KR950005584B1 - Channel separating circuit for microwave freq. band - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 다수의 채널분리 회로로 구성된 채널 분리기의 일실시예를 나타내는 블럭도.1 is a block diagram illustrating an embodiment of a channel separator composed of a plurality of channel separation circuits.
제2도는 제1도의 채널분리 회로의 일실시예를 나타낸 블럭도.2 is a block diagram showing an embodiment of the channel separation circuit of FIG.
제3도는 본 발명에 따른 마이크로 주파수대의 채널분리 회로의 일실시예를 나타낸 회로도.3 is a circuit diagram showing an embodiment of a channel separation circuit of a micro frequency band according to the present invention.
제4도는 제3도에 도시된 채널분리 회로에서 각 단자에서의 주파수 특성을 나타낸 그래프.4 is a graph showing frequency characteristics at each terminal in the channel separation circuit shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 12, 14 : 채널분리회로 22 : 결합기10, 12, 14: channel separation circuit 22: combiner
24 : 여파기24: filter
30, 36 : 마이크로스트립 전송선30, 36: microstrip transmission line
32, 34 : 마이크로스트립 공진기32, 34: microstrip resonator
본 발명을 마이크로 주파수대의 채널분리에 관한 것으로 특히, 신호의 손실없이 상이한 주파수 대역의 여러 신호를 분리 또는 혼합시키도록 하기에 적합한 방향성 마이크로 주파수대의 채널분리 회로에 관한 것이다.The present invention relates to channel separation in the micro frequency band, and more particularly to a channel separation circuit in a directional micro frequency band suitable for separating or mixing several signals in different frequency bands without loss of the signal.
채널분리기는 주파수가약 1∼10GHZ에 걸친 마이크로파를 사용하는 장치에서, 각기 다른 주파수 대역을 가지는 여러 채널을 포함하는 신호로부터 특정 주파수 대역의 채널을 분리하는 것이다.A channel separator is a device that uses microwaves with frequencies in the range of about 1 to 10 GHZ, to separate channels of a specific frequency band from signals including several channels having different frequency bands.
제1도는 다수의 채널분리 회로로 구성된 채널분리기의 일실시예를 나타낸 블럭도로, 주파수 대역이 상이한 4개의 채널신호(fa+fb+fc+fd)가 3개의 채널분리기회로(10), (12), (14)로 구성된 채널분리기를 차례로 거치면서 입력될 경우, 특정 주파수 대역의 채널신호를 분리할 수 있는 채널분리회로(10)에 의해 채널신호(fa)가 분리되고, 마찬가지로채널분리회로(12), (14)를 통해 각각의 채널신호(fb), (fc), (fd)가 분리된다.1 is a block diagram showing an embodiment of a channel separator composed of a plurality of channel separation circuits, wherein four channel signals (fa + fb + fc + fd) having different frequency bands are divided into three channel separator circuits 10, (( 12), when input through the channel separator consisting of (14) in sequence, the channel signal fa is separated by a channel separation circuit 10 that can separate the channel signal of a specific frequency band, similarly the channel separation circuit Channel signals fb, fc, and fd are separated through (12) and (14).
제2도는 제1도의 채널분리 회로의 일실시예를 나타낸 블럭도로, 채널분리 회로는 결합기(22)와 여파기(24)로 구성된다.FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the channel separation circuit of FIG. 1. The channel separation circuit includes a combiner 22 and a filter 24. As shown in FIG.
이와 같이 구성되는 채널분리 회로를 보면 먼저, 결합기(22)는 입력단자(A)로 부터 입력되는 신호를 두개의 경로로 분리하여, 한 신호는 여파기(24)로, 다른 신호는 다음 단의 채널분리 회로로 전달한다.In the channel separation circuit configured as described above, first, the combiner 22 separates the signal input from the input terminal A into two paths, one signal is the filter 24 and the other is the channel of the next stage. Deliver to a separate circuit.
