KR100317226B1

KR100317226B1 - Isolator

Info

Publication number: KR100317226B1
Application number: KR1019980055687A
Authority: KR
Inventors: 전동석; 김명수; 구본희; 이상석
Original assignee: 오길록; 한국전자통신연구원; 이계철; 한국전기통신공사
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: KR20000040135A

Abstract

본 발명은 아이솔레이터에 관한 것으로서, 상층 페라이트 기판과 하층 페라이트 기판 사이에 위치한 고리형 공진기와, 상기 고리형 공진기의 외곽 원주에 상호 동일한 각도로 형성되는 임피던스 확장 및 대역폭 전송선로들과, 상기 각 선로 끝단에 각각 연결되어 외부 회로와 신호가 입출력되는 신호 입출력 단자 및 상기 선로 사이의 상기 고리형 공진기 외곽 원주에 형성되어 신호의 입력과 출력 사이에 위상 변위를 발생시켜 삽입손실을 줄이는 불연속부 스텝 스트립라인이 일체로 형성하여 구성함으로써, 저 손실용 아이솔레이터의 공진기 구현에 있어서 공진기 크기를 줄일 수 있고, 재료정수의 의존성 강한 소자 영향을 완화시킴으로 인해 생산성 향상 효과를 거둘 수 있으며, 이동통신, 개인통신, CT 및 위성통신에서의 시스템 및 단말기의 소자보호와 임피던스 정합을 위해 사용할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an isolator comprising an annular resonator positioned between an upper ferrite substrate and a lower ferrite substrate, impedance extension and bandwidth transmission lines formed at the same angle on the outer circumference of the annular resonator, and end portions of the respective lines. A discontinuous step stripline connected to the signal input / output terminal and the circumference of the annular resonator between the line and connected to each other to generate a phase shift between the input and the output of the signal, thereby reducing insertion loss. By forming integrally, it is possible to reduce the size of the resonator in the resonator implementation of the low loss isolator, and to improve the productivity by mitigating the influence of the strong element dependence of the material constant, and improve the mobile communication, personal communication, CT and Element protection of system and terminal in satellite communication There is an effect that can be used for impedance matching.

Description

Isolator

본 발명은 비가역성 회로요소의 공진기에 관한 것으로, 특히 저 삽입 손실과DC 자계 세기에 의해 발생되는 고주파 자계 세기의 회전각을 고려한 공진기의 불연속부에 의해 위상 변위로 원하는 전기적 특성을 얻기 위한 스트립라인형 아이솔레이터(Isolator)에 관한 것이다.The present invention relates to a resonator of an irreversible circuit element. In particular, the present invention relates to a stripline type for obtaining desired electrical characteristics by phase shift by discontinuity of the resonator in consideration of the low insertion loss and the rotation angle of the high frequency magnetic field intensity generated by the DC magnetic field strength. The present invention relates to an isolator.

최근 이동통신, 위성통신 및 밀리미터파에서 시스템의 소형화로 인하여 아이솔레이터의 소형화, 경향화 및 저가격화가 요구되고 있으며, 특성면에서는 저삽입손실과 높은 아이솔레이션 및 광대역이 요구되고 있다.Recently, due to the miniaturization of the system in mobile communication, satellite communication, and millimeter wave, the miniaturization, trending, and low cost of isolators are required, and in terms of characteristics, low insertion loss, high isolation, and broadband are required.

또한, 소자의 제작 시 재료정수에 의해 많은 영향이 있어 설계 및 제조하기가 어렵다.In addition, there is a lot of influence due to the material constants in the manufacturing of the device is difficult to design and manufacture.

일반적으로, 아이솔레이터는 순방향으로 감쇠 없이 전파를 통과시키고 역방향으로 입력되는 전파는 흡수하는 소자이다.In general, an isolator is a device that passes a radio wave without attenuation in a forward direction and absorbs a radio wave input in a reverse direction.

도 1 은 이러한 아이솔레이터 회로의 종래 구성도로서, 다층 구조로 형성된 3개의 세라믹 기판(41, 42, 43), 기판 위에 스트립 폭(W1, W2, W3)과 스트립 간격 (D1, D2, D3)으로 개별 단자에 균등한 리액턴스를 공급할 만큼 분리되어 서로서로 120도의 각도로 형성된 중심도체(4a, 4b, 4c) 및 1개의 페라이트(12)로 이루어져 있다.1 is a conventional configuration diagram of such an isolator circuit, in which three ceramic substrates 41, 42, 43 formed in a multilayer structure, strip widths W1, W2, W3 and strip spacings D1, D2, D3 are formed on the substrate. It is composed of the center conductors 4a, 4b, 4c and one ferrite 12 separated from each other so as to supply an equal reactance to each terminal.

