KR20180064054A - Wideband and combiner to improve pimd performace - Google Patents

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KR20180064054A
KR20180064054A KR1020160164184A KR20160164184A KR20180064054A KR 20180064054 A KR20180064054 A KR 20180064054A KR 1020160164184 A KR1020160164184 A KR 1020160164184A KR 20160164184 A KR20160164184 A KR 20160164184A KR 20180064054 A KR20180064054 A KR 20180064054A
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안달
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순천향대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed is a wideband coupler for increasing PIMD performance. According to an embodiment of the present invention, the wideband coupler implements a wideband diplexer using a low pass filter and a high pass filter and proposes a suspended structure to lift a PCB substrate in the air, capable of minimizing a tunneling effect which is a main cause of contact nonlinear PIMD for increasing the PIMD performance.

Description

PIMD 성능 개선을 위한 광대역 대역결합기{WIDEBAND AND COMBINER TO IMPROVE PIMD PERFORMACE}[0001] WIDEBAND AND COMBINER TO IMPROVE PIMD PERFORMACE FOR PIMD PERFORMANCE [

아래의 설명은 PIMD 성능 개선을 위한 광대역 대역결합기에 관한 것이다.
The following description relates to a broadband band combiner for improving PIMD performance.

PIMD(Passive Inter-Modulation Distortion)는 위성통신 혹은 고 전력을 이용하는 통신 시스템에서 고려되는 현상으로, 상용의 이동 통신 시스템에서는 거의 무시되어 왔다. 하지만 이동 통신의 수요가 지속적으로 증가함에 따라 이동 통신의 품질 개선이 요구되고 있다. 또한, 이동 통신 품질 개선 요구 해결을 위한 다 채널화, 고 전력화, 고 주파수 등의 문제로 발생하는 인접 기지국의 간섭 현상이 증가하고 있고, 그에 따른 PIMD 문제도 함께 증가하고 있다. 이에 따라 상용 이동 통신 시스템간 간섭의 최소화가 점점 중요하게 요구되고 있는 실정이다.PIMD (Passive Inter-Modulation Distortion) is a phenomenon considered in satellite communication or high-power communication systems and has been almost ignored in commercial mobile communication systems. However, as the demand for mobile communication continues to increase, it is required to improve the quality of mobile communication. In addition, interference phenomenon of adjacent base stations due to problems such as multichannelization, high power consumption, and high frequency for solving mobile communication quality improvement demands is increasing, and the PIMD problem is also increasing accordingly. Accordingly, minimization of interference between commercial mobile communication systems is becoming increasingly important.

현재 RF 부품에서 밝혀진 PIMD 발생 원인으로는 접촉 비선형성(Contact Nonlinearity)과 물질 비선형성(Material Nonlinearity) 으로 구분된다. 접촉 비선형의 원인은 도체들 사이의 금속 접속에 의한 터널링 효과와 미소균열, 도체들 사이의 얇은 산화층에 의한 접합 용량이 있다. 또한, 필터에서의 PIMD 발생 원인으로는 Connector, Fractures, Riveted Joint, Thermal Variation, Stress Relaxation, Contamination, Tuning Screw, Waveguide Glange, EMI Capacitor 등이 있다. 접촉 비선형성에 의해 발생하는 터널링 효과는 PIMD 주요 발생 원인이다.
The causes of PIMD occurrence in RF parts are classified into contact nonlinearity and material nonlinearity. The cause of contact nonlinearity is the tunneling effect due to the metal connection between the conductors, microcracks, and the junction capacitance due to the thin oxide layer between the conductors. The causes of PIMD in the filter are Connector, Fractures, Riveted Joint, Thermal Variation, Stress Relaxation, Contamination, Tuning Screw, Waveguide Glange and EMI Capacitor. Tunneling effect caused by contact nonlinearity is the main cause of PIMD.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 PCB 패턴을 이용해서 필터를 설계하고 PCB 기판을 기구의 바닥면에서 띄워 접촉 비선형을 줄임으로써 광대역 다이플렉서(Diplexer)의 PIMD 성능을 개선하기 위한 구조를 제안한다.
The present invention proposes a structure for improving a PIMD performance of a broadband diplexer by designing a filter using a PCB pattern and reducing the contact nonlinearity by floating the PCB substrate on the bottom surface of the apparatus.

