KR19980083780A - Electric Control Single Stub Tuner in RF Amplifier - Google Patents
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Abstract
가.청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야The technical field to which the invention described in the claims belongs.
RF 증폭기에서 임피던스를 매칭하는 씽글 스터브 튜너에 관한 것이다.A single stub tuner for matching impedance in an RF amplifier.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제I. The technical problem that the invention is trying to solve
전기적인 제어가 가능한 씽글 스터브 튜너를 제공함에 있다.It is to provide a single stub tuner that can be electrically controlled.
다. 발명의 해결방법의 요지All. Summary of Solution of the Invention
알에프 증폭기에서 전기적으로 제어하는 씽글 스터브 튜너에 있어서, 쓰로우 단자와 커플링 단자와 출력단자인 아이소레이션 단자와 입력단자를 구비한 3디비 디렉션올 커플러와, 한 단이 상기 쓰로우 단자와 상기 커플링 단자에 연결되고 나머지 단이 접지되어 소정의 제어를 받아 용량이 변화되는 가변 용량 다이오드와, 상기 가변 용량 다이오드의 용량을 변화시키는 제어신호를 출력하는 제어부로 이루어짐을 특징으로 한다.A single stub tuner electrically controlled by an RF amplifier, comprising: a 3-division direct-coupler having a throw terminal, a coupling terminal, an output terminal, an isolation terminal, and an input terminal, and one stage of the throw terminal and the coupler; And a control unit for outputting a control signal for changing the capacitance of the variable capacitance diode connected to the ring terminal and the remaining end of which is grounded under a predetermined control.
라. 발명의 중요한 용도la. Important uses of the invention
RF 증폭기에서 임피던스를 매칭하는 데에 이용.Used to match impedance in RF amplifiers.
Description
본 발명은 마이크로 웨이브(microwave) 증폭기와 같은 RF(radio-frequency) 증폭기에서 임피던스를 매칭하는 장치(이하 튜너라 한다)에 관한 것으로, 특히 기계적으로 제어하는 씽글 스터브 튜너에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for matching impedance in radio-frequency (RF) amplifiers, such as microwave amplifiers (hereinafter referred to as tuners), and more particularly to a single stub tuner that is mechanically controlled.
도 1은 종래의 기계적인 씽글 스터브 튜너를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional mechanical single stub tuner.
도면을 참조하여 설명하면 기계적인 튜너의 구성은 전송선로인 몸체(10)와 상기 몸체(10)에 부착된 스터브(stub; 20)로 이루어진다. 그리고 상기 기계적인 튜너는 몸체(10)에 부착된 스터브(20)의 수에 따라 씽글 스터브 튜너(single stub tuner), 더블 스터브 튜너(double stub tuner), 트리플 스터브 튜너(tripple stub tuner)등으로 나누어진다. 그리고 스터브 매칭시 매칭조건은 이미 공지된 바와 같이 스터브의 두 도선의 간격, 단락 도선의 위치, 전송선로와 스터브를 잇는 부착 장소 등에 따라 변화한다. 그러므로 기계적인 조작에 의해 변환하는 슬라이딩(sliding) 막대(22)을 이용하여 도면 참조번호 21과 같이 도관에 단락(short)시켜 스터브(20)의 길이 L2를 조절함으로써 튜닝을 한다. 이때 스터브의 수를 몸체(10)에 많이 부착하면 더욱 정교한 임피던스 매칭을 할 수 있다.Referring to the drawings, the mechanical tuner consists of a transmission line body 10 and a stub 20 attached to the body 10. The mechanical tuner is divided into a single stub tuner, a double stub tuner, a triple stub tuner, and the like according to the number of stubs 20 attached to the body 10. Lose. The matching conditions at the time of stub matching vary according to the spacing between the two conductors of the stub, the position of the shorting conductor, and the attachment position between the transmission line and the stub as already known. Therefore, tuning is performed by adjusting the length L2 of the stub 20 by shorting the conduit as shown by reference numeral 21 using the sliding bar 22 that is converted by mechanical manipulation. In this case, if the number of stubs is attached to the body 10, more precise impedance matching can be achieved.
그런데 상기한 기계적인 튜너에서 적절한 매칭지점에 해당하는 스터브(20)의 길이는 사용자가 수작업으로 조절하였다. 그러므로 상기 기계적인 튜너를 이용하여 적절한 매칭지점을 구하는 경우에는 시간이 오래 걸리고, 적절한 매칭지점을 재현하기가 어려운 단점이 있었다. 또한 미세한 조절에 의한 임피던스 매칭이 어려운 단점이 있었다. 또한 상기한 기계적인 튜너에서는 단락시 스터브 자체에 손실이 발생하였고, 스터브의 길이가 사용 주파수 대역이 낮을수록 길어져야 하는 단점이 있었다.By the way, the length of the stub 20 corresponding to the appropriate matching point in the mechanical tuner was manually adjusted by the user. Therefore, when a suitable matching point is obtained using the mechanical tuner, it takes a long time and it is difficult to reproduce the proper matching point. In addition, there was a disadvantage in that impedance matching is difficult due to fine adjustment. In addition, in the mechanical tuner, a loss occurs in the stub itself during a short circuit, and the stub length has to be longer as the frequency band used is lower.
따라서 본 발명의 목적은 전기적인 제어가 가능한 씽글 스터브 튜너를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a single stub tuner capable of electrical control.
도 1은 종래의 기계적인 씽글 스터브 튜너를 나타낸 도면.1 illustrates a conventional mechanical single stub tuner.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기적인 씽글 스터브 튜너를 나타낸 도면2 illustrates an electric single stub tuner according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기적인 씽글 스터브 튜너를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating an electric single stub tuner according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하여 설명하면 도면 참조번호 30은 3-dB 디렉션올 커플러를 나타낸 것이다. 31과 32는 제어부(150)로부터 DC 제어신호를 받아 변화하는 가변 용량 다이오드인 바렉터 다이오드를 나타낸 것이다. 33은 입력단자를 나타낸 것이고, 34는 아이소레이션 단자를 나타낸 것이다. 35는 커플링 단자를 나타낸 것이고, 36는 쓰로우 단자를 나타낸 것이다. 그리고 상기 두 바렉터 다이오드(31, 32)는 DC 제어신호에 의해 제어된다. 여기서 상기 DC 제어신호는 제어부(도시되지 않았음)에서 발생한다. 특히 상기 제어부는 마이크로 프로세서(microprocessor)로서 본 발명의 실시 예에 따른 수행 프로그램을 저장하는 롬과 상기 프로그램 수행중에 발생하는 데이터를 저장하는 램을 구비한다. 그리고 37은 상기 제어부에서 출력하는 신호를 받아 AC 성분을 제거하고 원하는 DC 제어신호만을 상기 바렉터 다이오드(31, 32)로 공급하는 필터부를 나타낸 것이다. 상기 필터부(37)는 콘덴서와 코일로 이루어진다.Referring to the drawings, reference numeral 30 denotes a 3-dB direction all coupler. 31 and 32 show a varistor diode, which is a variable capacitance diode that receives a DC control signal from the controller 150 and changes. 33 represents an input terminal, and 34 represents an isolation terminal. 35 represents a coupling terminal, and 36 represents a throw terminal. The two varistor diodes 31 and 32 are controlled by a DC control signal. The DC control signal is generated by a controller (not shown). In particular, the controller is a microprocessor and includes a ROM for storing an execution program according to an embodiment of the present invention and a RAM for storing data generated during execution of the program. 37 shows a filter unit for removing the AC component by receiving the signal output from the control unit and supplying only the desired DC control signal to the varistor diodes 31 and 32. The filter unit 37 is composed of a condenser and a coil.
그리고 도면 참조부호 ai1는 입력단자의 입사파를 나타낸 것이고, ac1는 커플링 단자의 입사파를 나타낸 것이다. aT1는 쓰로우 단자의 입사파를 나타낸 것이고, aI1는 출력단자인 아이소레이션(isolation) 단자의 입사파를 나타낸 것이다. τc1는 커플링 단자의 반사계수를 나타낸 것이다. τT1는 쓰로우 단자의 반사계수를 나타낸 것이고, bI1는 출력단자인 아이소레이션(isolation) 단자의 반사파를 나타낸 것이다.Reference numeral a i1 denotes an incident wave of the input terminal, and a c1 denotes an incident wave of the coupling terminal. a T1 represents the incident wave of the throw terminal, and a I1 represents the incident wave of the isolation terminal, which is an output terminal. τ c1 represents the reflection coefficient of the coupling terminal. τ T1 represents the reflection coefficient of the through terminal, and b I1 represents the reflected wave of the isolation terminal, which is an output terminal.
여기서 입력단자(100)로부터 입사파 ai1이 입력되었을 때의 각 단자의 입사파의 출력 특성은 아래의 수학식 1에서 수학식 3와 같다.Here, the output characteristics of the incident wave of each terminal when the incident wave a i1 is input from the input terminal 100 are as shown in Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
[수학식 2][Equation 2]
[수학식 3][Equation 3]
그리고 여기서 커플링 단자와 쓰로우 단자에 연결된 두 가변 용량 다이오드(31, 32)의 변화량이 같으면 커플링 단자와 쓰로우 단자의 반사계수는 아래의 수학식과 같다.If the amount of change of the two variable capacitor diodes 31 and 32 connected to the coupling terminal and the throw terminal is the same, the reflection coefficient of the coupling terminal and the throw terminal is expressed by the following equation.
[수학식 4][Equation 4]
그러므로 아이소레이션 단자의 반사파는 아래의 수학식과 같다.Therefore, the reflected wave of the isolation terminal is expressed by the following equation.
[수학식 5][Equation 5]
그래서 위상 변화량은 아래의 수학식과 같다.Therefore, the amount of phase change is expressed by the following equation.
[수학식 6][Equation 6]
따라서 상기 수학식 6에 의하면 커플링 단자의 반사계수의 위상변환에 따라 위상변환이 일어남을 알 수 있다.Therefore, according to Equation 6, it can be seen that the phase shift occurs according to the phase shift of the reflection coefficient of the coupling terminal.
그리고 상기 위상 변환기의 아이소레이션 단자를 오픈하거나 단락하면 커플링 단자와 쓰로우 단자에서 반사되는 아이소레이션 단자로 출력되어 오픈, 혹은 단락된 아이소레이션 단자 임피던스에 의해 다시 전반사를 일으킨다. 즉 반사파에 의해 다시 입력단자로 반사되어 2배의 위상 변환을 거치므로 위상 변화량은 아래의 수학식과 같이 나타난다.When the isolation terminal of the phase converter is opened or shorted, it is output to the isolation terminal reflected from the coupling terminal and the throw terminal, thereby causing total reflection again by the open or shorted isolation terminal impedance. That is, since the reflected wave is reflected back to the input terminal and undergoes 2 times phase shift, the amount of phase change is expressed by the following equation.
[수학식 7][Equation 7]
즉 3-dB 디렉션올 커플러를 이용한 경우 위상 변환기의 출력단자를 오픈, 혹은 단락시킴으로써 위상변화량이 종래에는 90도이던 2단자 위상 변환기의 위상 변화량이 180도의 위상 변화량을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 그러므로 스미스 차트(smith chart)에서의 모든 임피던스를 구현할 수 있다.That is, when the 3-dB direction all coupler is used, the phase change amount of the two-terminal phase shifter, which is 90 degrees in the conventional state, can be obtained by opening or shorting the output terminal of the phase converter. Therefore, any impedance in the smith chart can be realized.
상기한 바와 같이 본 발명은 씽글 스터브 튜너를 전기적으로 제어함으로써 미세한 위상 변환을 제어할 수 있다. 또한 본 발명은 낮은 주파수에서도 위상 변환기를 작은 크기로 제작할 수 있다.As described above, the present invention can control the fine phase shift by electrically controlling the single stub tuner. In addition, the present invention can manufacture the phase converter in a small size even at a low frequency.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970019225A KR100247020B1 (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Single stub tuner controlled gy electricity in rf amplifier |
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| KR1019970019225A KR100247020B1 (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Single stub tuner controlled gy electricity in rf amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980083780A true KR19980083780A (en) | 1998-12-05 |
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ID=19506213
Family Applications (1)
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| KR1019970019225A KR100247020B1 (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Single stub tuner controlled gy electricity in rf amplifier |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100247020B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100737539B1 (en) * | 2006-02-13 | 2007-07-10 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | A power amplifier matching circuit of mobile communication terminal |
-
1997
- 1997-05-19 KR KR1019970019225A patent/KR100247020B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100737539B1 (en) * | 2006-02-13 | 2007-07-10 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | A power amplifier matching circuit of mobile communication terminal |
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|---|---|
| KR100247020B1 (en) | 2000-04-01 |
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