KR20040027639A - Harmonic Mixer using NRD guide - Google Patents

Harmonic Mixer using NRD guide Download PDF

Info

Publication number
KR20040027639A
KR20040027639A KR1020040010921A KR20040010921A KR20040027639A KR 20040027639 A KR20040027639 A KR 20040027639A KR 1020040010921 A KR1020040010921 A KR 1020040010921A KR 20040010921 A KR20040010921 A KR 20040010921A KR 20040027639 A KR20040027639 A KR 20040027639A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
nrd guide
harmonic
harmonic mixer
diode mount
Prior art date
Application number
KR1020040010921A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
신천우
Original Assignee
엔알디테크 주식회사
신천우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엔알디테크 주식회사, 신천우 filed Critical 엔알디테크 주식회사
Priority to KR1020040010921A priority Critical patent/KR20040027639A/en
Publication of KR20040027639A publication Critical patent/KR20040027639A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/02Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of diodes
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/16Multiple-frequency-changing
    • H03D7/165Multiple-frequency-changing at least two frequency changers being located in different paths, e.g. in two paths with carriers in quadrature
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D2200/00Indexing scheme relating to details of demodulation or transference of modulation from one carrier to another covered by H03D
    • H03D2200/0041Functional aspects of demodulators
    • H03D2200/0066Mixing
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D2200/00Indexing scheme relating to details of demodulation or transference of modulation from one carrier to another covered by H03D
    • H03D2200/0041Functional aspects of demodulators
    • H03D2200/0086Reduction or prevention of harmonic frequencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PURPOSE: A harmonic mixer by using a non radiative dielectric(NRD) waveguide is provided to obtain a stable oscillation output by reflecting the difference signal on the phase locked loop circuit. CONSTITUTION: A harmonic mixer by using a non radiative dielectric(NRD) waveguide includes a top substrate, a bottom substrate(1b), a diode mount(3) a Schottky diode(2), a rear teflon block and a subminiature(SMA) connector(7). The NRD linear and curved waveguides are arranged on the diode mount(3) attached thereto the Schottky diode(2) between the top substrate and the bottom substrate(1b). The high dielectric index sheet is attached between the Schottky barrier diode mount and the NRD waveguide for matching the impedance. The harmonic pattern is etched on the substrate to generate a high order frequency by inserting the metal thin film pattern and the LO signal as a reference oscillation frequency to receive the RF signal. The rear teflon block is attached to the rear side of the Schottky barrier diode mount. And, the subminiature(SMA) connector(7) and the external circuits are installed on the rear side of the bottom substrate(1b).

Description

NRD가이드를 이용한 하모닉 믹서{Harmonic Mixer using NRD guide}Harmonic Mixer using NRD Guide

최근 밀리미터파 대역은 무선통신 시장의 확대와 함께 민간 부문의 응용을 위한 연구가 진행되고 있다. 특히 V-밴드 대역(50~75GHz)인 60GHz는 초고속 광대역통신을 위한 실내 및 근거리 무선통신용 주파수로 부각되고 있다. 이러한 밀리미터파 초고속 무선시스템의 소형화 및 저가격화를 위해 중요한 부품 중에 하나인 믹서(Mixer)의 경우 동작을 위해 필수적인 LO 입력을 위한 양호한 특성의 밀리미터파용 발진기의 개발이 필요하다.Recently, the millimeter wave band has been researched for the private sector application with the expansion of the wireless communication market. In particular, the 60-GHz V-band (50-75 GHz) is emerging as a frequency for indoor and short-range wireless communication for high-speed broadband communications. Mixer, one of the important components for miniaturization and low cost of such millimeter wave high-speed wireless system, requires the development of a millimeter wave oscillator with good characteristics for the LO input which is essential for operation.

그러나 통상 밀리미터파 대역에서 양호한 출력특성을 갖는 발진기의 개발은 매우 어려울 뿐만 아니라 고가이기 때무에 전체 시스템의 비용을 증가시킨다. 이러한 이유로 기존의 믹서에 대한 대안으로 MMIC 하모닉믹서(Harmonic Mixer)가 제시되고 있다.However, the development of an oscillator with good output characteristics in the millimeter wave band is not only very difficult but also expensive, increasing the cost of the overall system. For this reason, MMIC harmonic mixers have been proposed as an alternative to conventional mixers.

