KR19990008581A - Voltage Controlled Oscillator Circuit for PCS Using Dielectric Resonator DR - Google Patents

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김진중
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Abstract

본 발명은 유전체 공진기를 사용하여 송신/수신시 1.7GHz 전압 제어용 발진을 할 수 있는 유전체 공진기(DR)을 사용한 피씨에스(PCS)용 전압 제어 발진회로에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage controlled oscillation circuit for a PC (PCS) using a dielectric resonator (DR) capable of oscillating for 1.7 GHz voltage control when transmitting and receiving using a dielectric resonator.

본 발명은 PCS용 전압 제어 발진회로에서 1.7GHz의 유전체 공진기를 사용하도록 하고, 콘덴서와 마이크로 스트립 인덕터를 사용하여 위상 노이즈를 저감시키도록 하며, 또한 콘덴서와 저항을 사용하여 기생발진을 제거하도록 구성하여 위상 노이즈가 우수함은 물론 사용 범위를 30MHZ이상 가변시킬 수 있는 전압 제어 발진회로를 얻게 된다.The present invention is to use the dielectric resonator of 1.7GHz in the voltage controlled oscillator circuit for PCS, to reduce the phase noise by using a capacitor and a microstrip inductor, and also to eliminate the parasitic oscillation by using the capacitor and resistor In addition to excellent phase noise, a voltage controlled oscillation circuit capable of varying the range of use over 30 MHz is obtained.

[대표도][Representative diagram]

도 11

Description

유전체 공진기(DR)을 사용한 피씨에스(PCS)용 전압 제어 발진회로Voltage Controlled Oscillator Circuit for PCS Using Dielectric Resonator DR

본 발명은 개인용 휴대 통신(이하 PCS라 함)에 관한 것으로, 특히 유전체 공진기를 사용하여 송신/수신시 1.7GHz 전압 제어용 발진을 할 수 있는 피씨에스(PCS)용 전압 제어 발진회로에 관한 것이다BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to personal portable communications (hereinafter referred to as PCS), and more particularly to a voltage controlled oscillation circuit for PCS (PCS) capable of oscillating for 1.7 GHz voltage control during transmission / reception using a dielectric resonator.

최근 차세대 이동통신인 PCS에 대한 관심이 높아지고 있으며 사용 주파수가 확정되어 송신의 경우 주파수가 1840~1870MHZ, 수신의 경우 주파수가 1752~1778MHZ로 확정되었다.Recently, interest in PCS, the next-generation mobile communication, has been increasing, and the frequency of use has been confirmed, and the frequency of transmission is 1840 ~ 1870MHZ, and the reception frequency of 1752 ~ 1778MHZ.

실제로 단말기에 들어가는 발진기는 송신의 경우 이보다 150MHZ 정도 낮은 주파수이며, QPSK가 걸린 150MHZ와 1.7GHZ를 믹싱, 업-콘버젼(Up-Conversion)하여 송신 주파수를 얻으므로 1.7GHZ대역의 VOC가 요구되고 있는 실정이다.In fact, the oscillator entering the terminal is 150MHZ lower frequency than the transmitter, and the transmission frequency is obtained by mixing and up-converting 150MHZ and 1.7GHZ, which has taken QPSK, so that the VOC of 1.7GHZ band is required. It is true.

종래에 대부분 생산되고 있는 VCO는 LC발진 회로로 구성되어 있으며, 이러한 LC발진 회로는 넓은 주파수 가변 범위를 제공하나, VCO의 중요한 변수(parameter)의 하나인 위상 노이즈(Phase Noise)특성이 떨어지는 문제가 있다.VCOs produced in the past are composed of LC oscillation circuits, and these LC oscillation circuits provide a wide frequency variable range, but the phase noise characteristic, which is one of the important parameters of the VCO, is inferior. have.

