KR20010039467A - N-way switchable power combiner having matched transmission lines according to the number of combined channels - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A N passage having an impedance matching line according to a synthetic channel number is provided to effectively switch a power transferring passage number by using a switching device which can selectively connect the line to which an impedance is matched. CONSTITUTION: N number of input ports(21) are provided with respect to N number of passages. The first switching section(27) selects a corresponding passage. The second switching section(28) selects an impedance matching section according to the number of the passage to be synthesized. A junction cable connects the first switching section to the second switching section. The first path line(23), the second path line(24), and the Nth passage line(25) is selectively connected. An output port(22) outputs the synthesized signal. A control signal inputting means controls the first switching section(23) and the second switching section(24).

Description

합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 Ｎ경로 스위칭 전력 합성기{N-way switchable power combiner having matched transmission lines according to the number of combined channels}N-way switchable power combiner having matched transmission lines according to the number of combined channels}

본 발명은 각종 통신 시스템의 기지국에 사용되는 스위칭 전력 합성기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 합성되는 전력 전달 경로수에 따라 임피던스가 정합된 선로를 선택적으로 접속할 수 있는 스위칭 장치를 구비함으로써 각종 무선 통신 시스템에 있어서 전력 전달 경로수를 증감할 필요가 있거나 일부 경로에서 장애가 발생할 경우 시스템에 영향을 주지 않고도 전력 전달 경로수의 효과적인 스위칭이 가능하므로 시스템의 구성 및 변경이 용이한 전력 합성기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power synthesizer used in a base station of various communication systems. More particularly, the present invention relates to various wireless communications by providing a switching device capable of selectively connecting impedance-matched lines according to the number of synthesized power transmission paths. The present invention relates to a power synthesizer that is easy to configure and change the system since it is possible to effectively switch the number of power transmission paths without affecting the system when the number of power delivery paths needs to be increased or decreased in some paths.

종래의 전력 합성기는 크게 래디얼(Radial)형과 포크(Fork)형으로 구분되는데, 래디얼형 전력 합성기는 윌킨슨(Wilkinson)의 방식에서 유래한 것으로 입력 포트를 중심으로 출력 포트로의 전력 전달 경로가 방사형으로 뻗은 모양을 갖고 아이솔레이션(Isolation) 저항과 알에프(RF) 선로로 구성되며, 포크형 전력 합성기는 입력 포트로부터 출력 포트로의 전력 전달 경로가 포크 모양을 형성하면서 아이솔레이션 저항과 알에프 선로 또는 알에프 선로만으로 구성되어 있는데, 이들 종래 기술에 따른 스위칭 전력 합성기는 전력 전달 경로수를 바꾸면 선로의 정합 상태가 나빠져 성능이 크게 저하되므로 합성가능한 전력 전달 경로수가 제한된다고 하는 문제점이 있었다.Conventional power synthesizers are largely divided into radial and fork types. Radial power synthesizers are derived from Wilkinson's method, and the power transmission path from the input port to the output port is radial. It consists of isolation resistor and RF line. Fork power synthesizer is a fork-shaped power transfer path from the input port to the output port. Fork-type power synthesizer has only isolation resistance and RF line or RF line. However, the switching power synthesizers according to the related art have a problem that when the number of power transmission paths is changed, the matching state of the line is worsened and the performance is greatly reduced, thereby limiting the number of power transmission paths that can be synthesized.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 종래 기술에 따른 스위칭 전력 합성기가 각 경로수에 따라 삽입 손실이 일정하지 않은 점, 그리고 N경로 전력 합성기인 경우 N, N-1, N-2, …, 등의 모든 경로수에 대해서 스위칭 기능을 갖지 않고 N경로와 N-1경로에 대해서만 스위칭 기능을 갖는다고 하는 단점을 해결하기 위해 합성되는 전력 전달 경로수에 따라 N경로, N-1경로, …, 1경로에 임피던스가 정합된 선로를 선택적으로 접속할 수 있는 스위칭 장치를 구비함으로써 각종 무선 통신 시스템에 있어서 시스템의 구성에 따라 전력 전달 경로수의 효과적인 스위칭이 가능한 전력 합성기를 제공함을 그 기술적 과제로 한다.Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the switching power synthesizer according to the prior art is that the insertion loss is not constant according to the number of paths, and N path power synthesizer N, N -1, N-2,... N paths, N-1 paths,... According to the number of power transfer paths synthesized to solve the disadvantage of not having a switching function for all the number of paths such as,. The technical problem is to provide a power synthesizer capable of effectively switching the number of power transmission paths according to the system configuration in various wireless communication systems by providing a switching device capable of selectively connecting impedance-matched lines to one path. .