이때 여파기(24)로 입력된 신호에서 특정대역의 채널신호가 분리된다.At this time, the channel signal of a specific band is separated from the signal input to the filter 24.
그러나 이와 같은 종래 기술에 있어서 채널분리 회로는 결합기(22)의 특성상 다음단으로 전달되는 신호의 전력이 반(3dB)로 감소하며, 결합기(22) 및 여파기(24)라는 2가지 회로가 사용되기 때문에 비교적 큰 면적을 차지하는 문제점이 있었다.However, in this conventional technique, the channel separation circuit reduces the power of the signal transmitted to the next stage by half (3dB) due to the characteristics of the combiner 22, and two circuits, the combiner 22 and the filter 24, are used. Therefore, there was a problem that occupies a relatively large area.
본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 결합기 및 여파기의 성능을 가지면서 비교적 적은 면적으로 신호 전력의 감소없이 채널신호를 분리할 수 있는 마이크로 주파수대의 채널분리 회로를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a channel separation circuit of a micro frequency band capable of separating a channel signal without reducing signal power with a relatively small area while having a performance of a combiner and a filter.
이하, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention for achieving the above object is as follows.
제3도를 참조하면, 제3도는 본 발명에 따른 마이크로 주파수대의 채널분리 회로의 일 실시예를 나타낸 회로도로, 다수의 상이 한 주파수 대역의 채널신호가 입력되는 입력단자(A)와, 입력단자(A)로 입력되는 다수의 채널 신호중 특정 주파수 대역의 채널신호만이 출력되는 출력단자(B)와, 입력단자(A)로 입력되는 다수의 채널 신호중 출력단자(B)로 출력되는 채널신호를 제외한 나머지 채널신호를 다음단으로 전달하기 위한 통과단자(C)와, 어떠한 채널신호도 전달되지 않는 격리단자(D)와, 입력단자(A)와 통과단자(C)를 연결하는 마이크로스프립 전송선(30)과, 출력단자(B)와 격리단자(D)를 연결하는 마이크로스트립 전송선(36)과, 마이크로스트립 전송선(30), (36) 사이에 배치되어, 입력단자(A)로 입력되는 다수의 상이한 주파수 대역의 채널신호 중에서 사전 설계에 다른 특정 주파수 대역의 채널신호는 출력단자(B)로 출력되도록 하며, 또한 나머지 채널신호는 통과단자(C)로 출력되도록 하는 한 쌍의 마이크로스트립 공진기(32), (34)를 포함한다.Referring to FIG. 3, FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of a channel separation circuit of a micro frequency band according to the present invention, wherein an input terminal A through which channel signals of a plurality of different frequency bands are input, and an input terminal An output terminal (B) in which only a channel signal of a specific frequency band is output among the plurality of channel signals input to (A), and a channel signal output to an output terminal (B) among a plurality of channel signals input to the input terminal (A). Passing terminal (C) for transmitting the remaining channel signal to the next stage, isolation terminal (D) which does not transmit any channel signal, and microstrip transmission line connecting input terminal (A) and passing terminal (C) (30), the microstrip transmission line (36) connecting the output terminal (B) and the isolation terminal (D), and the microstrip transmission lines (30) and (36) are arranged to be input to the input terminal (A). Predesign among channel signals of many different frequency bands Channel signal of the specific frequency band is different, and that the output to the output terminal (B), and also other channel signal comprises a microstrip resonator (32, 34) of the pair such that the output terminal to pass through (C).
여기서, 마이크로스트립 공진기(32)와 마이크로스트립 공진기(34)의 각각의 일단부 및 타단부는 마이크로스트립 전송선(30)와 마이크로스트립 전송선(36)의 각각으로부터 사전 설정된 간격만큼 분리하며, 마이크로스트립 공진기(32)의 일단부와 마이크로스트립 공진기(34)의 일단부 간의 거리는 λ/4로 설정하고, 마이크로스트립 공진기(32)의 타단부와 마이크로스트립 공진기(34)의 타단부 간의 거리는 3λ/4로 설정한다.Here, one end and the other end of each of the microstrip resonator 32 and the microstrip resonator 34 are separated from each of the microstrip transmission line 30 and the microstrip transmission line 36 by a predetermined interval, and the microstrip resonator The distance between one end of the 32 and one end of the microstrip resonator 34 is set to λ / 4, and the distance between the other end of the microstrip resonator 32 and the other end of the microstrip resonator 34 is 3λ / 4. Set it.
