KR20020072021A - Power divider/combiner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고출력을 얻기 위한 전력증폭기를 합성하는 초고주파 시스템에서 전력 손실을 최소화하기 위한 N-way 전력 분배/합성기에 관한 것이다.The present invention relates to an N-way power divider / synthesizer for minimizing power loss in a high frequency system synthesizing a power amplifier to obtain a high output.
통상적으로 초고주파 시스템에는 하나의 입력포트로 들어온 초고주파 전력을여러 개의 출력포트로 분배하는 전력 분배기와, 여러 포트로부터 입력되는 초고주파 전력을 합성하여 하나의 포트로 출력하는 전력 합성기가 이용되고 있다. 예를 들면 전력 분배기는 한 개의 신호원으로부터 나오는 초고주파 신호의 전력을 필요에 따라 일정한 비율로 분배하여 임의의 시스템으로 전력을 공급하는데 사용된다. 그리고 전력 합성기는 여러 개의 신호원 또는 증폭기로부터 출력되는 신호를 결합하여 한 개의 안테나 혹은 출력의 세기를 높이는데 유용하게 이용된다.In general, a high-frequency system uses a power divider for distributing ultra-high frequency power input from one input port to several output ports, and a power synthesizer for synthesizing ultra-high frequency power input from multiple ports and outputting them to one port. For example, a power divider is used to distribute the power of a very high frequency signal from one signal source at a constant rate as needed to power any system. In addition, the power synthesizer is useful for increasing the strength of one antenna or output by combining signals output from multiple signal sources or amplifiers.
전력 분배/합성기의 일 예로는 윌킨슨에 의해 제안된 N-way 전력 분배기(여기서 N은 1 보다 큰 정수)를 들 수 있다. 상기 N-way 전력 분배기의 구성은 적어도 하나의 고주파 신호를 입력하기 위한 입력 포트와 입력된 전력을 분배하기 위한 둘 이상의 출력 포트를 가지고 있으며, 임의의 전력 분배 비율을 갖도록 만들어 질 수 있으며, 종종 마이크로스트립이나 스트립라인을 이용하여 만들어지는 것이 대표적인 예이다. 상기와 같은 N-way 전력 분배/합성기는 도 1의 도시와 같으며 이는 하나의 입력신호를 동위상과 같은 크기를 가지는 여러 개의 출력신호로 나누어지는 것으로, 포트(1)로 초고주파 신호가 입력되며 고주파 신호는 λ/4 만큼의 길이를 가지는 전송선로(21,22,23,24)들의 일측 노드(N1)들로 입력되고, 각각의 타측 노드(N2)들은 공동노드(CN)에 일측이 공통 접속된 격리저항(R1,R2,R3,R4)들의 타측에 접속되어 있다. 이와 같이 상기 포트(1)는 공통 입력 포트로 사용되며, 포트(2,3,4,5)들은 개별적으로 신호를 출력하는 포트로 사용된다. 이들 다수의 포트(2,3,4,5) 각각에는 초고주파 신호를 출력하는 다른 회로가 접속된다. 따라서 상기와 같이 포트(1)로 초고주파 신호가 입력되면, 입력되는 신호의 전력은 동위상과 동진폭을 갖는 신호로 나뉘어지게 된다. 상기 언급된 입출력 포트를 반대로 사용하게 되면 전력 합성기가 된다.An example of a power divider / synthesizer is the N-way power divider proposed by Wilkinson, where N is an integer greater than one. The configuration of the N-way power divider has an input port for inputting at least one high frequency signal and two or more output ports for distributing input power, and may be made to have any power distribution ratio, and often micro Typical examples are made using strips or striplines. The N-way power divider / synthesizer is shown in FIG. 1, which divides one input signal into a plurality of output signals having the same magnitude as in phase, and an ultra-high frequency signal is input to the port 1. The high frequency signal is input to one node N1 of the transmission lines 21, 22, 23, and 24 having a length of λ / 4, and each other node N2 is common to the common node CN. It is connected to the other side of the connected isolation resistors R1, R2, R3, and R4. As such, the port 1 is used as a common input port, and the ports 2, 3, 4, and 5 are used as ports for individually outputting signals. Each of these multiple ports 2, 3, 4, 5 is connected with another circuit for outputting an ultra-high frequency signal. Therefore, when the ultra-high frequency signal is input to the port 1 as described above, the power of the input signal is divided into a signal having an in-phase and a dynamic amplitude. The opposite use of the above-mentioned input / output ports results in a power synthesizer.
