KR20030014514A - 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치 - Google Patents

비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치 Download PDF

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KR20030014514A
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박웅희
강상기
홍헌진
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한국전자통신연구원
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Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술 분야
본 발명은 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 아날로그 회로로서 실시간으로 비선형 특성을 가지는 초고주파 소자에서 발생되는 혼변조 신호를 검출할 수 있도록 하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 혼변조 신호 검출 장치에 있어서, 초고주파 선로를 통하여 외부로부터 초고주파 신호를 입력받아 전력 분배하여 출력하기 위한 제1 전력 분배 수단; 클럭 신호를 발생하기 위한 클럭 발생 수단; 상기 제1 전력 분배 수단으로부터 초고주파 신호를 입력받아 세기 제어 신호에 따라 세기를 감쇠하고, 위상 제어 신호에 따라 위상을 변환하여 비선형 초고주파 소자의 입력신호로 세기와 위상이 가변된 초고주파 신호를 제공하기 위한 가변 수단; 상기 비선형 초고주파 소자의 혼변조 신호를 포함한 출력 신호를 입력받아 전력 분배하여 비교 신호로 출력하기 위한 제2 전력 분배 수단; 상기 제1 전력 분배수단으로부터 초고주파 신호를 입력받아 전력 분배하여 기준 신호로 출력하기 위한 제3 전력 분배수단; 상기 제2 전력 분배수단의 비교신호와 상기 제3 전력 분배수단의 기준신호를 입력받아 신호를 상쇄하여 혼변조 신호를 검출하기 위한 전력 결합 수단; 상기 제2 전력 분배 수단으로부터 비교 신호를 입력받고, 상기 제3 전력 분배수단으로부터 기준 신호를 입력받아 각각의 신호의 위상에 대응하는 세기를 갖는 직류전압을 발생하여 기준 신호와 비교 신호의 위상이 반전되도록 하는 위상 제어 신호를 생성하기 위한 위상 제어 수단; 및 상기 제2 전력 분배 수단으로부터 비교 신호를 입력받고, 상기 제3 전력 분배수단으로부터 기준 신호를 입력받아 각각의 신호의 세기에 대응하는 세기를 갖는 직류전압을 발생하여 기준 신호와 비교 신호의 세기가 같도록 하는 세기 제어 신호를 생성하기 위한 세기 제어 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 비선형 초고주파 소자의 혼변조 신호 검출 등에 이용됨.

Description

비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치{Intermodulation signal extracting circuit in microwave circuit}
본 발명은 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치에 관한 것으로서, 특히 세기는 같고 위상은 차이가 나는 두 개의 선로를 이용하여 초고주파 소자의 특성 변화에 안정적으로 혼변조 신호를 검출할 수 있도록 하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자에 서로 다른 주파수를 가진 입력되면 입력된 서로 다른 주파수의 상호 관계에 의해 초고주파 소자내에서 새로운 주파수에 해당하는 신호가 발생하게 되는데 이를 혼변조 신호라고 한다.
이러한 혼변조 신호는 초고주파 소자의 선형적인 동작에 의해 발생하는 초고주파 소자 입력 신호값의 변환 신호와는 다르다.
그리고, 혼변조 신호는 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자에 입력하는 주파수가 아니라 초고주파 소자 내부에서 만들어진 신호이므로 초고주파 소자에 입력하는 주파수 신호에 대해 잡음으로 동작하게 된다. 또한, 혼변조 신호는 회로의 정보 전달 능력을 감쇠시키게 된다.
특히, 전력증폭기의 경우에는 전력 효율 및 증폭기 소자의 비선형성에 의해 많은 양의 혼변조 신호가 발생하게 된다.
한편, 종래 기술에 따른 혼변조 신호 검출 장치로는 혼변조 신호를 추출하기 위한 선로의 뒤에 전력 분배기를 위치시키고, 제어기를 통하여 주파수의 합성기와 주파수 변환기를 이용하여 일정값을 합성시켜 이 값을 이용하여 전력 증폭기 앞단에 위치한 가변 감쇠기와 가변 위상 변환기를 제어하도록 하는 장치가 있었다.
그리고, 위에서 설명한 종래 기술에 따른 혼변조 신호 검출 장치는 제어기를 통한 혼변조 검출 장치로서 뒤단에서의 신호 감시에 의한 제어라는 점에 특색이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 비선형 특성을 갖는 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치의 구성도로서, 종래 기술에 따른 비선형 특성을 갖는 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치는 마이크로 프로세서를 이용하여 혼변조 신호를 검출하는 장치이다.
