KR20110068595A - 고정밀 저위상변동 디지털 감쇠기 - Google Patents

고정밀 저위상변동 디지털 감쇠기 Download PDF

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KR20110068595A
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Abstract

본 발명의 6-비트 디지털 감쇠기는, 입력단과 출력단 사이에 병렬연결된 스위칭소자와, 입력단에 병렬연결된 제1전송선로와, 제1전송선로에 직렬연결된 저항성소자와, 저항성소자에 직렬연결되고 출력단에 병렬연결된 제2전송선로를 포함하여 이루어지는 0.5dB 감쇠기와 1dB 감쇠기, 입력단과 출력단 사이에 병렬연결된 제1스위칭소자와, 입력단에 병렬연결된 제1저항성소자와, 제1저항성소자에 직렬연결된 제1전송선로와, 제1전송선로에 직렬연결된 제2전송선로와, 제2전송선로에 직렬연결되고 출력단에 병렬연결된 제2저항성소자와, 제1전송선로와 제2전송선로 사이에 병렬연결된 제2스위칭소자와, 제2스위칭소자에 직렬연결되고 접지와 연결된 제3저항성소자를 포함하여 구성되는 2dB 감쇠기와 4dB 감쇠기 및 입력단에 병렬연결된 제1스위칭소자와, 제1스위칭소자에 병렬연결된 제1유도성소자와, 제1스위칭소자와 상기 제1유도성소자에 직렬연결된 제1전송선로와, 제1전송선로에 직렬연결되고 출력단에 병렬연결된 제2스위칭소자와, 제2스위칭소자와 병렬연결된 제2유도성소자로 이루어진 제1경로와, 입력단에 병렬연결된 제3스위칭소자와, 제3스위칭소자에 병렬연결된 제3유도성소자와, 제3스위칭소자와 제3유도성소자에 직렬연결된 제2전송선로와, 제2전송선로에 직렬연결된 제1저항성소자와, 제1저항성소자에 직렬연결된 제2저항성소자와, 제1저항성소자와 제2저항성소자 사이에 연결되고 접지와 연결된 제3저항성소자와, 제2저항성소자에 직렬연결된 제3전송선로와, 제3전송선로에 직렬연결되고 출력단에 병렬연결된 제4스위칭소자와, 제4스위칭소자와 병렬연결된 제4유 도성소자로 이루어지는 제2 경로를 갖는 8dB 감쇠기와 16dB 감쇠기로 구성된다.
Figure P1020090125625
디지털 감쇠기, 6-비트, 고정밀, 저위상변동

Description

고정밀 저위상변동 디지털 감쇠기{High Accuracy Low Phase Variation Digital Attenuator}
본 발명은 디지털 감쇠기에 관한 것이며, 더 상세하게는 고정밀 저위상변동의 특성을 갖는 디지털 감쇠기에 관한 것이다.
개인 휴대 통신, 군용 통신, 위성 통신 등 다양한 무선 시스템의 송수신부에서 RF/마이크로파 신호의 크기를 조절하는 다양한 고주파 가변 감쇠기가 사용된다.
고주파 감쇠기는 애널로그 감쇠기나 디지털 감쇠기 형태로 구현이 가능하다. 디지털 감쇠기는 애널로그 감쇠기에 비해 넓은 동작 온도 범위를 나타내며, MMIC 제작 공정 편차가 큰 조건에서도 선형성이 높고, 제어가 용이하고, 감쇠가 정확하여 애널로그 감쇠기에 비해 선호되고 있다.
디지털 감쇠기는 직렬로 이어진 다소의 단위로 구성되며, 각 단위는 하나의 개별 비트를 형성하여 원하는 감쇠량을 얻기 위해 스위칭된다. 개별 비트의 스위칭에는 스위칭 소자가 사용된다. 스위칭용으로 사용되는 소자는 게이트 단자에 인가되는 전압에 의해 드레인 단자와 소스 단자 간의 저항 Rds가 수 옴에서 수 킬로옴까지 제어되는 FET(Field Effect Transistor)나 HEMT(High Electron Mobility Transistor) 등이다. 이런 스위칭 소자로 구성된 직렬 비트들은 최소 분해 수준인 LSB(Least Significant Bit)부터 시작하여 이진법적으로 가중된다. MSB(Most Significant Bit)는 최대 감쇠량에 의해 결정된다. 최소 감쇠량은 모든 개별 비트의 상태가 켜져 있을 때 얻어지며, 최대 감쇠량은 모든 개별 비트의 상태가 꺼져 있을 때이다. 최소 감쇠량은 감쇠기의 제로 혹은 참조 상태(reference state) 삽입 손실로 명명된다.