이상과 같은 종래의 N-way 전력 합성/분배기는 여러 개의 신호 전달 포트들에 접속된 회로(전력 증폭기, 송신기, 수신기 등)중 하나 또는 그 이상의 포트에 접속된 회로에 고장이 발생하였을 때 문제의 경로를 제거하지 않은 상태로 계속 전력을 분배 혹은 합성하면, 전력 분배기의 경우는 초고주파 신호의 전력을 균등 분배하여 고장난 회로가 접속된 포트에도 지속적으로 전력을 공급함으로써 전력손실을 초래하고, 포트로 입력되는 초고주파 신호의 여러 개의 포트로 분배시 고장난 회로가 접속된 포트의 경로에 의해 임피던스 정합이 이루어지지 않게 되고 이로 인해 전체적인 반사손실 특성이 나빠지는 문제점이 있었으며, 또한 전력 합성기의 경우는 입력측으로 사용되는 여러 개의 입력포트 중 하나 이상의 고장이 일어나게 되면 임피던스 부정합에 의해 합성효율이 떨어지는 등 여러 문제가 발생하여 전력 효율이 나빠지는 문제점이 있었다.As described above, the conventional N-way power synthesizer / distributor has a problem when a failure occurs in a circuit connected to one or more ports (power amplifier, transmitter, receiver, etc.) connected to several signal transmission ports. If the power is continuously distributed or synthesized without removing the path, the power divider evenly distributes the power of the microwave signal and continuously supplies power to the port to which the failing circuit is connected, causing power loss and inputting to the port. When distributing to multiple ports of the high frequency signal, impedance matching is not made by the path of the port where the faulty circuit is connected, which causes a problem that the overall return loss characteristic is deteriorated. In addition, the power synthesizer is used as an input side. If one or more of the multiple input ports fails, impedance mismatch may occur. Several problems are caused by poor power efficiency, etc. of the synthesis efficiency falls there is a problem.
본 발명은 전기한 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 전력 분배/합성기에 있어서, 고장난 회로의 수에 따라 N-I(여기서 I는 0이 아닌 정수로 고장난 회로의 수를 의미하거나 인위적인 오픈에 기인함)-way 전력 분배/합성기로 동작되게 하고, 고장난 회로와의 결합을 제거하여 자동적으로 N-I-way 전력 분배/합성기로 동작되게 하며, 고장난 회로의 발생에 따른 전체적인 임피던스의 부정합을 자동 보상하도록 스위칭되며, 최종출력 및 입력에서의 순방향 및 역방향의 전력을 검출할 수 있는 회로를 부가적으로 첨부되어 그 효율을 향상시킨 N-way 전력 분배/합성기를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and in power distribution / synthesizer, according to the number of faulty circuits, NI (where I denotes the number of faulty circuits as a non-zero integer or is due to artificial open)- It operates as a way power divider / synthesizer, eliminates coupling with a faulty circuit and automatically acts as an NI-way power divider / synthesizer, and switches to automatically compensate for the overall impedance mismatch resulting from a faulty circuit. In order to provide an N-way power divider / synthesizer, which is additionally attached to a circuit capable of detecting forward and reverse power at an output and an input, thereby improving efficiency.
