KR920003036Y1

KR920003036Y1 - 대역제거 특성을 갖는 고주파 스위칭회로

Info

Publication number: KR920003036Y1
Application number: KR2019890010423U
Authority: KR
Inventors: 강원철
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1992-05-18
Also published as: KR910003537U

Abstract

내용 없음.

Description

대역제거 특성을 갖는 고주파 스위칭회로

제1도는 종래의 고주파 듀플렉서 회로도.

제2도는 본 고안에 따른 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제1스위칭부 20 : 제2스위칭부

25 : 송수신 분리제어회로 30 : 대역제거 필터

D1, D2, D3, D4 : 핀 다이오드 C1-C4 : 블럭 캐패시터

C5-C7 : 캐패시터 M1-M9 : 제1-제9마이크로 스트립선로

L1-L5 : 초우크코일

본 고안은 고주파 듀플렉서(Duplexer)회로에 관한 것으로, 특히 마이크로 스트립선로를 사용하여 송. 수신신호의 분리(Isolation)를 만족하는 대역제거 특성을 가지는 고주파 스위칭 회로에 관한 것이다.

통상적으로 고주파 통신회로에 있어서는 수신초단과 송신후단 사이에는 송신과 수신을 분리하기 위한 듀플렉서(Duplexer)회로를 가지고 있다.

제1도는 종래 고주파 송수신 회로의 듀플렉서로서, 일측이 안테나에 접속된 송신밴드 패스 필터(Transmitt Band Pass filter)(TXBPF)와 수신 밴드 패스필터(RXBPF)로 구성된다.

상기 제1도와 같은 종래의 듀플렉서는 송신과 수신신호를 각각 분리하는 송수신 밴드패스 필터(TXBPF)(RXBPF)를 사용하여 송. 수신신호의 분리를 하였다.

여기서 수신기 전단에 사용된 수신 밴드 패스 필터(RXBPF)는 수신감도를 높이기 위한 이미지(image) 억압 기능과 송신기에서 송신된 높은 파워(Power)의 신호가 수신기(Receiver)로 유입되는 것을 제거하는 기능을 갖고 있다.

또 송신기(Transmitter) 후단에 사용된 송신 밴드 패스 필터(TXBPF)는 변조하는 과정에서 발생한 반송파를 통과시키고 그 이외의 하모닉(Harmonic)성분등을 제거하는 용도로 사용된다.

현재 이러한 듀플렉서(duplexer)가 많이 사용되는 분야는 카폰, 셀눌라폰(cellular phone) 및 무선전화기등에서 사용된다. 따라서 이러한 제품의 주파수에 맞는 듀플렉서는 여러 업체에서 사용되고 있으나 주파수가 변화는 경우에는 이러한 듀플렉서를 새로이 제작하여야만 하는데, 기간도 오래 걸리고 주파수에 따른 융통성이 없다. 특히 송신주파수와 수신주파수의 반송파가 근접하는 경우에는 상기의 특성을 만족할 만한 송수신 대역통과 필터를 제작하는 것이 대단히 어렵다.

따라서 본 고안의 목적은 마이크로 스트립선로와 핀 다이오드를 이용하여 소정 제어에 의해 송신과 수신신호를 패싱하는 스위치를 구성하고, 마이크로 스트립선로를 사용하여 송신과 수신신호의 분리를 행할 수 있도록 하는 대역통과 특성을 갖는 고주파 스위칭회로를 제공함에 있다.

이하 본 고안을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 따른 회로도로서, 안테나(5)와, 소정레벨의 송신 바이어스(T Bias)에 의해 동작되어 송신 신호만을 상기 안테나(5)로 아웃 패싱하는 제1스위칭부(10)와, 소정레벨의 수신 바이어스(R Bias)에 의해 상기 안테나(5)로 부터의 인입신호를 패싱하는 제2스위칭부(20)와, 상기 제2스위칭부(20)의 패싱 인입신호를 입력하여 이미지(lmage)주파수 성분을 억압하여 수신기(도시하지 않음)로 입력하며, 소정 제어에 의해 제1패스와 제2패스의 분리를 하는 대역제거 필터(30)와, 상기 제2스위칭부(20)와 상기 대역통과 필터(30) 사이에 접속되며 상기 제2스위칭부(20)의 인입패싱 신호를 상기 대역통과 필터(30)에 입력시키고, 상기 송신바이어스(T Bias)에 의해 동작되어 상기 대역통과 필터(30)의 입력 임피던스를 제어하는 분리제어기(Isolation controller)(25)로 구성된다.

