KR20020042091A - Frequency isolating circuit of a duplexer - Google Patents
Frequency isolating circuit of a duplexer Download PDFInfo
- Publication number
- KR20020042091A KR20020042091A KR1020000071830A KR20000071830A KR20020042091A KR 20020042091 A KR20020042091 A KR 20020042091A KR 1020000071830 A KR1020000071830 A KR 1020000071830A KR 20000071830 A KR20000071830 A KR 20000071830A KR 20020042091 A KR20020042091 A KR 20020042091A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- frequency
- terminal
- duplexer
- antenna
- transmission
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
- H01P1/2138—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies using hollow waveguide filters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/70—Multiple-port networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
- H03H9/703—Networks using bulk acoustic wave devices
- H03H9/706—Duplexers
Abstract
Description
본 발명은 듀플렉서의 주파수 격리회로에 관한 것으로, 특히 듀플렉서에서 송수신결합 시 송신단과 수신단간의 상호 주파수 간섭을 방지하기 위한 주파수 격리회로에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency isolation circuit of a duplexer, and more particularly, to a frequency isolation circuit for preventing mutual frequency interference between a transmitting end and a receiving end in a duplexer.
일반적으로 듀플렉서는 안테나를 이용하여 무선으로 송수신 시 주파수를 분리하는 장치로 송신단과 수신단으로 구성되어 있다. 이러한 듀플렉서는 대한민국 1997년 특허출원 055639호에 개시되어 있으며, 일반적으로 송신대역이 수신대역보다 중심주파수가 낮기 때문에 송신단의 필터특성은 통과대역보다 높은 주파수대역(수신주파수대역)에서 우수한 감쇄특성이 요구되고, 수신단의 필터특성은 통과대역보다 낮은 주파수대역(송신주파수 대역)에서 우수한 감쇄특성이 요구되고 있다. 즉, 송수신단은 대역통과 상측 주파수에서 주파수가 증가하면서 입력임피던스가 증가하고, 통과대역 하측 주파수에서 주파수가 낮아지면 입력임피던스가 작아지는 특성을 보인다. 따라서 송수신단을 병렬 결합 시 안테나단에서 송신 주파수 대역이 무너지는 현상이 발생한다.In general, the duplexer is a device that separates the frequency when transmitting and receiving wirelessly by using an antenna and is composed of a transmitter and a receiver. Such a duplexer is disclosed in Korean Patent Application No. 055639 in 1997. In general, since the transmission band has a lower center frequency than the reception band, the filter characteristics of the transmitting end are required to have excellent attenuation characteristics in a frequency band (receive frequency band) higher than the pass band. In addition, the filter characteristics of the receiver are required to have excellent attenuation characteristics in a frequency band (transmission frequency band) lower than the pass band. That is, the transmitting and receiving end shows that the input impedance increases as the frequency increases at the bandpass upper frequency, and the input impedance decreases when the frequency decreases at the lower frequency of the passband. Therefore, when the transmitting and receiving ends are combined in parallel, the transmission frequency band collapses at the antenna.
도 1은 일반적인 듀플렉서의 등가회로도이다.1 is an equivalent circuit diagram of a general duplexer.