도 1 은 종래의 N-way 전력 분배/합성기의 구조도.1 is a structural diagram of a conventional N-way power divider / synthesizer.
도 2 는 본 발명에 따른 2-way 전력 분배/합성기의 구조도.2 is a structural diagram of a 2-way power divider / synthesizer according to the present invention;
도 3 는 본 발명에 따른 3-way 전력 분배/합성기의 구조도.3 is a structural diagram of a 3-way power divider / synthesizer according to the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1,2,3,4: 입출력 포트,1,2,3,4: I / O ports,
11,12,13,14: 제 1 전송선로,11, 12, 13, 14: the first transmission line,
21,22,23: 제 2 전송선로,21,22,23: second transmission line,
31,32: 제 3 전송선로,31,32: third transmission line,
41,42,43,44,45,46,47: RF 스위치41,42,43,44,45,46,47: RF switch
51,52: 방향성 결합기51,52: Directional Coupler
본 발명은 스위칭 가능한 손실 보상형 N-way 전력 분배/합성기에 있어서, 입출력 포트에 접속된 소정의 길이를 갖는 복수의 제 1 전송선로와, 상기 제 1 전송선로 중 하나의 제 1 전송선로의 일측에 접속된 전력 분배 및 합성용 제 2 전송선로와, 임피던스 정합용 제 3 전송선로와, 제 2 전송선로를 외부회로의 동작에 따라 제 1 전송선로와 제 3 전송선로로 연결 시켜주는 스위칭 수단을 포함하는 전력 분배/합성기에 관한 것이다.The present invention provides a switchable loss compensation N-way power divider / synthesizer, comprising: a plurality of first transmission lines having a predetermined length connected to an input / output port, and one side of one of the first transmission lines; Switching means for connecting the second transmission line for power distribution and synthesis, the third transmission line for impedance matching, and the second transmission line to the first transmission line and the third transmission line according to the operation of an external circuit. It relates to a power distribution / synthesizer comprising.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 여기에서 개시되는 실시예는 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상에 대한 범위가 본 실시예에 의해서 한정되거나 제한되는 것이 아님을 밝혀둔다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. . The embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred examples to help those skilled in the art from the various possible examples, the scope of the technical spirit of the present invention is not limited or limited by the present embodiment. To reveal.
도 2 는 본 발명에 따른 2-way 전력 분배/합성기의 구조를 도시한 도면으로서, 본 발명에 따른 2-way 전력 분배/합성기는 입출력 포트(1,2,3)에 소정의 길이를 갖는 제 1 전송선로(11,12,13)와 상기 제 1 전송선로(11)의 일측에 접속된 적당한 임피던스를 가지는 전력 분배/합성용 제 2 전송선로(21,22)와 임피던스 정합용 제 3 전송선로(31)를 가지며, 각 포트(2,3)에 연결되어 있는 회로의 고장 유무에따라 동작하는 RF 스위치(41,42,43,44)를 구비하고 있다. RF 스위치(41,42)와 RF 스위치(43,44)는 각각 하나의 자화된 시이소(도면에 도시하지 않았음) 또는 다른 스위칭 수단에 의해 온/오프 동작된다. 또한 제 1 전송선로(11)의 옆으로 순방향 및 역방향 전력을 검출 할 수 있도록 방향성 결합기(51,52)를 포함한다. 또한 방향성 결합기(51,52)의 노드(53,54)에 검출된 전력을 전압 값으로 바꾸는 전력 검출회로를 추가할 수도 있다.2 is a view illustrating a structure of a 2-way power divider / synthesizer according to the present invention, wherein the 2-way power divider / synthesizer according to the present invention has a predetermined length at the input / output ports (1, 2, 3). The first transmission line 11, 12, 13 and the second transmission line (21, 22) for power distribution / synthesis having a suitable impedance connected to one side of the first transmission line 11 and the third transmission line for impedance matching RF switches 41, 42, 43 and 44 which operate in accordance with the presence or failure of circuits connected to the respective ports 2 and 3 are provided. The RF switches 41 and 42 and the RF switches 43 and 44 are each turned on and off by one magnetized seesaw (not shown) or other switching means. It also includes a directional coupler (51, 52) to detect the forward and reverse power to the side of the first transmission line (11). It is also possible to add a power detection circuit to the nodes 53 and 54 of the directional couplers 51 and 52 to convert the detected power into voltage values.
