KR102317936B1 - 광대역 다중 입출력 rf 변조기 - Google Patents

광대역 다중 입출력 rf 변조기 Download PDF

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Abstract

광대역 다중 입출력 RF 변조기가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 광대역 다중 입출력 RF 변조기는, 제1 커플러, 전력 결합기, 일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제1 가변 부하와 제2 가변 부하에 연결되는 제2 커플러, 일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제3 가변 부하와 제4 가변 부하에 연결되는 제3 커플러를 포함하고, 제1 커플러, 제2 커플러 및 제3 커플러는, 수동 소자들로 구현된 커플러들이다. 이에 의해, 광대역 다중 입출력 RF 변조가 가능해진다.

Description

광대역 다중 입출력 RF 변조기{Wide Band Multi Point RF Modulator}
본 발명은 RF 변조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 입출력을 갖는 RF 변조기 및 이를 이용한 통신장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 다중 입출력 RF 변조기의 회로도이다. 종래의 다중 입출력 RF 변조기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 4개의 RF 변조 신호를 생성하기 위하여 4개의 가변 부하들(Z1, Z2, Z3, Z4)에 하이브리드 커플러들(11, 12, 14)과 전력 결합기(13)로 구성되는 다중 상관기를 연결한다.
하이브리드 커플러들(11, 12, 14)은 다이오드 또는 트랜지스터를 활용하여 구현한 커플러들로 협대역 주파수에 적합하다.
한편, 디지털 가변 부하들(Z1, Z2, Z3, Z4)의 구동 주파수는 상관기의 주파수에 국한되므로, 도 1에 도시된 종래의 다중 입출력 RF 변조기는 특정 주파수 범위 이상 혹은 이하의 대역에서는 동일한 특성을 구현하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 광대역 상관기를 이용하여 광대역 다중 입출력 RF 변조가 가능하고 주파수 보상회로를 이용하여 주파수 선택도를 높인 광대역 다중 입출력 RF 변조기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 광대역 다중 입출력 RF 변조기는, 제1 커플러; 전력 결합기; 일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제1 가변 부하와 제2 가변 부하에 연결되는 제2 커플러; 일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제3 가변 부하와 제4 가변 부하에 연결되는 제3 커플러;를 포함하고, 제1 커플러, 제2 커플러 및 제3 커플러는, 수동 소자들로 구현된 커플러들이다.
그리고, 제1 커플러, 제2 커플러 및 제3 커플러는, Lange 커플러들일 수 있다.
또한, 전력 결합기는, 광대역 전력 결합기일 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 다중 입출력 RF 변조기는, 제1 가변 부하에 연결된 제1 주파수 보상부; 및 제2 가변 부하에 연결된 제2 주파수 보상부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 제1 주파수 보상부는, 제1 가변 커패시터; 및 제1 가변 커패시터와 제1 가변 부하의 연결을 스위칭하는 제1 스위치;를 포함하고, 제2 주파수 보상부는, 제2 가변 커패시터; 및 제2 가변 커패시터와 제2 가변 부하의 연결을 스위칭하는 제2 스위치;를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 주파수 보상부는, 제1 가변 부하에 병렬로 연결되고, 제2 주파수 보상부는, 제2 가변 부하에 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 다중 입출력 RF 변조기는, 제3 가변 부하에 연결된 제3 주파수 보상부; 및 제4 가변 부하에 연결된 제4 주파수 보상부;를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 광대역 통신장치는, 제1 커플러; 전력 결합기; 일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제1 가변 부하와 제2 가변 부하에 연결되는 제2 커플러; 일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제3 가변 부하와 제4 가변 부하에 연결되는 제3 커플러; 및 전력 결합기의 출력을 송신하는 RF 출력부;를 포함하고, 제1 커플러, 제2 커플러 및 제3 커플러는, 수동 소자들로 구현된 커플러들이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 광대역 상관기를 이용하여 광대역 다중 입출력 RF 변조가 가능해지고, 주파수 보상회로를 통해 기생 성분에 의한 효과를 최소화하여 주파수 선택도를 높이며 변조 신호에 대한 왜곡을 줄일 수 있게 된다.
