KR100212055B1 - 이동체 통신시스템의 수신신호세기 검출회로 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
이동체 통신시스템의 수신기에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
수신신호세기(RSSI)의 다이내믹 레인지를 확장시키고 수신신호세기 검출전압의 편차를 최소화하는 수신신호세기 검출회로를 구현한다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명에 따른 이동체 통신시스템의 수신기의 RSSI 검출회로는; 안테나를 통해 수신된 고주파신호를 소정 제1중간주파수대역에서 처리하여 제1중간주파수신호를 출력하는 제1중간주파수처리부와, 상기 제1중간주파수신호를 소정 제2중간주파수대역에서 처리하여 제2중간주파수신호를 출력하는 제2중간주파수처리부와, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 접지단의 사이에 직렬 접속되며, 상기 제2중간주파수신호를 수신하여 이 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류의 흐름 경로를 제공하는 제1저항 및 제2저항과, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 접지단 사이에 접속되며, 상기 제1중간주파수 처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력됨에 응답하여 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 제2저항에 대해 또한 병렬로 흐르도록 하는 제3저항으로 이루어진다.
4. 발명의 중요한 용도
CT-2시스템에 유용하게 이용될 수 있다.
Description
제1도는 일반적인 이동체 통신시스템의 수신기의 구성을 보여주는 도면.
제2도는 중래기술에 따른 수신신호세기 검출회로를 구성하는 제1도의 중간주파수처리부 및 그 주변회로의 연결구성을 보여주는 도면.
제3도는 종래기술에 따른 수신신호세기 검출회로에 의해 검출되는 수신신호세기 전압값 대 수신신호세기의 그래프를 보여주는 도면.
제4도는 본 발명에 따른 수신신호세기 검출회로의 구성을 보여주는 도면.
제5도는 본 발명에 따른 수신신호세기 검출회로에 의해 검출되는 수신신호세기 전압값 대 수신신호세기의 그래프를 보여주는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
170 : 중간주파수(IF)처리부 175 : 대수증폭기
C1~C3 : 캐패시터 r1~R6,Rt : 저항
TR1, TR2 : 트랜지스터
본 발명은 이동체 통신시스템의 수신기에 관한 것으로 특히 수신신호세기의 다이내믹 레인지를 확장시키고 수신신호세기 검출전압의 편차를 최소화하는 수신신호세기 검출회로에 관한 것이다.
일반적으로 이동체 통신시스템의 수신기에서는 안테나를 통해 수신되는 신호의 세기를 검출하는 동작을 행하게 된다. 이와같이 검출된 수신신호의 세기(Received Signal Strength Indicator : 이하 RSI라 칭함)는 송신출력 레벨의 제어의 선택, 링크설정시 NEAR값 및 FAR값의 설정, 핸드오프(Hand-off)의 기능에 이용되는 등 이동체 통신시스템의 원활한 동작을 보장하는 요소이다.
이러한 동작을 행하는 일반적인 이동체 통신시스템의 수신기는 제1도에 도시된 바와 같이 구성된다.
제1도를 참조하면 안테나(ANT)(110)를 통해 수신되는 공중으로부터의 고주파(Radio Frequency)신호는 서큘레이터(Circulator)(120)을 거쳐 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier)(130)로 인가된다. 저잡음중폭기(130)는 상기 서큘레이터(120)를 거쳐 인가된 고주파신호를 저잡음증폭하고, 제1혼합기(1st Local Oscillator)(140)에 의해 발진된 주파수신호를 혼합하여 출력한다. 이때 출력되는 신호는 중간주파수대역의 신호이다. 중간주파수증폭기(Intermediate Frequency Amplifier)(160)는 상기 중간주파수대역의 신호를 증폭하여 IF처리부(170)로 출력한다. 그러면 IF처리부(170)는 상기 중간주파수증폭기(160)의 출력신호를 수신하여 소정 중간주파수대역에서의 각종 처리를 행하게 된다.
이러한 IF처리부(170)는 제2혼합기(2nd mixer), 제2국부발진기(2nd oscillator), 제2중간주파수증폭기(2nd IF Amplifier), 리미터(Limiter), 직각위상검출기(quadrature detector), 오디오신호증폭기, 전압레귤레이터(voltage regulator), 대수증폭기(Logarithm Amplifier) 등으로 구성되어 소정 중간주파수대역에서의 각종 처리동작을 수행한다. 상기 IF 처리부(170)로는 네덜란드 필립스(Philips)사에서 제조된 후 판매되고 있는 형명 SA606의 주파수변조 중간주파수 집적회로(Frequency Modulation IF Integrated Circuit)가 대표적으로 이용될 수 있다.
