KR960016379B1 - Wide band width, high separation, low insertion loss scatter type switch circuit - Google Patents
Wide band width, high separation, low insertion loss scatter type switch circuit Download PDFInfo
- Publication number
- KR960016379B1 KR960016379B1 KR1019920018397A KR920018397A KR960016379B1 KR 960016379 B1 KR960016379 B1 KR 960016379B1 KR 1019920018397 A KR1019920018397 A KR 1019920018397A KR 920018397 A KR920018397 A KR 920018397A KR 960016379 B1 KR960016379 B1 KR 960016379B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- coil
- fet
- insertion loss
- switch circuit
- low insertion
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/06—Modifications for ensuring a fully conducting state
- H03K17/063—Modifications for ensuring a fully conducting state in field-effect transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/13—Modifications for switching at zero crossing
- H03K17/133—Modifications for switching at zero crossing in field-effect transistor switches
Abstract
Description
도면 1은 종래 기술의 구성도.1 is a block diagram of a prior art.
도면 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회로 구성도.2 is a circuit diagram according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
L1 내지 L4 : 코일T1 내지 T5 : MESFETL1 to L4: Coil T1 to T5: MESFET
본 발명은 광대역 송수신 모듈에 사용되는 광대역 고격리 및 저삽입 손실 특성을 갖는 분산형 스위치 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a distributed switch circuit having broadband high isolation and low insertion loss characteristics used in a broadband transmission / reception module.
도면 1은 통하여 종래 기술에 대하여 살펴보면, 도면 1의 (a)는 직렬 연결의 단일 FET 스위치회로, 도면 1의 (b)는 병렬 연결의 단일 FET 스위치회로의 구성도로서,도면에서 T는 MESFET을 나타낸다. 도면 1의 (a)에도시한 직렬 연결의 단일 FET 스위치회로와 도면 1의 (b)에 도시한 병렬 연결의 단일 FET 스위치회로의 동작 상태를 알기 쉽게 비교·설명하면 다음의 [표 1]과 같다.1 is a view of the prior art, Figure 1 (a) is a single FET switch circuit of the series connection, Figure 1 (b) is a schematic diagram of a single FET switch circuit of the parallel connection, T in the drawing is a MESFET. Indicates. The operation states of the single FET switch circuit of the series connection shown in (a) of FIG. 1 and the single FET switch circuit of the parallel connection shown in (b) of FIG. 1 are clearly compared and explained. same.
[표 1]TABLE 1
상기와 같은 동작 특성을 갖는 종래의 병렬 연결 또는 직렬 연결된 단일 FET 스위치 회로의 경우는 동작주파수 대역이 제한적이고 최대 입·출력 격리 특성은 약 -18dB이다. 이와 같이, 주파수 증가에 따른 션트배열 FET 스위칭 회로의 삽입 손실 증가와 직렬 연결 FET 스위치에 격리 감소는 FET가 OFF 상태로 바이어스(│VG│>│Vpinchoff│)되었을때 발생하는 드레인 소오스 사이의 패캐시턴스 성분(이하, Cds라 함)을 통한 신호 누설에 기인한다.In the case of the conventional paralleled or series-connected single FET switch circuit having the above operating characteristics, the operating frequency band is limited and the maximum input / output isolation characteristic is about -18dB. As such, the increased insertion loss of the shunt array FET switching circuit as the frequency increases and the isolation isolation in the series-connected FET switch are the cache between the drain sources that occur when the FET is biased (│VG│> │Vpinchoff│). This is due to signal leakage through the tance component (hereinafter referred to as Cds).