이때, λ는 상기 출력단자(B)로 분리해내고자 하는 채널신호의 파장이다.Is the wavelength of the channel signal to be separated by the output terminal (B).
이와 같이 이루어지는 본 발명을 제4도를 참조하여 보면 다음과 같다.Referring to Figure 4 of the present invention made as described above is as follows.
먼저, 4개의 단자(A), (B), (C), (D)에 있어서, 단자(A)에는 입력단자로서 상이한 주파수 대역의 여러 채널신호가 입력되며, 단자(B)로는 출력단자로서 다수의 채널신호중 특정주파수 대역의 채널신호가 출력되고, 단자(C)는 통과단자로서 출력단자(B)로 출력되는 채널신호를 제외한 채널신호가 다음단의 채널분리 회로(도면중에 도시되지 않음)로 전송될 수 있도록 다음단의 입력단자(도면중에 도시되지 않음)와 연결되며, 단자(D)는 격리단자로서 채널신호의 전력이 전혀 전달되지 않는다.First, in the four terminals A, B, C, and D, various channel signals of different frequency bands are input to the terminal A as input terminals, and as output terminals to the terminal B, respectively. A channel signal of a specific frequency band is output among the plurality of channel signals, and the terminal signal is a channel separation circuit of the next stage except for the channel signal output to the output terminal B as a pass terminal (not shown in the drawing). It is connected to the next input terminal (not shown in the figure) so that it can be transmitted to the terminal, and the terminal D is an isolated terminal, and power of the channel signal is not transmitted at all.
다음, 2개의 마이크로스크립 공진기(32), (34)에 있어서, 입력단자(A)를 통해 입력되는 측의 두 일단의 사이는 λ/4간격을 유지하고, 신호가 출력되는 측의 두 타단의 사이는 3λ/4간격을 유지한다.Next, in the two microstrip resonators 32 and 34, the interval between the two ends of the side input through the input terminal A is maintained at λ / 4 intervals, and the two other ends of the side from which the signal is output. Maintain a spacing of 3λ / 4.
제4도는 단자(A-B) 및 단자(A-C)에서 본 채널분리 회로의 주파수 통과 특성을 나타낸 것으로, 입력단자(A)는 출력단자(B)에서 볼때 신호는 중심 주파수(ωo)에 대해서 대역 통과 특성을 나타내고, 출력단자(A)와 통과단자(C)에서 볼때 신호는 중심 주파수(ωo)에 대해 대역차단 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.4 shows the frequency pass characteristic of the channel separation circuit seen from the terminal AB and the terminal AC. The input terminal A has a band pass characteristic with respect to the center frequency ω o when viewed from the output terminal B. From the output terminal A and the pass terminal C, it can be seen that the signal exhibits a band-blocking characteristic with respect to the center frequency omega.
마이크로스트립 전송기(30), (36)의 임피던스가 Z이고, 마이크로스트립 공진기(32), (34)의 임피던스가 Zo이며, 분리해내고자 하는 채널신호의 파장이 λ이고, 마이크로스트립 전송기(30)과 마이크로스트립 공진기(32), (34) 사이의 갭에 의한 캐패시턴스가 "C"일 경우, 마이크로스트립 공진기(32), (34)의 2ø=π-2 ωoCZo(rad)으로 분리하고자 하는 채널신호의 주파수는 (ω2-ω1)/ωo=2ωo2C2ZZo/ω로 설계된다.The impedance of the microstrip transmitters 30 and 36 is Z, the impedance of the microstrip resonators 32 and 34 is Zo, the wavelength of the channel signal to be separated is λ, and the microstrip transmitter 30 When the capacitance due to the gap between the microstrip resonators 32 and 34 is "C", the channel signal to be separated into 2? = Π-2 ω oCZo (rad) of the microstrip resonators 32 and 34 is The frequency of is designed as (ω2-ω1) / ωo = 2ωo2C2ZZo / ω.