광대역 대역결합기는, 인덕터(Inductor)로 구성되며 적어도 하나 이상의 노치(notch)가 추가된 저역 통과 필터(Low Pass Filter); 및 인덕터 및 커패시터(Capacitor)로 구성되며 적어도 하나 이상의 노치가 추가된 고역 통과 필터(High Pass Filter)를 포함하고, 상기 저역 통과 필터 및 상기 고역 통과 필터가 결합됨으로써 광대역 다이플렉서(Diplexer)가 형성되고, 상기 저역 통과 필터 및 상기 고역 통과 필터를 포함하는 유전성 물질로 이루어진 PCB 기판을 기구의 바닥면에서 기 설정된 거리만큼 이격시킬 수 있다.The wide band combiner includes a low pass filter composed of an inductor and having at least one notch added thereto; And a high pass filter composed of an inductor and a capacitor and having at least one notch added thereto, and the low pass filter and the high pass filter are combined to form a broadband diplexer And a PCB substrate made of a dielectric material including the low-pass filter and the high-pass filter can be separated from the bottom surface of the device by a predetermined distance.

상기 광대역 대역결합기는, 상기 기구의 바닥면과 상기 PCB 기판의 바닥면 사이의 간격, L-Pad의 길이, 상기 L-Pad의 폭, C-Pad 의 면적의 조절이 가능할 수 있다. The wide band combiner can adjust the distance between the bottom surface of the mechanism and the bottom surface of the PCB, the length of the L-Pad, the width of the L-Pad, and the area of the C-Pad.

상기 광대역 대역결합기는, 상기 PCB 기판의 캐비티(Cavity) 공진을 제거하기 위하여 볼트(Bolt)를 삽입할 수 있다. The wide band combiner may insert a bolt to remove cavity resonance of the PCB substrate.

상기 광대역 대역결합기는, 상기 PCB 기판에 C-pad의 축소를 위해 기 설정된 하우징(Housing) 단차를 줄 수 있다. The wide band combiner may provide a predetermined housing step for reducing the C-pad on the PCB substrate.

상기 광대역 대역결합기는, 제1 주파수 대역을 통과하는 저역 통과 필터의 입력단 및 상기 제1 주파수 대역과는 다른 제2 주파수 대역을 통과하는 고역 통과 필터의 입력단이 매칭되어 설계될 수 있다. The wide band combiner may be designed such that the input terminal of the low pass filter passing through the first frequency band and the input terminal of the high pass filter passing through the second frequency band different from the first frequency band are matched.

상기 저역 통과 필터는, 상기 PCB 기판에 적어도 하나의 인덕터가 전송 선로로 구성되고, 상기 전송 선로가 상기 PCB 기판 상의 입력단과 출력단 사이에 연결됨으로써 입력 신호에 대하여 380MHz~960MHz을 통과시킴으로써 출력 신호를 출력하도록 제공할 수 있다.Wherein the at least one inductor is formed as a transmission line on the PCB substrate and the transmission line is connected between an input terminal and an output terminal on the PCB substrate to pass an input signal through 380 MHz to 960 MHz to output an output signal .

상기 고역 통과 필터는, 상기 PCB 기판에 적어도 하나의 인덕터가 전송 선로로 구성되고, 적어도 하나의 커패시터가 상기 전송 선로 사이의 간격으로 구성되며, 상기 전송 선로 및 상기 커패시터가 상기 PCB 기판 상의 입력단과 출력단 사이에 연결됨으로써 입력 신호에 대하여 1710~2700MHz 을 통과시킴으로써 출력 신호를 출력하도록 제공할 수 있다.
Wherein the at least one inductor is configured as a transmission line on the PCB substrate and at least one capacitor is formed at an interval between the transmission lines and the transmission line and the capacitor are connected to an input terminal on the PCB substrate and an output terminal So that the output signal can be outputted by passing 1710 to 2700 MHz with respect to the input signal.

