KR101331917B1 - Demodulating apparatus, demodulating ic and modem ic in using the same - Google Patents

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KR101331917B1
KR101331917B1 KR1020120133050A KR20120133050A KR101331917B1 KR 101331917 B1 KR101331917 B1 KR 101331917B1 KR 1020120133050 A KR1020120133050 A KR 1020120133050A KR 20120133050 A KR20120133050 A KR 20120133050A KR 101331917 B1 KR101331917 B1 KR 101331917B1
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박승영
김상일
오인열
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한국기초과학지원연구원
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Abstract

A demodulating device according to the present invention comprises a spin device to output oscillating signals; a phase control part which gives predetermined phase tuning properties to the spin device to tune an oscillating signal to a modulated signal inputted into the spin device; and a detector to restore information contained in the oscillating signal by demodulating the oscillating signal from the spin device. [Reference numerals] (200) Phase control part;(300) Detector

Description

복조장치, 이를 이용한 복조 집적소자 및 변복조 집적소자{demodulating apparatus, demodulating IC and MODEM IC in using the same}Demodulation device, demodulation integrated device and demodulation integrated device using the same

본 발명은 복조장치, 이를 이용한 복조 집적소자 및 변복조 집적소자에 관한 것으로서, 상세하게는 스핀소자의 위상동조특성을 이용하여 다양한 변조신호를 복조할 수 있는 복조장치, 이를 이용한 복조 집적소자 및 변복조 집적소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a demodulation device, a demodulation integrated device and a demodulation integrated device using the same, and more particularly, a demodulation device capable of demodulating various modulated signals using the phase tuning characteristics of a spin device, a demodulation integrated device and a demodulation integrated using the same. It relates to an element.

종래의 통신 시스템에는 진폭 변조 또는 주파수 변조된 무선 신호를 복조할 때 전자회로가 사용된다.
Conventional communication systems use electronic circuitry to demodulate amplitude modulated or frequency modulated radio signals.

예를 들어, 대한민국 특허출원번호 제10-1999-0007404호에 소개된 멀티 모드 무선 전송 시스템은 각 통신 방식에서 공통으로 사용할 수 있는 기능은 공통 변복조 기능으로서 공유하며, 각 통신 방식에서 다른 기능은 다른 변복조 기능으로서 통신 방식마다 별도로 제공하는 전자회로를 구성하여 멀티 모드의 무선 통신을 할 수 있다.For example, in the multi-mode wireless transmission system introduced in Korean Patent Application No. 10-1999-0007404, the functions that can be commonly used in each communication method are shared as a common modulation and demodulation function, and the other functions in each communication method are different. As a modulation / demodulation function, an electronic circuit provided separately for each communication method can be configured to perform multi-mode wireless communication.

또한, 대한민국 특허출원번호 제10-2006-7000266호에 소개된 무선 통신 시스템 및 그 시스템에서의 사용을 위한 무선디지털 수신기는 기지국에서는 신호를 저주파 신호로 하향변환하고 신호를 오버샘플링한 후 무선 신호를 복조하는 전자회로를 구성하고, 이동국에서는 신호를 저주파 신호로 햐향변환하고 신호를 언더샘플링한 후 무선 신호를 복조하는 전자회로를 구성하여 서로 다른 복조 디지털 회로를 이용하여 무선통신할 수 있다.
In addition, the wireless communication system introduced in Korean Patent Application No. 10-2006-7000266 and a wireless digital receiver for use in the system have a base station downconverts the signal to a low frequency signal, oversamples the signal, and then An electronic circuit for demodulating is configured, and the mobile station converts the signal into a low frequency signal, undersamples the signal, and then configures an electronic circuit for demodulating the radio signal to perform wireless communication using different demodulation digital circuits.

도 1은 종래의 전자회로 ASK 무선 수신기의 구성도이다.
1 is a block diagram of a conventional electronic circuit ASK wireless receiver.

도 1을 참조하면, 종래의 전자회로 기반으로 만들어지는 직접변환 방식의 무선 통신 기기는 VCO(40), PLL 주파수 고정회로(50), RF 스위치(10), mixer(20) 및 대역 필터(30)를 포함한다. 따라서, 제품의 크기가 크고, 전력소모가 많은 문제점이 있고, 또한 부품이 고가이고, 필터의 추가사용을 통해 얻어지는 협대역 동작의 저속 통신방식으로써, 고속통신에 제한이 있는 문제점이 있다.
Referring to FIG. 1, a direct conversion wireless communication device based on a conventional electronic circuit includes a VCO 40, a PLL frequency fixed circuit 50, an RF switch 10, a mixer 20, and a band pass filter 30. ). Therefore, there is a problem in that the size of the product is large, the power consumption is high, the parts are expensive, and the low speed communication method of narrowband operation obtained through the additional use of the filter has a problem in that high speed communication is limited.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 스핀소자의 위상동조특성을 이용하여 진폭 위상 변조(amplitude shift keying, ASK), 주파수 위상 변조(frequency shift keying, FSK)의 다양한 변조신호를 복조할 수 있고, 기본파의 진폭을 감시하여 고조파의 유입 여부를 판별함으로써 검파가 가능한 복조장치, 이를 이용한 복조 집적소자 및 변복조 집적소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the above problems, and various modulation signals of amplitude phase keying (ASK) and frequency shift keying (FSK) using the phase tuning characteristic of the spin element. The present invention provides a demodulation device capable of demodulating and detecting a harmonic wave by monitoring an amplitude of a fundamental wave, and a demodulation integrated device and a demodulation integrated device using the same.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 복조장치는 발진신호를 출력하는 스핀소자; 상기 스핀소자에 소정 위상동조특성을 부여하여, 상기 발진신호가 상기 스핀소자에 입력되는 변조신호에 동조되도록 하는 위상제어부; 및 상기 스핀소자에서 출력되는 상기 변조신호에 동조된 발진신호를 복조하여, 상기 발진신호에 실린 정보를 복원하는 검파기;를 포함한다.In order to achieve the above object, a demodulation device according to the present invention includes a spin element for outputting an oscillation signal; A phase control unit for imparting a predetermined phase tuning characteristic to the spin element so that the oscillation signal is synchronized with a modulation signal input to the spin element; And a detector for demodulating the oscillation signal tuned to the modulated signal output from the spin element, and restoring information contained in the oscillation signal.

또한, 상기 위상제어부는, 상기 스핀소자에 소정 전류를 인가하여 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 전류발생부를 포함한다.The phase control unit may include a current generator for applying a predetermined current to the spin element to impart phase tuning characteristics to the spin element.

또한, 상기 위상제어부는, 상기 스핀소자에 소정 자기장을 인가하여 상기 전류발생부와 함께 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 자기장발생부를 더 포함한다.The phase control unit may further include a magnetic field generator for applying a predetermined magnetic field to the spin element to impart phase tuning characteristics to the spin element together with the current generator.

또한, 상기 자기장발생부에서 인가된 자기장을 감지하는 자기장감지부를 더 포함한다.The apparatus may further include a magnetic field sensing unit sensing a magnetic field applied by the magnetic field generating unit.

또한, 상기 스핀소자의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부를 더 포함한다.The apparatus may further include a temperature compensating unit configured to sense a temperature of the spin element and correct a characteristic change according to a sensing temperature.

또한, 상기 변조신호는 안테나로부터 수신되며, 상기 안테나와 상기 스핀소자 사이에 설치되어 상기 변조신호를 증폭시키는 제1증폭기를 더 포함한다.In addition, the modulated signal is received from an antenna, and further comprises a first amplifier provided between the antenna and the spin element for amplifying the modulated signal.

또한, 상기 스핀소자의 후단에 설치되어 상기 발진신호를 증폭시키는 제2증폭기를 더 포함한다.The apparatus may further include a second amplifier provided at a rear end of the spin element to amplify the oscillation signal.

또한, 주파수가 f0인 변조신호를 입력받는 경우, 상기 스핀소자는 상기 변조신호를 2차 하모닉 신호로 인식하여 주파수가 f0/2인 위상동조신호를 출력한다.Further, when receiving the input frequency f 0 of the modulated signal, the spin device, and outputs the frequency by recognizing the modulation signal into a second harmonic signal f 0/2, the phase sync signal.

또한, 상기 스핀소자는 입력되는 변조신호 중 특정 주파수와 동조된 위상동조신호를 각각 출력하는 복수의 스핀소자를 포함하고, 상기 위상제어부는 복수의 상기 스핀소자 각각에 대응되는 복수의 위상제어부를 포함하며, 상기 위상제어부 각각은 복수의 상기 스핀소자 각각에서 출력되는 발진신호가 복수의 상기 스핀소자 각각에 입력되는 변조신호에 동조되도록 한다.The spin element may include a plurality of spin elements respectively outputting a phase tuning signal tuned to a specific frequency among input modulation signals, and the phase control unit includes a plurality of phase control units corresponding to each of the plurality of spin elements. Each of the phase controllers synchronizes an oscillation signal output from each of the plurality of spin elements to a modulation signal input to each of the plurality of spin elements.

또한, 상기 검파기는 복수의 상기 스핀소자 각각에 대응되는 복수의 검파기를 포함하며, 상기 검파기 각각은 복수의 상기 스핀소자 각각에서 출력되는 위상동조신호를 복조하여 상기 위상동조신호에 실린 정보를 복원한다.The detector may include a plurality of detectors corresponding to each of the plurality of spin elements, and each of the detectors demodulates a phase tuning signal output from each of the plurality of spin elements to restore information on the phase tuning signal. .

또한, 상기 변조신호 각각은 안테나로부터 수신되며, 상기 안테나와 복수의 상기 스핀소자 각각의 사이에 설치되어 상기 변조신호 각각을 증폭시키는 복수의 제 1증폭기; 및 복수의 상기 스핀소자 각각의 후단에 설치되어 상기 위상동조신호 각각을 증폭시키는 복수의 제 2증폭기;를 더 포함한다.In addition, each of the modulated signals are received from an antenna, a plurality of first amplifiers provided between the antenna and each of the plurality of spin elements to amplify each of the modulated signals; And a plurality of second amplifiers provided at rear ends of the plurality of spin elements to amplify each of the phase tuning signals.

또한, 상기 복수의 위상제어부 각각은 대응되는 상기 스핀소자에 소정 전류를 인가하여 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 전류발생부; 및 상기 스핀소자에 소정 자기장을 인가하여 상기 전류발생부와 함께 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 자기장발생부;를 포함한다.Each of the plurality of phase controllers may include a current generator for applying a predetermined current to a corresponding spin element to impart phase tuning characteristics to the spin element; And a magnetic field generator for applying a predetermined magnetic field to the spin element to impart phase tuning characteristics to the spin element together with the current generator.

