KR100206469B1 - 전송시스템에서 왜곡 보상 회로 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

전송시스템에서 왜곡 보상 회로

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

전송시스템에서 신호의 왜곡에 의해 발생되는 비선형특성을 보상한다.

다. 발명의 해결 방법의 요지

입력되는 신호의 위상을 0도 또는 180도로 선택하여 출력하는 제1위상선택부와, 상기 제1위상선택부로부터 입력되는 신호에서 순수 3차항 왜곡성분의 신호를 발생하는 왜곡발생부와, 상기 왜곡발생부에서 생성된 상기 왜곡신호를 90도의 위상차이를 가지는 두 개의 신호로 분리하여 출력하는 신호분리부와, 상기 두 개의 신호 중 한 신호의 위상을 다시 0도 또는 180도로 선택하여 출력하는 제2위상선택부와, 상기 분리된 두 신호를 결합하여 출력하는 전력결합기로 구성한다.

라. 발명의 중요한 용도

왜곡신호의 레벨 및 위상을 동시 조정하여 주파수 특성을 개선한다.

Description

전송시스템에서 왜곡 보상 회로

본 발명은 전송시스템에서 발생되는 비선형 특성을 보상하기 위한 전치 왜곡 보상 회로에 관한 것으로, 특히 왜곡신호의 위상 및 레벨을 조정하는 위상레벨조정 회로에 관한 것이다.

통상적으로 위성용 송신기, 셀룰라 송신기, 무선 전송 장치 등의 고출력의 송신기를 사용하는 시스템에서 발생되는 비선형 특성은 전송 신호의 왜곡을 발생시켜 전송 특성의 열화를 초래하고, 전체적인 시스템의 이득을 감소시킨다. 그러므로, 상기와 같은 비선형 특성에 의한 왜곡을 보상하기 위해서 송신기의 입력단에서 송신기의 고출력 증폭기에서 생기는 비선형 특성에 반대되는 왜곡 특성을 발생하는 회로인 전치보정기(pre-distorter)를 부가한다. 따라서, 이러한 전치보정기에서 발생하는 왜곡 특성으로 인해 뒷단의 고출력 송신기에서 발생하는 왜곡 특성이 상쇄된다.

도1는 본 발명이 적용되는 전치 보상 회로의 블록 구성을 나타내는 도면으로서, 입력증폭부100와 시간지연보상부102와 왜곡발생부 및 위상-레벨조정부104와 출력증폭부106으로 구성된다.

도1을 참조하면, 입력증폭부100는 변조기에서 출력되는 변조된 신호를 입력받아 왜곡발생부104의 3차항 왜곡발생특성을 최대화하기 위해 증폭하여 출력한다. 입력증폭부100에서 출력되는 신호는 선형패스와 비선형패스로 각각 전달된다. 상기 비선형패스는 입력증폭부100에서 출력되는 신호가 왜곡발생부 및 위상-레벨조정부104로 입력되는 것이다. 왜곡발생부 및 위상-레벨조정부104는 입력증폭부100에서 출력되는 신호를 입력받아 왜곡신호를 발생하고, 상기 왜곡신호의 위상 및 레벨을 조정하여 출력한다. 이와 달리 상기 선형패스는 상기 입력증폭부100에서 출력되는 신호가 시간지연보상부102로 입력되는 것이다. 시간지연보상부102는 왜곡발생부 및 위상-레벨조정부104에서 발생되는 시간지연만큼 시간지연을 가지는 선형신호를 출력한다. 시간지연보상부102에서 출력되는 신호와 왜곡발생부 및 위상-레벨조정부104에서 출력되는 신호가 결합되어 출력증폭부106으로 입력됨에 따라 전송시스템의 출력증폭기에서 생성되는 비선형특성을 상쇄된다. 출력증폭부106는 입력증폭부100의 증폭도와 같은 정도로 상기 입력되는 신호를 증폭하여 출력한다.

도2은 종래의 왜곡 보상 회로의 블록 구성을 나타내는 도면으로서, 도1에 도시된 왜곡발생부 및 위상-레벨조정부104가 각각 왜곡발생부200와 레벨조정부202와 위상조정부204로 나누어진다.