디지털 감쇠기 성능에서 가장 중요한 항목은 요구되는 주파수 범위에서 각 개별 비트의 감쇠량의 정확도이다. 디지털 감쇠기의 입력 및 출력 임피던스 정합은 매우 좋아야 하며, 그래서 위상 변위기나 증폭기 등과 직렬로 이어졌을 때, 사용 주파수 내에서 삽입 손실과 삽입 위상의 리플(ripple)을 발생시키지 않아야 한다. 개별 감쇠 비트의 입출력 정합은 감쇠기 전체 성능에 있어 매우 중요하며, 부정합이 있을 때에는 MMIC 칩 내부에서 상호작용을 일으켜 칩 전체의 진폭과 위상 성능을 저하시킨다. 위상 배열 안테나와 같은 시스템에서는 가능한 모든 감쇠 상태에 대하여 이상적으로 감쇠기의 삽입 위상이 변하지 않는 것이 요구된다. 또한 디지털 감쇠기의 참조 상태 삽입 손실은 가능한 작게 설계되어야 한다. 디지털 감쇠기에 대한 또 다른 주요 성능 항목은 보통 IIP3 (input 3rd order intercept point)로 정의되는 전력 취급 특성이다. 작은 회로 크기와 감쇠기 제어 회로의 구현 용이성 또한 매우 중요하다. 위에서 언급한 모든 요구 사항은 동시에 만족될 수 없으며, 성능 항목 간에 상당한 양보가 필요하다.
위에서 언급한 성능 항목들을 만족시키기 위해 다양한 형태의 디지털 감쇠기가 문헌에 보고되었다. 미국 특허 번호 4978932 에 "Switched Path" 감쇠기가 제시되어 있고, 미국 특허 번호 5448207 에 "Switched Pi"감쇠기와 도 1에서 보인 "Switched T" 감쇠기가 제시되어 있다. 그러나, 이들 디지털 감쇠기는 감쇠 정확도가 떨어지고 위상 변동이 발생하는 문제점이 있다.
도 1에 나타나 있는 종래 기술의 "Switched T" 감쇠기의 구조 및 동작 원리를 자세히 살펴보면 다음과 같다.
"Switched T" 감쇠기 구조에서는 입력된 RF 신호(RF In)를 감쇠하는 역할을 하는 저항성 소자 R1이 직렬로 입력단 P1에 연결되고, 저항성 소자 R2는 저항성 소자 R1과 출력단 P2 사이에 직렬로 연결된다. 저항성 소자 R1과 R2에 병렬로 스위칭 소자 Q1이 입출력단 P1과 P2사이에 연결된다. 저항성 소자 R1과 R2 사이에 스위칭 소자 Q2와 저항성 소자 R3가 직렬로 연결되며, 저항성 소자 R3은 접지로 단락된다.
도 1에 나타난 종래 기술의 "Switched T" 감쇠기에서 스위칭 소자 Q1이 제어전압 Vc에 의해 단락되고 스위칭 소자 Q2는 제어전압
Figure 112009077898204-PAT00001
에 의해 개방되면, 감쇠기는 입력된 신호를 거의 대부분 통과시키는 저손실의 상태가 된다. 반면에 스위칭 소자 Q1이 개방되고 스위칭 소자 Q2가 단락되면, 감쇠기는 일정한 감쇠량을 가지게 되며, 그 감쇠량은 저항성 소자 R과 R2 및 R3의 저항값에 의해 주로 결정된다. 저항성 소자 R1과 R2 및 R3의 저항값에 의해 결정된 감쇠량과 앞서 언급한 저손실 상태에서의 삽입 손실의 차이 값이 제어 전압에 의해 가변되는 감쇠량이다.
