KR20100097342A - 고속 ｒｆ신호 스위칭 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속 RF신호 스위칭 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치는, 안테나와 송수신모듈 사이에 위치하여 RF신호를 스위칭 하는 스위칭 장치에 있어서, 소정레벨의 직류전압을 입력받아 송수신상태의 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위치 제어부와; 상기 스위치 제어부에서 출력되는 스위칭 제어신호를 입력받아 송신모듈로부터 안테나로 전송되는 RF신호의 송신경로를 형성하거나 또는 안테나로부터 수신모듈로 전송되는 RF신호의 수신경로를 형성하기 위해 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 스위칭하는 스위치부; 및 상기 스위치 제어부와 스위치부에 동작전원 또는 소정레벨의 직류전압을 공급하는 전원공급부로 이루어진다.
따라서, 본 발명은 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위치 제어부와 상기 스위치 제어부에서 출력되는 스위칭 제어신호를 입력받아 RF신호의 송수신경로를 스위칭하는 스위치부를 포함하여 높은 전력의 RF신호도 고속으로 스위칭하는 고속 RF신호 스위칭 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 상기 스위치 제어부에 복수의 D-MOSFET소자를 포함하여 상기 스위치부에 형성되는 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 고속으로 스위칭하고, 상기 스위치부를 이루는 송신스위칭부 및 수신스위칭부에 각각 메인 핀다이오드 및 상기 메인 핀다이오드와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드로 이루어진 아이솔레이션부를 포함하여 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 높은 격리도 를 확보하며, 상기 스위치 제어부에 포함된 복수의 D-MOSFET소자의 드레인 출력전압을 조절하는 저항소자를 구비하여 높은 전력의 RF신호도 왜곡없이 전달하는 고속 RF신호 스위칭 장치를 제공하는 효과가 있다.
고속 스위칭, D-MOSFET, 격리도, 드레인단자, 아이솔레이션부, 핀다이오드

Description

고속 ＲＦ신호 스위칭 장치 { APPARATUS FOR HIGH-SPEED RF SIGNAL SWITCHING }
본 발명은 고속 RF신호 스위칭 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는, 안테나와 송수신모듈 사이에 위치하여 RF신호의 송수신경로를 스위칭 하는 스위칭 장치에 있어서, 소정레벨의 직류전압을 입력받아 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위칭 제어부와 상기 스위칭 제어신호를 입력받아 RF신호의 송수신경로를 스위칭하는 스위치부를 포함하여 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 RF신호를 고속 스위칭하고 높은 격리도를 확보하는 고속 RF신호 스위칭 장치에 관한 것이다.
최근, 통신기술이 발전하면서 무선통신 시스템의 송신모드 또는 수신모드의 전환시에 RF신호를 고속으로 스위칭하고 격리도를 확보하기 위한 스위칭 기술이 요구되고 있다.
특히, TDD(Time Division Duplexing)방식을 사용하는 시분할 방식 시스템에 서는 송수신경로가 고속으로 스위칭 되지 않으면 전달해야 하는 데이터를 잃어버릴 수 있기 때문에 이와 같은 고속스위칭 속도는 매우 중요하다.
또한, 시분할 방식 시스템에 있어서 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 RF신호가 유입되면 노이즈로 작용하여 통신 장애를 일으키게 하므로 높은 격리도를 확보해야 한다.
도 1은 안테나와 송수신 모듈간에 RF신호의 송수신 경로를 스위칭하는 개략적인 흐름도이다.
종래의 스위칭 기술은 도면에는 나타나지 않았지만, 도 1에 도시된 송신모듈과 수신모듈에 각각 단일의 핀다이오드가 결합하는 형태의 스위칭 장치(1)를 사용하여 시스템 메인제어부(MCU,Main Control Unit)에서 상기 단일의 핀다이오드에 소정레벨의 직류전압을 인가하여 송수신모드 전환시 RF신호를 고속으로 스위칭 하거나, 또는, 송신모듈에 포함되는 고출력증폭기의 입력단 또는 출력단에 스위칭 장치를 소정의 연결형태로 결합하여 RF신호를 스위칭 하는 기술이 있었다.