제 1 전송선로(1,2,3)는 통상적으로 50Ω임피던스를 가지며 제 2 전송선로는 통상적으로 전송선로의 개수에 따라 다른 임피던스 값을 가진다. 전력 분배/합성용 제 2 전송선로(21,22)는 사용주파수 대역의 파장의 길이(이하 λ라 표기함)의 1/4길이만큼 가지거나 RF 스위치(41,42,43,44) 중 하나를 포함하여 λ/4 만큼의 길이를 가진다. 제 3 전송선로(31)는 임피던스 정합용으로 제 2 전송선로(21,22)의 길이에 따라 λ/4이거나 λ/4에서 RF 스위치의 RF 패턴의 길이만큼 제외한 길이를 가지거나 혹은 임피던스 정합을 위한 임의의 길이를 가진다.The first transmission line (1, 2, 3) typically has a 50 kHz impedance, and the second transmission line typically has an impedance value that varies depending on the number of transmission lines. The second transmission lines 21 and 22 for power distribution / synthesis have one-quarter length of the wavelength (hereinafter referred to as λ) of the frequency band used or one of the RF switches 41, 42, 43 and 44. Including has a length of λ / 4. The third transmission line 31 has a length λ / 4 or a length λ / 4 minus the length of the RF pattern of the RF switch in accordance with the lengths of the second transmission lines 21 and 22 for impedance matching or impedance matching. Has an arbitrary length.
본 발명에 따른 2-way 전력 분배/합성기의 다수의 RF 스위치(41,42,43,44)는 각각 입출력포트(1,2,3)에 접속되어 있는 회로(도면에는 도시하지 않았음)의 동작 유무에 따라 유기적으로 하며 전력 분배/합성기 내부 혹은 외부에 장착된 조정회로(도면에는 도시하지 않았음)를 통하여 RF 스위치(41,42,43,44)를 동작시키게된다.The plurality of RF switches 41, 42, 43 and 44 of the 2-way power divider / synthesizer according to the present invention are respectively connected to the circuits (not shown) connected to the input / output ports 1, 2 and 3, respectively. The RF switches 41, 42, 43, and 44 are operated by an adjustment circuit (not shown in the figure) which is organically based on operation and is mounted inside or outside the power distribution / synthesizer.
본 발명에 따른 2-way 전력 분배/합성기에서 포트(2,3)에 연결된 모든 회로가 정상적으로 동작할 경우를 2-way로 동작한다고 명하면, 2-way의 경우 내외부에장착된 조정회로에서 다수 RF 스위치(41,42,43,44) 중 RF 스위치(41,43)를 온 시켜 포트(1)로 입력된 신호가 제 1 전송선로(11), 제 2 전송선로(21), RF 스위치(41) 및 제 1 전송선로(12)와 제 1 전송선로(11), 제 2 전송선로(22), RF 스위치(43) 및 제 1 전송선로(13)를 통하여 분배되어 포트(2,3)로 전송된다.In the 2-way power divider / synthesizer according to the present invention, if all the circuits connected to the ports (2, 3) are normally operated in 2-way, the 2-way in the case of a plurality of control circuits mounted on the inside and outside Among the RF switches 41, 42, 43, and 44, the RF switches 41 and 43 are turned on so that a signal input to the port 1 is transmitted to the first transmission line 11, the second transmission line 21, and the RF switch ( 41 and distributed through the first transmission line 12, the first transmission line 11, the second transmission line 22, the RF switch 43 and the first transmission line 13, and the ports (2, 3). Is sent to.
