KR20080028254A - Rf switch combined microstripline/slotline and switch module using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의한 고주파 스위치의 기본적인 구조를 나타내는 도면.1 is a view showing the basic structure of a high frequency switch by the combination of a microstrip line and a slot line according to the present invention.
도 2는 상기 도 1의 A부 확대도.2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1;
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의한 고주파 스위치의 구조를 나타내는 도면.3 is a view showing a structure of a high frequency switch by combining a microstrip line and a slot line according to the first embodiment of the present invention.
도 4는 상기 도 3의 전면 및 후면 패턴도.4 is a front and rear pattern view of FIG.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의한 고주파 스위치의 구조를 나타내는 도면.5 is a view showing a structure of a high frequency switch by combining a microstrip line and a slot line according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 슬롯라인의 다양한 형상을 나타내는 도면.6 is a view showing various shapes of a slot line according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 고주파 스위치의 바이어스 회로를 나타내는 도면.7 illustrates a bias circuit of a high frequency switch according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 고주파 스위치 모듈을 이용한 시스템의 제 1 실시예 구조를 나타내는 블록도.8 is a block diagram showing a structure of a first embodiment of a system using a high frequency switch module according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 고주파 스위치 모듈을 이용한 시스템의 제 2 실시예 구조를 나타내는 도면.Figure 9 illustrates a structure of a second embodiment of a system using a high frequency switch module according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 고주파 스위치 모듈을 이용한 시스템의 제 3 실시예 구조를 나타내는 도면.10 is a view of a structure of a third embodiment of a system using a high frequency switch module according to the present invention;
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
201, 402 : 프린트 기판 202 : 제 1 마이크로스트립라인201, 402: printed board 202: first microstripline
203 : 제 1 마이크로스트립라인 204 : 슬롯라인203: first microstrip line 204: slot line
205 : 슬롯라인 종단부 206 : 제 1 스위칭 소자205: slot line termination 206: first switching element
207 : 상부 접지면 208 : 하부 접지면207: upper ground plane 208: lower ground plane
209 : 제 2 스위칭 소자 301, 401 : 안테나209:
302 : 대역통과 필터 303 : 서큘레이터302: bandpass filter 303: circulator
304, 403 : 제 1 스위치 305 : 저잡음 증폭기304, 403: first switch 305: low noise amplifier
306 : 전력 증폭기 307, 405 : 제 2 스위치306:
308 : 제어기 310, 410 : 스위치 모듈308:
402 : 회로기판 404 : 제 1 핀다이오드402: circuit board 404: first pin diode
406 : 제 2 핀다이오드406: second pin diode
본 발명은 통신 시스템의 고주파 선로를 스위칭하는 고주파 스위치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 유전체 기판의 상부와 하부에 각각 마이크로스트립라인과 슬롯라인이 형성되고 상기 슬롯라인의 소정 위치에 스위칭 소자를 구비하여 고주파 신호를 온/오프하는 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의한 고주파 스위치 및 이를 이용한 스위치 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a high frequency switch for switching a high frequency line of a communication system, and more particularly, a microstrip line and a slot line are respectively formed on an upper portion and a lower portion of a dielectric substrate, and a switching element is provided at a predetermined position of the slot line. The present invention relates to a high frequency switch and a switch module using the same by combining a microstrip line and a slot line to turn on / off a high frequency signal.
일반적으로 RF(Radio Frequency) 및 마이크로파(Microwave) 등과 같은 고주파 신호의 경로를 온/오프하기 위해 사용되는 고주파 스위치는 자화된 솔레노이드에 의해 선로를 온/오프하는 고전력용의 기계식 스위치가 사용되거나, 핀다이오드(Pin Diode) 등의 소자에 의해 선로를 온/오프하는 저전력용의 전자식 스위치로 구분된다. In general, a high frequency switch used to turn on or off a path of a high frequency signal such as RF (Radio Frequency) and Microwave (Microwave) is a high-power mechanical switch that turns a line on or off by a magnetized solenoid, or a pin A device such as a diode is classified into a low-power electronic switch for turning a line on and off.