그러나, 이와 같은 종래의 기술 중 전자의 경우는 RF신호의 출력이 낮을 때만 가능하고 RF신호의 출력이 커지면 신호가 왜곡되거나 삽입 손실이 발생하여 상기 메인제어부에서 제어신호로 입력되는 소정레벨의 직류전압으로는 상기 스위치 장치(1)를 고속 스위칭 하는 것이 불가능 하였고, 또한, 후자의 경우는 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 격리도를 확보하지 못하여 RF신호가 유입되어 통신장애를 일으킬 뿐만 아니라 고속 스위칭을 하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 고속으로 RF신호를 스위칭하고 높은 격리도를 확보할 뿐만 아니라 높은 전력의 신호가 인가 되었을 때 신호가 왜곡되거나 삽입손실을 줄일 수 있는 고속 스위칭 기술이 절실히 요구되는 실정이다.
따라서, 본 발명은 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위치 제어부와 상기 스위치 제어부에서 출력되는 스위칭 제어신호를 입력받아 RF신호의 송수신경로를 스위칭하는 스위치부를 포함하여 높은 전력의 RF신호도 고속으로 스위칭하는 고속 RF신호 스위칭 장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 상기 스위치 제어부에 복수의 D-MOSFET소자를 포함하여 상기 스위치부에 형성되는 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 고속으로 스위칭하고, 상기 스위치부를 이루는 송신스위칭부 및 수신스위칭부에 각각 메인 핀다이오드 및 상기 메인 핀다이오드와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드로 이루어진 아이솔레이션부를 포함하여 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 높은 격리도를 확보하며, 상기 스위치 제어부에 포함된 복수의 D-MOSFET소자의 드레인 출력전압을 조절하는 저항소자를 구비하여 높은 전력의 RF신호도 왜곡없이 전달하는 고속 RF신호 스위칭 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치는, 안테나와 송수신모듈 사이에 위치하여 RF신호를 스위칭 하는 스위칭 장치에 있어서, 소정레벨의 직류전압을 입력받아 송수신상태의 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위치 제어부와; 상기 스위치 제어부에서 출력되는 스위칭 제어신호를 입력받아 송신모듈로부터 안테나로 전송되는 RF신호의 송신경로를 형성하거나 또는 안테나로부터 수신모듈로 전송되는 RF신호의 수신경로를 형성하기 위해 상기 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 스위칭하는 스위치부; 및 상기 스위치 제어부와 스위치부에 동작전원 또는 소정레벨의 직류전압을 공급하는 전원공급부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위치 제어부와 상기 스위치 제어부에서 출력되는 스위칭 제어신호를 입력받아 RF신호의 송수신경로를 스위칭하는 스위치부를 포함하여 높은 전력의 RF신호도 고속으로 스위칭하는 고속 RF신호 스위칭 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 상기 스위치 제어부에 복수의 D-MOSFET소자를 포함하여 상기 스위치부에 형성되는 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 고속으로 스위칭하고, 상기 스위치부를 이루는 송신스위칭부 및 수신스위칭부에 각각 메인 핀다이오드 및 상기 메인 핀다이오드와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드로 이루어진 아이솔레이션부를 포함하여 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 높은 격리도를 확보하며, 상기 스위치 제어부에 포함된 복수의 D-MOSFET소자의 드레인 출력전 압을 조절하는 저항소자를 구비하여 높은 전력의 RF신호도 왜곡없이 전달하는 고속 RF신호 스위칭 장치를 제공하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예들을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치는 소정레벨의 직류전압을 입력받아 송수신상태의 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위치 제어부(10)와 상기 스위치 제어부(10)에서 출력되는 스위칭 제어신호를 입력받아 송신모듈로부터 안테나로 전송되는 RF신호의 송신경로를 형성하거나 또는 안테나로부터 수신모듈로 전송되는 RF신호의 수신경로를 형성하기 위해 상기 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 스위칭하는 스위치부(20) 및 상기 스위치 제어부(10)와 스위치부(20)에 동작전원 또는 소정레벨의 직류전압을 공급하는 전원공급부(30)로 이루어진다.
보다 상세하게는, 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치의 상기 스위치 제어부(20)는 상기의 송신경로 또는 수신경로를 고속으로 스위칭 제어하는 복수의 D-MOSFET 소자(120,130)를 포함한다.
