KR20230117827A

KR20230117827A - External reference signal source generator for DDS chip operation

Info

Publication number: KR20230117827A
Application number: KR1020220014037A
Authority: KR
Inventors: 전유석
Original assignee: 주식회사 브로던
Priority date: 2022-02-03
Filing date: 2022-02-03
Publication date: 2023-08-10

Abstract

본 발명은 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기에 관한 것으로, 100MHz의 기준원을 입력받아 증폭하는 제1 증폭기; 상기 제1 증폭기의 출력신호에서 소정 대역 부분만을 통과시킴으로써 하모닉 성분을 제거하는 제1 대역통과필터; 상기 제1 대역통과 필터의 출력신호를 5체배하여 출력하는 5체배기; 상기 5체배기의 출력신호에서 소정 대역 부분만을 통과시킴으로써 하모닉 성분을 제거하는 제2 대역통과필터; 상기 제2 대역통과필터의 출력신호를 2체배하여 출력하는 2체배기; 상기 5체배기의 출력신호에서 소정 대역 부분만을 통과시킴으로써 하모닉 성분을 제거하는 제3 대역통과필터; 상기 제2 대역통과필터의 출력신호를 증폭하는 제2 증폭기를 포함한다. 본 발명의 실시 예에서는, 100MHz 기준원을 이용하여 1GHz 기준신호원(Clock Signal)을 N 체배(10체배) 하는 구조로 설계되고, 신호를 증폭시키기 위한 증폭기는 위상잡음 열화가 발생되지 않는 실리콘게르마늄(SiGe) HBT 물성을 갖는 부품으로 구현하여 위상 잡음 특성이 우수하다. The present invention relates to an external reference signal source generator for operating a DDS chip, comprising: a first amplifier for receiving and amplifying a reference source of 100 MHz; a first band-pass filter which removes harmonic components by passing only a portion of a predetermined band in the output signal of the first amplifier; a 5-multiplier for multiplying the output signal of the first band-pass filter by 5 and outputting the multiplied output signal; a second band-pass filter which removes harmonic components by passing only a predetermined band portion of the output signal of the 5 multiplier; a 2 multiplier for multiplying the output signal of the second band-pass filter by 2 and outputting the output signal; a third band-pass filter for removing harmonic components from the output signal of the 5 multiplier by passing only a predetermined band portion; and a second amplifier for amplifying an output signal of the second band pass filter. In the embodiment of the present invention, a 1GHz reference signal source (clock signal) is designed in a structure that multiplies by N (multiplied by 10) using a 100MHz reference source, and the amplifier for amplifying the signal is silicon germanium, which does not cause phase noise deterioration. (SiGe) It is implemented as a part with HBT properties and has excellent phase noise characteristics.

Description

External reference signal source generator for DDS chip operation}

본 발명은 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기에 관한 것으로 특히, 100MHz 기준원을 이용하여 1GHz 기준신호원(Clock Signal)을 N 체배(10체배) 하는 구조로 설계되고, 신호를 증폭시키기 위한 증폭기는 위상잡음 열화가 발생되지 않는 실리콘게르마늄(SiGe) HBT 물성을 갖는 부품으로 구현한, DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기에 관한 것이다.The present invention relates to an external reference signal source generator for DDS chip operation, and in particular, is designed in a structure that multiplies a 1GHz clock signal by N using a 100MHz reference source, and amplifies the signal. The amplifier relates to an external reference signal source generator for DDS chip operation, which is implemented as a component having silicon germanium (SiGe) HBT properties that does not cause phase noise deterioration.

일반적으로 밀리미터파 대역을 필요로 하는 레이더(RADAR) 시스템 또는 전자전(ESM-Electronic Support Measurement) 시스템 분야에 필수적인 파형발생기(Wave Oscillator) 및 주파수합성기(Synthesizer)에는 고속의 주파수 가변이 필요한 기준 주파수 발생 회로가 필요하다.A reference frequency generator circuit that requires high-speed frequency change in the Wave Oscillator and Synthesizer, which are essential for radar (RADAR) systems or ESM-Electronic Support Measurement (ESM) systems that generally require millimeter wave bands. is needed

이러한 기준 주파수 발생회로로서 일반적으로 DDS(Direct Digital Synthesizer)를 사용하게 된다. 이때, DDS 동작에 필요한 기준신호원을 별도로 공급해 주어야 한다. As such a reference frequency generating circuit, DDS (Direct Digital Synthesizer) is generally used. At this time, a reference signal source required for DDS operation must be supplied separately.

