KR20000073806A - Low phase variable reducer of refection type - Google Patents

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강민수
권순태
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김영환
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Abstract

PURPOSE: A variable attenuator is provided to have a successive attenuation amount by using a pin diode and to improve an input/output matching property, while inhibiting a phase distortion by using an additional circuitry for compensating for a phase distortion generated from the pin diode depending on the variation of the attenuation amount. CONSTITUTION: In a variable attenuator, a 90 degree hybrid(10) which divides an input signal into two is connected between the RF input terminal and output terminal. A plurality of pin diodes(D1,D2) are connected to the hybrid as to improve the input/output matching property. The pin diodes are connected to the open stub(20,30) as to compensate for a phase distortion. Therefore, the controllable attenuator has wide variable range and small phase distortion, thereby reducing the number of the attenuators in the system requiring great attenuation amount.

Description

반사형 저위상 변화 가변 감쇄기 {Low phase variable reducer of refection type}Low phase variable reducer of refection type

본 발명은 CDMA시스템의 LPA(Linearizer Power Amplifier) 내부 위상 제어부분, AGC(Auto Gain Control)회로, 등에 사용되는 가변 감쇄기에 관한 것으로, 특히 CDMA시스템용 가변 감쇄기에 있어서 감쇄량에 따라 위상의 변화가 달라져서 발생하는 위상 왜곡 현상을 감소시킬 수 있도록 한 반사형 저위상 변화 가변 감쇄기에 관한 것이다.The present invention relates to a variable attenuator used in an internal phase control portion of an LPA (Linearizer Power Amplifier), an auto gain control (AGC) circuit, and the like of a CDMA system. Particularly, in a variable attenuator for a CDMA system, a phase change varies according to the amount of attenuation. The present invention relates to a reflective low phase change variable attenuator capable of reducing phase distortion occurring.

종래 저항만을 이용한 가변 감쇄기는 감쇄량의 변화에 따른 위상변화가 없는 장점이 있으나 감쇄량 제어시 스위치를 이용한 기계적인 방법을 사용하는 단점이 있으며 가변 감쇄량의 폭이 좁은 단점이 있다.Conventional variable attenuator using only a resistance has the advantage that there is no phase change according to the change of the attenuation, but there is a disadvantage of using a mechanical method using a switch when controlling the attenuation amount, there is a disadvantage of a narrow width of the variable attenuation.

또한, 핀(PIN)다이오드를 이용한 감쇄기는 전기적으로 감쇄량을 조정하는 장점이 있으나, 감쇄량의 변화에 따라 위상정보의 왜곡을 야기시키는 단점이 있다.In addition, an attenuator using a pin diode has an advantage of electrically adjusting the attenuation amount, but has a disadvantage of causing distortion of phase information according to a change in the attenuation amount.

그리고 감쇄량에 따라 입/출력 리턴 로스가 수 dB밖에 되지 않는 경우가 발생하는 단점이 있다.In addition, the input / output return loss is only a few dB depending on the amount of attenuation.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 핀다이오드를 사용하여 감쇄기를 구현함으로써 연속적인 감쇄량을 갖을 수 있도록 하고, 입/출력 리턴 로스 특성을 반사형 구조로 감쇄기를 구현함으로써 입/출력 정합 특성을 향상시킬 수 있도록 함과 함께 감쇄량이 변화함에 따라 핀다이오드에 의해 발생되는 위상 왜곡을 핀다이오드의 위상 왜곡을 상쇄하는 추가회로를 이용하여 위상 왜곡의 발생을 억제하도록 하는 반사형 저위상 변화 가변 감쇄기를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to implement attenuator using a pin diode so that a continuous attenuation amount can be obtained, and the input / output return loss characteristic is a reflective structure. In addition to improving the input / output matching characteristics by implementing the attenuator, the phase distortion generated by the pin diode as the amount of attenuation is changed by using an additional circuit that cancels the phase distortion of the pin diode. It is to provide a reflective low phase change variable attenuator to suppress.

도 1은 본 발명 반사형 저위상 변화 가변 감쇄기의 회로도1 is a circuit diagram of a reflective low phase change variable attenuator of the present invention.

