KR950002961B1 - Ultra high frequency oscillator - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
Abstract
Description
제1도는 본 발명이 적용되는 송신계의 전형적인 구성을 예로서 나타낸 도면.1 shows, by way of example, a typical configuration of a transmission system to which the present invention is applied.
제2도는 종래의 초고주파 위상고정루프의 구성을 나타낸 도면.2 is a diagram showing the configuration of a conventional ultra-high frequency phase locked loop.
제3도는 본 발명에 따른 초고주파 위상고정루프의 구성을 나타낸 도면.3 is a view showing the configuration of an ultra-high frequency phase locked loop according to the present invention.
제4도는 불요체배신호들의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면.4 is a diagram showing a frequency spectrum of unnecessary multiplication signals.
제5도는 본 발명의 실시예에 따른 불요신호제거회로의 배치도.5 is a layout view of an unnecessary signal removing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
제6도는 본 발명의 실시예에 의해 주파수에 대한 전송계수 및 반사계수의 시뮬레이션데이타를 나타낸 도면.6 is a diagram showing simulation data of a transmission coefficient and a reflection coefficient with respect to frequency according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
8 : 주파수증폭기 9 : 표본위상검파기8: frequency amplifier 9: sample phase detector
10 : 결합기 11, 13, 17 : 버퍼증폭기10: combiner 11, 13, 17: buffer amplifier
14 : 전압제어발진기(VCO) 24 : 접지14: voltage controlled oscillator (VCO) 24: ground
18a, 18b : 중간주파수대역차단기 19a, 19b : 저역통과여파기18a, 18b: intermediate frequency band breaker 19a, 19b: low pass filter
fo : 기준신호주파수 Vd : 직류전원fo: Reference signal frequency Vd: DC power
fr : 초고주파대역의 발진신호수파수에 해당하는 기준신호 체배주파수fr: multiplication frequency of the reference signal corresponding to the oscillation signal frequency in the ultra high frequency band
S11 : 반사계수 S21 : 전송계수S11: reflection coefficient S21: transmission coefficient
본 발명은 무선통신 또는 위상통신지상설비 중 안테나(antenna)의 초점 위치에 부착되어 초고주파(microwave)신호를 송수신하는 옥외장치의 국부발진기(local oscillator)에 관한 것으로 특히, 위상고정루프발진기(Phase Locked Loop Oscillator)를 활용하여 고안정의 발진신호를 얻는 과정에서 발생되는 불요신호(spurious signal)를 제거하는 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a local oscillator of an outdoor device that transmits and receives microwave signals at a focal position of an antenna in wireless communication or phase communication ground equipment. In particular, a phase locked loop oscillator The present invention relates to a circuit for removing a spurious signal generated in the process of obtaining a high oscillation signal by using a loop oscillator.
현재 미주지역에서 각광을 받고 있는 통신방식인 VSAT(Very Small Aperture Terminal) 지상설비 옥외장치의 송신계를 제1도에 개략적으로 나타냈다.The transmission system of the VSAT (Very Small Aperture Terminal) ground equipment outdoor system, which is currently receiving attention in the Americas, is schematically shown in FIG.
고안정발진신호는 저속데이타 또는 음성통신과 같이 채널폭이 매우 좁은 경우 cm단위의 파장을 갖는 초고주파발진신호와 중간주파수신호간의 신호변환시 국부발진신호로서 활용된다.The high oscillation signal is used as a local oscillation signal when converting a signal between an ultra high frequency oscillation signal having a wavelength in cm and an intermediate frequency signal when the channel width is very narrow, such as low speed data or voice communication.
이와 같은 고안정발진신호를 얻는 과정을 제1도에 의거하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.The process of obtaining such a highly stable oscillation signal will be described briefly based on FIG.
1.05∼1.55GHz의 중간주파수대역신호는 입력단(1)을 통하여 증폭기(2)에 제공되어 증폭된다.An intermediate frequency band signal of 1.05-1.05 GHz is provided to the amplifier 2 through the input stage 1 and amplified.