1GHz의 기준 신호원을 별도로 공급하기 위해 종래에는 도 1과 같은 콤 제너레이터를 사용하였다.Conventionally, a comb generator as shown in FIG. 1 was used to separately supply a 1 GHz reference signal source.

도 1을 참조하면, DDS 칩 구동을 위한 1GHz 이상의 기준신호원을 만들기 위해서 주파수안정도가 우수한 100MHz OCXO를 기준원을 사용하여 주파수를 높였다.Referring to FIG. 1, in order to make a reference signal source of 1 GHz or more for driving a DDS chip, a 100 MHz OCXO having excellent frequency stability was used as a reference source to increase the frequency.

도 1의 콤 제너레이터 방식의 경우, 일반적인 N체배 방식에 비해서 구현회로는 간단하나 SRD(Step Recovery Diode)구조가 갖고 있는 PIN 다이오드의 물리적인 한계(다이오드의 Reactive 비선형 특성)로 인하여 위상잡음 특성이 나쁘다는 단점이 있다.In the case of the comb generator method of FIG. 1, the implementation circuit is simpler than the general N multiplication method, but the phase noise characteristic is poor due to the physical limitations of the PIN diode (Reactive nonlinear characteristic of the diode) of the SRD (Step Recovery Diode) structure. has a downside.

도 2를 참조하면, 종래에는 SRD 다이오드의 한계로 인하여 중심주파수를 기준으로 100KHz 오프셋(offset) 근처에서 위상잡음이 올라오는 것으로 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2 , it can be confirmed that phase noise rises near an offset of 100 KHz based on the center frequency due to limitations of the conventional SRD diode.

그런데, 이와 같은 과정을 거치면서 생성된 1GHz는 SRD를 거치면서 매우 신호가 낮아졌기 때문에, 손실을 보상하기위해 사용하는 증폭기(AMP)를 사용해야 하는데, 이런 경우에도 제작된 물성(GaAs, SiGe HBT,MESFET 등)에 따라서 위상잡음 특성에 영향을 줄 수 있다. However, since the signal of 1 GHz generated through this process is very low through the SRD, an amplifier (AMP) used to compensate for the loss must be used. Even in this case, the manufactured physical properties (GaAs, SiGe HBT, MESFET, etc.) may affect the phase noise characteristics.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 100MHz 기준원을 이용하여 1GHz 기준신호원(Clock Signal)을 N 체배(10체배) 하는 구조로 설계되고, 신호를 증폭시키기 위한 증폭기는 위상잡음 열화가 발생되지 않는 실리콘게르마늄(SiGe) HBT 물성을 갖는 부품으로 구현하여 위상 잡음 특성이 우수한, DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기를 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the conventional problems, and is designed in a structure that multiplies the 1GHz reference signal (Clock Signal) by N (multiplied by 10) using a 100MHz reference source, and an amplifier for amplifying the signal. is to provide an external reference signal source generator for DDS chip operation with excellent phase noise characteristics by implementing a component having silicon germanium (SiGe) HBT properties that does not cause phase noise deterioration.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기는,An external reference signal source generator for DDS chip operation according to the features of the present invention to solve this problem,

100MHz의 기준원을 입력받아 증폭하는 제1 증폭기;A first amplifier for receiving and amplifying a reference source of 100 MHz;

상기 제1 증폭기의 출력신호에서 소정 대역 부분만을 통과시킴으로써 하모닉 성분을 제거하는 제1 대역통과필터;a first band-pass filter which removes harmonic components by passing only a portion of a predetermined band in the output signal of the first amplifier;

상기 제1 대역통과 필터의 출력신호를 5체배하여 출력하는 5체배기;a 5-multiplier for multiplying the output signal of the first band-pass filter by 5 and outputting the multiplied output signal;

상기 5체배기의 출력신호에서 소정 대역 부분만을 통과시킴으로써 하모닉 성분을 제거하는 제2 대역통과필터;a second band-pass filter which removes harmonic components by passing only a predetermined band portion of the output signal of the 5 multiplier;

상기 제2 대역통과필터의 출력신호를 2체배하여 출력하는 2체배기;a 2 multiplier for multiplying the output signal of the second band-pass filter by 2 and outputting the output signal;

상기 5체배기의 출력신호에서 소정 대역 부분만을 통과시킴으로써 하모닉 성분을 제거하는 제3 대역통과필터;a third band-pass filter for removing harmonic components from the output signal of the 5 multiplier by passing only a predetermined band portion;

상기 제2 대역통과필터의 출력신호를 증폭하는 제2 증폭기를 포함한다.and a second amplifier for amplifying an output signal of the second band pass filter.

