KR20050096216A - Antenna switch for wireless communications - Google Patents
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Abstract
본 고안은 각종 무선 통신시스템에서 사용하는 스위치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 하나의 안테나를 사용하여 송신과 수신을 하는 무선통신시스템에 사용하는 스위치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 스위치 회로의 출력단에 서큘레이터를 사용함으로써 송신신호와 수신신호를 쉽게 분리할 수 있으며, 송수신 주파수대역이 서로 다른 무선통신 시스템뿐만 아니라 동일 주파수대역을 사용하여 송신과 수신을 하는 시스템 및 두 방식을 혼합한 시스템에도 사용가능하다. 또한 송신회로보다 수신회로에서 높은 아이솔레이션이 요구되는 무선통신시스템의 특성을 이용하여 수신회로에는 전송선로와 다이오드를 사용하여 아이솔레이션을 향상시킬 수 있는 스위치를 제공할 수 있다.The present invention relates to a switch used in various wireless communication systems, and more particularly, to a switch used in a wireless communication system for transmitting and receiving using a single antenna. According to the present invention, by using a circulator at the output terminal of the switch circuit, a transmission signal and a reception signal can be easily separated, and a system for transmitting and receiving using the same frequency band as well as a wireless communication system having different transmission and reception frequency bands, and It can also be used for systems that combine both approaches. In addition, by using the characteristics of a wireless communication system that requires higher isolation in the receiving circuit than the transmitting circuit, the receiving circuit can be provided with a switch that can improve the isolation by using a transmission line and a diode.
Description
본 고안은 각종 무선 통신시스템에서 사용하는 스위치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 송신주파수 대역과 수신주파수 대역이 다른 무선통신 시스템뿐만 아니라 동일한 주파수 대역으로 송신과 수신을 하는 무선통신 시스템에서도 사용가능한 스위치에 관한 것이다. The present invention relates to a switch used in various wireless communication systems, and more particularly, a switch that can be used in a wireless communication system that transmits and receives in the same frequency band as well as a wireless communication system having a different transmission frequency band and a receiving frequency band. It is about.
하나의 안테나를 사용하여 송신과 수신을 할 때에는 송신신호는 고 출력신호로 수신회로로 누설되지 않고 안테나를 통하여 잘 전파되어야 하며, 안테나를 통하여 수신된 신호는 송신회로로 누설되지 않고 수신회로로 흐르게 하여 신호를 처리한다. 이때 안테나와 송신회로부 및 수신회로부의 접합부에는 각 신호가 정해진 회로로 흐르도록 하는 스위치회로가 필요하다. When transmitting and receiving by using one antenna, the transmitted signal should be propagated well through the antenna without leaking to the receiving circuit as a high output signal, and the signal received through the antenna does not leak to the transmitting circuit and flows to the receiving circuit. To process the signal. At this time, the junction portion of the antenna, the transmission circuit portion and the reception circuit portion requires a switch circuit for allowing each signal to flow to a predetermined circuit.
종래의 안테나 스위치는 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1의 안테나 스위치는 송신주파수 대역과 수신주파수 대역이, 송수신 주파수 대역이 주파수 차이가 많을 때 고주파필터와 저주파필터로 이루어진 다이플렉서(101)를 사용하여 송신신호와 수신신호를 처리하고 있다. 상기 다이플렉서(101)는 도 2와 같이 저주파필터(201)와 고주파필터(202)로 이루어진 3단자 고주파 소자이다. 상기 저주파필터(201)와 고주파필터(202)의 접합부는 안테나에 연결되는 단자가 위치하며, 상기 저주파필터(201)와 고주파필터(202)의 다른 단자는 각각 송신회로부와 수신회로부에 연결된다. 이때 안테나 스위치에서 송신신호와 수신신호 사이의 아이솔레이션은 다이플렉서의 필터 특성에 의해 결정되어진다. The conventional antenna switch is as shown in FIG. The antenna switch of FIG. 1 processes a transmission signal and a reception signal by using a diplexer 101 including a high frequency filter and a low frequency filter when the transmission frequency band and the reception frequency band have a large frequency difference between the transmission and reception frequency bands. The diplexer 101 is a three-terminal high frequency device composed of a low frequency filter 201 and a high frequency filter 202 as shown in FIG. The junction of the low frequency filter 201 and the high frequency filter 202 is a terminal connected to the antenna, and the other terminals of the low frequency filter 201 and the high frequency filter 202 are connected to the transmitting circuit portion and the receiving circuit portion, respectively. In this case, the isolation between the transmitted signal and the received signal in the antenna switch is determined by the filter characteristics of the diplexer.
고출력 무선통신시스템이나 송수신 주파수 대역이 근접한 시스템에서는 송신신호와 수신신호 사이에 높은 아이솔레이션 특성이 요구된다. 종래의 안테나스위치에서 송신신호와 수신신호 사이의 아이솔레이션 특성을 향상시키기 위하여 수신단과 송신단에 다이오드(102, 103)를 사용한다. 그러나 동일한 주파수 대역을 사용하여 송신과 수신을 하는 시스템에서는 다이플렉서를 사용할 수 없는 문제점이 있으며, 송신회로부와 수신회로부에 모두 다이오드를 사용함으로써 송신신호의 삽입손실이 크고 전력손실이 많은 문제점이 있다. In a high power wireless communication system or a system in which transmission / reception frequency bands are close to each other, high isolation characteristics are required between a transmission signal and a reception signal. In the conventional antenna switch, diodes 102 and 103 are used at the receiving end and the transmitting end to improve the isolation characteristics between the transmitting signal and the receiving signal. However, there is a problem in that a diplexer cannot be used in a system that transmits and receives using the same frequency band, and there is a problem that insertion loss of a transmission signal is large and power loss is large because diodes are used in both a transmitting circuit and a receiving circuit. .
