기존의 탄성표면파 듀플렉서 필터는 1/4 파장 정합선로를 이용한 격리회로를 이용하기 때문에 패키지 상에 스트립 라인을 구성하는 제작상의 어려움이 있다. 송수신 필터와 격리회로를 따로 제작하여 조립하기 때문에 제작공정 또한 복잡하다. 본 연구에서는 격리회로가 송신용, 수신용 필터와 함께 하나의 단일 칩 위에 위치할 수 있는 새로운 형태의 탄성표면파 듀플렉서 필터를 설계하였다. 이러한 형태의 듀플렉서를 구성하기 위하여, 개별 탄성표면파 사다리형 필터와 집중소자인 인덕터와 캐패시터로 구성되는 격리회로망을 설계하였고, 듀플렉서의 전체 성능을 최적화할 수 있는 적절한 목표함수를 세워, 이를 비선형 다차원 최소화 방법을 통하여 최적화하였다. 그 결과 상용제품보다 더 우수한 성능이 구현됨을 확인하였다.
본 논문에서는 RF SAW 듀플렉서에 대하여 가속수명시험을 설계하고 수명예측방법에 대하여 제시하였다. 가속수명시험설계 시 가속스트레스는 RF 입력전력으로 정하고 삽입손실이 0.5[dB] 증가하는 기간을 듀플렉서의 수명으로 정의하였다. 듀플렉서의 수명예측결과는 $85^{\circ}C$ 주위온도와 30[dBm] RF입력전력에서 약 82,900시간으로 추정되었다.
A hybrid-integrated SAW(surface acoustic wave) douplexer including transmitter(Tx) filter, receiver(Rx) filter an dantenna terminal has been studied. The prototype duplxer was designed for CDMA system application in the 800 MHz-band. Ladder type SAW filters consisting of one port SAW resonators wer integrated on epoxy substrate to demonstrate the feasiblity of antenna duplexer. In order to perform the duplexing function, a strip line for impedance transformaton with length of .gamma./4 was inserted at rx path. The fabricted duplexer has an insertion loss of 3.0 dB at Tx path and 3.7 dB at Rx path. The attenuation has more than 40dB.
In this study, we analyzed and experimented micro-strip line inductors and capacitors for a SAW duplexer, an important devise for mobile communication. For SAW duplexers, micro-strip line lumped elements must have small impedance values, below several tens of nH or several tens of pF, and a small area pattern. In this study, we performed theoretical analysis of flat line type, meander line type, and spiral line type inductors and interdigital capacitors on a LiTaO$_3$ Piezo-crystal. We proposed a measurement method to evaluate small values of lumped elements accurately with network analyzer. In experiments, we confirmed validity of the theoretical analysis method through fabrication and characterization of micro-strip line lumped elements. The analysis method in this paper can be applied to SAW duplexers well as other microwave devices.
Nowadays, the study on the ceramic components and modules used in telecommunication system is being performed. Duplexer is the one of the most important components and has the role of dividing Rx and Tx signal. Duplexer including the FBAR is being done vigorously LTCC is used for package like SAW package, duplexer package. In our research, LTCC material is used for FBAR duplexer package and photo-lithography for the fine line phase shifter. The good characteristics, low loss and good isolation, of duplexer is obtained by the fine line phase shifter having high characteristic impedance of stripline.
In this paper, we have investigated the design technique and fabricated the surface acoustic wave (SAW) filter for duplexer, which consists of Tx. and Rx. filter, and antenna terminal. For Tx. and Rx. bandpass filters we used the one-port SAW resonators with n-section ladder structure. The structure is composed of couples of series-arm resonators and parallel-arm resonators. RF filter using ladder structure was designed and fabricated on 36$^{\circ}$Y-X LiTaO$_3$ substrates. Designed filters, insertion loss is less than 1.5dB, the bandwidth is more than 25MHz, rejection band level is less than -30dB and center frequency is 820MHz.
Commonly used SAW duplexers have a difficulty on manufacture so that a transmission line is printed on the package or an LTCC multi-layer is needed because a quarter-wave transmission line which is a kind of an isolation network is applied to the SAW duplexers. In this study, new structures of one chip type SAW duplexers are proposed. In the proposed structure, Tx and Rx SAW ladder filters and isolation networks are located on a single 36LiTaO$_3$ piezoelectric substrate. The manufacture process is very simple than commonly used product. It is possible to improve tile performance by means of optimizing the micro-strip line lumped elements. It is easy to integrate and modulate with other surrounding components. The optimal design techniques can be applied to other kind of multi-port devices.
본 연구에서는 900MHz대역 수신기용으로 선행 개발되어진 RF 칩세트를 장착한 RF 특성평가 보드를 개발하였으며, 환경평가시험을 수행하였다. 선행 개발되어진 RF-IC 칩에는 저잡음증폭기, 하향변조 주파수혼합기, AGC Amp, SW-CAP 필터 등을 포함하고 있으며, 이에 따른 정합회로와 RF/IF SAW 필터, 듀플렉서 필터 및 전원공급회로를 RF 특성평가보드에 첨가하여 제작하였다. 공급전원은 2.7에서 3.6V이며, RF 보드의 소모전류는 42mA로 나타났으며, 동작 주파수는 RF 입력이 925~960MHz으로 제작, 측정되었다. 측정결과 일반적인 900MHz용 디지털 이동통신단말기의 RF 수신특성과 유사하게 양호한 결과를 보였다.
본 논문에서는 전력 검출 기능을 포함하는 이동 통신 단말기용 프런트 앤드 모듈(FEM) 설계에 관하여 기술한다. 설계된 FEM은 전력 증폭기 MMIC 칩, SAW 송신 여파기 및 듀플렉서, 다이오드 전력 검출 회로, 스트립선로 구조의 정합 회로로 구성되며, 소형화를 위하여 LTCC 기술로 제작된다. 설계 주파수 대역은 CDMA 단말기 상향 송신 대역인 $824{\sim}849$ MHz이며, 최종 설계된 FEM의 크기는 전력 검출 회로까지 포함했음에도 불구하고 $7.0{\times}5.5{\times}1.5\;mm^3$로 초소형이다. 각각의 개별 구성 요소가 모두 개발되어 측정이 완료되었으며, 이를 토대로 FEM 설계가 완성된다. 측정된 성능을 보면, 송신 대역에서의 출력 전력과 이득이 각각 27 dBm과 27 dB 이상이며, ACPR 특성은 885 kHz와 1.98 MHz의 offset에서 각각 -46.59 dBc, -57 dBc 이하의 우수한 값을 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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