KR20060020500A - 다중대역 핀 다이오드 스위치 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 래더써킷(ladder circuit)을 이용한 다중 대역 핀 다이오드 스위치 회로로, 단일 대역 핀 다이오드 스위치 회로에 하나 이상의 인덕터와 캐패시터가 병렬로 연결된 래더써킷이 적층된 것을 특징으로 하는 다중 대역 핀 다이오드 스위치 회로로 상기 래더써킷은 필요에 따라 인덕터와 캐패시터의 결합 단수를 조정하여 상기 결합 단수 대역으로 사용할 수 있게 함으로써 기존의 핀 다이오드 스위치 처럼 단일 대역 또는 협대역 특성을 갖는 것이 아니고 다중 대역을 구현하여, 통신의 성능과 품질에 직결되는 아이솔레이션(Isolation)을 개선시키는 효과를 가져온다.

핀 다이오드 스위치(PIN diode switch), 래더써킷(ladder circuit)

Description

다중대역 핀 다이오드 스위치 회로 { Multiband PIN diode switch circuit}

도 1은 종래 핀 다이오드 스위치 회로를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 래더써킷(ladder circuit)을 이용한 듀얼대역 핀 다이오드 스위치 회로를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 래더써킷(ladder circuit)을 이용한 다중대역 핀 다이오드 스위치 회로를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 래더써킷(ladder circuit)이 장착되었을 경우의 핀 다이오드 스위치 회로의 특성을 도시한 그래프.

본 발명은 래더써킷(ladder circuit)을 이용한 다중 대역 핀 다이오드 스위치회로( Multiband PIN diode switch circuit)에 관한 것이다.

최근, 이동 통신 시스템의 발전에 따라, 휴대 전화, 휴대형의 정보 단말기등 의 이동 통신 기기가 급속히 보급되어, 이들 기기의 소형화 및 고성능화의 요구로부터 이들에 사용되는 부품의 소형화 및 고성능화가 요구되고 있다.

또한, 휴대전화에 있어서는 아날로그 방식과 디지털 방식의 2개의 종류의 무선 통신 시스템이 이용되고 있고, 무선 통신에 사용하는 주파수도 800MHz∼1GHz, 1.5GHz∼2.0GHz대로 다방면에 걸쳐 있다.

특히 통신 장치 및 다른 전자 장치에서 스위치로서 핀 다이오드가 사용된다.

핀 다이오드는 핀 접합을 갖는 다이오드로서, 주로 I층으로 캐리어가 주입되는 전도도의 변화를 이용한 마이크로파의 스위칭 감쇠용 다이오드이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 종래의 핀 다이오드 스위치에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 핀 다이오드 스위치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 핀 다이오드 스위치는 알에프신호 입력단자와 출력단자, 전원 바이어스 단자, 캐패시터(C1, C2, C3)와 인덕터(L1, L2)로 구성되어 있다.

상기 핀 다이오드 스위치의 간략한 구성을 살펴보면, 제 1캐패시터(C1)는 알에프 출력단자 바로 전에 위치해 있으며 상기 제 1캐패시터(C1)와 제 1인덕터(L1)는 병렬로 연결되어 있고 거기에 다시 제 2 캐패시터(C2)가 연결되어 접지되어있다. 또한 제 2인덕터(L2)는 입력단자 바로 뒤쪽의 핀 다이오드와 병렬로 연결되어 있다. 제 3캐패시터(C3)는 상기 제 2인덕터(L2)와 직렬로 연결되어 있다.

상기 핀 다이오드 스위치의 동작을 살펴보면, 스위치가 ON으로 되기 위해서 는 전원 바이어스(Bias) 단자에 직류 +전원이 인가되는데, 상기 인가된 직류 +전원은 제 1인덕터(L1)를 통과하여 핀 다이오드 D로 유입됨으로써 핀 다이오드가 ON상태가 된다.

입력된 알에프(RF, Radio Frequency)신호가 출력단자로 전달되고, 핀 다이오드를 통과한 직류전원은 제 2인덕터(L2)로 빠져나가게 된다.

제 1, 3캐패시터(C1, C2)는 직류 전원 차단(blocking)을 용이하게 하며, 제 2캐패시터(C2)는 전원선에 발생하는 기생 고주파 신호를 제거하기 위한 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 핀 다이오드 스위치는 단일 대역에만 적용이 가능하며 또한 협대역 특성을 가지고 있어서 현재 이동통신 제품이 다중모드, 다중대역의 제품들이 주류를 이루고 있는 동향에 어긋난다.

또한, 다중 대역에 상기 핀 다이오드 스위치 회로를 적용하려면 대역마다 동일회로들이 들어가야 하며 이는 회로의 복잡화와 단가 증가등의 단점을 가지게 된다.

또한, 아이솔레이션을 좋게 하기 위해 단순히 핀 다이오드 스위치를 4∼5개 연결하게 되면 전류 소비가 증가하고 회로의 부피 등이 커진다고 하는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 핀 다이오드 수는 늘리지 않고, 기존 회로에 래더써킷을 적용함으로써 다중 대역를 구현하여 회로의 복잡화와 단가 증가를 억제하게 하는 다중대역 핀 다이오드 스위치 회로를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 래더써킷을 적용하여 아이솔레이션(Isolation) 개선 효과를 가져오게 하는 다중대역 핀 다이오드 스위치 회로를 제공함에 다른 목적이 있다.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 단일 대역 핀 다이오드 스위치 회로에 하나 이상의 인덕터와 캐패시터가 병렬로 연결된 래더써킷이 적층된 것을 특징으로 하는 다중 대역 핀 다이오드 스위치 회로가 제공된다.