10은 송신대역 주파수를 필터링하기 위한 송신단이고, 12는 수신대역의 주파수를 필터링하기 위한 수신단(12)과, 14는 상기 송신단(10)과 수신단에 접속되어 있는 안테나단이다. 송수신주파수가 안테나단(14)에서 하나의 포트로 결합되므로 송신주파수에서 송신단(10)으로만 임피던스 매칭되어 신호가 전달되어야 하고 수신주파수에서는 수신단(12)로만 임피던스가 매칭되어 전달되어야 한다. 송신주파수에서는 수신단(10)의 임피던스가 매우 커서 개방된 것이 보이면 병렬로 결합된 안테나단(14)에서 송신단(10)으로만 신호가 전송되고, 반대로 수신주파수에서는 송신단(10)의 임피던스가 매우커야 안테나단(14)에서 수신단(12)으로만 신호가 수신되어야 안테나의 입력 임피던스 매칭이 되어 원활한 송수신이 가능하다. 그런데 유전체로 이루어진 송신주파수를 필터링하는 송신단(10)과 수신주파수를 필터링하는 수신단(12)이 단독으로 존재할 경우에 통과 대역의 하측은 입력임피던스가 -j50Ω이하로 그 크기가 작고, 상측은 -j100Ω이상으로 크다. 따라서 송신단(10)과 수신단(12)을 병렬로 연결하여 필터링하는 경우 송신주파수 대역에서는 수신단(12)의 임피던스가 작아 합성임피던스가 작은 값에 지배를 받아 수신단(12)의 입력임피던스보다 작을 값을 가지므로 임피던스 정합이 이루어지지 않는다. 즉, 송신주파수 대역에서 50Ω에 근접하게 송신단(10)으로 신호가 전송되어야 하나 수신단(12)에 의해 신호가 소실되는 반면 수신주파수 대역에서는 송신단(10)의 입력 임피던스가 충분히 큰 값을 가지므로 병렬 연결된 합성 임피던스가 50Ω되어 임피던스 매칭이 정상적으로 이루어져 수신단(12)을 통해 신호가 수신된다.10 is a transmitting end for filtering the transmission band frequency, 12 is a receiving end 12 for filtering the frequency of the receiving band, and 14 is an antenna end connected to the transmitting end 10 and the receiving end. Since the transmit / receive frequency is coupled to one port at the antenna terminal 14, the signal should be transmitted by impedance matching only from the transmitting frequency to the transmitting terminal 10, and the impedance should be transmitted only by the receiving terminal 12 at the receiving frequency. At the transmission frequency, if the impedance of the receiver 10 is very large and open, the signal is transmitted from the antenna stage 14 coupled in parallel to the transmitter 10 only. On the contrary, at the reception frequency, the impedance of the transmitter 10 is very large. Only when the signal is received from the antenna terminal 14 to the receiving terminal 12, input impedance matching of the antenna is possible, so that smooth transmission and reception is possible. However, when the transmitter 10 for filtering a transmission frequency made of a dielectric and the receiver 12 for filtering a reception frequency exist alone, the input impedance of the lower pass band is smaller than -j50Ω and the size of the upper side is -j100Ω. It is bigger than Therefore, in the case of filtering by connecting the transmitting end 10 and the receiving end 12 in parallel, in the transmission frequency band, the impedance of the receiving end 12 is small and the synthetic impedance is controlled by a small value so that a value smaller than the input impedance of the receiving end 12 is obtained. As a result, impedance matching is not achieved. In other words, the signal should be transmitted to the transmitting end 10 close to 50 Ω in the transmitting frequency band, but the signal is lost by the receiving end 12, whereas in the receiving frequency band, the input impedance of the transmitting end 10 has a sufficiently large value so that the signal is parallel. The combined synthetic impedance is 50 Ω so that impedance matching is normally performed, and a signal is received through the receiving end 12.
이에 대한 동작을 실제 적용 예를 들어 설명하면, 송신주파수가 예컨데836MHz일 때 송신단(10)의 입력임피던스는 50+j0[ Ω]이고, 수신단(12)의 입력임피던스는 0-j30[ Ω]가 된다. 그리고 수신주파수가 예컨데 881MHz일 때 송신단(10)의 입력 임피던스 0-j130[ Ω]이고, 수신단(12)의 입력임피던스는 50+j0[ Ω]가 된다.For example, when the transmission frequency is 836 MHz, the input impedance of the transmitter 10 is 50 + j0 [Ω], and the input impedance of the receiver 12 is 0-j30 [Ω]. do. When the reception frequency is 881 MHz, for example, the input impedance of the transmitter 10 is 0-j130 [Ω], and the input impedance of the receiver 12 is 50 + j0 [Ω].
상기 입력임피던스를 이용하여 송신주파수에서 안테나단(14)의 입력임피던스(ZinA)를 나타내면 하기 식 1과 같다.The input impedance ZinA of the antenna stage 14 at the transmission frequency using the input impedance is represented by Equation 1 below.
상기 입력임피던스를 이용하여 수신주파수에서 안테나단(14)의 입력임피던스(ZinA)를 나타내면 하기 식 2와 같다.The input impedance ZinA of the antenna stage 14 at the reception frequency using the input impedance is represented by Equation 2 below.