증폭기(2)의 출력은, 예를들어, 12.95GHz의 주파수를 갖는 위상고정루프발진기(4)의 출력과 혼합기(3)에서 혼합되어 14.0∼14.5GHz의 송신주파수대역(제4도의 21참조)의 신호로 변환된 후 고출력증폭기(5)에 의해 증폭되어 송출된다. 이 경우 위상고정루프발진기(4)의 출력은 매우 안정된 단일 주파수(12.95GHz)이어야 하나 대부분의 경우 불요신호가 함께 존재하게 된다.The output of the amplifier 2 is, for example, mixed with the output of the phase-locked loop oscillator 4 having a frequency of 12.95 GHz in the mixer 3 and having a transmission frequency band of 14.0 to 14.5 GHz (see 21 in FIG. 4). The signal is converted into the signal of and then amplified by the high power amplifier 5 and sent out. In this case, the output of the phase-locked loop oscillator 4 should be a very stable single frequency (12.95 GHz), but in most cases undesired signals are present together.
이 불요신호가 증폭된 후 안테나(도시되지 않음)를 거쳐 송출되면 인접지역의 다른 전자장비들에 영향을 끼치기 때문에 각종 통신규격에 의해 이 신호의 크기를 제한하고 있다.When the unnecessary signal is amplified and transmitted through an antenna (not shown), the size of the signal is limited by various communication standards because it affects other electronic equipment in the adjacent area.
송신계에서와 마찬가지로 수신계에서도 상기한 불요신호가 수신대역내의 원하는 정보신호와 인접하여 존재하는 경우 수신감도 저하의 주요인으로서 작용하게 된다.As in the transmission system, in the reception system, when the unnecessary signal exists adjacent to the desired information signal in the reception band, the reception system acts as a major cause of the decrease in reception sensitivity.
제2도는 종래의 위상고정루프발진기의 구성을 나타낸 것이다.2 shows the configuration of a conventional phase locked loop oscillator.
제2도에 도시된 바와 같이, 종래에는 기준신호를 높은 안정도를 갖는 VHF 대역의 기준주파수신호로 만드는 주파수증폭기(8)와, 표본위상검파기(sampling phase detector)(9)와, 결합기(10)와, 루프여파기(loop filter)(15)와, 초고주파대역증폭기(13) 및 초고주파대역의 전압제어발진기(voltage controlled oscillator)(14)로 구성된 위상고정루프를 이용하여 초고주파발진신호의 위상을 기준주파수신호의 위상에 고정시킴으로써 기준주파수신호의 안정도와 동일한 안정도를 갖는 초고주파발진신호를 출력단(12)에서 얻을 수 있도록 하였다.As shown in FIG. 2, conventionally, a frequency amplifier 8, a sampling phase detector 9, and a combiner 10 for making a reference signal into a reference frequency signal in a VHF band having high stability. And a phase-locked loop composed of a loop filter (15), an ultra-high frequency band amplifier (13), and a voltage-controlled oscillator (14) of the ultra-high frequency band, and reference the phase of the ultra-high frequency oscillation signal. By fixing to the phase of the signal, an ultra high frequency oscillation signal having the same stability as that of the reference frequency signal can be obtained at the output terminal 12.
그런데, 이와 같은 종래의 기술에서 표본위상검파기(9)는 결합기(10)를 통하여 얻어진 유전체공진형 초고주파발진기(14)의 출력신호의 위상과 주파수증폭기(8)로부터 제공되는 기준주파수 입력신호의 위상을 비교하는 과정에서 무수히 많은 기준주파수신호를 체배주수파신호를 발생시켜 놓는다.However, in this conventional technique, the sample phase detector 9 has a phase of an output signal of the dielectric resonance ultra-high frequency oscillator 14 obtained through the combiner 10 and a phase of a reference frequency input signal provided from the frequency amplifier 8. In the process of comparing with, a multiplied frequency signal is generated from a myriad of reference frequency signals.
이들 신호는 그 크기면에서 차이는 있으나 제4도에 나타낸 바와 같이 모든 주파수대역에 분포하기 때문에 이들 신호가 원하는 주신호대역내에 존재하게 되는 경우 수신계와 송신계의 성능을 저해하는 주요인으로서 작용하게 된다. 이와 같이 표본위상검파기(9)에 의해 발생되는 불필요체배신호를 억제하기 위한 수단으로서 종래에는 결합기(10)와 증폭기(11)를 채용하였다.Although these signals differ in size, they are distributed in all frequency bands as shown in FIG. 4, so that these signals act as a major factor that hinders the performance of the receiver and transmitter when they exist in the desired main signal band. do. As a means for suppressing unnecessary multiplication signals generated by the sample phase detector 9, the combiner 10 and the amplifier 11 are conventionally employed.