본 발명은 노치가 추가된 저역 통과 필터(Low Pass Filter) 및 노치가 추가된 고역 통과 필터(High Pass Filter)를 이용하여 광대역 다이플렉서를 설계하고, PCB 기판과 기구를 일정 거리만큼 이격시키는 suspended 구조를 제안함으로써 PIMD 성능을 개선시킴으로써 터널링 효과를 최소화시킬 수 있다.
The present invention relates to a broadband diplexer design using a low pass filter with a notch and a high pass filter with a notch and a suspended Tunneling effect can be minimized by improving the PIMD performance.

도 1은 일 실시예에 따른 광대역 대역결합기의 구성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 광대역 대역결합기를 PCB 패턴으로 변환하여 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 광대역 대역결합기의 suspended 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 광대역 대역결합기의 시뮬레이션 결과를 그래프로 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 광대역 대역결합기의 튜닝 포인트를 나타낸 도면이다.
1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a wideband combiner according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating conversion of a wideband band combiner according to an embodiment into a PCB pattern.
3 is a view for explaining a suspended structure of a wideband band combiner according to an embodiment.
4 is a graph illustrating a simulation result of a wideband band combiner according to an embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating tuning points of a wideband band combiner according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하, 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아래의 실시예에서는 광대역 다이플렉서(Diplexer)의 IMD 특성을 향상시키기 위하여 PCB 패턴을 이용하여 필터를 설계하고, PCB 기판을 기구의 바닥면과 이격시키는 suspended 구조를 사용하여 IMD 특성을 개선시키는 광대역 대역결합기를 설명하기로 한다. In the following embodiments, a filter is designed using a PCB pattern to improve the IMD characteristics of a broadband diplexer, and a wide band that improves the IMD characteristic by using a suspended structure that separates the PCB substrate from the bottom surface of the device Band combiner will be described.

도 1은 일 실시예에 따른 광대역 대역결합기의 구성을 설명하기 위한 회로도이다. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a wideband combiner according to an exemplary embodiment of the present invention.

저역 통과 필터(Low Pass Filter) 및 고역 통과 필터(High Pass Filter)를 결합하여 광대역 다이플렉서를 설계할 수 있다. 일반적으로, 다이플렉서는 2개의 회로에서 별도로 나오는 신호를 상호 영향을 미치지 않으면서 하나의 회로로 전달하는 장치이며, 주로 주파수가 다른 두 개의 신호를 동시에 전송하고 수신하기 위하여 사용되는 분기용 필터 소자를 의미할 수 있다. 다이플렉서는 낮은 주파수 대역의 신호가 통과되는 저역 통과 필터 및 높은 주파수 대역의 신호가 통과되는 고역 통과 필터를 결합시키는 구조로 형성된다. A wideband diplexer can be designed by combining a low pass filter and a high pass filter. Generally, a diplexer is a device that transmits signals separately from two circuits to one circuit without affecting each other. The diplexer is a device for branching filter elements used for transmitting and receiving two signals having different frequencies, . ≪ / RTI > The diplexer is formed in a structure that combines a low-pass filter through which a signal in a low-frequency band passes and a high-pass filter through which a signal in a high-frequency band passes.

광대역 대역결합기는 제1 주파수 대역을 통과하는 저역 통과 필터의 입력단 및 제1 주파수 대역과는 다른 제2 주파수 대역을 통과하는 고역 통과 필터의 입력단이 매칭되어 설계될 수 있다.The wide band combiner may be designed such that the input terminal of the low pass filter passing through the first frequency band and the input terminal of the high pass filter passing through the second frequency band different from the first frequency band are matched.

도 1의 (a)를 참고하면, 인덕터와 커패시터 소자로 설계된 광대역 다이플렉서의 회로도이며, 도 1의 (b)는 인덕터와 커패시터 소자로 설계된 광대역 다이플렉서를 전송선로 형태로 구현한 광대역 다이플렉서의 등가회로를 나타낸 것이다. 1B is a circuit diagram of a broadband diplexer designed as an inductor and a capacitor element. FIG. 1B is a circuit diagram of a broadband diplexer in which a broadband diplexer designed with an inductor and a capacitor element is implemented as a transmission line. The equivalent circuit of the flexor is shown.