ZinRx는 수신단(12)의 입력임피던스이고, ZinTx는 송신단(10)의 입력임피던스이다.ZinRx is the input impedance of the receiver 12, and ZinTx is the input impedance of the transmitter 10.
그런데 이러한 종래의 듀플렉서는 하나의 블록구조에 송신단과 수신단이 결합되어 있기 때문에 수신주파수에서는 안테나단의 입력임피던스가 43.5-j17이므로 50Ω에 근접하여 주파수송수신 결합특성이 크게 악화되지 않지만 송신주파수에서는 안테나단의 입력임피던스가 13-j22이므로 50Ω과 차가 많이 발생되어 송수신 결합 특성이 악화되는 현상을 나타낸다.However, since the transmitting end and the receiving end are combined in one block structure, such a conventional duplexer has an input impedance of 43.5-j17 at the receiving end. Since the input impedance of is 13-j22, 50Ω and a lot of difference are generated, indicating a deterioration of the transmission / reception coupling characteristic.
따라서 이와 같은 종래의 듀플렉서에서는 육면체 내에 형성되어 있는 원통 홀수를 증가하여 통과대역 상하측에 극을 삽입하여 특성을 개선할 수 있으나, 이 경우 부피가 커지는 문제가 있다.Therefore, in the conventional duplexer, the number of cylindrical holes formed in the hexahedron may be increased to improve the characteristics by inserting poles above and below the pass band, but in this case, there is a problem that the volume becomes large.
또한 듀플렉서의 상면 패턴전극을 이용하여 통과 대역 상하측에 극을 삽입하는 방법에 의해 특성을 개선할 수 있으나 패턴전극을 구현하는데 어려움이 있었다.In addition, the characteristics can be improved by inserting the poles in the upper and lower sides of the pass band by using the upper pattern electrodes of the duplexer, but there are difficulties in implementing the pattern electrodes.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 듀플렉서의 부피를 커지지 않게 하면서 송수신 결합 시 상호 주파수간섭에 의한 주파수 응답특성악화를 방지할 수 있는 듀플렉서 주파수 격리회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a duplexer frequency isolation circuit capable of preventing the deterioration of the frequency response characteristics due to mutual frequency interference during transmission and reception combining without increasing the volume of the duplexer to solve the above problems.
본 발명의 다른 목적은 송수신 결합 시 송신주파수 대역에서 수신단의 입력임피던스를 크게하여 송신 주파수 응답특성을 개선할 수 있는 듀플렉서 주파수 격리회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a duplexer frequency isolation circuit that can improve the transmission frequency response characteristics by increasing the input impedance of the receiving end in the transmission frequency band when transmitting and receiving combining.
도 1은 일반적인 듀플렉서의 등가회로도1 is an equivalent circuit diagram of a typical duplexer
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 듀플렉서의 구조도2 is a structural diagram of a duplexer according to an embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서의 평면도3 is a plan view of a duplexer according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서의 주파수 격리회로에 대한 등가회로도4 is an equivalent circuit diagram of a frequency isolation circuit of a duplexer according to an embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 송수신 입력임피던스의 절대값을 나타낸 도면5A and 5B illustrate absolute values of transmit and receive input impedances according to an embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합상태를 나타낸 스미쓰선도6A and 6B are Smith diagrams showing impedance matching states according to an embodiment of the present invention.
