일반기술

단일 소자를 이용한 자기 발진 주파수 혼합기

본 발명은 단일 트랜지스터(즉 단일소자)를 이용한 자기 발진 주파수 혼합기(self oscillating mixer)에 관한 것으로서, 종래의 상향 또는 하향 신호 변환기가 주파수 혼합기(mixer) 부분과 국부 주파수 신호 발진기 부분으로 나뉘어 작동하던 것을 마이크로스트립 라인 커플러와 마이크로스트립 라인 피드백 회로를 이용하여 상기 두 부분을 결합함으로써 단일소자만으로 두 가지 작동을 동시에 할 수 있도록 구현한 것이다.또한 본 발명은 주파수 혼합기와 주파수 발진기 역할을 동시에 담당하는 단일 소자 연결부분의 드레인에 직류 바이어스(bias)를 연결하고 게이트단과 소스단을 접지함으로써 모든 바이어스가 드레인 바이어스 하나로 해결되므로 전력 절감 효과를 가지고 있고, 마이크로 스트립 라인 피드백 스터브에 컨트롤 회로의 추가 장착이 용이하여 주파수 발진기의 성능을 더욱 향상시키는 것이 용이하며, 원하는 주파수 신호만을 전송하고 파생 주파수를 차단하는 역할을 하는 커플러를 사용하여 직류 차단효과까지 아울러 가지고 있으므로 타 회로로부터의 전원을 차단하므로 별도의 전압차단장치가 필요 없다.본 발명에 의하면 무선 통신용 반도체 회로의 핵심인 상향 또는 하향 신호 변환기(up or down converter)의주파수 혼합기와 발진기의 구조를 단일 소자만으로 간단히 통합하여 구현함으로써 무선 통신용 반도체 회로의 저가격화와 고집적, 초경량화를 가능하게 한다.또한 본 발명은 IEEE논문에 게재된 종래 자기 발진 주파수 혼합기가 가진 한정적인 주파수 범위와 불안정한 발진의 단점을 해소하기 위하여 소자(5)의 소스단의 피드백 스터브(6) 및 λ/4 마이크로 스트립 라인 스터브(7)와 게이트단의 피드백 스터브(11)를 접지함으로써 저주파에서부터 초고주파까지의 넓은 범위의 주파수에서 발진과 혼합이 가능한 회로를 튜닝작업량을 줄이면서 설계ㆍ제작할 수 있게 하며 국부발진 주파수의 정확도도 높여 안정적이며 신뢰성 있는 고품질의 발진과 혼합이 가능한 회로를 구현하게 한다.이에 더불어 커플러에 의해 입력단과 직류 전류가 차단되므로 전류에 의한 회로 손상을 방지하기 위해 별도의 외부 전류차단 구성요소를 설치하지 않아도 되며, 두 부분으로 나뉘었을 때 필요했던 각각의 전원 공급원을 하나의 바이어스만으로 가능하게 함으로써 상당한 전력 절감 효과를 가져올 수 있다.