또한, 상기 스위치 제어부(10)는 상기 전원공급부(30)에서 소정레벨의 직류 전압을 입력받아 상기 복수의 D-MOSFET 소자(120,130)들 각각의 게이트단자에 서로 다른 레벨의 직류전압을 인가하도록 복수의 인버터 소자(111,112,113)가 직렬로 연결되어 형성되는 인버터부(110)를 더 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 D-MOSFET 소자(120,130)의 드레인 출력전압이 상기 스위치부(20)에 입력되는 스위칭 제어신호이며, 상기 드레인 출력 전압을 조절하는 저항소자(121,131)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치는 상기 스위치 제어부(10)에 복수의 D-MOSFET소자(120,130)를 포함하여 RF신호를 고속으로 스위칭할 뿐만 아니라 상기 스위치 제어부(10)에 포함된 복수의 D-MOSFET소자(120,130)의 드레인 출력전압을 조절하는 저항소자(121,131)를 구비하여 높은 전력의 RF신호도 왜곡없이 전달하는 효과가 있다.
또한, 상기 스위치부(20)는 안테나와 연결되는 외부단자(21)와 송신모듈과 연결되는 송신단자(22) 및 수신모듈과 연결되는 수신단자(23) 사이에서 송수신간 경로를 형성하는 SPDT(Single Pole Double Throw)형태로 이루어지며, 상기 스위치 제어부(10)에서 스위칭 제어신호를 입력받아 소정의 결합형태로 송신경로를 형성하는 송신 스위칭부(200) 및 상기 스위치 제어부(10)에서 스위칭 제어신호를 입력받아 소정의 결합형태로 수신경로를 형성하는 수신 스위칭부(300)로 이루어진다.
여기서, 상기 송신 스위칭부(200) 및 상기 수신 스위칭부(300) 각각은 상기 스위칭제어신호가 입력되어 온오프 동작하는 메인 핀다이오드(210,310) 및 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 격리도를 확보하도록 상기 메인 핀다이오드 와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드로 이루어지는 아이솔레이션부(220,320)를 포함하여 이루어진다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치는 상기 스위치부(20)를 송신 스위칭부 및 수신 스위칭부로에 각각 메인 핀다이오드(210,310) 및 상기 메인 핀다이오드(210,310)와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드로 이루어진 아이솔레이션부(220,320)를 포함하여 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 높은 격리도를 확보하여 주변에서 입력되는 노이즈를 줄여 미세한 입력의 신호도 깨끗하게 전달하는 효과가 있다.
또한, 상기 전원공급부(30)는 주기적으로 HIGH/LOW로 반복되는 소정레벨의 직류전압(V_G)을 상기 스위치 제어부(10)의 인버터부(110)에 공급하고, 상기 스위치 제어부(10)에 포함되는 복수의 D-MOSFET 소자의 각 드레인 단자에 드레인 전압(VDD)을 공급하며, 상기 스위치부(20)의 아이솔레이션부(220,320)에 포함되는 복수의 핀다이오드에 동작전원(5V)을 공급한다.
한편, 본 발명에 따른 상기 드레인전압(VDD)은 상기 핀다이오드 동작전원(5V)보다 상대적으로 높은 전압일 뿐만 아니라, 상기 스위치부(20)를 통해 출력되는 RF신호의 전력이 높더라도 스위칭이 가능하도록 충분히 높은 전압인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3a 와 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치의 스 위치 제어부(10)와 스위치부(20)의 세부구성을 보여주는 상세 회로도이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 먼저 스위치 제어부(10)의 상세회로도를 살펴보면 상기 스위치 제어부(10)는 인버터부(110), 제 1 D-MOSFET 소자(120), 및 제 2 D-MOSFET 소자(130)로 이루어진다.
상기 인버터부(110)는 전원공급부(30)에서 주기적으로 HIGH/LOW로 반복되는 소정레벨의 직류전압(V_G)을 입력받아 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120) 및 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)의 게이트 단자에 각각 서로 반대되는 레벨의 직류전압이 인가되도록 제 1인버터(111), 제 2 인버터(112), 제 3인버터(113)가 직렬로 연결되어 형성된다.
이때, 상기 각각의 제1(111), 제2(112), 제3(113) 인버터는 입력되는 소정레벨의 직류 전압을 반전시키는 반전수단인 것이 바람직하다.