상기 단일 대역 핀 다이오드 스위치 회로는 제 1캐패시터(C1)가 알에프 출력단자 바로 전에 위치하고 상기 제 1캐패시터(C1)와 제 1인덕터(L1)는 병렬로 연결되고 거기에 다시 제 2캐패시터(C2)가 연결되어 접지되었으며 제 3인덕터(L3)는 입력단자 뒤쪽의 핀 다이오드와 병렬로 연결되어 있다.

상기 래더써킷은 핀 다이오드와 인덕터와 캐패시터가 병렬로 순차·반복적으로 적층시켜 사용한다.

상기 래더써킷은 인덕터와 캐패시터의 결합 단수를 조정하여 상기 단일 또는 그 이상의 대역으로 사용할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 듀얼대역 핀 다이오드 스위치 회로를 나타낸 도면이 다.

도 2를 참조하면, 상기 듀얼대역 핀 다이오드 스위치 회로는 도 1에 도시된 핀 다이오드 스위치 회로의 핀 다이오드와 인덕터가 병렬로 연결된 부분에 한 개의 단수(200)가 병렬로 추가된 형태이다.

상기 단수(200)는 캐패시터와 인덕터가 병렬로 연결된 것으로서, 종래의 핀다이오드 스위치회로의 핀 다이오드와 인덕터가 병렬로 연결된 부위에 다시 병렬로 추가될 수 있다.

또한 추가된 단수(200)의 수에 따라 대역이 결정된다. 예를들어 종래의 핀 다이오드 스위치에 한 개의 단수가 추가되면 듀얼대역 핀 다이오드 스위치 회로가 되는 것이고, 두 개의 단수가 추가되면 트리플대역 핀 다이오드 스위치 회로가 된다.

즉, 상기 듀얼대역 핀 다이오드 스위치 회로는 제 1캐패시터가 알에프 출력단자 바로 전에 위치하고 상기 제 1캐패시터와 제 1인덕터는 병렬로 연결되고 거기에 다시 제 2캐패시터가 연결되어 접지되어 있다.

또한, 제 3인덕터는 입력단자 뒤쪽의 핀 다이오드와 병렬로 연결되어 있고, 제 3캐패시터(C3)와 직렬연결되며, 상기 핀 다이오드와 병렬로 연결된 인덕터에 병렬로 연결된 제 4캐패시터(C4)와 제 2인덕터(L2)가 다시 병렬로 연결되어 이중대역 핀 다이오드 스위치 회로를 구성한다.

도 3은 본 발명에 따른 다중대역 핀 다이오드 스위치 회로를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 다중대역 핀 다이오드 스위치는 도 1에 도시된 단일대역 핀 다이오드 스위치 회로에 래더써킷(300)이 적용된 회로이다.

상기 래더써킷은 인덕터와 캐패시터가 병렬로 순차·반복적으로 연결되어 사다리 형태로 회로가 구성된 것을 말한다.

상기 인덕터와 캐패시터가 순차·반복적으로 연결된 상기 래더써킷은 단수(200)에 따라 트리플, 쿼드 대역등 다중대역에 대응 가능한 회로를 구성할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 래더써킷(300)을 이용한 다중대역 핀 다이오드 회로의 주파수 응답 특성을 나타낸 도면이다.

도 4는 상기 도 3의 래더써킷, 특히 단수(200)가 하나인 듀얼대역 핀 다이오드 스위치 회로의 주파수 응답 특성을 나타낸 것이다.

상기 래더써킷(300)이 장착되었을 경우의 핀 다이오드 회로의 특성을 나타내는 S11과 기본적인 핀 다이오드 회로의 특성을 나타내는 S21의 파형을 도시한 그래프이다.

S21이 피크(peak)일때 S11은 최소값을 가지고 또한 S21이 최소값을 가질때 S11은 최대값을 갖는다.

즉, 주파수의 흐름에 따라 기본적인 단일대역 핀 다이오드 회로보다 래더써킷(300)을 핀 다이오드와 인덕터가 병렬로 연결된 부위에 병렬로 연결함으로써 폴을 여러개 가질 수 있게 되어 다중대역에서도 핀 다이오드 수를 늘이지 않고 사용할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 다중대역 핀 다이오드 스위치 회로는 기존의 핀 다이오드 스위치처럼 단일 대역에만 적용가능하고 협대역 특성을 갖는 것이 아니고 다중 대역를 구현할 수 있는 장점을 가지고 있다.

또한, 통신의 성능과 품질에 직결되는 아이솔레이션(Isolation)을 개선시키는 효과를 가져온다.

Claims (4)

1. 단일 대역 핀 다이오드 스위치 회로에 하나 이상의 인덕터와 캐패시터가 병렬로 연결된 래더써킷이 장착된 것을 특징으로 하는 다중 대역 핀 다이오드 스위치 회로.
2. 제 1항에 있어서, 상기 단일 대역 핀 다이오드 스위치 회로는 제 1캐패시터가 알에프 출력단자 바로 전에 위치하고 상기 제 1캐패시터와 제 1인덕터는 병렬로 연결되고 거기에 다시 제 2캐패시터가 연결되어 접지되었으며 제 3인덕터는 입력단자 뒤쪽의 핀 다이오드와 병렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 대역 핀 다이오드 스위치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 래더써킷은 핀 다이오드에 인덕터와 캐패시터가 병렬로 순차·반복적으로 장착된 것을 특징으로 하는 다중대역 핀 다이오드 스위치 회로.
4. 제 1항에 있어서, 상기 래더써킷은 인덕터와 캐패시터의 결합 단수를 조정하여 상기 단일 또는 그 이상의 대역으로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 다중대역 핀 다이오드 스위치 회로.

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