이 경우에는 결합기(10)의 결합도를 저하시켜 체배신호의 전달을 적게하도록 결합손실을 크게 할 수 있으나 발진기(14)의 초고주파발진신호가 검파기(9)로 궤환(feed back)되는 손실 또한 커져 위상고정루프의 이득이 감소됨으로써 위상고정루프의 동작이 뷸안정하게 되는 문제점이 있었다.In this case, the coupling loss can be increased so as to reduce the coupling degree of the coupler 10 so as to reduce the transfer of the multiplication signal, but the loss in which the ultra-high frequency oscillation signal of the oscillator 14 is fed back to the detector 9 also increases. As the gain of the phase locked loop is reduced, the operation of the phase locked loop becomes unstable.
이런 문제를 해결하기 위해서는 버퍼증폭기(11)의 성능을 고려하여 불요신호를 억제해야 하는데, 사실상 이 증폭기(11)는 전압제어발진기(14)로부터 발생된 초고주파발진신호를 완충, 증폭하는 역할을 수행하는 것에 지나지 않기 때문에 불요신호를 충분히 억제하는데는 한계가 있다.In order to solve this problem, it is necessary to suppress the unnecessary signal in consideration of the performance of the buffer amplifier 11, in fact, the amplifier 11 serves to buffer and amplify the ultra-high frequency oscillation signal generated from the voltage controlled oscillator 14. There is a limit to suppressing the unnecessary signal sufficiently because it is only.
본 발명은 이상과 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 위상검파기에서 발생되는 불요신호를 최대한 억제할 수 있는 초고주파위상고정발진기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, it is an object of the present invention to provide an ultra-high frequency phase locked oscillator capable of suppressing the unnecessary signal generated in the phase detector to the maximum.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은 기준주파수신호의 위상과 소정의 국부발진신호의 위상을 비교하는 위상검파기와, 이 위상검파기에 순차로 연결된 루프여파기 및 전압제어발진기와, 상기 전압제어발진기로부터 발생된 상기 국부발진신호를 상기 표본위상검파기로 제공하는 결합기를 포함하는 위상고정루프에 있어서, 상기 표본위상검파기와 상기 결합기 사이에 구성되고 상기 국부발진신호 이외의 불요체배신호들이 출력단에 나타나는 것을 억제하는 불요신호제거수단을 포함하는 것이 특징이다.As a technical means for achieving the above object, the present invention provides a phase detector for comparing the phase of the reference frequency signal and the phase of the predetermined local oscillation signal, a loop filter and a voltage controlled oscillator sequentially connected to the phase detector, A phase locked loop comprising a combiner for providing the local oscillation signal generated from a voltage controlled oscillator to the sample phase detector, wherein the unbalanced signals other than the local oscillation signal are configured between the sample phase detector and the combiner. It is characterized in that it comprises an unnecessary signal removing means for suppressing what appears.
또한, 상기 불요신호제거수단은 상기 결합기로부터 제공된 상기 국부발진신호를 증폭하는 증폭수단과, 상기 증폭수단의 출력신호에 포함된 중간주파수대역신호를 차단하는 제1의 신호차단수단과, 이 제1의 신호차단수단과 상기 표본위상검파기 사이에 구성되고 상기 중간주파수대역신호를 손실없이 접지(ground)에 전달하는 제1의 저역통과여파수단을 포함하는 것이 특징이다.The unwanted signal removing means includes amplifying means for amplifying the local oscillation signal provided from the combiner, first signal blocking means for blocking an intermediate frequency band signal included in the output signal of the amplifying means, and the first signal blocking means. And a first low pass filtering means configured between the signal blocking means and the sample phase detector and transferring the intermediate frequency band signal to the ground without loss.