전력 분배기(120)는 선로(101)의 출력 신호를 입력받아 기준선로(107)와 비선형 초고주파 소자가 존재하는 회로 선로(102)로 전력을 나누어 출력한다.
초고주파 회로 선로(102)를 통하는 전력은 제어부(129)의 전압 제어를 받는 가변 감쇠기(121)와 가변 위상변환기(122)를 거치게 된다.
그리고, 가변 감쇠기(121)와 가변 위상변환기(122)를 거친 전력은 초고주파 선로(103)를 거쳐 비선형 초고주파 소자(123)에 공급된다.
이때, 비선형 초고주파 소자(123)는 출력 초고주파 선로(104)에 공급받은 전력외에 비선형 초고주파 소자(123)의 자체내에서 생긴 혼변조 신호를 같이 출력하게 되며, 전력 분배기(124)는 초고주파 선로(104)를 통하여 공급받은 전력과 혼변조 신호를 출력 초고주파 선로(105)를 통하여 외부에 공급하고 또 다른 출력 초고주파 선로(106)를 통하여 공급받은 전력과 혼변조 신호를 감산기(125)에 제공한다.
그러면, 감산기(125)는 전력 분배기(120)로부터 기준선로(107)를 통하여 입력된 신호를 기준 신호로 하고, 비선형 초고주파 소자(123)의 뒷단에 위치한 전력분배기(124)로부터 초고주파 선로(206)를 통하여 입력된 전력과 혼변조 신호를 비교 신호로 하여 감산을 수행하여 감산된 신호-이때 감산된 신호는 혼변조 신호로만 구성되도록 제어된다-를 초고주파 선로(108)를 통하여 전력 분배기(126)로 공급한다.
전력 분배기(126)는 비선형 초고주파 소자(123)에서 발생된 혼변조 신호를 초고주파 선로(109)를 통하여 외부로 공급하며, 또 다른 초고주파 선로(110)를 통하여 주파수 혼합기(127)로 제공한다.
그리고, 주파수 혼합기(127)는 전력 분배기(126)로부터 입력된 혼변조 신호와 제어부(129)의 제어신호에 따라 전압 제어 주파수 발생기(230)로부터 발생된 신호를 선로(124)를 통하여 공급받아 주파수를 합성하여 수신기(128)를 거쳐 제어부(129)에 공급한다.
그러면, 제어부(129)는 수신기(128)로부터 입력받은 신호에 따라 제어 선로(115)를 이용하여 가변 감쇠기(121)와 또 다른 제어 선로(116)를 이용하여 가변 위상 변환기(122)를 제어함으로써 감산기(125)에 기준 선로(107)의 전력과 세기가 같고 위상이 180°차이가 나는 전력을 초고주파 선로(106)를 통하여 입력되도록 한다.
그 결과, 감산기(125)의 출력 신호는 입력되는 전력 신호를 감쇠시켜 혼변조 신호만이 출력되도록 한다.
한편, 전술한 종래 기술에 따른 혼변조 신호 검출 장치는 마이크로 프로세서의 제어부를 이용함으로써 실시간 데이터 처리가 어렵다는 문제점이 있었다,
또한, 종래 기술은 외부 환경 및 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자의 특성 변화에 안정적으로 혼변조 신호를 추출하여 공급하기 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 아날로그 회로로서 실시간으로 비선형 특성을 가지는 초고주파 소자에서 발생되는 혼변조 신호를 검출할 수 있도록 하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 외부의 환경 변화 및 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자의 특성 변화에도 안정적인 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 비선형 특성을 갖는 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치의 구성도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치의 구성도.