상기와 같이 구성된 아이솔레이터의 각 구성요소의 상호 관계를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the mutual relationship between each component of the isolator configured as described above are as follows.

상기 도 1은 종래의 기술로서 회로구조는 3개의 세라믹 기판(41, 42, 43)이 다층 구조로 형성되고, 중심도체(4a, 4b, 4c)는 서로서로 120도, 그리고 스트립 폭 (W1, W2, W3)과 스트립간의 간격(D1, D2, D3)으로 개별 단자에 균등한 리액턴스를공급할 만큼 분리한다.1 is a conventional technology in which a circuit structure has three ceramic substrates 41, 42, and 43 formed in a multi-layered structure, and the center conductors 4a, 4b, and 4c are 120 degrees from each other, and the strip width W1, Separate the gaps (W2, W3) and strips (D1, D2, D3) to provide even reactance to the individual terminals.

따라서 상기 각각의 단자에 서로 다른 리액턴스가 형성되어 대칭적인 리액턴스를 얻을 수 없으므로 중심도체(4a, 4b, 4c)에 서로 다른 캐패시턴스를 형성한다.Therefore, different reactances are formed in the respective terminals, so that symmetrical reactances cannot be obtained, thereby forming different capacitances in the center conductors 4a, 4b, and 4c.

한편 비가역성 회로요소에 고성능, 소형화의 목적은, 중심도체의 리액턴스를 각 단자에 대하여 균등하게 형성하기 위해 다른 스트립라인의 폭(W1, W2, W3)과 간격(D1, D2, D3)으로 각각의 단자를 조정함으로써 달성할 수 있다.On the other hand, the purpose of high performance and miniaturization in the irreversible circuit element is to provide the width (W1, W2, W3) and spacing (D1, D2, D3) of the different stripline to form the reactance of the center conductor evenly for each terminal. This can be achieved by adjusting the terminals.

그 결과 삽입손실은 줄어들고 아이솔레이션 특성은 개선된다.As a result, insertion loss is reduced and isolation characteristics are improved.

상기 비가역성 회로요소는 다수의 중심 전극을 상호 교차방향으로 하며, 중심 전극의 한쪽 끝은 정합회로에 연결하고, 다른 한쪽은 접지에 연결한다.The irreversible circuit element crosses a plurality of center electrodes in a cross direction, one end of the center electrode is connected to the matching circuit, and the other is connected to ground.

또한 각 스트립 폭은 동등한 리액턴스를 갖지 않으므로, 상기 각 중심도체 (4a, 4b, 4c)는 개별단자별 선택된 중심도체 내에서 스트립 폭(W1, W2, W3)과 스트립 간격(D1, D2, D3)으로 조정된다.In addition, since each strip width does not have an equivalent reactance, each of the center conductors 4a, 4b, and 4c has a strip width (W1, W2, W3) and strip spacing (D1, D2, D3) within the selected center conductor for each terminal. Is adjusted.

이는 중심전극, 정합회로 그리고 입·출력단자가 다층 기판(41, 42, 43)의 내와 기판 위에 형성되고, 기타 여러 가지의 다층 기판으로 형성될 때 크기를 줄이는데 기여하게 된다.This contributes to the reduction in size when the center electrode, matching circuit, and input / output terminals are formed in and on the multi-layered substrates 41, 42, and 43, and formed of various other multi-layered substrates.

도 2a 는 종래의 페라이트 위에 형성된 3개의 중심도체 구조도로서, 저 삽입손실을 가지는 비가역성 회로요소를 공급하기 위해 회로요소의 3개의 중심도체(2, 3, 4)는 교차에 공급되는 DC 자계세기와 전기적으로 아이솔레이션 조건인 특정된 각으로 서로서로 일치하였다.FIG. 2A is a structural diagram of three central conductors formed on a conventional ferrite, in which the three central conductors 2, 3, and 4 of the circuit elements are supplied with crossing DC magnetic field strength to supply an irreversible circuit element with low insertion loss. The specified angles, which are electrically isolated conditions, coincide with each other.