제2도는 종래 기술에 따른 FSSI 검출회로를 구성하는 제1도의 IF처리부(170) 및 그 주변회로의 연결구성을 보여주는 도면이다. 이러한 구성 및 그에 따른 동작은 1993년 10월 26일자로 필립스사에 의해 발행된 데이터북 제목 Philips Semicondector Rf Communications Products의 355페이지 내지 367페이지에 상세하게 개시되어 있다. 여기서 유의할 점은 상기 제2도에서는 SA606의 내부구성중 다른 구성요소들은 도시하지 않았으며, 단지 RSSI 검출회로를 구성하는 요소들만을 도시하였다는 사실이다.
제2도를 참조하면, IF처리부(170)는 RFin단자로 제1도의 중간주파수증폭기(160)에 의해 증폭된 신호를 입력한다. 이렇게 입력된 신호는 혼합기에 의해 혼합되고, 중간주파수증폭기에 의해 증폭된다. 상기 증폭된 신호의 진폭은 리미터에 의해 소정 제한된 후 RSSI의 검출을 위한 대수증폭기(175)의 비반전입력단자(+)로 인가된다. 상기 대수증폭기(175)의 출력단자는 IF처리부(170)의 RSSI단자에 접속되고, 반전입력단자(-)는 IF처리부(170)의 RSSI F/B단자에 접속된다. 이러한 IF처리부(170)의 RSSI단자와 접지단의 사이에 접속된 캐패시터(C1)와, RSSI F/B단자와 접지단 사이에 접속된 저항(R2)과, RSSI단자와 RSSI F/B 단자의 사이에 접속된 저항(R1)은 RSSI의 검출을 가능하게 하는 주변 구성요소들이다.
상기와 같은 연결구성에 의해 RSSI가 검출되는데, 이는 IF처리부(170)의 RSSI단자에 나타나는 전압 Va를 검출함으로써 가능하다. 즉, Va전압값이 검출되면 제3도에 도시된 바와 같은 RF신호레벨 대 RSSI전압 그래프에 의해 RSSI가 검출된다. 그런데 제3도를 참조하면 RF신호의 레벨이 변화됨에 응답하여 Va전압값이 변화되는 구간이 존재하고, 이와 달리 RF신호의 레벨이 변화되더라도 Va전압값이 변화되지 않는 구간이 존재한다. 전자의 구간은 RSSI 다이내믹 레인지(Dinamic Range)라 불리우는 구간으로, 이 구간의 레벨에 해당하는 Rftls호가 IF처리부(170)로 인가되면 Va전압값으로부터 RSSI의 검출이 가능하다. 그러나 RSSI 포화영역이라 불리우는 후자의 구간의 레벨에 해당하는 RF신호가 IF처리부(170)로 인가되면 Va전압값으로부터 RSSI를 검출하기는 곤란하다. 왜냐하면 약 3.75볼트의 Va가 검출되는 경우에는 이 전압값에 대응하는 RF신호의 레벨이 -30dBm인지 -20dBm인지 아니면 -10dBm인지 알 수 없기 때문이다.
요약하면, 제2도에 도시된 바와 같은 IF처리부의 RSSI 다이내믹 레인지는 일정한 범위(제3도에 도시된 바와 같이 통상 -30dBm 내지 -110dBm의 구간)로 제한된다. 그러므로 종래기술에 따른 이동체 통신시스템의 수신기의 경우, IF처리부로 -30dBm 내지 -110dbm의 범위에 해당하는 레벨의 RF신호가 인가되는 경우에만 그 수신신호의 레벨을 검출할 수 있다.
한편, 통상의 이동체 통신시스템에서는 간섭을 최소화하기 위해 송신출력을 낮게 조정하고, 수신감도를 향상시키기 위해 IF처리부 전단에 구성된 요소들(써큘레이터, LNA, 혼합기, IF증폭기 등)의 이득을 높게 설계하고 있다. 예를 들면, 차세대 무선전화기(CT-2: 2nd generation Cordless Telephone)시스템의 경우, 써큘레이터의 이득은 -1dB로, LNA의 이득은 +20dB로, 혼합기의 이득은 +6dB로, 그리고 IF증폭기의 이득은 +5dB(즉 IF처리부 전단의 이득은 약 30dB)가 되도록 설계하고 있다. 그런데 이러한 IF처리부 전단의 이득은 아무런 제한없이 자유롭게 설계되어서는 아니되고, IF처리부가 허용하는 RSSI 다이내믹 레인지를 고려하여 설계되어야 할 것이다. 왜냐하면 IF처리부 전단의 이득이 높게 설계되면 설계될 수 있도록, IF처리부에서 검출될 수 있는 RF신호의 레벨의 범위는 적어지게 되기 때문이다. 일예로 IF처리부 전단의 이득이 30dB로 설계되었다면 송신기로부터 송출되는 RF신호의 레벨의 범위가 -60dBm 미만인 경우에는 RSSI의 검출이 가능하다.