상기 제1 증폭기는 약 +5dBm을 증폭시키는 것을 특징으로 한다.The first amplifier is characterized in that it amplifies about +5 dBm.

상기 제1 대역통과필터는 100MHz 신호 대역 이외의 신호를 제거하는 것을 특징으로 한다.The first band pass filter is characterized in that it removes signals other than the 100 MHz signal band.

상기 5체배기는 500MHz의 신호를 출력한다. The 5 multiplier outputs a signal of 500 MHz.

상기 제2 대역통과필터는 500MHz 신호 대역 이외의 신호를 제거하는 것을 특징으로 한다.The second band pass filter is characterized in that it removes signals other than the 500 MHz signal band.

상기 2체배기는 1GHz의 신호를 출력한다. The doubler outputs a signal of 1 GHz.

상기 제3 대역통과필터는 1GHz 신호 대역 이외의 신호를 제거하는 것을 특징으로 한다.The third band pass filter is characterized in that it removes signals other than the 1 GHz signal band.

상기 제2 증폭기의 출력은 제1 트랜스포머를 통해 DDS로 입력되고, 상기 DDS의 출력은 제2 트랜스포머를 통해 출력되는 것을 특징으로 한다.The output of the second amplifier is input to the DDS through a first transformer, and the output of the DDS is output through a second transformer.

본 발명의 실시 예에서는, 100MHz 기준원을 이용하여 1GHz 기준신호원(Clock Signal)을 N 체배(10체배) 하는 구조로 설계되고, 신호를 증폭시키기 위한 증폭기는 위상잡음 열화가 발생되지 않는 실리콘게르마늄(SiGe) HBT 물성을 갖는 부품으로 구현하여 위상 잡음 특성이 우수한, DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기를 제공할 수 있다.In the embodiment of the present invention, a 1GHz reference signal source (clock signal) is designed in a structure that multiplies by N (multiplied by 10) using a 100MHz reference source, and the amplifier for amplifying the signal is silicon germanium, which does not cause phase noise deterioration. It is possible to provide an external reference signal source generator for DDS chip operation with excellent phase noise characteristics by implementing a component having (SiGe) HBT properties.

도 1은 일반적인 콤 제너레이터의 구성을 보인 도면이다.
도 2는 콤제너레이터의 위상잡음특성을 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기의 구성을 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기에 DDS를 연결한 상태를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기를 제작한 상태를 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기에 입력되는 100MHz의 위상잡음 특성을 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기에서 출력되는 1GHz의 위상잡음 특성을 보인 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a general comb generator.
2 is a diagram showing phase noise characteristics of a comb generator.
3 is a diagram showing the configuration of an external reference signal source generator for operating a DDS chip according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a state in which a DDS is connected to an external reference signal source generator for operating a DDS chip according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing a manufactured state of an external reference signal source generator for DDS chip operation according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing phase noise characteristics of 100 MHz input to an external reference signal source generator for DDS chip operation according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing phase noise characteristics of 1 GHz output from an external reference signal source generator for DDS chip operation according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기의 구성을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기에 DDS를 연결한 상태를 보인 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기를 제작한 상태를 보인 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기에 입력되는 100MHz의 위상잡음 특성을 보인 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기에서 출력되는 1GHz의 위상잡음 특성을 보인 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of an external reference signal source generator for DDS chip operation according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a DDS in an external reference signal source generator for DDS chip operation according to an embodiment of the present invention FIG. 5 is a diagram showing a state in which an external reference signal source generator for DDS chip operation according to an embodiment of the present invention is manufactured, and FIG. 6 is a DDS chip operation according to an embodiment of the present invention. 7 shows the phase noise characteristics of 1 GHz output from the external reference signal source generator for DDS chip operation according to an embodiment of the present invention. it is a drawing

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기(100)는,3 to 7, the external reference signal source generator 100 for DDS chip operation according to an embodiment of the present invention,

100MHz의 기준원을 입력받아 증폭하는 제1 증폭기(110);A first amplifier 110 for receiving and amplifying a reference source of 100 MHz;

상기 제1 증폭기(110)의 출력신호에서 소정 대역 부분만을 통과시킴으로써 하모닉 성분을 제거하는 제1 대역통과필터(120);a first band-pass filter (120) which removes harmonic components by passing only a predetermined band portion from the output signal of the first amplifier (110);