따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 격리 특성이 우수하고 삽입 손실을 최소화 하도록 구성된 광대력 고격리 및 저삽입 손실 분산형 스위치 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a vastly high isolation and low insertion loss distributed switch circuit, which is designed to solve the problems of the prior art and is configured to have excellent isolation characteristics and minimize insertion loss.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광대역 송수신 모듈에 이용되는 스위칭 회로에 있어서, 입력단에 연결된 제1FET와, 상기 제1FET에 연결된 제1코일과, 상기 제1코일에 연결된 제2코일과, 상기 제1 및 제2코일의 접속점과 접시 사이에 연결된 제2FET와, 상기 제2코일에 연결된 제3코일과, 상기 제2 및 제3코일의 접속점과 접지 사이에 연결된 제3FET와, 상기 제3코일에 연결된 제4코일과, 상기 제3 및 제4코일의 접속점과 접지 사이에 연결된 제4FET와, 상기 제4코일과 출력단 사이에 연결된 제5FET(T5)를 구비하여 인공전송선 구조로 동작하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a switching circuit for a wideband transceiver module, comprising: a first FET connected to an input terminal, a first coil connected to the first FET, a second coil connected to the first coil, and the first coil; A second FET connected between the connection points of the first and second coils and the dish, a third coil connected to the second coil, a third FET connected between the connection points of the second and third coils and a ground, and the third coil. And a fourth coil connected to each other, a fourth FET connected between the connection points of the third and fourth coils and a ground, and a fifth FET (T5) connected between the fourth coil and the output terminal to operate in an artificial transmission line structure. do.
이하, 첨부된 도면 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면 2는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 구성도로서, 도면에서 T1 내지 T5는 MESFET로 구성되는 스위칭 수단, L1 내지 L4는 코일을 각각 나타낸다.2 is a schematic diagram of a preferred embodiment according to the present invention, in which T1 to T5 represent switching means composed of MESFETs, and L1 to L4 represent coils, respectively.
통상적으로 스위치로 사용되는 MESFET의 드레인과 소오스 사이의 전류 차단 정도를 높이는 경우를 드레인 소오스 사이의 격리를 높인다고 한다. 이때, 드레인 소오스 사이의 저항 Rds는 보통 2KΩ 정도의 저항값을 가지지만, 주파수가 상승할수록 드레인 소오스 사이의 캐패시터인 Cds의 저항이 갈수록 감소되어 Rds와 Cds의 저항을 합한 전체 저항은 감소된다. 이와 같이 드레인 소오스간의 전체 저항이 감소되면 드레인 소오스사이의 격리가 제대로 이루어지지 않아 격리 특성이 저하될 것이다.In general, when the current blocking degree between the drain and the source of the MESFET used as the switch is increased, the isolation between the drain source is increased. At this time, the resistance Rds between the drain sources usually has a resistance value of about 2 KΩ, but as the frequency increases, the resistance of the capacitor Cds between the drain sources decreases gradually, and the total resistance of the sum of the resistances of Rds and Cds decreases. As such, if the overall resistance between the drain sources is reduced, the isolation between the drain sources may not be performed properly, and the isolation characteristics will be degraded.
따라서 고주파에서 Cds로 인한 드레인 소오스간의 전체 저항 감소를 줄이기 위해서는 동작 주파수에서 Cds의 영향을 제거해야만 하며, 이를 위해 드레인과 소오스 사이에 인덕턴스 L를 연결하면 동작 주파수에서 Cds를 공진시킬 수 있을 것이다.Therefore, in order to reduce the overall resistance reduction between drain sources due to Cds at high frequencies, the effect of Cds must be eliminated at the operating frequency. For this purpose, connecting the inductance L between the drain and the source can resonate the Cds at the operating frequency.
그러나 인덕턴스값이 고정될 경우 주파수의 변화에 따라 공진 조건을 충족시켜주지 못하기 때문에 이러한 방법은 공진대역이 제한적일 수밖에 없다.However, if the inductance value is fixed, the resonance band cannot be satisfied by the change of frequency, so this method has a limited resonance band.
따라서, 본 발명에 따른 일실시예에서는 스위칭 수단인 MESFET(T1 내지 T5)와 코일(L1 내지 L4)를 주기적으로 배열하여 회로를 구성함으로써, 도면 2에 도시된 바와 같이 인공 전송선 구조를 가지게 하여 Cds를 인공전송선 구조에서 흡수하도록 하였다.Therefore, in one embodiment according to the present invention, the circuits are configured by periodically arranging the MESFETs T1 to T5 and the coils L1 to L4, which are switching means, to have an artificial transmission line structure as shown in FIG. Is absorbed by the artificial transmission line structure.