이와같은 문제점을 개선하기 위하여 현재 휴대폰에서는 Q가 매우 높아 주파수 변동, 위상 노이즈등이 우수한 특성을 가진 유전체 공진기(Dielectric Resonator)를 VCO에 사용하고 있다.In order to improve such a problem, a mobile phone is using a dielectric resonator (Dielectric Resonator) that has excellent characteristics such as high frequency variation and phase noise in the VCO.

그러나 종래 이와같은 유전체 공진기 또한 특성상 넓은 가변 범위를 얻기가 어려운 문제가 있다.However, such a dielectric resonator has a problem in that it is difficult to obtain a wide variable range.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, PCS용 VCO로 DR을 사용하되 위상 노이즈가 우수하고 사용 범위를 30MHZ이상 가변시킬 수 있는 유전체 공진기(DR)을 사용한 피씨에스(PCS)용 전압 제어 발진회로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, PC (V) using a dielectric resonator (DR) using DR as a PCS VCO, but excellent in phase noise and can vary the range of use over 30MHZ (PCS) The purpose is to provide a voltage controlled oscillation circuit.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 1.7GHz의 유전체 공진기를 사용하여 전압 제어 발진을 수행하게 구성함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is characterized by the configuration to perform voltage controlled oscillation using a dielectric resonator of 1.7GHz.

도 1은 본 발명의 피씨에스(PCS)용 전압 제어 발진회로도1 is a voltage controlled oscillation circuit diagram for PCS of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

TR:트랜지스터C1-C8:콘덴서TR: Transistor C1-C8: Capacitor

D1:가변용량 다이오드DR:유전체 공진기D1: Variable capacitance diode DR: Dielectric resonator

R1-R7:저항XL1-XL4:마이크로스트립 인덕터R1-R7: Resistor XL1-XL4: Microstrip Inductor

이하, 본 발명 유전체 공진기(DR)을 사용한 피씨에스(PCS)용 전압 제어 발진회로의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a voltage controlled oscillation circuit for a PC (PCS) using the dielectric resonator DR of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 회로도로, 콘덴서(C8)와 마이크로스트립 인덕터(XL4)로 이루어져 위상 노이즈를 저감시키는 위상 노이즈 저감회로(10)와, 상기 위상 노이즈 저감 회로(10)의 출력측에 베이스가 접속되어 전원 인가시 도통되는 트랜지스터(TR)와, 상기 트랜지스터(TR)의 콜렉터에 접속되고 콘덴서(C5)와 저항(R3)으로 구성되어 기생발진을 차단하는 기생발진 차단회로(20)와, 상기 트랜지스터(TR)의 콜렉터에 접속되어 사용대역의 중심주파수를 결정하는 콘덴서(C7)와, 상기 콘덴서(C7)에 직렬접속되어 주변회로에 따라서 자기 공진 주파수보다 낮게 발진하는 유전체 공진기(DR)와, 상기 콘덴서(C7)와 유전체 공진기(DR)의 접점에 접속되어 주파수 가변 범위의 광대역화를 수행하는 콘덴서(C6)와, 상기 트랜지스터(TR)의 에미터에 접속되어 주파수 가변 범위의 광대역화를 수행하는 콘덴서(C2)와, 상기 콘덴서(C2)에 병렬접속되어 사용 대역 범위에서의 출력신호의 평탄성, 전계강도를 제어하는 마이크로스트립 인덕터(XL1)와, 상기 트랜지스터(TR)의 에미터에 접속되어 출력 레벨을 떨어뜨리는 저항(R5-R7)으로 구성된 π형 감쇄기(30)를 포함하여 구성된다.1 is a circuit diagram of the present invention, which comprises a capacitor C8 and a microstrip inductor XL4, and a phase noise reduction circuit 10 for reducing phase noise and a base connected to an output side of the phase noise reduction circuit 10. FIG. And a parasitic oscillation blocking circuit 20 which is connected to a collector of the transistor TR and a collector of the transistor TR, and which is connected to a collector of the transistor TR to block parasitic oscillation. A capacitor C7 connected to the collector of TR to determine the center frequency of the use band, a dielectric resonator DR connected in series with the capacitor C7 and oscillating lower than a self resonance frequency according to a peripheral circuit, A capacitor C6 connected to the contact point of the capacitor C7 and the dielectric resonator DR to widen the frequency variable range and an emitter of the transistor TR to widen the frequency variable range. A capacitor C2 to be carried out, a microstrip inductor XL1 connected in parallel to the capacitor C2 to control the flatness and the electric field strength of the output signal in the use band range, and an emitter of the transistor TR. And a? Type attenuator 30 composed of resistors R5-R7 that lower the output level.

