KR200290120Y1

KR200290120Y1 - Pim 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서

Info

Publication number: KR200290120Y1
Application number: KR2020020019658U
Authority: KR
Inventors: 최원영; 서수덕; 김진귀; 이종헌
Original assignee: 주식회사 에이스테크놀로지
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2002-09-27

Abstract

본 고안은 각종 통신 시스템에 사용되는 듀플렉서에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 PIM(Passive Inter-modulation;이하 PIM)을 개선하기 위해 단일 루프(one-loop) 급전방식을 사용한 듀플렉서에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 듀플렉서의 커플링 루프 구조는 일반적으로 공통 콘넥터(101)에 납땜으로 연결된 두개의 커플링 루프(102-1, 102-2)를 각각 송 · 수신측 유전체 공진기(103)에 납땜으로 연결하여 독립적인 루프를 통하여 송 ·수신 신호를 전달하는 구조를 사용한다. 이러한 구조는 회로 구성이 용이하여 주로 사용되고 있지만, 4곳의 납땜부위로 인해 PIM이 많이 발생하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 송 · 수신 신호간에 서로 영향을 주지 않도록 위상을 조절하기 위해서 두개의 루프(102-1, 102-2)간의 위치를 맞춰야 하는 제작상의 어려움이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해서 본 고안은 셀룰라 이동전화, 개인휴대통신, 차세대 이동통신(IMT-2000) 등의 각종 RF 통신 분야에서 사용되어 송 · 수신 신호를 결합 또는 분리시키는 듀플렉서에 있어서, 단일 루프 급전방식을 사용하여 접속부를 줄임으로써 PIM을 개선시키며 제조공정을 간단하게 하여 생산성을 향상시키는 PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서를 제공한다.

Description

PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서{One-loop feeding duplexer for improving PIM}

최근들어 세계적으로 RF 수동소자의 IM, 즉 PIM에 대한 문제점이 부각되면서 이를 해결하기 위한 여러 가지 방법이 모색되고 있으며, 그 중 하나의 방법으로 회로 내의 접속부를 줄이는 방법이 제시되고 있다.

여기서, IM(Inter-modulation)은 두 개 이상의 주파수가 비선형 시스템 혹은 회로를 통과할때 입력단에 없던 신호가 출력단에서 혼변조되어 나타나는 것을 의미하는 것으로, 현재 이동통신 시스템은 대용량, 고품질의 데이터 서비스가 요구되며 이에 따라 시스템의 사양도 광대역, 고출력이 요구되고 있다. 하지만, 고출력의 사양으로 인해 그에 따른 IM도 증가하게 되므로 IM 제거기술이 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소가 되었다.

상기 RF 수동소자 가운데 듀플렉서(duplexer)는 셀룰라 이동전화, 개인휴대통신, 차세대 이동통신(IMT-2000) 등의 각종 RF 통신 분야에서 반드시 필요한 부품으로, 특정 대역의 주파수 신호만을 통과시키고 나머지 주파수 신호는 감쇠시키는특성을 가지며 송신신호와 수신신호를 합성하여 안테나를 공용화할 수 있는 수동소자이다.

도 1A는 종래 기술에 따른 급전방식을 사용한 듀플렉서를 도시한 사시도이며, 도 1B는 상기 도 1A의 종래 기술의 요부인 커플링 루프를 확대 도시한 도면이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 듀플렉서는 안테나가 연결되어 신호를 송수신하는 공통 콘넥터(101)와; 상기 공통 콘넥터에 접속되어 두개의 루프로 나뉘어 각각의 공진기에 연결되어 무선신호를 전달하는 커플링 루프(102-1, 102-2)와; 원하는 주파수에 공진시키기 위한 유전체 공진기(103)와; 상기 유전체 공진기간의 커플링을 위한 창(window)(104)과; 상기 구성 요소들을 수납하기 위한 하우징(107); 및 상기 하우징의 외측면에 형성되어 상기 안테나로부터 수신된 신호를 시스템 장비에 전달하는 수신 콘넥터(105)와; 상기 시스템 장비로부터 송신된 신호를 전달하는 송신 콘넥터(106)로 구성된다.