도 2는 도 1의 등가회로도2 is an equivalent circuit diagram of FIG.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10:90도 하이브리드 20,30:오픈 스타브10:90 degrees hybrid 20,30: Open stave

C1,C2:콘덴서 L1-L4:코일C1, C2: Capacitor L1-L4: Coil

R1,R2:저항R1, R2: Resistance

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 RF 입력단과 출력단 사이에 입력 신호를 둘로 나누는 90도 하이브리드를 접속하고, 이 하이브리드에 입출력 정합 특성을 향상시키기 위한 복수의 핀 다이오드를 접속하며, 이 핀 다이오드에는 위상 왜곡을 상쇄하기 위해 오픈 스타브를 접속하여 구성한 것에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention connects a 90-degree hybrid that divides an input signal into two between an RF input terminal and an output terminal, and connects a plurality of pin diodes for improving input / output matching characteristics to the hybrid. The feature is that an open stave is connected to offset phase distortion.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 회로도로, RF입력단에 콘덴서(C1)를 통하여 신호를 두 경로로 나누는 역할을 하는 90도 하이브리드(10)가 접속되고, 이 하이브리드(10)의 후단에 콘덴서(C2)를 통하여 RF신호가 출력되도록 구성된다.1 is a circuit diagram of the present invention, wherein a 90 degree hybrid 10 which serves to divide a signal into two paths through a capacitor C1 is connected to an RF input terminal, and a capacitor C2 is connected to a rear end of the hybrid 10. RF signal is output through.

또한, 상기 90도 하이브리드(10)의 콘덴서(C1)측에 코일(L2)이 접속되고, 이 코일(L2)에 입출력 정합 특성을 향상시키기 위해 핀 다이오드(D2)가 접속되며, 이 핀 다이오드(D2)를 통해 코일(L4)과 저항(R2)이 접속됨과 함께 핀 다이오드(D2)의 위상 왜곡을 보상하기 위한 오픈 스타브(20)가 접속된다.In addition, a coil L2 is connected to the capacitor C1 side of the 90-degree hybrid 10, and a pin diode D2 is connected to the coil L2 in order to improve input / output matching characteristics. The coil L4 and the resistor R2 are connected to each other through D2, and an open stab 20 for compensating for the phase distortion of the pin diode D2 is connected.

또한, 상기 90도 하이브리드(10)의 콘덴서(C2)측에 코일(L1)이 접속되고, 이 코일(L1)의 입출력 정합 특성을 향상시키기 위해 핀 다이오드(D1)가 접속되며,이 핀 다이오드(D2)를 통해 코일(L3)과 저항(R1)이 접속됨과 함께 핀 다이오드(D1)의 위상 왜곡을 보상하기 위한 오픈 스타브(30)가 접속된다.In addition, a coil L1 is connected to the capacitor C2 side of the 90-degree hybrid 10, and a pin diode D1 is connected to improve the input / output matching characteristic of the coil L1. The coil L3 and the resistor R1 are connected to each other through D2), and an open stab 30 for compensating for the phase distortion of the pin diode D1 is connected.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 핀 다이오드(D1)(D2)는 DC바이어스에 따라 다이오드의 저항성분의 변화를 갖는 특성이 있어 이러한 특성을 이용하면 감쇄되는 양을 DC바이어스로 조절할 수 있다.First, since the pin diodes D1 and D2 have a characteristic of changing the resistance component of the diode according to the DC bias, the amount of attenuation can be adjusted to the DC bias using this characteristic.

이러한 핀 다이오드(D1)(D2)의 등가회로는 도 2에 도시된 바와같이 Rs,Ls,Rj,Cj로 구성되는데, Rs가 DC바이어스에 따라 가변되며, Ls와 Cj는 가변량에 따라 위상의 왜곡을 야기하는 주된 원인이 된다.The equivalent circuit of the pin diodes D1 and D2 is composed of Rs, Ls, Rj, and Cj, as shown in FIG. 2, where Rs varies with DC bias, and Ls and Cj vary in phase according to the variable amount. It is the main cause of distortion.

RF입력단자에 인가된 RF신호는 콘덴서(C1)를 통해 통과되는데 이때 DC 신호는 통과되지 못한다.The RF signal applied to the RF input terminal passes through the capacitor C1, but the DC signal cannot pass.

이렇게 콘덴서(C1)를 통과한 입력신호는 90도 하이브리드(10)를 통해 두 경로로 1/2씩 나누어져 2개의 핀 다이오드(D1)(D2)에 각각 인가되어 입출력 정합 특성이 향상된다.The input signal passing through the condenser C1 is divided into two paths by half through the 90 degree hybrid 10 and applied to two pin diodes D1 and D2, respectively, to improve input / output matching characteristics.

여기서, 상기 핀 다이오드(D1)(D2)의 입출력측에 접속된 코일(L1-L4)은 핀 다이오드(D1)(D2)에 바이어스를 인가했을 때 DC가 흐르도록 하는 한편, RF 신호는 통과하지 못하도록 한다.Here, the coils L1-L4 connected to the input / output side of the pin diodes D1 and D2 cause DC to flow when a bias is applied to the pin diodes D1 and D2 while the RF signal does not pass. Don't let that happen.