도 7은 종래의 듀플렉서의 주파수 응답 특성도7 is a frequency response characteristic diagram of a conventional duplexer
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 응답 특성도8 is a frequency response characteristic diagram according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 유전체 세라믹 블럭 200: 전도성 금속케이스100: dielectric ceramic block 200: conductive metal case
201: 접지단자 202: 직사각형홀201: Grounding terminal 202: Rectangular hole
101: 송신단 102: 수신단101: transmitting end 102: receiving end
103: 안테나단 104: 스파이럴 인덕터103: antenna stage 104: spiral inductor
105: 전극단자 106: 캐패시터105: electrode terminal 106: capacitor
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송수신을 분리하기 위한 송신단과 수신단에 병렬로 스파이럴 인덕터를 연결하고, 안테나단과 수신단간에 캐패시터가 직렬로 연결되도록 패턴을 형성하여 송수신 결합 시 송신주파수 통과 대역에서 주파수 응답특성을 개선함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the spiral inductor in parallel to the transmitting and receiving end for separating the transmission and reception, and form a pattern so that the capacitor is connected in series between the antenna and the receiving end in the transmission frequency pass band at the transmission and reception combination It is characterized by improving the response characteristic.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 듀플렉서의 주파수 격리회로에 있어서, 송신대역 주파수를 필터링하기 위한 송신단과, 수신대역의 주파수를 필터링하기 위한 수신단과, 상기 송신단과 상기 수신단에 접속되어 있는 안테나단과, 상기 듀플렉서의 유전체 세라믹 블럭에서 수직방향으로 연장된 끝단으로부터 직각으로 패턴이 가공되는 면이 형성되어 상기 송신필터와 상기 수신필터의 주파수 차폐역할을 하는 전도성 금속케이스와, 상기 듀플렉서의 유전체 세라믹 블럭의 상면에 나선형으로 형태로 형성되어 상기 안테나단과 상기 전도성 금속 케이스 사이에 접속된 스파이럴 인덕터를 포함함을 특징으로 한다.A frequency isolation circuit of a duplexer of the present invention for achieving the above object, comprising: a transmitting end for filtering a transmission band frequency, a receiving end for filtering a frequency of a receiving band, an antenna end connected to the transmitting end and the receiving end, A conductive metal case is formed on the dielectric ceramic block of the duplexer at a right angle from the end extending in the vertical direction to act as a frequency shielding between the transmitting filter and the receiving filter, and an upper surface of the dielectric ceramic block of the duplexer. It is characterized in that it comprises a spiral inductor formed in a spiral shape connected between the antenna end and the conductive metal case.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 듀플렉서의 구조도로서,2 is a structural diagram of a duplexer according to an embodiment of the present invention,
전극이 도금된 유전체 세라믹 블럭(100)와, 상기 유전체 세라믹 블럭(100)에 수직으로 연장되어 형성된 전도성 금속케이스(200)로 구성되어 있다. 상기 세라믹 블럭(100)은 세라믹위에 실버(silver)로 도금되어 있으나 상면이 원통홀 주위를 제외하고 실버도금이 제거되어 있다. 상기 세라믹 블럭(100)은 송신대역 주파수를 필터링하기 위한 송신단(101)과, 수신대역의 주파수를 필터링하기 위한 수신단(102)과, 상기 송신단(101)과 수신단(102)에 접속되어 있는 안테나단(103)과, 상기 안테나단(103)에 접속되고 상기 유전체 세라믹 블럭(100)의 상부에 형성되어 송신수신 결합 시 수신주파수에 의해 간섭을 받지 않도록 입력임피던스를 크게 하기 위한 스파이럴 인덕터(104)로 구성되어 있다. 상기 전도성 금속케이스(200)는 상기 유전체세라믹 블럭(100)에 수직으로 연장되어 "ㄱ"자형태를 갖도록 하여 송신 및 수신주파수의 손실을 방지하기 위한 차폐역할을 한다. 상기 전도성 금속케이스(200)는 소정부위에 직사각형홀(202)이 형성되어 절곡된 접지단자(201)를 구비하고 있다. 상기 스파이럴 인덕터(104)의 전극단자(105)에 상기 접지단자(201)가 연결되도록 구성되어 있다. 상기 스파이럴 인덕터(104)의 전극단자(105)는 나선형 중심종단부에 형성되어 있다.It is composed of a dielectric ceramic block 100 plated with an electrode, and a conductive metal case 200 extending perpendicular to the dielectric ceramic block 100. The ceramic block 100 is plated with silver on the ceramic, but the silver surface is removed except for the upper surface of the ceramic block. The ceramic block 100 includes a transmitting end 101 for filtering a transmission band frequency, a receiving end 102 for filtering a frequency of a reception band, and an antenna end connected to the transmitting end 101 and the receiving end 102. And a spiral inductor 104 connected to the antenna terminal 103 and formed on the dielectric ceramic block 100 so as to increase the input impedance such that the input impedance is not interfered by a reception frequency during transmission and reception coupling. Consists of. The conductive metal case 200 extends perpendicular to the dielectric ceramic block 100 to have a "-" shape to serve as a shield for preventing transmission and reception frequency loss. The conductive metal case 200 includes a ground terminal 201 formed by bending a rectangular hole 202 in a predetermined portion. The ground terminal 201 is configured to be connected to the electrode terminal 105 of the spiral inductor 104. The electrode terminal 105 of the spiral inductor 104 is formed at the spiral center end portion.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서의 평면도이다.3 is a plan view of a duplexer according to an embodiment of the present invention.
