KR20000010345A - 전력제어 저항성 주파수혼합기 장치 - Google Patents

전력제어 저항성 주파수혼합기 장치 Download PDF

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 무선주파수신호의 수신단에 관한 것으로, 특히 주파수혼합기에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
큰 전력의 무선주파수신호를 감쇄시키는 전력제어 저항성 주파수혼합기 장치의 제공.
다. 발명의 해결 방법의 요지
주파수혼합기의 입력단에 제어전압신호에 의해 채널폭이 조절되는 저항성 전계효과 트랜지스터를 첨가한다.
라. 발명의 중요한 용도
주파수혼합기의 선형성 유지.

Description

전력제어 저항성 주파수혼합기 장치
본 발명은 무선주파수신호의 수신단에 관한 것으로, 특히 주파수혼합기에 관한 것이다.
일반적으로 무선주파수신호의 수신단은 주파수혼합기를 구비한다. 상기 주파수혼합기는 저전력증폭기에서 증폭된 무선주파수신호의 주파수대역을 중간주파수(Intermediated Frequency)대역으로 변환시키는 역할을 한다. 그런데 큰 전력의 무선주파수신호가 주파수혼합기에 입력되면, 상기 무선주파수신호의 입력전력에 대한 주파수혼합기의 출력전력이 포화(Saturation)된다. 따라서 주파수혼합기의 이득곡선이 선형성을 유지하지 못하게 된다. 상기 주파수혼합기의 선형성유지는 전체 수신단의 선형성 특성에 큰 영향을 끼치게 된다. 이로인해 입력되는 무선주파수신호의 충실한 복원이 어렵다.
상기 주파수혼합기의 선형성유지를 위하여, 종래에는 큰 전력의 무선주파수신호가 안테나로부터 출력되면, 상기 신호를 저전력증폭기에 인가하기전에 미리 그 전력을 감쇄시키거나 저전력증폭기의 전력이득을 낮추는 방법을 사용하였다. 그러나 상기의 전력감쇄방법들은 입력 무선주파수신호의 신호대 잡음비를 낮아지게 하는 결과를 초래하였다. 이로인해, 상기 큰 전력의 무선주파수 신호를 복원할시, 입력신호의 수신감도가 나빠지는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 큰 전력의 무선주파수신호를 감쇄시키는 전력제어 저항성 주파수혼합기 장치를 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전력제어 저항성 주파수혼합기 장치에 있어서, 입력되는 무선주파수 신호의 전력을 조절하여 주파수혼합기의 선형성을 유지시키는 전력제어기와, 상기 전력제어기로부터 출력되는 상기 전력제어된 무선주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 상기 주파수혼합기로 구성됨을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력제어 저항성 주파수혼합기를 도시한 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력제어 저항성 주파수혼합기를 도시한다.
무선주파수신호 정합기(110)는 저잡음 증폭기(도시하지 않음)로부터 입력되는 무선주파수신호의 임피던스를 정합하여 전력제어 저항성 주파수혼합기(100)로 출력한다. 제 1 전계효과 트랜지스터는 무선주파수신호 정합기(110)로부터 입력되는 상기 무선주파수신호를 제 1 드레인단자를 통하여 입력받는다. 그리고 제 1 전계효과 트랜지스터는 제 1 게이트단자를 통하여 입력되는 VCONTROL 에 의해, 제 1 소오스단자를 통해서 전력제어된 무선주파수 신호를 출력한다. 특히, 큰 전력의 무선주파수신호가 상기 제 1 드레인단자를 통하여 입력되면, 상기 VCONTROL 은 제 1 전계효과 트랜지스터의 채널의 폭을 감소시켜서 상기 무선주파수신호의 전력을 감쇄시키는 동작을 한다.
제 2 전계효과 트랜지스터(140)는 제 2 드레인단자를 통하여 상기 제 1 소오스단자로부터 출력되는 상기 전력제어된 무선주파수신호를 입력받는다. 그리고 제 2 전계효과 트랜지스터(140)는 국부반송파신호 정합기(160)로부터 출력되는 국부발송파신호를 제 2 게이트단자를 통하여 입력받는다. 상기 전압제어된 무선주파수신호는 상기 국부발송파신호에 따라 제 2 전계효과 트랜지스터(140)의 채널을 통과하여 중간주파수대역의 신호로 변환된다.
한편, 제 1 저항은 제 3 전계효과 트랜지스터(120)의 제 3 게이트단자에 연결되며, 상기 제 3 게이트단자의 입력전압을 0볼트가 되게 한다. 그리고 제 3 소오스단자에 직렬로 연결된 제 2 저항과 제 3 저항은 큰저항값을 가진다. 이로인해, 제 3 전계효과 트랜지스터(120)는 전류를 통과시키지 못하게 된다. 따라서 제 3 전계효과 트랜지스터(120)의 게이트-소오스전압은 핀치오프전압이 된다. 그런데, 상기 제 3 저항은 상기 제 2 저항에 대해서 상대적으로 큰 저항값을 가진다. 따라서 상기 제 2 저항과 제 3 저항사이의 노드 NA에 일측이 연결되고 타측이 상기 제 1 드레인단자에 연결된 제 4 저항에 걸리는 전압은 상기 핀치오프전압이 된다. 마찬가지로 상기 노드 NA에 일측이 연결되고 타측이 상기 제 1 소오스단자에 연결된 제 5 저항에 걸리는 전압도 역시 상기 핀치오프전압이 된다. 따라서 제 3 전계효과 트랜지스터(120)는 제 3 드레인단자를 통하여 공급전원을 입력받으면, 상기 제 1 드레인단자와 제 2 소오스단자에 상기 핀치오프전압을 인가한다는 것을 알 수 있다.
도시된 바와 같이, 외부(도시하지 않음)로부터 입력되는 제어전압신호는 제 6 저항과 제 7 저항에 의해 전압분배되며, 이로인해 상기 제 6 저항과 제 7 저항사이의 노드 NB에 걸리는 상기 VCONTROL 이 결정된다. 상기 제 1 드레인단자와 제 2 소오스단자의 전압은 동일한 전위를 가지므로, 제 1 소오스단자의 전압도 역시 상기 핀치오프전압이다. 따라서 상기 제어전압신호의 조절에 의해 상기 VCONTROL 가 핀치오프전압이 되면, 제 1 전계효과 트랜지스터(130)의 채널이 최대로 열리게 된다. 이때의 제 1 전계효과 트랜지스터(130)의 저항은 수 오옴( Ω )정도가 되어, 입력되는 상기 무선주파수신호는 거의 감쇄되지 않는다. 반대로 상기 제어전압신호의 조절에 의해 상기 VCONTROL 가 0볼트가 되면, 제 1 전계효과 트랜지스터(130)의 채널이 닫히게 된다. 이때의 제 1 전계효과 트랜지스터(130)의 저항은 수 천 오옴( Ω )이 되어, 입력되는 상기 무선주파수신호의 전력은 감쇄하게 된다. 따라서 상기 VCONTROL 가 0볼트에서 상기 핀치오프전압까지 변화하면, 상기 무선주파수신호의 전력을 조절할 수가 있다는 것을 알 수 있다. 또한 상기한 바와 같이, 상기 제 1 드레인단자와 제 2 소오스단자의 전압은 동일한 전위를 가지므로, 전력제어 저항성 주파수혼합기(100)는 상기 무선주파수신호의 직류성분을 통과시키지 않는다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전력제어 저항성 주파수혼합기 장치는 입력되는 무선주파수신호의 전력을 제어하여 주파수혼합기의 이득곡선의 선형성을 유지할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (4)

