KR940001837B1 - 광대역 정합 제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

광대역 정합 제어회로

제1도는 종래의 광대역 정합 제어회로도.

제2도는 본 발명에 따른 광대역 정합 제어회로도.

제3도는 주파수대별 리턴로스를 나타낸 파형도.

제4도는 본 발명에 따른 임피던스 매칭회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1∼N : 가변임피던스 매칭필터 VL₁∼VL_N: 가변인덕터

Vc₁∼Vc₂: 가변캐패시터 P1 : 소스단

P2 : 로드단

본 발명은 CATV 전송장치의 광대역 정합 제어기에 관한 것으로, 특히 광대역의 주파수에 따라 일정한 임피던스 성분을 갖도록 조절할 수 있는 광대역 정합 제어회로에 관한 것이다.

종래에는 제1도에서 보는 바와 같이 광대역상에서 인덕턴스 매칭회로를 이용하여 매칭시켰다. 제1도에서 인덕터(L)와 캐패시터(C) 두 개의 콤포넌트로 가능한 배치법은 4가지가 있다. 이중 제1a도, 제1b도는 저역필터 구성이고, 제1c도, 제1d도는 고역필터 구성이다.

여기서 제1a도를 이용하여 100Ω의 임피던스(Impedance)를 갖는 소스저항(Rs)과 1000Ω의 임피던스를 갖는 로드저항(R_L)에서 300㎒까지 임피던스를 구하게 되면, 소스(Source)에서 로드(Load)를 바라보는 임피던스(impedance)는 용량성 리액턴스(jB)와 로드저항(R_L)의 병렬의 합과 같으므로 이를 식으로 도시하면

이 된다.

여기서 jA : 인덕터(L)의 유도 리액턴스(X_L), jB : 캐패시터(C)의 용량성 리액턴스(X_c), R_L: 로드저항, Zo : 소스저항(R_s)의 임피던스이다.

따라서 B=333이 되고,이 된다.

그러므로 이 된다. 이로인해 임피던스매칭을 위한 인덕턴스(L)은 160nH이고 캐패시턴스(C)는 1.6PF이 된다.

이상의 제1a도에서 설명한 바와 같이 소스(source)나 로드(Load)의 임피던스(Impedance)가 사용코저 하는 주파수 대역내에서 일정한 임피던스 성분을 갖게 되면 이것을 적용하여 임피던스 매칭을 실현할 수 있으나, 광대역에서는 저항, 캐패시터, 인덕터가 주파수에 따라 특성이 변하게 되므로 주파수에 따라 소스와 로드의 임피던스가 변화되어 일정한 임피던스 성분을 갖을 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 광대역상에서 일정한 임피던스 매칭이 되도록 가변할 수 있는 광대역 정합 제어회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 임피던스 매칭회로도로서 소스단(P1)과 로드단(P2) 사이에 가변인덕터(VL1)와 가변캐피시터(VC1)로 구성된 가변임피던스매칭 필터(1)가 N개로 직렬 접속구성된다. 또한 주파수에 따라 가변인덕터(VL1)와 가변캐패시터(VC1)로 구성된 가변임피던스 매칭 필터(1)가 1개로 구성될 수 있고 N개로 구성될 수 있다.

제3도는 주파수대별 리턴로스를 나타낸 파형도이고, 제4도는 본 발명에 따른 임피던스 매칭회로도이다.

상기 구성에 의거 본 발명의 일실시예를 제2∼4도를 참조하여 상세히 설명한다.

여기서 DUT(Divice Under Test; 이하 DUT라함)는 특성 임피던스가 75Ω이고, 상기 DUT의 변화할 수 있는 값이 노말라이즈(Normalize)하여 임피던스(Z)=R+jX 형태로 나타낼 수 있다.

제3도와 같이 두 개의 주파수 부근에서 임피던스 매칭을 개선할 소지가 있다고 가정하면, 제3도와 같이 리턴로스(Return Loss)를 갖고 원하는 스펙을 -16dB라고 가정한다. 그러면 200㎒에서 복소수 값이 Z1=1.4+j0.2이고 300㎒에서는 Z2=0.7+j0.3이라고 한다면 제2도의 한 개의 가변 임피던스 매칭 필터(1)가 제4도에 도시된 임피던스 매칭회로와 동일하다고 가정하고 제4도를 참조하여 본 발명을 설명한다.

소스에서 로드를 바라보는 임피던스는 캐패시터(C)의 용량성 리액턴스(-jB)와 로드저항(R_L)의 임피던스(Z₁) 병렬의 합과 같으므로 식으로 풀면,

가 된다. 여기서 Zo는 저항(R1)과 인덕터(L1)의 임피던스이고, jA은 인덕터(L2)의 유도 리액턴스(X_L)이며, jA1은 인덕터(L1)의 유도 리액턴스(X_L)이고, -jB은 캐패시터(C)의 용량성리액턴스(X_c)이다.

따라서이 된다.

여기서가 되어 A, B는 R_L＞R1일 때 +가 되고, R_L＜R1일 때 -가 된다.

이때 R_L=1이면 A, B는 하기 식(1), (2)와 같이 된다.

이때 계측기에 의해 측정된 R_L=1이고 200㎒에서 임피던스 Z1=1.4+j0.2이므로,

가 되어 200㎒에서 임피던스 매칭 인덕턴스=1.2이고 저항=1.87이다.

또한 마찬가지로 300㎒에서 R_L=1이고, Z2=0.7+j0.3이므로

가 되어 300㎒에서 임피던스 매칭 인덕턴스=0.4이고 캐패시턴스=1.53이 된다.

여기서 상기한 제4도가 75Ω계라 하고 순수 캐패시턴스 값과 인덕턴스값을 구하면, 200㎒에서 인덕턴스 j1.2→wL=2πfL이 되어

가 된다.

그리고 200㎒에서 임피던스 매칭 저항 -j1,87→1.87×75=140Ω이 된다.

또한 300㎒에서는 임피던스 인덕터가 되고 임피던스 매칭 캐패시턴스

이 된다.

따라서이 된다.

이때 상기한 200㎒와 300㎒의 주파수 임피던스 매칭값을 합하게 되면 일정한 임피던스가 조정이 된다.

상술한 바와 같이 CATV 전송장치에 있어서 광대역에서 주파수 성분에 따라 일정한 임피던스 성분을 갖도록 임피던스를 조절할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. CATV 전송장치의 광대역 정합 제어회로에 있어서 소스단(P1)에 가변인덕터(VL1)가 연결되어 로드단(P2)에 접속되고, 상기 가변인덕터(VL1)에 가변캐패시터(VC1)가 연결되어 접지되도록 구성된 가변임피던스 매칭 필터(1)를 구비하여 광대역의 주파수에 따라 임피던스가 조정되도록 동작함을 특징으로 하는 광대역 정합 제어회로.
2. 제1항에 있어서 상기 가변임피던스 매칭 필터(1)가, 다수개로 직렬 연결되어 임피던스 값을 가변조정함을 특징으로 하는 광대역 정합 제어회로.