본 발명에 따른 상기 불요신호제어수단은 상기 결합기와 상기 증폭수단 사이에 순차로 구성되고 상기 결합기로부터 제공된 상기 국부발진신호에 포함된 상기 중간주파수대역신호를 차단하는 제2의 신호차단수단과, 이 제2의 신호차단수단과 상기 증폭수단 사이에 구성되고 상기 중간주파수대역신호를 손실없이 상기 접지로 전달하는 제2의 저역통과여파수단을 추가로 포함하는 것이 특징이다.The unnecessary signal control means according to the present invention comprises a second signal blocking means for sequentially blocking between the combiner and the amplifying means and blocking the intermediate frequency band signal contained in the local oscillation signal provided from the combiner; And a second low pass filtering means configured between the second signal blocking means and the amplifying means and transferring the intermediate frequency band signal to the ground without loss.
본 발명의 또 다른 특징은 상기 제1 및 제2의 신호차단수단과 상기 제1 및 제2의 저역통과여파수단이 마이크로 스트립 선로(micro strip line)에 의해 구성되는 것이다.Another feature of the invention is that the first and second signal blocking means and the first and second low pass filtering means are constituted by a micro strip line.
이제부터 본 발명에 대하여 상세히 기술하겠다.The present invention will now be described in detail.
제3도는 본 발명에 따른 초고주파위상고정루프를 나타낸 것으로, 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.Figure 3 shows an ultra-high frequency phase locked loop according to the present invention, looking at the configuration as follows.
본 발명에서는 결합기(10)의 결합도를 줄임으로써 결합손실을 늘리기 위해 전압제어발진기(14)의 출력을 완충 및 증폭하는 버퍼증폭기(17)를 결합기(10)와 표본위상검파기(9) 사이에 위치시키고, 버퍼증폭기(17)로 DC 전원이 인가되도록 하기 위해 통상적으로 사용되는 직류차단 커패시터(DC block capacitor)와 고주파초크(RF choke) 대신 중간주파수신호차단기(18a,18b)를 상기 버퍼증폭기(17) 전후에 구성하며, 버퍼증폭기(17)에 직류전원을 공급하기 위해 통과대역이 중간주파수대역(송신계의 경우 제1도의 입력단(1)을 통하여 입력되는 신호의 주파수대역이고, 수신계의 경우 초고주파입력신호를 첫번재로 변환한 주파수대역임)으로 설계된 저역통과여파기(19a,19b)를 중간주파수신호차단기(18a,18b)의 전후단에 각각 구성한다.In the present invention, the buffer amplifier 17 for buffering and amplifying the output of the voltage controlled oscillator 14 is increased between the combiner 10 and the sample phase detector 9 in order to increase the coupling loss by reducing the coupling degree of the combiner 10. And the intermediate frequency signal breakers 18a and 18b instead of the DC block capacitor and the RF choke which are commonly used to apply DC power to the buffer amplifier 17. 17) and a passband is a frequency band of a signal input through an input terminal 1 of FIG. 1 in the case of a transmission system in order to supply DC power to the buffer amplifier 17. In this case, the low pass filters 19a and 19b, which are designed to be the first frequency bands of the high frequency input signal, are formed at the front and rear ends of the intermediate frequency signal breakers 18a and 18b, respectively.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명은 종래의 기술(제2도 참조)에서와 같이 VHF 대역의 기준주파수신호를 발생시키는 주파수증폭기(8)와, 표본위상검파기(9)와, 결합기(10)와, 루프여파기(15), 전압제어발진기(14)로 이루어진 위상고정루프와 동일한 구성을 갖지만, 결합기(10)는 전압제어발진기(14)의 출력신호의 일부만을 결합하며, 이와 같이 결합된 신호가 표본위상검파기(9)에서 VHF 대역의 기준신호와 비교되도록 하기 위해 신호의 크기를 조절하는 증폭기(17)와 그 주변회로(18a,18b,19a,19b)가 구성된 점에서 종래기술과 차이가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the frequency amplifier 8, the sample phase detector 9, the combiner 10, and the like, which generate a reference frequency signal in the VHF band as in the prior art (see FIG. 2), , But has the same configuration as the phase-locked loop composed of the loop filter 15 and the voltage controlled oscillator 14, the combiner 10 couples only a part of the output signal of the voltage controlled oscillator 14, and the combined signal is There is a difference from the prior art in that the amplifier 17 for adjusting the magnitude of the signal and its peripheral circuits 18a, 18b, 19a, and 19b are configured so that the sample phase detector 9 is compared with a reference signal in the VHF band. .