도1 및 도2을 참조하면, 왜곡발생부200는 상기 입력증폭부100에서 출력되는 신호를 입력받아, 왜곡신호를 발생하여 레벨조정부202로 출력한다. 레벨조정부202는 감쇠회로로 구성되며, 왜곡발생부200으로부터 상기 왜곡신호를 입력받아 상기 왜곡신호의 레벨을 조정하여 위상조정부204로 출력한다. 위상조정부204는 용량성 소자로 구성되며, 상기 용량성 소자의 값을 변화시켜, 레벨조정부202로부터 입력되는 신호의 위상을 조정하여 상기 출력증폭부106으로 출력한다.

이러한 종래 왜곡 보상 회로에서 위상 조정 범위가 용량성 소자값의 변화량에 따라 일정한 범위내로 한정되는 문제점이 있다. 또한, 상기 종래 왜곡 보상 회로에서 위상 조정 범위가 한정됨으로 인해 송신기에서 발생하는 임의 위상의 왜곡 신호에 대한 보상의 한계를 가지게 된다. 게다가 상기 왜곡신호의 위상을 조정하기 위해서 용량성 소자를 사용함에 따라 사용주파수 범위내에서의 열악한 주파수 특성을 가지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전송시스템에서 신호의 왜곡을 보상하는 왜곡 보상 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 전송시스템에서 신호의 왜곡 보상시 왜곡신호의 위상과 레벨을 동시에 조정하는 왜곡 보상 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전송시스템에서 왜곡신호의 위상을 360도 범위내에서 자유롭게 조정하는 왜곡 보상 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전송시스템에서 신호의 주파수 특성을 개선하는 왜곡 보상 회로 및 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 입력되는 신호의 위상을 0도 또는 180도로 선택하여 출력하는 제1위상선택부와, 상기 제1위상선택부로부터 입력되는 신호에서 순수 3차항 왜곡성분의 신호를 발생하는 왜곡발생부와, 상기 왜곡발생부에서 생성된 상기 왜곡신호를 90도의 위상차이를 가지는 두 개의 신호로 분리하여 출력하는 신호분리부와, 상기 두 개의 신호 중 한 신호의 위상을 다시 0도 또는 180도로 선택하여 출력하는 제2위상선택부와, 상기 분리된 두 신호를 결합하여 출력하는 전력결합기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 전치 왜곡 보상 회로의 블록 구성을 나타내는 도면.

도 2는 종래의 왜곡 보상 회로의 블록 구성을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 왜곡 보상 회로의 블록 구성을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 왜곡 보상 회로의 구체적인 구성을 나타내는 도면.

이하 본 발명을 구체적인 실시예에 따른 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 왜곡 보상 회로의 구성을 나타내는 도면으로서, 도1에 도시된 왜곡발생부 및 위상-레벨조정부104의 회로 구성을 나타낸다.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 왜곡 보상 회로의 구체적인 구성을 나타내는 도면으로서, 도1에 도시된 왜곡발생부 및 위상-레벨조정부104의 구체적인 회로 구성을 나타낸다.

도3 및 도4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 왜곡 보상 회로는 제1위상선택부300와 왜곡발생부302와 신호분리부304와 제2위상선택부306과 완충증폭기308,310과 전력결합부312로 구성된다.

도1 및 도4를 참조하면, 제1위상선택부300은 입력증폭부100에서 증폭된 변조신호를 입력받아 0도 또는 180도의 위상을 선택하여 출력한다. 제1위상선택부300는 2×3점퍼와 트랜스포머로 구성되며, 상기 점퍼의 셋팅에 따라 입력된 신호의 위상을 180도 범위내에서 변화시킨다. 이와 같이 제1위상선택부300는 입력된 변조신호의 위상을 선택하여 왜곡발생부302로 출력한다.

왜곡발생부302는 제1위상선택부300에서 출력되는 신호를 입력받아 순수 3차항 왜곡성분의 신호로 변환하여 출력한다. 왜곡발생부302는 다이오드나 트랜지스터로 구성되며, 상기 다이오드나 트랜지스터의 비선형특성에 따라 입력되는 신호를 순수 3차항 왜곡성분을 가지는 왜곡신호로 변환하여 신호분리부304로 출력한다.

신호분리부304는 90도 하이브리드소자로 구성되며, 왜곡발생부302에서 출력되는 왜곡신호를 90도 위상차가 있는 두 개의 신호로 분리하여 출력한다. 신호분리부304는 90도 하이브리드소자로 구성됨에 따라 광대역 특성을 위하여 입출력측의 정합을 위한 완충회로가 필요하다. 상기 완충회로는 입력단에 감쇄패드를 설치하고, 출력단에 완충패드 및 완충증폭기를 설치한다.