이와같은 종래의 스위치에 있어서 기계식 스위치는 고전력 신호를 스위칭할 수 있는 장점이 있는 반면에, 스위칭 속도가 늦고 반복 스위칭에 따른 부품의 마모 등에 의해 수명이 제한될 뿐만 아니라 온/오프시에 가해지는 솔레노이드의 자화 작용으로 인해 주변 회로에 노이즈를 야기할 수 있는 문제점이 있다. In the conventional switch, the mechanical switch has the advantage of switching high-power signals, while the switching speed is slow and the life is limited by wear of components due to repetitive switching. There is a problem that may cause noise in the peripheral circuit due to the magnetization action of.
또한, 종래의 전자식 스위치는 통상 핀다이오드를 직렬 혹은 병렬로 접속하여 그에 인가되는 바이어스(Bias)에 의해 선로를 온/오프하게 되는데, 이때 의도하지 않은 불요신호 등이 유입될 경우 후단의 장비에 치명적인 영향을 미치게 될 뿐만 아니라 고전력 신호는 온/오프할 수 없으며, 더욱이 스위칭시에 아이솔레이션이 충분히 확보되지 않는다고 하는 또다른 문제점이 있다. In addition, a conventional electronic switch normally connects pin diodes in series or in parallel to turn on / off a line by a bias applied thereto. In addition to being affected, there is another problem that high-power signals cannot be turned on and off, and that isolation is not sufficiently secured during switching.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유전체 기판의 상부와 하부에 각각 마이크로스트립라인과 슬롯라인이 형성되고 상기 슬롯라인의 소정 위치에 스위칭 소자를 구비하여 고주파 신호를 온/오프함으로써 고 주파 선로의 구현이 용이하고 오프시에 아이솔레이션이 개선되는 고주파 스위치 및 이를 이용한 스위치 모듈을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the microstrip line and the slot line is formed on the upper and lower portions of the dielectric substrate, respectively, and provided with a switching element at a predetermined position of the slot line to turn on the high-frequency signal It is a technical object of the present invention to provide a high frequency switch and a switch module using the same, which facilitate implementation of a high frequency line and improve isolation at the time of turning off.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의한 고주파 스위치(200)는, 소정 유전율을 갖는 유전체 기판(201)의 상부에 도체 패턴으로 형성된 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인(202, 203);과 상기 유전체 기판의 하부에 상기 마이크로스트립라인들과 전자기적 결합되도록 형성된 슬롯라인(204);과, 상기 슬롯라인의 소정 위치에 구비되어 온/오프되는 하나 이상의 스위칭 소자(206, 209);와, 그 상부에 상기 마이크로스트립라인이 형성되고 그 하부에는 상기 슬롯라인과 스위칭 소자가 구비되는 유전체 기판(201);을 포함하여 구성된다. In order to solve the technical problem as described above, the
또한, 본 발명에 따른 스위치 모듈(310)은, 입력된 다운링크 고주파 신호를 일측 방향으로만 통과시키는 비대칭 3단자 서큘레이터(303)와, 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의해 구성되어 상기 서큘레이터를 통과한 다운링크 고주파 신호를 온/오프하는 제 1 스위치(304)와, 상기 제 1 스위치를 통과한 다운링크 고주파 신호를 소정 이득으로 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기(305)와, 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의해 구성되어 외부의 전력증폭기(306)로부터 입력되는 업링크 고주파 신호를 온/오프하는 제 2 스위치(307)와, 상기 제 1 및 제 2 스위치의 온/오프 동작을 제어하는 제어기(308)가 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding members will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의한 고주파 스위치의 기본적인 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 상기 도 1의 A부 확대도이다. 도시된 바와 같이 본 발명은 소정 유전율을 갖는 유전체 기판(201)의 상부에 고주파 신호가 입력되는 제 1 마이크로스트립라인(202)과 상기 고주파 신호가 출력되는 제 2 마이크로스트립라인(203)이 도체 패턴으로 형성되고, 상기 유전체 기판의 하부에는 상기 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인과 전자기적 결합되도록 슬롯라인(204)이 형성된 것을 그 기본 구조로 한다. 1 is a view showing a basic structure of a high frequency switch by combining a microstrip line and a slot line according to the present invention, Figure 2 is an enlarged view of portion A of FIG. As shown, according to the present invention, the
여기서, 도 2의 (a)를 참조하면 상기 제 1 마이크로스트립라인과 슬롯라인 또는 제 2 마이크로스트립라인과 슬롯라인이 교차하는 점에서 상기 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인의 길이 LST와 슬롯라인의 길이 LSL은 각각 상기 고주파 신호의 1/4파장이다. 이는 상기 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인을 상기 교차점으로부터 1/4파장만큼 연장된 개방 스터브(Open Stub)의 구조를 도시한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지는 않는다.Here, referring to FIG. 2A, the length L ST and the slot line of the first and second microstrip lines intersect the first microstrip line and the slot line or the second microstrip line and the slot line. The length L SL is each 1/4 wavelength of the high frequency signal. This illustrates the structure of an open stub in which the first and second microstrip lines extend one quarter wavelength from the intersection point, but the present invention is not limited thereto.