포트(2,3)에 연결된 회로 중 하나에 고장이 발생하여 사용할 수 없게 되었을 때를 1-way라 명하면 1-way의 경우 예를 들어 포트(2)에 연결된 회로에 고장이 발생하였을 경우에는 RF 스위치(41,44)를 오프 시키고 RF 스위치(42,43)를 온 시켜 포트(1)로 입력된 신호를 제 1 전송선로(11), 제 2 전송선로(22), RF 스위치(43) 및 제 1 전송선로(13)를 통하여 포트(3)로 큰 손실 없이 전송시키며, RF 스위치(41)의 오프 됨에 따라 발생하는 제 1 전송선로(11), 제 2 전송선로(21)의 임피던스 부정합은 RF 스위치(42)의 온으로 임피던스 정합용 제 3 전송선로(31)와 연결되어 임피던스의 부정합이 보상되는 것이다. 한편 포트(3)에 연결된 회로에 고장이 발생하였을 경우에는 포트(2)에 연결된 회로에 고장이 발생하였을 경우와 반대로 RF 스위치(42,43)를 오프 시키고 RF 스위치(41,44)를 온 시켜 포트(1)로 입력된 신호가 제 1 전송선로(11), 제 2 전송선로(21), RF 스위치(41) 및 제 1 전송선로(12)를 통하여 포트(2)로 전송되게 하며, RF 스위치(43)의 오프 됨에 따라 발생하는 제 1 전송선로(11), 제 2 전송선로(22)의 임피던스 부정합은 RF 스위치(44)의 온으로 임피던스 정합용 제 3 전송선로(31)와 연결되어 임피던스의 부정합이 보상되어 전송손실을 최소화한다.When one-way is called when one of the circuits connected to the ports (2, 3) has failed and cannot be used, the one-way, for example, when the circuit connected to the port (2) has failed The RF switches 41 and 44 are turned off and the RF switches 42 and 43 are turned on to transmit signals input to the port 1 to the first transmission line 11, the second transmission line 22, and the RF switch 43. And an impedance mismatch between the first transmission line 11 and the second transmission line 21 generated by the RF switch 41 being turned off without transmitting a large loss to the port 3 through the first transmission line 13. Is connected to the third transmission line 31 for impedance matching by turning on the RF switch 42 to compensate for mismatch of impedance. On the other hand, when the circuit connected to the port 3 has a failure, the RF switches 42 and 43 are turned off and the RF switches 41 and 44 are turned on as opposed to the case where the circuit connected to the port 2 has failed. The signal input to the port 1 is transmitted to the port 2 through the first transmission line 11, the second transmission line 21, the RF switch 41 and the first transmission line 12, RF Impedance mismatch of the first transmission line 11 and the second transmission line 22 generated when the switch 43 is turned off is connected to the third transmission line 31 for impedance matching by turning on the RF switch 44. Impedance mismatch is compensated for to minimize transmission losses.
상기와 같은 각 경우에 대응하는 RF 스위치(41,42,43,44)의 온/오프 상태를아래 표 1에 나타내었다.Table 1 below shows the on / off states of the RF switches 41, 42, 43, and 44 corresponding to the above cases.
도 3 은 본 발명의 3-way 전력 분배/합성기의 구조를 도시한 것으로, 본 발명에 따른 3-way 전력 분배/합성기는 상기 2-way 전력 분배/합성기와 같이 전반적인 동작방식은 동일하다.Figure 3 shows the structure of the 3-way power divider / synthesizer of the present invention, the 3-way power divider / synthesizer according to the present invention is the same overall operation manner as the 2-way power divider / synthesizer.