도면중 미설명 부호 C1,C3,C9은 콘덴서, R1,R2,R4는 저항, D1은 가변용량 다이오드, XL3는 마이크로 스트립 인덕터이다.In the drawings, reference numerals C1, C3 and C9 are capacitors, R1, R2 and R4 are resistors, D1 is a variable capacitance diode, and XL3 is a micro strip inductor.

단, 유전체 공진기(DR)는 주변 회로에 따라 자기 공진 주파수보다 낮게 발진하므로 실제 발진 주파수 보다 높은 유전체 공진기를 사용해야 한다.However, since the dielectric resonator DR oscillates lower than the self resonant frequency according to the peripheral circuit, a dielectric resonator higher than the actual oscillation frequency should be used.

이와같이 구성된 본 발명은 전원이 공급되면 트랜지스터(TR)에 순 바이어스가 걸리게 되어 트랜지스터(TR)를 통하여 전류가 흐르게 된다.According to the present invention configured as described above, when the power is supplied, a forward bias is applied to the transistor TR so that a current flows through the transistor TR.

따라서, 트랜지스터(TR)에 전류가 흐르면 콘덴서(C1)(C7)와 2530MHZ의 공진 주파수를 갖는 유전체 공진기(DR)로 구성되는 부성 저항(negative resistance)회로에 의해 발진을 하게 되며, 이러한 발진에 의해 트랜지스터(TR)의 에미터에 신호가 전달되어 콘덴서(C3)를 통하여 출력된다.Therefore, when current flows in the transistor TR, the oscillation is caused by a negative resistance circuit composed of the capacitors C1 and C7 and the dielectric resonator DR having a resonant frequency of 2530 MHZ. A signal is transmitted to the emitter of the transistor TR and output through the capacitor C3.

또한, 콘덴서(C6)와 다이오드(D1)는 직력접속되고, 유전체 공진기(DR)와는 병력접속되어 있어 전원공급단자(VT)단자로부터 OV에서 +3V까지의 전압이 인가되면, 가변용량 다이오드(D1)의 역 바이어스가 증가하며 이와같이 역 바이어스가 증가하면 가변 용량 다이오드(D1)의 커패시턴스(Capacitance)값이 감소하므로 주파수가 상승하게 된다.In addition, the capacitor C6 and the diode D1 are connected in series and connected in series with the dielectric resonator DR. When a voltage from OV to + 3V is applied from the power supply terminal VT, the variable capacitance diode D1 is applied. ), The reverse bias is increased, and if the reverse bias is increased in this way, the capacitance of the variable capacitance diode D1 decreases, thereby increasing the frequency.

이와반대로 가변용량 다이오드(D1)의 역 바이어스가 감소하면 가변 용량 다이오드(D1)의 커패시턴스(Capacitance)값이 증가하여 주파수가 하강하게 된다.On the contrary, when the reverse bias of the variable capacitor diode D1 decreases, the capacitance value of the variable capacitor diode D1 increases and the frequency decreases.

또한, 본 발명은 출력단측에 저항(R5-R6)으로 구성된 π형 감쇄기(30)를 접속하여 출력 레벨이 다소 떨어지더라도 풀링(Pulling)을 저감시킬 수 있는 것이다.In addition, the present invention can reduce the pulling even if the output level is slightly reduced by connecting the π-type attenuator 30 composed of resistors R5-R6 on the output end side.

통상, PCS의 단말기의 안테나로 송수신되는 전파는 상기 전압 제어 발진회로에서 발생된 신호가 기본이 되어 처리되는 것으로, 상술한 바와 같은 본 발명의 전압 제어 발진회로에 의하면 기존의 LC발진 회로를 사용한 것보다 위상 노이즈, 하모닉스등이 매우 우수하여 단말기의 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.In general, the radio wave transmitted and received by the antenna of the PCS terminal is processed based on the signal generated by the voltage controlled oscillation circuit. According to the voltage controlled oscillation circuit of the present invention as described above, the conventional LC oscillation circuit is used. Phase noise, harmonics, etc. are very excellent, and the quality of the terminal can be improved.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 1.7GHZ대역의 유전체 공진기를 사용하여 PCS 단말기,중계기,기지국 내부에 장착되는 송수신용 발진기를 저전압으로 구동시킬 수 있으며, 낮은 위상 노이즈를 얻을 수 있음은 물론 평탄한 출력신호를 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can use a dielectric resonator of 1.7 GHz band to drive the oscillator for transmission and reception mounted inside the PCS terminal, repeater, and base station at low voltage, and obtain low phase noise as well as a flat output signal. There is an effect that can be obtained.

Claims (1)

콘덴서(C8)와 마이크로스트립 인덕터(XL4)로 이루어져 위상 노이즈를 저감시키는 위상 노이즈 저감회로(10)와, 상기 위상 노이즈 저감 회로(10)의 출력측에 베이스가 접속되어 전원 인가시 도통되는 트랜지스터(TR)와, 상기 트랜지스터(TR)의 콜렉터에 접속되고 콘덱서(C5)와 저항(R3)으로 구성되어 기생발진을 차단하는 기생발진 차단회고(20)와, 상기 트랜지스터(TR)의 콜렉터에 접속되어 사용대역의 중심주파수를 결정하는 콘덴서(C7)와, 상기 콘덴서(C7)에 직렬접속되어 주변회로에 따라서 자기 공진 주파수보다 낮게 발진하는 유전체 공진기(DR)와, 상기 콘덴서(C7)와 유전체 공진기(DR)의 접점에 접속되어 주파수 가변 범위의 광대 역화를 수행하는 콘덴서(C6)와, 상기 트랜지스터(TR)의 에미터에 접속되어 주파수 가변 범위의 광대역화를 수행하는 콘덴서(C2)와, 상기 콘덱서(C2)에 병렬접속되어 사용 대역 범위에서의 출력신호의 평탄성및 전계강도를 제어하는 마이크로스트립 인덕터(XL1)와, 상기 트랜지스터(TR)의 에미터에 접속되어 출력 레벨을 떨어뜨리는 저항(R5-R7)으로 구성된 π형 감쇄기(30)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유전체 공진기(DR)을 사용한 피씨에스(PCS)용 전압 제어 발진회로.A phase noise reduction circuit 10 including a condenser C8 and a microstrip inductor XL4 to reduce phase noise, and a base connected to an output side of the phase noise reduction circuit 10, and having a transistor conducting when power is applied. ), A parasitic oscillation blocking retrospective 20 which is connected to the collector of the transistor TR and is composed of a capacitor C5 and a resistor R3 to block parasitic oscillation, and a collector of the transistor TR. A capacitor C7 which determines the center frequency of the band used, a dielectric resonator DR which is connected in series with the capacitor C7 and oscillates below the self resonance frequency according to a peripheral circuit, and the capacitor C7 and the dielectric resonator ( A condenser C6 connected to the contact point of DR to perform a wide range of frequency variable range, a condenser C2 connected to an emitter of the transistor TR to widen the frequency variable range, and A microstrip inductor XL1 connected in parallel to the condenser C2 to control the flatness and electric field strength of the output signal in the use band range, and a resistor connected to the emitter of the transistor TR to reduce the output level. A voltage controlled oscillation circuit for a PC (PCS) using a dielectric resonator (DR), comprising a? Type attenuator (30) composed of (R5-R7). [도면][drawing] [도 1]1
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