즉, 도 2의 (b)에서와 같이 상기 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인을 상기 교차점으로부터 1/4파장만큼 연장하지 않고 단락하여 형성한 단락 스터브(Shorted Stub)가 더 사용될 수 있다. 이와 같은 스터브의 형상은 본 발명의 다양한 실시예 와 시스템의 요구 규격에 따라 선택적으로 적용될 수 있는 것이다. That is, as illustrated in FIG. 2B, a shorted stub formed by shorting the first and second microstrip lines without extending by a quarter wavelength from the intersection may be further used. Such a stub shape may be selectively applied according to various embodiments of the present invention and the requirements of the system.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의한 고주파 스위치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 상기 도 3(a)의 전면 및 후면 패턴도이다. 도 3에서 본 발명에 따른 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의한 고주파 스위치(200)는, 소정 유전율을 갖는 유전체 기판(201)의 상부에 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인(202, 203)이 도체 패턴으로 형성되고, 상기 유전체 기판의 하부에는 상기 마이크로스트립라인들과 전자기적 결합되도록 슬롯라인(204)이 형성되며, 상기 슬롯라인의 소정 위치, 바람직하게는 그 중심부에 하나 이상의 스위칭 소자(206)가 구비되어 외부의 제어기로부터 제어신호를 받아 온/오프된다. 여기서, 슬롯라인 종단부(205)는 도 3의 (a)에서와 같이 일측이 개방된 형태로 제작될 수도 있고 도 3의 (b)에서와 같이 개방부가 없는 형태로 제작될 수도 있다. 3 is a view showing a structure of a high frequency switch by combining a microstrip line and a slot line according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a front and rear pattern diagram of FIG. 3 (a). In FIG. 3, the
도 4는 상기 도 3(a)의 구조를 더욱 상세히 나타내기 위한 것으로서, (a)는 전면 패턴도를 나타내고 (b)는 후면 패턴도를 나타내며, (c)는 X-Y 측면도이다. 도 4의 (a)에서 유전체 기판(201)의 상부에는 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인(202, 203)이 도체 패턴으로 형성되어 있고, 도 4의 (b)에서 유전체 기판의 하부에는 상기 마이크로스트립라인들과 전자기적 결합되도록 도체 패턴이 제거된 형태의 슬롯라인(204)이 형성되어 있으며, 상기 슬롯라인의 중심부에는 제 1 스위칭 소자(206)가 구비되어 있다. Figure 4 is for showing the structure of Figure 3 (a) in more detail, (a) shows a front pattern diagram (b) shows a rear pattern diagram, (c) is an X-Y side view. In FIG. 4A, first and
여기서, 상기 슬롯라인은 그 좌우에 소정 형상의 슬롯라인 종단부(205)가 형 성되는 것이 바람직하며, 상기 도 4에서 빗금친 부분은 도체 패턴을 나타낸다. 이와 같은 고주파 스위치(200)는, 제 1 스위칭 소자(206)에 제어신호로서 역방향 바이어스가 인가되면 제 1 스위칭 소자가 오프되어 슬롯라인은 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인과 전자기적 결합에 의해 접속되므로 제 1 마이크로스트립라인으로부터 제 2 마이크로스트립라인으로 고주파 신호가 전달되며, 반대로 제 1 스위칭 소자에 제어신호로서 순방향 바이어스가 인가되면 제 1 스위칭 소자가 온되어 상부 접지면(207)과 하부 접지면(208)이 도통되어 하나의 접지면이 되므로 슬롯라인은 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인과 전자기적 결합을 할 수 없게 된다. 따라서, 제 1 마이크로스트립라인으로부터 제 2 마이크로스트립라인으로는 고주파 신호가 전달되지 않게 된다. Here, the slot line is preferably formed in the left and right end of the slot