저역 통과 필터(110)는 인덕터(Inductor)로 구성되며 적어도 하나 이상의 노치(notch)(130)가 추가된 형태로 구성될 수 있다. 일례로, 도1과 같이, 저역 통과 필터(110)는 인덕터를 전송 선로로 대체하여 3단 구조의 노치가 추가된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 노치란 특정 주파수 주위의 아주 좁은 주파수 대역의 성분만을 급격히 감소 또는 제거시키기 위한 필터를 의미할 수 있다. The low-pass filter 110 may include an inductor and may include at least one notch 130. For example, as shown in FIG. 1, the low-pass filter 110 may be formed by replacing the inductor with a transmission line to add a notch of a three-stage structure. Here, the notch may mean a filter for rapidly reducing or eliminating only a component of a very narrow frequency band around a specific frequency.

저역 통과 필터(110)는 Low band(80MHz~960MHz)에서 삽입손실(IL) 0.6dB, High band(1710MHz~2700MHz)에서의 60dB의 감쇄 특성을 가질 수 있다. The low-pass filter 110 can have an insertion loss (IL) of 0.6 dB in the low band (80 MHz to 960 MHz) and an attenuation characteristic of 60 dB in the high band (1710 MHz to 2700 MHz).

저역 통과 필터(110)는 제1 주파수 대역, 예를 들면, 380MHz~960MHz을 통과시킬 수 있다. The low pass filter 110 may pass a first frequency band, for example, 380 MHz to 960 MHz.

고역 통과 필터(120)는 인덕터 및 커패시터(Capacitor)로 구성되며 적어도 하나 이상의 노치가 추가된 형태로 구성될 수 있다. 일례로, 도 1과 같이, 고역 통과 필터(120)는 인덕터로 구성된 소자만을 전송 선로로 대체하여 3단 구조의 노치가 추가된 형태로 구성될 수 있다. The high-pass filter 120 may include an inductor and a capacitor, and may include at least one or more notches. For example, as shown in FIG. 1, the high-pass filter 120 may be formed by adding a notch of a three-stage structure by replacing only an element constituted by an inductor with a transmission line.

고역 통과 필터(120)는 High band(1710MHz~2700MHz)에서 삽입손실(IL) 0.6dB, Low band(80MHz~960MHz)에서 감쇄 특성 60dB를 만족할 수 있다. The high pass filter 120 can satisfy the insertion loss (IL) of 0.6 dB in the high band (1710 MHz to 2700 MHz) and the attenuation characteristic 60 dB in the low band (80 MHz to 960 MHz).

고역 통과 필터(120)는 제2 주파수 대역, 예를 들면, 1710~2700MHz 을 통과시킬 수 있다. The high pass filter 120 may pass a second frequency band, for example, 1710 to 2700 MHz.

도 1(a)로부터 설계된 회로의 소자 값을 이용하여 도2와 같은 PCB 패턴으로 변환할 수 있다. It can be converted into the PCB pattern shown in FIG. 2 by using the element value of the circuit designed from FIG. 1 (a).

PCB 패턴에 사용되는 PCB 기판은 유전율 2.5, 20mil의 Neltec NY 9250을 사용할 수 있으며, PCB 기판은 유전성 물질로 이루어질 수 있다. 또한, PCB 기판은 삽입 손실과 주파수를 고려하여 적용될 기판이 결정될 수 있으며, 90mm*90mm의 크기, 0.508mm(20mil)의 두께로 구성될 수 있다. 또한, PCB 기판은 상, 하 각각 2mm의 에어층이 주입될 수 있다. The PCB substrate used for the PCB pattern can use Neltec NY 9250 having a dielectric constant of 2.5 and 20 mil, and the PCB substrate can be made of a dielectric material. In addition, the substrate to be applied can be determined considering the insertion loss and the frequency, and the PCB substrate may have a size of 90 mm * 90 mm and a thickness of 0.508 mm (20 mil). In addition, the PCB substrate can be infused with an air layer of 2 mm each on the top and bottom.