도 3 은 상기 도 2의 방향성 결합기의 출력 신호를 설명하기 위한 예시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
232 : 전력 결합기
240,244,245,246,247,248 : 전력 분배기
241 : 가변 감쇠기 242 : 가변 위상 변환기
243 : 비선형 초고주파 소자 249 : 방향성 결합기
250,256 : 초고주파 스위치 251,257 : 검출기
252,258 : 저주파 스위치 253,254,259,260 : 래치
255,261: 비교기 270 : 클럭 발생기
300 : 위상 제어부 310 : 세기 제어부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 혼변조 신호 검출 장치에 있어서, 초고주파 선로를 통하여 외부로부터 초고주파 신호를 입력받아 전력 분배하여 출력하기 위한 제1 전력 분배 수단; 클럭 신호를 발생하기 위한 클럭 발생 수단; 상기제1 전력 분배 수단으로부터 초고주파 신호를 입력받아 세기 제어 신호에 따라 세기를 감쇠하고, 위상 제어 신호에 따라 위상을 변환하여 비선형 초고주파 소자의 입력신호로 세기와 위상이 가변된 초고주파 신호를 제공하기 위한 가변 수단; 상기 비선형 초고주파 소자의 혼변조 신호를 포함한 출력 신호를 입력받아 전력 분배하여 비교 신호로 출력하기 위한 제2 전력 분배 수단; 상기 제1 전력 분배수단으로부터 초고주파 신호를 입력받아 전력 분배하여 기준 신호로 출력하기 위한 제3 전력 분배수단; 상기 제2 전력 분배수단의 비교신호와 상기 제3 전력 분배수단의 기준신호를 입력받아 신호를 상쇄하여 혼변조 신호를 검출하기 위한 전력 결합 수단; 상기 제2 전력 분배 수단으로부터 비교 신호를 입력받고, 상기 제3 전력 분배수단으로부터 기준 신호를 입력받아 각각의 신호의 위상에 대응하는 세기를 갖는 직류전압을 발생하여 기준 신호와 비교 신호의 위상이 반전되도록 하는 위상 제어 신호를 생성하기 위한 위상 제어 수단; 및 상기 제2 전력 분배 수단으로부터 비교 신호를 입력받고, 상기 제3 전력 분배수단으로부터 기준 신호를 입력받아 각각의 신호의 세기에 대응하는 세기를 갖는 직류전압을 발생하여 기준 신호와 비교 신호의 세기가 같도록 하는 세기 제어 신호를 생성하기 위한 세기 제어 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 초고주파 대역에서 두 개 이상의 서로 다른 주파수를 가진 입력신호를 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자에 입력하는 경우에, 초고주파 소자의 출력부에 초고주파 소자의 선형적인 동작에 의해 발생하는 초고주파 소자 입력 신호 값의 변환외에 초고주파 소자의 비선형 특성에 의해 초고주파 소자에 입력되는 주파수들의 상호 관계에 의해 초고주파 소자내에서 발생되어지는 새로운 주파수에 해당하는 신호(혼변조 신호)를 검출하고자 한다.
본 발명에 의해 검출된 혼변조 신호는 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자에 입력하는 주파수가 아니라 초고주파 소자 내부에서 만들어진 신호이므로, 초고주파 소자에 입력하는 주파수 신호에 대해 잡음으로 동작하게 된다.
본 발명을 통해 검출된 혼변조 신호는 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자에서 발생하는 혼변조 신호를 제거하는 신호 또는 정보로 이용 가능하다.
정리해 보면, 본 발명은 비선형 특성을 가지는 초고주파 회로에 관한 것으로서, 두 개 이상의 서로 다른 주파수를 가진 신호가 비선형 특성을 가지는 초고주파 회로에 입력하는 경우에 초고주파 소자의 비선형성에 의해 초고주파 소자에 입력되는 주파수들의 상호 관계에 의해 새로운 주파수의 혼변조 신호가 발생하게 되어, 회로의 정보 전달 능력을 감쇠시키게 하는 혼변조 신호만을 추출하는 회로에 관한 것이다. 특히, 전력 증폭기의 경우에는 전력 효율 및 증폭기 소자의 비선형성에 의해 많은 양의 혼변조 신호를 발생하게 되는데, 본 발명을 통해 추출되어진 혼변조 신호는 비선형 특성을 가지는 초고주파 소자의 혼변조 신호를 감쇠하기 위한 직접적인 신호 공급 또는 가공된 정보로 제공되기도 하며, 비선형 특성을 가지는 초고주파 소자의 혼변조 신호의 세기 정보를 제공하기도 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치의 구성도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치는, 다수의 전력분배기(240, 244, 245, 246, 247, 248), 가변 감쇠기(241), 가변 위상 변환기(242), 비선형 초고주파 소자(243), 방향성 결합기(249), 전력결합기(262), 클럭 발생기(270), 위상 제어부(300), 세기 제어부(310)를 구비하고 있다.
그리고, 상기 위상 제어부(300)는 제1 초고주파 스위치(250), 제1 검출기(251), 제1 저주파 스위치(252), 제1 래치(253), 제2 래치(254), 제1 비교기(255)를 구비하고 있다.
또한, 상기 세기 제어부(310)는 제2 고주파 스위치(256), 제2 검출기(257), 제2 저주파 스위치(258), 제3 래치(259), 제4 래치(260), 제2 비교기(261)를 구비하고 있다.
본 발명의 이러한 구성은 대부분의 소자가 수동 소자로 이루어져 외부 환경(온도, 습도 등)에 영향을 적게 받는다.
이하에서, 본 발명의 일실시예에 따른 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치의 동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.
제1 전력분배기(240)는 초고주파 선로(201)를 이용하여 외부로부터 초고주파 신호를 입력받는다. 그리고, 제1 전력 분배기(240)는 전력을 분배하여 전력 분배된 초고주파 신호를 초고주파 선로(202)를 이용하여 제4 전력분배기(246)로 전달하고,전력 분배된 다른 초고주파 신호를 가변 감쇠기(241)와 가변 위상 변환기(242)를 거쳐 비선형 초고주파 소자(243)로 초고주파 선로(203, 204)를 이용하여 전달한다.
그리고, 제2 전력분배기(244)는 비선형 초고주파 소자(243)로부터 공급받은 전력과 혼변조 신호를 전력 분배하여 초고주파 선로(206)를 이용하여 외부로 출력하고, 전력 분배된 전력과 혼변조 신호를 초고주파 선로(202)의 기준신호에 대한 비교 신호로 하여 제3 전력 분배기(245)에 공급한다.
그러면, 제3 전력 분배기(245)는 제2 전력 분배기(244)로부터 공급받은 전력과 혼변조 신호를 전력 분배하여 초고주파 선로(209)를 거쳐 전력 결합기(262)로 비교 신호로 제공하고, 초고주파 선로(210)를 거쳐 제5 전력 분배기(247)로 제공한다.
한편, 제4 전력 분배기(246)는 제1 전력 분배기(240)로부터 공급받은 전력과 혼변조 신호를 전력 분배하여 전력 분배된 초고주파 신호를 초고주파 선로(208)를 거쳐 전력 결합기(262)로 기준 신호로 공급하고, 초고주파 선로(211)를 거쳐 제6 전력 분배기(248)로 제공한다. 여기에서, 제3 전력 분배기(245)와 제4 전력 분배기(246)는 동일한 전력 분배 특성을 갖는다.
전력 결합기(262)는 윌킨슨 형태의 신호 결합기로 초고주파 선로(208)의 신호와 초고주파 선로(209)의 신호의 세기가 같고 위상이 180°차이가 나면 초고주파 선로(209)에 존재하는 초고주파 선로(208)의 신호 성분이 제거되므로, 전력 결합기(262)의 초고주파 출력 선로(232)의 출력신호는 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자(243)의 혼변조 신호만을 출력하게 된다.
이때, 초고주파 선로(108)의 신호와 초고주파 선로(109)의 신호의 세기가 같고 위상이 180°도 차이를 발생하기 위해 위상 제어부(300)와 세기 제어부(310)의 이용하여 가변 감쇠기(241)와 가변 위상 변환기(242)를 다음과 같이 제어하게 된다.
제6 전력 분배기(248)는 세기 제어부(310)의 제2 초고주파 스위치(256)로 전력 분배된 신호를 기준신호로 제공한다. 또한, 제6 전력 분배기(248)는 위상 제어부(300)의 위상 제어를 위하여 방향성 결합기(249)로 전력 분배된 신호를 기준신호로 하여 제공한다.
그리고, 제5 전력 분배기(247)는 위상 제어를 위하여 방향성 결합기(249)로 비교 신호를 전력 분배하여 제공하며, 세기 제어를 위하여 세기 제어부(310)의 제2 초고주파 스위치(256)로 비교신호를 제공한다.
방향성 결합기(249)는 기준 신호 입력 선로(213)를 통하여 기준신호가 입력되고 비교 신호 입력 선로(212)를 통하여 비교 신호가 입력되면 초고주파 선로(114)와 또 다른 초고주파 선로(115)로 신호를 출력하여 제1 초고주파 스위치(250)에 이 두 선로의 신호를 공급하게 된다.
그리고, 제1 초고주파 스위치(250)는 클럭 발생기(270)에 의해 발생된 클럭 신호를 클럭 신호 입력 선로(271)를 통하여 입력받아 입력된 클럭 신호의 주기로 스위칭 동작을 수행하여 단속적인 초고주파 신호를 초고주파 선로(216)를 이용하여 제1 검출기(251)로 제공한다.
방향성 결합기(249)에 입력되는 초고주파 선로(213)와 초고주파 선로(212)의신호가 동일한 세기를 가지고 180°위상차를 가지고 입력되면 도 3에 도시된 바와 같이 방향성 결합기(249)를 거치면 출력 초고주파 선로(214)와 초고주파 선로(215)는 A1과 B1의 값을 가지게 되며, 제1 검출기(251)에서는 동일한 세기로 검출이 되어 직류 선로(217)를 경유하여 제1 저주파 스위치(252)로 공급된다.
만약, 방향성 결합기(249)에 입력되는 비교 선로(212)의 신호 위상이 a만큼 빠르면 출력 초고주파 선로(214)와 또 다른 초고주파 선로(215)는 A2와 B2의 값을 가지게 되며, 제1 검출기(251)에서는 서로 다른 세기로 검출이 되어 직류 선로(217)를 경유하여 제1 저주파 스위치(252)에 검출된 세기 신호를 제공한다.
그러면, 제1 저주파 스위치(252)는 클럭 발생기(270)에서 발생된 주기를 주기 선로(272)를 통하여 공급받아 제1 래치(253)에 직류 선로(218)를 이용하여 초고주파 선로(214)의 초고주파 전력에 해당되는 직류전압을 제공하게 되며, 제2 래치(254)에는 직류선로(219)를 이용하여 초고주파 선로(214)의 초고주파 전력에 해당되는 직류 전압을 제공하게 된다.
제1 래치(253)와 제2 래치(254)는 주기적으로 입력되는 직류 전압을 저항과 커패시터를 이용하여 주기가 없는 일정한 직류 전압으로 고정하여 직류 선로(220)와 또 다른 직류 선로(221)를 이용하여 제1 비교기(255)로 제공한다.
제1 비교기(255)는 직류 선로(220)와 또 다른 직류 선로(221)의 값이 동일한 값이 되도록 가변 위상 변환기(242)에 직류 선로(222)를 이용하여 전압을 공급한다.
즉, 직류 선로(220)와 또 다른 직류 선로(221)의 직류 전압값이 같게 되면초고주파 선로(212)와 초고주파 선로(213)에 존재하는 신호의 위상차가 180°가 발생하게 되고, 이는 전력 결합기(262)에 공급되는 초고주파 선로(208)와 또 다른 초고주파 선로(209)의 위상차가 180°가 발생함을 의미한다.
세기 제어는 제2 초고주파 스위치(256)에 입력하는 기준 초고주파 선로(224)를 통한 기준 신호와 비교 초고주파 선로(223)를 통한 비교 신호를 주기 선로(174)를 이용하고 클럭 발생기(270)에 의해 제공된 일정 주기의 클럭신호에 따라 제2 검출기(257)에 초고주파 선로(225)를 이용하여 공급한다.
제2 검출기(226)는 제2 초고주파 스위치(256)로부터 초고주파 선로(225)를 이용하여 기준 신호와 비교 신호가 입력되면 각각의 신호의 세기를 검출하여 직류 선로(226)를 통하여 검출된 세기에 따른 직류 전압을 제2 저주파 스위치(258)로 공급한다.
제2 저주파 스위치(258)는 주기 선로(273)를 통하여 클럭 발생기(270)로부터 발생된 일정한 주기를 갖는 클럭신호를 공급받아, 클럭 신호에 따라 초고주파 선로(224)를 통하여 입력된 기준 신호에 대응하는 크기의 직류 전압을 생성하여 직류 선로(227)를 이용하여 제3 래치(259)에 공급한다.
또한 제2 저주파 스위치(258)는 주기 선로(273)를 통하여 클럭 발생기(270)로부터 발생된 일정한 주기를 갖는 클럭 신호를 공급받아, 클럭 신호에 따라 또 다른 초고주파 선로(223)를 통하여 입력되는 비교 신호의 세기에 대응하는 직류 신호를 생성하여 직류 선로(228)를 통하여 제4 래치(260)에 제공한다.
제3 래치(259)와 제4 래치(260)는 주기적으로 입력되는 직류 전압을 저항과커패시터를 이용하여 일정한 직류 전압으로 고정시켜 출력하게 되며, 제3 래치(259)는 주기적으로 입력되는 직류 전압을 고정한 일정한 직류 전압을 직류 선로(229)를 이용하여 제2 비교기(261)로 제공하며, 제4 래치(260)는 주기적으로 입력되는 직류 전압을 고정한 일정한 직류 전압을 직류 선로(230)를 이용하여 제2 비교기(261)로 제공한다.
제2 비교기(261)는 직류 선로(229)와 또 다른 직류 선로(230)의 직류 전압값이 같게 되도록 직류 선로(231)를 이용하여 가변 감쇠기(241)를 제어한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 순수한 하드웨어로 구성되어 단순한 회로 구성으로도 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자에서 발생되는 혼변조 신호를 검출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 결합되는 두 개의 선로중 하나의 선로를 기준 선로로 하여 기준선로의 세기와 위상을 바탕으로 다른 하나의 선로의 세기를 같게 하고 위상을 180°차이가 나게 하는 것이므로 외부 환경 및 비선형 특성을 갖는 초고주파 소자의 특성 변화에도 안정적인 혼변조 신호를 검출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 혼변조 신호 검출 장치에 있어서,
    초고주파 선로를 통하여 외부로부터 초고주파 신호를 입력받아 전력 분배하여 출력하기 위한 제1 전력 분배 수단;
    클럭 신호를 발생하기 위한 클럭 발생 수단;
    상기 제1 전력 분배 수단으로부터 초고주파 신호를 입력받아 세기 제어 신호에 따라 세기를 감쇠하고, 위상 제어 신호에 따라 위상을 변환하여 비선형 초고주파 소자의 입력신호로 세기와 위상이 가변된 초고주파 신호를 제공하기 위한 가변 수단;
    상기 비선형 초고주파 소자의 혼변조 신호를 포함한 출력 신호를 입력받아 전력 분배하여 비교 신호로 출력하기 위한 제2 전력 분배 수단;
    상기 제1 전력 분배수단으로부터 초고주파 신호를 입력받아 전력 분배하여 기준 신호로 출력하기 위한 제3 전력 분배수단;
    상기 제2 전력 분배수단의 비교신호와 상기 제3 전력 분배수단의 기준신호를 입력받아 신호를 상쇄하여 혼변조 신호를 검출하기 위한 전력 결합 수단;
    상기 제2 전력 분배 수단으로부터 비교 신호를 입력받고, 상기 제3 전력 분배수단으로부터 기준 신호를 입력받아 각각의 신호의 위상에 대응하는 세기를 갖는 직류전압을 발생하여 기준 신호와 비교 신호의 위상이 반전되도록 하는 위상 제어 신호를 생성하기 위한 위상 제어 수단; 및
    상기 제2 전력 분배 수단으로부터 비교 신호를 입력받고, 상기 제3 전력 분배수단으로부터 기준 신호를 입력받아 각각의 신호의 세기에 대응하는 세기를 갖는 직류전압을 발생하여 기준 신호와 비교 신호의 세기가 같도록 하는 세기 제어 신호를 생성하기 위한 세기 제어 수단
    을 포함하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 수단은,
    상기 제1 전력 분배 수단으로부터 전력 분배된 초고주파 신호를 입력받아 상기 세기 제어 수단의 세기 제어 신호에 따라 세기를 감쇠하기 위한 가변 감쇠 수단; 및
    상기 가변 감쇠 수단으로부터 초고주파 신호를 입력받아 상기 위상 제어 수단의 제어신호에 따라 위상을 변환하여 비선형 초고주파 소자의 입력신호로 위상 변환된 초고주파 신호를 제공하기 위한 가변 위상 변환 수단
    을 포함하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 전력 분배 수단 및 상기 제3 전력 분배 수단은 각각,
    다수의 전력 분배기가 케스케이드 결합으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 위상 제어 수단은,
    상기 제2 전력 분배 수단으로부터 비교 신호를 입력받고, 상기 제3 전력 분배수단으로부터 기준 신호를 입력받아 각각의 신호의 위상에 대응하는 크기를 갖는 신호를 생성하기 위한 방향성 결합 수단; 및
    상기 방향성 결합기의 출력 신호를 입력받아 각각의 세기에 대응하는 세기를 갖는 각각의 직류전압을 생성하고 생성된 직류 전압을 상호 비교하여 기준 신호와 비교 신호의 위상이 반전되도록 하는 위상 제어 신호를 생성하기 위한 위상 제어 신호 발생 수단
    을 포함하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 방향성 결합 수단은,
    실질적으로, 윌킨슨 형태인 것을 특징으로 하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 위상 제어 신호 발생 수단은,
    상기 방향성 결합 수단으로부터 기준신호와 비교 신호의 위상에 대응되는 세기를 갖는 신호를 입력받고, 상기 클럭 발생 수단으로부터 발생된 클럭 신호를 입력받아 클럭 신호의 주기에 따라 상기 방향성 결합 수단으로부터 입력받은 신호를 출력하기 위한 제1 초고주파 스위치;
    상기 제1 초고주파 스위치의 출력 신호를 입력받아 출력 신호의 세기를 검출하여 검출된 세기에 따른 직류값을 출력하기 위한 제1 검출기;
    상기 제1 검출기로부터 세기에 따른 직류값을 입력받고, 상기 클럭 발생 수단으로부터 발생된 클럭 신호를 입력받아 클럭 신호의 주기에 따라 직류값을 출력하기 위한 제1 저주파 스위치;
    상기 제1 저주파 스위치의 직류 신호를 입력받아 일정한 직류 신호로 고정하여 출력하기 위한 제1 지연 수단; 및
    상기 제1 지연 수단으로부터 입력되는 기준신호에 대응되는 직류값과 비교 신호에 대응되는 직류값을 비교하여 위상 제어 신호를 생성하기 위한 제1 비교 수단
    을 포함하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 세기 제어 수단은,
    상기 제2 전력 분배 수단으로부터 비교 신호를 입력받고, 상기 제3 전력 분배수단으로부터 기준 신호를 입력받고, 상기 클럭 발생 수단으로부터 발생된 클럭 신호를 입력받아 클럭 신호의 주기에 따라 기준신호와 비교 신호를 출력하기 위한 제2 초고주파 스위치;
    상기 제2 초고주파 스위치의 출력 신호를 입력받아 출력 신호의 세기를 검출하여 검출된 세기에 따른 직류값을 출력하기 위한 제2 검출기;
    상기 제2 검출기로부터 세기에 따른 직류값을 입력받고, 상기 클럭 발생 수단으로부터 발생된 클럭 신호를 입력받아 클럭 신호의 주기에 따라 직류값을 출력하기 위한 제2 저주파 스위치;
    상기 제2 저주파 스위치의 직류 신호를 입력받아 일정한 직류 신호로 고정하여 출력하기 위한 제2 지연 수단; 및
    상기 제2 지연 수단으로부터 입력되는 기준신호에 대응되는 직류값과 비교 신호에 대응되는 직류값을 비교하여 세기 제어 신호를 생성하기 위한 제2 비교 수단
    을 포함하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세기 제어 수단은,
    상기 제2 전력 분배 수단으로부터 비교 신호를 입력받고, 상기 제3 전력 분배수단으로부터 기준 신호를 입력받고, 상기 클럭 발생 수단으로부터 발생된 클럭 신호를 입력받아 클럭 신호의 주기에 따라 기준신호와 비교 신호를 출력하기 위한 초고주파 스위치;
    상기 초고주파 스위치의 출력 신호를 입력받아 출력 신호의 세기를 검출하여 검출된 세기에 따른 직류값을 출력하기 위한 검출기;
    상기 검출기로부터 세기에 따른 직류값을 입력받고, 상기 클럭 발생 수단으로부터 발생된 클럭 신호를 입력받아 클럭 신호의 주기에 따라 직류값을 출력하기 위한 저주파 스위치;
    상기 저주파 스위치의 직류 신호를 입력받아 일정한 직류 신호로 고정하여 출력하기 위한 지연 수단; 및
    상기 지연 수단으로부터 입력되는 기준신호에 대응되는 직류값과 비교 신호에 대응되는 직류값을 비교하여 세기 제어 신호를 생성하기 위한 비교 수단
    을 포함하는 비선형 초고주파 회로의 혼변조 신호 검출 장치.
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