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의한 고주파 스위치의 구조를 나타내는 도면으로서, 상기 도 3의 제 1 실시예를 더 확장하여 일측의 슬롯라인 종단부(205)에 상기 슬롯라인과 평행하도록 제 2 마이크로스트립라인(203)을 구성하고 상기 슬롯라인 종단부(205)에 제 2 스위칭 소자(209)를 더 구비함으로써 오프시에 아이솔레이션(isolation)을 개선하도록 한 것이다. 이때, 상기 슬롯라인 종단부(205)는 도시된 것처럼 그 반원의 길이가 1/4파장이 되는데, 이와 같이 1/4파장이 되는 지점에 제 2 스위칭 소자를 구비하여 순방향 바이어스 인가시에는 슬롯라인과 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인이 전자기적으로 결합되고, 역방향 바이어스 인가시에는 슬롯라인의 신호가 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인으로 전달되지 않는 구조가 되어 상기 제 1 실시예에 비해 아이솔레 이션이 더 향상된다. 이와 같은 도 5의 동작 원리는 상기 도 4에서와 동일하므로 그 상세한 설명을 생략한다. FIG. 5 is a view illustrating a structure of a high frequency switch by combining a microstrip line and a slot line according to a second embodiment of the present invention, and further extending the first embodiment of FIG. Configure a
한편, 상기 도 5에서 본 발명에 따른 고주파 스위치는 일측의 슬롯라인 종단부(205)에 상기 슬롯라인과 평행하도록 제 2 마이크로스트립라인(203)을 구성하고 상기 슬롯라인 종단부(205)에 제 2 스위칭 소자(209)만을 구비하도록 구성할 수도 있다. 즉, 도 5에서 제 1 스위칭 소자(206)를 사용하지 않고 제 2 스위칭 소자(209)만 사용하는 것도 본 발명의 실시예에 포함되는 것이다. Meanwhile, in FIG. 5, the high frequency switch according to the present invention configures the
아울러, 본 발명의 실시예들에 있어서는 스위칭 소자로서 핀다이오드를 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 고주파 신호를 전자적으로 스위칭하는 고주파 단일 집적회로(MMIC;Monolithic Microwave Integrated Circuits), 전계효과 트랜지스터(FET;Field Effect Transistor) 등이 사용될 수도 있다. In addition, in the embodiments of the present invention, a pin diode is used as the switching element. However, the present invention is not limited thereto, and high-frequency monolithic integrated circuits (MMICs) and field effect transistors are used to electronically switch high-frequency signals. (FET; Field Effect Transistor) or the like may be used.
상기와 같은 핀다이오드를 포함하는 스위칭 소자들에 의해 종래의 기술에 비해 아이솔레이션이 개선되는 효과는 다음과 같다. 즉, 종래 스위치의 아이솔레이션은 오프시에 스위칭 소자 자체만으로 그 값이 결정되는데 비해, 본 발명은 오프시에 스위칭 소자에 의해 상기 유전체 기판의 상부 접지면(207)과 하부 접지면(208)이 도통되어 하나의 접지면이 됨으로써 슬롯라인이 제 1 및 제 2 마이크로스트립라인과 전자기적 결합을 할 수 없도록 하게 되므로 아이솔레이션이 크게 개선되는 것이다. The effect of the isolation is improved by the switching elements including the pin diode as compared to the prior art as follows. That is, the isolation of the conventional switch is determined only by the switching element itself at the time of off, whereas in the present invention, the
또한, 상기와 마찬가지의 이유로 스위칭 소자는 제 1 마이크로스트립라인에 인가되는 고주파 신호의 주파수와 동일한 동작 주파수를 갖지 않아도 되므로 고가 의 부품을 사용할 필요가 없어 그 제조원가가 절감될 수 있다. 즉, 상기 스위칭 소자가 고주파 신호를 직접 스위칭하는 것이 아니므로 스위칭되는 고주파 신호의 주파수와 스위칭 소자의 동작 주파수는 무관한 것이다. In addition, since the switching element does not have to have the same operating frequency as the frequency of the high frequency signal applied to the first microstrip line, there is no need to use expensive components, and thus the manufacturing cost can be reduced. That is, since the switching element does not directly switch the high frequency signal, the frequency of the switched high frequency signal and the operating frequency of the switching element are irrelevant.