보다 상세하게는, 상기 제 2 인버터(112)와 상기 제 3인버터(113) 사이의 접속노드는 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)의 게이트 단자에 결합되고, 상기 제 3 인버터(113)의 출력단은 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)의 게이트 단자에 결합된다.
따라서, 상기 전원공급부(30)에서 인가되는 소정레벨의 직류전압(V_G)이 상기 제1 인버터(111)와 제2 인버터(112)를 통과하여 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)의 게이트에 인가됨과 동시에 상기 제1(111),제2(112),제3(113) 인버터를 통과하여 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)의 게이트에 인가되어 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 제 2 D-MOSFET 소자(130)의 게이트에는 각각 서로 반대되는 레벨의 직류전압이 인가되어진다. 결과적으로, 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 상기 제 2 D-MOSFET 소 자(130)는 서로 상반되는 동작을 하게 된다.
여기서, 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)는 각각 게이트에 HIGH 레벨의 전압이 인가되면 접지된 소스단자와 드레인단자가 연결되어 드레인단자에 공급되는 드레인전압(VDD) 대신 접지 전압(0V)이 선택 출력되고, 반면에 각각 게이트에 LOW레벨의 전압이 인가되면 접지된 소스단자와 드레인단자의 연결이 단락되어 드레인 전압(VDD)이 선택 출력된다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭 제어신호는, 제 1 D-MOSFET 소자(120)에서 선택 출력되어 스위치부(20)의 수신 스위칭부(300)로 입력되는 제 1스위칭 제어신호(V_CTL1)와 제 2 D-MOSFET 소자(130)에서 선택 출력되어 스위치부(20)의 송신 스위칭부(200)로 입력되는 제 2스위칭 제어신호(V_CTL2)로 이루어진다.
상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)는 게이트에 인가되는 소정레벨의 직류전압이 항상 서로 반대이므로 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)에서 선택 출력되어 스위치부(20)로 입력되는 제 1스위칭 제어신호(V_CTL1)와 제 2스위칭 제어신호(V_CTL2)는 접지전압(0V)과 드레인 전압(VDD) 또는 드레인 전압(VDD)과 접지전압(0V)로 항상 서로 반대로 출력된다. 이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르는 상기 스위치 제어부(10)는 전원공급부(30)에서 입력되는 주기적으로 HIGH/LOW 로 반복되는 소정레벨의 직류전압을 입력받아 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)에서 드레인 전압(VDD) 또는 접지전압(0V)을 각각 선택 출력하여 상기 제 1스위칭 제어 신호(V_CTL1)와 제 2스위칭 제어신호(V_CTL2)로 이루어지는 스위칭 제어신호를 상기 스위치부(20)에 입력한다.
이때, 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)는 각각 고속스위칭이 가능한 증가형(Enhancement) D-MOSFET 소자인 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)에서 드레인 전압(VDD)또는 접지전압(0V)이 선택 출력되어 스위치부(20)에 스위칭 제어신호를 입력하는 속도는 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 RF신호를 고속으로 스위칭하는 속도에 가장 큰 영향을 미치며, 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)를 이루는 D-MOSFET 소자가 일반적으로 온오프 동작하는데 걸리는 시간은 50ns 이하 인 것이 바람직하다.
또한, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르는 고속RF신호 스위칭 장치의 스위치 제어부는 상기 제 1 D-MOSFET 소자(120)와 상기 제 2 D-MOSFET 소자(130)의 드레인 출력전압을 조절해 주는 저항소자(121,131)가 더 구비된다.
여기서, 상기 스위치부(20)에 입력되는 스위칭 제어신호는 상기 송신 스위칭부(200) 및 수신 스위칭부(300) 각각의 메인 핀다이오드(210,310)에 인가되기 때문에 상기 메인 핀다이오드(210,310)에 인가되는 전류의 양이 충분하도록 상기의 저항소자(121,131) 값을 적절하게 조절하여 높은 전력의 RF신호가 상기 스위치부(20)를 통하여 왜곡없이 출력되도록 한다.
또한, 상기 D-MOSFET 소자(120,130)의 게이트에 HIGH레벨의 직류전압이 인가 되면 소스단자와 드레인단자가 서로 연결되어 상기 드레인단자에 결합되는 저항소자(121,131)에서 높은 전력소비가 발생하기 때문에, 본 발명의 일실시예에서 상기 드레인단자에 결합되는 저항소자(121,131)는 일반적인 저항소자가 아닌 파워 저항소자를 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명은 상기 스위치 제어부(10)에 복수의 D-MOSFET소자(120,130)를 포함하여 RF신호를 고속으로 스위칭하는 효과가 있으며, 상기 D-MOSFET소자(120,130)의 드레인출력전압을 조절하는 저항소자(121,131)를 구비하여 높은 전력의 RF신호도 왜곡없이 전달하는 효과가 있다.
한편, 도 3b는 도 2에 도시된 스위치부의 세부구성을 보여주는 상세회로도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 스위치부(20)는 안테나와 연결되는 외부단자(21)에서 송신모듈과 연결되는 송신단자(22) 및 수신모듈과 연결되는 수신단자(23)로 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 스위칭하는 SPDT(Single Pole Double Throw)형태의 스위치 회로이다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 스위치부(20)는 각각 메인 핀다이오드(210,310) 및 상기 메인 핀다이오드(210,310)와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드로 이루어지는 아이솔레이션부(220,320)를 포함하는 송신 스위칭부(200)와 수신 스위칭부(300)로 이루어진다.
상기의 송신 스위칭부(200)는 안테나와 결합되는 외부단자(21)가 직류블러킹 커패시터(201)를 통해 메인 핀다이오드(210)의 애노드측과 결합되고, 상기 메인 핀 다이오드(210)의 애노드측에는 상기의 제 2스위칭 제어신호가 인가되며, 상기 메인 핀다이오드(210)의 애노드측과 상기 직류블러킹 커패시터(201) 사이의 접속노드는 노이즈 제거용 인덕터(202)와 상기 메인핀다이오드(210)에 입력되는 제 2스위칭 제어신호를 조절하는 저항소자(203)가 직렬로 결합되며 상기 인덕터(202)와 상기 저항소자(203) 사이의 접속노드는 접지된 바이패스용 커패시터(204)와 결합된다.
또한, 상기 송신 스위칭부(200)는 상기 메인 핀다이오드(210)와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드(221,222,223)로 이루어지는 제 1아이솔레이션부(220)를 포함한다.
도면에 도시된 참조기호 D1 ~ D4는 애노드측과 캐소드측에 각각 인가되는 전압에 따라 온오프 동작이 결정되는 제1 내지 제4 핀다이오드 이다.
한편, 상기의 송신 스위칭부(200)에 포함되는 상기 제 1아이솔레이션부(220)는 제 2 핀다이오드(221),제 3 핀다이오드(222), 제4 핀다이오드(223)로 이루어지며, 상기 송신 스위칭부(200)의 메인 핀다이오드(210)인 제 1핀다이오드(210)의 캐소드측이 상기 제 2 핀다이오드(221)의 애노드측으로 결합되며 상기 제 2핀다이오드(221)의 캐소드측은 직류블러킹 커패시터(205)를 통하여 송신단자(22)와 결합된다.
그리고, 상기 제 2 핀다이오드(221)의 애노드측과 상기 제 1핀다이오드(210)의 캐소드측 사이의 접속노드는 접지된 풀다운 저항소자(206)와 결합되고 제 3 핀다이오드(222)의 캐소드측과 결합된다. 또한, 상기 제 2핀다이오드(221)의 캐소드측과 상기 송신단자(22)와 결합되는 직류블러킹 커패시터(205) 사이의 접속노드는 접지된 풀다운 저항소자(207)와 결합되고 제 4 핀다이오드(223)의 캐소드측과 결합된다.
또한, 상기 제 3핀다이오드(222)와 상기 제 4핀다이오드(223) 각각의 애노드측은 전원공급부(30)에서 공급되는 동작전원으로 5V를 입력받고 결합되며, 상기 제 3핀다이오드(222)의 애노드측과 상기 제 4핀다이오드(223)의 애노드측 사이의 접속노드는 상기 제 3핀다이오드(222)와 상기 제 4핀다이오드(223)에 입력되는 전압을 조절하는 저항소자(208)와 결합되고, 상기 저항소자(208)와 상기 전원공급부(30) 사이의 접속노드는 접지된 바이패스용 커패시터(209)와 결합된다.