본 발명에 따른 3-way 전력 분배/합성기는 입출력 포트(1,2,3,4)에 소정의 길이를 갖는 제 1 전송선로(11,12,13,14)와 상기 제 1 전송선로(11)의 일측에 접속된 적당한 임피던스를 가지는 전력 분배/합성용 제 2 전송선로(21,22,23)와 임피던스 정합용 제 3 전송선로(31,32)를 가지며, 각 포트(2,3,4)에 연결되어 있는 회로의 고장 유무에 따라 동작하는 RF 스위치(41,42,43,44,45,46,47)를 구비하고 있다.The 3-way power divider / synthesizer according to the present invention has a first transmission line (11, 12, 13, 14) having a predetermined length at the input and output ports (1, 2, 3, 4) and the first transmission line (11). And a second transmission line 21, 22, 23 for power distribution / synthesis and a third transmission line 31, 32 for impedance matching, each having a suitable impedance connected to one side of the RF switches 41, 42, 43, 44, 45, 46 and 47 which operate according to whether or not a circuit is connected to the circuit board).
제 1 전송선로(1,2,3,4)는 통상적으로 50Ω임피던스를 가지며 제 2 전송선로는 통상적으로 전송선로의 개수에 따라 다른 임피던스 값을 가진다. 전력 분배/합성용 제 2 전송선로(21,22,23)는 λ의 1/4길이만큼 가지거나 RF 스위치(41,42,43,44,45,46,47) 중 하나를 포함하여 λ/4 만큼의 길이를 가진다. 제 3 전송선로(31,32)는 임피던스 정합용으로 제 2 전송선로(21,22,23)의 길이에 따라 λ/4이거나 λ/4에서 RF 스위치의 RF 패턴의 길이만큼 제외한 길이를 가지거나 혹은 임피던스 정합을 위한 임의의 길이를 가진다.The first transmission line (1, 2, 3, 4) typically has a 50 kHz impedance, and the second transmission line typically has a different impedance value depending on the number of transmission lines. The second transmission lines 21, 22, and 23 for power distribution / synthesis have a quarter length of λ or include one of the RF switches 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 and It has a length of four. The third transmission lines 31 and 32 have a length λ / 4 or a length λ / 4 minus the length of the RF pattern of the RF switch according to the lengths of the second transmission lines 21, 22 and 23 for impedance matching. Or any length for impedance matching.
본 발명에 따른 3-way 전력 분배/합성기의 다수의 RF 스위치(41,42,43,44, 45,46,47)는 각각 입출력포트(1,2,3,4)에 접속되어 있는 회로(도면에는 도시하지 않았음)의 동작 유무에 따라 유기적으로 하며 전력 분배/합성기 내부 혹은 외부에 장착된 조정회로(도면에는 도시하지 않았음)를 통하여 RF 스위치(41,42,43,44, 45,46,47)를 동작시키게된다.The plurality of RF switches 41, 42, 43, 44, 45, 46 and 47 of the 3-way power divider / synthesizer according to the present invention are connected to the input / output ports 1, 2, 3 and 4, respectively. RF switches 41, 42, 43, 44, 45, organically according to the operation of not shown in the drawing, and through an adjustment circuit (not shown) mounted inside or outside the power distribution / synthesizer. 46, 47).