즉, 본 발명은 입력단에 연결된 제1MESFET(T1)와, 상기 제1MESFET(T1)에 연결된 제1코일(L1)과, 상기 제1코일(L1)에 연결된 제2코일(L2)과, 상기 제1 및 제2코일(L1, L2)의 접속점과 접지 사이에 연결된 제2MESFET(T2)와, 상기 제2코일(L2)에 연결된 제3코일(L3)과, 상기 제2 및 제3코일(L2, L3)의 접속점과 접지 사이에 연결된 제3MESFET(T3)와, 상기 제3코일(L3)에 연결된 제4코일(L4)과, 상기 제3 및 제4코일(L3, L4)의 접속점과 접지 사이에 연결된 제4MESFET(T4)와, 상기 제4코일(L4)과 출력단 사이에 연결된 제5MESFET(T5)로 구성된다.That is, the present invention includes a first MESFET T1 connected to an input terminal, a first coil L1 connected to the first MESFET T1, a second coil L2 connected to the first coil L1, and the first coil. The second MESFET T2 connected between the connection points of the first and second coils L1 and L2 and the ground, the third coil L3 connected to the second coil L2, and the second and third coils L2. And a third MESFET T3 connected between the connection point of L3 and the ground, the fourth coil L4 connected to the third coil L3, and the connection point and ground of the third and fourth coils L3 and L4. And a fourth MESFET T4 connected therebetween, and a fifth MESFET T5 connected between the fourth coil L4 and an output terminal.
상기와 같이 구성된 본 발명은 구체적으로 다음과 같은 설계 및 동작조건을 갖는다.The present invention configured as described above specifically has the following design and operating conditions.
여기서, RON은 MESFET(T1내지 T5)가 ON될 경우의 내부 저항이고, rg는 게이트의 내부저항이고, Cg는 게이트의 캐패시터이다. 또한 L1과 L4의 인턱턴스 값을 동일하게 하고, L2와 L3의 인덕턴스값을 동일하게 하며, 또한 L1과 L4의 인덕턴스값은 L2와 L3의 인덕턴스값의 2배로 설장함이 바람직하다.Here, RON is an internal resistance when the MESFETs (T1 to T5) are turned on, rg is an internal resistance of the gate, and Cg is a capacitor of the gate. In addition, it is preferable that the inductance values of L1 and L4 are the same, the inductance values of L2 and L3 are the same, and the inductance values of L1 and L4 are set to be twice the inductance values of L2 and L3.
입출력간의 ON 스위칭 상태는 VG1=0V,│VG2│>│Vpinchoff│일경우이고, 입출력간의 OFF 스위칭 상태로│VG2│>│Vpinchoff│, VG2=0V일 경우이다.The ON switching state between input and output is VG1 = 0V, | VG2 |> | Vpinchoff |, and the OFF switching state between input and output is | VG2 |> | Vpinchoff |, and VG2 = 0V.
상기와 같은 설계조건과 동작조건에 따라 구성된 본 발명은, 주기적으로 연결된 코일(L1 내지 L4)에 의해 감소된 저주파 격리를 입력단과 출력단에 직렬 연결된 2개의 MESFET(T1과 T5)에 의해 향상되도록 하였으며, 션트 연결된 3개의 MESFET(T2 내지 T4)는 고주파 격리를 향상시킨다. 또한 본 발명은 양방향 스위치로서 동작하는데, 인공전송선 구조를 가지기 때문에 광대역에 걸쳐서 임피던스 정합이 되어 신호반사를 최소화할 수 있다.The present invention configured according to the above design conditions and operating conditions, the low frequency isolation reduced by the periodically connected coils (L1 to L4) to be improved by two MESFETs (T1 and T5) connected in series with the input terminal and the output terminal. Three MESFETs (T2 through T4), shunted, improve high frequency isolation. In addition, the present invention operates as a bidirectional switch, and because of the artificial transmission line structure, impedance matching can be minimized over a wide band, thereby minimizing signal reflection.