상기의 송신 스위칭부(200)와 마찬가지로, 상기의 수신 스위칭부(300)는 안테나와 결합되는 외부단자(21)가 직류블러킹 커패시터(301)를 통해 메인 핀다이오드(310)의 애노드측과 결합되고, 상기 메인 핀다이오드(310)의 애노드측에는 상기 제 1스위칭 제어신호가 인가되며, 상기 메인 핀다이오드(310)의 애노드측과 상기 직류블러킹 커패시터(301) 사이의 접속노드는 노이즈 제거용 인덕터(302)와 상기 메인핀다이오드(310)에 입력되는 제 1스위칭 제어신호를 조절하는 저항소자(303)가 직렬로 결합되며 상기 인덕터(302)와 상기 저항소자(303) 사이의 접속노드는 접지된 바이패스용 커패시터(304)와 결합된다.
또한, 상기 수신 스위칭부(300)는 상기 메인 핀다이오드(310)와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드(321,322,323)로 이루어지는 제 2아이솔레이션부(320)를 포함한다.
도면에 도시된 참조번호 D5 ~ D8은 애노드측과 캐소드측에 각각 인가되는 전 압에 따라 온오프 동작이 결정되는 제5 내지 제8 핀다이오드 이다.
한편, 상기의 수신 스위칭부(300)에 포함되는 상기 제 2아이솔레이션부(320)는 제 6핀다이오드(321),제 7핀다이오드(322), 제8 핀다이오드(323)로 이루어지며, 상기 수신 스위칭부(300)의 메인 핀다이오드(310)인 제 5핀다이오드(310)의 캐소드측이 상기 제 6 핀다이오드(321)의 애노드측으로 결합되며 상기 제 6핀다이오드(321)의 캐소드측은 직류블러킹 커패시터(305)를 통하여 수신단자(23)와 결합된다.
그리고, 상기 제 6 핀다이오드(321)의 애노드측과 상기 제 5핀다이오드(310)의 캐소드측 사이의 접속노드는 접지된 풀다운 저항소자(306)와 결합되고 제 7 핀다이오드(322)의 캐소드측과 결합된다. 또한, 상기 제 6핀다이오드(321)의 캐소드측과 상기 수신단자(23)와 결합되는 직류블러킹 커패시터(305) 사이의 접속노드는 접지된 풀다운 저항소자(307)와 결합되고 제 8 핀다이오드(323)의 캐소드측과 결합된다.
또한, 상기 제 7핀다이오드(322)와 상기 제 8핀다이오드(323) 각각의 애노드측은 전원공급부(30)에서 공급되는 동작전원으로 5V를 입력받고 서로 결합되며, 상기 제 7핀다이오드(322)의 애노드측과 상기 제 8핀다이오드(323)의 애노드측 사이의 접속노드는 상기 제 7핀다이오드(322)와 상기 제 8핀다이오드(323)에 입력되는 전압을 조절하는 저항소자(308)와 결합되고, 상기 저항소자(308)와 상기 전원공급부(30) 사이의 접속노드는 접지된 바이패스용 커패시터(309)와 결합된다.
이때, 송수신되는 RF신호의 송수신경로를 형성하는 과정은 상기 제1 핀다이 오드(210)와 제5 핀다이오드(310)에 입력되는 상기 스위칭 제어신호에 의하여 상기 제 1 내지 제 8 핀다이오드가 온오프 동작하여 이루어진다.
상기의 송신 스위칭부(200) 및 수신 스위칭부(300)의 구성을 참고하여 송수신되는 RF신호의 송수신경로를 형성함과 동시에 격리도를 확보하는 과정을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 송신되는 RF신호의 송신경로를 형성하는 경우는, 상기 전원공급부(30)에서 스위치 제어부(10)로 입력되는 소정레벨의 직류전압(V_G)이 HIGH 레벨의 직류전압으로 입력되며 제 1스위칭신호는 접지전압(0V)이 선택되어 출력되고 제 2스위칭신호는 드레인전압(VDD)이 선택 출력된다. 이때, 상기 제1(210), 제2(221), 제7(322), 제8(323) 핀다이오드는 온 동작하고 상기 제3(222), 제4(223), 제5(310), 제6(321) 핀다이오드는 오프 동작하여 상기 외부단자(21)와 상기 송신단자(22)는 상호 전기적으로 연결되고 상기외부단자(21)와 상기 수신단자(23)는 상호 전기적으로 연결이 단락된다. 여기서, 상기 제 6핀다이오드(321), 제7 핀다이오드(322), 제8 핀다이오드(323)는 상기 수신 스위칭부(300)로 유입되는 RF신호를 추가로 차단하거나 접지로 바이패스 시켜 격리도를 향상시키는 역할을 하는 제 2 아이솔레이션부(320)를 이루게 된다.