본 발명에 따른 3-way 전력 분배/합성기에서 포트(2,3,4)에 연결된 모든 회로가 정상적으로 동작할 경우를 3-way로 동작한다고 명하면, 3-way의 경우 내외부에 장착된 조정회로에서 다수 RF 스위치(41,42,43,44,45,46,47) 중 RF 스위치(41,44,47)를 온 시키고 나머지 RF 스위치(42,43,45,46)는 오프 시켜 포트(1)로 입력된 신호를 제 1 전송선로(11)-제 2 전송선로(21)-RF 스위치(41)-제 1 전송선로(12), 제 1 전송선로(11)-제 2 전송선로(22)-RF 스위치(44)-제 1 전송선로(13) 및 제 1 전송선로(11)-제 2 전송선로(23)-RF 스위치(47)-제 1 전송선로(14)를 통하여 분배시켜 포트(2,3,4)로 각각 전송시킨다.In the 3-way power splitter / synthesizer according to the present invention, if all circuits connected to the ports (2, 3, 4) operate normally in 3-way mode, 3-way control circuit is installed inside and outside. Of the multiple RF switches (41, 42, 43, 44, 45, 46, 47) by turning on the RF switch (41, 44, 47) and the remaining RF switches (42, 43, 45, 46) to the port (1) ), The first and second transmission line 11, the second transmission line 21, the RF switch 41, the first transmission line 12, the first transmission line 11, and the second transmission line 22 ) Ports distributed through the RF switch 44-the first transmission line 13 and the first transmission line 11-the second transmission line 23-the RF switch 47-the first transmission line 14 To (2,3,4) respectively.
포트(2,3,4)에 연결된 회로 중 하나에 고장이 발생하여 사용할 수 없게 되었을 때를 2-way라 하면, 2-way의 경우, 예를 들어 포트(2)에 연결된 회로에 고장이 발생하였을 경우에는 RF 스위치(41,43,45,46)를 오프 시키고 RF 스위치(42,44,47)를 온 시켜 포트(1)로 입력된 신호를 제 1 전송선로(11)-제 2 전송선로(22)-RF 스위치(44)-제 1 전송선로(13)와 제 1 전송선로(11)-제 2 전송선로(23)-RF 스위치(47)-제 1 전송선로(14)를 통하여 포트(3,4)로 큰 손실 없이 전송시키며, RF 스위치(41)의 오프 됨에 따라 발생하는 제 1 전송선로(11), 제 2 전송선로(21)의임피던스 부정합은 RF 스위치(42)의 온으로 임피던스 정합용 제 3 전송선로(31)와 연결되어 임피던스의 부정합이 보상되는 것이다. 한편 포트(3) 또는 포트(4)에 연결된 회로에 고장이 발생하였을 경우에도 포트(2)에 연결된 회로에 고장이 발생하였을 경우와 마찬가지로 제 2 전송선로(22,23)와 제 1전송선로(13,14)를 연결해주는 RF 스위치(44) 또는 RF 스위치(47)를 오프 시키고, 제 2 전송선로(22,23)와 제 3 전송선로(32)와 연결시키는 RF 스위치(45) 또는 RF 스위치(46) 온 시켜 포트(1)로 입력된 신호가 포트(2)와 포트(3) 또는 포트(4)에 각각 전송되게 하고, RF 스위치(44) 또는 RF 스위치(47)의 오프로 발생하는 임피던스 부정합은 RF 스위치(45) 또는 RF 스위치(46)의 온으로 임피던스의 부정합이 보상되어 전송손실을 최소화한다.When 2-way is used when one of the circuits connected to the ports (2, 3, 4) has failed and becomes unusable, in the case of 2-way, for example, the circuit connected to the port (2) has failed. In this case, the RF switches 41, 43, 45 and 46 are turned off, and the RF switches 42, 44 and 47 are turned on to transmit the signals input to the port 1 to the first transmission line 11 to the second transmission line. (22) -RF switch 44-First transmission line 13 and first transmission line 11-Second transmission line 23-Second port through RF switch 47-First transmission line 14 (3, 4) is transmitted without significant loss, and the impedance mismatch of the first transmission line 11 and the second transmission line 21 generated as the RF switch 41 is turned off is turned on the RF switch 42. The impedance mismatch is compensated by being connected to the third transmission line 31 for impedance matching. On the other hand, even when a failure occurs in the circuit connected to the port 3 or the port 4, the second transmission line 22 and 23 and the first transmission line ( RF switch 44 or RF switch 47 to turn off the RF switch 44 or the RF switch 47 to connect the second transmission line (22, 23) and the third transmission line (32) (46) to turn on the signal input to the port (1) to be transmitted to the port (2) and the port (3) or the port (4), respectively, generated by the off of the RF switch 44 or RF switch 47 Impedance mismatch is compensated for impedance mismatch by turning on the RF switch 45 or the RF switch 46 to minimize transmission loss.