도 1a는 종래 기술에 따른 래디얼(Radial)형 스위칭 전력 합성기의 블록도.1A is a block diagram of a radial switching power synthesizer in accordance with the prior art;

도 1b는 종래 기술에 따른 포크(Fork)형 스위칭 전력 합성기의 블록도.1B is a block diagram of a fork switching power synthesizer according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기의 블록도.2 is a block diagram of an N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesized channels according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기의 스위칭부의 단면도.3 is a cross-sectional view of a switching unit of an N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesis channels according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기의 실시예인 3경로 전력 합성기의 블록도.4 is a block diagram of a three-path power synthesizer which is an embodiment of an N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesized channels in accordance with the present invention.

도 5a는 도 4의 제 1 실시예를 나타내는 구성도.5A is a block diagram showing a first embodiment of FIG.

도 5b는 도 5a의 개략적인 외관도.FIG. 5B is a schematic external view of FIG. 5A; FIG.

도 6a는 도 4의 제 2 실시예를 나타내는 구성도.6A is a block diagram showing a second embodiment of FIG.

도 6b는 도 6a의 개략적인 외관도.FIG. 6B is a schematic external view of FIG. 6A; FIG.

도 7a는 도 4의 제 3 실시예를 나타내는 구성도.FIG. 7A is a block diagram showing a third embodiment of FIG. 4; FIG.

도 7b는 도 7a의 외관도.FIG. 7B is an external view of FIG. 7A; FIG.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

11, 21, 41, 57, 65 : 입력 포트 12, 22, 42, 58, 66 : 출력 포트11, 21, 41, 57, 65: input ports 12, 22, 42, 58, 66: output ports

23, 43, 54 : 1경로 선로 24, 44, 55, 63, 73 : 2경로 선로23, 43, 54: one-track track 24, 44, 55, 63, 73: two-track track

25 : N경로 선로 26, 46 : 제어부25: N path track 26, 46: control unit

27, 47, 51, 61, 71 : 제 1 스위치부 28, 48, 52, 62, 72 : 제 2 스위치부27, 47, 51, 61, 71: 1st switch part 28, 48, 52, 62, 72: 2nd switch part

29, 49, 59, 67, 78 : 정션(Junction) 케이블 311 : 제 1 전자석29, 49, 59, 67, 78: junction cable 311: first electromagnet

312 : 제 2 전자석 313 : 힌지312: second electromagnet 313: hinge

314 : 판스프링 315 : 스프링314: leaf spring 315: spring

316 : 제 1 접점 317 : 제 2 접점316: first contact point 317: second contact point

318 : 공통단자 319 : 스위칭 단자318: common terminal 319: switching terminal

320 : 제어신호선 45, 56, 64, 74 : 3경로 선로320: control signal line 45, 56, 64, 74: three-path line

53 : 제 3 스위치부 75 : 알에프(RF) 콘넥터53: third switch unit 75: RF (RF) connector

76 : 하우징 77 : 디-서브(D-sub) 콘넥터76: housing 77: D-sub connector

본 발명에 따른 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기는 N개의 경로에 대한 N개의 입력 포트; 해당 경로를 선택하기 위한 제 1 스위치부; 합성할 경로의 수에 따라 임피던스 정합부를 선택하기 위한 제 2 스위치부; 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 접속하기 위한 정션 케이블; 합성할 경로의 수에 따라 선택적으로 접속하기 위한 1경로 선로, 2경로 선로, …, N경로 선로; 합성된 신호를 출력하기 위한 출력 포트; 및 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 제어하기 위한 제어신호 입력수단을 포함한다.The N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesized channels according to the present invention includes: N input ports for N paths; A first switch unit for selecting a corresponding path; A second switch unit for selecting an impedance matching unit according to the number of paths to be synthesized; A junction cable for connecting the first switch unit and the second switch unit; One-path, two-path, ... for selectively connecting according to the number of paths to be synthesized. Route N; An output port for outputting the synthesized signal; And control signal input means for controlling the first switch unit and the second switch unit.