반대로, 수신되는 RF신호의 수신경로를 형성하는 경우는, 상기 전원공급부(30)에서 스위치 제어부(10)로 입력되는 소정레벨의 직류전압(V_G)이 LOW레벨의 직류전압으로 입력되며 제 1스위칭신호는 드레인전압(VDD)이 선택 출력되고 제 2스위칭신호는 접지전압(0V)이 선택 출력된다. 이때, 상기 제3(222), 제4(223), 제 5(310), 제6(321) 핀다이오드는 온 동작하고 상기 제1(210), 제2(221), 제7(322), 제8(323) 핀다이오드는 오프 동작하여 상기 외부단자(21)와 상기 수신단자(23)는 상호 전기적으로 연결되고 상기 외부단자(21)와 상기 송신단자(23)는 상호 전기적으로 연결이 단락된다. 여기서, 상기 제 2핀다이오드(221), 제3 핀다이오드(222), 제4 핀다이오드(223)는 상기 송신 스위칭부(200)로 유입되는 RF신호를 추가로 차단하거나 접지로 바이패스 시켜 격리도를 향상시키는 역할을 하는 제 1 아이솔레이션부(220)를 이루게 된다.
상기와 같이, 본 발명은 상기 스위치부(20)에 메인 핀다이오드(210,310) 및 상기 메인 핀다이오드(210,310)와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드로 이루어진 아이솔레이션부(220,320)를 포함하여 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 높은 격리도를 확보하여 주변에서 입력되는 노이즈를 줄여 미세한 입력의 신호도 깨끗하게 전달하는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치에 의하여 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 고속스위칭 하는 시간이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 고속RF신호 스위칭 장치에 의하여 RF신호의 송수신 경로를 스위칭 하는 시간은 RF신호를 고속 스위칭 하기 위하여 1μs 이내인 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명은 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위치 제어부와 상기 스위치 제어부에서 출력되는 스위칭 제어신호를 입력받아 RF신호의 송수신경로를 스위칭하는 스위치부를 포함하여 높은 전력의 RF신호도 고속으로 스위칭 하는 고속 RF신호 스위칭 장치를 제공하는 효과가 있다.
또한, 상기 스위치 제어부에 복수의 D-MOSFET소자를 포함하여 상기 스위치부에 형성되는 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 고속으로 스위칭하고, 상기 스위치부를 이루는 송신스위칭부 및 수신스위칭부에 각각 메인 핀다이오드 및 상기 메인 핀다이오드와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드로 이루어진 아이솔레이션부를 포함하여 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 높은 격리도를 확보하며, 상기 스위치 제어부에 포함된 복수의 D-MOSFET소자의 드레인 출력전압을 조절하는 저항소자를 구비하여 높은 전력의 RF신호도 왜곡없이 전달하는 고속 RF신호 스위칭 장치를 제공하는 효과가 있다.
지금까지 본 발명에 대해서 상세히 설명하였으나, 그 과정에서 언급한 실시예는 예시적인 것일 뿐이며, 한정적인 것이 아님을 분명히 하고, 본 발명은 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상이나 분야를 벗어나지 않는 범위내에서, 균등하게 대처될 수 있는 정도의 구성요소 변경은 본 발명의 범위에 속한다 할 것이다.
도 1은 안테나와 송수신 모듈간에 RF신호를 스위칭하는 개략적인 예시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치의 개략적인 구성도
도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치의 스위치 제어부의 세부구성을 보여주는 상세 회로도
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치의 스위치부의 세부구성을 보여주는 상세 회로도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 RF신호 스위칭 장치에 의하여 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 고속스위칭 하는 시간이다.