포트(2,3,4)에 연결된 회로 중 두 곳에 고장이 발생하여 사용할 수 없게 되었을 때를 1-way라 하면, 1-way의 경우는 고장 나지 않은 하나의 포트(2,3,4)로만 전송되도록 제 2 전송선로(21,22,23)와 제 1 전송선(12,13,14)을 연결하는 RF 스위치(41,44,47)중 하나를 온 시키고, 나머지 연결되지 않은 제 2 전송선로(21,22,23)와 제 3 전송선로(31,32)를 연결하기 위해 RF 스위치(42,43,45,46)를 스위칭하므로서 포트(1)에 입력되는 신호를 포트(2,3,4)로 임피던스의 부정합이 보상과 함께 큰 전송 손실 없이 전송하는 것이다.If one-way is used when two of the circuits connected to the ports (2, 3, 4) have failed and cannot be used, only one port (2, 3, 4) does not fail in the case of 1-way. Turn on one of the RF switches 41, 44, 47 connecting the second transmission lines 21, 22, 23 and the first transmission lines 12, 13, 14 to be transmitted, and the remaining unconnected second transmission lines. By switching the RF switches 42, 43, 45, and 46 to connect the (21, 22, 23) and the third transmission lines (31, 32), the signals input to the port (1) are connected to the ports (2, 3, 4) impedance mismatch is compensation and transmission without large transmission loss.
상기와 같은 각 경우에 대응하는 RF 스위치(41,42,43,44,45,46,47)의 온/오프 상태를 아래 표 2에 나타내었다.Table 2 shows the on / off states of the RF switches 41, 42, 43, 44, 45, 46 and 47 corresponding to the above cases.
본 발명에서는 구체적으로 설명하기 위하여 2-way, 3-way 전력 분배/합성기를 위주로 설명하였으나, 전송선로의 개수에 제한 없이 N-way 전력 분배/합성기에 적용 사용할 수 있는 것이다.In the present invention, the two-way, three-way power divider / synthesizer was described mainly for the purpose of description, but can be applied to the N-way power divider / synthesizer without limit to the number of transmission lines.
이상과 같은 본 발명은 전력 분배/합성기에서 여러 개의 신호 전달 포트에 접속된 회로중 하나 또는 그 이상의 포트에 접속된 회로에 고장이 발생하였을 때 전력 분배/합성기의 특성상 발생할 수 있는 전력손실 및 임피던스 부정합에 의한 전체적인 반사손실 특성이나 합성효율이 떨어짐을 보다 적은 스위치를 이용하여 제어해줌으로써 고장난 회로의 경로에 의한 영향을 최소화할 수 있으며, 입출력 포트를 연결하여 신호를 전달해주는 전송선로와 임피던스 정합을 위한 전송선로를 하나의 노드에 동시 스위칭 시킴으로써 전체적인 손실을 보정해 줄 뿐 아니라 전체적인 크기 및 중량을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention provides a power loss and impedance mismatch that may occur due to the characteristics of the power distribution / synthesizer when a failure occurs in a circuit connected to one or more of the circuits connected to the multiple signal transmission ports in the power distribution / synthesizer. By using fewer switches to control the overall return loss characteristics and synthesis efficiency drop by using less switches, the influence of the path of the failed circuit can be minimized. Simultaneous switching of transmission lines to one node not only compensates for the overall loss but also significantly reduces the overall size and weight.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100537529B1 (en) * | 2002-08-19 | 2005-12-16 | 케이에스엠 주식회사 | Switchable combiner |
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2001
- 2001-03-08 KR KR1020010011970A patent/KR20020072021A/en not_active Application Discontinuation
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