예를 들면, EM 시뮬레이션(Simulation)을 통하여 PCB-type의 광대역 대역결합기의 회로를 구성할 수 있다. 이때, 인덕터는 전송 선로로 대체하고, 전송 선로로 대체하지 않은 커패시터 소자들은 전송 선로 사이의 간격으로 구성할 수 있다. For example, a circuit of a PCB-type wideband combiner can be constructed through EM simulation. In this case, the inductor may be replaced with a transmission line, and the capacitor elements that are not replaced by the transmission line may be spaced apart from each other.

PCB 패턴은 C-pad의 축소를 위해 기 설정된 크기(예를 들면, 0.5mm)의 하우징(Housing)(240) 단차를 줄 수 있다. 하우징에 0.5mm의 단차를 줌으로써 Capacitor-pad를 축소시킬 수 있다. The PCB pattern can provide a housing 240 step of a predetermined size (e.g., 0.5 mm) for shrinking the C-pad. Capacitor-pad can be reduced by giving 0.5mm step to the housing.

또한, 캐비티(Cavity) 공진을 제거하기 위해 볼트(Bolt)(250)를 삽입할 수 있다.In addition, a bolt 250 may be inserted to remove cavity resonance.

도 3을 참고하면, 광대역 대역결합기의 suspended 구조를 설명하기 위한 도면이다. 광대역 대역결합기는 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터가 결합됨으로써 광대역 다이플렉서(Diplexer)가 형성되고, 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터를 PCB 패턴으로 변환함에 따라 PCB 패턴에 사용되는 유전성 물질로 이루어진 PCB 기판(310)을 기구(330)의 바닥면에서 기 설정된 거리만큼 이격시킬 수 있다. 이때, 기 설정된 거리만큼 빈공간(320)이 발생할 수 있다. PCB 기판(310)의 바닥면과 기구(330) 사이에 빈 공간을 생성하여 접촉 비선형에 의해 발생하는 터널링 효과를 줄여 기존의 제품보다 PIMD 특성을 개선시킬 수 있다. Referring to FIG. 3, there is shown a suspended structure of a wideband combiner. The broadband band combiner combines a low pass filter and a high pass filter to form a broadband diplexer and converts the low pass and high pass filters to a PCB pattern, (310) may be spaced a predetermined distance from the bottom surface of the implement (330). At this time, an empty space 320 may occur by a predetermined distance. It is possible to improve the PIMD characteristic compared to the existing products by reducing the tunneling effect caused by the contact nonlinearity by generating a void space between the bottom surface of the PCB substrate 310 and the mechanism 330.

이와 같이 구성된 광대역 대역결합기는 임의의 안테나로부터 서로 다른 주파수 신호가 입력되는 입력단(210)을 포함할 수 있다. 입력단(210)은 안테나로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있다. The wideband band combiner thus configured may include an input 210 to which different frequency signals are input from any antenna. The input terminal 210 may receive a signal transmitted from the antenna.

저역 통과 필터는 PCB 기판에 적어도 하나의 인덕터가 전송 선로로 구성되고, 전송 선로가 PCB 기판 사이의 입력단과 출력단 사이에 연결됨으로써 입력 신호에 대하여 380MHz~960MHz을 통과시킴으로써 출력 신호를 출력하도록 제공할 수 있다. 이때, 저역 통과 필터는 380MHz~960MHz 범위의 주파수만을 출력단(230)에 출력할 수 있다. 도 2를 참고하면, PCB 기판의 아래 영역이 저역 통과 필터 영역 PCB 기판의 상위 영역이 고역 통과 필터를 의미할 수 있다. The low pass filter can be provided to output an output signal by passing 380 MHz to 960 MHz to the input signal by connecting at least one inductor to the PCB substrate and a transmission line between the input and output terminals between the PCB substrates have. At this time, the low-pass filter can output only the frequencies in the range of 380 MHz to 960 MHz to the output stage 230. Referring to FIG. 2, the lower region of the PCB substrate may denote a high-pass filter in an upper region of the low-pass filter region PCB substrate.