도 6은 본 발명에 따른 슬롯라인의 다양한 형상을 나타내는 도면이다. 도 6의 (a)는 슬롯라인이 직선 형태인 것이며, 도 6의 (b)는 슬롯라인이 원형의 종단부를 갖도록 형성된 것이고, 도 6의 (c)는 슬롯라인이 사각 형상의 종단부를 갖도록 형성된 것을 나타낸다. 또한, 도 6의 (d)는 상기 도 6의 (b)에서 원의 절반이 테이퍼(Taper) 형태로 직선과 연결된 구조의 슬롯라인이고, 도 6의 (e)는 상기 도 6의(c)에서 사각의 절반이 테이퍼(Taper) 형태로 직선과 연결된 구조의 슬롯라인을 나타낸다. 6 is a view showing various shapes of a slot line according to the present invention. 6 (a) shows a slot line having a straight shape, FIG. 6 (b) shows a slot line having a circular end portion, and FIG. 6 (c) shows a slot line having a rectangular end portion. Indicates. In addition, Figure 6 (d) is a slot line of a structure in which a half of the circle in the taper (Taper) connected to a straight line in Figure 6 (b), Figure 6 (e) is the Figure 6 (c) Half of the square represents the slot line of the structure connected with the straight line in the form of taper.
또한, 상기 도 6에서 도시하지는 않았으나 본 발명에 따른 마이크로스트립라인의 형상도 상기 슬롯라인과 동일하게 다양하게 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 고주파 스위치는 그 구현에 있어 상기 도 6의 (a) 내지 (e)와 같은 형상의 마이크로스트립라인과 슬롯라인을 조합하여 다양한 실시예들을 구성할 수 있게 된다. In addition, although not shown in FIG. 6, the shape of the microstrip line according to the present invention may also be variously configured as in the slot line. Therefore, in the implementation of the high frequency switch according to the present invention, various embodiments can be configured by combining the microstrip line and the slot line having the shape as shown in FIGS. 6A to 6E.
도 7은 본 발명에 따른 고주파 스위치의 바이어스 회로를 나타내는 도면으로서, 상기 유전체 기판의 하부에 슬롯라인의 소정 위치를 분기시킨 분기 슬롯(210)에 의해 슬롯라인(204)과 연결되는 루프를 형성함으로써 상기 루프에 의해 형성된 별도의 접지부(211)를 이용하여 상기 스위칭 소자에 전원을 공급하는 바이어스 회로를 용이하게 구성할 수 있다. 즉, 슬롯라인의 구조상 슬롯라인을 중심으로 하여 상하에 접지면이 필요한데 스위칭 소자의 구동을 위해서는 바이어스 공급이 필수적이므로 도 14와 같이 분기 슬롯(210)에 의해 형성된 접지부(211)를 통하여 바이어스 회로를 구성한다. 이때, 상기 접지부에 커패시터(212)를 접속함으로써 고주파적으로는 접지면에 연장되되 직류적으로는 차단된다. 7 is a diagram illustrating a bias circuit of a high frequency switch according to the present invention, by forming a loop connected to a
이와 같은 슬롯라인과 분기 슬롯이 이루는 접지부의 형태는 본 발명의 실시예에서는 사각 형상으로 도시하였으나, 반원 또는 삼각 형상과 같이 슬롯라인을 하나의 변으로 하는 다양한 형태의 도형 형상이 사용될 수 있다. Although the shape of the grounding portion formed by the slot line and the branch slot is shown in a square shape in the embodiment of the present invention, various shapes such as a semicircle or a triangular shape with one slot line as one side may be used.
도 8은 본 발명에 따른 고주파 스위치 모듈을 이용한 시스템의 제 1 실시예 구조를 나타내는 블록도로서, 시분할 이중통신(TDD;Time Division Duplexing) 시스템에 본 발명에 따른 고주파 스위치 모듈이 사용되는 것을 나타낸다. 도시된 바와 같이 도 8의 (a)는 시분할 이중통신 시스템에 적용된 본 발명의 고주파 스위치 모듈을 나타내고, 도 8의 (b)는 상기 고주 스위치 모듈을 간략화하여 나타낸 것이다. 8 is a block diagram showing a structure of a first embodiment of a system using a high frequency switch module according to the present invention, showing that the high frequency switch module according to the present invention is used in a time division duplex (TDD) system. As shown in Figure 8 (a) shows a high frequency switch module of the present invention applied to a time division duplex communication system, Figure 8 (b) is a simplified illustration of the high-frequency switch module.