또한, 상기 자기장발생부 각각에서 인가된 자기장을 감지하는 복수의 자기장감지부; 및 복수의 상기 스핀소자의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부;를 더 포함한다.
In addition, a plurality of magnetic field sensing unit for sensing a magnetic field applied from each of the magnetic field generating unit; And a temperature compensating unit configured to sense temperatures of a plurality of the spin elements and to correct characteristic changes according to sensing temperatures.

또한, 본 발명에 따른 복조 집적소자는 기판; 상기 기판 상에 마련되는 전극으로부터 전원을 인가받아 구동하여 발진신호를 출력하는 복수의 스핀소자; 상기 스핀소자 각각에 소정 위상동조특성을 부여하여 상기 발진신호가 상기 스핀소자에 입력되는 변조신호에 동조되도록 하는 위상제어부; 및 상기 스핀소자 각각에서 출력되는 상기 변조신호에 동조된 발진신호를 복조하여 상기 발진신호에 실린 정보를 복원하는 검파기;를 포함한다.In addition, the demodulation integrated device according to the present invention includes a substrate; A plurality of spin elements configured to output an oscillation signal by driving power from an electrode provided on the substrate; A phase control unit to impart a predetermined phase tuning characteristic to each of the spin elements so that the oscillation signal is synchronized with a modulation signal input to the spin element; And a detector for demodulating the oscillation signal tuned to the modulation signal output from each of the spin elements to restore the information contained in the oscillation signal.

또한, 상기 위상 제어부는, 상기 전극과 복수의 상기 스핀소자 사이에 설치되며 상기 스핀소자 각각에 소정 위상동조특성을 부여하는 전류를 발생시켜 분배하는 전류발생부를 포함한다.The phase control unit may include a current generation unit disposed between the electrode and the plurality of spin elements to generate and distribute a current that imparts a predetermined phase tuning characteristic to each of the spin elements.

또한, 상기 위상 제어부는, 상기 스핀소자 상에 각각 설치되며 상기 스핀소자에 소정 자기장을 인가하여 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 복수의 자기장발생부를 더 포함한다.The phase control unit may further include a plurality of magnetic field generating units respectively provided on the spin element to apply a predetermined magnetic field to the spin element to impart phase tuning characteristics to the spin element.

또한, 상기 전극과 복수의 상기 자기장발생부 사이에 설치되며 상기 자기장발생부 각각에서 자기장을 발생시키도록 전류를 분배하여 공급하는 전류분배부를 더 포함한다.The apparatus may further include a current distribution unit disposed between the electrode and the plurality of magnetic field generators to distribute and supply current to generate a magnetic field in each of the magnetic field generators.

또한, 상기 스핀소자 각각의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부를 더 포함한다.
The apparatus may further include a temperature compensating unit configured to sense a temperature of each of the spin elements to correct a characteristic change according to a sensing temperature.

또한, 본 발명에 따른 변복조 집적소자는 기판; 상기 기판 상에 구비되어 변조신호를 송신하는 변조부; 및 상기 기판 상에 구비되어 상기 변조신호를 수신하는 복조부;를 포함하고, 상기 복조부는, 발진신호를 출력하는 복수의 스핀소자; 상기 스핀소자 각각에 소정 위상동조특성을 부여하여 상기 발진신호가 상기 스핀소자에 입력되는 변조신호에 동조되도록 하는 위상제어부; 및 상기 스핀소자 각각에서 출력되는 상기 변조신호에 동조된 발진신호를 복조하여 상기 발진신호에 실린 정보를 복원하는 검파기;를 포함한다.In addition, the modulation and demodulation integrated device according to the present invention includes a substrate; A modulation unit provided on the substrate to transmit a modulation signal; And a demodulator provided on the substrate to receive the modulated signal, wherein the demodulator comprises: a plurality of spin elements configured to output an oscillation signal; A phase control unit to impart a predetermined phase tuning characteristic to each of the spin elements so that the oscillation signal is synchronized with a modulation signal input to the spin element; And a detector for demodulating the oscillation signal tuned to the modulation signal output from each of the spin elements to restore the information contained in the oscillation signal.

또한, 상기 변조부 및 상기 복조부에 전원을 분배하는 전원분배부를 더 포함한다.The apparatus may further include a power distribution unit that distributes power to the modulator and the demodulator.

또한, 상기 전원분배부의 출력 채널을 제어하여, 상기 변조부 및 상기 복조부 중 적어도 어느 하나의 전원을 온오프(On/Off)시키는 전원제어부를 더 포함한다.The apparatus may further include a power controller configured to control an output channel of the power divider to turn on / off at least one of the modulator and the demodulator.

또한, 상기 변조부 및 상기 복조부 중 적어도 어느 하나에 구비되어, 주변 환경에 의해 상기 복조부에 흐르는 전기신호의 특성이 변화되는 것을 방지하는 차폐막을 더 포함한다.The apparatus may further include a shielding film provided in at least one of the modulator and the demodulator to prevent the characteristic of the electric signal flowing through the demodulator from being changed by the surrounding environment.

더불어, 상기 스핀소자 각각의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부를 더 포함한다.
The apparatus may further include a temperature compensating unit configured to sense a temperature of each of the spin elements to correct a characteristic change according to a sensing temperature.

본 발명에 따른 복조장치는 스핀소자(STO)의 위상동조특성을 이용하여 변조신호를 복조할 수 있는데, 하나의 STO를 이용하여 진폭 위상 변조신호를 복조하거나, 기본 주파수가 서로 다른 복수의 STO를 이용하여 주파수 위상 변조신호를 복조할 수 있는 효과가 있다.The demodulation device according to the present invention can demodulate a modulated signal by using a phase tuning characteristic of a spin element (STO). The demodulation device demodulates an amplitude phase modulated signal using one STO, or a plurality of STOs having different fundamental frequencies. There is an effect that can demodulate the frequency phase modulated signal.

또한, 본 발명에 따르면, PLL 회로 없이도 요구되는 주파수에 고정될 수 있고, RF 스위치, 믹서(mixer) 및 대역 필터 없이도 수신 기능을 대신할 수 있으며 STO의 빠른 안정 시간을 갖는 동작 특성으로 고속 통신이 가능한 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it can be fixed at the required frequency without the PLL circuit, can replace the reception function without the RF switch, mixer, and band pass filter, and the high speed communication with the operation characteristic of the fast settling time of the STO There is a possible effect.

또한, 본 발명에 따르면, 저전력 동작이 가능하면서 나노 크기로 집적이 용이한 STO를 이용하여 저가의 저전력 복조장치와 초소형 IC를 구현할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to implement a low-cost low-power demodulation device and a micro IC using an STO that is easy to integrate at a nano size while enabling low power operation.

더불어, 본 발명에 따르면, 기본파의 진폭을 감시하여 고조파의 유입 여부를 판별함으로써 검파가 가능한 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, there is an effect capable of detecting by monitoring the amplitude of the fundamental wave to determine whether the harmonics are introduced.

도 1은 종래의 전자회로 ASK 무선 수신기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치의 제 1구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치의 제 2구성도이다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치의 제 3구성도이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치의 제 4구성도이다.
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치의 제 5구성도이다.
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치의 제 6구성도이다.
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치의 제 7구성도이다.
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 복조장치의 제 1구성도이다.
도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 복조장치의 제 2구성도이다.
도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 복조장치의 제 3구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 복조 집적소자를 보인 구성도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 복조 집적소자의 개략적인 사시도이다.
도 14는 도 13의 AA'//BB'//CC'//DD'의 부분 확대도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자의 제 1구성도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자의 제 2구성도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자의 제 3구성도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자의 제 4구성도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자의 개략적인 사시도이다.
1 is a block diagram of a conventional electronic circuit ASK wireless receiver.
2 is a first configuration diagram of a demodulation device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a second configuration diagram of a demodulation device according to a first embodiment of the present invention.
4 is a third configuration diagram of a demodulation device according to the first embodiment of the present invention.
5 is a fourth configuration diagram of a demodulation device according to the first embodiment of the present invention.
6 is a fifth configuration diagram of a demodulation device according to the first embodiment of the present invention.
7 is a sixth configuration diagram of a demodulation device according to a first embodiment of the present invention.
8 is a seventh configuration diagram of a demodulation device according to the first embodiment of the present invention.
9 is a first configuration diagram of a demodulation device according to a second embodiment of the present invention.
10 is a second configuration diagram of a demodulation device according to a second embodiment of the present invention.
11 is a third configuration diagram of a demodulation device according to a second embodiment of the present invention.
12 is a block diagram showing a demodulation integrated device according to an embodiment of the present invention.
13 is a schematic perspective view of a demodulation integrated device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a partially enlarged view of AA ′ // BB ′ // CC ′ // DD ′ of FIG. 13.
15 is a first configuration diagram of a modulation / modulation integrated device according to an embodiment of the present invention.
16 is a second configuration diagram of a modulation / modulation integrated device according to an embodiment of the present invention.
17 is a third configuration diagram of a demodulation integrated device according to an embodiment of the present invention.
18 is a fourth configuration diagram of a demodulation integrated device according to an exemplary embodiment of the present invention.
19 is a schematic perspective view of a modulation and demodulation integrated device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that the same components or parts among the drawings denote the same reference numerals whenever possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.

도 2 내지 도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치의 다양한 구성예를 보인 도면이다.
2 to 8 are views showing various configuration examples of the demodulation device according to the first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치는 변조신호를 입력받아 발진신호를 출력하는 스핀소자(100)와, 스핀소자(100)에 소정 위상동조특성을 부여하는 위상제어부(200) 및 스핀소자(100)에서 출력되는 발진신호를 복조하는 검파기(300)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a demodulation device according to a first embodiment of the present invention includes a spin element 100 that receives a modulated signal and outputs an oscillation signal, and a phase control unit that imparts a predetermined phase tuning characteristic to the spin element 100. And a detector 300 for demodulating the oscillation signal output from the spin element 100.

상기 위상제어부(200)는 상기 발진신호가 상기 스핀소자(100)에 입력되는 변조신호에 동조되도록 할 수 있다.
The phase controller 200 may cause the oscillation signal to be synchronized with a modulation signal input to the spin element 100.