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 제3도에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to FIG. 3 as follows.
입력단(7)을 통하여 입력되고 높은 안정도를 갖는 VHF 대역의 기준주파수신호(통상 100MHz 이하임)에 초고주파대역의 전압제어발진기(14)의 출력위상을 고정시킴으로써 기준주파수신호와 동일한 안정도를 갖는 초고주파발진신호를 얻기 위하여, 표본위상검파기(9)는 주파수증폭기(8)의 출력신호를 자신 내부의 스텝 리커버리 다이오드(step recovery diode : 도시되지 않음)에 의해 검파한 다음 예리한 펄스파형의 신호로 만든다.Ultra-high frequency oscillation having the same stability as the reference frequency signal by fixing the output phase of the voltage-controlled oscillator 14 of the ultra-high frequency band to the reference frequency signal of the high stability VHF band (typically 100 MHz or less) input through the input terminal 7 In order to obtain the signal, the sample phase detector 9 detects the output signal of the frequency amplifier 8 by a step recovery diode (not shown) inside thereof and then makes a sharp pulse waveform signal.
이어, 이 펄스파형신호의 위상과 결합기(10), 버퍼증폭기(17), 그 주변회로(18a,18b,19a,19b)를 통하여 얻게된 초고주파대역의 발진신호의 위상을 상호 비교한 후 그 결과를 루프여파기(15)에 제공한다.Subsequently, the phase of the pulse waveform signal is compared with the phase of the oscillation signal of the ultra-high frequency band obtained through the combiner 10, the buffer amplifier 17, and the peripheral circuits 18a, 18b, 19a, and 19b. To the loop filter 15.
루프여파기(15)에서는 표본위상검파기(9)의 출력이 여파(filtering)되고, 루프여파기(15)의 출력신호는 고주파발진신호가 입력단(7)을 통하여 입력되는 기준주파수신호와 동일한 안정도를 갖도록 하는 제어신호로서 전압제어발진기(14)에 제공된다.In the loop filter 15, the output of the sample phase detector 9 is filtered, and the output signal of the loop filter 15 has the same stability as that of the reference frequency signal inputted through the input terminal 7. Is provided to the voltage controlled oscillator 14 as a control signal.
그러나, 이미 설명된 바와 같이 표본위상검파기(9)에서 초고주파대역의 전압제어발진기의 출력신호와 기준주파수발진신호의 두 위상을 상호 비교하는 과정에서 발생된 상기 기준신호주파수의 체배신호는 주파수가 커질수록 그 크기는 감소하나 제4도에 도시된 바와 같이 모든 주파수대역에 분포되어 있다.However, as described above, the multiplied signal of the reference signal frequency generated in the process of comparing two phases of the output signal of the voltage controlled oscillator of the ultra-high frequency band and the reference frequency oscillation signal in the sample phase detector 9 may increase in frequency. As the size decreases, it is distributed in all frequency bands as shown in FIG.
만일, 제3도에 도시된 위상고정루프가 초고주파송신계에서 사용된다면, 제4도에 도시된 체배주파수들중 제1도의 입력단(1)을 통하여 입력되는 중간주파수대역과 일치하는 것들은 중간주파수대역차단기(18a,18b), 버퍼증폭기(17), 결합기(10)를 거슬러 출력단(12)에 나타나며 이와 같은 체배주파수의 신호들은, 제1도에 도시된 바와 같이, 혼합기(3)에 의해 위상고정루프발진기(4)의 출력과 혼합되어 송신계의 출력단(6)을 통하여 출력되는 송신신호의 대역내에 존재하게 된다.If the phase-locked loop shown in FIG. 3 is used in the ultra-high frequency transmission system, those of the multiplication frequencies shown in FIG. 4 that match the intermediate frequency band input through the input terminal 1 of FIG. 1 are intermediate frequency bands. Signals of the multiplier frequency appearing at the output stage 12 against the breakers 18a and 18b, the buffer amplifiers 17 and the combiner 10, as shown in FIG. It is mixed with the output of the loop oscillator 4 and is present in the band of the transmission signal output through the output terminal 6 of the transmission system.