상기 제1 대역통과필터(120)의 출력신호를 5체배하여 출력하는 5체배기(130);a 5 multiplier 130 multiplied by 5 the output signal of the first band pass filter 120;

상기 5체배기(130)의 출력신호에서 소정 대역 부분만을 통과시킴으로써 하모닉 성분을 제거하는 제2 대역통과필터(140);a second band-pass filter (140) that removes harmonic components by passing only a portion of a predetermined band in the output signal of the 5 multiplier (130);

상기 제2 대역통과필터(140)의 출력신호를 2체배하여 출력하는 2체배기(150);a double multiplier (150) for multiplying the output signal of the second band pass filter (140) by two and outputting the multiplied output signal;

상기 5체배기(130)의 출력신호에서 소정 대역 부분만을 통과시킴으로써 하모닉 성분을 제거하는 제3 대역통과필터(160);a third band-pass filter (160) which removes harmonic components by passing only a portion of a predetermined band in the output signal of the 5 multiplier (130);

상기 제2 대역통과필터(140)의 출력신호를 증폭하는 제2 증폭기(170)를 포함한다.A second amplifier 170 amplifying the output signal of the second band pass filter 140 is included.

상기 제1 증폭기(110)는 약 +5dBm을 증폭시키는 것을 특징으로 한다.The first amplifier 110 is characterized by amplifying about +5 dBm.

상기 제1 대역통과필터(120)는 100MHz 신호 대역 이외의 신호를 제거하는 것을 특징으로 한다.The first band pass filter 120 is characterized in that it removes signals other than the 100 MHz signal band.

상기 5체배기(130)는 500MHz의 신호를 출력한다. The 5 multiplier 130 outputs a 500 MHz signal.

상기 제2 대역통과필터(140)는 500MHz 신호 대역 이외의 신호를 제거하는 것을 특징으로 한다.The second band pass filter 140 is characterized in that it removes signals other than the 500 MHz signal band.

상기 2체배기(150)는 1GHz의 신호를 출력한다. The doubler 150 outputs a signal of 1 GHz.

상기 제3 대역통과필터(160)는 1GHz 신호 대역 이외의 신호를 제거하는 것을 특징으로 한다.The third band pass filter 160 is characterized in that it removes signals other than the 1 GHz signal band.

도 3 또는 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 100MHz 기준원을 이용하여 1GHz 기준신호원(Clock Signal)을 콤 제너레이터(Comb Generator)방식을 사용하지 않고, 체배 방식(N체배) 구조로 설계 및 제작하였다.Referring to FIG. 3 or 4, in an embodiment of the present invention, a 1 GHz reference signal source (Clock Signal) using a 100 MHz reference source is multiplied in a multiplication method (N multiplication) structure without using a comb generator method. designed and manufactured.

또한, 위상잡음 열화를 방지하고자 체배기 구조를 선택했기 때문에, 체배단(X5+X2)마다 불요파를 억압하기 위한 필터를 적용하였다.In addition, since the multiplier structure was selected to prevent phase noise deterioration, a filter for suppressing unwanted waves was applied to each multiplier stage (X5+X2).

또한, 주파수를 체배할 때마다 발생되는 전력 손실을 만회하기 위해 사용한 증폭기는, In addition, the amplifier used to make up for the power loss generated each time the frequency is multiplied is,

위상잡음 열화가 발생되지 않는 실리콘게르마늄(SiGe) HBT 물성을 갖는 부품으로 구현하였다.It is implemented as a part with silicon germanium (SiGe) HBT properties that does not cause phase noise deterioration.

이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the external reference signal source generator for the DDS chip operation according to the embodiment of the present invention having such a configuration will be described below.

본 발명에서는 100MHz OCXO 내부 기준원을 1GHz CLOCK신호로 변환시키기 위해 N 체배 방식을 채택하였으며, 입력주파수의 정수배에 해당하는 주파수 출력을 얻는 것으로서, N Factor에 의해서 주파수를 체배하는 동안 위상잡음은 아래 수학식1과 같이 증가(열화)되게 된다.In the present invention, the N multiplication method is adopted to convert the 100 MHz OCXO internal reference source into a 1 GHz CLOCK signal, and the frequency output corresponding to an integer multiple of the input frequency is obtained. It increases (degrades) as shown in Equation 1.