또한, 핀 다이오드(D1)(D2)는 DC바이어스에 따라 다이오드의 저항성분이 변화되는 특성이 있으며, 이와같은 특성을 이용하여 감쇄되는 양을 DC바이어스로 조절할 수 있는 것으로 DC 바이어스에 따라 저항값이 바뀌는 가변 저항으로 이용할 수 있다.In addition, the pin diode (D1) (D2) has a characteristic that the resistance component of the diode is changed according to the DC bias, and the attenuation value can be adjusted to the DC bias by using such a characteristic that the resistance value is changed according to the DC bias. It can be used as a variable resistor.

이와같이 핀 다이오드(D1)(D2)의 저항성분에 의해 감쇄가 일어나며, 핀 다이오드(D1)(D2)를 통과한 RF신호는 오픈 스타브(20)(30)에 의해 전반사가 일어나고, 이 반사된 파가 콘덴서(C2)를 통하여 RF출력단측으로 흐르게 된다.In this way, attenuation occurs due to the resistive components of the pin diodes D1 and D2, and the RF signal passing through the pin diodes D1 and D2 is totally reflected by the open stabs 20 and 30, and the reflected light is reflected. The wave flows to the RF output end side through the capacitor C2.

여기서, 반사형으로 가변 감쇄기를 구현하였기 때문에 2개의 핀 다이오드(D1)(D2)의 특성이 동일하다면 매우 좋은 입/출력 정합 특성을 얻을 수 있다.Here, since the variable attenuator is implemented as a reflective type, if the characteristics of the two pin diodes D1 and D2 are the same, very good input / output matching characteristics can be obtained.

본 발명은 감쇄량에 따라 핀 다이오드(D1)(D2)의 기생성분인 RF등가회로상의 Ls,Cj에 의해 위상왜곡이 발생되기 때문에 이를 보상하기 위한 별도의 회로를 추가함으로써 위상왜곡을 줄일 수 있다.According to the present invention, since phase distortion is generated by Ls and Cj on the RF equivalent circuit of the parasitic components of the pin diodes D1 and D2, the phase distortion can be reduced by adding a separate circuit to compensate for this.

여기서, Ls,Cj는 모두 어드미턴스값이므로 이를 보상하는 회로로 오픈 스타브(20)(30)를 이용하여 핀 다이오드(D1)(D2)와 위상 보상회로를 합하면 가변 저항 성분만을 가지는 회로로 볼 수 있으므로 위상의 변화가 없는 가변 감쇄기를 얻을 수 있는 것이다.Here, since Ls and Cj are all admittance values, a circuit for compensating for this may be viewed as a circuit having only a variable resistance component when the pin diodes D1 and D2 are combined with the phase compensation circuit using the open stabs 20 and 30. Therefore, a variable attenuator with no phase change can be obtained.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 종래에 비해 가변 범위가 크고 위상 왜곡이 적기 때문에 커다란 감쇄량을 필요로하는 시스템에서 감쇄기의 개수를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of reducing the number of attenuators in a system requiring a large amount of attenuation since the variable range is large and the phase distortion is smaller than in the related art.

또한, 정보의 왜곡을 줄임으로써 LPA 등에 적용되는 경우에 선형성을 증가시켜 통신 시스템의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when applied to the LPA or the like by reducing the distortion of the information there is an effect that can improve the quality of the communication system by increasing the linearity.

Claims (1)

입력되는 RF 신호를 두 개의 경로로 나누는 90도 하이브리드(10)와,90 degree hybrid (10) for dividing the input RF signal into two paths, 상기 90도 하이브리드(10)의 입출력측에 접속되어 RF 신호는 통과시키고 DC 는 차단하는 역할을 하는 콘덴서(C1)(C2)와,A capacitor (C1) (C2) connected to the input / output side of the 90-degree hybrid (10) to pass RF signals and block DC; 상기 90도 하이브리드(10)를 통하여 입력되는 신호를 연속적으로 저위상 감쇄시키는 복수개의 핀 다이오드(D1)(D2)와,A plurality of pin diodes D1 and D2 for continuously low phase attenuating the signal input through the 90 degree hybrid 10; 상기 핀 다이오드(D1)(D2)의 각각의 입출력측에 접속되어 핀 다이오드에 바이어스 인가시 DC가 흐르도록 하고 RF는 차단하는 역할을 하는 코일(L1-L4)과,A coil (L1-L4) connected to each input / output side of the pin diodes (D1) and (D2) to allow DC to flow when applying a bias to the pin diode and to block RF; 상기 핀 다이오드(D1)(D2)에 의해 감쇄량이 변화함에 따라 위상의 왜곡이 생기는 것을 보상하는 위상보상수단인 오픈 스타브(20)(30)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 저위상 변화 가변 감쇄기.Reflective low phase change, characterized in that it comprises an open stab 20, 30 as a phase compensation means for compensating for the distortion of the phase as the attenuation amount is changed by the pin diode (D1) (D2) Variable attenuator.
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