또한, 체배신호들 중 송신신호대역(제4도의 21참조)에 존재하는 신호들은 상술한 경로를 거쳐 혼합되지 않고 곧바로 송신계의 출력단(제1도의 6참조)에 나타난다.Further, among the multiplied signals, signals present in the transmission signal band (see 21 in FIG. 4) are not mixed through the above-described path but immediately appear at the output terminal (see 6 in FIG. 1) of the transmission system.
이와 같이 송신대역에 존재하는 체배신호들의 크기가 애초에는 매우 작으나, 통상 40dB 이상의 이득을 갖는 고출력증폭기(5)에 의해 증폭되어 출력단(6)에 나타나게 된다.As such, although the magnitudes of the multiplication signals existing in the transmission band are very small at first, they are amplified by the high power amplifier 5 having a gain of 40 dB or more and appear in the output terminal 6.
본 발명은 이러한 체배신호들을 최대한 억제하기 위해 표본위상검파기(9)에 의해 발생되는 체배신호들의 출력경로에 중간주파수대역의 체배신호들을 차단하기 위한 중간주파수대역차단기(18a,18b)를 구성하고 중간주파수대역이 통과대역인 저역통과여파기(19a,19b)를 구성한다. 따라서, 중간주파수대역의 체배신호들은 버퍼증폭기(17)전후에서 감쇄되어 차단된다.The present invention constitutes an intermediate frequency band breaker (18a, 18b) for blocking the multiplication signals of the intermediate frequency band in the output path of the multiplication signals generated by the sample phase detector (9) in order to suppress such multiplication signals as much as possible The low pass filter 19a, 19b whose frequency band is a pass band is comprised. Therefore, the multiplication signals of the intermediate frequency band are attenuated and blocked before and after the buffer amplifier 17.
또한, 버퍼증폭기(17)가 표본위상검파기(9)와 결합기(10)사이에 구성됨으로써 결합기(10)의 결합도가 떨어지더라도 위상고정루프의 이득은 안정상태를 유지할 수 있게 된다. 동시에, 체배신호들의 측면에서는, 자신들의 출력방향과 역방향으로 증폭기(17)가 연결되어 있으므로 체배신호들은 통상적인 정합과정이 없어도 적어도 15dB 이상의 손실을 입게 된다.In addition, since the buffer amplifier 17 is configured between the sample phase detector 9 and the combiner 10, the gain of the phase locked loop can be maintained even if the coupling degree of the combiner 10 is reduced. At the same time, in terms of multiplication signals, the amplifiers 17 are connected in the opposite direction to their output directions so that the multiplication signals suffer at least 15 dB or more without the usual matching process.
또한, 결합기(10)의 결합도가 떨어져 중간주파수대역에 해당하는 신호들이 출력단(12)에 도달하기 전에 큰 손실을 입게 되는데, 낮은 주파수대역의 체배신호(제4도의 20참조)일 경우 특히 더 많은 손실(상대적으로 수배에 달하는 손실)이 발생된다.In addition, the coupling of the coupler 10 is dropped, the signals corresponding to the intermediate frequency band is a large loss before reaching the output terminal 12, especially in the case of the multiplication signal of the low frequency band (see 20 in Figure 4) Many losses (relatively several times) occur.
이와 같이 표본위상검파기(9)에서 발생된 체배신호들이 출력단(12)에 도달하는 과정에서 입게 되는 손실의 발생경로를 요약하여 설명하면 다음과 같다.As described above, the path of the loss caused by the multiplication signals generated by the sample phase detector 9 reaching the output terminal 12 is summarized as follows.