  1. 전력제어 저항성 주파수혼합기 장치에 있어서,
    입력되는 무선주파수 신호의 전력을 조절하여 주파수혼합기의 선형성을 유지시키는 전력제어기와,
    상기 전력제어기로부터 출력되는 상기 전력제어된 무선주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 상기 주파수혼합기로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전력제어기가,
    상기 입력되는 무선주파수 신호의 전력이 클시, 상기 전력의 크기를 감쇄시킴을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 전력제어기가,
    상기 무선주파수 신호를 제 1 드레인단자를 통하여 입력받고 제 1 게이트단자를 통하여 입력되는 제어전압신호의 조절에 의해, 제 1 소오스단자를 통해서 상기 전력제어된 무선주파수 신호를 출력하는 제 1 전계효과 트랜지스터와,
    상기 제 1 드레인단자와 제 1 소오스단자 사이에 항상 상기 제 1 전계효과 트랜지스터의 핀치오프전압을 인가하여, 상기 제어전압신호의 전압의 변화에 따라 상기 제 1 전계효과 트랜지스터의 채널을 최대로 열거나 또는 채널을 닫게 하는 핀치오프전압 생성기로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 핀치오프전압 생성기가,
    일측이 소정전압원에 연결되고 타측이 제 2 게이트단자에 연결된 제 1 저항과,
    일측이 제 2 소오스단자에 연결된 제 2 저항과,
    일측이 상기 제 2 저항의 타측에 연결되고 타측이 소정 전압원에 연결되며 저항값이 상기 제 2 저항보다 큰 제 3 저항과,
    상기 제 2 저항과 제 3 저항사이의 노드에 일측이 연결되고 타측이 상기 제 1 드레인단자 입력단에 연결된 제 4 저항과,
    상기 노드에 일측이 연결되고 타측이 상기 제 1 소오스단자 출력단에 연결되며 상기 제 4 저항과 동일한 저항값을 가지는 제 5 저항과,
    제 2 드레인단자를 통하여 공급전원을 입력받고,
    상기 제 1 저항, 제 2 저항 및 제 3 저항의 기설정된 값에 의해 상기 핀치오프전압과 동일한 게이트-소오스전압을 발생하여 각각 상기 제 4 저항과 제 5 저항을 통하여 상기 제 1 드레인단자와 제 1 소오스단자에 각각 동일한 전위의 상기 핀치오프전압을 인가하여, 상기 제 1 전계효과 트랜지스터가 직류전류를 통과시키지 않게하는 제 2 전계효과 트랜지스터로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
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