즉, 도면 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광대력 고격리 및 저삽입 손실 분산형 스위치회로는 실제 전송선은 아니지만 L과 C를 사용해 고주파 신호의 통과가 원할한 실제 전송선 구조를 근사화 시킨 인공 전송선 구조이며 상술한 Z0는 인공 전송선의 특성 임피던스이다. 이때 인공 전송선의 특성 임피던스 Z0는 주파수의 함수가 아니기 때문에 광대역에 걸쳐 외부 회로와의 정합이 가능하다. 따라서 신호 반사가 최소화 되는 것이다.That is, as can be seen in Figure 2, the vastly high isolation and low insertion loss distributed switch circuit according to the preferred embodiment of the present invention is not an actual transmission line, but an actual transmission line structure in which high frequency signals are desired to pass using L and C. The artificial transmission line structure is approximated by Z0 and Z0 is the characteristic impedance of the artificial transmission line. At this time, since the characteristic impedance Z0 of the artificial transmission line is not a function of frequency, it is possible to match with an external circuit over a wide bandwidth. Therefore, signal reflection is minimized.
본 발명의 작용효과를 알아보기 위한 실험 결과, 게이트의 길이 0.5㎛, 게이트의 폭 1mm의 MESFET를 사용할 경우에 약 2∼20GHz에 걸쳐 -70dB 이하의 우수한 격리 특성을 갖는 것으로 확인되었다.Experimental results to examine the effect of the present invention, when using a MESFET having a gate length of 0.5㎛, the gate width of 1mm was confirmed to have excellent isolation characteristics of less than -70dB over about 2 ~ 20GHz.
따라서, 상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은 광대역에 걸쳐 고격리 및 저삽입 손실을 가질 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention configured and operated as described above has the effect of having high isolation and low insertion loss over a wide bandwidth.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019920018397A KR960016379B1 (en) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | Wide band width, high separation, low insertion loss scatter type switch circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019920018397A KR960016379B1 (en) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | Wide band width, high separation, low insertion loss scatter type switch circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR940010516A KR940010516A (en) | 1994-05-26 |
KR960016379B1 true KR960016379B1 (en) | 1996-12-09 |
Family
ID=19340761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019920018397A KR960016379B1 (en) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | Wide band width, high separation, low insertion loss scatter type switch circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR960016379B1 (en) |
-
1992
- 1992-10-07 KR KR1019920018397A patent/KR960016379B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR940010516A (en) | 1994-05-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5594394A (en) | Antenna diversity switching device with switching circuits between the receiver terminal and each antenna | |
KR100296991B1 (en) | Signal Switch | |
EP0723338B1 (en) | Switching circuit | |
JP3310203B2 (en) | High frequency switch device | |
US4959873A (en) | Transmission line switch | |
JP3332194B2 (en) | Switch semiconductor integrated circuit and communication terminal device | |
US20050079829A1 (en) | Antenna switch | |
US6504449B2 (en) | Phase compensated switched attenuation pad | |
KR100281911B1 (en) | Antenna selector switch | |
JP2848502B2 (en) | Microwave semiconductor switch | |
JPH10335901A (en) | Semiconductor switch | |
US20080238570A1 (en) | Spst Switch, Spdt Switch and Mpmt Switch | |
KR100471157B1 (en) | Antenna switching module having amplification function | |
JPH07303001A (en) | High frequency switch | |
JPH07235802A (en) | High frequency switch circuit | |
KR960016379B1 (en) | Wide band width, high separation, low insertion loss scatter type switch circuit | |
JPH098501A (en) | High frequency switch | |
EP1739827B1 (en) | Radio frequency receiver including a limiter and related methods | |
CN116248056A (en) | Low noise amplifier and radio frequency receiver | |
KR102234905B1 (en) | Rf switch having high speed on-time characteristics for wireless | |
JP3283968B2 (en) | Transmission line switch | |
JPH08213802A (en) | High frequency switch circuit | |
GB2220538A (en) | Transmission line switch | |
JP3836044B2 (en) | Switch circuit | |
EP0226154A2 (en) | Monolithic dual-gate GaAs fet digital phase shifter with gain |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
G160 | Decision to publish patent application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20111201 Year of fee payment: 16 |
|
EXPY | Expiration of term |