또 다른 종래의 안테나 스위치를 도 3에 나타내었다. 동일한 주파수 대역을 사용하여 송신과 수신을 하기위하여 다이오드를 사용하였으며, 송신신호와 수신신호의 아이솔레이션을 크게 하기위하여 직렬로 연결된 다이오드(301, 303)와 병렬로 연결된 다이오드(302, 304)를 사용하였다. 인덕터(305)는 임피던스를 일치시키기 위한 소자이며, 커패시터(306, 307, 308)는 직류 전류를 차단하기 위한 blocking 커패시터이다. 다이오드(301)에 순방향이 되도록 전원회로부 1에 전압을 걸어주고, 전원회로부 2에서는 다이오드(303)에 역방향이 되도록 전압을 걸어주면, 다이오드(301, 304)는 온(on)이 되며, 다이오드(302, 303)은 오프(off)가 된다. 이때에는 안테나와 송신회로부 사이는 신호가 잘 전달되며, 안테나와 수신회로부 사이는 신호가 잘 흐르지 못한다. 또한 다이오드(301)에 역방향이 되도록 전원회로부 1에 전압을 걸어주고, 전원회로부 2에서는 다이오드(303)에 순방향이 되도록 전압을 걸어주면, 다이오드(302, 303)은 온(on)이 되며, 다이오드(301, 304)은 오프(off)가 된다. 이때에는 안테나와 수신회로부 사이는 신호가 잘 전달되며, 안테나와 송신회로부 사이는 신호가 잘 흐르지 못한다. 이러한 방법으로 송신신호와 수신신호를 분리하여 신호 처리할 수 있다. 그러나 스위치가 갖는 기술문제인 소정량의 무선주파수 에너지가 출력부로 전달될 만큼 충분히 빠른 시간 안에 온(on) 상태에서 오프(off) 상태로의 스위칭을 시켜야 하는 문제점이 있다. 그리고 다이오드는 아이솔레이션 값이 17~20dB 정도로써 시스템에 결합하였을 때 성능이 저하되는 문제점이 있으며, 아이솔레이션 특성을 좋게 하기 위해 다수개의 다이오드를 연결하게 되면 전류소비가 증가하고, 삽입손실이 커지는 문제점이 있으며, 다이오드를 스위칭 시키기 위한 전원회로부가 필요하게 되는 문제점이 있다. Another conventional antenna switch is shown in FIG. 3. Diodes were used to transmit and receive using the same frequency band, and diodes 302 and 304 connected in parallel with diodes 301 and 303 connected in series were used to increase the isolation of transmission and reception signals. . The inductor 305 is a device for matching impedance, and the capacitors 306, 307, and 308 are blocking capacitors for blocking direct current. When voltage is applied to the power supply circuit unit 1 to be forward to the diode 301, and voltage is applied to the diode 303 to be reverse to the power supply circuit unit 2, the diodes 301 and 304 are turned on. 302 and 303 are turned off. At this time, the signal is well transmitted between the antenna and the transmitting circuit, and the signal does not flow well between the antenna and the receiving circuit. In addition, when a voltage is applied to the power supply circuit unit 1 so as to be reversed to the diode 301, and a voltage is applied to the diode 303 in the forward direction in the power supply circuit unit 2, the diodes 302 and 303 are turned on. 301 and 304 are turned off. At this time, the signal is well transmitted between the antenna and the receiving circuit, and the signal does not flow well between the antenna and the transmitting circuit. In this way, the transmission signal and the reception signal can be separated and processed. However, there is a problem that the switching from the on state to the off state within a time fast enough to transmit a predetermined amount of radio frequency energy, which is a technical problem of the switch. In addition, diodes have a problem of degrading their performance when combined with a system with an isolation value of about 17 to 20dB, and when multiple diodes are connected to improve isolation characteristics, current consumption increases and insertion loss increases. There is a problem in that a power circuit unit for switching a diode is required.
종래의 스위치 기술을 이용하여 이중대역 방식의 회로 블럭도를 도 4에 나타내었다. 두개의 무선통신시스템을 사용 가능하게 하는 이중대역 방식에서 안테나스위치의 기능적인 구조를 도시한 블럭도이다. 도 4에서 고주파 스위치는 제 1주파수대역 및 제 2 주파수대역의 송수신 대역을 통과하는 필터링 기능을 갖는 이중대역 안테나스위치이다. 안테나스위치는 각 무선통신대역의 다이오드 스위칭회로(402, 403)와, 다이플렉서(403)와, 저역통과필터(404, 406) 및 대역통과필터(405, 407)를 구비한다. 이중대역통신에서 주파수가 낮은 대역을 사용하는 무선통신시스템은 상기 다이오드 스위칭회로(402)을 통하여 통신을 하며, 상기 저역통과필터(404)와 상기 대역통과필터(405)를 통하여 각각 수신회로부 및 송신회로부에 연결된다. 상기 다이오드 스위칭회로(402)는 상기 다이플렉서(401)의 저역통과필터로 연결되며, 상기 다이플렉서(401)의 저역통과필터는 안테나로 연결된다. 이중대역통신에서 주파수가 높은 대역을 사용하는 무선통신시스템은 상기 다이오드 스위칭회로(403)를 통하여 통신을 하며, 상기 저역통과필터(406)와 대역통과필터(407)을 통하여 각각 수신회로부 및 송신회로부에 연결된다. 상기 다이오드 스위칭회로(403)는 상기 다이플렉서(401)의 고역통과필터로 연결되며, 상기 다이플렉서(401)의 고역통과필터는 안테나로 연결된다. 이러한 방식의 이중대역 스위치회로는 다이플렉서(401)를 사용하여 주파수에 따른 시스템의 신호를 분리하고, 각 시스템에서의 송신과 수신신호는 다이오드 스위칭회로(402, 403)를 사용하여 분리하는 방식이다. 이러한 방식에서 다이오드 스위칭회로(402, 403)는 각각 도 3과 같이 다수개의 다이오드를 사용하여 구현되므로 스위치가 갖는 기술문제인 소정량의 무선주파수 에너지가 출력부로 전달될 만큼 충분히 빠른 시간 안에 온(on) 상태에서 오프(off) 상태로의 스위칭을 시켜야 하는 문제점이 있다. 또한 아이솔레이션 특성을 크게 하기 위하여 다수의 다이오드를 직렬 및 병렬로 연결하여야 하므로 전류소모가 증가하며, 삽입손실이 커지는 문제점이 있다. 그리고 동일한 주파수 대역으로 송신과 수신을 하는 시스템에는 사용할 수 없는 문제점이 있다. A circuit block diagram of a dual band method using a conventional switch technology is shown in FIG. A block diagram showing the functional structure of an antenna switch in a dual band method enabling two wireless communication systems. In FIG. 4, the high frequency switch is a dual band antenna switch having a filtering function passing through a transmission / reception band of a first frequency band and a second frequency band. The antenna switch includes diode switching circuits 402 and 403, diplexers 403, low pass filters 404 and 406, and band pass filters 405 and 407 in each wireless communication band. In a dual band communication, a wireless communication system using a low frequency band communicates through the diode switching circuit 402, and receives and transmits through the low pass filter 404 and the band pass filter 405, respectively. It is connected to the circuit part. The diode switching circuit 402 is connected to the low pass filter of the diplexer 401, the low pass filter of the diplexer 401 is connected to the antenna. In a dual band communication, a wireless communication system using a high frequency band communicates through the diode switching circuit 403, and receives a receiving circuit portion and a transmitting circuit portion through the low pass filter 406 and the band pass filter 407, respectively. Is connected to. The diode switching circuit 403 is connected to the high pass filter of the diplexer 401, the high pass filter of the diplexer 401 is connected to the antenna. The dual band switch circuit of this type uses a diplexer 401 to separate signals of a system according to frequency, and the transmission and reception signals of each system are separated using diode switching circuits 402 and 403. to be. In this manner, since the diode switching circuits 402 and 403 are each implemented using a plurality of diodes, as shown in FIG. There is a problem of switching from the state to the off state. In addition, since a plurality of diodes must be connected in series and in parallel in order to increase the isolation characteristics, current consumption increases and insertion loss increases. In addition, there is a problem that can not be used in the system for transmitting and receiving in the same frequency band.