도 2b 는 종래의 삽입손실을 줄이기 위한 각 도체의 위치 구조도로서, 중심도체(2, 3, 4)에 형성된 교차 각(θ1, θ2, θ3)은 DC 자계세기에 의해 발생되는 고주파 자계세기의 회전각을 고려하여 서로 다른 값을 가진다.2B is a positional structure diagram of each conductor for reducing insertion loss in the related art, wherein the crossing angles θ1, θ2, and θ3 formed on the center conductors 2, 3, and 4 are rotations of the high frequency magnetic field strength generated by the DC magnetic field strength. It takes different values considering the angle.

도 3 은 종래의 고리형 회로망 형성 구조도로서, 비가역성 회로요소에 소형화, 자기 바이어스 동작, 역 자계구조 그리고 초전도체를 이용하여 모놀리식 마이크로웨이브 집적회로(Monolithic microwave Integrated Circuit, 이하 MMIC라 칭함)에 사용하였다.FIG. 3 is a conventional structure for forming an annular network, which is used in a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) by miniaturizing an irreversible circuit element, using a magnetic bias operation, an inverse magnetic structure, and a superconductor. It was.

상기 고리형 회로망은 T 접합(T1, T2, T3)의 유도성 리액턴스와 용량성 서셉턴스 및 상호 작용하는 비가역성의 차동 위상변조기 요소(δ)와 평균 위상변위기 요소(ε)로 구성되어 있다.The annular network consists of the inductive reactance and the capacitive susceptance of the T junctions T1, T2 and T3 and the interacting irreversible differential phase modulator element δ and the average phase shift element ε.

접합은 유도성 리액턴스와 용량성 서셉턴스로 형성하며, 접합의 리액턴스와 서셉턴스는 평균 위상변위기 요소(ε)인 평균 위상변위기와 차동 위상변위기 요소 (δ)인 차동 위상변위기의 결합으로 결정된다.The junction is formed of inductive reactance and capacitive susceptibility, and the reactance and susceptibility of the junction is a combination of the average phase shift element (ε) and the differential phase shift element (δ) Is determined.

서큘레이션 환경내로 보면, 비가역성 위상변위기는 접합의 전기적 상호결합을 하기 위해 지연선로(PS1, PS2, PS3)를 사용하고, 자계구조는 전자파 신호가 지연선로(PS1, PS2, PS3)로 지나갈 때 지연선로에 가깝게 위치한 페라이트의 포화자화와 상호 작용하게 된다.In a circulating environment, an irreversible phase shifter uses delay lines (PS1, PS2, PS3) for electrical interconnection of the junctions, and the magnetic field structure delays when electromagnetic signals pass through the delay lines (PS1, PS2, PS3). Interacting with the saturation magnetization of ferrite located close to the track.

이것으로 신호의 위상이 유도되고, 신호의 전파 방향에 의해 세기가 의존되며, 이때 위상변위기는 비가역성을 가진다.This induces the phase of the signal and the strength depends on the propagation direction of the signal, where the phase shifter is irreversible.

상기와 같이 종래의 자성체 아이솔레이터나 평판형 및 고리형 공진기를 이용한 아이솔레이터의 경우 외부자계와 페라이트 재료정수에 의한 위상변화의 발생으로 설계 및 제조 공정이 복잡하여 제조단가가 높아지는 단점이 있었다.As described above, in the case of a conventional magnetic isolator or an isolator using a plate-type and ring-shaped resonator, a design and manufacturing process is complicated due to a phase change caused by an external magnetic field and a ferrite material constant, and thus, manufacturing cost increases.

따라서 아이솔레이터 설계 시 복잡한 전자계 해석을 함으로써, 많은 시간이 필요하였고, 그 나마 정확성이 떨어져 제작시 많은 시행 착오를 하였다.Therefore, a lot of time was needed by analyzing the complex electromagnetic field when designing the isolator.