도 1은 종래의 다중 입출력 RF 변조기의 회로도, 그리고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 다중 입출력 RF 변조기의 회로도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 다중 입출력 RF 변조기의 회로도이다. 본 발명의 실시예에 따른 광대역 다중 입출력 RF 변조기는, 다중 입출력을 갖는 광대역 상관기(Correlator)와 주파수 보상 회로(Compensation Circuit)를 포함하는 주파수 환경 적응형 광대역 RF 변조기이다.
이와 같은 기능을 수행하는, 본 발명의 실시예에 따른 광대역 다중 입출력 RF 변조기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 광대역 다중 상관기와 임피던스 로드를 포함하여 구성된다.
광대역 다중 상관기는, 3개의 Lange 커플러들(110, 120, 140) 및 전력 결합기(130)를 포함하여 구축된다.
구체적으로, Lange 커플러-1(110)의 일 측은 국부 발진기와 기준 임피던스에 연결되고, Lange 커플러-1(110)의 타 측은 Lange 커플러-2(120)와 Lange 커플러-3(140)에 연결된다.
Lange 커플러-2(120)의 일 측은 Lange 커플러-1(110)과 전력 결합기(130)에 연결되고, Lange 커플러-2(120)의 타 측은 디지털 가변 부하-1(Z1)과 디지털 가변 부하-2(Z2)에 연결된다.
Lange 커플러-3(140)의 일 측은 Lange 커플러-1(110)과 전력 결합기(130)에 연결되고, Lange 커플러-3(140)의 타 측은 디지털 가변 부하-3(Z3)과 디지털 가변 부하-4(Z4)에 연결된다.
한편, Lange 커플러들(110, 120, 140)은 수동 소자들인 인덕터들과 커패시터들로 이루어진 커플러로, 광대역 특성으로 인해 광대역 다중 입출력 RF 변조기가 광대역 특성을 갖도록 한다.
나아가, 전력 결합기(130)도 광대역 특성을 갖는 전력 결합기로 구현함으로써, 전파 환경에 따른 주파수 선택도를 더욱 높인다.
디지털 가변 부하들(Z1, Z2, Z3, Z4)은, 고해상도의 임피던스를 구현하기 위하여 binary-weighted 저항 어레이로 구성된 디지털 가변 부하들로 구현할 수 있다.
원하는 디지털 통신의 상태수(M) 및 사용 주파수 대역에 따라 디지털 가변 부하들(Z1, Z2, Z3, Z4)의 값을 설정하여 디지털 변조신호를 생성하게 되는데, 디지털 가변 부하-1,2(Z1, Z2)는 Q 신호 구현을 위한 것이고, 디지털 가변 부하-3,4(Z3, Z4)는 I 신호 구현을 위한 것이다.
한편, 주파수 선택도를 높이기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 디지털 가변 부하들(Z1, Z2, Z3, Z4)에는 보상 회로들(150, 160, 170, 180)이 각각 연결된다.
즉, 디지털 가변 부하-1(Z1)에는 보상 회로-1(150)이, 디지털 가변 부하-2(Z2)에는 보상 회로-2(160)가, 디지털 가변 부하-3(Z3)에는 보상 회로-3(170)이, 디지털 가변 부하-4(Z4)에는 보상 회로-4(180)가, 각각 연결된다.
보상 회로들(150, 160, 170, 180)은 부하들(Z1, Z2, Z3, Z4)에 병렬로 연결되며, 가변 커패시터와 스위치로 구성된다.
가변 커패시터로 인해 부하 가변에 따라 적응적으로 커패시턴스를 원하는 값으로 조절할 수 있고, 스위치를 통해 가변 커패시터와 로드의 연결 여부를 선택적으로 스위칭할 수 있다.
보상 회로들(150, 160, 170, 180)은 고해상도 RF 변조를 가능하게 하는 구성이다.
보상 회로들(150, 160, 170, 180)의 역할은 사용 주파수 대역에 따른 기생 성분에 대한 효과를 최소화하여 변조 신호의 왜곡을 보상하는 것이다.
지금까지, 광대역 상관기를 이용하여 광대역 다중 입출력 RF 변조가 가능하고 주파수 보상회로를 이용하여 주파수 선택도를 높인 광대역 다중 입출력 RF 변조기에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.
위 실시예에서 제시한 광대역 다중 입출력 RF 변조기를 통해 생성되어 전력 결합기에서 출력되는 신호를 송신하는 RF 출력소자를 포함하는 광대역 전송장치, 통신장치 등에 대해서도 본 발명의 기술적 사상이 적용되어, 본 발명의 범주에 포함될 수 있음은 물론이다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110, 120, 140 : Lange 커플러
130 : 전력 결합기
Z1, Z2, Z3, Z4 : 디지털 가변 부하
150, 160, 170, 180 : 보상 회로