상기한 제2도중 제1스위칭부(10)는 송신기(도시하지 않음)로 부터 상기 안테나(5) 사이에 제9마이크로 스트립선로(이하 "선로"라 함)(M9)와 블럭 캐패시터(Black Capacitor)(C1)와 제8선로(M8)와 핀 다이오드(D1)가 직렬 접속되고, 상기 제8선로(M8)의 패드에는 송신 바이어스(T Bias) 공급용 초우크코일(L2)가 접속 구성된다.

또 제2스위칭부(20)는 상기 분리제어기(25)와 안테나(5) 사이에 일방향으로 접속된 핀 다이오드(D2)와 블럭 캐패시터(C2)가 직렬 접속되고, 상기 다이오드(D2)와 캐패시터(C2) 접속 노드에는 수신 바이어스(R Bias) 공급용 초우크 코일(L3)가 접속 구성된다.

분리제어기(25)는 상기 제2스위칭부(20)와 대역통과 필터(30) 사이에 제1선로(M1)와 블럭 캐패시터(C3)와 제2선로(M2)와 블럭 캐패시터(C4)가 직렬 접속되고, 상기 제1선로(M1)와 제2선로(M2) 각각에는 소정 전원(접지 : GND)으로 핀 다이오드(D3)와 (D4)가 각각 접속되며, 송신 바이어스 공급용 초우크 코일(L4), (L5)가 상기 제1, 제2선로(M1), (M2)에 접속 구성된다.

대역제거 필터(30)는 상기 분리제어기(25)의 출력과 수신기 입력단자 사이에 하나로 접속된 제3, 제4선로(M3), (M4),〔M3+M4〕와, 상기 제3, 제4선로(M3), (M4)의 소정 간격마다 블럭 캐패시터(C5-C7)의 일측이 접속되고, 상기 캐패시터(C5-C7)의 타측에는 일측 소정 전원(GND)에 접속된 제5-제7의 선로(M5-M7)가 접속 구성된다.

이때, 상기한 제1, 제2선로(M1-M2)는 송신주파수 신호의마이크로 스트립선로로서 수십Ω의 저항값을 갖는다.

제3선로(M3)내지 제7선로(M7)는 수신주파수 신호와 수신기(도시하지 않음0내의 L. O(Local Oscillatior) 신호와의 관계에 의해서 주출된 이미지(Image) 주파수의길이를 가지는 마이크로 스트립 선로이다.

제5-제7선로(M5-M7)는 대역 여파기를 구성할 때 인덕던스 값을 가지도록 구성된 마이크로 스트립 선로이다.

지금 상기와 같이 구성된 제2도의 회로에 수신 바이어스(R Bias)만이 입력되면, 이는 코일(L3)을 통해 핀 다이오드(D2)의 에노드와 블럭캐패시터(C2)에 인가된다. 이때 상기 블럭캐패시터(C2)는 입력직류인 수신바이어스(R Bias)를 차단한다.

따라서 핀 다이오드(D1, D3, D4)는 오프되고, 순방향 바이어스가 걸린 핀 다이오드(D2)만이 "온"스위칭된다.

그러므로 안테나(5)로 부터 유입되는 신호는 다이오드(D1)을 통하지 못함으로 송신기(도시하지 않음)로는 유입되지 못하고, 단지 핀 다이오드(D2)의 캐소드와 에노드만을 통하게 된다.

상기 핀 다이오드(D2)을 통한 수신신호는 블럭 캐패시터(C2)(결합 캐패시터와 동일 가능), 소정 저항을 가지는 제2선로(M1), 블럭 캐패시터(C3)와 소정 크기 및 저항을 가지는 제2선로(M2)와 블럭 캐패시터(C4) 및 제3, 제4선로(M3), (M4)를 통해 수신기(PX)로 유입된다. 이때 상기 수신신호는 제3, 제4선로(M3), (M4)와 캐패시터(C5-C7)과 제5-제7선로로 구성된 대역제거 필터(30)에 의해 이미지주파수 및 스퓨리스(suprious) 주파수는 제거되어 수신기(PX)로 입력된다.

따라서 수신 주파수 신호는 거의 손실없이 수신기(PX)로 유입된다.

소정의 신호를 송신하고저 하여 수신 바이어스(R Bias)제거하고 송신 바이어스(T Bias)을 입력하면 상기 송신 바이어스(T Bias)는 초우크 코일(L2), (L4), (L5)를 통하여 핀 다이오드(D1), (D3), (D4) 각각의 에노드에만 인가된다.

따라서 송신 바이어스(T Bias)에 의해 역방향 바이어스된 핀 다이오드(D2)는 "오프", 순방향 바이어스된 핀 다이오드(D1), (D3), (D4)는 "온"된다.