상기 단점을 해결하기 위해 본 발명은, 외부 자계 세기와 재료정수의 변화를 최대한 줄임으로써 전기적 특성을 향상시키고, 설계 및 제조에 따른 시간적 손실을 줄이기 위한 아이솔레이터를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above disadvantages, the present invention is to provide an isolator to improve the electrical properties by reducing the change in the external magnetic field strength and material constant as possible, and to reduce the time loss due to design and manufacturing.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일측면에 따르면, 상층 페라이트 기판과 하층 페라이트 기판 사이에 위치한 고리형 공진기와; 상기 고리형 공진기의 외곽 원주에 상호 동일한 각도로 형성되는 임피던스 확장 및 대역폭 전송선로들과; 상기 각 선로 끝단에 각각 연결되어 외부회로와 신호가 입출력되는 신호 입출력 단자와; 상기 고리형 공진기 내부 원주에 일체로 형성되어 히로의 접지간에 캐패시턴스를 형성하는 불연속부 스트립라인과; 상기 선로 사이의 상기 고리형 외곽 원주에 형성되어 신호의 입력과 출력 사이에 위상변위를 발생시켜 삽입손실을 줄이는 불연속부 스텝 스트립라인과; 상기 각 단자의 선로에 연결되되 상기 고리형 공진기 외부 원주상에 형성되고, 상기 불연속부 스텝 스트립라인들 사이에 형성되어 자계세기로 인한 다른 출력각을 나타내는 삽입손실을 줄이기 위한 정합 스트립라인이 일체로 형성된 것이다.According to an aspect of the present invention to achieve the above object, an annular resonator positioned between the upper ferrite substrate and the lower ferrite substrate; Impedance extension and bandwidth transmission lines formed at the same angle to the outer circumference of the annular resonator; A signal input / output terminal connected to each end of each line to input / output an external circuit and a signal; A discontinuity stripline formed integrally with the inner circumference of the annular resonator to form capacitance between grounds of the hero; A discontinuity step stripline formed on the annular outer circumference between the lines to reduce phase insertion loss by generating a phase shift between the input and the output of the signal; A matching stripline connected to a line of each terminal but formed on an outer circumference of the annular resonator, and formed between the discontinuous step striplines to reduce insertion loss indicative of different output angles due to magnetic field strength. Formed.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상층 페라이트 기판과 하층 페라이트 기판 사이에 위치한 고리형 공진기와; 상기 고리형 공진기의 외곽 원주에 상호 동일한 각도록 형성되는 임피던스 확장 및 대역폭 전송선로들과; 상기 각 선로 끝단에 각각 연결되어 외부회로와 신호가 입출력되는 신호 입출력 단자와; 상기 고리형 공진기의 내부 원주에 회로와 접지간에 캐패시턴스를 형성하기 위해 서로 동일한 각도로 중심을 향하도록 형성되되, 그 끝단이 각각 중심으로부터 일정 거리를 두고서 상기 각 선로 연장선에 일치되도록 불연속부 스트립라인이 일체로 구성된 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided an annular resonator disposed between an upper ferrite substrate and a lower ferrite substrate; Impedance extension and bandwidth transmission lines formed on the outer circumference of the annular resonator at equal angles; A signal input / output terminal connected to each end of each line to input / output an external circuit and a signal; The discontinuous strip line is formed to face the center at the same angle to each other to form capacitance between the circuit and the ground on the inner circumference of the annular resonator, the ends of which are aligned with the respective line extension lines at a certain distance from the center. It is composed in one piece.

상기에 따른 재료정수의 영향으로 인하여 발생되는 문제점을 해결함으로써, 스트립라인 아이솔레이터 제작 시 소형화가 가능하고, 저 삽입손실과 높은 아이솔레이션 및 광대역을 제공함으로써, 제작단가를 줄일 수 있다.By solving the problems caused by the influence of the material constant according to the above, it is possible to miniaturize the production of the stripline isolator, and to provide a low insertion loss, high isolation and broadband, manufacturing cost can be reduced.

도 1은 종래의 아이솔레이터 회로의 구성도,1 is a configuration diagram of a conventional isolator circuit,

도 2a는 종래의 페라이트 위에 형성된 3개의 중심도체 구조도,Figure 2a is a structure diagram of three center conductors formed on a conventional ferrite,

도 2b는 종래의 삽입손실을 줄이기 위한 각 도체의 위치 구조도,2b is a positional structure diagram of each conductor for reducing insertion loss in the related art;

도 3은 종래의 고리형 회로망 형성 구조도,3 is a structural diagram of a conventional annular network,

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예에 따른 아이솔레이 터의 구성도.4A to 4D are diagrams illustrating an isolator according to the first to fourth embodiments of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