도 8에서 다운링크 경로, 즉 기지국이나 중계기로부터 단말기로 송신되는 고주파 신호 경로(도 8에서 Rx로 표시)과 업링크 경로, 즉 단말기로부터 기지국이나 중계기로 송신되는 고주파 신호 경로(도 8에서 Tx로 표시)에는 본 발명에 따른 일체화된 고주파 스위치 모듈(310)이 사용되는데, 이와같은 고주파 스위치 모듈(310)은, 입력된 다운링크 고주파 신호를 일측 방향으로만 통과시키는 비대칭 3단자 서큘레이터(303)와, 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의해 구성되어 상기 서큘레이터를 통과한 다운링크 고주파 신호를 온/오프하는 제 1 스위치(304)와, 상기 제 1 스위치를 통과한 다운링크 고주파 신호를 소정 이득으로 저잡음 증폭하는 저 잡음 증폭기(305)와, 마이크로스트립라인과 슬롯라인의 결합에 의해 구성되어 외부의 전력증폭기(306)로부터 입력되는 업링크 고주파 신호를 온/오프하는 제 2 스위치(307)와, 상기 제 1 및 제 2 스위치의 온/오프 동작을 제어하는 제어기(308)가 일체형으로 구성된다. In FIG. 8, the downlink path, that is, the high frequency signal path transmitted from the base station or the repeater to the terminal (denoted as Rx in FIG. 8) and the uplink path, that is, the high frequency signal path transmitted from the terminal to the base station or the repeater (Tx in FIG. 8). In the display), an integrated high
먼저, 다운링크 경로를 살펴보면 안테나(301)를 통해 수신된 다운링크 신호는 대역통과 필터(302)에 의해 소요 주파수 대역만 통과되어 서큘레이터(303)의 제 1 단자(A)로 입력된다. 상기 서큘레이터는 다운링크 고주파 신호를 일측 방향인 제 2 단자(B)로 출력하고, 상기 서큘레이터를 통과한 다운링크 고주파 신호는 제 1 스위치(304)에 의해 온/오프되고, 상기 제 1 스위치를 통과한 다운링크 고주파 신호는 또한 저잡음 증폭기(305)에 의해 소정 이득으로 저잡음 증폭되어 출력된다. First, referring to the downlink path, the downlink signal received through the
이와는 달리, 업링크 경로는 전력증폭기(306)로부터 입력되는 업링크 고주파 신호가 제 2 스위치(307)에 의해 온/오프되며, 상기 제 2 스위치를 통과한 업링크 고주파 신호는 서큘레이터의 제 3 단자(C)로 입력되어 일측 방향인 제 1 단자(A)로 출력된 후, 대역통과 필터(302)에 의해 소요 주파수 대역만 통과되어 안테나(301)를 통해 전송된다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 스위치의 온/오프 동작은 서로 반대로 되어 제어기(308)에 의해 행해진다. 한편, 도 8의 (b)는 상기 도 8의 (a)에서 저잡음 증폭기와 제어기를 제외한 상태로서 송수신 경로가 분리되는 것을 나타내기 위해 간략화한 것이다. Alternatively, in the uplink path, the uplink high frequency signal input from the
상기와 같은 도 8에서 본 발명에 따른 고주파 스위치 모듈(310)은, 다운링크 고주파 신호가 입력되어 일측 방향으로만 통과시키는 서큘레이터(303)와, 상기 서 큘레이터를 통과한 다운링크 고주파 신호를 온/오프하는 제 1 스위치(304)와, 상기 제 1 스위치를 통과한 다운링크 고주파 신호를 소정 이득으로 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기(305)와, 전력증폭기(306)로부터 입력되는 업링크 고주파 신호를 온/오프하는 제 2 스위치(307)와, 상기 제 1 및 제 2 스위치의 온/오프 동작을 제어하는 제어기(308)가 일체형으로 구성됨으로써, 개별 소자의 제작에 따른 제조원가를 절감하고 개별 소자간의 결합에 의해 발생되는 선로의 손실 및 혼변조 왜곡(IMD;InterModulation Distortion) 등을 감소시킬 수 있다. In FIG. 8, the high
도 9는 본 발명에 따른 고주파 스위치 모듈을 이용한 시스템의 제 2 실시예 구조를 나타내는 도면으로서, 상기 서큘레이터를 사용하지 않는 구조이다. 도시된 것처럼 제 1 및 제 2 스위치(403, 405)가 하나의 회로기판(402)에 일체로 제작되어 제 1 스위치의 온/오프 동작에 의해 Rx 경로(다운링크 경로)가 안테나(401)와 접속/해제되고, 마찬가지로 제 2 스위치의 온/오프 동작에 의해 Tx 경로(업링크 경로)가 안테나(401)와 접속/해제된다. 이와 같은 도 9는 상기 도 3의 제 1 실시예에 따른 고주파 스위치가 사용된다. 9 is a view showing the structure of a second embodiment of a system using a high frequency switch module according to the present invention, and does not use the circulator. As shown, the first and