수신단(10)의 공진기(107)와 안테나단(103)간의 간격을 조절하여 패턴을 형성하여 원하는 용량의 캐패시터(106)를 형성할 수 있다.A capacitor 106 having a desired capacitance may be formed by adjusting a gap between the resonator 107 of the receiver 10 and the antenna 103 to form a pattern.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉서의 주파수 격리회로에 대한 등가회로도이다.4 is an equivalent circuit diagram of a frequency isolation circuit of a duplexer according to an embodiment of the present invention.
송신단(101)과 수신단(102)에 스파이럴 인덕터(104)가 병렬로 접속되어 안테나단(103)에 연결되고, 상기 수신단(102)에 캐패시터(106)가 직렬로 연결되는 구조를 갖는다.The spiral inductor 104 is connected in parallel to the transmitting end 101 and the receiving end 102 and connected to the antenna end 103, and the capacitor 106 is connected in series to the receiving end 102.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 송수신 입력임피던스의 절대값을 나타낸 도면이다.5A and 5B illustrate absolute values of transmit and receive input impedances according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 임피던스 정합상태를 나타낸 스미쓰선도이다.6A and 6B are Smith diagrams showing impedance matching states according to an embodiment of the present invention.
도 7은 종래의 듀플렉서의 주파수 응답 특성도이고,7 is a frequency response characteristic diagram of a conventional duplexer,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 응답 특성도이다.8 is a frequency response characteristic diagram according to an embodiment of the present invention.
상술한 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.1 to 8, the operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
송신단(101)은 송신대역 주파수를 필터링한다. 수신단(102)은 안테나로부터 수신된 신호로부터 수신대역의 주파수를 필터링한다. 전도성 금속케이스(200)는 유전체 세라믹 블럭(100)에서 수직방향으로 연장된 끝단으로부터 직각으로 패턴이 가공되는 면이 형성되어 송신단(101)과 수신단(102)의 주파수 차폐역할을 한다. 그리고 상기 전도성 금속케이스(200)는 소정위치에 직사각형홀(202)이 형성되면서 직각으로 절곡된 접지전극(201)이 형성된다. 스파이럴 인덕터(104)는 안테나단(103)에 연결되어 상기 유전체 세라믹 블럭(100)의 상부에 나선형상의 패턴으로 형성되어 송수신 주파수 결합 시 송신단(101)이 수신단(102)의 간섭을 받지 않도록 수신단(102)의 입력임피던스를 크게 하도록 한다. 이때 스파이럴 인덕터(104)는 일단이 안테나단(14)에 접속되어 송수신을 분리하는 송신단(10) 및 수신단(12)에 각각 병렬로 접속되고, 전극단자(105)가 전도성 금속 케이스(200)에 형성된 접지전극(201)에 연결되어 있다. 그리고 도 4의 캐패시터(106)는 도 3에서 보는 바와 같이 안테나단(103)과 공진기(107)간의 간격을 맞추어 패턴을 형성하여 원하는 용량을 만들어 낼수 있다.The transmitting end 101 filters the transmission band frequency. The receiving end 102 filters the frequency of the reception band from the signal received from the antenna. The conductive metal case 200 has a surface on which a pattern is processed at right angles from an end extending in the vertical direction in the dielectric ceramic block 100 to serve as a frequency shielding function of the transmitting end 101 and the receiving end 102. The conductive metal case 200 has a rectangular hole 202 formed at a predetermined position, and a ground electrode 201 bent at a right angle is formed. The spiral inductor 104 is connected to the antenna terminal 103 and formed in a spiral pattern on the top of the dielectric ceramic block 100 so that the transmitting terminal 101 does not receive the interference of the receiving terminal 102 when the transmitting and receiving frequencies are combined. Increase the input impedance of 102). At this time, one end of the spiral inductor 104 is connected in parallel to each of the transmitting end 10 and the receiving end 12 is connected to the antenna terminal 14 to separate the transmission and reception, the electrode terminal 105 to the conductive metal case 200 It is connected to the ground electrode 201 formed. As shown in FIG. 3, the capacitor 106 of FIG. 4 may form a pattern by matching a gap between the antenna stage 103 and the resonator 107 to generate a desired capacitance.