401a,401b,401c : 단자 402 : 고리형 공진기401a, 401b, 401c: terminal 402: annular resonator

403a,403b,403c : λ/4 전송선로403a, 403b, 403c: λ / 4 transmission line

404 : 위상 변위 불연속부 스텝 스트립라인404: phase shift discontinuity step stripline

405 : 캐패시턴스를 형성한 불연속부 스트립라인405: Discontinuity strip line with capacitance formed

406 : 정합 스트립라인406: registration stripline

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 아이솔레이터의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the isolator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4a 내지 도 4d 는 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시 예에 따른 아이솔레이터의 구성도이다.4A to 4D are diagrams illustrating an isolator according to the first to fourth embodiments of the present invention.

먼저, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 저삽입손실 아이솔레이터를 도 4a를 참조하여 설명하면 다음과 같다.First, the low insertion loss isolator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4A.

도 4a에 도시된 바와 같이, 고리형 공진기(402)와, 상기 고리형 공진기의 외곽 원주에 상호 동일한 각도로 형성되는 임피던스 확장 및 대역폭 전송선로(403a, 403b, 403c)를 통해 각각 일정 각도로 고리형 공진기 중앙으로 향하도록 연결되어 외부회로와 연결하는 각 단자(401a, 401b, 401c)와, 상기 대역폭 전송선로의 끝단에 각각 연결되어 외부회로와 신호가 입출력되는 신호 입출력 단자 삽입손실을 줄여주는 불연속부 스텝 스트립라인(404)으로 구성된다.As shown in FIG. 4A, the annular resonator 402 and the annular resonator are formed at an angle through the impedance extension and bandwidth transmission lines 403a, 403b, and 403c formed at the same angle to each other on the outer circumference of the annular resonator. Discontinuities connected to the center of the type resonator and connected to the external circuits and connected to the external circuits, respectively, and discontinuously connected to the ends of the bandwidth transmission line to reduce the insertion and loss of signal input / output terminals through which external circuits and signals are input and output. Sub-step stripline 404.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 저 삽입 손실 아이솔레이터를 도 4b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Next, a low insertion loss isolator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4B.

그 구성을 살펴보면, 고리형 공진기(402) 중앙에 상기 임피던스 확장 및 대역폭 전송선로(403a, 403b, 403c)와 동일 직선상으로 폭과 길이를 조정을 통해 자계세기와 페라이트 재료정수에 의해 발생되는 위상편차로 인한 손실을 줄여 아이솔레이션 특성을 향상시킬 수 있도록 상기 고리형 공진기의 내부 원주에 회로와 접지간에 캐패시턴스를 형성하기 위해 형성한 불연속부 스트립라인(405)으로 이루어져 있다.Looking at the configuration, the phase generated by the magnetic field strength and the ferrite material constant through the adjustment of the width and length in the same straight line with the impedance extension and bandwidth transmission line (403a, 403b, 403c) in the center of the annular resonator 402 It is composed of a discontinuous strip line 405 formed to form a capacitance between the circuit and the ground in the inner circumference of the annular resonator to reduce the loss due to the deviation.

다음으로 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저 삽입 손실 아이솔레이터룰 도 4c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Next, a low insertion loss isolator rule according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4C.

그 구성을 살펴보면, 상기 도 4a와 비슷한 구성으로 외부에 형성되어 삽입손실을 줄여주는 불연속부 스텝 스트립라인(404)으로 이루어진 공진기(402)의 내부 중앙으로 아이솔레이터의 특성을 향상시킬 수 있도록 캐패시턴스로 형성한 불연속부 스트립라인(405)을 형성한 것으로 구성되어 있다.Looking at the configuration, it is formed with a capacitance to improve the characteristics of the isolator to the inner center of the resonator 402 made of a discontinuous step strip line 404 formed on the outside to reduce the insertion loss in a configuration similar to FIG. 4A It consists of forming a discontinuity stripline 405.

마지막으로 본 발명의 제 4 실시예에 따른 저 삽입 손실 아이솔레이터룰 도 4d를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Finally, the low insertion loss isolator rule according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4D.