스핀소자(100)는 위상제어부(200)에 의해 소정 위상동조특성이 부여되는 경우, 변조신호의 주파수와 동조된 위상동조신호를 발진신호로 출력할 수 있다. 구체적으로, 상기 스핀소자(100)는 스핀 토크 발진기(spin torque oscillator, 이하, STO라 한다)로 구성될 수 있다. STO(100)는 위상제어부(200)에 의해 부여되는 소정 위상동조특성에 따라, 입력되는 변조신호에 동조되는 발진신호를 출력할 수 있다. 즉, STO는 기본파(fundamental frequency)와, 2차, 3차, 4차 등의 하모닉 신호를 출력할 수 있다.When the predetermined phase tuning characteristic is given by the phase controller 200, the spin device 100 may output a phase tuning signal synchronized with the frequency of the modulation signal as an oscillation signal. Specifically, the spin device 100 may be composed of a spin torque oscillator (hereinafter referred to as STO). The STO 100 may output an oscillation signal tuned to an input modulation signal according to a predetermined phase tuning characteristic provided by the phase control unit 200. That is, the STO may output a fundamental wave and harmonic signals such as 2nd, 3rd, and 4th orders.

여기서, STO는 나노 필라형 STO, 나노 콘택형 STO, 자구벽형 STO, Vortex형 STO 등으로 구성될 수 있다.
Here, the STO may be composed of nano-pillar type STO, nano-contact type STO, magnetic domain wall type STO, Vortex type STO and the like.

위상동조특성은 변조신호로서 STO(100)의 기본파 또는 2차 하모닉 주파수와 같은 주파수를 STO에 입력하면, STO(100)에서 출력되는 기본파(fundamental frequency)가 입력된 주파수와 동조되면서 출력으로 나타나는 특성을 의미한다.The phase tuning characteristic is a modulation signal. When a frequency, such as the fundamental wave or the second harmonic frequency of the STO 100 is input to the STO, the fundamental frequency output from the STO 100 is tuned to the input frequency and outputted to the output. It means the characteristic that appears.

STO(100)는 위상 동조시 주파수 천이 및 진폭 상승이라는 기능을 가지고 있어 STO 발진 주파수의 특성인 낮은 출력 레벨 및 좋지 못한 위상잡음 특성을 개선할 수 있고, STO에서 발진하는 주파수를 요구되는 고출력, 저위상잡음 주파수로 고정할 수 있다. 따라서 종래의 무선 통신 장치에 사용되던 VCO, PLL 주파수 고정회로, RF 스위치, mixer 및 대역 필터의 기능을 대체할 수 있다.The STO 100 has a function of frequency shift and amplitude increase during phase tuning to improve low output level and undesired phase noise characteristics, which are characteristics of the STO oscillation frequency. It can be fixed at the phase noise frequency. Therefore, it can replace the functions of the VCO, PLL frequency fixed circuit, RF switch, mixer, and band pass filter used in the conventional wireless communication device.

즉, 일반적인 수신기에서는 반송파를 검파가 용이한 주파수로 낮추는 mixer가 사용되는데, STO는 반송파 nf0(여기서, n은 2 이상의 정수)가 통과하면서 높은 출력의 f0주파수에 해당하는 신호를 출력하여 하향 변환(down conversion)을 수행하므로 상기 mixer의 기능을 대체할 수 있는 효과가 있다.In other words, in the general receiver, a mixer is used to lower the carrier to a frequency that is easy to detect, and the STO outputs a signal corresponding to a high frequency of f 0 while the carrier nf 0 (where n is an integer greater than or equal to 2) passes downward. Since the conversion (down conversion) is performed, there is an effect that can replace the function of the mixer.

여기서, f0는 복조기에 입력되는 반송파의 주파수로, 복조, 즉, 재생 또는 회복되어야 할 정보를 담고 있는 주파수이다.
Here, f 0 is a frequency of a carrier wave input to the demodulator, and is a frequency containing demodulation, that is, information to be reproduced or recovered.

상기 스핀소자(100)는 예를 들어, 주파수가 f0인 변조신호를 입력받는 경우 상기 변조신호를 2차 하모닉 신호로 인식하여 주파수가 f0/2인 위상동조신호를 출력할 수 있다.It said spin element 100 may, for example, the frequency can, if receiving the modulated signal f 0 of the recognition of the modulation signal to the secondary harmonic frequency signal to the output f 0/2, the phase sync signal.

구체적으로, 공중파로 전달되는 f0신호를 위상동조특성이 부여된 STO에 입력하는 경우, 상기 STO는 상기 f0신호를 2차 하모닉 신호로 인식하여 f0/2신호를 기본 신호로 위상동조시킬 수 있으며, 이러한 결과로 공중파를 통해서 얻어지는 f0주파수의 절반인 f0/2 신호를 STO 신호로부터 얻을 수 있다. 여기서, 공중파로 전달된 f0주파수 신호가 진폭 위상 변조(amplitude shift keying, 이하, ASK라 한다)된 신호라면 상기 STO의 위상동조과정을 거쳐 ASK 변조된 f0/2 신호가 얻어질 수 있다.
Specifically, when the input the f 0 signal to be transmitted to the air in the phase tuning characteristics given STO, the STO recognizes the f 0 signal to the second harmonic signal to be phase synchronized to f 0/2 signal to the main signal may be, it is possible to obtain the f 0/2 signal is a half of the f 0 frequency is obtained through the airwaves as a result from the STO signal. Here, there is a case where it is determined that the the f 0 frequency signal is amplitude and phase modulated transmission over-the-air (referred to as amplitude shift keying, hereinafter, ASK) signal ASK-modulated by f 0/2 signal via the phase-tuning process of the STO can be obtained.

상기한 바와 같은 상기 스핀소자(100)의 특성을 이용하여 고조파의 유입 여부를 판별할 수 있다.As described above, it is possible to determine whether harmonics are introduced using the characteristics of the spin device 100.

예를 들어, 기본 신호로 Asin2πf0t 신호를 출력하는 상기 STO가 공중파로 전달되는 변조신호의 입력에 의해 (A×C)sin2πf0t 신호를 출력하는 경우, f0 주파수에서 높은 진폭(A×C)을 가지므로 상기 STO에 입력되는 변조신호는 하모닉 신호에 해당하는 마이크로파, 예를 들어, Bsin2πmf0t(여기서, m은 기본파 f0 의 실수 배수) 또는 Bsin2πnf0t(여기서, n은 기본파 f0 의 2 이상의 정수 배수)가 유입되었음을 판별할 수 있다.
For example, if the output (A × C) sin2πf 0 t signal by the input of the modulation signal in which the STO is transmitted to the air for outputting Asin2πf 0 t signal to the main signal, the high amplitudes in the f 0 frequency (A × C), the modulated signal input to the STO is a microwave corresponding to a harmonic signal, for example, Bsin2πmf 0 t (where m is a real multiple of the fundamental wave f 0 ) or Bsin2πnf 0 t (where n is the fundamental An integer multiple of 2 or greater of wave f 0 ) can be determined.

상기 검파기(300)는 상기 스핀소자(100)에서 출력되는 상기 변조신호에 동조된 발진신호를 복조하여 상기 발진신호에 실린 정보를 복원할 수 있다.The detector 300 may demodulate an oscillation signal tuned to the modulation signal output from the spin element 100 to restore the information contained in the oscillation signal.

구체적으로, 상기 검파기(300)는 다이오드의 반파정류회로를 이용한 포락선 검파기로 이루어질 수 있는데, 여기서, 상기 검파기(300)는 상기 스핀소자(100)에서 출력되는 발진신호의 진폭을 감시함으로써 상기 스핀소자(100)에 변조신호로 하모닉 신호가 유입되었는지 여부를 판별할 수 있다.Specifically, the detector 300 may be an envelope detector using a half-wave rectifier circuit of the diode, wherein the detector 300 monitors the amplitude of the oscillation signal output from the spin device 100 to monitor the amplitude of the spin device. It is possible to determine whether the harmonic signal is introduced into the modulation signal at 100.

즉, 상기 검파기(300)는 STO가 변조신호의 입력에 의해 출력하는 (A×C)sin2πf0t 신호의 진폭(A×C)을 감시함으로써 상기 변조신호로 하모닉 신호에 해당하는 Bsin2πmf0t(여기서, m은 기본파 f0 의 실수 배수) 또는 Bsin2πmf0t(여기서, n은 기본파 f0 의 2 이상의 정수 배수)의 유입여부를 판별할 수 있다.
That is, the detector 300 monitors the amplitude (A × C) of the (A × C) sin 2 π f 0 t signal outputted by the STO by the input of the modulated signal, so that the Bsin 2 π mf 0 t (corresponding to the harmonic signal with the modulated signal). here, m is a real number multiple of the fundamental frequency f 0) or Bsin2πmf t 0 (where, n can be determined whether the inlet of the fundamental wave of 2 or more integer multiples of f 0).

도 3을 참조하면, 상기 위상제어부(200)는 상기 스핀소자(100)에 소정 위상동조특성을 부여하는 전류발생부(210)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the phase controller 200 may include a current generator 210 to impart a predetermined phase tuning characteristic to the spin device 100.

상기 전류발생부(210)는 상기 스핀소자(100)에 소정 전류를 인가하여 상기 스핀소자(100)가 상기 위상동조신호를 출력하도록 상기 스핀소자(100)에 위상동조특성을 부여할 수 있는데, 여기서, 상기 전류발생부(210)는 정전류 회로로 이루어지거나, 정전압 회로로 이루어짐으로서 상기 스핀소자(100)에 소정 전류를 인가할 수 있다.
The current generator 210 may apply a predetermined current to the spin device 100 to impart phase tuning characteristics to the spin device 100 so that the spin device 100 outputs the phase tuning signal. Here, the current generator 210 may be formed of a constant current circuit or a constant voltage circuit to apply a predetermined current to the spin element 100.

도 4를 참조하면, 상기 위상제어부(200)는 상기 스핀소자(100)에 소정 위상동조특성을 부여하는 자기장발생부(220)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the phase controller 200 may further include a magnetic field generator 220 to impart a predetermined phase tuning characteristic to the spin device 100.

상기 자기장발생부(220)는 상기 스핀소자(100)에 소정 자기장을 인가하여 상기 전류발생부(210)와 함께 상기 스핀소자(100)에 위상동조특성을 부여할 수 있는데, 상기 자기장발생부(220)는 상기 STO의 특성을 변화시킬 수 있는 유효한 자기장을 발생시킴으로써 상기 위상동조신호의 주파수를 제어할 수 있다.The magnetic field generator 220 may apply a predetermined magnetic field to the spin element 100 to impart phase tuning characteristics to the spin element 100 together with the current generator 210. 220 may control the frequency of the phase tuning signal by generating an effective magnetic field capable of changing the characteristics of the STO.