상기와 같은 상태에서 송신기(TX)로 부터 소정의 고주파 신호가 송신되면 이는 직렬 접속된 제9선로(M9)와 블럭 캐패시터(C1), 제8선로(M8) 및 "온"상태의 핀 다이오드(D1)를 통하여 안테나(5)로 방사된다.

이때 수신기(RX)측의 신호분리(Isolation)은 하기의 동작에 이루어진다.

먼저 송신 바이어스(T Bias)에 의해 핀 다이오드(D2)가 "오프"상태이기 때문에 상기 핀 다이오드(D2)에서 약 20㏈의 아이솔레이션(Isolation)를 가지게 된다. 또 코일(L4), (L5)의 송신 바이어스(T Bias)의 입력에 의해 송신주파수의의 길이를 갖는 제1, 제2선로(M1), (M2)의 끝단에 접속된 핀 다이오드(D3), (D4)가 "온"상태가 됨을 약 10㏈의 아이솔레이션을 갖게 된다.

즉, 상기 핀 다이오드(D3), (D4)가 온 상태(즉 접지)가 됨으로써 안테나(5)에서 수신기(PX)로 바라본 입력 임피던스는 ∞(무한대)가 되어 수신기(RX) 쪽으로는 송신신호가 거의 입력되지 못하게 된다.

따라서 송신시와 수신시의 각 바이어스에 의해 스위칭되는 핀 다이오드와 송신기 입력이 오푼되는 대역제거 필터를 사용하여 거의 완벽하게 송신파 수신신호를 분리하고, 삽입손실을 1㏈이하로 줄일 수 있다.

상술한 바와같이 본 고안을 고주파 송수신하는 송수신 기기에서 송수신 분리(Isolation)를 핀 다이오드와 스트립 라인을 사용하여 정확하게 함으로써 양질의 통신을 할 수 있는 이점이 있다.

Claims

송신기(TX)와 수신기(RX)를 가지는 송수신 기기의 대역제거 특성을 가지는 고주파 스위칭회로에 있어서, 안테나(5)와, 송정레벨의 송신 바이어스에 의해 동작되어 송신 신호만을 상기 안테나로 아웃 패싱하는 제1스위칭부(10)와, 송정 레벨의 수신 바이어스에 의해 상기 안테나(5)로 부터의 인입신호를 패싱하는 제2스위칭부(20)와, 상기 제2스위칭부(20)의 패싱 인입신호를 입력하여 이미지(Image) 주파수 성분을 억압하여 상기 수신기(RX)로 입력하며 소정 제어에 의해 제1패스와 제2패스의 분리를 하는 대역제거 필터(30)와, 상기 제2스위칭부(20)와 상기대역통과 필터(30) 사이에 접속되며 상기 제2스위칭부(20)의 인입패싱 신호를 상기 대역통과 필터(30)에 입력시키고, 상기 송신바이어스에 의해 동작되어 상기 대역통과 필터(30)의 입력임피던스를 제어하는 분리제어기(25)로 구성됨을 특징으로 하는 대역제거 특성을 가지는 고주파 스위칭 회로.
제1항에 있어서, 제1스위칭부(10)는 상기 송신기(TX)의 출력단으로 부터 상기 안테나(5) 사이에 제9선로(M9)와 블럭 캐패시터(C1)와 제8선로(M8)와 핀 다이오드(D1)가 직렬 접속되고, 상기 제8선로(M8)의 일측 패드에는 송신 바이어스 공급용 초우크코일(L2)이 접속 구성됨을 특징으로 하는 대역제거 특성을 가지는 고주파 스위칭회로.
제1항에 있어서, 제2스위칭부(20)는 상기 분리제어기(25)와 안테나(5) 사이에 일방향으로 핀 다이오드(D2)와 블럭 캐패시터(C2)가 직렬 접속되고, 상기 다이오드(D2)와 캐패시터(C2) 접속 노드에는 수신 바이어스 공급용 초우크 코일(L3)가 접속 구성됨을 특징으로 하는 대역제거 특성을 가지는 고주파 스위칭회로.
제3항에 있어서, 분리제어기(25)가 상기 제2스위칭부(20)와 대역통과 필터(30) 사이에 제1선로(M1)와 블럭 캐패시터(C3)와 제2선로(M2)와 블럭 캐패시터(C4)가 직렬 접속되고, 상기 제1선로(M1)와 제2선로(M2) 각각에는 소정전원으로 핀 다이오드(D3)와 (D4)가 각각 접속되며, 송신 바이어스 공급용 초우크 코일(L4), (L5)가 상기 제1, 제2선로(M1), (M2)에 접속 구성됨을 특징을 가지는 고주파 스위칭회로.