종래의 "Switched T" 감쇠기는, 설정된 감쇠량과 구현되는 감쇠량 사이에 오차가 크게 존재하며 주파수가 증가함에 따라 설정한 감쇠량의 오차가 증가하는 문제점이 있다. 이러한 현상은 스위칭 소자의 내부 기생 성분의 용량성 결합에 의해 나타나는 문제점으로 주파수 의존적 특성이 있다. 따라서, 이러한 문제점은 디지털 감쇠기의 감쇠량의 정확도를 제한하는 커다란 제약 요인이 된다. 또한 종래의 "Switched T" 감쇠기는, 감쇠량이 가변될 때, 위상도 변동한다. 이는 앞서 언급한 저손실 상태에서 신호가 통과하는 경로의 길이와, 감쇠 상태에서 신호가 통과하는 경로의 길이가 서로 다르기 때문에 발생한다. 특히, 위상 배열 안테나와 같은 시스템에서는 감쇠량의 가변에 따른 위상 변동이 없어야 하므로, 이러한 문제점은 시스템 성능에 커다란 제약 요인이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 기술적 과제는 상기 기술한 종래의 디지털 감쇠기에서 주파수가 증가함에 따라 설정한 감쇠량의 오차가 증가하고, 감쇠량이 가변될 때 위상도 변동하는 문제점을 해결하고자 하는 것이다.
이와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 감쇠량의 가변에도 매우 작은 위상 변동 특성과 입출력 정합을 나타내며, 감쇠량의 정확도가 우수하며, 0. 5dB의 감쇠 해상도와 31.5 dB의 감쇠 동작 범위를 갖는 새로운 구조의 6-비트 디지털 감쇠기를 제공한다.
본 발명의 제1 감쇠기는 RF 신호 입력단과 RF 신호 출력단 사이에 병렬 연결된 스위칭 소자와, 상기 RF 신호 입력단에 병렬 연결된 제1 전송 선로와, 상기 제1 전송 선로에 직렬 연결된 저항성 소자와, 상기 저항성 소자에 직렬 연결되고 상기 RF 신호 출력단에 병렬 연결된 제2 전송 선로를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 제2 감쇠기는 RF 신호 입력단과 RF 신호 출력단 사이에 병렬 연결된 제1 스위칭 소자와, 상기 RF 신호 입력단에 병렬 연결된 제1 저항성 소자와, 상기 제1 저항성 소자에 직렬 연결된 제1 전송 선로와, 상기 제1 전송 선로에 직렬 연결된 제2 전송 선로와, 상기 제2 전송 선로에 직렬 연결되고 상기 RF 신호 출력단에 병렬 연결된 제2 저항성 소자와, 상기 제1 전송 선로와 상기 제2 전송 선로 사이에 병렬 연결된 제2 스위칭 소자와, 상기 제2 스위칭 소자에 직렬 연결되고 접지와 연결된 제3 저항성 소자를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제3 감쇠기는 제1 및 제2 경로를 포함하며, 상기 제1 경로는, RF 신호 입력단에 병렬 연결된 제1 스위칭 소자와, 상기 제1 스위칭 소자에 병렬 연결된 제1 유도성 소자와, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제1 유도성 소자에 직렬 연결된 제1 전송 선로와, 상기 제1 전송 선로에 직렬 연결되고 RF 신호 출력단에 병렬 연결된 제2 스위칭 소자와, 상기 제2 스위칭 소자와 병렬 연결된 제2 유도성 소자를 포함하여 이루어지고, 상기 제2 경로는, RF 신호 입력단에 병렬 연결된 제3 스위칭 소자와, 상기 제3 스위칭 소자에 병렬 연결된 제3 유도성 소자와, 상기 제3 스위칭 소자와 상기 제3 유도성 소자에 직렬 연결된 제2 전송 선로와, 상기 제2 전송 선로에 직렬 연결된 제1 저항성 소자와, 상기 제1 저항성 소자에 직렬 연결된 제2 저항성 소자와, 상기 제1 저항성 소자와 상기 제2 저항성 소자 사이에 연결되고 접지와 연결된 제3 저항성 소자와, 상기 제2 저항성 소자에 직렬 연결된 제3 전송 선로와, 상기 제3 전송 선로에 직렬 연결되고 RF 신호 출력단에 병렬 연결된 제4 스위칭 소자와, 상기 제4 스위칭 소자와 병렬 연결된 제4 유도성 소자를 포함하여 이루어진다.