이하 첨부된 도면에 따라 본 발명의 각부 특성 및 동작 원리를 상세히 설명한다. 도 1a 및 도 1b는 각각 종래 기술에 따른 래디얼형 스위칭 전력 합성기의 블록도와 포크형 스위칭 전력 합성기의 블록도로써 도 1a에서 볼 수 있는 바와 같이 래디얼형 전력 합성기는 윌킨슨 방식의 기본 구조에 스위칭 회로를 부가하였고, 정합부의 임피던스 ZE는 2Z0가 아닌이다. 따라서, 네 개의 입력 포트 Pi1, Pi2, Pi3및 Pi4에 접속되는 패턴의 폭이 ZE에 의해서 결정된다. 이와같은 래디얼형 스위칭 전력 합성기의 경우에 있어서 전력 전달 경로수를 결정해주는 정합부의 임피던스가 전술한 바와 같이에 의해서 결정되므로 4경로와 3경로의 경우에는 동작하나 1경로와 2경로에 대해서는 임피던스 정합이 되지 않아 삽입손실(Insertion Loss)이 크게 증가하므로 전력 합성기로서의 기능을 할 수 없게 된다고 하는 문제점이 있었다.Hereinafter, the characteristics and operating principles of each part of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1A and 1B are block diagrams of a radial switching power synthesizer and a fork switching power synthesizer according to the related art, respectively. As shown in FIG. 1A, a radial power synthesizer includes a switching circuit in a Wilkinson-based structure. And the impedance Z E of the match is not 2Z 0 to be. Therefore, the width of the pattern connected to the four input ports P i1 , P i2 , P i3 and P i4 is determined by Z E. In the case of such a radial switching power synthesizer, the impedance of the matching part which determines the number of power transmission paths is as described above. Since it is determined by the four paths and three paths, but the operation is not matched to the 1 path and 2 paths, there is a problem that can not function as a power synthesizer because the insertion loss (Insertion Loss) greatly increases.

또한, 포크형 전력 합성기는 λ/4 정합부를 이용한 것으로서 전술한 래디얼형 전력 합성기와는 달리 4개의 기계식 단극쌍투(SPDT;Signle Pole Double Throw) 스위치가 스위칭 기능을 하며, 도 1b에서 알 수 있는 바와 같이 아이솔레이션 저항이 없으므로 포트간 분리도 특성을 얻기 위하여 각 포트마다 아이솔레이터를 필요로 하게 된다. 그리고, λ/4 정합부의 임피던스가에 의해서 정해지므로 3경로와 2경로의 경우에는 동작하나 1경로와 4경로에 대해서는 임피던스 정합이 되지 않아 상기 래디얼형 전력 합성기와 마찬가지로 전력 합성기로서의 기능을 할 수 없게 된다고 하는 문제점이 있었다.In addition, the fork-type power synthesizer is a λ / 4 matching unit, unlike the radial power synthesizer described above, four mechanical pole double throw (SPDT) switches function as a switching function, as shown in FIG. As there is no isolation resistance, an isolator is required for each port in order to obtain port-to-port isolation characteristics. And the impedance of the lambda / 4 matching part Since the operation is performed in the three paths and the two paths, the impedance matching is not performed in the one path and the four paths, and thus there is a problem in that it cannot function as a power synthesizer like the radial power synthesizer.

도 2는 본 발명에 따른 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기의 블록도로써 상기와 같은 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위하여 제 1 스위치부(27), 제 2 스위치부(28), 정션 케이블(29), 1경로 선로(23), 2경로 선로(24), … 및 N경로 선로(25)를 구비하고 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기는 크게 N개의 입력 포트중 해당 경로를 선택하기 위한 제 1 스위치부(27), 합성할 경로의 수에 따라 임피던스 정합부를 선택하기 위한 제 2 스위치부(28), 상기 제 스위치부와 제 2 스위치부를 접속하기 위한 정션 케이블(29)을 구비하고, 상기 제 2 스위치부에 의해 선택되는 1경로 선로(23), 2경로 선로(24), … 및 N경로 선로(25), 그리고 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 제어하는 제어부(26)로 구성된다.2 is a block diagram of an N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesized channels according to the present invention. In order to solve the problems of the related arts, the first switch unit 27 and the second switch unit ( 28, junction cable 29, one-path line 23, two-path line 24,... And an N-path track 25. As shown in FIG. 2, the N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesis channels according to the present invention includes a first switch unit 27 for selecting a corresponding path among N input ports. A one-path line provided with a second switch portion 28 for selecting the impedance matching portion according to the number, and a junction cable 29 for connecting the first switch portion and the second switch portion, and selected by the second switch portion; 23, two-path track 24,... And a control unit 26 for controlling the N-path line 25 and the first switch unit and the second switch unit.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이 알에프(RF) 콘넥터로 이루어진 N개의 입력 포트(21)를 통해서 입력된 입력 전력은 제 1 스위치부(27)에 연결되어 있는데, 상기 제 1 스위치부는 N개의 경로중 어느 하나만을 선택하거나, N개의 경로중 임의의 2개 이상의 경로를 선택하거나, 또는 N개의 경로 모두를 선택할 수 있는 구조이다. 또한, 상기 1경로 선로(23), 2경로 선로(24), … 및 N경로 선로(25)는 각각 1경로, 2경로, … 및 N경로일때의 합성 임피던스에 정합되도록 구성되어 있는데, 1경로인 경우는 통상 선로의 특성 임피던스와 동일한 임피던스인 선로를 그대로 적용하여 Z1=Z0=50Ω인 선로를 사용하고, 2경로 이상의 N경로인 경우에는 임피던스가 정합될 수 있도록 선로를 구성하여 사용하게 되는데 각각의 임피던스는 상기 정션 케이블의 길이와의 관계식에 의하여 다음과 같이 결정된다. 즉, 상기 정션 케이블의 길이를라 하면,As can be seen in FIG. 2, the input power input through the N input ports 21 formed of the RF (RF) connectors is connected to the first switch unit 27. The first switch unit includes N paths. It is a structure that can select only one, any two or more paths out of N paths, or all N paths. Further, the one-path line 23, the two-path line 24,... And N path lines 25 are one path, two paths,. And N-path, which is matched to the synthesized impedance. In the case of 1-path, a line of Z 1 = Z 0 = 50 Ω is used by applying a line having the same impedance as the characteristic impedance of the line. In the case of a path, a line is configured and used so that impedances can be matched. Each impedance is determined as follows by a relationship with the length of the junction cable. That is, the length of the junction cable Say,