여기서, N = 체배 회수로서, 10체배(100MHz 1000MHz) 값을 가지며, 위상잡음이 약 20dB 열화 된다. Here, N = number of multiplications, has a multiplication value of 10 (100 MHz 1000 MHz), and the phase noise is deteriorated by about 20 dB.

이러한 위상잡음을 효과적으로 제거하면서도 원하는 출력신호를 얻는 과정을 설명하기로 한다.A process of obtaining a desired output signal while effectively removing such phase noise will be described.

먼저, 제1 증폭기(110)는 OCXO의 100MHz의 출력을 입력받아 전력을 약 +5dBm을 증폭시켜 출력하며, 이는 5체배기(130)(X5)에서 필요로 하는 최소 입력 레벨(약 20dBm)로 입력시켜 준다.First, the first amplifier 110 receives the 100 MHz output of the OCXO, amplifies the power by about +5 dBm and outputs it, which is input at the minimum input level (about 20 dBm) required by the 5 multiplier 130 (X5). let it

다음, 제1 대역통과필터(120)(BPF)는 제1 증폭기(110)를 통해 증폭된 신호는 100MHz 이외에 2차/3차 하모닉을 같이 증폭하는 바, 제1 대역통과필터(120)의 출력신호에서 하모닉 성분을 제거시켜 줘야한다.Next, the first band pass filter 120 (BPF) amplifies the second/third order harmonics of the signal amplified by the first amplifier 110 together in addition to 100 MHz, the output of the first band pass filter 120 The harmonic component must be removed from the signal.

다음, 5체배기(130)(Multiplier)는 제1 대역통과필터(120)로부터 입력되는 100MHz 주파수를 5체배 하여 출력으로 500MHz의 신호를 내보낸대. 다만, 500MHz 이외에 100MHz의 정수배에 해당되는 기타 성분들(예,100MHz, 200MHz, 1000MHz)도 같이 출력된다.Next, the 5 multiplier 130 (multiplier) multiplies the 100 MHz frequency input from the first band pass filter 120 by 5 and outputs a 500 MHz signal as an output. However, in addition to 500 MHz, other components corresponding to integer multiples of 100 MHz (eg, 100 MHz, 200 MHz, 1000 MHz) are also output.

다음, 제2 대역통과필터(140)는 5체배기(130)를 통해 생성된 500MHz 이외의 원하지 않는 기타 주파수(예,100MHz, 200MHz, 1000MHz)를 제거한다.Next, the second band pass filter 140 removes unwanted frequencies other than 500 MHz (eg, 100 MHz, 200 MHz, and 1000 MHz) generated through the 5 multiplier 130 .

다음, 2체배기(150)(Multiplier)는 제2 대역통과필터(140)로부터 입력된 500MHz 주파수를 2체배 하여 출력으로 1GHz를 내보낸다.Next, the multiplier 150 multiplies the 500 MHz frequency input from the second band pass filter 140 and outputs 1 GHz as an output.

다음, 제3 대역통과필터(160)는 2체배기(150)를 통해 생성된 1GHz 이외의 원하지 않는 기타 주파수를 제거한다.Next, the third band pass filter 160 removes unwanted frequencies other than 1 GHz generated through the double multiplier 150 .

다음, 제2 증폭기(170)는 최종 체배된 1GHz 주파수의 낮은 신호 전력을 DDS가 필요로 하는 구동 전력까지 증폭시킨다.Next, the second amplifier 170 amplifies the finally multiplied low signal power of the 1 GHz frequency to the driving power required by the DDS.

이와 같이 본 발명의 실시예에서는 기준원 100MHz를 5체배 한 후, 500MHz 신호 이외의 기타 하모닉 신호를 억압하기 위해서 대역통과필터(120, 140)를 사용하여 억압하였으며, 다시 2체배 하여 원하는 1GHz 신호를 얻었다. 이때, 최종 출력단에서도 1GHz 이외에 체배단에 의해서 발생된 불요신호를 제거하기 위해서 대역통과필터(160)를 사용하였다. As such, in the embodiment of the present invention, after multiplying the reference source of 100 MHz by 5, band-pass filters 120 and 140 are used to suppress other harmonic signals other than the 500 MHz signal, and then multiplied by 2 again to obtain the desired 1 GHz signal. Got it. At this time, a band pass filter 160 was used in the final output stage to remove unnecessary signals generated by the multiplication stage other than 1 GHz.

도 4는 1GHz 주파수가 실제 DDS(200) clock 단자에 입력되는 흐름을 표시한 도면으로서, DDS(200) 출력에서 가변주파수 및 원하는 주파수를 얻는 구조이다. 4 is a diagram showing a flow in which a 1 GHz frequency is actually input to the clock terminal of the DDS (200), and is a structure in which a variable frequency and a desired frequency are obtained from the output of the DDS (200).