고역 통과 필터는 PCB 기판에 적어도 하나의 인덕터가 전송 선로로 구성되고, 적어도 하나의 커패시터가 전송 선로 사이의 간격으로 구성되며, 전송 선로 및 커패시터가 PCB 기판 상의 입력단과 출력단 사이에 연결됨으로써 입력 신호에 대하여 1710MHz~2700MHz를 통과시킴으로써 출력 신호를 출력하도록 제공할 수 있다. 이때, 고역 통과 필터는 1710MHz~2700MHz 범위의 주파수만을 출력단(220)에 출력할 수 있다.The high-pass filter comprises at least one inductor on the PCB substrate as a transmission line, at least one capacitor being formed at an interval between the transmission lines, and a transmission line and a capacitor being connected between the input terminal and the output terminal on the PCB substrate, The output signal can be outputted by passing through 1710 MHz to 2700 MHz. At this time, the high-pass filter can output only frequencies in the range of 1710 MHz to 2700 MHz to the output stage 220.

더 나아가, 광대역 대역결합기는 Low band와 High band에서 삽입손실과 감쇄특성과 관련된 데이터를 획득하기 위하여 L-pad의 길이, L-pad의 폭, C-pad의 면적 및 기구의 바닥면과 PCB기판의 바닥면 사이의 간격을 조절해서 튜닝할 수 있다. 이를 통하여 기구의 바닥면과 PCB 기판의 바닥면 사이의 간격, L-Pad의 길이, L-Pad의 폭, C-Pad 의 면적 등의 조절이 가능하다. Furthermore, to obtain data related to insertion loss and attenuation characteristics in the low and high bands, the broadband combiner uses the length of the L-pad, the width of the L-pad, the area of the C-pad, Can be tuned by adjusting the interval between the bottom surfaces of the two plates. Through this, it is possible to adjust the distance between the bottom surface of the apparatus and the bottom surface of the PCB, the length of the L-Pad, the width of the L-Pad, and the area of the C-Pad.

일 실시예에 따른 광대역 대역결합기는 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터를 결합함으로써 원하는 대역을 통과시킬 수 있다. 또한, 광대역 대역결합기는 노치를 추가한 필터를 통하여 불필요한 노이즈를 제거함으로써 보다 정확한 데이터를 획득할 수 있다. A wideband band combiner according to an exemplary embodiment may pass a desired band by combining a low pass filter and a high pass filter. In addition, the wideband combiner can obtain more accurate data by removing unwanted noise through a filter that adds a notch.

또한, 광대역 대역결합기는 suspended 구조를 통하여 PCB 기판과 기구 사이에 빈 공간을 생성함으로써 접촉 비선형에 의해 발생하는 터널링 효과를 줄일 수 있다. In addition, the broadband combiner can reduce the tunneling effect caused by the contact nonlinearity by creating a void space between the PCB substrate and the mechanism through the suspended structure.

도 5를 참고하면, 일 실시예에 따른 광대역 대역결합기의 튜닝 포인트를 나타낸 도면이다. Referring to FIG. 5, there is shown a tuning point of a wide band combiner according to an embodiment.

설계된 광대역 대역결합기에 대하여 시뮬레이터를 통하여 튜닝 포인트를 체크하고 개선된 데이터를 획득하기 위하여 재튜닝을 실시할 수 있다. The tuning point can be checked through the simulator for the designed wideband combiner and retuned to obtain the improved data.

PCB 기판에 제작된 PCB-type filter에 Tuning Screw를 이용하여 디버깅을 수행할 수 있다. 튜닝 볼트를 이용한 Impedance Tuning 결과, 도 5와 같이 일부 주요 튜닝 포인트를 확인할 수 있다. The PCB-type filter fabricated on the PCB board can be debugged using a tuning screw. As a result of the impedance tuning using the tuning bolt, it is possible to confirm some main tuning points as shown in FIG.

도 4는 일 실시예에 따른 광대역 대역결합기의 시뮬레이션 결과를 그래프로 나타낸 도면이다.4 is a graph illustrating a simulation result of a wideband band combiner according to an embodiment.