그 구성을 살펴보면, 상기 도 4c의 구성에서 상기 고리형 공진기(402)와 상기 각 단자를 연결해주는 상기 임피던스 확장 및 대역폭 전송선로(403a, 403b,403c)에 연결되고 고리형 공진기(402)에 일정 간격으로 고리형 공진기(402) 외곽 둘레로 일정 간격으로 형성되어 비가역 회로의 재료정수와 외부 자계 세기에 의해 변화하는 위상 변위를 최소화하는 스트립라인(406)으로 구성된다.Looking at the configuration, in the configuration of Figure 4c is connected to the impedance expansion and bandwidth transmission lines (403a, 403b, 403c) connecting the annular resonator 402 and the respective terminals and constant to the annular resonator 402 The stripline 406 is formed at regular intervals around the outer circumference of the annular resonator 402 to minimize the phase shift that is changed by the material constant of the irreversible circuit and the external magnetic field strength.

상기와 같은 구성에 따라 저 삽입손실 아이솔레이터는 전기적 회로요소보다 더 강한 DC 자계 세기로 페라이트의 손실을 줄여주는데 사용된다.According to the above configuration, low insertion loss isolators are used to reduce the loss of ferrite with stronger DC magnetic field strength than electrical circuit elements.

고주파영역에서는 양, 음의 투자율이 존재하며, 이들은 강한 DC 자계 세기에 의존되며, 음의 투자율은 강화 자계 세기의 넓은 범위보다 대단히 적다.In the high frequency range, positive and negative permeability exists, and they are dependent on strong DC magnetic field strength, and the negative magnetic permeability is much less than the wide range of enhanced magnetic field strength.

또한 자계 세기에 의해 양의 투자율과 음의 투자율이 출력각을 120도로 하였을 때 서로 다르게 나타난다.Also, the magnetic permeability and the positive permeability and the negative permeability are different when the output angle is 120 degrees.

페라이트 손실은 투자율의 실수 값과 허수 값에 나타내며, 강한 DC 자계 세기를 얻기 위해서는 상대적으로 큰 외부 자계 세기가 필요하며, 삽입손실은 교차 각을 120도로 사용하였을 때 단자간 각의 크기 보다 상대적으로 크다.The ferrite loss is shown in the real and imaginary values of permeability, and a relatively large external magnetic field strength is required to obtain a strong DC magnetic field strength, and the insertion loss is relatively larger than the angle between terminals when the crossing angle is 120 degrees. .

본 발명에서는 저 삽입손실용 아이솔레이터를 구현하기 위해서 고리형 공진기의 외곽 원주에 불연속 스텝 스트립라인(404)을 만들어 회로의 입력과 출력 사이에 위상 변위를 발생시켜 삽입손실을 줄였다.In the present invention, in order to implement a low insertion loss isolator, a discrete step stripline 404 is formed on the outer circumference of the annular resonator to reduce the insertion loss by generating a phase shift between the input and the output of the circuit.

기본적으로 아이솔레이터를 구현하기 위해 입력과 출력 간 간격을 120도로 하는데, 앞에서 언급하였듯이 완전한 저 삽입손실로 개선하기는 어렵고, 약간의 위상 변위가 필요하다.Basically, to implement the isolator, the distance between the input and output is 120 degrees. As mentioned earlier, it is difficult to improve with the complete low insertion loss, and some phase shift is required.

본 발명에서의 위상 변위는 자계 세기와 페라이트 재료정수에 의해 발생되는 위상 편차를 불연속 스텝 스트립라인 폭으로 조절하며, 따라서 불연속 스텝 스트립라인은 삽입손실과 전압 정재파비(standing wave ratio, 이하 VSWR라 칭함)를 개선시키게 된다.The phase shift in the present invention adjusts the phase deviation caused by the magnetic field strength and the ferrite material constant to the discrete step stripline width, so that the discrete step stripline is referred to as the insertion loss and the standing wave ratio (VSWR). Will be improved).

또한 불연속 스텝 스트립라인 폭은 공진기의 전기적 길이의 변화에 영향을 주게 되므로 자계 세기와 페라이트 재료정수에 의해 발생되는 주파수 편차를 조절한다.In addition, the discontinuous step stripline width affects the change in the electrical length of the resonator, thereby controlling the frequency deviation caused by the magnetic field strength and the ferrite material constant.