상기의 제1, 제2, 제3 감쇠기를 직렬로 연결하여 6-비트 디지털 감쇠기를 구성할 수 있다. 즉, 두 개의 제1 감쇠기로 0.5 dB 감쇠기와 1 dB 감쇠기를 구현하고, 두 개의 제2 감쇠기로 2 dB 감쇠기와 4 dB 감쇠기를 구현하고, 두 개의 제3 감쇠기로 8 dB 감쇠기와 16 dB 감쇠기를 구현하여 무선 시스템의 송수신부에서 RF/마 이크로파 신호의 크기 조절에 사용하는 6-비트 디지털 감쇠기를 구성한다.
본 발명에 의하면, 감쇠량의 가변에도 매우 작은 위상 변동 특성과 입출력 정합을 나타내며, 0.4 dB 이내의 감쇠 오차 및 0.5 dB의 감쇠 해상도와 31.5 dB의 감쇠 동작 범위를 갖는 6-비트 디지털 감쇠기를 제작할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 감쇠기의 구성을 나타낸 것이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 감쇠기는 종래의 Switched T 감쇠기와 달리 하나의 스위칭 소자(Q11)와 하나의 저항성 소자(R11) 및 두 개의 전송 선로(TL11, TL12)로 구성되어 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 감쇠기는 RF 신호 입력단 P1, RF 신호 출력단 P2, RF 신호 입력단 P1과 RF 신호 출력단 P2사이에 병렬로 연결된 스위칭 소자 Q11, RF 신호 입력단 P1에 병렬 연결된 전송 선로 TL11, 전송 선로 TL11에 직렬 연결된 저항성 소자 R11, 저항성 소자 R11에 직렬 연결되고 RF 신호 출력단 P2에 병렬 연결된 전송 선로 TL12로 구성된다.
후술할 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기에서 0.5 dB 감쇠기와 1 dB 감쇠기는 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 감쇠기를 적용하여 구현한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 감쇠기는 도 1에 나타난 종래의 Switched T 감쇠기와 비교할 때, 스위칭 소자와 저항성 소자의 개수가 작아 구현하기 용이하고, 삽입 손실이 작은 장점이 있다. 또한 본 발명의 제1 실시예에 따른 감쇠기에서는 감쇠기의 구성 성분인 전송 선로 TL11과 TL12의 회로정수를 최적화하여 저 위상 변동 특성을 구현하고 감쇠기의 구성 성분인 저항성 소자의 저항값을 최적화하여 감쇠 오차를 최소화하였다. 또한, 전송 선로 TL11과 TL12의 회로정수를 최적화하고, 저항성 소자의 저항값을 최적화함으로써 입출력 정합을 이룰 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 감쇠기의 구성을 나타낸다.
도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 감쇠기는 종래의 Switched T 감쇠기에 두 개의 전송 선로가 추가된 구성을 갖고 있다. 즉, 본 발명 의 제2 실시예에 따른 감쇠기의 구조는 RF 신호 입력단 P1, RF 신호 출력단 P2, RF 신호 입력단 P1과 RF 신호 출력단 P2사이에 병렬로 연결된 스위칭 소자 Q31, RF 신호 입력단 P1에 병렬 연결된 저항성 소자 R31, 저항성 소자 R31에 직렬 연결된 전송 선로 TL31, 전송 선로 TL31에 직렬 연결된 전송 선로 TL32, 전송 선로 TL32에 직렬 연결되고 RF 신호 출력단 P2에 병렬 연결된 저항성 소자 R32, 전송 선로 TL31과 전송 선로 TL32 사이에 병렬 연결된 스위칭 소자 Q32, 스위칭 소자 Q32에 직렬 연결되고 접지와 연결된 저항성 소자 R33으로 구성된다.