예를 들면, EM 시뮬레이션(Simulation)을 통하여 PCB-type의 광대역 대역결합기의 회로를 구성할 수 있다. 이때, 인덕터는 전송 선로로 대체하고, 전송 선로로 대체하지 않은 커패시터 소자들은 전송 선로 사이의 간격으로 구성할 수 있다. For example, a circuit of a PCB-type wideband combiner can be constructed through EM simulation. In this case, the inductor may be replaced with a transmission line, and the capacitor elements that are not replaced by the transmission line may be spaced apart from each other.

광대역 대역결합기는 노치 필터를 적용한 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터를 설계할 수 있다. 이때, 설계된 필터를 PCB 기판에 PCB 패턴으로 변환하여 실제 구현할 수 있다. 1단 구조 이상의 노치가 각각 추가된 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터의 시뮬레이션을 통하여 검증할 수 있다. The wideband combiner can design a low pass filter and a high pass filter with a notch filter. At this time, the designed filter can be converted into a PCB pattern on a PCB substrate and actually implemented. Pass filter and a high-pass filter in which notches equal to or greater than the single-stage structure are added, respectively.

광대역 대역결합기는 기구물과 PCB 기판 사이에 공기를 주입하여 공간을 형성함으로써 접촉에 의한 문제점을 개선할 수 있다. The wideband combiner can improve the problem of contact by forming space by injecting air between the device and the PCB substrate.

또한, 광대역 대역결합기는 그라운드 볼트를 이용하여 임피던스 튜닝함으로써 제작된 다이플렉서의 특성을 개선할 수 있다.Also, the wide band combiner can improve the characteristics of the diplexer manufactured by impedance tuning using the ground bolt.

예를 들면, 입력 단자(안테나부)에 인피던스 튜닝 및 고역 통과 필터의 출력부에 Junction-Pad 및 인피던스 튜닝을 통하여 저역 통과 필터의 Return Loss 최적화시킬 수 있다. For example, the return loss of the low-pass filter can be optimized through the impedance tuning to the input terminal (antenna section) and the junction-pad and the impedance tuning to the output section of the high-pass filter.

광대역 대역결합기는 제1 주파수 대역(380 MHz~960MHz) 및 제2 주파수 대역(1710MHz~2700MHz)에서 동작함을 확인할 수 있다. It can be confirmed that the wide band combiner operates in the first frequency band (380 MHz to 960 MHz) and the second frequency band (1710 MHz to 2700 MHz).

우선, 광대역 대역결합기는 제1 주파수 대역에서, 19dB의 Low Return Loss, IL < 0.6dB인 Marker(m2), Atten > 50dB인 Low to High Isolation을 확인할 수 있다. First, in the first frequency band, the wide band combiner can detect a Low Return Loss of 19 dB, a Marker (m2) of IL <0.6 dB, and Low to High Isolation of Atten> 50 dB in the first frequency band.

또한, 광대역 대역결합기는 제2 주파수 대역에서, 16dB의 High Return Loss, IL < 0.6dB인 Marker3(m3), Atten > 50dB인 High to Low Isolation 을 확인할 수 있다. Also, in the second frequency band, the wide band combiner can detect High to Low isolation of 16dB, Marker3 (m3) with IL < 0.6dB and Atten> 50dB.

구현된 실제 PCB 패턴 상의 저역 통과 필터 및 고역 통과 필터를 EM 시뮬레이션을 통하여 검증함으로써 다양한 디버깅을 수행함으로써 획득하고자 하는 데이터, 동작성능을 도출해낼 수 있다. By verifying the low pass filter and the high pass filter on the implemented PCB pattern through EM simulation, it is possible to derive the data and operation performance to be obtained by performing various debugging.