무선통신의 고도화 및 다양화에 따라 무선통신시스템에서는 송신신호와 수신신호 사이의 아이솔레이션 특성이 더욱 크게 요구되고 있으며, 특히 수신회로는 안테나를 통하여 전파되는 송신신호에 대하여 높은 아이솔레이션 특성이 필요하다. 그리고 기지국이나 중계장치에 사용되는 스위치회로는 고출력에 사용 가능하여야 하므로 스위치 회로에 사용되는 다이오드는 가격이 비싸며, 다수개의 다이오드를 사용할 때에는 삽입손실이 증가하고 전류소모가 증가하는 문제점이 있으므로 적은 수의 다이오드를 사용하도록 하여야 한다. 또한 이동통신의 발달에 따라 동일한 대역을 이용하여 송신과 수신을 하는 무선통신시스템이 개발되므로 이러한 무선통신시스템에 사용 가능한 안테나 스위치의 개발이 요구되고 있다. With the advancement and diversification of wireless communication, in the wireless communication system, the isolation characteristics between the transmission signal and the reception signal are required to be larger, and in particular, the reception circuit needs a high isolation characteristic for the transmission signal propagated through the antenna. In addition, since the switch circuit used in the base station or the relay device must be available for high output, the diode used in the switch circuit is expensive, and when using a plurality of diodes, the insertion loss increases and the current consumption increases. Diodes should be used. In addition, according to the development of mobile communication, since a wireless communication system for transmitting and receiving using the same band is developed, the development of an antenna switch usable for such a wireless communication system is required.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 송신주파수 대역과 수신주파수 대역이 다른 무선통신시스템이나 동일한 주파수 대역을 이용하여 송신과 수신을 하는 무선통신시스템 및 두가지를 모두 사용하는 이중방식시스템에 사용 가능한 안테나스위치를 구현하고, 무선통신시스템의 특성에 맞추어 회로를 구성함으로써 그 구현이 간단하고 적은수의 소자를 사용함으로써 삽입손실 특성을 향상시킬 수 있으며, 제조원가의 절감과 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 안테나스위치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, a wireless communication system having a different transmission frequency band and a receiving frequency band or a wireless communication system for transmitting and receiving using the same frequency band and a dual system using both. By implementing the antenna switch that can be used in the system and configuring the circuit according to the characteristics of the wireless communication system, the implementation is simple and the insertion loss characteristic can be improved by using a small number of elements, and the manufacturing cost and the reliability of the element are improved. To provide an antenna switch that can be made.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 무선통신시스템에서 사용하는 스위치를 구현함에 있어서 서큘레이터를 사용하며, 무선통신시스템의 특성에 맞추어 회로를 구성하여 달성할 수 있다. 서큘레이터는 한 방향으로는 신호를 잘 전달하나, 다른 방향으로는 신호를 전달하지 않는 방향성을 가진 다단자 소자이다.In order to achieve the above object, the present invention uses a circulator in implementing a switch used in a wireless communication system, and can be achieved by configuring a circuit according to the characteristics of the wireless communication system. Circulators are directional multi-terminal devices that carry signals well in one direction but do not carry signals in the other.
본 발명은 도면 5에 나타내었다. 본 발명에 의한 안테나 스위치의 특징에 따르면, 안테나를 통해 수신된 신호와 안테나를 통하여 공중에 전파되는 송신신호를 분리하는 서큘레이터(501)와, 상기 서큘레이터(501)를 통해 안테나로 송신신호를 전송하는 송신회로부와, 상기 서큘레이터(501)를 통하여 분리된 신호를 수신하는 수신회로부와, 상기 서큘레이터(501)에서 수신회로부로 수신신호가 전송되도록 하는 다이오드(502)와, 신호의 송수신 여부에 따라 상기 다이오드(502)를 온(on)/오프(off) 시키는 전원회로부와, 상기 서큘레이터(501)와 상기 수신회로부 및 송신회로부 사이에 위치한 50 오옴의 마이크로스트립라인(503, 504)를 포함하여 구성된다. The invention is shown in FIG. According to a feature of the antenna switch according to the present invention, a circulator 501 for separating the signal received through the antenna and the transmission signal propagated in the air through the antenna, and through the circulator 501 to transmit the transmission signal to the antenna A transmitting circuit unit for transmitting, a receiving circuit unit for receiving a signal separated by the circulator 501, a diode 502 for transmitting a received signal from the circulator 501 to the receiving circuit unit, and whether a signal is transmitted or received The power supply circuit unit for turning on / off the diode 502 and the 50 ohm microstrip lines 503 and 504 located between the circulator 501 and the receiving circuit unit and the transmitting circuit unit. It is configured to include.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 안테나스위치가 수신상태에서는 상기 다이오드(502)를 온(on)/오프(off)시키는 전원회로부에서 상기 다이오드(502)에 역방향 바이어스가 되도록 인가하며, 이때에는 상기 다이오드(502)가 오프(off)되므로 하이(high) 임피던스가 되어 안테나를 통하여 수신된 수신신호는 상기 서큘레이터(501)를 거쳐 수신회로부로 흐르게 된다. 이때 안테나를 통하여 수신된 신호가 수신회로부에 도달할 때 까지 소모되는 삽입손실은 상기 서큘레이터(501)에서 발생하는 삽입손실이 차지하게 된다. 수신신호가 송신회로부로 누설되는 신호의 양은 상기 서큘레이터(501)의 아이솔레이션 특성에 의하여 제어된다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the receiving state, the antenna switch is applied to the diode 502 to be reverse biased from a power supply circuit unit that turns the diode 502 on or off. In this case, the diode 502 is turned off. As a result, the received signal received through the antenna becomes a high impedance and flows to the receiving circuit through the circulator 501. In this case, the insertion loss consumed until the signal received through the antenna reaches the receiving circuit part is occupied by the insertion loss generated in the circulator 501. The amount of the signal leaked to the transmitting circuit portion is controlled by the isolation characteristic of the circulator 501.
안테나 스위치가 송신상태에서는 상기 전원회로부에서 상기 다이오드(502)에 순방향 바이어스가 되도록 인가하며, 이때에는 다이오드가 온(on)되므로 로우(low) 임피던스가 된다. 이러한 상태에서는 송신회로부에서 공중으로 전파되는 송신신호는 상기 서큘레이터(501)를 통하여 상기 안테나로 전달되어 전파된다. 이때 송신신호의 삽입손실은 상기 서큘레이터의 삽입손실에 의하여 발생하며, 송신신호가 수신회로부로 누설되는 신호는 상기 서큘레이터(501)의 아이솔레이션 특성에 의하여 제한되며, 상기 서큘레이터(501)에서 누설된 송신신호는 50 오옴의 마이크로스트립 전송선로(504)와 상기 다이오드(502)를 통하여 접지로 흐르게 된다. 따라서 송신신호의 수신회로부로의 누설은 거의 없어지게 된다. In the transmission state, the antenna switch is applied to the diode 502 by the power supply circuit so as to be forward biased. In this case, since the diode is on, the antenna becomes low impedance. In this state, the transmission signal propagated to the air from the transmission circuit unit is transmitted to the antenna through the circulator 501 and propagates. At this time, the insertion loss of the transmission signal is caused by the insertion loss of the circulator, and the signal from which the transmission signal leaks to the receiving circuit unit is limited by the isolation characteristic of the circulator 501, and the leakage from the circulator 501 The transmitted signal flows to the ground through the 50 ohm microstrip transmission line 504 and the diode 502. Therefore, leakage of the transmission signal to the receiving circuit portion is almost eliminated.
본 발명에 의하여 안테나 스위치를 제작하면 서큘레이터를 사용하여 송신신호와 수신신호를 분리함으로써 동일한 주파수 대역으로 송신과 수신을 하는 무선통신시스템이나 송신신호와 수신신호가 다른 주파수 대역을 사용하는 시스템에 모두 사용 가능하다. 또한 무선통신시스템은 송신회로부에서 수신신호에 대한 아이솔레이션 특성보다 수신회로부에서 송신신호에 대한 아이솔레이션 특성이 보다 크게 요구된다. 이러한 무선통신시스템의 특성에 맞추어 송신회로부에는 다이오드를 사용하지 않고, 수신회로부에는 송신신호의 누설신호를 제거하기 위하여 50 오옴 마이크로스트립 선로와 다이오드를 사용하여 회로를 구성함으로써, 그 구현이 간단하고 적은수의 소자를 사용함으로써 삽입손실 특성을 향상시킬 수 있으며, 제조원가를 절감과 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 안테나 스위치를 제공할 수 있다. According to the present invention, when an antenna switch is manufactured, both a wireless communication system that transmits and receives signals in the same frequency band by separating a transmission signal and a reception signal using a circulator, or a system that uses a frequency band different from a transmission signal and a reception signal. Can be used In addition, the wireless communication system requires a greater isolation characteristic for the transmission signal in the reception circuit than the isolation characteristic for the reception signal in the transmission circuit. According to the characteristics of the wireless communication system, a circuit is constructed using a 50 ohm microstrip line and a diode in order to eliminate a leakage signal of the transmission signal in the transmission circuit section and a diode in the reception circuit section. The use of a number of devices can improve the insertion loss characteristics, it is possible to provide an antenna switch that can reduce the manufacturing cost and improve the reliability of the device.
높은 출력전력이 요구되는 기지국이나 중계장치에 사용되는 안테나스위치는 수신회로부에서 송신신호에 대하여 아주 높은 아이솔레이션 특성이 요구된다. 이때에는 다이오드를 직렬 및 병렬로 추가하여 아이솔레이션 특성을 높일 수 있다.Antenna switches used in base stations or relays that require high output power require very high isolation characteristics for the transmitted signals in the receiving circuit section. In this case, diodes can be added in series and in parallel to increase isolation characteristics.
본 발명에 의한 또 다른 실시 예를 도 6에 나타내었다. 도 6은 무선통신시스템의 안테나 스위치에서 높은 아이솔레이션 특성이 요구될 때 서큘레이터(601)에서 수신회로부 사이에 두개의 다이오드(602, 603)를 병렬로 연결하였으며, 송신회로부에서 상기 서큘레이터(601) 사이에는 하나의 다이오드(604)를 병렬로 연결하였다. 상기 다이오드(602, 603, 604)는 50오옴 마이크로스트립선로(605, 606, 607)를 통하여 연결되며, 송신회로부와 수신회로부는 상기 서큘레이터(601)에서 전기적 접합이 되는 구조이다.Another embodiment according to the present invention is shown in FIG. FIG. 6 shows two diodes 602 and 603 connected in parallel between the reception circuit unit in the circulator 601 when a high isolation characteristic is required in the antenna switch of the wireless communication system, and the circulator 601 in the transmission circuit unit. In between, one diode 604 was connected in parallel. The diodes 602, 603, and 604 are connected through a 50 ohm microstrip line 605, 606, and 607, and the transmission circuit and the reception circuit are electrically connected in the circulator 601.
송신회로부에서 송신신호를 보낼 때에는 상기 다이오드(604)에는 역방향 바이어스가 되고 수신회로부의 상기 다이오드(602, 603)은 순방향 바이어스가 되도록 인가한다. 따라서 상기 다이오드(602, 603)은 온(on) 상태가 되어 임피던스가 로우(low)가 되며, 상기 다이오드(604)는 오프(off) 상태가 되어 임피던스가 하이(high)가 된다. 이러한 바이어스 상태에서는 송신회로부의 송신신호는 상기 마이크로스트립(607)을 통하여 상기 서큘레이터(601)를 거쳐 안테나로 전파된다. 이때 송신신호의 삽입손실은 상기 서큘레이터(601)의 삽입손실에 의해 결정되며, 수신회로부로 누설되는 송신신호는 상기 서큘레이터(601)의 아이솔레이션 특성에 의하여 제거되며, 상기 서큘레이터(601)에서 누설된 미세한 송신신호는 수신회로부로 가면서 임피던스가 로우(low)가 된 상기 다이오드(602, 603)를 통하여 접지로 흐르게 된다. 따라서 송신신호는 수신회로부로 전달이 되지 않으며, 수신회로부에서 송신신호에 대한 아이솔레이션 특성은 병렬로 연결되는 다이오드가 증가할수록 높아진다. When the transmitting circuit unit transmits a transmission signal, the diode 604 is subjected to reverse bias, and the diodes 602 and 603 of the receiving circuit unit are applied to be forward bias. Accordingly, the diodes 602 and 603 are turned on and the impedance is low, and the diode 604 is turned off and the impedance is high. In this bias state, the transmission signal of the transmission circuit unit propagates to the antenna via the circulator 601 through the microstrip 607. At this time, the insertion loss of the transmission signal is determined by the insertion loss of the circulator 601, the transmission signal leaked to the receiving circuit unit is removed by the isolation characteristic of the circulator 601, the circulator 601 The leaked minute transmission signal flows to the receiving circuit unit and flows to the ground through the diodes 602 and 603 having low impedance. Therefore, the transmission signal is not transmitted to the reception circuit portion, and the isolation characteristic of the transmission signal in the reception circuit portion increases as the diodes connected in parallel increase.
안테나에서 신호를 수신할 때에는 수신회로부의 상기 다이오드(602, 603)은 역방향 바이어스가 되고 송신회로부의 상기 다이오드(604)는 순방향 바이어스가 되도록 인가한다. 따라서 상기 다이오드(602, 603)은 오프(off) 상태가 되어 임피던스가 하이(high)가 되며, 상기 다이오드(604)는 온(on) 상태가 되어 임피던스가 로우(low)가 된다. 이러한 바이어스 상태에서는 안테나에서 수신된 수신신호는 상기 서큘레이터(601)를 거쳐 상기 마이크로스트립(605, 606)을 통하여 수신회로부로 전달된다. 이때 수신신호의 삽입손실은 상기 서큘레이터(601)의 삽입손실에 의해 결정되며, 송신회로부로 누설되는 수신신호는 상기 서큘레이터(601)의 아이솔레이션 특성에 의하여 제거되며, 상기 서큘레이터(601)에서 누설된 미세한 수신신호는 송신회로부로 흘러가면서 임피던스가 로우(low)가 된 상기 다이오드(604)를 통하여 접지로 흐르게 된다. 따라서 수신신호는 송신회로부로 전달이 되지 않게 되며, 송신회로부에서 수신신호에 대한 아이솔레이션 특성은 병렬로 연결되는 다이오드가 증가할수록 높아진다. When receiving a signal from the antenna, the diodes 602 and 603 of the receiving circuit section are applied to the reverse bias and the diode 604 of the transmitting circuit section is applied to the forward bias. Accordingly, the diodes 602 and 603 are turned off and the impedance is high, and the diode 604 is turned on and the impedance is low. In this bias state, the received signal received by the antenna is transmitted to the receiving circuit unit through the microstrips 605 and 606 through the circulator 601. At this time, the insertion loss of the received signal is determined by the insertion loss of the circulator 601, and the received signal leaked to the transmitting circuit unit is removed by the isolation characteristic of the circulator 601, and the circulator 601 The leaked minute reception signal flows to the transmission circuit portion and flows to the ground through the diode 604 having the low impedance. Therefore, the reception signal is not transmitted to the transmission circuit portion, and the isolation characteristic of the reception signal in the transmission circuit portion increases as the diodes connected in parallel increase.
본 발명에 의하여 안테나 스위치를 제작하면 서큘레이터를 사용하여 송신신호와 수신신호를 분리함으로써 송신신호와 수신신호가 다른 주파수 대역을 사용하는 무선통신시스템이나 동일한 주파수 대역으로 송신과 수신을 하는 무선통신시스템에 모두 사용 가능하다. 또한 무선통신시스템에서 아이솔레이션을 증가시키기 위하여 다이오드를 병렬로 연결하여 삽입손실이 커지지 않고 아이솔레이션 특성을 증가시킬 수 있다. 무선통신시스템에서는 송신회로부에서 수신신호에 대한 아이솔레이션 특성보다 수신회로부에서 송신신호에 대한 아이솔레이션 특성이 보다 크게 요구된다. 이러한 무선통신시스템의 특성에 맞추어 수신회로부보다 송신회로부에 적은 수의 다이오드를 사용하여 회로를 구성함으로써, 그 구현이 간단하고 적은수의 소자를 사용함으로써 삽입손실 특성을 향상시킬 수 있으며, 제조원가를 절감과 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 안테나 스위치를 제공할 수 있다. According to the present invention, when an antenna switch is manufactured, a radio communication system using a circulator separates a transmission signal and a reception signal so that the transmission signal and the reception signal use different frequency bands or a wireless communication system transmitting and receiving in the same frequency band. Can be used for both. In addition, in order to increase isolation in a wireless communication system, diodes may be connected in parallel to increase isolation characteristics without increasing insertion loss. In a wireless communication system, an isolation characteristic of a transmission signal in a reception circuit unit is required to be larger than an isolation characteristic of a reception signal in a transmission circuit unit. According to the characteristics of the wireless communication system, by constructing a circuit using fewer diodes in the transmitting circuit than the receiving circuit, the implementation is simple and the insertion loss characteristics can be improved by using fewer elements, and manufacturing cost is reduced. And it is possible to provide an antenna switch that can improve the reliability of the device.
본 발명의 다른 실시 예를 도 7에 나타내었다. 두개의 이동통신시스템을 가능하게 하는 안테나스위치의 기능적인 구조를 도시한 블럭도이다. 이중대역 안테나스위치는 제 1주파수 대역 및 제 2주파수 대역을 분리하여주는 다이플렉서(701)와, 제 1주파수 대역의 서큘레이터 스위칭회로(702) 및 제 2주파수 대역의 서큘레이터 스위칭회로(703)로 이루어져 있으며, 상기 서큘레이터 스위칭회로(702, 703)은 송신회로부와 수신회로부 및 다이플렉서와 연결된다. 본 발명에서의 상기 서큘레이터 스위칭회로(702, 703)는 본 발명에 의한 안테나스위치, 즉 도 5와 도 6의 스위치를 나타내며, 도 7에서는 도 5의 안테나스위치를 사용하여 나타내었으며, 상기 서큘레이터 스위칭회로(702, 703)은 상기 서큘레이터(704, 705)가 각각 상기 다이플렉서(701)에 연결된다. 따라서 제 1주파수 대역의 송신신호는 송신회로부에서 상기 서큘레이터 스위칭회로(702)를 통하여 상기 다이플렉서(701)의 저역통과필터를 거쳐 안테나로 전달된다. 안테나로 수신된 제 1주파수 대역의 수신신호는 상기 다이플렉서(701)의 저역통과필터를 거쳐 상기 서큘레이터 스위칭회로(702)를 통하여 제 1주파수대역의 수신회로로 흐른다. 또한 제 2주파수 대역의 송신신호는 송신회로부에서 상기 서큘레이터 스위칭회로(703)를 통하여 상기 다이플렉서(701)의 고역통과필터를 거쳐 안테나로 전달되며, 안테나로 수신된 제 2주파수 대역의 수신신호는 상기 다이플렉서(701)의 고역통과필터를 거쳐 상기 서큘레이터 스위칭회로(703)를 통하여 제 2주파수대역의 수신회로로 흐른다. Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 7. A block diagram showing the functional structure of an antenna switch that enables two mobile communication systems. The dual band antenna switch includes a diplexer 701 separating the first frequency band and the second frequency band, a circulator switching circuit 702 of the first frequency band, and a circulator switching circuit 703 of the second frequency band. And the circulator switching circuits 702 and 703 are connected to a transmitting circuit portion, a receiving circuit portion, and a diplexer. In the present invention, the circulator switching circuits 702 and 703 represent the antenna switch according to the present invention, that is, the switches of FIGS. 5 and 6, and are shown using the antenna switch of FIG. 5 in FIG. 7. In the switching circuits 702 and 703, the circulators 704 and 705 are connected to the diplexer 701, respectively. Accordingly, the transmission signal of the first frequency band is transmitted from the transmission circuit unit to the antenna through the circulator switching circuit 702 through the low pass filter of the diplexer 701. The received signal of the first frequency band received by the antenna flows through the circulator switching circuit 702 to the receiving circuit of the first frequency band through the low pass filter of the diplexer 701. In addition, the transmission signal of the second frequency band is transmitted from the transmitting circuit unit to the antenna through the circulator switching circuit 703 through the high pass filter of the diplexer 701 and receiving the second frequency band received by the antenna. The signal flows through the high pass filter of the diplexer 701 and through the circulator switching circuit 703 to the receiving circuit of the second frequency band.
제 1주파수 대역의 송신신호는 송신회로부에서 상기 서큘레이터(704)와 상기 다이플렉서(701)의 저역통과필터를 거쳐 안테나를 통하여 전파된다. 또한 제 2주파수 대역의 송신신호는 송신회로부에서 상기 서큘레이터(705)와 상기 다이플렉서(701)의 고역통과필터를 거쳐 안테나를 통하여 전파된다. 이때 상기 다이오드(706, 707)는 순방향 바이어스가 되도록 인가하여, 임피던스가 로우(low)가 된다. 송신회로부에서 안테나로 전파된 송신신호의 삽입손실은 상기 서큘레이터(704, 705)의 삽입손실 및 상기 다이플렉서(701)의 삽입손실에 의해 제어되며, 수신회로부로 흐르는 송신신호는 상기 서큘레이터(704, 705)의 아이솔레이션 특성에 의해서 제거되며, 상기 서큘레이터(704, 705)에서 누설된 송신신호는 상기 다이오드(706, 707)를 통하여 접지로 흐르게 되므로 수신회로부로 누설되는 송신신호는 아주 미약하게 된다. 안테나로 수신된 제 1주파수 대역의 수신신호는 상기 다이플렉서(701)의 저역통과필터와 상기 서큘레이터(704)를 통하여 제 1주파수 대역 수신회로부로 흐르게 된다. 이때 상기 다이오드(706)은 역방향 바이어스가 되도록 인가하여, 제 1주파수 대역 수신회로부로 흐르는 신호가 접지로 손실되지 않도록 한다. 또한 안테나로 수신된 제 2주파수 대역의 수신신호는 상기 다이플렉서(701)의 고역통과필터와 상기 서큘레이터(705)를 통하여 제 2주파수 대역 수신회로부로 흐르게 된다. 이때 상기 다이오드(707)은 역방향 바이어스가 되도록 인가하여, 제 2주파수 대역 수신회로부로 흐르는 신호가 접지로 손실되지 않도록 한다. 따라서 안테나로 수신된 수신신호의 삽입손실은 상기 다이플렉서(701) 및 상기 서큘레이터(704, 705)의 삽입손실에 의하여 제어되며, 송신회로부나 다른 주파수대역의 수신회로부로 누설되는 수신신호는 상기 다이플렉서(701) 및 상기 서큘레이터(704, 705)의 아이솔레이션 특성에 의하여 아주 미약하게 된다.The transmission signal of the first frequency band is propagated through the antenna through the low pass filter of the circulator 704 and the diplexer 701 in the transmission circuit unit. In addition, the transmission signal of the second frequency band is propagated through the antenna through the high pass filter of the circulator 705 and the diplexer 701 in the transmission circuit unit. In this case, the diodes 706 and 707 are applied to be forward biased, so that the impedance is low. The insertion loss of the transmission signal propagated from the transmission circuit to the antenna is controlled by the insertion loss of the circulators 704 and 705 and the insertion loss of the diplexer 701, and the transmission signal flowing to the reception circuit part is the circulator. Removed by the isolation characteristics of 704 and 705, and the transmitted signal leaked from the circulators 704 and 705 flows to the ground through the diodes 706 and 707, so that the transmitted signal leaked to the receiving circuit part is very weak. Done. The received signal of the first frequency band received by the antenna flows to the first frequency band receiving circuit unit through the low pass filter of the diplexer 701 and the circulator 704. In this case, the diode 706 is applied to be reverse biased so that the signal flowing to the first frequency band receiving circuit is not lost to ground. In addition, the received signal of the second frequency band received by the antenna flows to the second frequency band receiving circuit unit through the high pass filter of the diplexer 701 and the circulator 705. In this case, the diode 707 is applied to be reverse biased so that a signal flowing to the second frequency band receiving circuit part is not lost to ground. Therefore, the insertion loss of the received signal received by the antenna is controlled by the insertion loss of the diplexer 701 and the circulators 704 and 705, and the received signal leaked to the transmitting circuit part or the receiving circuit part of another frequency band The isolation characteristics of the diplexer 701 and the circulators 704 and 705 are very weak.
본 발명에 의하여 안테나스위치를 개발하면 다이플렉서를 사용하여 제 1 주파수 대역 신호와 제 2주파수 대역의 신호를 분리하고, 서큘레이터를 사용하여 송신신호와 수신신호를 분리하기 때문에 송신주파수 대역과 수신주파수대역이 다른 무선통신시스템이나 동일한 주파수 대역을 사용하여 송수신하는 무선통신시스템에 모두 적용 가능하며, 두 방식을 혼합한 방식의 시스템에도 적용 가능하다. 또한 2개의 다이오드를 사용하여 이중대역방식의 무선통신시스템을 가능하게 하므로 안테나스위치를 구성하는 소자의 수를 줄일 수 있으므로 저가격화와 저 삽입손실화가 가능하며, 안테나스위치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, when the antenna switch is developed, the signal of the first frequency band signal and the second frequency band are separated using a diplexer, and the transmission signal and the reception signal are separated using a circulator. It is applicable to both wireless communication systems with different frequency bands or wireless communication systems transmitting and receiving using the same frequency band, and also to a system of a combination of both methods. In addition, since two diodes enable a dual band wireless communication system, the number of elements constituting the antenna switch can be reduced, thereby enabling low cost and low insertion loss, and improving the reliability of the antenna switch.
본 발명의 다른 실시 예를 도 8에 나타내었다. 두개의 이동통신시스템을 가능하게 하는 안테나스위치의 기능적인 구조를 도시한 블럭도이다. 도 8에서 안테나스위치는 제 1주파수대역 및 제 2 주파수 대역의 송수신 대역을 통과하는 필터링 기능을 갖는 이중대역 안테나스위치이다. 안테나스위치는 서큘레이터(801)와, 다이플렉서(802, 803)와, 대역통과필터(804, 805)와, 저역통과필터(806) 및 고역통과필터(807)를 구비한다. 이중대역통신 시스템에서 수신신호는 다이플렉서(802)을 통하여 통신을 하며, 대역통과필터(804, 805)를 통하여 각각 수신회로부에 연결된다. 상기 다이플렉서(802)는 상기 서큘레이터(801)와 연결되며, 상기 서큘레이터(7801)는 안테나로 연결된다. 이중대역통신 시스템에서 송신신호는 또 다른 다이플렉서(803)와 상기 저역통과필터(806) 및 상기 고역통과필터(807)를 통하여 각각 송신회로부에 연결된다. 상기 다이플렉서(803)는 상기 서큘레이터(801)와 연결되며, 상기 서큘레이터(801)는 안테나로 연결된다. Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 8. A block diagram showing the functional structure of an antenna switch that enables two mobile communication systems. In FIG. 8, the antenna switch is a dual band antenna switch having a filtering function passing through a transmission / reception band of a first frequency band and a second frequency band. The antenna switch includes a circulator 801, diplexers 802 and 803, band pass filters 804 and 805, a low pass filter 806 and a high pass filter 807. In a dual band communication system, a received signal communicates through a diplexer 802 and is connected to a receiving circuit unit through band pass filters 804 and 805, respectively. The diplexer 802 is connected to the circulator 801, and the circulator 7801 is connected to the antenna. In a dual band communication system, a transmission signal is connected to a transmission circuit portion through another diplexer 803, the low pass filter 806, and the high pass filter 807, respectively. The diplexer 803 is connected to the circulator 801, and the circulator 801 is connected to an antenna.
안테나를 통하여 수신된 수신신호는 상기 서큘레이터(801)을 통하여 수신회로부에 있는 다이플렉서(802)로 흐르며, 상기 다이플렉서(802)에서 제 1 주파수대역 수신신호는 상기 다이플렉서(802)의 저역통과필터를 경유하여 대역통과필터(804)로 흐르게 된다. 따라서 제 1 주파수 대역의 수신신호는 안테나에서 수신된 다음, 상기 서큘레이터(801)와, 상기 다이플렉서(802)의 저역통과필터 및 상기 대역통과필터(804)를 거쳐 제 1주파수 대역 수신회로부로 흐른다. 이와 같이 제 2주파수 대역의 수신신호는 안테나에서 수신된 다음, 상기 서큘레이터(801)와, 상기 다이플렉서(802)의 고역통과필터 및 상기 대역통과필터(805)를 거쳐 제 2주파수 대역 수신회로부로 흐른다. The received signal received through the antenna flows through the circulator 801 to the diplexer 802 in the receiving circuit unit, and the diplexer 802 receives the first frequency band received signal from the diplexer 802. Is passed to the band pass filter 804 via the low pass filter. Therefore, the received signal of the first frequency band is received by the antenna, and then through the circulator 801, the low pass filter of the diplexer 802 and the band pass filter 804, the first frequency band receiving circuit unit Flows into. As described above, the received signal of the second frequency band is received by the antenna and then received through the circulator 801, the high pass filter of the diplexer 802, and the band pass filter 805 to receive the second frequency band. Flow into the circuit.
제 1주파수 대역의 송신신호는 제 1주파수 대역의 송신회로부에서 상기 저역통과필터(806) 및 상기 다이플렉서(803)의 저역통과필터를 통하여 상기 서큘레이터(801)을 거쳐 안테나를 통하여 전파된다. 또한 제 2주파수 대역의 송신신호는 제 2주파수 대역의 송신회로부에서 상기 고역통과필터(807) 및 상기 다이플렉서(803)의 고역통과필터를 통하여 상기 서큘레이터(801)을 거쳐 안테나를 통하여 전파된다. The transmission signal of the first frequency band is propagated through the antenna through the circulator 801 through the low pass filter of the low pass filter 806 and the diplexer 803 in the transmission circuit portion of the first frequency band. . Also, the transmission signal of the second frequency band propagates through the antenna through the circulator 801 through the high pass filter of the high pass filter 807 and the diplexer 803 in the transmission circuit unit of the second frequency band. do.
이러한 안테나스위치에서 수신신호의 삽입손실은 상기 서큘레이터(801)의 삽입손실과 상기 다이플렉서(802)의 삽입손실 및 상기 대역통과필터(804, 805)의 삽입손실에 의하여 결정되어지며, 수신신호의 송신회로부로의 신호누설은 상기 서큘레이터(801)의 아이솔레이션과 상기 다이플렉서(803)의 아이솔레이션에 의해 흐르지 못하게 된다. 또한 송신신호에 대한 삽입손실은 상기 서큘레이터(801)의 삽입손실과 상기 다이플렉서(803)의 삽입손실에 의하여 결정되어지며, 송신신호의 수신회로부로의 신호누설은 상기 서큘레이터(801)의 아이솔레이션과 상기 다이플렉서(802)의 아이솔레이션에 의해 없어지게 된다.The insertion loss of the received signal in the antenna switch is determined by the insertion loss of the circulator 801, the insertion loss of the diplexer 802, and the insertion loss of the band pass filters 804 and 805. The signal leakage to the transmitting circuit portion is prevented from flowing by the isolation of the circulator 801 and the isolation of the diplexer 803. In addition, the insertion loss of the transmission signal is determined by the insertion loss of the circulator 801 and the insertion loss of the diplexer 803, and the signal leakage of the transmission signal to the receiving circuit is determined by the circulator 801. Is eliminated by the isolation and isolation of the diplexer 802.
본 발명에 의하여 안테나스위치를 개발하면 서큘레이터를 사용하여 송신신호와 수신신호를 분리하기 때문에 동일한 주파수 대역을 사용하여 송수신하는 무선통신시스템과 송신주파수 대역과 수신주파수대역이 다른 무선통신시스템에 모두 적용 가능하며, 두 방식을 혼합한 방식의 시스템에도 적용 가능하다. 또한 다이오드를 구동시키기 위한 전원회로가 필요 없으며, 다이오드를 동작시키기 위한 전력소모가 없다. 그리고 스위치가 갖는 기술문제인 소정량의 무선주파수 에너지가 출력부로 전달될 만큼 충분히 빠른 시간 안에 온(on) 상태에서 오프(off) 상태로의 스위칭을 시켜야 하는 문제점이 없어진다. 또한 안테나스위치를 구성하는 소자의 수를 줄일 수 있으므로 저가격화와 저 삽입손실화가 가능하며, 안테나스위치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. When the antenna switch is developed according to the present invention, since the transmission signal and the reception signal are separated using a circulator, the antenna switch is applied to both a wireless communication system transmitting and receiving using the same frequency band and a wireless communication system having a different transmission frequency band and a receiving frequency band. It is also possible to apply the system in which both systems are mixed. In addition, no power supply circuit is required to drive the diode, and no power consumption is required to operate the diode. In addition, there is no problem of switching from the on state to the off state in a time fast enough to transmit a predetermined amount of radio frequency energy, which is a technical problem of the switch. In addition, since the number of elements constituting the antenna switch can be reduced, low cost and low insertion loss can be achieved, and reliability of the antenna switch can be improved.
높은 출력전력이 요구되는 기지국이나 중계장치에 사용되는 안테나스위치는 수신회로부에서 송신신호에 대하여 아주 높은 아이솔레이션 특성이 요구된다. 이때에는 다이오드를 직렬 및 병렬로 추가하여 아이솔레이션 특성을 높일 수 있다.Antenna switches used in base stations or relays that require high output power require very high isolation characteristics for the transmitted signals in the receiving circuit section. In this case, diodes can be added in series and in parallel to increase isolation characteristics.
본 발명의 또 다른 실시 예를 도 9에 나타내었다. 두개의 이동통신시스템을 가능하게 하는 안테나 스위치의 기능적인 구조를 도시한 블럭도이다. 도 9에서 고주파 스위치는 제 1주파수대역 및 제 2주파수 대역의 송수신 대역을 통과하는 필터링 기능을 갖는 이중대역 안테나스위치이다. 안테나스위치는 서큘레이터(901)와, 송수신 영역에서 제 1주파수 대역과 제 2주파수 대역을 분리하는 다이오드 스위칭회로(902, 903)와, 대역통과필터(904, 905)와, 저역통과필터(906) 및 고역통과필터(907)을 구비한다. Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 9. A block diagram showing the functional structure of an antenna switch that enables two mobile communication systems. In FIG. 9, the high frequency switch is a dual band antenna switch having a filtering function passing through a transmission / reception band of a first frequency band and a second frequency band. The antenna switch includes a circulator 901, diode switching circuits 902 and 903 for separating the first frequency band and the second frequency band in the transmission / reception region, the band pass filters 904 and 905, and the low pass filter 906. ) And a high pass filter (907).
안테나를 통하여 수신된 제 1주파수 대역의 수신신호는 상기 서큘레이터(901)와, 상기 다이오드 스위칭회로(902) 및 상기 대역통과필터(904)를 통하여 제 1 주파수대역의 수신회로부로 흐른다. 안테나를 통하여 수신된 제 2주파수 대역의 수신신호는 상기 서큘레이터(901)와, 상기 다이오드 스위칭회로(902) 및 상기 대역통과필터(905)를 통하여 제 2 주파수대역의 수신회로부로 흐른다. 제 1주파수 대역의 송신신호는 제 1 주파수 대역의 송신회로부에서 상기 저역통과필터(906), 상기 다이오드 스위칭회로(903) 및 상기 서큘레이터(901)를 거쳐 안테나를 통하여 전파된다. 제 2주파수 대역의 송신신호는 제 2 주파수 대역의 송신회로부에서 상기 고역통과필터(907), 상기 다이오드 스위칭회로(903) 및 상기 서큘레이터(901)를 거쳐 안테나를 통하여 전파된다. The received signal of the first frequency band received through the antenna flows to the receiving circuit portion of the first frequency band through the circulator 901, the diode switching circuit 902, and the band pass filter 904. The received signal of the second frequency band received through the antenna flows to the receiving circuit portion of the second frequency band through the circulator 901, the diode switching circuit 902, and the band pass filter 905. The transmission signal of the first frequency band is propagated through the antenna via the low pass filter 906, the diode switching circuit 903, and the circulator 901 in the transmission circuit unit of the first frequency band. The transmission signal of the second frequency band is propagated through the antenna via the high pass filter 907, the diode switching circuit 903, and the circulator 901 in the transmission circuit unit of the second frequency band.
이러한 안테나스위치에서 수신신호의 삽입손실은 상기 서큘레이터(901)의 삽입손실과 상기 다이오드 스위칭회로(902)의 삽입손실 및 상기 대역통과필터(904, 905)의 삽입손실에 의하여 결정되어지며, 수신신호의 송신회로부로의 신호누설은 상기 서큘레이터(901)의 아이솔레이션과 상기 다이오드 스위칭회로(903)의 아이솔레이션 및 상기 저역통과필터(906) 이나 상기 고역통과필터(907)의 아이솔레이션에 의해 흐르지 못하게 된다. 또한 송신신호에 대한 삽입손실은 상기 서큘레이터(901)의 삽입손실과 상기 다이오드 스위칭회로(903)의 삽입손실 및 저역통과필터(906) 이나 상기 고역통과필터(907)의 삽입손실에 의하여 결정되어지며, 송신신호의 수신회로부로의 신호누설은 상기 서큘레이터(901)의 아이솔레이션과 상기 다이오드 스위칭회로(902)의 아이솔레이션 및 상기 대역통과필터(904, 905)의 아이솔레이션에 의해 없어지게 된다.The insertion loss of the received signal in the antenna switch is determined by the insertion loss of the circulator 901, the insertion loss of the diode switching circuit 902, and the insertion loss of the band pass filters 904 and 905. Signal leakage to the transmitting circuit portion is prevented from flowing due to the isolation of the circulator 901 and the isolation of the diode switching circuit 903 and the isolation of the low pass filter 906 or the high pass filter 907. . Also, the insertion loss of the transmission signal is determined by the insertion loss of the circulator 901, the insertion loss of the diode switching circuit 903, and the insertion loss of the low pass filter 906 or the high pass filter 907. The signal leakage to the receiving circuit portion of the transmission signal is eliminated by the isolation of the circulator 901, the isolation of the diode switching circuit 902, and the isolation of the band pass filters 904 and 905.
본 발명에 의하여 안테나스위치를 개발하면 서큘레이터를 사용하여 송신신호와 수신신호를 분리하기 때문에 동일한 주파수 대역을 사용하여 송수신하는 무선통신시스템과 송신주파수 대역과 수신주파수대역이 다른 무선통신시스템에 모두 적용 가능하며, 두 방식을 혼합한 방식의 시스템에도 적용 가능하다. 또한 안테나스위치를 구성하는 소자의 수를 줄일 수 있으므로 저가격화와 저 삽입손실화가 가능하며, 안테나스위치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. When the antenna switch is developed according to the present invention, since the transmission signal and the reception signal are separated using a circulator, the antenna switch is applied to both a wireless communication system transmitting and receiving using the same frequency band and a wireless communication system having a different transmission frequency band and a receiving frequency band. It is also possible to apply the system in which both systems are mixed. In addition, since the number of elements constituting the antenna switch can be reduced, low cost and low insertion loss can be achieved, and reliability of the antenna switch can be improved.
높은 출력전력이 요구되는 기지국이나 중계장치에 사용되는 안테나스위치는 수신회로부에서 송신신호에 대하여 아주 높은 아이솔레이션 특성이 요구된다. 이때에는 다이오드를 직렬 및 병렬로 추가하여 아이솔레이션 특성을 높일 수 있다.Antenna switches used in base stations or relays that require high output power require very high isolation characteristics for the transmitted signals in the receiving circuit section. In this case, diodes can be added in series and in parallel to increase isolation characteristics.
본 발명에 의하여 안테나 스위치를 제작하면 서큘레이터를 사용하여 송신신호와 수신신호를 분리함으로써 동일한 주파수 대역으로 송신과 수신을 하는 무선통신시스템이나 송신주파수 대역과 수신주파수대역이 다른 무선통신시스템에 모두 적용 가능하며, 두 방식을 혼합한 방식의 시스템에도 적용 가능하다. 또한 무선통신시스템의 특성에 맞추어 회로를 구성함으로써 안테나스위치의 구현이 간단하고 적은수의 소자를 사용함으로써 삽입손실 특성을 향상시킬 수 있으며, 제조원가의 절감과 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 안테나스위치를 제공할 수 있다. 또한 이중대역 이동통신시스템에서 다이오드를 사용하지 않고 안테나스위치의 구현이 가능하므로 다이오드를 구동시키기 위한 전원회로가 필요 없으며, 다이오드를 동작시키기 위한 전력소모가 없다. 그리고 스위치가 갖는 기술문제인 소정량의 무선주파수 에너지가 출력부로 전달될 만큼 충분히 빠른 시간 안에 온(on) 상태에서 오프(off) 상태로의 스위칭을 시켜야 하는 문제점이 없어진다. According to the present invention, when the antenna switch is manufactured, the circulator separates the transmission signal and the reception signal so that the antenna switch can be applied to both a wireless communication system for transmitting and receiving in the same frequency band or a wireless communication system having a different transmission frequency band and a receiving frequency band. It is also possible to apply the system in which both systems are mixed. In addition, by implementing the circuit according to the characteristics of the wireless communication system, the implementation of the antenna switch is simple, and the insertion loss characteristic can be improved by using a small number of elements, and the antenna switch which can reduce the manufacturing cost and improve the reliability of the element is provided. Can provide. In addition, since an antenna switch can be implemented without using a diode in a dual band mobile communication system, there is no need for a power supply circuit for driving the diode and no power consumption for operating the diode. In addition, there is no problem of switching from the on state to the off state in a time fast enough to transmit a predetermined amount of radio frequency energy, which is a technical problem of the switch.
도 1은 종래기술에 따른 안테나스위치 회로도 1 is an antenna switch circuit diagram according to the prior art
도 2는 다이플렉서의 회로도 2 is a circuit diagram of a diplexer
도 3은 종래기술에 따른 또 다른 안테나스위치 회로도 Figure 3 is another antenna switch circuit diagram according to the prior art
도 4은 종래기술에 따른 이중대역방식의 안테나스위치 블럭도 Figure 4 is a block diagram of a dual band antenna switch according to the prior art
도 5는 본 고안에 의한 안테나스위치 회로도5 is an antenna switch circuit diagram according to the present invention
도 6는 본 고안에 의한 또 다른 안테나스위치 회로도6 is another antenna switch circuit diagram according to the present invention
도 7은 본 고안에 의한 이중대역방식의 안테나스위치 블럭도7 is a block diagram of a dual band antenna switch according to the present invention
도 8은 본 고안에 의한 또 다른 이중대역방식의 안테나스위치 블럭도Figure 8 is another dual band antenna switch block diagram according to the present invention
도 9은 본 고안에 의한 또 다른 이중대역방식의 안테나스위치 블럭도9 is another dual band antenna switch block diagram according to the present invention
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
101, 401, 701, 802, 803 : 다이플렉서101, 401, 701, 802, 803: Diplexer
305 : 인덕터305: inductor
306, 307, 308 : 커패시터 306, 307, 308: Capacitor
402, 403, 902, 903 : 다이오드스위칭회로 402, 403, 902, 903: diode switching circuit
501, 601, 704, 705, 801, 901 : 서큘레이터 501, 601, 704, 705, 801, 901: Circulator
201, 404, 406, 806, 906 : 저역통과필터 201, 404, 406, 806, 906: Low pass filter
202, 807, 907 : 고역통과필터 202, 807, 907: High pass filter
702, 703 : 서쿨레이터 스위칭회로 702, 703: circulator switching circuit
102, 103, 301, 302, 303, 304, 502, 602, 603, 604, 706, 707 : 다이오드102, 103, 301, 302, 303, 304, 502, 602, 603, 604, 706, 707
405, 406, 407, 804, 805, 904, 905 : 대역통과필터503, 504, 605, 606, 607, 708, 709, 710, 711 : 마이크로스트립라인 405, 406, 407, 804, 805, 904, 905: Bandpass filter 503, 504, 605, 606, 607, 708, 709, 710, 711: Microstripline
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040021063A KR20050096216A (en) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | Antenna switch for wireless communications |
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| KR1020040021063A KR20050096216A (en) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | Antenna switch for wireless communications |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106452409A (en) * | 2016-11-14 | 2017-02-22 | 江苏本能科技有限公司 | Radio frequency circuit gating switch |
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2004
- 2004-03-29 KR KR1020040021063A patent/KR20050096216A/en not_active Application Discontinuation
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