중간주파수대역의 체배신호들(제4도의 20참조)중 상대적으로 신호의 크기가 큰 체배신호들의 손실경로는 중간주파수대역신호차단기(18a,18b)와, 저역통과여파기(19a,19b)와, 버퍼증폭기(17) 및 결합기(10)로 이루어지고, 송신계의 최종송신주파수에 해당하는 체배주파수신호들(제4도의 21참조)의 손실경로는 자신들의 출력방향과 역방향으로 연결된 버퍼증폭기(17)와 결합기(10)로 이루어진다.Among the multiplication signals of the intermediate frequency band (see 20 in FIG. 4), the loss paths of the multiplication signals having a relatively large signal are shown in the intermediate frequency band signal breakers 18a and 18b, the low pass filters 19a and 19b, Buffer amplifier 17 and combiner 10, and the loss path of the multiplication frequency signals (see 21 in Fig. 4) corresponding to the final transmission frequency of the transmission system is connected to the buffer amplifier 17 in the opposite direction to their output direction (17). ) And a coupler 10.
본 발명에 따른 중간주파수대역차단기는 마이크로스트립 선로(micro strip line)에 의해 간단히 구현될 수 있는데, 제5도에는 본 발명의 실시예에 따른 증폭기(17) 앞단의 중간주파수대역신호차단기(18a)와 저역통과여파기(19a)의 레이아웃(lay out)이 도시되어 있다.The intermediate frequency band breaker according to the present invention can be simply implemented by a micro strip line. In FIG. 5, the intermediate frequency band signal breaker 18a in front of the amplifier 17 according to the embodiment of the present invention is shown. And the layout of the low pass filter 19a is shown.
한편, 증폭기(17) 뒷단에 구성되는 중간주파수대역신호차단기(18b)와 저역통과여파기(19b)의 레이아웃 또한 제5도와 동일하다.On the other hand, the layout of the intermediate frequency band signal breaker 18b and the low pass filter 19b that is formed behind the amplifier 17 is also the same as that in FIG.
제5도에서, 참조번호 22로 나타낸 단자는 표본위상검파기(9)와 연결되는 연결단자이고, 23은 버퍼증폭기(17)와 연결되는 연결단자이며, 24는 접지(ground)를 나타낸 것이다.In FIG. 5, a terminal indicated by reference numeral 22 is a connection terminal connected to the sample phase detector 9, 23 is a connection terminal connected to the buffer amplifier 17, and 24 represents a ground.
신호차단기(18a)는 버퍼증폭기(17)로부터 제공되는 12.95GHz의 체배신호가 손실없이 검파기(9)에 전달하도록 하고 상기 검파기(9)로부터 출력되는 중간주파수대역(1.05∼1.55GHz)의 신호가 자신을 통과할 때 25dB의 손실을 입도록 설계되어 있다.The signal breaker 18a transmits the multiplication signal of 12.95 GHz provided from the buffer amplifier 17 to the detector 9 without loss, and the signal of the intermediate frequency band (1.05 to 1.55 GHz) output from the detector 9 It is designed to lose 25dB when passing through itself.
또한, 표본위상검파기기(19a)는 중간주파수대역(1.05∼1.55GHz)의 신호를 손실없이 접지(24)에 전달하도록 설계되어 있어(여기서, 1=4mm, 2=1mm, 2=2.56mm, W1=0.17mm, C1=3pF, C2=1000pF, R2=50Ω), 차단기(18a)와 함께, 제6도에 나타낸 데이타와 같이 중간주파수의 신호가 이론적으로 약 38dB의 손실을 입도록 한다.In addition, the sample phase detector 19a is designed to transmit a signal in the intermediate frequency band (1.05 to 1.55 GHz) to the ground 24 without loss (where, 1 = 4 mm, 2 = 1 mm, 2 = 2.56mm, W 1 = 0.17mm, C 1 = 3pF, C 2 = 1000pF, R 2 = 50kHz), along with the circuit breaker 18a, the signal at the intermediate frequency is theoretically weak, as shown in Figure 6 Try to lose 38dB.
제6도에서, S11은 제4도의 단자(22)에서 반사계수를 나타낸 것이고, S21은 단자(22)에서 단자(23)으로 전달되는 전송계수를 나타낸 것이다.In FIG. 6, S11 represents the reflection coefficient at the terminal 22 in FIG. 4, and S21 represents the transmission coefficient transmitted from the terminal 22 to the terminal 23. In FIG.