일 실시예에 따른 광대역 대역결합기는 양산 단가를 효율적으로 줄일 수 있다. The wideband band combiner according to one embodiment can effectively reduce the mass production cost.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA) , A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device As shown in FIG. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI &gt; or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (7)

광대역 대역결합기에 있어서,
인덕터(Inductor)로 구성되며 적어도 하나 이상의 노치(notch)가 추가된 저역 통과 필터(Low Pass Filter); 및
인덕터 및 커패시터(Capacitor)로 구성되며 적어도 하나 이상의 노치가 추가된 고역 통과 필터(High Pass Filter)
를 포함하고,
상기 저역 통과 필터 및 상기 고역 통과 필터가 결합됨으로써 광대역 다이플렉서(Diplexer)가 형성되고, 상기 저역 통과 필터 및 상기 고역 통과 필터를 포함하는 유전성 물질로 이루어진 PCB 기판을 기구의 바닥면에서 기 설정된 거리만큼 이격시키는
것을 특징으로 하는 광대역 대역결합기.
In a broadband band combiner,
A low pass filter composed of an inductor and having at least one notch added thereto; And
A high pass filter composed of an inductor and a capacitor and having at least one notch added thereto,
Lt; / RTI &gt;
Wherein a low pass filter and a high pass filter are combined to form a broadband diplexer and a PCB substrate made of a dielectric material including the low pass filter and the high pass filter is connected to a predetermined distance Spacing
Wherein the wideband combiner comprises:
제1항에 있어서,
상기 광대역 대역결합기는,
상기 기구의 바닥면과 상기 PCB 기판의 바닥면 사이의 간격, L-Pad의 길이, 상기 L-Pad의 폭, C-Pad 의 면적의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 광대역 대역결합기.
The method according to claim 1,
The wideband combiner comprises:
Wherein the distance between the bottom surface of the mechanism and the bottom surface of the PCB, the length of the L-pad, the width of the L-Pad, and the area of the C-Pad are adjustable.
제1항에 있어서,
상기 광대역 대역결합기는,
상기 PCB 기판의 캐비티(Cavity) 공진을 제거하기 위하여 볼트(Bolt)를 삽입하는, 광대역 대역결합기.
The method according to claim 1,
The wideband combiner comprises:
And a bolt is inserted to remove cavity resonance of the PCB substrate.
제1항에 있어서,
상기 광대역 대역결합기는,
상기 PCB 기판에 C-pad의 축소를 위해 기 설정된 하우징(Housing) 단차를 주는, 광대역 대역결합기.
The method according to claim 1,
The wideband combiner comprises:
And a housing step is provided on the PCB substrate to reduce a C-pad.
제1항에 있어서,
상기 광대역 대역결합기는,
제1 주파수 대역을 통과하는 저역 통과 필터의 입력단 및 상기 제1 주파수 대역과는 다른 제2 주파수 대역을 통과하는 고역 통과 필터의 입력단이 매칭되어 설계되는, 광대역 대역결합기.
The method according to claim 1,
The wideband combiner comprises:
Wherein an input terminal of a low-pass filter passing through a first frequency band and an input terminal of a high-pass filter passing through a second frequency band different from the first frequency band are designed to be matched.
제5항에 있어서,
상기 저역 통과 필터는,
상기 PCB 기판에 적어도 하나의 인덕터가 전송 선로로 구성되고, 상기 전송 선로가 상기 PCB 기판 상의 입력단과 출력단 사이에 연결됨으로써 입력 신호에 대하여 380MHz~960MHz을 통과시킴으로써 출력 신호를 출력하도록 제공하는, 광대역 대역결합기.
6. The method of claim 5,
The low-
Wherein at least one inductor is configured as a transmission line on the PCB substrate and the transmission line is connected between an input terminal and an output terminal on the PCB substrate to provide an output signal by passing 380 MHz to 960 MHz with respect to the input signal, Coupler.
제5항에 있어서,
상기 고역 통과 필터는,
상기 PCB 기판에 적어도 하나의 인덕터가 전송 선로로 구성되고, 적어도 하나의 커패시터가 상기 전송 선로 사이의 간격으로 구성되며, 상기 전송 선로 및 상기 커패시터가 상기 PCB 기판 상의 입력단과 출력단 사이에 연결됨으로써 입력 신호에 대하여 1710~2700MHz 을 통과시킴으로써 출력 신호를 출력하도록 제공하는, 광대역 대역결합기.
6. The method of claim 5,
Wherein the high-
Wherein at least one inductor is configured as a transmission line, at least one capacitor is formed at an interval between the transmission lines, and the transmission line and the capacitor are connected between an input terminal and an output terminal on the PCB substrate, To output an output signal by passing 1710 to 2700 MHz.
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