본 발명에 따른 채널분리 회로의 동작은 우(even)모드, 기(odd)모드 신호의 중첩원리를 사용하여 설명할 수 있으며, 입력단자(A)에 크기가 +V의 사인파를 인가할 경우 우 모드의 경우에는 입력단자(A)와 출력단자(B)의 기준면 T1과 T4에 크기 +V/2인 파를 동시에 인가하는 것과 동일하다.The operation of the channel separation circuit according to the present invention can be described using the overlapping principle of the right mode and the odd mode signals, and when a sine wave having a magnitude of + V is applied to the input terminal A, In the case of the mode, it is the same as applying a wave having the magnitude + V / 2 to the reference planes T1 and T4 of the input terminal A and the output terminal B at the same time.
또한 기 모드의 경우에는 입력단자(A)와 출력단자(B)를 같은 기준면에서 각각 크기 +V/2, -V/2이 사인파를 인가하는 것과 같으며, 중심 주파수(ωo)에서 우 모드 신호를 인가하면 우측 마이크로스트립 공진기(34)가 공진해서 +V/2의 파를 각각 입력단자(A)와 출력단자(B)에 반사시키며, 기 모드 신호는 좌측 마이크로스트립 공진기(32)가 공지해서 -V/2크기의 신호를 입력단자(A)에, +V/2크기의 신호는 출력단자(B)에 반사시킨다.In the case of the previous mode, the input terminal (A) and the output terminal (B) are equal to the sine wave of magnitude + V / 2 and -V / 2 applied to the same reference plane, respectively, and the right mode signal at the center frequency (ωo). Is applied, the right microstrip resonator 34 resonates and reflects the + V / 2 wave to the input terminal A and the output terminal B, respectively. The pre-mode signal is known by the left microstrip resonator 32 The signal of -V / 2 magnitude is reflected on the input terminal A, and the signal of + V / 2 magnitude is reflected on the output terminal B.
따라서, 중심 주파수에서는 입력단자(1)를 통한 채널신호가 모두 출력단자(B)에 전달되어 대역 통과 특성을 보이고, 공진 주파수가 벗어나면 입력단자(A)를 통한 채널신호는 그대로 통과단자(C)에 전달된다.Therefore, at the center frequency, all the channel signals through the input terminal 1 are transmitted to the output terminal B to show band pass characteristics. If the resonant frequency is out of the channel signal, the channel signals through the input terminal A are passed through the terminal C as it is. Is delivered).
따라서, 필요한 주파수 대역의 채널신호만 출력단자(B)로 보내고 나머지 주파수 대역의 채널신호는 손실이 거의 없이 통과단자(C)에 전달되어 신호의 채널분리가 가능해진다.Therefore, only the channel signal of the required frequency band is sent to the output terminal B, and the channel signal of the remaining frequency band is transmitted to the pass terminal C with almost no loss, thereby enabling channel separation of the signal.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 채널분리 회로에 있어서 다음단의 채널분리 회로로 전달되는 채널 신호의 전력손실이 거의 없기 때문에 다음단에서의 채널분리가 용이하며, 또한 결합기와 여파기의 기능을 동시에 가짐으로써 구조가 매우 간단하여 마이크로파 집적회로(MIC)에서의 집적화에 용이한 효과가 있다.As described above, the present invention has almost no power loss of the channel signal transferred to the next channel separation circuit in the channel separation circuit, so that the channel separation at the next stage is easy, and the combiner and the filter function simultaneously. As a result, the structure is very simple, so that it is easy to integrate in a microwave integrated circuit (MIC).
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KR940027304A KR940027304A (en) | 1994-12-10 |
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