도 1B를 참고하여 종래 기술에 따른 듀플렉서의 커플링 루프 구조를 살펴보면, 도시된 커플링 루프 구조는 일반적으로 사용되는 구조로서 공통 콘넥터(101)에 납땜으로 연결된 두개의 커플링 루프(102-1, 102-2)를 각각 송 · 수신측 유전체 공진기(103)에 납땜으로 연결하여 독립적인 루프를 통하여 송 · 수신 신호를 전달하는 구조이다. 이러한 구조는 회로 구성이 용이하여 주로 사용되고 있지만, 4곳의 납땜부위로 인해 PIM이 많이 발생하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 송 · 수신 신호간에 서로 영향을 주지 않도록 위상을 조절하기 위해서 두개의 루프(102-1, 102-2)간의 위치를 맞춰야 하므로 제조공정이 복잡해져 생산성이 떨어지는 문제점이 발생하게 되었다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 단일 루프 급전방식을 사용하여 접속부를 줄임으로써 PIM을 개선시키며 제조공정을 간단하게 하여 생산성을 향상시키는 PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1A는 종래 기술에 따른 급전방식을 사용한 듀플렉서를 도시한 사시도.

도 1B는 종래 기술의 요부인 커플링 루프를 확대 도시한 도면.

도 2A는 본 고안에 따른 PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서의 일실시예를 도시한 사시도.

도 2B는 상기 도 2A의 PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서의 일부 절개 평면도.

도 2C는 상기 도 2A의 PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서의 단면도.

도 2D는 본 고안에 따른 PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서의 요부인 커플링 루프를 확대 도시한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101, 201. 공통 콘넥터 102-1, 102-2, 202. 커플링 루프

103. 유전체 공진기 104, 205. 창

105, 206. 수신 콘넥터 106, 207. 송신 콘넥터

107, 208. 하우징 202-1, 202-2. 접속부

203. 전송 공진기 204-1. 수신단 제 1 공진기

204-2. 송신단 최종 공진기 209. 튜닝 볼트

210. 수신 급전 루프 211. 송신 급전 루프

셀룰라 이동전화, 개인휴대통신, 차세대 이동통신(IMT-2000) 등의 각종 RF통신 분야에서 사용되어 송 · 수신 신호를 결합 또는 분리시키는 듀플렉서에 있어서, 안테나와 연결되어 신호를 송 · 수신하는 공통 콘넥터와; 상기 공통 콘넥터에 접속되어 무선신호를 전달하는 하나의 커플링 루프와; 상기 커플링 루프와 접속되어 송 · 수신 신호를 전달하는 전송 공진기와; 원하는 주파수에 공진시키기 위한 유전체 공진기와; 상기 유전체 공진기간의 커플링을 위한 창(window)과; 주파수 미세 조정을 위한 튜닝 볼트와; 상기 구성 요소들을 수납하기 위한 하우징; 및 상기 하우징의 외측면에 형성되어 상기 안테나로부터 수신된 신호를 시스템 장비에 전달하는 수신콘넥터와; 상기 시스템 장비로부터 송신된 신호를 전달하는 송신 콘넥터로 구성된다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. 도 2A 내지 도 2D는 본 고안에 따른 PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서의 일실시예를 도시한 사시도, 일부 절개 평면도, 단면도 및 커플링 루프를 확대 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 본 고안에 따른 듀플렉서는 PIM을 개선하기 위해 단일 루프(one-1oop) 급전방식을 사용한 것으로, 상기 단일 루프의 일직선상에 별도의 전송공진기(203)가 구비되어 송 · 수신 신호를 전달한다.

상기의 전송 공진기(203)는 수신단 제 1 공진기(204-1)와 송신단 최종 공진기(204-2)의 중앙에 위치하되, 커플링 루프(202)와 일직선상에 위치하여 상기 커플링 루프(202)와 납땜으로 고정되는 구조로 상기 공통 콘넥터(201)로부터 수신된 수신신호를 수신단 제 1 공진기(204-1)로 전달하고, 송신단 최종 공진기(204-2)를 통해 시스템 장비로부터 전달된 송신신호를 공통 콘넥터(201)로 전달하는 기능을 한다.