MMIC 하모닉믹서는 종래의 믹서에서 사용되는 LO주파수의 1/n의 주파수를 사용하기 때문에 상대적으로 낮은 주파수를 사용할 수 있고, LO 신호 대 RF 신호 격리 특성이 우수한 장점이 있으나, 이 경우 일반적으로 큰 변환손실 특성을 가지고 있기 때문에 추가적인 신호 증폭이 요구되다. 또한 제작공정 자체가 용이하지 않기 때문에 공정비용이 많이 드는 단점이 있다.The MMIC harmonic mixer uses relatively low frequency because it uses 1 / n of the LO frequency used in the conventional mixer, and has the advantage of excellent LO signal-to-RF signal isolation. Because of its loss characteristics, additional signal amplification is required. In addition, the manufacturing process itself is not easy, there is a disadvantage that the process cost is high.

또한 NRD 가이드를 이용한 발진기의 위상고정루프방법에 있어서, 하모닉믹서는 기준주파수 LO신호와 변경된 주파수인 RF신호의 혼합을 유도하여 그 차이주파수성분을 통해 IF 주파수신호를 얻어내도록 하는 데 필수적인 장치가 된다.Also, in the phase-locked loop method of the oscillator using the NRD guide, the harmonic mixer is an essential device for inducing the mixing of the reference frequency LO signal and the changed frequency RF signal to obtain the IF frequency signal through the difference frequency component. .

본 발명에 있어서 상기의 문제점을 해결하기 위해 다음과 같은 하모닉믹서를 구성하였다. 하모닉믹서의 구성방법에 있어서, RF 신호를 전송하는 NRD 가이드선로와 임피던스 정합용 고유전률시트, 쇼트키다이오드마운트, 후방테프론 블럭, 바이어스선로 및 LO신호를 수신하는 SMA커넥터로 구성되고; IF 신호를 출력하는 다이오드마운트는 쇼트키배리어다이오드와 RF신호를 수신할 수 있는 금속박막의 패턴 및 기준발진주파수인 LO신호를 넣어 고조파주파수를 발생시키는 하모닉 패턴을 기판에 에칭한 형태로 구성한다. 이에 원하는 주파수원이 외부 환경에 의해 변경된 RF신호()와 기준주파수원 LO 신호중 n차고조파신호()의 혼합을 통하여 IF신호()가 얻어지도록 하여 주파수차이성분()을 VCO에 반영토록하여 발진기의 위상고정을 유도하는 방법으로 하모닉믹서를 적용시키는 것을 특징으로 한다. 이러한 밀리미터파 하모닉믹서를 위해 변환손실이 없는 것으로 알려진 NRD가이드를 이용하여 구성하였다.In order to solve the above problems in the present invention, the following harmonic mixer was constructed. A harmonic mixer, comprising: an NRD guide line for transmitting an RF signal, a high dielectric constant sheet for impedance matching, a schottky diode mount, a rear Teflon block, a bias line, and an SMA connector for receiving an LO signal; The diode mount that outputs the IF signal consists of a Schottky barrier diode and a metal thin film pattern capable of receiving RF signals, and a harmonic pattern that generates harmonic frequencies by inserting a LO signal, which is a reference oscillation frequency, on the substrate. Therefore, the desired frequency source is changed by the external environment ) And the nth harmonic signal of the reference frequency source LO signal ( IF signal by mixing So that the frequency difference component ( ) Is applied to the VCO to induce the phase fixation of the oscillator. This millimeter wave harmonic mixer was constructed using NRD guide, which is known to have no conversion loss.