이와 같은 구조를 갖는 주파수 격리회로를 구비한 듀플렉서에서 임피던스가 송신 및 수신 통과 대역에서 예를들어 50Ω이 되도록 설계하였을 경우 송수신 결합 시 송수신 통과 대역에서 송신단(101) 및 수신단(102)의 입력 임피던스가 도 5a 및 도 5b와 같이 50Ω에 근접하여야 한다. 송신시에는 스파이럴 인덕터(104)와 캐패시터(106)의 결합에 의해 안테나단(103)의 임피던스 정합이 이루어져 안테나 방사특성이 도 6a와 같은 스미쓰선도가 나타난다. 도 6a에서 1은 수신단(102)의 초기 입력임피던스 0-j30Ω을 나타낸 것이고, 2는 수신단(102)에 캐패시터(106)가 직렬연결된 상태의 입력임피던스 0-j40.6Ω을 나타낸 것이며, 3은 송신단(101)과 수신단(102)에 병렬로 스파이럴 인덕터(104)가 연결된 상태의 입력임피던스이고, 4는 송신단(101)과 수신단(102)에 병렬로 연결된 스파이럴 인덕터(104)와 수신단(102)에 직렬로 연결된 캐패시터(106)의 결합에 의해 나타나는 안테나단(103)의 입력 임피던스 46.3-j12.9Ω을 나타낸 것이다. 이로인해 송신단(101)에서 필터링되는 주파수의 특성이 도 8과 같이 -25dB이상 우수하게 나타난다. 그리고 수신시에는 스파이럴 인덕터(104)와 캐패시터(106)의 결합에 의해 안테나단(103)의 임피던스 정합이 이루어져 안테나단(103) 반사특성이 도 6b와 같은 스미쓰선도가 나타난다. 따라서 송신 시 스파이럴 인덕터(104)와 캐패시터(106)의 결합에 의해 임피던스 정합을 하도록 하므로 도 8에서 보는 바와 같이 주파수 응답 특성이 도 7의 종래의 주파수 응답 특성보다 개선됨을 알 수 있다.In a duplexer having a frequency isolation circuit having such a structure, when the impedance is designed to be, for example, 50 Ω in the transmission and reception passbands, the input impedances of the transmitting end 101 and the receiving end 102 in the transmission and reception passbands during the transmission / reception are combined. It should be close to 50Ω as shown in Figs. 5A and 5B. At the time of transmission, the impedance matching of the antenna stage 103 is performed by the combination of the spiral inductor 104 and the capacitor 106, and the antenna radiation characteristics are shown in the Smith diagram as shown in FIG. 6A. In FIG. 6A, 1 denotes an initial input impedance of 0-j30Ω of the receiver 102, 2 denotes an input impedance of 0-j40.6Ω of a capacitor 106 connected to the receiver 102 in series, and 3 denotes a transmitter. An input impedance with a spiral inductor 104 connected in parallel to the 101 and the receiver 102, and 4 is a spiral inductor 104 and the receiver 102 connected in parallel to the transmitter 101 and the receiver 102 in parallel. The input impedance 46.3-j12.9 Ω of the antenna stage 103 shown by the coupling of the capacitors 106 connected in series is shown. As a result, the characteristics of the frequency filtered by the transmitter 101 are superior to -25 dB or more, as shown in FIG. Upon reception, the impedance matching of the antenna stage 103 is performed by the combination of the spiral inductor 104 and the capacitor 106, and the reflection characteristic of the antenna stage 103 is shown in FIG. 6B. Therefore, since the impedance matching is performed by the combination of the spiral inductor 104 and the capacitor 106 during transmission, it can be seen that the frequency response characteristic is improved as compared with the conventional frequency response characteristic of FIG.