후술할 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기에서 2 dB 감쇠기와 4 dB 감쇠기는 상술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 감쇠기를 적용하여 구현한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 감쇠기는 도 1에 나타난 종래의 Switched T 감쇠기와 비교할 때, 저 위상 변동 특성을 구현할 수 있는 장점이 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 감쇠기의 구성 성분인 전송 선로 TL31과 TL32의 회로정수를 최적화하여 저 위상 변동 특성을 구현한다. 또한, 감쇠기의 구성 성분인 저항성 소자의 저항값을 최적화하여 감쇠 오차를 최소화하고, 전송 선로 TL31과 TL32의 회로정수를 최적화하고, 저항성 소자의 저항값을 최적화하여 입출력 정합을 이룰 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 감쇠기의 구성을 나타낸다.
도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 감쇠기는 RF 신호 입력단 P1에 병렬로 연결된 스위칭 소자 Q51, 스위칭 소자 Q51에 병렬로 연결된 유도성(inductive) 소자 L51, 스위칭 소자 Q51과 유도성 소자 L51에 직렬 연결된 전 송 선로 TL51, 전송 선로 TL51에 직렬 연결되고, RF 신호 출력단 P2에 병렬 연결된 스위칭 소자 Q52, 스위칭 소자 Q52에 병렬 연결된 유도성 소자 L52가 하나의 경로(path)를 이루며, RF 신호 입력단 P1에 병렬로 연결된 스위칭 소자 Q53, 스위칭 소자 Q53에 병렬로 연결된 유도성 소자 L53, 스위칭 소자 Q53과 유도성 소자 L53에 직렬 연결된 전송 선로 TL52, 전송 선로 TL52에 직렬 연결된 저항성 소자 R51, 저항성 소자 R51에 직렬 연결된 저항성 소자 R52, 저항성 소자 R51과 R52 사이에 연결되고 접지와 연결된 저항성 소자 R53, 저항성 소자 R52에 직렬 연결된 전송 선로 TL53, 전송 선로 TL53에 직렬 연결되고, RF 신호 출력단 P2에 병렬 연결된 스위칭 소자 Q54, 스위칭 소자 Q54에 병렬 연결된 유도성 소자 L54가 나머지 하나의 경로를 구성한다.
후술할 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기에서 8 dB 감쇠기와 16 dB 감쇠기는 상술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 감쇠기를 적용하여 구현한다.
도 4에 나타난 본 발명의 제3 실시예에 따른 감쇠기는 종래의 Switched Path 감쇠기에 공진용 유도성 소자와 전송 선로를 삽입하여 구현한 것으로서, 전송 선로 TL51, TL52, TL53의 회로정수를 최적화하여 저 위상 변동 특성을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 감쇠기의 구성 성분인 저항성 소자의 저항값을 최적화하여 감쇠 오차를 최소화하였다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 감쇠기에서는 공진용 유도성 소자를 삽입함으로써 스위치의 기생 커패시턴스에 의한 삽입 손실의 증가를 방지할 수 있으며, 전송 선로 TL51, TL52, TL53의 회로정수를 최적화하고, 성분인 저항성 소자의 저항값을 최적화하여 입출력 정합을 이룰 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 구성을 나타낸다.
도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기는 0.5 dB의 LSB(Least Significant Bit)부터 시작하여 1dB, 2 dB, 4 dB, 8 dB, 그리고 16dB의 MSB(Most Significant Bit)까지 6개의 비트로 구성된다. 앞서 언급한 바와 같이, 0.5 dB 감쇠기와 1 dB 감쇠기는 도 2에 나타난 본 발명의 제1 실시예에 따른 감쇠기를 적용하여 구현하였고, 2 dB 감쇠기와 4 dB 감쇠기는 도 3에 나타난 본 발명의 제2 실시예에 따른 감쇠기를 적용하여 구현하였으며, 8 dB 감쇠기와 16 dB 감쇠기는 도 4에 나타난 본 발명의 제3 실시예에 따른 감쇠기를 적용하여 구현하였다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 감쇠 특성을 나타낸다. 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기는 2 GHz의 주파수 대역폭에서 원하는 6-비트의 감쇠 특성을 잘 나타내고 있으며, 매우 평탄한 감쇠 특성을 나타내고 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 감쇠 오차를 나타낸다. 도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기는 2 GHz의 주파수 대역폭에서 0.3 dB 이내의 작은 평균 오차(Average Error)와 0.4 dB 이내의 작은 제곱 평균 오차(Root Mean Square Error)를 갖는 고 정밀 감쇠 특성을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 위상 변동 특성을 나타낸다. 도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠 기는 2 GHz의 주파수 대역폭에서 +1도, -2도 이내의 작은 위상 변동 특성을 나타내며, 주파수에 따른 위상 변동도 1도 이내로 매우 작게 나타내었다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 전체 64개의 감쇠 상태에서의 입출력 정합 특성을 나타낸다. 도 9에서 보는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기는 2 GHz의 주파수 대역폭에서 VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)를 나타내어, 입출력 정합이 감쇠량의 가변에도 변함없이 잘 유지된다.