[수학식 1]: m이 우수인 경우(even mode)[Equation 1] m is even (even mode)

[수학식 2]: m이 기수인 경우(odd mode)[Equation 2] m is odd (odd mode)

이다. 본 발명의 실시예에서는 선로의 손실을 최소화하고, 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부의 접속을 용이하게 할 수 있는 최소 길이를 갖도록 하기 위하여 상기 수학식1에서 m=2를 적용하였다.to be. In the embodiment of the present invention, m = 2 is applied in Equation 1 in order to minimize the loss of the line and to have the minimum length to facilitate the connection of the first switch unit and the second switch unit.

예로써, 도 2에서 2경로인 경우의 동작을 설명하면 다음과 같다. 상기 2경로인 경우에는 2개의 입력 포트(21)를 통해서 신호가 입력되고 제어부(26)로부터의 제어 신호를 받아 제 1 스위치부(27)는 2개의 해당 경로를 선택하여 제 2 스위치부(28)와 연결된다. 이어 제 2 스위치부는 임피던스가인 2경로 선로(24)를 선택하기 위하여 SW21과 SW22를 ON으로 하고 나머지 2N-2개의 스위치(SW11, SW12, SW31, SW32…SWN1, SWN2)는 OFF로 하여 2경로에 정합된 2경로 선로(24) Z2가 연결되도록 하는데 이때의 동작은 상기 제 1 스위치부에서와 마찬가지로 제어부(26)로부터 제어 신호를 받아 이루어진다.For example, the operation in the two-path in FIG. 2 is as follows. In the case of the two paths, a signal is input through two input ports 21 and a control signal from the control unit 26 receives the first switch unit 27 and selects two corresponding paths so that the second switch unit 28 is selected. ). Next, the second switch unit has an impedance SW 21 and SW 22 are turned ON to select the 2-path line 24, and the remaining 2N-2 switches (SW 11 , SW 12 , SW 31 , SW 32 ... SW N1 , SW N2 ) are turned OFF. The two-path line 24 Z 2 matched to the path is connected. The operation is performed by receiving a control signal from the control unit 26 as in the first switch unit.

도 3은 본 발명에 따른 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기의 스위칭부의 단면도로서 스위칭 작용이 이루어지는 하나의 스위치 구조만을 나타내고 있다. 도 3에서 제 1 전자석(311)과 제 2 전자석(312)은 서로 대칭으로 배치되어 있으며, 상기 제 1 전자석과 제 2 전자석의 하단에 자화가능한 금속재의 힌지(313)가 구비되어 상하로 이동할 수 있도록 구성되어 있고, 상기 힌지의 하단에 밀착된 판스프링(314)이 제 1 접점(316) 또는 제 2 접점(317)에 압력을 가하여 공통단자(318)와 스위칭 단자(319)를 접속하거나 차단하는 작용을 하게 된다.FIG. 3 is a cross-sectional view of a switching unit of an N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesis channels according to the present invention. In FIG. 3, the first electromagnet 311 and the second electromagnet 312 are symmetrically disposed with each other, and a magnetizable metal hinge 313 is provided at a lower end of the first electromagnet and the second electromagnet to move up and down. The leaf spring 314, which is in close contact with the lower end of the hinge, pressurizes the first contact point 316 or the second contact point 317 to connect or disconnect the common terminal 318 and the switching terminal 319. Will act.

상기 제 1 전자석과 제 2 전자석의 동작은 제어신호선(320)에 의해 제어신호가 입력되어 행해지는데 상기 제어신호는 반대 극성의 직류(DC) 전압을 인가함으로써 각각의 전자석에 발생하는 자극이 서로 반대 극성이 되어 일측의 전자석이 상기 힌지의 일측을 잡아당기는 힘을 발생시키고 타측의 전자석은 상기 힌지의 타측을 밀어내는 힘을 발생시킨다. 이와같은 작용을 도 3에 적용하면 제 1 전자석(311)이 힌지(313)를 잡아당기고 제 2 전자석(312)이 힌지(313)를 밀어내어 판스프링(314)이 제 2 접점(317)에 압력을 가함으로써 공통단자(318)와 스위칭 단자(319)를 접속하게 되며, 상기 제 1 전자석이 상기 힌지를 잡아당기고 있는 상태이므로 스프링(315)의 작용에 의해 제 1 접점(316)은 분리된다. 상기 스위칭 동작은 상기 도 2에 표시된 각각의 스위치가 동일하게 동작하므로 도 3에서는 하나의 스위칭 기능만을 기술하였다.The operation of the first electromagnet and the second electromagnet is performed by inputting a control signal by the control signal line 320. The polarity is generated to generate a force to pull the one side of the hinge of the electromagnet and the other side of the electromagnet generates a force to push the other side of the hinge. Applying this action to FIG. 3, the first electromagnet 311 pulls the hinge 313 and the second electromagnet 312 pushes the hinge 313 so that the leaf spring 314 is applied to the second contact 317. The common terminal 318 and the switching terminal 319 are connected by applying pressure, and since the first electromagnet is pulling the hinge, the first contact 316 is separated by the action of the spring 315. . In the switching operation, since each switch shown in FIG. 2 operates in the same manner, only one switching function is described in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기의 실시예인 3경로 전력 합성기의 블록도로써 크게 3개의 입력 포트중 해당 경로를 선택하기 위한 제 1 스위치부(47), 합성할 경로의 수에 따라 임피던스 정합부를 선택하기 위한 제 2 스위치부(48), 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 접속하기 위한 정션 케이블(49)을 구비하고, 상기 제 2 스위치부에 의해 선택되는 1경로 선로(43), 2경로 선로(44) 및 3경로 선로(45), 그리고 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 제어하는 제어부(46)로 구성되어 있다.FIG. 4 is a block diagram of a three-path power synthesizer which is an embodiment of an N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesized channels according to the present invention, and the first switch unit for selecting a corresponding path among three input ports. 47), a second switch section 48 for selecting an impedance matching section according to the number of paths to be synthesized, and a junction cable 49 for connecting the first switch section and the second switch section, wherein the second switch It consists of the one-path line 43 selected by the part, the two-path line 44 and the three-path line 45, and the control part 46 which controls the said 1st switch part and the 2nd switch part.

도 4에서 알 수 있는 바와 같이 알에프(RF) 콘넥터로 이루어진 3개의 입력 포트(41)를 통해서 입력된 입력 전력은 제 1 스위치부(47)에 연결되어 있는데, 상기 제 1 스위치부는 3개의 경로중 어느 하나만을 선택하거나, 3개의 경로중 임의의 2개 이상의 경로를 선택하거나, 또는 3개의 경로 모두를 선택할 수 있는 구조이다. 또한, 상기 1경로 선로(43), 2경로 선로(44) 및 3경로 선로(45)는 각각 1경로, 2경로 및 3경로일때의 합성 임피던스에 정합되도록 구성되어 있는데, 전술한 수학식 1에서 m=2이므로 상기 정션 케이블의 길이는이며 2경로와 3경로인 경우에는 각각 임피던스가 정합될 수 있도록과인 선로가 된다.As can be seen in FIG. 4, the input power input through the three input ports 41 formed of the RF (RF) connectors is connected to the first switch unit 47. The first switch unit includes three paths. It is a structure that can select only one, any two or more of three paths, or all three paths. In addition, the one-path line 43, the two-path line 44 and the three-path line 45 is configured to match the composite impedance of the one path, two paths and three paths, respectively, in the above Equation 1 Since m = 2, the length of the junction cable In case of 2 path and 3 path, the impedance can be matched respectively. and It becomes the track.

도 5a는 도 4의 제 1 실시예를 나타내는 구성도이다. 도 5a는 상기 도 4에 대하여 저면도를 간략화하여 도시한 것이며, 제 1 스위치부(51)에서 3개의 입력 신호 Pi1, Pi2, Pi3는 I1, I2, I3를 통해서 입력되는데 이때 1경로의 선택은 SW11, 2경로의 선택은 SW12, 3경로의 선택은 SW13에 의해 각각 이루어지며 스위칭 동작에 의해 공통단자인 C1과 접속되고, 정션 케이블(59)을 통하여 제 2 스위치부(52)의 입력측 공통단자 C2가 상기 C1과 접속되어 1경로 신호인 경우 SW21과 SW31이 ON되어 신호는 C2→ O21→ 1경로 선로(54) Z1→ O31→ C3의 경로를 통해 출력되고, 2경로 신호인 경우에는 SW22와 SW32가 ON되어 신호는 C2→ O22→ 2경로 선로(55) Z2→ O32→ C3의 경로로 출력되며, 3경로 신호인 경우에는 SW23과 SW33이 ON되어 신호는 C2→ O23→ 3경로 선로(56) Z3→ O33→ C3의 경로로 제 3 스위치부(53)의 공통단자 C3을 통해 출력신호 Po가 출력된다. 도 5a에서 NC는 사용하지 않는 단자이며, 도 5b는 도 5a의 개략적인 외관도이다.FIG. 5A is a configuration diagram illustrating the first embodiment of FIG. 4. FIG. 5A is a simplified bottom view of FIG. 4, and three input signals P i1 , P i2 , and P i3 are input through I 1 , I 2 , and I 3 in the first switch unit 51. At this time, the selection of one path is SW11, the selection of two paths is SW12, the selection of three paths is made by SW13, respectively, and is connected to the common terminal C 1 by a switching operation, and the second switch unit is connected through the junction cable 59. If the input common terminal C 2 of (52) is connected to C 1 and is a one-path signal, SW21 and SW31 are turned on, and the signal is C 2 → O 21 → one-path line 54 Z 1 → O 31 → C 3 . In the case of two-path signal, SW22 and SW32 are turned on, and the signal is output through the path of C 2 → O 22 → two-path line 55 Z 2 → O 32 → C 3 , which is a three-path signal. In this case, SW23 and SW33 are turned on, and the signal is transmitted through the common terminal C 3 of the third switch part 53 by the path of C 2 → O 23 → 3 paths (56) Z 3 → O 33 → C 3 . The output signal P o is output. In FIG. 5A, NC is an unused terminal, and FIG. 5B is a schematic external view of FIG. 5A.

도 6a는 도 4의 제 2 실시예를 나타내는 구성도로써 임피던스 정합 선로가 외부에 접속되는 선로 외장형이다. 도 6a는 상기 도 4에 대하여 저면도를 간략화하여 도시한 것이며, 제 1 스위치부(61)에서 3개의 입력 신호 Pi1, Pi2, Pi3는 I1, I2, I3를 통해서 입력되는데 상기 도 5a에서와 동일하게 1경로의 선택은 SW11, 2경로의 선택은 SW12, 3경로의 선택은 SW13에 의해 각각 이루어지며 스위칭 동작에 의해 공통단자인 C1과 접속되고, 정션 케이블(67)을 통하여 제 2 스위치부(62)의 입력측 공통단자 C21이 상기 C1과 접속되어 1경로 신호인 경우 SW20, SW21이 ON되어 신호는 C21→ O1→ C22의 경로를 통해 출력되고, 2경로 신호인 경우에는 SW20, SW221, SW222가 ON되어 신호는 C21→ O1→ O21→ 2경로 선로(63) Z2→ O22→ C22의 경로로 출력되며, 3경로 신호인 경우에는 SW20, SW231, SW232가 ON되어 신호는 C21→ O1→ O31→ 3경로 선로(64) Z3→ O32→ C22의 경로로 제 2 스위치부(62)의 공통단자 C22를 통해 출력신호 Po가 출력된다. 도 6b는 도 6a의 개략적인 외관도이다.FIG. 6A is a configuration diagram illustrating the second embodiment of FIG. 4 and is an external line of an impedance matching line connected to the outside. FIG. FIG. 6A is a simplified bottom view of FIG. 4. Three input signals P i1 , P i2 , P i3 are input through I 1 , I 2 , and I 3 in the first switch unit 61. As in FIG. 5A, the selection of one path is SW11, the selection of two paths is SW12, and the selection of three paths is made by SW13, respectively, and is connected to the common terminal C 1 by a switching operation, and the junction cable 67 is selected. When the input common terminal C 21 of the second switch unit 62 is connected to the C 1 and is a one-path signal, SW20 and SW21 are turned on, and the signal is output through the path of C 21 → O 1 → C 22 , In case of 2-path signal, SW20, SW221, SW222 are turned on and the signal is output through the path of C 21 → O 1 → O 21 → 2-path line 63 Z 2 → O 22 → C 22 . SW20, SW231, and SW232 are turned on, and the signal is transmitted through the path of C 21 → O 1 → O 31 → 3 paths (64) Z 3 → O 32 → C 22 . The output signal P o is output through the common terminal C 22 . FIG. 6B is a schematic external view of FIG. 6A.

도 7a는 도 4의 제 3 실시예를 나타내는 구성도로써 임피던스 정합 선로가 내부에 구비되는 선로 내장형이다. 도 7a는 상기 도 6a와 마찬가지로 상기 도 4에 대하여 저면도를 간략화하여 도시한 것이며, 제 1 스위치부(71)에서 3개의 입력 신호 Pi1, Pi2, Pi3는 I1, I2, I3를 통해서 입력되는데 상기 도 5a에서와 동일하게 1경로의 선택은 SW11, 2경로의 선택은 SW12, 3경로의 선택은 SW13에 의해 각각 이루어지며 스위칭 동작에 의해 공통단자인 C1과 접속되고, 정션 케이블(78)을 통하여 제 2 스위치부(72)의 입력측 공통단자 C21이 상기 C1과 접속되어 1경로 신호인 경우 SW211과 SW212가 ON되어 신호는 C21→ O1→ C22의 경로를 통해 출력되고, 2경로 신호인 경우에는 SW221과 SW222가 ON되어 신호는 C21→ O21→ 2경로 선로(73) Z2→O22→ C22의 경로로 출력되며, 3경로 신호인 경우에는 SW231과 SW232가 ON되어 신호는 C21→ O31→ 3경로 선로(74) Z3→ O32→ C22의 경로로 제 2 스위치부(72)의 공통단자 C22를 통해 출력신호 Po가 출력된다. 도 7b는 도 7a의 외관도로써 상기 도 7a에 대한 평면도, 정면도 및 저면도를 동시에 도시한 것이다.FIG. 7A is a block diagram illustrating a third embodiment of FIG. 4, and has a built-in line in which an impedance matching line is provided. FIG. 7A is a simplified view of the bottom view of FIG. 4 as in FIG. 6A, and the three input signals P i1 , P i2 , P i3 in the first switch unit 71 are I 1 , I 2 , I Input through 3 , as in Fig. 5a, the selection of one path is SW11, the selection of two paths is SW12, the selection of three paths is made by SW13, respectively, and is connected to the common terminal C 1 by a switching operation. If the input common terminal C 21 of the second switch unit 72 is connected to C 1 via the junction cable 78 and is a one-path signal, SW211 and SW212 are turned on and the signal is transmitted from C 21 → O 1 → C 22 . In case of two-path signal, SW221 and SW222 are turned on and the signal is output through the path of C 21 → O 21 → two-path line 73 Z 2 → O 22 → C 22 . , the SW231 and SW232 is oN signals C 21 → O 31 → 3 path line (74) Z 3 → O 32 → the second switch in the path of the C 22 The output signal P o is output via the common terminal C 22 of the part 72. FIG. 7B is an external view of FIG. 7A simultaneously illustrating a plan view, a front view, and a bottom view of FIG. 7A.

전력 합성기는 일반적으로 다수개의 전력 증폭기 후단에서 전력을 혼합하는데 사용된다. 이 분야에 있어서 종래의 기술은 전력 합성기의 전력 전달 경로수가 변화할 경우 선로의 임피던스에 있어 부정합이 발생된다고 하는 문제점이 있었다.Power synthesizers are commonly used to mix power behind multiple power amplifiers. In the prior art, there is a problem that a mismatch occurs in the impedance of a line when the number of power transmission paths of a power synthesizer changes.

본 발명은 각종 통신 시스템의 기지국에 사용되는 스위칭 전력 합성기에 있어서, 종래 기술에 따른 전력 합성기가 갖는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 합성되는 전력 전달 경로수에 따라 임피던스가 정합된 선로를 선택적으로 접속할 수 있는 스위칭 장치를 구비함으로써 각종 무선 통신 시스템에 있어서 전력 전달 경로수를 증감할 필요가 있거나 일부 경로에서 장애가 발생할 경우 시스템에 영향을 주지 않고도 전력 전달 경로수를 효과적으로 스위칭할 수 있으므로 시스템의 구성 및 변경이 용이하여 시스템을 안정적으로 조절할 수 있는 효과를 가진다.The present invention, in order to solve the above problems with the power synthesizer according to the prior art in the switching power synthesizer used in the base stations of various communication systems, selectively selects a line with impedance matching according to the number of power transmission paths to be synthesized By providing a switching device that can be connected, it is necessary to increase or decrease the number of power transmission paths in various wireless communication systems, or when the failure occurs in some paths, the number of power transmission paths can be effectively switched without affecting the system. Easy to change has the effect of stable system control.