상술한 안테나단 반사특성을 나타낸 스미쓰선도의 주파수 응답 특성이 개선되는 상태의 입력임피던스를 산출하는 적용예를 보면, 송신주파수(예를들어 836MHz라면)에서 송신단(Tx)(101)의 초기 입력임피던스는 50+j0[ Ω]이 되고, 수신단(Rx)(102)의 초기 입력임피던스는 0-j30[ Ω]가 된다. 여기서 스파이럴 인덕터(104)의 값은 예를 들어 10nH(10×10-9H)이고, 캐패시터(106)의 값은 예를들어18pF(18×10-12F)이라 가정한다.In the application example for calculating the input impedance in the state where the frequency response characteristic of the Smith diagram showing the antenna stage reflection characteristic is improved, the initial input impedance of the transmitting terminal (Tx) 101 at the transmission frequency (for example, 836 MHz) is shown. Is 50 + j0 [Ω], and the initial input impedance of the receiving end Rx 102 is 0-j30 [Ω]. It is assumed here that the value of the spiral inductor 104 is, for example, 10 nH (10 × 10 -9 H), and the value of the capacitor 106 is, for example, 18 pF (18 × 10 -12 F).
따라서 도 4에서 수신단(102)에 캐패시터(106)가 직렬로 연결된 상태의 송신단(101)의 입력임피던스(Zinsc)는 하기 식 3에 의해 나타낼 수 있다.Therefore, in FIG. 4, the input impedance Zinsc of the transmitter 101 in which the capacitor 106 is connected in series to the receiver 102 may be represented by Equation 3 below.
ZinRx는 수신단(12)의 초기 입력임피던스이고, Cre는 캐패시터(106)의 값을 나타낸다.ZinRx is the initial input impedance of the receiver 12, and C re represents the value of the capacitor 106.
그리고 도 4에서 수신단(102)에 직렬 연결된 캐패시터(106)와 스파이러 인덕터(104)가 병렬로 연결된 상태의 수신단(102)의 입력임피던스(ZinPL)는 하기 식 4에 의해 나타낼 수 있다.In FIG. 4, the input impedance ZinPL of the receiver 102 having the capacitor 106 and the spy inductor 104 connected in series to the receiver 102 in parallel can be represented by Equation 4 below.
따라서 송신주파수 통과 대역에서 안테나단(103)의 입력임피던스 ZinA를 구하면 수학식 5와 같다.Therefore, when the input impedance ZinA of the antenna stage 103 in the transmission frequency pass band is obtained, Equation 5 is obtained.
그리고 수신주파수(예를들어 881MHz라면)에서 송신단(101)의 초기 입력임피던스는 0-j130[ Ω]이고, 수신단(102)의 초기 입력임피던스는 50+j0[ Ω]가 된다.At the reception frequency (for example, 881 MHz), the initial input impedance of the transmitter 101 is 0-j130 [Ω], and the initial input impedance of the receiver 102 is 50 + j0 [Ω].
따라서 도 4에서 상술한 방법에 의해 수신단(102)에 캐패시터(106)가 직렬로 연결된 상태의 수신단(102)의 입력임피던스(ZinPL)를 산출하면 46+j16Ω이 된다. 그러므로 송신주파수 통과대역이나 수신주파수 통과대역에서 안테나단 입력임피던스가 50Ω에 근접하게 정합되므로 송신 시 수신단에 의한 간섭을 방지한다.Therefore, when the input impedance ZinPL of the receiver 102 in the state where the capacitor 106 is connected to the receiver 102 in series by the method described above with reference to FIG. 4 is 46 + j16Ω. Therefore, the antenna-side input impedance is closely matched to 50Ω in the transmission frequency passband or the reception frequency passband, thereby preventing interference by the receiving end during transmission.
상술한 바와 같이 본 발명은 듀플렉서에서 송신단과 수신단에 병렬로 스파이럴 인덕터를 결합하여 송수신 결합 시 송신주파수의 통과대역에 대한 수신단의 입력임피던스를 크게하여 송수신 결합 시 주파수 응답특성을 개선할 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of improving the frequency response characteristics when transmitting / receiving by increasing the input impedance of the receiving end with respect to the passband of the transmission frequency by combining the spiral inductor in parallel with the transmitting end and the receiving end in the duplexer. have.