이상에서 바람직한 실시예를 기준으로 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 감쇠기는 반드시 상술된 실시예에 제한되는 것은 아니며 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
도 1은 종래 기술의 "Switched T" 감쇠기의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 감쇠기의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 감쇠기의 구성을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 감쇠기의 구성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 구성을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 감쇠 특성을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 감쇠 오차를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 위상 변동 특성을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 6-비트 디지털 감쇠기의 전체 64개의 감쇠 상태에서의 입출력 정합 특성을 나타낸 도면이다.

Claims (10)

  1. RF 신호 입력단과 RF 신호 출력단 사이에 병렬 연결된 스위칭 소자와,
    상기 RF 신호 입력단에 병렬 연결된 제1 전송 선로와,
    상기 제1 전송 선로에 직렬 연결된 저항성 소자와,
    상기 저항성 소자에 직렬 연결되고 상기 RF 신호 출력단에 병렬 연결된 제2 전송 선로를 포함하는 감쇠기.
  2. RF 신호 입력단과 RF 신호 출력단 사이에 병렬 연결된 제1 스위칭 소자와,
    상기 RF 신호 입력단에 병렬 연결된 제1 저항성 소자와,
    상기 제1 저항성 소자에 직렬 연결된 제1 전송 선로와,
    상기 제1 전송 선로에 직렬 연결된 제2 전송 선로와,
    상기 제2 전송 선로에 직렬 연결되고 상기 RF 신호 출력단에 병렬 연결된 제2 저항성 소자와,
    상기 제1 전송 선로와 상기 제2 전송 선로 사이에 병렬 연결된 제2 스위칭 소자와,
    상기 제2 스위칭 소자에 직렬 연결되고 접지와 연결된 제3 저항성 소자를 포함하는 감쇠기.
  3. 제1 및 제2 경로를 포함하는 감쇠기에 있어서,
    상기 제1 경로는,
    RF 신호 입력단에 병렬 연결된 제1 스위칭 소자와,
    상기 제1 스위칭 소자에 병렬 연결된 제1 유도성 소자와,
    상기 제1 스위칭 소자와 상기 제1 유도성 소자에 직렬 연결된 제1 전송 선로와,
    상기 제1 전송 선로에 직렬 연결되고 RF 신호 출력단에 병렬 연결된 제2 스위칭 소자와,
    상기 제2 스위칭 소자와 병렬 연결된 제2 유도성 소자를 포함하여 이루어지고,
    상기 제2 경로는,
    RF 신호 입력단에 병렬 연결된 제3 스위칭 소자와,
    상기 제3 스위칭 소자에 병렬 연결된 제3 유도성 소자와,
    상기 제3 스위칭 소자와 상기 제3 유도성 소자에 직렬 연결된 제2 전송 선로와,
    상기 제2 전송 선로에 직렬 연결된 제1 저항성 소자와,
    상기 제1 저항성 소자에 직렬 연결된 제2 저항성 소자와,
    상기 제1 저항성 소자와 상기 제2 저항성 소자 사이에 연결되고 접지와 연결된 제3 저항성 소자와,
    상기 제2 저항성 소자에 직렬 연결된 제3 전송 선로와,
    상기 제3 전송 선로에 직렬 연결되고 RF 신호 출력단에 병렬 연결된 제4 스 위칭 소자와,
    상기 제4 스위칭 소자와 병렬 연결된 제4 유도성 소자를 포함하여 이루어지는 감쇠기.
