is a down converter, characterized in that the Lange coupler (Lange Coupler). 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 위상 변환기는 λ/4 전송선로인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.9. The method according to claim 7 or 8,
And said phase converter is a λ / 4 transmission line. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 제1 믹서 및 제2 믹서는 게이트를 입력단으로 하고 드레인을 출력단으로 하는 싱글 엔드 FET(Field Effect Transistor) 게이트 믹서(Single Ended FET Gate Mixer)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.9. The method according to claim 7 or 8,
And the first mixer and the second mixer are single-ended FET gate mixers having a gate as an input terminal and a drain as an output terminal. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 벌룬은 2개의 FET로 구성된 능동형 벌룬(Active Balun)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.9. The method according to claim 7 or 8,
The balloon is a down converter, characterized in that the active balloon (Active Balun) consisting of two FETs. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 다운컨버터는 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.9. The method according to claim 7 or 8,
The down converter is a down converter, characterized in that the MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit). 구동회로용 고집적 다운컨버터에 있어서,
RF(Radio Frequency) 신호가 입력되는 제1 입력단 및 LO(Local Oscillator) 신호가 입력되는 제2 입력단을 구비하고, 상기 RF 신호와 +90°위상 변화된 LO 신호를 출력하는 제1 출력단 및 상기 LO 신호와 +90°위상 변화된 RF 신호를 출력하는 제2 출력단을 구비하는 랑게 커플러(Lange Coupler);
상기 랑게 커플러의 제1 출력단에 연결된 입력단, 및 상기 랑게 커플러의 제1 출력단에서 출력된 신호를 -90°위상 변화하여 -90°위상 변화된 RF 신호와 정위상의 LO 신호 출력하는 출력단을 구비하는 λ/4 변환기;
상기 λ/4 변환기의 출력단에 연결된 입력단, 및 상기 λ/4 변환기의 출력단에서 출력된 신호를 수신하여 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 -90°위상 변화된 IF(Intermediate Frequency) 신호를 출력하는 제1 믹서(Mixer);
상기 랑게 커플러의 제2 출력단에 연결된 입력단, 및 상기 랑게 커플러의 제2 출력단에서 출력된 신호를 수신하여 상기 RF 신호와 LO 신호의 주파수 차에 해당하는 +90°위상 변화된 IF 신호를 출력하는 제2 믹서; 및
상기 제1 믹서의 출력단에 연결된 제1 입력단 및 상기 제2 믹서의 출력단에 입력된 제2 입력단을 구비하고, 상기 제1 믹서의 출력단에서 출력된 -90°위상 변화된 IF 신호와 상기 제2 믹서의 출력단에서 출력된 +90°위상 변화된 IF 신호를 역위상 결합한 IF 신호를 출력하는 출력단을 구비하는 벌룬(Balun)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다운컨버터.In the highly integrated down converter for the drive circuit,
A first output terminal for inputting a radio frequency (RF) signal and a second input terminal for inputting a local oscillator (LO) signal; And a Lange coupler having a second output terminal for outputting a + 90 ° phase-changed RF signal;
Λ including an input terminal connected to the first output terminal of the Lange coupler, and an output terminal outputting a -90 ° phase-changed RF signal and a LO signal of positive phase by -90 ° phase change of the signal output from the first output terminal of the Lange coupler / 4 converter;
Receives an input terminal connected to an output terminal of the λ / 4 converter and a signal output from the output terminal of the λ / 4 converter to receive an IF signal having a -90 ° phase shifted intermediate frequency corresponding to a frequency difference between the RF signal and the LO signal. A first mixer (Mixer) to output;
A second terminal configured to receive an input terminal connected to the second output terminal of the Lange coupler and a signal output from the second output terminal of the Lange coupler to output a + 90 ° phase shifted IF signal corresponding to a frequency difference between the RF signal and the LO signal mixer; And
A second input terminal connected to an output terminal of the first mixer and a second input terminal input to an output terminal of the second mixer, and the -90 ° phase-changed IF signal output from the output terminal of the first mixer and the second mixer And a balloon (Balun) having an output stage for outputting an IF signal in which the + 90 ° phase-changed IF signal outputted at the output stage is reversed in phase. 제14항에 있어서,
상기 제1 믹서 및 제2 믹서는 게이트를 입력단으로 하고 드레인을 출력단으로 하는 싱글 엔드 FET(Field Effect Transistor) 게이트 믹서(Single Ended FET Gate Mixer)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.15. The method of claim 14,
And the first mixer and the second mixer are single-ended FET gate mixers having a gate as an input terminal and a drain as an output terminal. 제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 벌룬은 2개의 FET로 구성된 능동형 벌룬(Active Balun)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.16. The method according to claim 14 or 15,
The balloon is a down converter, characterized in that the active balloon (Active Balun) consisting of two FETs. 제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 다운컨버터는 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)인 것을 특징으로 하는 다운컨버터.16. The method according to claim 14 or 15,
The down converter is a down converter, characterized in that the MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit).
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