또한 듀플렉서에서 육면체 상부에 스파이럴 인덕터를 패턴으로 형성하여 안테나단과 전도성 금속케이스에 접속하여 육면체 내에 형성되어 있는 원통홀 수를 증가하지 않으므로 듀플렉서의 부피를 줄일 수 있으며, 스파이럴 인덕터의 접지 시전도성 금속케이스를 이용하여 접지하므로 구조상의 문제를 해결할 수 있으며, 송수신 결합 시 송신주파수 통과대역에서 수신단의 입력임피던스를 크게하여 송신 시 수신단에 의한 간섭을 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, the spiral inductor is formed in the upper part of the duplexer in a pattern so that the number of cylindrical holes formed in the cube is not increased by connecting to the antenna end and the conductive metal case. Therefore, the volume of the duplexer can be reduced, and the ground conductive metal case of the spiral inductor can be reduced. It is possible to solve the structural problem by grounding by using, and the input impedance of the receiver is increased in the transmission frequency pass band at the transmission and reception coupling, and there is an advantage of preventing the interference by the receiver during transmission.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000071830A KR20020042091A (en) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | Frequency isolating circuit of a duplexer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020000071830A KR20020042091A (en) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | Frequency isolating circuit of a duplexer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020042091A true KR20020042091A (en) | 2002-06-05 |
Family
ID=19702394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020000071830A KR20020042091A (en) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | Frequency isolating circuit of a duplexer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20020042091A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100456004B1 (en) * | 2001-12-17 | 2004-11-08 | 주식회사 케이이씨 | Transmission band pass filter of duplexer |
| US9772367B2 (en) | 2014-11-25 | 2017-09-26 | Dialog Semiconductor Inc. | Load connection detection |
-
2000
- 2000-11-30 KR KR1020000071830A patent/KR20020042091A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100456004B1 (en) * | 2001-12-17 | 2004-11-08 | 주식회사 케이이씨 | Transmission band pass filter of duplexer |
| US9772367B2 (en) | 2014-11-25 | 2017-09-26 | Dialog Semiconductor Inc. | Load connection detection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5293141A (en) | Dielectric filter having external connection terminals on dielectric substrate and antenna duplexer using the same | |
| US5467065A (en) | Filter having resonators coupled by a saw filter and a duplex filter formed therefrom | |
| JP2578366B2 (en) | Surface mount dielectric block filter and wireless transceiver duplexer using the surface mount dielectric block filter | |
| US6326866B1 (en) | Bandpass filter, duplexer, high-frequency module and communications device | |
| JP3531603B2 (en) | High frequency filter, filter device using the same, and electronic device using the same | |
| NO173413B (en) | BLOCK FILTER | |
| US6677836B2 (en) | Dielectric filter device having conductive strip removed for improved filter characteristics | |
| KR100419237B1 (en) | Frequency isolating circuit of a duplexer | |
| EP1025608A1 (en) | Duplexer with stepped impedance resonators | |
| KR20020042091A (en) | Frequency isolating circuit of a duplexer | |
| JP2001044708A (en) | Dielectric duplexer and communication equipment | |
| KR100384399B1 (en) | Frequency isolation circuit of a duplexer | |
| CN109314504A (en) | Acoustic wave filter device | |
| US6696905B2 (en) | Dielectric filter device having perpendicular bores for improved pass band characteristics | |
| KR100456004B1 (en) | Transmission band pass filter of duplexer | |
| US6404306B1 (en) | Dielectric ceramic filter with improved electrical characteristics in high side of filter passband | |
| KR20010113275A (en) | Monoblock dielectric duplexer | |
| KR100339688B1 (en) | A microstrip dielectric duplexer | |
| KR100431939B1 (en) | A monoblock dual-band duplexer | |
| KR100328249B1 (en) | monoblock type antenna-duplexer | |
| JP2000151213A (en) | Duplex filter | |
| JPH0555811A (en) | Dielectric filter and dimultiplexer using the same | |
| KR100431938B1 (en) | A monoblock dual-band duplexer | |
| JP2004297369A (en) | Filter circuit, duplexer, and communication apparatus | |
| KR20010038222A (en) | A ceramic filter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |