KR20010092583A - 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주파수 선택 기능 소자로 사용되는 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조에 관한 것으로서,

90도 위상차를 갖는 하이브리드 마이크로스트립 선로 SAW 필터의 일측 입력단과 그 입력단과 동일 극성의 일측 출력단에 90도 위상 지연이 되도록 위상지연선로를 각각 설치함으로써 SAW 필터의 양/음 입출력단간의 180도 위상차를 만족시키면서 SAW 필터의 특성 임피던스값도 만족시켜 기존의 칩 트랜스포머보다 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조{Structure of jig for measuring of surface acoustic wave filter}

본 발명은 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조에 관한 것으로서, 특히 표면탄성파(SAW) 필터 측정시 SAW 필터의 양/음 입력단 및 출력단간의 180도 위상차를 만족시키면서 특성 임피던스 값도 만족시킬 수 있는 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 표면탄성파(SAW)는 기판의 표면을 따라 전달되는 파동의 상태를 나타내는 것으로 깊이 방향으로 급격히 감쇄되는 특징을 지닌다. SAW 필터는 이러한 특징을 주파수 선택기능 소자로 응용한 것이다.

즉, 상기 SAW 소자는 절연성이 큰 기판에 금속 전극을 형성해 압전을 걸면 일시적으로 기판 표면이 뒤틀리는데, 이 작용을 이용해 물리적인 파를 일으키게 된다. 상기 SAW 소자 표면을 전달하는 물결 속도가 전자파보다 느리기 때문에 일시적으로 전기 신호를 지연시키거나 특정 주파수 신호만을 통과시키는 필터로 이용된다.

상기 SAW 소자 중에서 SAW 필터는 반도체 디바이스 또는 기능을 보호하는 세라믹스 용기로, 유해한 환경으로부터 내부 회로를 보호하고, 내부에서 발생된 열을 방열하여 외부에 접속하는 수단을 제공하는 패키지(package) 형태로 형성되어 있다.

그런데, 종래 기술에 따른 SAW 필터의 측정 지그 구조는 SAW 필터(10)의 입력단이 양측 입력단자(11)와 음측 입력단자(12), 출력단도 양측 출력단자(13)와 음측 출력단자(14)로 각각 이루어져 있으며, 상기 SAW 필터(10)는 별도의 접지단자(G1, G2)를 사용하고 있다.

대개, 상기 SAW 필터(10)의 측정은 벡터 네트워크 분석기(Vector Network Analyzer, VNA)로 이루어진 별도의 측정 장비로 수행되는데, 상기 VNA의 입출력단이 동축 선로로 구성되어 있어서 인쇄회로기판(PCB)을 VNA에 연결할 경우에 단선구조의 마이크로스트립 선로를 동축 구조로 되어 있는 SMA 콘넥터에 연결하여 측정하게 된다.

그런데, 상기 SAW 필터(10)의 양측 입력단자(11)와 음측 입력단자(12), 양측 출력단자(13)와 음측 출력단자(14) 중에서 음측 입력단자(12) 및 출력단자(14)는 일반 접지 단자(G1, G2)와 같이 연결하여 접지시키게 된다. 이러한 방식은 상기 SAW 필터(10)를 가장 쉽게 측정할 수 있지만, 실제 휴대폰이나 기타 시스템에 적용하는 안정된(Balanced) 구조를 만족시킬 수 없다.

따라서, 상기 SAW 필터(10)의 양측 입력단자(11) 및 출력단자(13)만을 PCB 지그를 이용하여 먼저 측정한 다음에 음측 입력단자(12) 및 출력단자(14)를 측정하거나, 또는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 SAW 필터(10)의 양측 입력단자(11) 및 출력단자(13), 음축 입력단자(12) 및 출력단자(14)에 모두 마이크로스트립 선로(L11, L12)를 만든 후에 이를 칩 트랜스포머(Chip Transformer)를 이용하여 단선 구조로 변환하여 측정하게 된다.

상기에서, 전자의 경우에는 상기 SAW 필터(10)의 측정을 2회 수행해야 하므로 번거롭다는 문제점이 있고, 후자의 경우에는 칩 트랜스포머가 고주파 회로에서 임피던스 매칭용으로 사용되는 수동 소자로 코일 권선비를 변화시키는 커플링 방식의 패턴을 형성하는 전송 방식으로 구현되게 되므로 칩 트랜스포머의 정확도에 대한 신뢰도가 낮아 정확한 SAW 필터(10)의 측정 결과를 기대할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 90도 위상차를 갖는 하이브리드 마이크로스트립 선로 SAW 필터의 일측 입력단과 그 입력단과 동일 극성의 일측 출력단에 90도 위상 지연이 되도록 위상지연선로를 각각 설치함으로써 SAW 필터의 양/음 입출력단간의 180도 위상차를 만족시키면서 SAW 필터의 특성 임피던스값도 만족시켜 기존의 칩 트랜스포머보다 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 표면탄성파 필터의 지그 구조가 도시된 도면,

도 2는 본 발명에 다른 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조가 도시된 도면.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : SAW 필터 51, 52 : 양/음 입력단

53, 54 : 양/음 출력단 61, 62 : 제1 및 제2 위상지연선로

L21, L22 : 입력 및 출력 하이브리드 마이크로스트립 선로

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조의 제1 특징에 따르면, 표면탄성파 필터의 측정을 위해 외부에서 입력신호가 전달되면 상기 표면탄성파 필터의 양/음 입력단에 각각 연결되면서 양/음 입력단간의 위상차를 만족시키도록 일측 입력단에 제1 위상지연선로가 설치되는 입력 전송선로와; 상기 표면탄성파 필터의 양/음 출력단에 연결되면서 상기 제1 위상지연선로와 동일 극성의 출력단에 제2 위상지연선로가 설치되는 출력 전송선로를 포함하여 구성된다.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 입력 전송선로 및 출력 전송선로는 양/음 입력단 및 출력단 간의 90도 위상차를 갖는 하이브리드 마이크로 스트립 선로(Hybrid microstrip line)로 이루어진다.

본 발명의 제3 특징에 따르면 상기 제1 및 제2 위상지연선로는 ±90도 위상이 지연되도록 설계되고, 제4 특징에 따르면 상기 입력 및 출력 전송선로와 제1 및 제2 위상지연선로는 선로 길이 감축 및 소형 제조를 위해 코일(Coil) 형태의 인덕터(Inductor)로 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조가 도시된 도면으로서 이를 참고하면 일반적인 이동통신장치의 복선 구조가 안정된 구조라 하여 양/음 입력단(51, 52) 및 출력단(53, 54)간의 위상차가 180도를 갖고 있으므로 본 발명에서는 SAW 필터(50)의 양/음 입력단(51, 52) 및 출력단()을 하이브리드 마이크로스트립 선로(L21, L22)와 ±90도 위상지연 기능을 갖는 제1 및 제2 위상지연선로(61, 63)를 이용하여 실제 칩 트랜스포머(Chip transformer)가 가지고 있는 특성을 만족시키면서 칩 트랜스포머보다 정확한 결과를 얻을 수 있게 된다.

즉, 상기 SAW 필터(50)의 양/음 입력단(51, 52)에 연결되면서 음측 입력단(52)에는 90도 또는 270도 위상 지연되도록 제1 위상지연선로(61)가 설치된 입력 하이브리드 마이크로스트립 선로(L21)와; 상기 SAW 필터(50)의 양/음 출력단(53, 54)에 연결되면서 음측 출력단(54)에는 90도 또는 270도 위상 지연되도록 제2 위상지연선로(63)가 설치된 출력 하이브리드 마이크로스트립 선로(L22)로 이루어지되; 상기 입력 및 출력 마이크로스트립 선로(L21, L22)의 접지 측에는 50Ω의 입력 저항(Rin) 및 출력 저항(Rout)이 설치된다.

상기에서, 입력 및 출력 하이브리드 마이크로스트립 선로(L21, L22) 자체가 90도 위상차를 갖고 있으므로 상기 제1 및 제2 위상지연선로(61, 63)를 통해 90도 또는 270도 위상 지연시키게 되면 양/음 입력단(51, 52) 및 출력단(53, 54)간의 180도 위상차를 충족시키게 된다.

또한, 상기 입력 및 출력 하이브리드 마이크로스트립 선로(L21, L22)와 제1 및 제2 위상지연선로(61, 63)의 길이를 줄이기 위하여 코일 형태의 인턱터를 사용하여 구현하게 되면 소형으로 제조 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은, SAW 필터(50)를 측정하기 위해 입력 하이브리드 마이크로스트립 선로(L21)에 입력측정신호가 인가되면 상기 입력 하이브리드 마이크로스트립 선로(L21)의 일측단에는 SAW 필터(50)의 양측 입력단(51), 타측단에는 음측 입력단(52)이 연결되어 90도 위상차를 갖게 된다. 그리고, 상기 SAW 필터(50)의 음측 입력단(52)에는 90도 위상 지연되도록 제1 위상지연선로(61)가 연결되어 있어 최종적으로 180도 위상차가 발생되어 양/음 입력단(51, 52)간의 180도 위상차를 충족시키게 된다.

상기 SAW 필터(50)의 양/음 입력단(51, 52)을 통해 전달되는 입력측정신호는 SAW 필터(50)의 양/음 출력단(53, 54)을 거쳐 출력 하이브리드 마이크로스트립 선로(L22)로 출력되게 된다. 이때, 상기 출력 하이브리드 마이크로스트립 선로(L22) 중에서 음측 출력단(54)이 연결되는 부분에는 90도 위상 지연되도록 제2 위상지연선로(63)가 설치되어 있어 입력시와 마찬가지로 양/음 출력단(53, 54)간의 180도위상차를 충족시키게 된다.

결국, 본 발명은 기존의 칩 트랜스포머를 사용할 경우 특성 임피던스 값은 충족시키면서 위상차를 만족시키기 못하던 것을 제1 및 제2 위상지연선로(61, 63)와 입력 및 출력 하이브리드 마이크로스트립 선로(L21, L22)를 이용하여 SAW 필터(50) 측정시 위상차 및 특성 임피던스 값을 모두 충족시키고 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조는 90도 위상차를 갖는 하이브리드 마이크로스트립 선로 SAW 필터의 일측 입력단과 그 입력단과 동일 극성의 일측 출력단에 90도 위상 지연이 되도록 위상지연선로를 각각 설치함으로써 SAW 필터의 양/음 입출력단간의 180도 위상차를 만족시키면서 SAW 필터의 특성 임피던스값도 만족시켜 기존의 칩 트랜스포머보다 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 표면탄성파 필터의 측정을 위해 외부에서 입력신호가 전달되면 상기 표면탄성파 필터의 양/음 입력단에 각각 연결되면서 양/음 입력단간의 위상차를 만족시키도록 일측 입력단에 제1 위상지연선로가 설치되는 입력 전송선로와; 상기 표면탄성파 필터의 양/음 출력단에 연결되면서 상기 제1 위상지연선로와 동일 극성의 출력단에 제2 위상지연선로가 설치되는 출력 전송선로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력 전송선로 및 출력 전송선로는 양/음 입력단 및 출력단 간의 90도 위상차를 갖는 하이브리드 마이크로 스트립 선로(Hybrid microstrip line)로 이루어진 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 위상지연선로는 ±90도 위상이 지연되도록 설계된 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 입력 및 출력 전송선로와 제1 및 제2 위상지연선로는 선로 길이 감축및 소형 제조를 위해 코일(Coil) 형태의 인덕터(Inductor)로 구성된 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터의 측정용 지그 구조.