도 1: 건발진기의 위상고정루프에 적용된 하모닉믹서를 나타낸 사시도1 is a perspective view showing a harmonic mixer applied to the phase locked loop of the oscillator

도 2: 하모닉믹서의 종단부를 나타낸 사시도2 is a perspective view showing the termination of the harmonic mixer

도 3: 하모닉믹서의 종단부를 나타낸 정면도3: Front view showing the termination of the harmonic mixer

도 4: IF 출력을 위해서 설치한 하부도체판 뒤쪽의 외부회로Figure 4: External circuit behind the bottom conductor plate installed for IF output

도 5: 하모닉믹서의 동작원리를 설명하기 위해 나타낸 개념도5 is a conceptual diagram illustrating the operation principle of the harmonic mixer

도 6: IF신호에 대한 변환손실을 나타낸 그래프Fig. 6: Graph showing conversion loss for IF signal

도 7: 하모닉믹서의 격리특성을 나타낸 그래프7 is a graph showing the isolation characteristics of the harmonic mixer

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1a: 상부도체판1a: upper conductor plate

1b: 하부도체판1b: lower conductor plate

2: 쇼트키다이오드2: Schottky Diode

3: 쇼트키다이오드마운트3: Schottky Diode Mount

4: RF 수신용 금속박막4: metal thin film for RF reception

5: 바이어스선로5: bias line

6: semi-rigid cable6: semi-rigid cable

7: SMA커넥터(LO전송용)7: SMA connector (for LO transmission)

8: 유전체공진발진소자(DRO)8: Dielectric Resonator Oscillator (DRO)

9: NRD 가이드곡선선로9: NRD guide curve

10: 터미네이터10: Terminator

11: 건다이오드마운트11: gun diode mount

12: 1/4파장 스텝(step)구조의 금속박막 쵸크(choke)12: Metal thin film choke with 1/4 wavelength step structure

13: 스트립공진기13: strip resonator

14: LSE모드스프레스14: LSE Mode Press

15: NRD 가이드 직선선로15: NRD guide straight line

16: 임피던스정합용 고유전율시트16: High dielectric constant sheet for impedance matching

17: 후방테프론블럭17: rear teflon block

18: 임핀던스 50Ω의 마이크로스트립선로18: Microstrip line with impedance 50Ω

19: LO누설방지용 1/4파장 5단 쵸크(choke)19: 1 / 4-wavelength 5-step choke for LO leakage prevention

20: 1/2파장 스터브(stub) 선로의 구조20: Structure of 1 / 2-wavelength stub line

21: IF 출력쪽 금속박막21: thin film of IF output side

22: LO 입력쪽 금속박막22: LO thin film on the input side

본 발명의 도 1은 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서의 구성방법에 있어서, 건발진기의 위상고정루프방식에 하모닉믹서를 적용한 것을 나타낸 사시도이다. 도 1에 있어서, 발진회로의 사용주파수원은 밀리미터파 대역의 건다이오드를 이용하였고, 건다이오드가 고정된 다이오드마운트(11), 1/4파장 3단 스텝구조의 초크(choke)(12), 스트립공진기(13), LSE모드스프레스(14) 및 NRD가이드 직선선로(15)로 구성하였고; 3dB 방향성 결합기(9)를 통해 1/2 RF 분배주파수신호를 얻어내고; 이 RF 신호는 하모닉믹서부(원안)로 전송된다.1 of the present invention is a perspective view showing the application of the harmonic mixer to the phase-locked loop method of the oscillator in the method of configuring a harmonic mixer using the NRD guide. In Fig. 1, the frequency source of the oscillation circuit uses a millimeter wave gun diode, a diode mount 11 in which the gun diode is fixed, a choke 12 having a quarter wavelength three-step structure, A strip resonator 13, an LSE mode press 14 and an NRD guide straight line 15; Obtain a 1/2 RF split frequency signal through a 3dB directional coupler 9; This RF signal is transmitted to the harmonic mixer (original).

상기 도 1에 있어서, NRD가이드 건발진기의 사용주파수는 60GHz로 하였고, 입력전압에 따라 특정한 주파수를 내보내는 VCO는 온도 및 주변 전자파환경 등의영향에 의해 주파수가 변경되고, 이 변경된 주파수는 3dB 방향성결합기에 의해 신호가 분배될 때 반영이 된다. 3dB 방향성 결합기에서 분배된 전력은 원 60GHz 신호전력에 대해 1/2분배가 되며, 이 분배신호는 약가 되도록 하였다.In FIG. 1, the operating frequency of the NRD guide dry oscillator is 60 GHz, and the frequency of the VCO which emits a specific frequency according to the input voltage is changed by the influence of temperature and ambient electromagnetic environment, and the changed frequency is a 3 dB directional coupler. Is reflected when the signal is distributed. The power distributed in the 3dB directional coupler is divided by 1/2 of the original 60 GHz signal power. Was made.

본 발명에 있어서, 도 2는 하모닉믹서의 종단부를 나타낸 사시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 하모닉믹서는 NRD 가이드선로(9)와 고유전률시트(16), 쇼트키배리어다이오드마운트(3) 및 후방테프론 블럭(17)으로 구성되어 있다.In the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the end of the harmonic mixer. As shown in FIG. 2, the harmonic mixer is composed of an NRD guide line 9, a high dielectric constant sheet 16, a Schottky barrier diode mount 3, and a rear Teflon block 17. As shown in FIG.

상기 쇼트키배리어다이오드마운트에 있어서, IF 신호를 출력하는 다이오드마운트는 쇼트키배리어다이오드와 RF신호를 수신할 수 있는 금속박막의 패턴 및 기준발진주파수인 LO신호를 넣어 고조파주파수를 발생시키는 하모닉 패턴을 기판에 에칭한 형태로 구성되어 있다.In the schottky barrier diode mount, the diode mount for outputting the IF signal includes a schottky barrier diode and a metal thin film pattern capable of receiving an RF signal, and a harmonic pattern generating a harmonic frequency by inserting a LO signal which is a reference oscillation frequency. It is comprised in the form which etched into the board | substrate.

본 발명에 있어서, 도 3은 하모닉믹서의 종단부 정면도를 나타낸 것이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 하모닉믹서는 하부도체판(1b) 위에 쇼트키배리어다이오드마운트(3), 접지선로(5), 바이어스선로(5) 및 IF 송출단자인 semig-rigid -cable(6) 및 LO신호 수신단자로 구성된다.In the present invention, Figure 3 shows a front end view of the harmonic mixer. As shown in FIG. 3, the harmonic mixer has a Schottky barrier diode mount 3, a ground line 5, a bias line 5, and an IF sending terminal semig-rigid-cable 6 on the lower conductor plate 1b. ) And the LO signal receiving terminal.

상기 다이오드마운트의 금속전극 및 하모닉패턴구조는 금속판 형태 금속박막전극의 폭은 1.4mm이며, 길이는 선로의 폭과 동일하게 2.5mm로 하였고, 중심에 설치한 0.4mm의 갭(gap)에는 GaAs 쇼트키배리어다이오드(schottky barrier diode)(2)를 도전성 에폭시를 이용해 장착하였다. 또한 전극의 양쪽에 설치되어 있는 밀리미터파(RF)이 누설을 방지하기 위한 1/4파장 스텝쵸크(4)로서 접지 쪽은 2단, LO 쪽은 6단으로 설치하였고, 선로에 LO의 1/2파장 스터브(stub)(20)를 설치하고, LO입력쪽의 갭(gap)은 LO의 1/2파장으로 되어있어 등가적으로 단락이 되며, 6차의 IF에는 개방으로 되도록 구성하였고, 상기 다이오드마운트는 비유전율 2.6, 두께 0.265mm의 테프론기판 위에 에칭으로 일체화시켰다.The metal electrode and the harmonic pattern structure of the diode mount has a metal plate-type metal thin film electrode having a width of 1.4 mm and a length of 2.5 mm equal to the width of the line, and a GaAs short in the 0.4 mm gap provided at the center. A schottky barrier diode 2 was mounted using a conductive epoxy. In addition, the millimeter wave (RF) installed on both sides of the electrode is a 1 / 4-wavelength step choke (4) to prevent leakage. It is provided with 2 stages on the ground side and 6 stages on the LO side. A two-wavelength stub 20 is provided, and the gap on the LO input side is half wavelength of the LO so that it is equivalently shorted and opened to the sixth order IF. The diode mount was integrated by etching on a Teflon substrate having a relative dielectric constant of 2.6 and a thickness of 0.265 mm.

본 발명에 있어서, 도 4는 다이오드마운트 구성시 선로에 LO의 스터브(stub)(20)를 설치함으로써 나타낸 구조이며, (21)은 IF출력쪽 패턴이며, (22)는 LO입력쪽 패턴이다. 또한 다양한 형태의 전송선로 스터브(stub)구조를 도 4의 (a)~(f)까지 나타내었다. 도 4에 나타낸 바와 같이, (a)는 직선선로이고, (b)커넥터의 심선의 양쪽을 LO신호의 1/4파장정도씩 크기를 늘린 것이다. (c)는 커넥터 부의 접촉면이 넓은 것이며고, (d)는 커넥터의 양쪽에 0.225mm의 gap을 설치해 LO의 1/4파장만큼 크기를 크게 한 것이다. (d')는 (d)의 갭을 0.1mm로 한 것이다. (e)는 (c)와 (d)를 합한 형태이며 (e')는 (c)와 (d')를 합한 형태이다. (f)는 (b)와 (c)를 합한 형태이다.In the present invention, Fig. 4 is a structure shown by providing a stub 20 of LO in a line in the diode mount configuration, where 21 is an IF output side pattern and 22 is an LO input side pattern. Also, various types of transmission line stubs have been shown in FIGS. 4A to 4F. As shown in Fig. 4, (a) is a straight line, and (b) both sides of the core of the connector are enlarged by about 1/4 wavelength of the LO signal. (c) is the contact surface of the connector part is wide, and (d) is 0.225mm gap on both sides of the connector to increase the size by 1/4 wavelength of LO. (d ') makes the gap of (d) 0.1 mm. (e) is the sum of (c) and (d), and (e ') is the sum of (c) and (d'). (f) is the sum of (b) and (c).

본 발명에 있어서, 도 5는 다이오드마운트 6차의 IF 출력을 위해서 설치한 하부도체판(1b)의 뒤쪽 외부회로를 나태낸 것이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 외부회로는 비유전율 2.6, 두께 0.365mm, 스트립 폭 1mm으로 특성임피던스 50Ω의 마이크로스트립선로(18)이며, LO의 누설을 방지하기 위한 1/4파장 쵸크에 5단 설치되어 있다. 또 저영역통과 필터는 6차의 IF와 직류성분을 분리하도록 하였다.In the present invention, Figure 5 shows the external circuit behind the lower conductor plate (1b) provided for the IF output of the diode mount sixth order. As shown in Fig. 5, the external circuit is a microstrip line 18 having a characteristic impedance of 50 ohms having a relative dielectric constant of 2.6, a thickness of 0.365 mm, and a strip width of 1 mm, and has five stages in a 1/4 wavelength choke to prevent leakage of LO. It is installed. In addition, the low-pass filter separates the sixth order IF and direct current components.

상기 하모닉믹서에 있어서, 도 6은 그 동작원리를 설명해주는 개념도이다. 유전체공진발진기(DRO)에 전송되는 LO신호는 1차, 2차 및 3차 성분의 고조파신호(,,)를 가진 10GHz 대역의 국부발진신호이다. VCO신호는 상기 도 1의 건발진신호가 전송되면서 변경된 신호전력의 1/2분배된 RF신호()이다. 분배신호인 RF신호는 10GHz 대역의 기준주파수와 비교되기 위해 하모닉 믹서에서 혼합된다. 특히 고조파신호 중 3차고조파신호는 기준주파수신호의 3배에 해당됨으로 RF신호인와 비교가 되는 IF신호()가 발생된다. IF신호 중 불필요한 고조파 신호를 저역통과필터를 통해 걸러낸 후,신호가 나오고, 이 신호는 위상고정루프회로를 통해서 나온 최종 출력신호를 건발진기의 VCO의 입력전압에 반영토록 하였다.In the harmonic mixer, FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the operation principle. The LO signal transmitted to the dielectric resonance oscillator (DRO) is a harmonic signal of primary, secondary and tertiary components ( , , It is a local oscillation signal with 10GHz band. The VCO signal is an RF signal (half of the signal power changed as the dry oscillation signal of FIG. 1 is transmitted). )to be. The RF signal, which is a distribution signal, is mixed in the harmonic mixer to be compared with a reference frequency in the 10 GHz band. In particular, the third harmonic signal among harmonic signals is three times the reference frequency signal. IF signal compared with ) Is generated. After filtering out unnecessary harmonics of IF signal through low pass filter, The signal came out, and this signal reflected the final output signal from the phase locked loop circuit to the input voltage of the VCO of the oscillator.

본 발명에 있어서, 도 7은 하모닉믹서를 이용하여 IF를 출력하였을 때, IF 주파수 대역에 따른 변환손실을 보여주고 있다. 그 결과 1GHz까지 8dB이하의 일정한 변환손실을 가지는 것을 알 수 있다. 이때 바이어스 전류는 5.7mA로 하였고, 국부발진주파수는 10GHz로 하고 RF 주파수를 30GHz로 한다면 변환손실은 8dB이하 정도가 된다.In the present invention, Figure 7 shows the conversion loss according to the IF frequency band when the IF output using the harmonic mixer. As a result, it can be seen that a constant conversion loss of less than 8dB up to 1GHz. At this time, if the bias current is 5.7mA, the local oscillation frequency is 10GHz and the RF frequency is 30GHz, the conversion loss is about 8dB or less.

본 발명에 있어서, 도 8은 하모닉믹서의 격리특성을 나타낸 그래프이다. 도 7에 있어서, LO 주파수인 10GHz에서 LO대 RF 격리특성은 -23dB이며, LO대 IF 격리특성은 -35dB의 양호한 특성을 나타내었다. 따라서 종래의 믹서에 비해 우수한 LO 대 RF 격리특성을 나타냄을 알 수 있다.In the present invention, Figure 8 is a graph showing the isolation characteristics of the harmonic mixer. In FIG. 7, the LO-to-RF isolation characteristic is -23dB at 10 GHz, which is the LO frequency, and the LO-to-IF isolation characteristic is -35dB. Therefore, it can be seen that it shows superior LO to RF isolation characteristics compared to the conventional mixer.

본 발명에서는 NRD 가이드를 이용하여 하모닉믹서를 구성하였다. 특히 쇼트키배리어다이오드마운트로 입사되는 RF 신호와 3차고조파 성분을 가진 LO신호의 합성을 통하여 양쪽신호의 차이성분인 IF 신호가 얻어지도록 하였고, 차이신호에 의해 건발진기의 위상고정루프회로에 반영토록하여 보다 안정된 발진출력 특성을 얻을 수 있었다.In the present invention, a harmonic mixer was constructed using the NRD guide. In particular, the IF signal, which is the difference between the two signals, is obtained by combining the RF signal incident on the Schottky barrier diode mount and the LO signal with the third harmonic component, and reflected in the phase-locked loop circuit of the oscillator by the difference signal. Thus, more stable oscillation output characteristics could be obtained.

또한 상기 실시예는 60GHz 대역에서 실시하였으며, 하모닉믹서의 특징상 여타 밀리미터파 대역에서도 고조파성분을 이용한 RF신호 및 LO신호의 혼합이 가능한 구성방법임으로 공지기술의 응용범위까지 본 발명의 실시예 둔다.In addition, the embodiment was carried out in the 60 GHz band, and because of the characteristic of the harmonic mixer, it is possible to mix the RF signal and the LO signal using harmonic components in other millimeter wave bands.

따라서 본 발명에 의해 실시된 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서는 기존의 MMIC 하모닉믹서(Harmonic Mixer)를 대체할 수 있을 것이다.Therefore, the harmonic mixer using the NRD guide implemented by the present invention may replace the existing MMIC harmonic mixer.

Claims (8)

NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서의 구성방법에 있어서,In the method of configuring a harmonic mixer using an NRD guide, 상하도체판 사이에 쇼트키배리어다이오드가 부착된 다이오드마운트에 NRD 가이드 직선및 곡선선로가 배치되고; 쇼트키배리어다이오드마운트와 NRD 가이드 선로사이에 임피던스정합용 고유전율시트가 부착되고; IF 신호를 출력하는 다이오드마운트는 쇼트키배리어다이오드와 RF신호를 수신할 수 있는 금속박막의 패턴 및 기준발진주파수인 LO신호를 넣어 고조파주파수를 발생시키는 하모닉 패턴을 기판에 에칭한 형태로 구성하고; 쇼트키배리어다이오드마운트 후방에는 후방테프론블럭이 부착되고; 하부도체판 뒤쪽에는 IF출력을 위한 외부회로및 SMA커넥터가 설치되고; LO신호를 전송 SMA커넥터로 구성된 것을 특징으로 하는 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서NRD guide straight lines and curved lines are arranged in the diode mount with Schottky barrier diode attached between the upper and lower conductor plates; An impedance matching high dielectric constant sheet is attached between the Schottky barrier diode mount and the NRD guide line; The diode mount for outputting the IF signal comprises a Schottky barrier diode and a metal thin film pattern capable of receiving an RF signal, and a harmonic pattern for generating harmonic frequencies by inserting a LO signal, which is a reference oscillation frequency, on the substrate; A rear teflon block is attached to the rear of the Schottky barrier diode mount; Behind the lower conductor plate there is an external circuit and SMA connector for the IF output; Harmonic mixer using NRD guide, which is composed of SMA connector for transmitting LO signal 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부도체판(1b) 위에 장착된 쇼트키배리어다이오드마운트(3)는 RF신호입력용 금속박막전극, 기본발진주파수인 LO신호의 입력측 하모닉패턴 및 IF출력 금속박막패턴과 접지선로, 바이어스선로 및 IF 출력단자인 semig-rigid -cable 및 구성되는 것이 특징인 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서The Schottky barrier diode mount 3 mounted on the lower conductor plate 1b includes a metal thin film electrode for RF signal input, an harmonic pattern on the input side of the LO signal as the basic oscillation frequency, an IF output metal thin film pattern, a ground line, a bias line, and the like. Harmonic mixer using IF output terminal semig-rigid -cable and NRD guide 제 1항 및 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 and 2, 상기 다이오드마운트의 구조는 금속판 형태의 전극과 중심 갭(gap)에는 GaAs 쇼트키배리어다이오드(schottky barrier diode)(2)를 도전성 에폭시를 이용해 장착하고; 전극의 양쪽에 설치되어 있는 밀리미터파(RF)의 누설을 방지하기 위한 1/4파장 스텝쵸크는 접지 쪽에 2단, LO 쪽에 6단으로 설치하고; 선로에 LO의 1/2파장 스터브(stub)를 설치하고; LO입력쪽의 갭(gap)은 LO의 1/2파장으로 되어있어 등가적으로 단락이 되도록하고; 6단의 IF에는 개방으로 되도록 구성하였고; 다이오드마운트는 테프론기판 위에 에칭으로 일체화시킨 것을 특징으로 하는 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서The structure of the diode mount is a metal plate-like electrode and a GaAs Schottky barrier diode (2) mounted on the center gap (gap) using a conductive epoxy; 1 / 4-wavelength step chokes for preventing leakage of millimeter waves (RF) provided on both sides of the electrode are provided in two stages on the ground side and six stages on the LO side; Install a half-wave stub of LO on the track; The gap on the LO input side is half the wavelength of the LO so that it is equivalently shorted; The six stages of IF were configured to be open; Harmonic mixer using NRD guide, the diode mount is integrated on the Teflon substrate by etching 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 다이오드마운트 구성시 선로에 LO의 스터브(stub)(20)를 설치함에 있어서, (21)은 IF출력쪽 패턴이며, (22)는 LO입력쪽 패턴으로써 (a)는 직선선로이고; (b)커넥터의 심선의 양쪽을 LO신호의 1/4파장정도씩 크기를 늘린 것이고; (c)는 커넥터 부의 접촉면이 넓은 것이고; (d)는 커넥터의 양쪽에 0.225mm의 gap을 설치해 LO의 1/4파장만큼 크기를 크게 한 것이고; (d')는 (d)의 갭을 0.1mm로 한 것이고; (e)는 (c)와 (d)를 합한 형태이며 (e')는 (c)와 (d')를 합한 형태이고; (f)는 (b)와 (c)를 합한 형태인것이 특징인 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서.In the installation of the diode-mounted stub 20 on the line, 21 is an IF output side pattern, 22 is an LO input side pattern, and a is a straight line; (b) increased both ends of the connector's core wire by a quarter wavelength of the LO signal; (c) is the contact surface of the connector portion is wide; (d) is 0.225mm wide on both sides of the connector to increase the size by 1/4 wavelength of LO; (d ') is 0.1 mm of gap; (e) is the sum of (c) and (d) and (e ') is the sum of (c) and (d'); (f) is a harmonic mixer using an NRD guide characterized by the combination of (b) and (c). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다이오드마운트 6단의 IF 출력을 위해서 설치한 하부도체판의 뒤쪽 외부회로의 구조는 스트립 폭 1mm으로 특성임피던스 50Ω의 마이크로스트립선로(18)이고; LO의 누설을 방지하기 위한 1/4파장 쵸크에 5단 설치되어 있고; 저영역통과 필터는 6단의 IF와 직류성분을 분리하도록 구성한 것을 특징으로 하는 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서The structure of the external circuit behind the lower conductor plate provided for the IF output of the diode mount six stages is a microstrip line 18 having a characteristic impedance of 50Ω with a strip width of 1 mm; 5 stages are installed in 1/4 wavelength choke to prevent LO leakage; Low-pass filter is harmonic mixer using NRD guide, which is configured to separate IF and DC components of 6 stages 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 LO신호원은 유전체공진발진소자 및 NRD 가이드용 발진소자를 이용하는 것을 특징으로하는 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서The LO signal source is a harmonic mixer using an NRD guide, using a dielectric resonance oscillation element and an NRD guide oscillation element. NRD 가이드 직선 및 곡선선로상에 전송되는 RF신호인는 쇼트키배리어다이오드마운트에 입사되고, 비교주파수원인 LO신호 N차 고조파인는 다이오드마운트에서 입사된 신호와 혼합되어의 IF 신호를 가지는 것이 특징인 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서NRD guide RF signals transmitted on straight and curved lines Is incident on the Schottky barrier diode mount, and the LO signal, Nth harmonic, Is mixed with the signal incident from the diode mount Harmonic Mixer Using NRD Guide Featuring IF Signal of 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 하모닉믹서를 통해 발생되는 N차 고조파신호는이며, RF 주파수와관계를 가지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 NRD 가이드를 이용한 하모닉믹서The Nth harmonic signal generated through the harmonic mixer RF frequency and Harmonic mixer using NRD guide, characterized in that configured to have a relationship
KR1020040010921A 2004-02-19 2004-02-19 Harmonic Mixer using NRD guide KR20040027639A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040010921A KR20040027639A (en) 2004-02-19 2004-02-19 Harmonic Mixer using NRD guide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040010921A KR20040027639A (en) 2004-02-19 2004-02-19 Harmonic Mixer using NRD guide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040027639A true KR20040027639A (en) 2004-04-01

Family

ID=37330011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040010921A KR20040027639A (en) 2004-02-19 2004-02-19 Harmonic Mixer using NRD guide

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20040027639A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Aikawa et al. Double-sided MICs and their applications
US8089327B2 (en) Waveguide to plural microstrip transition
Villegas et al. A novel waveguide-to-microstrip transition for millimeter-wave module applications
Kuroki et al. High-speed ASK transceiver based on the NRD-guide technology at 60-GHz band
CN114188686B (en) H-face waveguide/microstrip probe conversion device
US4641369A (en) Local oscillator and mixer assembly
JP2000101311A (en) Transformer for microstrip line-to-waveguide
Hettak et al. New miniature broadband CPW-to-slotline transitions
US6498540B2 (en) Broadband millimeter wave microstrip balun
US4661997A (en) Mixer for use in a microwave system
De Mingo et al. Waveguide-to-coupled fin-line transition in Ka band
Aljarosha et al. mm-Wave contactless connection for MMIC integration in gap waveguides
KR100471049B1 (en) non-radiative dielectric waveguide mixer using a ring hybrid coupler
US6931246B2 (en) Line coupling structure, mixer, and receiving/transmitting apparatus comprised of suspended line and dielectric waveguide
JP2003174305A (en) Transmission line and transmitter-receiver
KR20040027639A (en) Harmonic Mixer using NRD guide
KR100358976B1 (en) ASK Transceiver
US6445256B1 (en) Oscillator and radio equipment
Bates et al. Millimetre wave finline balanced mixers
Chang Millimeter-wave planar integrated circuits and subsystems
Yoneyama et al. NRD-guide passive components and devices for millimeter wave wireless applications
RU2336627C1 (en) Balance uhf mixer of orthomode type
KR100563937B1 (en) Wideband Mixer for NRD Waveguide Circuit
Zhang et al. 18–40 GHz low conversion loss double-balanced star mixer using bilateral finline and antipodal finline
KR20030090238A (en) Non Radiative Dielectric Waveguide Mixer with Mode Conversion Reflector

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J501 Disposition of invalidation of trial