도 10은 본 발명에 따른 고주파 스위치 모듈을 이용한 시스템의 제 3 실시예 구조를 나타내는 도면이다. 도 10을 참고하면 상기 도9에서와 같이 제 1 및 제 2 스위치(403, 405)가 하나의 회로기판(402)에 일체로 제작되어 제 1 스위치의 온/오프 동작에 의해 Rx 경로(다운링크 경로)가 안테나(401)와 접속/해제되고, 마찬가지로 제 2 스위치의 온/오프 동작에 의해 Tx 경로(업링크 경로)가 안테나(401)와 접속/해제된다. 이와 같은 도 10은 상기 도 5의 제 2 실시예에 따른 고주파 스위치가 사용된다. 10 is a view showing the structure of a third embodiment of a system using a high frequency switch module according to the present invention. Referring to FIG. 10, as shown in FIG. 9, the first and
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하여 설명하였으나 상기의 실시예만으로 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다. In the above described and illustrated with respect to the preferred embodiment of the present invention is not limited only to the above embodiments and various modifications carried out by those skilled in the art within the scope not departing from the technical gist of the present invention. Can be.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은, 제 1 마이크로스트립라인으로 입력되어 슬롯라인을 거쳐 제 2 마이크로스트립라인으로 출력되는 고주파 신호를 상기 슬롯라인의 소정 위치에 구비된 스위칭 소자에 의해 온/오프함으로써 고주파 선로 구현이 용이하고 오프시에 아이솔레이션이 개선되는 고주파 스위치를 제공하는 효과가 있다. According to the above configuration, the present invention provides a high frequency signal input to the first microstrip line and output to the second microstrip line through the slot line by turning on / off the switching element provided at a predetermined position of the slot line. There is an effect of providing a high frequency switch that is easy to implement a high frequency line and the isolation is improved when off.
또한, 본 발명은 고주파 신호가 입력되어 일측 방향으로만 통과시키는 서큘레이터와, 상기 서큘레이터를 통과한 다운링크 고주파 신호를 온/오프하는 제 1 스위치와, 상기 제 1 스위치를 통과한 다운링크 고주파 신호를 소정 이득으로 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기와, 전력증폭기로부터 입력되는 업링크 고주파 신호를 온/오프하는 제 2 스위치와, 상기 제 1 및 제 2 스위치의 온/오프 동작을 제어하는 제어기가 일체형으로 구성됨으로써 개별 소자의 제작에 따른 제조원가를 절감하고 개별 소자간의 결합에 의해 발생되는 선로의 손실 및 혼변조 왜곡 등을 감소시키는 고주파 스위치 모듈을 제공하는 효과가 있다. The present invention also provides a circulator for inputting a high frequency signal and passing in only one direction, a first switch for turning on / off a downlink high frequency signal passing through the circulator, and a downlink high frequency passing through the first switch. A low noise amplifier for low noise amplifying the signal with a predetermined gain, a second switch for turning on / off an uplink high frequency signal input from a power amplifier, and a controller for controlling on / off operation of the first and second switches. As a result, there is an effect of providing a high frequency switch module that reduces manufacturing costs according to the manufacture of individual devices and reduces line loss and intermodulation distortion caused by coupling between individual devices.
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Cited By (2)
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