Claims (8)

  1. 제1 커플러;
    전력 결합기;
    일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제1 가변 부하와 제2 가변 부하에 연결되는 제2 커플러;
    일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제3 가변 부하와 제4 가변 부하에 연결되는 제3 커플러;
    제1 가변 부하에 연결된 제1 주파수 보상부;
    제2 가변 부하에 연결된 제2 주파수 보상부;
    제3 가변 부하에 연결된 제3 주파수 보상부; 및
    제4 가변 부하에 연결된 제4 주파수 보상부;를 포함하고,
    제1 커플러, 제2 커플러 및 제3 커플러는,
    수동 소자들로 구현된 커플러들이며,
    전력 결합기는,
    일 측이 제1 커플러와 연결되어 있지 않고,
    타 측이 제2 커플러 및 제3 커플러와 연결되어 있지 않으며,
    제1 주파수 보상부, 제2 주파수 보상부, 제3 주파수 보상부 및 제4 주파수 보상부는,
    사용 주파수 대역에 따른 기생 성분에 의한 변조 신호의 왜곡을 보상하는 것을 특징으로 하는 광대역 다중 입출력 RF 변조기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1 커플러, 제2 커플러 및 제3 커플러는,
    Lange 커플러들인 것을 특징으로 하는 광대역 다중 입출력 RF 변조기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    전력 결합기는,
    광대역 전력 결합기인 것을 특징으로 하는 광대역 다중 입출력 RF 변조기.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    제1 주파수 보상부는,
    제1 가변 커패시터; 및
    제1 가변 커패시터와 제1 가변 부하의 연결을 스위칭하는 제1 스위치;를 포함하고,
    제2 주파수 보상부는,
    제2 가변 커패시터; 및
    제2 가변 커패시터와 제2 가변 부하의 연결을 스위칭하는 제2 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 다중 입출력 RF 변조기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    제1 주파수 보상부는,
    제1 가변 부하에 병렬로 연결되고,
    제2 주파수 보상부는,
    제2 가변 부하에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 광대역 다중 입출력 RF 변조기.
  7. 삭제
  8. 제1 커플러;
    전력 결합기;
    일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제1 가변 부하와 제2 가변 부하에 연결되는 제2 커플러;
    일 측이 제1 커플러와 전력 결합기에 연결되고, 타 측이 제3 가변 부하와 제4 가변 부하에 연결되는 제3 커플러; 및
    전력 결합기의 출력을 송신하는 RF 출력부;
    제1 가변 부하에 연결된 제1 주파수 보상부;
    제2 가변 부하에 연결된 제2 주파수 보상부;
    제3 가변 부하에 연결된 제3 주파수 보상부; 및
    제4 가변 부하에 연결된 제4 주파수 보상부;를 포함하고,
    제1 커플러, 제2 커플러 및 제3 커플러는,
    수동 소자들로 구현된 커플러들이며,
    전력 결합기는,
    일 측이 제1 커플러와 연결되어 있지 않고,
    타 측이 제2 커플러 및 제3 커플러와 연결되어 있지 않으며,
    제1 주파수 보상부, 제2 주파수 보상부, 제3 주파수 보상부 및 제4 주파수 보상부는,
    사용 주파수 대역에 따른 기생 성분에 의한 변조 신호의 왜곡을 보상하는 것을 특징으로 하는 광대역 통신장치.
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