신호분리부304에서 출력되는 상기 90도 위상차를 가지는 두 신호 중 하나의 신호는 제2위상선택부306으로 입력된다. 제2위상선택부304는 상기 제1위상선택부300과 마찬가지로 2×3점퍼와 트랜스포머로 구성되며, 상기 점퍼의 셋팅에 따라 입력되는 왜곡신호의 위상을 0도 또는 180도로 선택하여 출력한다. 따라서, 상기 두 신호는 상기 점퍼의 셋팅에 따라 90도 또는 -90도의 위상차를 가지게 된다. 제1위상선택부300 및 제2위상선택부306는 상기 점퍼의 셋팅으로 상기 왜곡신호를 각기 0도, 90도, 180도, 270도로 위상 변환시킨다.

완충증폭기308,310는 상기 90도의 위상차를 가지는 두 신호를 입력받아 상기 신호분리부304의 출력정합을 맞추어 주며, 많은 왜곡보상량이 필요한 경우 상기 두 신호를 각각 증폭하여 전력결합부312로 출력한다.

전력결합부312는 상기 90도의 위상차를 가지는 두 신호를 결합하여 출력한다. 전력결합부312는 가변저항소자R1,R2로 구성되며, 상기 가변저항소자R1,R2의 절대값에 따라 상기 왜곡신호의 레벨값을 결정한다. 또한, 전력결합부312는 가변저항소자R1,R2의 상대비에 따라 왜곡신호의 위상을 결정한다. 전력결합부312는 가변저항소자R1,R2의 한 단자를 접지시켜, 0도 또는 90도의 위상 신호만이 필요할 때 그외의 다른 신호를 완전히 제거하여 출력한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 비선형 왜곡신호의 위상을 점퍼의 셋팅 및 저항비에 따라 360도 조정할 수 있다. 따라서, 송신기에서 발생하는 어떤 위상값을 가지는 왜곡신호도 보상이 가능하다. 또한, 간단한 회로 구현으로 왜곡신호의 위상 및 레벨을 동시에 조정할 수 있는 이점이 있다. 게다가 왜곡신호의 레벨 및 위상을 조정함으로써 주파수 특성을 개선할 수 있다.

Claims (8)

1. 전송시스템에서 왜곡 보상 회로에 있어서,

   입력되는 신호의 위상을 선택하여 출력하는 제1위상선택부와,

   상기 위상선택부에서 출력되는 신호를 입력받아 순수 3차항 왜곡성분의 신호를 생성하여 출력하는 왜곡발생부와,

   상기 왜곡발생부에서 출력되는 신호를 입력받아 90도의 위상차를 가지는 두 개의 신호로 분리하는 신호분리부와,

   상기 신호분리부에서 출력되는 두 개의 신호중 하나의 신호을 입력받아 위상을 선택하는 제2위상선택부와,

   상기 신호분리부에서 출력되는 두 개의 신호를 결합하여 출력하는 전력결합부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송시스템에서 왜곡 보상 회로.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2위상선택부는 2×3점퍼와 트랜스포머로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송시스템에서 왜곡 보상 회로.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1위상선택부 및 제2위상선택부는 상기 2×3점퍼의 셋팅에 따라 상기 왜곡신호를 0도 또는 90도 또는 180도 또는 270도로 위상 변환하는 것을 특징으로 하는 전송시스템에서 왜곡 보상 회로.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1위상선택부 및 제2위상선택부는 상기 왜곡신호의 위상 변환 범위를 임의로 조정하는 것을 특징으로 하는 전송시스템에서 왜곡 보상 회로.
5. 제1항에 있어서,

   상기 신호분리부는 90도 하이브리드소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송시스템에서 왜곡 보상 회로.
6. 제1항에 있어서,

   상기 전력결합부는 저항성소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 전송시스템에서 왜곡 보상 회로.
7. 제1항에 있어서,

   상기 전력결합부는 가변저항으로 구성되며, 상기 입력되는 왜곡신호의 레벨 및 위상을 조정하는 것을 특징으로 하는 전송시스템에서 왜곡 보상 회로.
8. 제1항에 있어서,

   상기 전력결합부로 입력되는 두 개의 신호를 각각 완충증폭하는 완충증폭기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전송시스템에서 왜곡 보상 회로.