Claims (9)

통신 시스템의 기지국에 사용되어 다수 채널 신호를 결합하는 스위칭 전력 합성기에 있어서,In a switching power synthesizer used in a base station of a communication system to combine multiple channel signals, N개의 경로에 대한 N개의 입력 포트와,N input ports for N paths, 해당 경로를 선택하기 위한 제 1 스위치부와,A first switch unit for selecting a corresponding path; 합성할 경로의 수에 따라 임피던스 정합부를 선택하기 위한 제 2 스위치부와,A second switch unit for selecting an impedance matching unit according to the number of paths to be synthesized; 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 접속하기 위한 정션 케이블과,A junction cable for connecting the first switch unit and the second switch unit; 합성할 경로의 수에 따라 선택적으로 접속하기 위한 1경로 선로, 2경로 선로, …, N경로 선로와,One-path, two-path, ... for selectively connecting according to the number of paths to be synthesized. With path N, 합성된 신호를 출력하기 위한 출력 포트, 및An output port for outputting the synthesized signal, and 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 제어하기 위한 제어신호 입력수단을 구비하는 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기.And an N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesis channels including control signal input means for controlling the first switch unit and the second switch unit. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치부는,The method of claim 1, wherein the first switch unit, N개의 경로중 어느 하나만을 선택하거나,Select only one of N paths, N개의 경로중 임의의 2개 이상의 경로를 선택하거나,Select any two or more paths out of N paths, or N개의 경로 모두를 선택하되,Select all N paths, 경로가 선택되는 공통단자가 정션(Junction)의 기능을 하는 것을 특징으로 하는 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기.An N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesized channels, wherein the common terminal on which the path is selected functions as a junction. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 스위치부는,The method of claim 1, wherein the second switch unit, 각각의 경로에 따른 특성 임피던스를 갖는 N개의 경로에 대하여 결합되는 경로수에 따라 선로를 선택적으로 스위칭하는 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기.N path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesis channels, comprising switching means for selectively switching lines according to the number of paths coupled to N paths having characteristic impedances according to respective paths. . 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부를 접속하기 위한 정션 케이블은,According to claim 1, The junction cable for connecting the first switch unit and the second switch unit, 선로의 삽입손실을 최소화하고, 상기 제 1 스위치부와 제 2 스위치부의 접속을 용이하게 할 수 있도록 m이 우수이거나 기수로써 최소값을 갖는 것을 특징으로 하는 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기.N path having an impedance matching line according to the number of synthesized channels, characterized in that m is excellent or has a minimum value as an odd number so as to minimize insertion loss of the line and to facilitate connection of the first switch unit and the second switch unit. Switching power synthesizer. 제 1 항에 있어서, 합성할 경로의 수에 따라 선택적으로 접속하기 위한 1경로 선로, 2경로 선로, …, N경로 선로는 각각,2. The one-path line, the two-path line, according to claim 1, for selectively connecting according to the number of paths to be synthesized. , N-path tracks, 상기 정션 케이블에 있어서 m이 우수인 경우의 임피던스를 갖는 것을 특징으로 하는 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기.M is excellent in the junction cable N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesis channels characterized in that it has an impedance of. 제 1 항에 있어서, 합성할 경로의 수에 따라 선택적으로 접속하기 위한 1경로 선로, 2경로 선로, …, N경로 선로는 각각,2. The one-path line, the two-path line, according to claim 1, for selectively connecting according to the number of paths to be synthesized. , N-path tracks, 상기 정션 케이블에 있어서 m이 기수인 경우의 임피던스를 갖는 것을 특징으로 하는 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기.M is the odd in the junction cable N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesis channels characterized in that it has an impedance of. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 스위치부는,The method of claim 1, wherein the second switch unit, 상기 정션 케이블과 상기 1경로 선로, 2경로 선로, …, N경로 선로를 외부에 구비하는 것을 특징으로 하는 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기.The junction cable, the one-path line, the two-path line,... N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesis channels, characterized in that it comprises an N-path line to the outside. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 스위치부는,The method of claim 1, wherein the second switch unit, 상기 정션 케이블과 상기 1경로 선로, 2경로 선로, …, N경로 선로를 내부에 수납하는 것을 특징으로 하는 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기.The junction cable, the one-path line, the two-path line,... And an N path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesized channels, wherein the N path lines are accommodated therein. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 스위치부와 상기 제 2 스위치부의 스위칭 동작을 위해 제어신호 입력 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 채널수에 따른 임피던스 정합 선로를 갖는 N경로 스위칭 전력 합성기.And a control signal input means for switching operations of the first switch unit and the second switch unit. The N-path switching power synthesizer having an impedance matching line according to the number of synthesized channels.
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