여기서, 상기 자기장발생부(220)가 예를 들어, 하드디스크 미디어인 경우, 본 발명은 도시되지 않았지만, 기준주파수 f0를 출력하는 기준 발진기를 더 포함할 수 있는데, 상기 스핀소자는(100)는 상기 하드디스크 미디어의 자기 패턴을 감지하는 하드디스크 헤드로써 f0/2 신호의 진폭 또는 주파수 변화를 이용하여 상기 하드디스크 미디어의 자기 패턴 정보를 판독할 수 있다.
Here, when the magnetic field generating unit 220 is, for example, hard disk media, the present invention may further include a reference oscillator for outputting a reference frequency f 0 , although not shown in the drawing. It may read the magnetic pattern information of the hard disk medium by using the amplitude or frequency variation of f 0/2 signal as a hard disk head for detecting a magnetic pattern of the hard disk media.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치는 자기장발생부(220)에서 인가된 자기장을 감지하여 상기 위상동조신호의 주파수 변화를 제어하는 자기장감지부(400)를 더 포함할 수 있다. 스핀소자(100)에서 출력되는 위상동조신호의 주파수는 인가된 전류와 자기장의 세기에 의해 제어되는데, 상기 자기장감지부(400)가 자기장발생부(220)에서 인가한 자기장 이외에 외부에서 추가적으로 인가된 자기장을 감지한 경우, 상기 전류발생부(210)에서 인가하는 전류의 세기를 이전보다 약하게 조절함으로써 상기 위상동조신호의 주파수 변화를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 5, the demodulation device according to the first embodiment of the present invention further includes a magnetic field sensing unit 400 for sensing a magnetic field applied by the magnetic field generator 220 and controlling a frequency change of the phase tuning signal. can do. The frequency of the phase tuning signal output from the spin device 100 is controlled by the applied current and the strength of the magnetic field, and the magnetic field sensing unit 400 is additionally applied externally in addition to the magnetic field applied by the magnetic field generating unit 220. When the magnetic field is detected, the frequency change of the phase tuning signal may be controlled by controlling the strength of the current applied by the current generator 210 to be weaker than before.

여기서, 상기 자기장감지부(400)는 상기 스핀소자(100)에 인가되는 자기장의 세기를 측정하기 위해 홀센서(Hall sensor), 자기저항센서(GMR sensor, TMR sensor) 등으로 이루어질 수 있다.
The magnetic field sensing unit 400 may include a Hall sensor, a magnetoresistive sensor (GMR sensor, TMR sensor), etc. to measure the strength of the magnetic field applied to the spin element 100.

한편, 상기 스핀소자(100)는 상기 스핀소자(100)에서 감지되는 온도와 상기 스핀소자(100)에 인가되는 전류의 세기가 일정한 경우에 자기장의 세기가 커짐에 따라 스핀의 세차속도인 주파수가 점점 커지므로, 상기 스핀소자(100)에서 발생되는 주파수를 감지하는 경우, 상기 자기장발생부(220)에서 인가된 자기장을 감지할 수 있다. 따라서, 상기 자기장감지부(400)는 본 발명에서 생략가능한 구성이다.
Meanwhile, when the temperature sensed by the spin element 100 and the intensity of the current applied to the spin element 100 are constant, the spin element 100 has a frequency that is the precession speed of the spin as the intensity of the magnetic field increases. As it becomes larger and larger, when detecting the frequency generated by the spin element 100, the magnetic field applied by the magnetic field generator 220 may be detected. Therefore, the magnetic field sensing unit 400 can be omitted in the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치는 상기 스핀소자(100)의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부(500)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 온도보상부(500)는 온도의 함수에 의한 보정 방법으로 상기 스핀소자(100)의 온도 특성 변화를 보정할 수 있다.Referring to FIG. 6, the demodulation device according to the first embodiment of the present invention may further include a temperature compensator 500 for sensing a temperature of the spin element 100 and correcting a characteristic change according to a sensed temperature. . Specifically, the temperature compensator 500 may correct the temperature characteristic change of the spin element 100 by a correction method as a function of temperature.

상기 스핀소자(100)에서 출력되는 위상동조신호의 진폭(a)은 온도 상승에 따라 증가하는데, 상기 스핀소자(100)에서 감지된 온도가 기준 온도보다 높은 경우 진폭을 감소시키는 보정상수(b<1)를 진폭에 곱하고, 감지된 온도가 기준 온도보다 낮은 경우 진폭을 증가시키는 보정상수(b>1)를 진폭에 곱하여, 위상동조신호의 진폭을 일정하게 유지시킴으로써 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정할 수 있다. 이를 위하여, 상기 온도보상부(500)는 상기 스핀소자(100)의 온도를 감지하는 온도 센서와, 상기 스핀소자(100)의 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도 보상 회로로 구성될 수 있다.
The amplitude a of the phase tuning signal output from the spin element 100 increases as the temperature rises. When the temperature sensed by the spin element 100 is higher than the reference temperature, a correction constant b < Multiply amplitude by 1) and multiply amplitude by correction constant (b> 1) which increases amplitude when the detected temperature is lower than the reference temperature, and correct the characteristic change according to the detected temperature by keeping the amplitude of the phase tuning signal constant can do. To this end, the temperature compensator 500 may be composed of a temperature sensor for sensing the temperature of the spin element 100, and a temperature compensation circuit for correcting the characteristic change according to the temperature of the spin element 100.

한편, 상기 온도보상부(500)에 포함된 온도 센서는 생략 가능하다. 즉, 상기 스핀소자(100)의 저항은 온도의 역수에 비례하므로, 이를 이용하여 스핀소자(100)의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 스핀소자(100)에 전압을 인가하여 전류를 측정하거나, 상기 스핀소자(100)에 전류를 인가하여 전압을 측정한 경우, 옴의 법칙에 의해 상기 스핀소자(100)의 저항이 계산될 수 있으므로 상기 저항을 이용하여 상기 스핀소자(100)의 온도를 측정할 수 있다. 이 경우, 상기 온도보상부(500)의 구조를 단순화시킬 수 있고 제조 공정을 줄일 수 있다.
On the other hand, the temperature sensor included in the temperature compensation unit 500 can be omitted. That is, since the resistance of the spin device 100 is proportional to the inverse of the temperature, the temperature of the spin device 100 can be measured using this. For example, when the current is measured by applying a voltage to the spin device 100, or when the voltage is measured by applying a current to the spin device 100, the resistance of the spin device 100 according to Ohm's law is measured. Since this may be calculated, the temperature of the spin element 100 may be measured using the resistance. In this case, the structure of the temperature compensation unit 500 may be simplified and the manufacturing process may be reduced.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치는 변조신호를 수신하는 안테나(600) 및 변조신호를 증폭시키는 제1증폭기(700)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the demodulation device according to the first embodiment of the present invention may further include an antenna 600 for receiving a modulated signal and a first amplifier 700 for amplifying the modulated signal.

상기 안테나(600)는 공중파로 전달된 변조신호를 수신할 수 있는데, 여기서, 상기 변조신호는 진폭 위상 변조되어 송신되는 신호일 수 있다. 이처럼, 본 발명에서는 상기 스핀소자(100)에 주입되는 마이크로파의 원천이 상기 안테나(600)로부터 얻어질 수 있다.
The antenna 600 may receive a modulated signal transmitted through airwaves, where the modulated signal may be a signal that is amplitude-phase modulated and transmitted. As such, in the present invention, a source of microwaves injected into the spin element 100 may be obtained from the antenna 600.

상기 제1증폭기(700)는 상기 안테나(600)와 상기 스핀소자(100) 사이에 설치되는 저잡음 증폭기로 이루어질 수 있다.The first amplifier 700 may be a low noise amplifier installed between the antenna 600 and the spin device 100.

일반적으로 상기 안테나(600)를 통해 수신되는 변조신호는 그 세기가 약하므로 상기 제 1증폭기는 상기 변조신호를 증폭시키는 작용을 한다.
In general, since the modulation signal received through the antenna 600 is weak, the first amplifier functions to amplify the modulation signal.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치는 발진신호를 증폭시키는 제2증폭기(800)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the demodulation device according to the first embodiment of the present invention may further include a second amplifier 800 for amplifying the oscillation signal.

상기 제2증폭기(800)는 상기 스핀소자(100)의 후단에 설치되는 가변 증폭기로 이루어질 수 있다. 제2증폭기(800)는 상기 발진신호의 진폭이 상기 검파기(300)가 검파할 수 있는 감도 이하로 작을 경우, 상기 발진신호를 증폭시키는 작용을 한다.
The second amplifier 800 may be a variable amplifier installed at a rear end of the spin element 100. The second amplifier 800 acts to amplify the oscillation signal when the amplitude of the oscillation signal is smaller than the sensitivity that the detector 300 can detect.

본 발명에서 상기 제1증폭기(700) 및 제2증폭기(800)는 원거리 무선 통신을 위해 구비될 수 있다.In the present invention, the first amplifier 700 and the second amplifier 800 may be provided for remote wireless communication.

한편, 근거리 무선 통신에서는 상기 안테나(600)를 통해 수신되는 변조신호의 세기가 강하고, 상기 스핀소자(100)에서 출력되는 발진신호의 진폭이 상기 검파기(300)가 검파할 수 있는 감도 이상일 수 있다. 이 경우 상기 제1증폭기(700) 및 제2증폭기(800)는 본 발명의 구성에서 생략될 수 있다.
Meanwhile, in short-range wireless communication, the strength of the modulation signal received through the antenna 600 may be strong, and the amplitude of the oscillation signal output from the spin element 100 may be greater than or equal to the sensitivity that the detector 300 can detect. . In this case, the first amplifier 700 and the second amplifier 800 may be omitted in the configuration of the present invention.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치에 따르면, 안테나(600)가 공기 중으로 전달된 ASK 변조신호를 수신하고 필요에 따라 제1증폭기(700)에 의해 상기 변조신호가 증폭된다.As described above, according to the demodulation device according to the first embodiment of the present invention, the antenna 600 receives the ASK modulated signal transmitted to the air and amplifies the modulated signal by the first amplifier 700 as necessary. do.

이후, 기준 이상의 f0 주파수 무선 신호 전력레벨이 STO에 입력되고, 상기 STO가 상기 안테나(600)로부터 입력된 f0 주파수를 2차 하모닉 신호로 인식하면서 위상동조특성을 갖도록 위상제어부(200)에 의해 전류 및 자기장이 상기 STO에 세팅된다.And then f 0 above The frequency radio signal power level is input to the STO, and the STO is input from the antenna 600 f 0. A current and a magnetic field are set in the STO by the phase controller 200 to have a phase tuning characteristic while recognizing a frequency as a secondary harmonic signal.

그 결과, 상기 STO는 상기 안테나(600)를 통해서 입력받은 f0 주파수에 동조되어 f0/2 주파수에 고정된 신호를 출력하게 된다.As a result, the STO is received through the antenna 600 f 0 It is tuned to a frequency, and outputs a signal fixed to f 0/2 frequency.

이처럼, 반으로 분배된 고정된 주파수 신호는 필요에 따라 제2증폭기(800)에 입력되어 증폭되고, 최종적으로 검파기(300)에 의해서 무선 신호에 실린 정보를 획득할 수 있게 된다.
As such, the fixed frequency signal divided in half is input to the second amplifier 800 and amplified as necessary, and finally, the detector 300 can acquire information carried in the wireless signal.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 복조장치의 다양한 구성예를 보인 도면이다.9 to 11 are views showing various configuration examples of the demodulation device according to the second embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 복조장치는 복수개의 스핀소자(100), 복수개의 위상제어부(200) 및 복수개의 검파기(300)를 포함한다. 상기 복수개의 스핀소자(100)는 위상제어부(200)에 의해 부여되는 위상동조특성에 따라, 입력되는 변조신호 중 특정 주파수에 동조된 위상동조신호를 각각 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 스핀소자(100)는 f1, f2의 2개의 주파수로 FSK 변조된 신호를 입력받는 경우 상기 변조신호를 2차 하모닉 신호로 인식하여 주파수가 f1/2, f2/2인 위상동조신호를 출력할 수 있다.Referring to FIG. 9, a demodulation device according to a second embodiment of the present invention includes a plurality of spin elements 100, a plurality of phase controllers 200, and a plurality of detectors 300. The plurality of spin elements 100 may output phase tune signals tuned to a specific frequency among the input modulation signals according to the phase tune characteristics provided by the phase controller 200. For example, the spin element 100 is f 1, when receiving an FSK-modulated signal into two frequencies f 2 recognizes the modulated signal to the second harmonic signal to frequencies f 1/2, f 2 / A phase tuning signal of two can be output.

도 9는 스핀소자(100)가 2개의 STO(STO 1, STO 2)로 구성되고, 위상제어부(200) 또한 2개의 위상제어부(위상제어부 1, 위상제어부 2)로 구성된 것을 예로 들어 나타낸 것이다. 공중파로 전달되는 f1신호를 위상동조특성이 부여된 STO 1에 입력하고, 또한, 공중파로 전달되는 f2신호를 위상동조특성이 부여된 STO 2에 입력하는 경우, 각각의 2개의 경로에서 상기 STO 1은 f1/2를 출력하고, 상기 STO 2는 f2/2를 출력하여 반으로 분배된 고정된 주파수 신호를 얻을 수 있다.9 shows that the spin element 100 is composed of two STOs (STO 1, STO 2), and the phase controller 200 is also composed of two phase controllers (phase controller 1, phase controller 2). In the case of inputting the f 1 signal transmitted through the airwaves into the STO 1 to which the phase tuning characteristic is given, and inputting the f 2 signal transmitted through the airwaves into the STO 2 to which the phase tuning characteristic is applied, STO 1 is f 1/2 and outputs the STO 2 outputs a f 2/2 can be obtained a fixed frequency signal distributed by half.

즉, 위상제어부 1에 의해서 STO 1이 f1신호에 위상 동조되도록 하면 상기 f1신호에만 상기 STO 1이 반응하여 STO 1의 출력 신호로써 f1/2를 출력하고, 같은 원리로 위상제어부 2에 의해서 STO 2가 f2신호에 위상 동조되도록 하면 상기 f2신호에만 상기 STO 2가 반응하여 STO 2의 출력 신호로써 f1/2를 출력할 수 있다.That is, on a lower surface of the f 1 signal only to the STO 1 f 1/2, the phase control section 2 on the same principle output, and a by the output signal of the STO 1 by the reaction so that the STO 1 phase tuned to f 1 signal by the phase control unit 1 When the STO by 2 so that the phase tuning and the STO signal f 2 2 f 2 is the response signal only may output a f 1/2 as an output signal of the STO 2.

한편, 여기서는 2개의 주파수로 변조된 공중파 신호, 즉, 1-level FSK 변조된 신호를 복조하기 위해 2개의 STO를 어레이화하여 사용하는 방법에 대해 설명하였으나, 이는 일 예에 불과한 것으로 다양한 변형 예가 가능하다. 즉, m-level 지수를 갖는 FSK 변조인 경우에는 2m 개수 만큼 또는 그 이상의 STO를 어레이화하여 m-level 복조 장치를 구현할 수 있다. 이러한 특성을 확장하여 STO 어레이 기반의 주파수 도약(frequency hopping) 시스템에 적합한 복조장치의 설계도 가능하다.
Meanwhile, the method of arraying two STOs in order to demodulate two-frequency modulated airwave signals, that is, one-level FSK modulated signals, has been described. However, this is only an example and various modifications are possible. Do. That is, in the case of FSK modulation having an m-level index, an m-level demodulation device may be implemented by arraying STOs of 2 m or more. By extending these characteristics, it is possible to design a demodulator suitable for an STO array-based frequency hopping system.

상기 위상제어부(200)는 상기 스핀소자(100)에 각각 대응되는데, 상기 위상제어부(200)는 각각 상기 스핀소자(100)에 소정 위상동조특성을 부여하여 상기 발진신호가 상기 스핀소자(100) 각각에 입력되는 변조신호에 동조되도록 할 수 있다.The phase controller 200 corresponds to the spin element 100, respectively, and the phase controller 200 imparts a predetermined phase tuning characteristic to the spin element 100, so that the oscillation signal is transmitted to the spin element 100. It can be tuned to the modulation signal input to each.

상기 복수의 검파기(300)는 상기 스핀소자(100) 각각에 대응되도록 구비되어, 스핀소자(100)에서 출력되는 위상동조신호를 복조하여 상기 위상동조신호에 실린 정보를 복원할 수 있다. 여기서, 각각의 상기 검파기(300)는 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치에 포함된 검파기와 동일하게 다이오드의 반파정류회로를 이용한 포락선 검파기로 이루어질 수 있고, 상기 스핀소자(100)에서 출력되는 발진신호의 진폭을 감시함으로써 상기 스핀소자(100)에 변조신호로 하모닉 신호가 유입되었는지 여부를 판별할 수 있다.
The plurality of detectors 300 may be provided to correspond to each of the spin elements 100, and may demodulate a phase tuning signal output from the spin device 100 to restore information on the phase tuning signal. Here, each of the detector 300 may be made of an envelope detector using a half-wave rectifier circuit of the diode, the same as the detector included in the demodulation device according to the first embodiment of the present invention, the output from the spin element 100 By monitoring the amplitude of the oscillation signal, it is possible to determine whether a harmonic signal is introduced into the spin element 100 as a modulation signal.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 복조장치는 안테나(600), 상기 변조신호를 증폭시키는 복수의 제1증폭기(700) 및 상기 발진신호를 증폭시키는 제2증폭기(800)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, a demodulation device according to a second embodiment of the present invention includes an antenna 600, a plurality of first amplifiers 700 for amplifying the modulated signal, and a second amplifier 800 for amplifying the oscillation signal. It may further include.

상기 안테나(600)는 공중파로 전달된 각각의 변조신호를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 변조신호는 주파수 위상 변조(frequency shift keying, 이하, FSK라 한다)되어 송신되는 신호일 수 있다.The antenna 600 may receive each modulated signal transmitted over the airwaves. Here, the modulated signal may be a signal that is transmitted by frequency shift keying (hereinafter referred to as FSK).

상기 제1증폭기(700)는 상기 안테나(600)와 상기 스핀소자(100) 각각의 사이에 설치되는 저잡음 증폭기로 이루어짐으로써 상기 변조신호를 각각 증폭시킬 수 있다.The first amplifier 700 may be amplified by a low noise amplifier provided between the antenna 600 and each of the spin elements 100.

상기 제2증폭기(800)는 복수의 상기 스핀소자(100)의 후단에 각각 설치되어 위상동조신호를 증폭시키는 복수의 가변 증폭기로 이루어질 수 있다.
The second amplifier 800 may be provided at a rear end of the plurality of spin elements 100 and may include a plurality of variable amplifiers for amplifying a phase tuning signal.

도 11을 참조하면, 상기 복수의 위상제어부(200) 각각은 상기 스핀소자(100)에 소정 위상동조특성을 부여하는 전류발생부(210) 및 자기장발생부(220)를 각각 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, each of the plurality of phase controllers 200 may include a current generator 210 and a magnetic field generator 220 for imparting a predetermined phase tuning characteristic to the spin element 100, respectively.

구체적으로, 상기 위상제어부(200)는 각각 상기 스핀소자(100)가 특정 주파수의 변조신호만 입력받아 상기 변조신호의 특정 주파수와 동조된 위상동조신호를 각각 출력할 수 있도록 대응되는 스핀소자(100)에 전류와 자기장을 인가할 수 있다.Specifically, each of the phase controllers 200 corresponds to the spin element 100 so that the spin element 100 receives only a modulation signal having a specific frequency and outputs a phase tuning signal tuned to a specific frequency of the modulation signal. Current and magnetic field can be applied.

도 11을 참조하면,, 전류발생부 1은 상기 STO 1이 f1신호에 위상 동조되도록 특정 전류인 전류 1을 인가할 수 있고, 전류발생부 2는 상기 STO 2가 f2신호에 위상 동조되도록 특정 전류인 전류 2를 인가할 수 있다.Referring to FIG. 11, the current generator 1 may apply a current 1 that is a specific current so that the STO 1 is phase tuned to the f 1 signal, and the current generator 2 is configured to phase tune the STO 2 to the f 2 signal. A specific current, current 2, can be applied.

또한, 자기장발생부 1은 상기 STO 1이 f1신호에 위상 동조되도록 유효한 자기장인 자기장 1를 인가할 수 있고, 자기장발생부 2는 상기 STO 2가 f2신호에 위상 동조되도록 유효한 자기장인 자기장 2를 인가할 수 있다.In addition, the magnetic field generator 1 may apply a magnetic field 1, which is a valid magnetic field such that the STO 1 is phase-tuned to the f 1 signal, and the magnetic field generator 2 is a magnetic field 2, which is an effective magnetic field such that the STO 2 is phase-tuned to the f 2 signal. Can be applied.

이처럼, 위상제어부 1은 전류 1과 자기장 1에 의해서 STO 1을 f1신호에 위상 동조되도록 할 수 있고, 같은 원리로 위상제어부 2는 전류 2와 자기장 2에 의해서 STO 2를 f2신호에 위상 동조되도록 할 수 있다.
As such, the phase controller 1 may cause the STO 1 to be phase tuned to the f 1 signal by the current 1 and the magnetic field 1, and in the same principle, the phase controller 2 is to phase tune the STO 2 to the f 2 signal by the current 2 and the magnetic field 2. You can do that.

또한, 본 발명의 제 2실시예에 따른 복조장치는 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 자기장발생부(220) 각각에서 인가된 자기장을 감지하는 복수개의 자기장감지부(400) 및 복수의 상기 스핀소자(100)의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부(500)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 자기장감지부(400) 및 온도보상부(500)는 본 발명의 제 1실시예에 따른 복조장치에 포함된 자기장감지부 및 온도보상부와 그 구성 및 기능이 실질상 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
In addition, as shown in FIG. 11, the demodulation device according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of magnetic field sensing units 400 and a plurality of spins for sensing a magnetic field applied from each of the magnetic field generating units 220. The apparatus 100 may further include a temperature compensator 500 for sensing a temperature of the device 100 and correcting a characteristic change according to the sensed temperature. Here, the magnetic field sensing unit 400 and the temperature compensating unit 500 are substantially the same in structure and function as the magnetic field sensing unit and the temperature compensating unit included in the demodulation device according to the first embodiment of the present invention. Is omitted.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 복조장치에 따르면, 안테나(600)를 통해 수신한 FSK 변조된 f1, f2의 공중파 신호가 대응하는 제1증폭기(700)에 의해 충분한 레벨로 각각 증폭된다.As described above, according to the demodulation device according to the second embodiment of the present invention, the air signal of the FSK modulated f 1 , f 2 received through the antenna 600 is sufficient by the corresponding first amplifier 700. Each is amplified to level.

이후, STO 1에는 증폭된 f1신호가, STO 2에는 증폭된 f2신호가 각각 입력되고, 상기 STO 1, STO 2가 상기 안테나(600)로부터 입력된 f1, f2주파수를 2차 하모닉 신호로 인식하면서 위상동조특성을 갖도록 상기 STO 1, STO 2에 각각 대응하는 위상제어부(200)에 의해 특정 전류 및 유효한 자기장이 상기 STO 1, STO 2에 각각 세팅된다. 이때, 상기 STO 1에는 전류 1 및 자기장 1이, 상기 STO 2에는 전류 2 및 자기장 2이 각각 세팅된다.Thereafter, an amplified f 1 signal is input to STO 1, an amplified f 2 signal is input to STO 2, and the second harmonics of the frequencies f 1 and f 2 input from the antenna 600 to the STO 1 and STO 2 are respectively input. A specific current and a valid magnetic field are set in the STO 1 and the STO 2 by the phase control unit 200 corresponding to the STO 1 and the STO 2, respectively, to recognize the signal and have phase tuning characteristics. In this case, the current 1 and the magnetic field 1 are set in the STO 1, and the current 2 and the magnetic field 2 are set in the STO 2, respectively.

그 결과, 상기 STO 1은 상기 안테나(600)를 통해서 입력받은 f1주파수에 동조되어 f1/2 주파수에 고정된 신호를 출력하게 되고, 상기 STO 2는 f2주파수에 동조되어 f2/2 주파수에 고정된 신호를 출력하게 된다.As a result, the STO 1 is tuned on, and outputs a signal fixed at f 1/2 frequency is tuned to f 1 frequency received through the antenna 600, the STO 2 is f 2 frequency f 2/2 Outputs a fixed signal at a frequency.

이처럼, 반으로 분배된 고정된 주파수 신호는 필요에 따라 제2증폭기(800)에 입력되어 증폭되고, 최종적으로 검파기(300)에 의해서 무선 신호에 실린 정보를 획득할 수 있게 된다.
As such, the fixed frequency signal divided in half is input to the second amplifier 800 and amplified as necessary, and finally, the detector 300 can acquire information carried in the wireless signal.

이하, 도 12 내지 도 14를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 복조 집적소자를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a demodulation integrated device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 12 to 14.

본 발명의 실시예에 따른 복조 집적소자는 상술한 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 복조장치를 하나의 단위 집적회로(IC) 칩(chip)으로 제작한 것으로, 상기 복조 집적소자를 스핀트로닉 복조기(spintronic demodulator)라 부를 수 있다.
In the demodulation integrated device according to the embodiment of the present invention, the demodulation device according to the first and second embodiments of the present invention is manufactured as a single unit integrated circuit (IC) chip. The device may be called a spintronic demodulator.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 복조 집적소자를 보인 구성도이다. 도 12를 참조하면, 복조 집적소자는 기판(910)과, 상기 기판(910) 상에 집적 형성되는 복조장치를 포함할 수 있다. 기판(910) 상에는 복조장치에 대해 전원을 인가하기 위한 전극(920)이 마련되어 있다.12 is a block diagram showing a demodulation integrated device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, a demodulation integrated device may include a substrate 910 and a demodulation device integrated on the substrate 910. On the substrate 910, an electrode 920 for applying power to the demodulator is provided.

복조장치는 도 2 내지 도 11을 참조하여 설명한 본 발명의 제 1 및 제 2실시예에 따른 복조장치로 구성될 수 있다. The demodulation device may be configured as a demodulation device according to the first and second embodiments of the present invention described with reference to FIGS. 2 to 11.

도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 복조 집적소자의 복조장치는 복수의 스핀소자(100)와, 스핀소자(100) 각각에 대해 위상동조특성을 부여하는 위상제어부(200)와, 복수의 스핀소자(100) 각각에서 출력되는 변조신호를 검출하는 검파기(300)를 포함할 수 있다. 또한, 복조장치는 상기 스핀소자(100) 각각의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부(500)를 더 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 12, a demodulation device of a demodulation integrated device according to the present embodiment includes a plurality of spin elements 100, a phase control unit 200 that provides phase tuning characteristics to each of the spin elements 100, and a plurality of spin elements 100. The detector 300 may include a detector 300 for detecting a modulation signal output from each of the spin devices 100. In addition, the demodulation device may further include a temperature compensator 500 for sensing a temperature of each of the spin elements 100 and correcting a characteristic change according to the sensed temperature.

상기 스핀소자(100)는 상기 전극(920)으로부터 전원을 인가받아 구동하여 발진신호를 출력할 수 있는데, 여기서, 상기 스핀소자(100)는 기판(910)에 설치되는 임베디드(embedded) STO로 이루어질 수 있으며 후술할 전류분배부(930)와 커런트 와이어(current wire,940)에 의해 연결될 수 있다.The spin device 100 may be driven by receiving power from the electrode 920 to output an oscillation signal, wherein the spin device 100 is formed of an embedded STO installed on the substrate 910. It may be connected by the current distribution unit 930 and the current wire (current wire, 940) to be described later.

본 실시예에 따른 복조집적소자에 있어서, 복조장치를 구성하는 스핀소자(100), 위상제어부(200), 검파기(300) 및 온도보상부(500) 각각은 본 발명의 제 1 및 제 2실시예에 따른 복조장치의 동일 부재명을 사용하는 구성요소와 구성이 실질상 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
In the demodulation integrated device according to the present embodiment, each of the spin element 100, the phase control unit 200, the detector 300, and the temperature compensation unit 500 constituting the demodulation device is the first and second embodiments of the present invention. Since the components and configurations using the same member names of the demodulation device according to the example are substantially the same, detailed description thereof will be omitted.

도 13을 참조하면, 위상 제어부는 상기 전극(920)과 복수의 상기 스핀소자(100) 사이에 설치되며 복수의 스핀소자 각각에 인가될 전류를 발생하는 전류발생부(210)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전류발생부(210)는 상기 스핀소자(100) 각각에 소정 위상동조특성을 부여하는 전류를 발생시켜 각각의 스핀소자(100)에 분배할 수 있다.Referring to FIG. 13, the phase controller may include a current generator 210 disposed between the electrode 920 and the plurality of spin elements 100 to generate current to be applied to each of the plurality of spin elements. . In this case, the current generator 210 may generate a current that imparts a predetermined phase tuning characteristic to each of the spin devices 100 and distribute the current to the respective spin devices 100.

또한, 상기 위상 제어부는 상기 스핀소자(100) 상에 각각 설치되는 복수개의 자기장발생부(220)를 더 포함할 수 있다. 자기장발생부(220)는 스핀소자(100) 각각에 소정 자기장을 인가함으로써, 상기 스핀소자(100)에 위상동조특성을 부여한다. 이 자기장발생부(220)는 도 14에 도시된 바와 같이, 패턴닝 공정에 의하여, 기판(910) 상에 집적되는 2차원의 평판 코일로 이루어질 수 있다.
In addition, the phase control unit may further include a plurality of magnetic field generators 220 installed on the spin element 100, respectively. The magnetic field generator 220 applies a predetermined magnetic field to each of the spin elements 100 to impart phase tuning characteristics to the spin elements 100. As shown in FIG. 14, the magnetic field generator 220 may be formed of a two-dimensional flat coil integrated on the substrate 910 by a patterning process.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 복조 집적소자는 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 전극(920)과 복수의 상기 자기장발생부(220) 사이에 설치되는 전류분배부(930)를 포함할 수 있다. 상기 전류분배부(930)는 상기 자기장발생부(220) 각각에서 자기장을 발생시키도록 전류를 분배하여 공급할 수 있다.
In addition, the demodulation integrated device according to the exemplary embodiment of the present invention may include a current distribution unit 930 installed between the electrode 920 and the plurality of magnetic field generators 220 as shown in FIG. 13. have. The current distributor 930 may distribute and supply a current to generate a magnetic field in each of the magnetic field generators 220.

한편, 본 발명에 따른 복조 집적소자는 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 복조장치와 동일하게 상기 자기장발생부(220)에서 인가된 자기장을 감지하는 자기장감지부, 복조신호를 증폭하는 제1증폭기 및 제2증폭기를 더 포함할 수 있다.
Meanwhile, although the demodulation integrated device according to the present invention is not shown, the magnetic field sensing unit for sensing the magnetic field applied by the magnetic field generator 220, the first amplifier for amplifying the demodulation signal, as in the demodulation device according to the present invention, and It may further comprise a second amplifier.

이하, 도 15 내지 도 19를 참조로 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a modulation / demodulation integrated device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 15 to 19.