  4. 직렬 연결된 제1, 제2, 제3 감쇠기를 포함하는 감쇠기 장치에 있어서,
    상기 제1 감쇠기는,
    제1 신호 입력단과 제1 신호 출력단 사이에 병렬 연결된 제1 스위칭 소자와,
    상기 제1 신호 입력단에 병렬 연결된 제1 전송 선로와,
    상기 제1 전송 선로에 직렬 연결된 제1 저항성 소자와,
    상기 제1 저항성 소자에 직렬 연결되고 상기 제2 신호 출력단에 병렬 연결된 제2 전송 선로를 포함하는 감쇠기 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 감쇠기는,
    제2 신호 입력단과 제2 신호 출력단 사이에 병렬 연결된 제2 스위칭 소자와,
    상기 제2 신호 입력단에 병렬 연결된 제2 저항성 소자와,
    상기 제2 저항성 소자에 직렬 연결된 제3 전송 선로와,
    상기 제3 전송 선로에 직렬 연결된 제4 전송 선로와,
    상기 제4 전송 선로에 직렬 연결되고 상기 제2 신호 출력단에 병렬 연결된 제3 저항성 소자와,
    상기 제3 전송 선로와 상기 제4 전송 선로 사이에 병렬 연결된 제3 스위칭 소자와,
    상기 제3 스위칭 소자에 직렬 연결되고 접지와 연결된 제4 저항성 소자를 포함하는 감쇠기 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제3 감쇠기는 제1 및 제2 경로를 포함하고,
    상기 제1 경로는,
    제3 신호 입력단에 병렬 연결된 제4 스위칭 소자와,
    상기 제4 스위칭 소자에 병렬 연결된 제1 유도성 소자와,
    상기 제4 스위칭 소자와 상기 제1 유도성 소자에 직렬 연결된 제5 전송 선로와,
    상기 제5 전송 선로에 직렬 연결되고 제3 신호 출력단에 병렬 연결된 제5 스위칭 소자와,
    상기 제5 스위칭 소자와 병렬 연결된 제2 유도성 소자를 포함하여 이루어지고,
    상기 제2 경로는,
    상기 제3 신호 입력단에 병렬 연결된 제6 스위칭 소자와,
    상기 제6 스위칭 소자에 병렬 연결된 제3 유도성 소자와,
    상기 제6 스위칭 소자와 상기 제3 유도성 소자에 직렬 연결된 제6 전송 선 로와,
    상기 제6 전송 선로에 직렬 연결된 제5 저항성 소자와,
    상기 제5 저항성 소자에 직렬 연결된 제6 저항성 소자와,
    상기 제5 저항성 소자와 상기 제6 저항성 소자 사이에 연결되고 접지와 연결된 제7 저항성 소자와,
    상기 제6 저항성 소자에 직렬 연결된 제7 전송 선로와,
    상기 제7 전송 선로에 직렬 연결되고 상기 제3 신호 출력단에 병렬 연결된 제7 스위칭 소자와,
    상기 제7 스위칭 소자와 병렬 연결된 제4 유도성 소자를 포함하여 이루어지는 감쇠기 장치.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감쇠기 장치는 무선 시스템의 송수신부에서 RF/마이크로파 신호의 크기의 조절에 사용되는 디지털 감쇠기 장치인 감쇠기 장치.
  8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각 두 개의 상기 제1, 제2, 제3 감쇠기를 포함하는 감쇠기 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    두 개의 상기 제1 감쇠기는 각각 0.5 dB 감쇠기와 1 dB 감쇠기이고,
    두 개의 상기 제2 감쇠기는 각각 2 dB 감쇠기와 4 dB 감쇠기이고,
    두 개의 상기 제3 감쇠기는 각각 8 dB 감쇠기와 16 dB 감쇠기인 감쇠기 장치.
  10. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제7 스위칭 소자는 FET 또는 HEMT인 감쇠기 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104852706A (zh) * 2015-01-30 2015-08-19 黄华 低附加相移数字衰减器
KR20160081340A (ko) 2014-12-31 2016-07-08 한국전자통신연구원 감쇠값의 미세 튜닝이 가능한 디지털 감쇠장치
WO2021117935A1 (ko) * 2019-12-11 2021-06-17 전자부품연구원 초고주파 트래블링 웨이브 스위치

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