제5도의 회로레이아웃에서 알 수 있듯이 차단기(18a)는 증폭기(17)에 직류전원을 공급하기 위한 DC 차단패캐시터의 역할도 겸하고 있고, 여파기(19a)는 12.95GHz 발진신호의 전달에 아무런 영향을 주지 않으면서 직류전원(Vd)을 공급하는 RF 초크의 역할도 겸하고 있다.As can be seen from the circuit layout of FIG. 5, the circuit breaker 18a also serves as a DC blocking capacitor for supplying DC power to the amplifier 17, and the filter 19a has no effect on the transmission of the 12.95 GHz oscillation signal. It also acts as an RF choke for supplying DC power (Vd) without giving it.
앞서 설명된 바와 같이, 중간주파수대역신호 차단기와 저역통과여파기로 이루어진 하나의 셋(제5도)에서 중간주파수대역의 체배주파수신호들(제4도의 20참조)이 38dB의 손실을 입게되므로, 본 발명에 따른 위상고정루프에서는 증폭기(17)에 의한 역방향손실(15dB)과, 결합기(10)에 의한 손실(30dB)을 고려하면 총 120dB 정도(≒38dB+15dB+38dB+30dB)의 손실을 입게되어 중간주파수대역의 체배신호들이 최대한 억제된다.As described above, in one set (FIG. 5) consisting of the intermediate frequency band signal breaker and the low pass filter, the multiplication frequency signals of the intermediate frequency band (see 20 in FIG. 4) suffer a loss of 38 dB. In the phase-locked loop according to the present invention, in consideration of the reverse loss (15dB) by the amplifier 17 and the loss (30dB) by the combiner 10, a total loss of about 120dB (≒ 38dB + 15dB + 38dB + 30dB) is caused. The multiplication signals of the intermediate frequency band are suppressed as much as possible.
한편, 송신주파수대역의 체배신호들(제4도의 21)이 차단기(18a,18b) 및 여파기(19a,19b)에 의해 입게되는 손실은 거의 없으나 증폭기(17)에 의한 역방향손실(15dB)과 결합기(10)에 의한 손실(15dB)을 합해 총 30dB 정도의 손실을 입게되며 중간주파수대역체배신호들의 크기는 중간주파수대역체배신호들의 크기에 비해 상대적으로 매우 작다.On the other hand, the multiplication signals of the transmission frequency band (21 in FIG. 4) are hardly incurred by the breakers 18a and 18b and the filters 19a and 19b, but have a reverse loss (15dB) and a combiner by the amplifier 17. The total loss (15dB) of (10) results in a total loss of about 30dB. The magnitude of the intermediate frequency multiplied signals is relatively small compared to that of the intermediate frequency multiplied signals.
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 위상고정루프는 종래의 구성(제2도)에서의 버퍼증폭기(11)를 위상검파기(9)와 결합기(10) 사이에 그 위치를 바꾸어 구성하고(제3도의 17참조), 증폭기(17)의 전원공급을 위해 필요한 종래의 회로들(DC 차단커패시터, RF 초크회로)을 본 발명의 목적에 따라 변형하였기 때문에, 회로의 구성이 복잡해지고 레이아웃의 크기가 증대된다거나 부가회로에 따른 생산비 상승과 같은 새로운 결점이 수반되지 않으면서 불필요 체배신호를 억제함에 있어서 종래의 기술보다 최소 45dB 이상(이론적 설계치는 120dB 이상임)의 우수한 특성을 갖는다.As described above, the phase-locked loop according to the present invention is configured by changing the position of the buffer amplifier 11 in the conventional configuration (FIG. 2) between the phase detector 9 and the combiner (10). Since the conventional circuits (DC blocking capacitor, RF choke circuit) necessary for powering the amplifier 17 have been modified in accordance with the object of the present invention, the circuit configuration becomes complicated and the size of the layout is reduced. At least 45 dB (theoretical design value is 120 dB or more) superior to the conventional technique in suppressing unnecessary multiplication signals without increasing new defects such as increased production costs or additional circuits.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019920015797A KR950002961B1 (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Ultra high frequency oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019920015797A KR950002961B1 (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Ultra high frequency oscillator |
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ID=19338830
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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1992
- 1992-08-31 KR KR1019920015797A patent/KR950002961B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| KR940004940A (en) | 1994-03-16 |
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