본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자는 상술한 본 발명의 실시예에 따른 복조 집적소자에 변조부를 추가하여 하나의 단위 집적회로(IC) 칩(chip)으로 제작한 것으로, 상기 변복조 집적소자를 스핀트로닉 단일칩 변복조기(spintronic onechip MODEM)라 부를 수 있다.Modulation and demodulation integrated device according to an embodiment of the present invention is made of a single unit integrated circuit (IC) chip by adding a modulator to the demodulation integrated device according to the embodiment of the present invention described above, It can be called a spintronic onechip MODEM.

상기 변복조 집적소자는 복조부와 기존의 송신기(transmitter) 또는 변조기(modulator)용 스핀토크형 발진소자를 함께 집적하여 극소형의 IC로 제작한 것으로, 다양한 형식의 변조부를 함께 집적하여 소형화를 도모할 수 있다. The modulation and demodulation integrated device integrates a demodulator and a conventional spin torque oscillation device for a transmitter or a modulator and is manufactured as a micro IC. The modulation and demodulation integrated device can be miniaturized by integrating various modulators together. Can be.

도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자는 기판(910)과, 기판(910) 상에 집적되며 변조신호를 송신하는 변조부(70) 및 기판(910) 상에 집적되며 수신된 변조신호를 복조하는 복조부(80)를 포함한다.Referring to FIG. 16, the modulation and demodulation integrated device according to an embodiment of the present invention is integrated on a substrate 910, a modulator 70 and a substrate 910 that are integrated on the substrate 910 and transmit modulation signals. And a demodulator 80 for demodulating the received modulated signal.

상기 복조부(80)는 기판(910)에 설치되는 복수의 임베디드(embedded) STO로 구성되는 복수의 스핀소자(100)와, 스핀소자(100) 각각에 위상동조특성을 부여하는 위상제어부(200) 및 스핀소자(100) 각각에서 출력되는 상기 변조신호에 동조된 발진신호를 복조하는 검파기(300)를 포함한다. The demodulation unit 80 includes a plurality of spin elements 100 including a plurality of embedded STOs installed on the substrate 910, and a phase control unit 200 to impart phase tuning characteristics to each of the spin elements 100. And a detector 300 for demodulating the oscillation signal tuned to the modulation signal output from each of the spin element 100.

또한, 상기 위상 제어부(200)는 도 19에 도시된 바와 같이, 전류를 각각의 스핀소자(100)에 분배하여 상기 스핀소자(100)에 위상동조특성을 부여하는 전류발생부(210)와, 평판 코일로 이루어져 상기 스핀소자(100)에 소정 자기장을 인가하여 상기 스핀소자(100)에 위상동조특성을 부여하는 자기장발생부(220)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복조부(80)는 상기 스핀소자(100) 각각의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부(500)를 더 포함할 수 있다.In addition, the phase control unit 200, as shown in Figure 19, the current generator 210 for imparting a phase tuning characteristic to the spin element 100 by distributing a current to each spin element 100, A magnetic field generator 220 may be formed of a flat coil to apply a predetermined magnetic field to the spin element 100 to impart phase tuning characteristics to the spin element 100. In addition, the demodulator 80 may further include a temperature compensator 500 for sensing a temperature of each of the spin elements 100 and correcting a characteristic change according to a sensed temperature.

본 실시예에 따른 변복조 집적소자에 있어서, 복조장치를 구성하는 스핀소자(100), 위상제어부(200), 검파기(300) 및 온도보상부(500) 각각은 본 발명의 제 1 및 제 2실시예에 따른 복조장치의 동일 부재명을 사용하는 구성요소와 구성이 실질상 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
In the modulation and demodulation integrated device according to the present embodiment, each of the spin element 100, the phase control unit 200, the detector 300, and the temperature compensation unit 500 constituting the demodulation device is the first and second embodiments of the present invention. Since the components and configurations using the same member names of the demodulation device according to the example are substantially the same, detailed description thereof will be omitted.

또한, 도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자는 변조부(70)와 복조부(80)에 전원을 분배하는 전원분배부(950)를 더 포함할 수 있다. 전원분배부(950)는 상기 변조부(70)와 상기 복조부(80)의 소모전력의 차이가 클 경우 상기 변조부(70)와 상기 복조부(80)의 구동이 원활히 이루어질 수 있도록 전원을 분배하여 공급하는 작용을 한다.In addition, referring to FIG. 16, the modulation and demodulation integrated device according to the exemplary embodiment of the present invention may further include a power distribution unit 950 for distributing power to the modulator 70 and the demodulator 80. The power divider 950 supplies power to smoothly drive the modulator 70 and the demodulator 80 when a difference in power consumption between the modulator 70 and the demodulator 80 is large. Distributes and supplies.

또한, 도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자는 상기 전원분배부(950)의 출력 채널을 제어하는 전원제어부(960)를 더 포함할 수 있다. 상기 전원제어부(960)는 상기 전원분배부(950)의 출력 채널을 제어하여 상기 변조부(70) 또는 상기 복조부(80)의 전원을 온오프(On/Off)시킬 수 있다.In addition, referring to FIG. 17, the modulation and demodulation integrated device according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a power controller 960 for controlling an output channel of the power distribution unit 950. The power controller 960 may control the output channel of the power distribution unit 950 to turn on / off power of the modulator 70 or the demodulator 80.

즉, 상기 전원분배부(950)는 상기 변조부(70)와 상기 복조부(80)의 전원 사양이 서로 다를 수 있으므로 상기 변조부(70)와 상기 복조부(80)에 적절한 전원을 생성하여 상기 전원제어부(960)로 전원을 공급하고, 상기 전원제어부(960)는 전원 공급 여부를 결정하여 상기 변조부(70)와 상기 복조부(80)로 전원을 공급할 수 있다. 이처럼, 상기 변조부(70) 또는 상기 복조부(80)의 구동이 상기 전원제어부(960)에 의해 제어됨으로써 본 발명에 따른 복조 집적소자를 발신 전용, 수신 전용 또는 발신 및 수신 양용(both use)으로 운영할 수 있다.
That is, since the power distribution unit 950 may have different power specifications of the modulator 70 and the demodulator 80, the power distribution unit 950 generates appropriate power to the modulator 70 and the demodulator 80. Power may be supplied to the power controller 960, and the power controller 960 may determine whether to supply power to supply the power to the modulator 70 and the demodulator 80. As such, the driving of the modulator 70 or the demodulator 80 is controlled by the power controller 960 so that the demodulation integrated device according to the present invention can be used for transmission only, reception only or transmission and reception both use. Can be operated as

또한, 도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 변복조 집적소자는 상기 변조부(70) 또는 상기 복조부(80) 중 적어도 어느 하나에 구비되는 차폐막(970)을 더 포함할 수 있다. 이와 같이 차폐막(970)을 구비함으로써 상기 변조부(70)에서 발생하는 전파나, 주변 온도 및 주변 자기에 의해 발생하는 상기 복조부(80)에 흐르는 전기신호의 특성변화를 방지할 수 있다.In addition, referring to FIG. 18, the modulation and demodulation integrated device according to the exemplary embodiment may further include a shielding film 970 provided in at least one of the modulator 70 and the demodulator 80. By providing the shielding film 970 as described above, it is possible to prevent the electric wave generated in the modulator 70 and the characteristic change of the electric signal flowing through the demodulator 80 generated by the ambient temperature and the surrounding magnetism.

상기 차폐막(970)은 그 재질이 투자율이 높은 강자성체(ferromagnetic material)로 이루어지는 경우, 자기차폐 작용을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 복조부(80)에 밀착되어 설치되는 경우, 상기 차폐막(970)은 방열 작용을 하여 상기 복조부(80)가 온도 상승에 의해 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
When the shielding film 970 is made of a ferromagnetic material having a high permeability, the shielding film 970 may perform a magnetic shielding function. For example, when installed in close contact with the demodulator 80, the shielding film 970 may act as a heat radiator to prevent the demodulator 80 from changing its characteristics due to a temperature rise.

이상과 같이 본 발명에 따른 복조장치, 이를 이용한 복조 집적소자 및 변복조 집적소자를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
As described above with reference to the drawings illustrating a demodulation device, a demodulation integrated device and a demodulation integrated device using the same according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, the present invention Of course, various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea.

10:RF 스위치 20:mixer
30:대역 필터 40:VCO
50:PLL 60:복조 집적소자
70:변조부 80:복조부
90:변복조 집적소자
100:스핀소자 200:위상제어부
210:전류발생부 220:자기장발생부
300:검파기 400:자기장감지부
500:온도보상부 600:안테나
700:제1증폭기 800:제2증폭기
910:기판 920:전극
930:전류분배부 940:커런트 와이어
950:전원분배부 960:전원제어부
970:차폐막
10: RF switch 20: mixer
30: band filter 40: VCO
50: PLL 60: demodulation integrated device
70: modulator 80: demodulator
90: demodulation integrated device
100: spin element 200: phase control unit
210: current generator 220: magnetic field generator
300: detector 400: magnetic field detector
500: temperature compensation unit 600: antenna
700: first amplifier 800: second amplifier
910: substrate 920: electrode
930: current distribution 940: current wire
950: power distribution unit 960: power control unit
970: shield

Claims (23)