도 4를 참조하면, 상기 제2 증폭기(170)의 출력은 제1 트랜스포머(210)를 통해 DDS(200)로 입력되고, 상기 DDS(200)의 출력은 제2 트랜스포머(220)를 통해 출력되는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 4, the output of the second amplifier 170 is input to the DDS 200 through the first transformer 210, and the output of the DDS 200 is output through the second transformer 220. characterized by

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에서 제작한 N 체배 방식의 기준 신호 발생기(100)를 제작 한 사진을 도시하였으며, 위상잡음 열화가 발생되지 않는 실리콘게르마늄(SiGe) HBT 물성을 갖는 부품으로 구현하여 위상 잡음 특성이 우수하다.Referring to FIG. 5, a photograph of the reference signal generator 100 of the N-multiplication method manufactured in an embodiment of the present invention is shown, and it is a component having silicon germanium (SiGe) HBT properties that does not cause phase noise deterioration. It has excellent phase noise characteristics.

도 6을 참조하면, 100Mhz의 기준 신호원이 위상잡음이 포함된 상태로 입력된다.Referring to FIG. 6, a 100Mhz reference signal source is input with phase noise included.

그리고 나서 본 발명의 실시예에 따른 DDS 칩 동작을 위한 외부 기준 신호원 생성기(100)를 통해 출력된 후 1GHz의 기준 신호원인 도 7의 파형이 출력된다.Then, after being output through the external reference signal source generator 100 for DDS chip operation according to an embodiment of the present invention, the waveform of FIG. 7, which is a reference signal source of 1 GHz, is output.

도 7을 참조하면, 종래 방식 뿐만 아니라 도 6의 입력신호에 비해서도 위상잡음이 많이 개선된 상태임을 알 수 있다. Referring to FIG. 7 , it can be seen that the phase noise is greatly improved compared to the input signal of FIG. 6 as well as the conventional method.

본 발명의 실시 예에서는, 100MHz 기준원을 이용하여 1GHz 기준신호원(Clock Signal)을 N 체배(10체배) 하는 구조로 설계되고, 신호를 증폭시키기 위한 증폭기는 위상잡음 열화가 발생되지 않는 실리콘게르마늄(SiGe) HBT 물성을 갖는 부품으로 구현하여 위상 잡음 특성이 우수하다.In the embodiment of the present invention, a 1GHz reference signal source (clock signal) is designed in a structure that multiplies by N (multiplied by 10) using a 100MHz reference source, and the amplifier for amplifying the signal is silicon germanium, which does not cause phase noise deterioration. (SiGe) It is implemented as a part with HBT properties and has excellent phase noise characteristics.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.

Claims

A first amplifier for receiving and amplifying a reference source of 100 MHz;
a first band-pass filter which removes harmonic components by passing only a portion of a predetermined band in the output signal of the first amplifier;
a 5 multiplier for multiplying the output signal of the first band-pass filter by 5 and outputting the multiplied output signal;
a second band-pass filter that removes harmonic components by passing only a predetermined band portion of the output signal of the 5 multiplier;
a 2 multiplier for multiplying the output signal of the second band-pass filter by 2 and outputting the multiplied output signal;
a third band-pass filter for removing harmonic components from the output signal of the 5 multiplier by passing only a predetermined band portion;
An external reference signal source generator for operating a DDS chip comprising a second amplifier for amplifying the output signal of the second band pass filter.

According to claim 1,
The external reference signal source generator for DDS chip operation, characterized in that the first amplifier amplifies about +5 dBm.

According to claim 2,
The external reference signal source generator for DDS chip operation, characterized in that the first band pass filter removes signals other than the 100 MHz signal band.

According to claim 3,
The external reference signal source generator for DDS chip operation, characterized in that the 5 multiplier outputs a signal of 500 MHz, and the second band pass filter removes signals other than the 500 MHz signal band.

According to claim 4,
The doubler is an external reference signal source generator for DDS chip operation that outputs a signal of 1 GHz.

According to claim 5,
The external reference signal source generator for DDS chip operation, characterized in that the third band pass filter removes signals other than the 1 GHz signal band.

According to claim 6,
The external reference signal source generator for DDS chip operation, characterized in that the output of the second amplifier is input to the DDS through a first transformer, and the output of the DDS is output through a second transformer.