이때, 상기 커플링 루프(202)는 하나의 루프로서, 일측면은 공통 콘넥터(201)에 납땜 등에 의해 고정되며 타측면은 상기 전송 공진기(203)에 납땜 등에 의해 고정되므로 상기 커플링 루프(202)를 고정하기 위한 접속부가 2곳(202-1, 202-2)으로 기존의 두개의 루프 구조보다 현저히 줄어들어 PIM을 개선할 수 있도록 설계되었다.

이어, 본 고안에 따른 PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서의 구조에 따른 동작상태를 설명하면, 안테나(도시하지 않음)를 통하여 수신된 신호는 공통 콘넥터(201)를 통하여 커플링 루프(202)로 인가된다.

상기 커플링 루프(202)로 인가된 신호는 전위와 전류 흐름을 발생시켜 전송 공진기(203)에 전계(Electric Field)와 자계(Magnetic Field)를 생성하여 수신단제 1공진기(204-1)에 전달되고, 수신단 제 1 공진기에 전달된 신호는 창(204)을 통해 인접해 있는 유전체 공진기 사이에 신호를 통과시키면서 차례로 전달되어 수신 급전루프(210)를 통해 최종적으로 수신 콘넥터(206)를 거쳐 시스템 장비로 전달된다.

마찬가지로 시스템 장비로부터 전송된 송신신호는 송신 콘넥터(207)를 통하여 송신 급전 루프(211)로 인가되며 이러한 신호는 첫번째 공진기에 전위와 전류 흐름을 발생시켜 전계와 자계를 생성하여 창(205)을 통해 인접해 있는 공진기 사이에 신호를 통과시키면서 차례로 전달되어 송신단 최종 공진기(204-2)를 거쳐 상기 전송 공진기(203)에 전달되고, 커플링 루프(202)를 통해 최종적으로 공통 콘넥터(201)를 거쳐 안테나로 송신된다.

여기서, 상기 공진기를 통과하는 신호주파수는 하우징(208)과 공진기들의 간격과 길이에 의한 인턱턴스 값과, 주파수를 미세 조정하는 튜닝 볼트(209)와 공진기의 간격 차이에 의한 커패시턴스 값에 따라 결정되며, 창(205)의 설정에 따라 주파수 통과대역이 결정된다. 이러한 과정으로 인하여 듀플렉서는 송신 신호와 수신 신호를 합성하고 분리하며, 특정 대역의 주파수 신호만을 통과시킨다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대해 기술하고 도시하였으나, 본 고안은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상으로부터 벗어남이 없이 다양하게 변형 및 변경될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안은 하나의 커플링 루프와 전송 공진기로 구성된 급전방식으로 인해 접속부를 줄일 수 있어 PIM이 개선될 뿐 아니라, 제작 과정이 간단하여 생산 효율이 증가되며, 별도의 송 · 수신 위상을 맞출 필요가 없어 제작시간이 단축되어 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

셀룰라 이동전화, 개인휴대통신, 차세대 이동통신(IMT-2000) 등의 각종 RF 통신 분야에서 사용되어 송 · 수신 신호를 결합 또는 분리시키는 듀플렉서에 있어서,

안테나와 연결되어 신호를 송 · 수신하는 공통 콘넥터와;

상기 공통 콘넥터에 접속되어 무선신호를 전달하는 하나의 커플링 루프와;

상기 커플링 루프와 접속되어 송 · 수신 신호를 전달하는 전송 공진기와;

원하는 주파수에 공진시키기 위한 유전체 공진기와;

상기 유전체 공진기간의 커플링을 위한 창(window)과;

주파수 미세 조정을 위한 튜닝 볼트와;

상기 구성 요소들을 수납하기 위한 하우징; 및

상기 하우징의 외측면에 형성되어 상기 안테나로부터 수신된 신호를 시스템 장비에 전달하는 수신 콘넥터와;

상기 시스템 장비로부터 송신된 신호를 전달하는 송신 콘넥터로 구성되는 것을 특징으로 하는 PIM 개선용 단일 루프 급전 듀플렉서.