* 주요 도면부호에 대한 설명 *
10 : 스위치 제어부 20 : 스위치부
30 : 전원공급부 110 : 인버터부
120 : 제 1 D-MOSFET소자 130 : 제 2 D-MOSFET 소자
200 : 송신 스위칭부 210, 310 : 메인 핀다이오드
220 : 제 1 아이솔레이션 부 300 : 수신 스위칭부
320 : 제 2 아이솔레이션 부

Claims (8)

  1. 안테나와 송수신모듈 사이에 위치하여 RF신호를 스위칭 하는 스위칭 장치에 있어서,
    소정레벨의 직류전압을 입력받아 송수신상태의 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위치 제어부와;
    상기 스위치 제어부에서 출력되는 스위칭 제어신호를 입력받아 송신모듈로부터 안테나로 전송되는 RF신호의 송신경로를 형성하거나 또는 안테나로부터 수신모듈로 전송되는 RF신호의 수신경로를 형성하기 위해 상기 RF신호의 송신경로 또는 수신경로를 스위칭하는 스위치부; 및
    상기 스위치 제어부와 스위치부에 동작전원 또는 소정레벨의 직류전압을 공급하는 전원공급부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 RF신호 스위칭 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 스위치부는,
    상기 스위치 제어부에서 스위칭 제어신호를 입력받아 소정의 결합형태로 상기 송신경로를 형성하는 송신 스위칭부, 및 상기 스위치 제어부에서 스위칭 제어신호를 입력받아 소정의 결합형태로 상기 수신경로를 형성하는 수신 스위칭부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 RF신호 스위칭 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 송신 스위칭부 및 상기 수신 스위칭부 각각은,
    상기 스위칭 제어신호가 입력되어 동작하는 메인 핀다이오드 및 RF신호의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 격리도를 확보하도록 상기 메인 핀다이오드와 소정의 연결형태로 결합되는 복수의 핀다이오드로 이루어지는 아이솔레이션부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 RF신호 스위칭 장치.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위치 제어부는,
    상기 송신경로 또는 수신경로를 고속으로 스위칭 제어하는 복수의 D-MOSFET 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 RF신호 스위칭 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 스위치 제어부는,
    상기 전원공급부에서 소정레벨의 직류전압을 입력받아 상기 복수의 D-MOSFET 소자들 각각의 게이트단자에 서로 다른 레벨의 직류전압을 인가하도록 복수의 인버터소자가 직렬로 연결되어 형성되는 인버터부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고속 RF신호 스위칭 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 D-MOSFET 소자의 드레인 출력전압은,
    상기 스위치부에 입력되는 스위칭 제어신호인 것을 특징으로 하는 고속 RF신호 스위칭 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 스위치 제어부는,
    상기 복수의 D-MOSFET 소자들 각각의 드레인 출력 전압을 조절하는 저항소자가 더 구비되는 것을 특징으로하는 고속 RF신호 스위칭 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기의 송신경로 또는 수신경로의 전환간에 RF신호를 고속으로 스위칭 하는 시간은 1μs 이내 인 것을 특징으로 하는 고속 RF신호 스위칭 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101319731B1 (ko) * 2012-04-26 2013-10-17 삼성전기주식회사 무선통신 시스템에서의 송수신 신호 스위칭 타임 제어회로
KR101353212B1 (ko) * 2011-06-14 2014-01-22 한국과학기술원 인버터 및 인버터가 구비된 스위칭회로

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100797014B1 (ko) * 2006-05-09 2008-01-22 알에프 에이치아이씨 주식회사 갈륨나이트라이드(ＧａＮ) 트랜지스터를 이용한 고출력하이브리드 스위치 모듈
KR20080050974A (ko) * 2006-12-04 2008-06-10 한국전자통신연구원 초광대역 시스템에서의 송수신 스위칭의 누화 성분을제거하기 위한 무선 송수신 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101353212B1 (ko) * 2011-06-14 2014-01-22 한국과학기술원 인버터 및 인버터가 구비된 스위칭회로
US8742813B2 (en) 2011-06-14 2014-06-03 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Inverter and switching circuit
KR101319731B1 (ko) * 2012-04-26 2013-10-17 삼성전기주식회사 무선통신 시스템에서의 송수신 신호 스위칭 타임 제어회로
US9037097B2 (en) 2012-04-26 2015-05-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Circuit for controlling switching time of transmitting and receiving signal in wireless communication system

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