발진신호를 출력하는 스핀소자;
상기 스핀소자에 소정 위상동조특성을 부여하여, 상기 발진신호가 상기 스핀소자에 입력되는 변조신호에 동조되도록 하는 위상제어부; 및
상기 스핀소자에서 출력되는 상기 변조신호에 동조된 발진신호를 복조하여, 상기 발진신호에 실린 정보를 복원하는 검파기;를 포함하고,
상기 위상제어부는,
상기 스핀소자에 소정 전류를 인가하여 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 전류발생부를 포함하는 복조장치.
A spin element for outputting an oscillation signal;
A phase control unit for imparting a predetermined phase tuning characteristic to the spin element so that the oscillation signal is synchronized with a modulation signal input to the spin element; And
And a detector for demodulating the oscillation signal tuned to the modulation signal output from the spin element, and restoring information carried in the oscillation signal.
The phase control unit,
And a current generator for applying a predetermined current to the spin element to impart a phase tuning characteristic to the spin element.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 위상제어부는,
상기 스핀소자에 소정 자기장을 인가하여 상기 전류발생부와 함께 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 자기장발생부를 더 포함하는 복조장치.
The method of claim 1,
The phase control unit,
And a magnetic field generator for applying a predetermined magnetic field to the spin element to impart phase tuning characteristics to the spin element together with the current generator.
제 3항에 있어서,
상기 자기장발생부에서 인가된 자기장을 감지하는 자기장감지부를 더 포함하는 복조장치.
The method of claim 3, wherein
And a magnetic field sensing unit for sensing a magnetic field applied by the magnetic field generating unit.
제 1항에 있어서,
상기 스핀소자의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부를 더 포함하는 복조장치.
The method of claim 1,
And a temperature compensator for sensing a temperature of the spin element and correcting a characteristic change according to a sensed temperature.
제 1항, 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 변조신호는 안테나로부터 수신되며,
상기 안테나와 상기 스핀소자 사이에 설치되어 상기 변조신호를 증폭시키는 제1증폭기를 더 포함하는 복조장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The modulated signal is received from an antenna,
And a first amplifier provided between the antenna and the spin element to amplify the modulated signal.
제 6항에 있어서,
상기 스핀소자의 후단에 설치되어 상기 발진신호를 증폭시키는 제2증폭기를 더 포함하는 복조장치.
The method according to claim 6,
And a second amplifier provided at a rear end of the spin element to amplify the oscillation signal.
제 1항, 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스핀소자는,
주파수가 f0인 변조신호를 입력받는 경우, 상기 스핀소자는 상기 변조신호를 2차 하모닉 신호로 인식하여 주파수가 f0/2인 위상동조신호를 출력하는 복조장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The spin element,
When receiving the input frequency f 0 of the modulated signal, the spin device is a device for demodulating the output frequency to f 0/2, the phase sync signal by recognizing the modulation signal into a second harmonic signal.
제 1항에 있어서,
상기 스핀소자는 입력되는 변조신호 중 특정 주파수와 동조된 위상동조신호를 각각 출력하는 복수의 스핀소자를 포함하고,
상기 위상제어부는 복수의 상기 스핀소자 각각에 대응되는 복수의 위상제어부를 포함하며,
상기 위상제어부 각각은 복수의 상기 스핀소자 각각에서 출력되는 발진신호가 복수의 상기 스핀소자 각각에 입력되는 변조신호에 동조되도록 하는 복조장치.
The method of claim 1,
The spin device includes a plurality of spin devices for outputting a phase tuning signal tuned to a specific frequency of the input modulation signal,
The phase control unit includes a plurality of phase control units corresponding to each of the plurality of spin elements,
And each of the phase controllers is configured to synchronize an oscillation signal output from each of the plurality of spin elements to a modulation signal input to each of the plurality of spin elements.
제 9항에 있어서,
상기 검파기는 복수의 상기 스핀소자 각각에 대응되는 복수의 검파기를 포함하며,
상기 검파기 각각은 복수의 상기 스핀소자 각각에서 출력되는 위상동조신호를 복조하여 상기 위상동조신호에 실린 정보를 복원하는 복조장치.
The method of claim 9,
The detector includes a plurality of detectors corresponding to each of the plurality of spin elements,
And each of the detectors demodulates a phase tuning signal output from each of the plurality of spin elements to restore information carried in the phase tuning signal.
제 10항에 있어서,
상기 변조신호 각각은 안테나로부터 수신되며,
상기 안테나와 복수의 상기 스핀소자 각각의 사이에 설치되어 상기 변조신호 각각을 증폭시키는 복수의 제 1증폭기; 및
복수의 상기 스핀소자 각각의 후단에 설치되어 상기 위상동조신호 각각을 증폭시키는 복수의 제 2증폭기;를 더 포함하는 복조장치.
The method of claim 10,
Each of the modulated signals is received from an antenna,
A plurality of first amplifiers disposed between the antenna and each of the plurality of spin elements to amplify each of the modulated signals; And
And a plurality of second amplifiers provided at a rear end of each of the plurality of spin elements to amplify each of the phase tuning signals.
제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 위상제어부 각각은,
대응되는 상기 스핀소자에 소정 전류를 인가하여 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 전류발생부; 및
상기 스핀소자에 소정 자기장을 인가하여 상기 전류발생부와 함께 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 자기장발생부;를 포함하는 복조장치.
12. The method according to any one of claims 9 to 11,
Each of the plurality of phase control units,
A current generator for applying a predetermined current to the corresponding spin element to impart phase tuning characteristics to the spin element; And
And a magnetic field generator for applying a predetermined magnetic field to the spin element to impart phase tuning characteristics to the spin element together with the current generator.
제 12항에 있어서,
상기 자기장발생부 각각에서 인가된 자기장을 감지하는 복수의 자기장감지부; 및
복수의 상기 스핀소자의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부;를 더 포함하는 복조장치.
13. The method of claim 12,
A plurality of magnetic field sensing units sensing a magnetic field applied from each of the magnetic field generating units; And
And a temperature compensating unit for sensing a temperature of a plurality of the spin elements to correct a characteristic change according to a sensing temperature.
기판;
상기 기판 상에 마련되는 전극으로부터 전원을 인가받아 구동하여 발진신호를 출력하는 복수의 스핀소자;
상기 스핀소자 각각에 소정 위상동조특성을 부여하여 상기 발진신호가 상기 스핀소자에 입력되는 변조신호에 동조되도록 하는 위상제어부; 및
상기 스핀소자 각각에서 출력되는 상기 변조신호에 동조된 발진신호를 복조하여 상기 발진신호에 실린 정보를 복원하는 검파기;를 포함하고,
상기 위상 제어부는,
상기 전극과 복수의 상기 스핀소자 사이에 설치되며 상기 스핀소자 각각에 소정 위상동조특성을 부여하는 전류를 발생시켜 분배하는 전류발생부를 포함하는 복조 집적소자.
Board;
A plurality of spin elements configured to output an oscillation signal by driving power from an electrode provided on the substrate;
A phase control unit to impart a predetermined phase tuning characteristic to each of the spin elements so that the oscillation signal is synchronized with a modulation signal input to the spin element; And
And a detector for demodulating the oscillation signal tuned to the modulation signal output from each of the spin elements to restore information carried on the oscillation signal.
The phase control unit,
And a current generation unit disposed between the electrode and the plurality of spin elements to generate and distribute a current that imparts a predetermined phase tuning characteristic to each of the spin elements.
삭제delete 제 14항에 있어서,
상기 위상 제어부는,
상기 스핀소자 상에 각각 설치되며 상기 스핀소자에 소정 자기장을 인가하여 상기 스핀소자에 위상동조특성을 부여하는 복수의 자기장발생부를 더 포함하는 복조 집적소자.
The method of claim 14,
The phase control unit,
And a plurality of magnetic field generators respectively provided on the spin elements to impart a phase tuning characteristic to the spin elements by applying a predetermined magnetic field to the spin elements.
제 16항에 있어서,
상기 전극과 복수의 상기 자기장발생부 사이에 설치되며 상기 자기장발생부 각각에서 자기장을 발생시키도록 전류를 분배하여 공급하는 전류분배부를 더 포함하는 복조 집적소자.
17. The method of claim 16,
And a current distribution unit disposed between the electrode and the plurality of magnetic field generators to distribute and supply current to generate a magnetic field in each of the magnetic field generators.
제 14항, 제 16항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스핀소자 각각의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부를 더 포함하는 복조 집적소자.
The method according to any one of claims 14 and 16 to 17,
And a temperature compensating unit configured to sense a temperature of each of the spin elements and correct a characteristic change according to a sensed temperature.
기판;
상기 기판 상에 구비되어 변조신호를 송신하는 변조부; 및
상기 기판 상에 구비되어 상기 변조신호를 수신하는 복조부;를 포함하고,
상기 복조부는,
발진신호를 출력하는 복수의 스핀소자;
상기 스핀소자 각각에 소정 위상동조특성을 부여하여 상기 발진신호가 상기 스핀소자에 입력되는 변조신호에 동조되도록 하는 위상제어부; 및
상기 스핀소자 각각에서 출력되는 상기 변조신호에 동조된 발진신호를 복조하여 상기 발진신호에 실린 정보를 복원하는 검파기;를 포함하며,
상기 변조부 및 상기 복조부에 전원을 분배하는 전원분배부를 더 포함하는 변복조 집적소자.
Board;
A modulation unit provided on the substrate to transmit a modulation signal; And
And a demodulator provided on the substrate to receive the modulated signal.
The demodulation unit,
A plurality of spin elements for outputting an oscillation signal;
A phase control unit to impart a predetermined phase tuning characteristic to each of the spin elements so that the oscillation signal is synchronized with a modulation signal input to the spin element; And
And a detector for demodulating the oscillation signal tuned to the modulation signal output from each of the spin elements to restore the information contained in the oscillation signal.
And a power distribution unit for distributing power to the modulator and the demodulator.
삭제delete 제 19항에 있어서,
상기 전원분배부의 출력 채널을 제어하여, 상기 변조부 및 상기 복조부 중 적어도 어느 하나의 전원을 온오프(On/Off)시키는 전원제어부를 더 포함하는 변복조 집적소자.
20. The method of claim 19,
And a power controller configured to control an output channel of the power divider to turn on / off at least one of the modulator and the demodulator.
제 19항에 있어서,
상기 변조부 및 상기 복조부 중 적어도 어느 하나에 구비되어, 주변 환경에 의해 상기 복조부에 흐르는 전기신호의 특성이 변화되는 것을 방지하는 차폐막을 더 포함하는 변복조 집적소자.
20. The method of claim 19,
And a shielding film provided in at least one of the modulator and the demodulator to prevent a characteristic of an electrical signal flowing through the demodulator from being changed by a surrounding environment.
제 19항, 제 21항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스핀소자 각각의 온도를 감지하여 감지 온도에 따른 특성 변화를 보정하는 온도보상부를 더 포함하는 변복조 집적소자.
The method according to any one of claims 19 and 21 to 22,
And a temperature compensating unit configured to sense a temperature of each of the spin elements and to correct a characteristic change according to a sensed temperature.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020085877A (en) * 1999-09-17 2002-11-16 키오닉스, 인크. Electrically decoupled micromachined gyroscope
KR100846481B1 (en) * 2001-10-24 2008-07-17 삼성전기주식회사 Signal processing apparatus for a vibratory gyroscope with high SNR and method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020085877A (en) * 1999-09-17 2002-11-16 키오닉스, 인크. Electrically decoupled micromachined gyroscope
KR100846481B1 (en) * 2001-10-24 2008-07-17 삼성전기주식회사 Signal processing apparatus for a vibratory gyroscope with high SNR and method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101541763B1 (en) * 2014-01-14 2015-08-06 한국과학기술원 Magnetic sensor and modulator/demodulator using the same

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