상기 도 4c에서 저 삽입손실 아이솔레이터를 구현하기 위해서 고리형 공진기 내부 원주에 캐패시턴스로 형성한 불연속부 스트립라인(405)을 만들어 회로와 접지간에 형성되는 캐패시턴스로 형성한다.To implement the low insertion loss isolator in FIG. 4C, a discontinuous strip line 405 formed of capacitance is formed on the inner circumference of the annular resonator to form a capacitance formed between the circuit and the ground.

자계 세기와 페라이트 재료정수에 의해 발생되는 위상편차로 인한 손실을 불연속부 스트립라인(405) 폭과 길이의 조정으로 아이솔레이션 특성을 향상되게 한다.The loss due to the phase difference caused by the magnetic field strength and the ferrite material constant is improved by adjusting the width and length of the discontinuous stripline 405.

상기 도 4d에서 저 삽입손실 아이솔레이터를 구현하기 위해 자계 세기에 의한 양의 투자율과 음의 투자율이 출력각을 120도로 하였을 때 서로 다르게 나타남으로 인해 발생되는 삽입손실을 고리형 공진기(402) 주위에 각 단자에서 ±30∼± 45도로 구성된 스트립라인(406)을 구성하여 자계 세기로 인하여 다른 출력 각에 나타나는 삽입손실을 줄여준다.In FIG. 4D, in order to implement a low insertion loss isolator, the insertion loss caused by the positive magnetic permeability and the negative magnetic permeability due to the magnetic field intensity are different when the output angle is 120 degrees, is determined around the annular resonator 402. A stripline 406 consisting of ± 30 to ± 45 degrees at the terminal is configured to reduce the insertion loss at different output angles due to the magnetic field strength.

상술한 바와 같이 본 발명은, 간단한 회로 해석으로 고리형 공진기를 구현하여 설계 및 제조에 따른 시간적 손실을 줄일 수 있으므로 제조단가를 줄일 수 있고, 소형이며, 대량생산에도 유리하다.As described above, the present invention can implement a ring-shaped resonator by simple circuit analysis to reduce the time loss caused by the design and manufacturing, thereby reducing the manufacturing cost, small size, and is advantageous for mass production.

상기에 따라 본 발명은 저 손실용 아이솔레이터 공진기를 구현함에 있어서 공진기 크기를 줄일 수 있고, 재료정수의 의존성 강한 소자 영향을 완화시킴으로써, 생산성 향상 효과를 얻을 수 있으며, 이동통신, 개인통신, CT 및 위성통신에서의 시스템 및 단말기의 소자보호와 임피던스 정합 등을 위하여 사용할 수 있다.In accordance with the above, the present invention can reduce the size of the resonator in the implementation of the low loss isolator resonator, and by mitigating the influence of the strong element dependence of the material constant, the productivity improvement effect can be obtained, mobile communication, personal communication, CT and satellite It can be used for device protection and impedance matching of system and terminal in communication.

Claims

An annular resonator positioned between the upper ferrite substrate and the lower ferrite substrate;

Impedance extension and bandwidth transmission lines formed at the same angle to the outer circumference of the annular resonator;

A signal input / output terminal connected to each end of each line to input / output an external circuit and a signal;

A discontinuity stripline formed integrally with the inner circumference of the annular resonator to form capacitance between the circuit and ground;

A discontinuity step stripline formed on an outer circumference of the annular resonator between the lines and generating a phase shift between an input and an output of a signal to reduce insertion loss;

A phase is connected to the line of each terminal, and is formed on the outer circumference of the annular resonator, and is formed between the discontinuous step strip lines, and a matching strip line is formed to reduce the insertion loss representing a different output angle due to the magnetic field strength. Stripline type isolator, characterized in that formed.

The method of claim 1,

The discontinuous stripline is formed so as to face the center at the same angle to each other, the end of each of the stripline type isolator, characterized in that configured to match the respective line extension with a certain distance from the center.

The method of claim 1,

The matching stripline is stripline type isolator, characterized in that consisting of ± 30 to ± 45 degrees at each terminal.

The discontinuous strip line is formed to face the center at the same angle to each other to form capacitance between the circuit and the ground on the inner circumference of the annular resonator, the ends of which are aligned with the respective line extension lines at a certain distance from the center. Stripline type isolator, characterized in that integrally configured.

The method of claim 4, wherein

The discontinuous stripline is stripline type isolator, characterized in that the width and length is configured to be adjustable to reduce the loss due to the phase deviation caused by the magnetic field strength and the ferrite material constant.