다른 한편, CT-2시스템과 같은 피코셀(PICO CELL)개념의 이동체 통신시스템에 존재하는 레일리(Rayleigh) 페이딩(fading)현상과 수신기의 열잡음을 고려할 때 안테나에서 수신되는 RF신호레벨의 안정된 범위는 약 -90dBm이상이어야 한다는 사실이다.
그러므로 전술한 사항들을 고려할 때 IF처리부가 포화되지 않고 안테나로부터 수신할 수 있는 RSSI 다이내믹 레인지는 불과 약 25dB(-60dBm~-90dBm)밖에 되지 않는다. 이와같이 종래기술에 따른 이동체 통신시스템에서 수신기의 RSSI 다이내믹 레인지는 매우 좁음을 알 수 있다. 이에 따라 송신기에서 제어할 수 있는 송신출력의 대상도 줄어들고, 제어되지 않은 송신출력에 의해 RF신호내에는 간섭신호가 존재하게 되어 결과적으로 통화품질이 저하되는 문제점이 있다.
또한 RSSI 다이내믹 레인지가 좁아짐에 따라 링크설정시 유효하게 이용될 수 있는 NEAR값 및 FAR값의 설정범위도 좁아지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이동체 통신시스템에서 RSSI 다이내믹 레인지를 확장시키는 회로를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동체 통신시스템에서 송신출력의 제어범위를 확장시키는 RSSI 검출회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 이동체 통신시스템의 수신기에 수신되는 RF신호내의 간섭신호를 최소화하는 RSSI 검출회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 이동체 통신시스템에서 통화품질을 개선하는 RSSI 검출회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 이동체 통신시스템에서 효과적인 링크설정을 위한 NEAR값 및 FAR값의 설정범위를 확장시키는 RSSI 검출회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 이동체 통신시스템에서 IF처리부 전단의 이득을 자유롭게 설계할 수 있도록 하는 RSSI 검출회로를 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 목적은 이동체 통싱시스템에서 수신감도를 향상시키는 RSSI 검출회로를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 IF처리부의 RSSI F/B단자에 부가적으로 접속된 전류증대회로를 포함하고, RSSI단자와 RSSI F/B단자의 사이에 부가적으로 접속된 가변저항을 포함하는 RSSI 검출회로를 제공한다.
본 발명의 제1견지(Aspect)에 따르면, 이동체 통신시스템의 수신기에서 수신신호의 세기를 검출하기 위한 회로는; 안테나를 통해 수신된 고주파신호를 소정 제1중간주파수대역에서 처리하여 제1중간주파수신호를 출력하는 제1중간주파수처리부와, 상기 제1중간주파수신호를 소정 제2중간주파수대역에서 처리하여 제2중간주파수신호를 출력하는 제2중간주파수처리부와, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 접지단의 사이에 직렬 접속되며, 상기 제2중간주파수신호를 수신하여 이 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류의 흐름경로를 제공하는 제1저항 및 제2저항과, 상기 제1저항과 상기 제2항 사이의 접속점과 상기 접지단의 사이에 접속되며, 상기 제1중간주파수 처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력됨에 응답하여 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 제2저항에 대해 또한 병렬로 흐르도록 하는 제3저항으로 이루어진다.
바람직하기로, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 상기 제1저항의 사이에 직렬접속되며, 상기 제1저항을 통해 흐르는 전류 양의 조절을 가능하게 하는 가변저항이 더 포함될 수 있다.
그리고 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 제3저항의 사이에는 상기 제1중간주파수처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력됨에 응답하여 턴온되며, 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 제3저항으로도 흐르도록 하는 트랜지스터를 더 포함될 수 있다. 상기 트랜지스터는 상기 제1중간주파수처리부의 출력단에 연결되는 베이스단자와, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점에 연결되는 컬렉터단자와, 상기 제3저항을 통해 상기 접지단에 연결되는 에미터단자를 구비하고 있다.
본 발명의 제2견지에 따르면, 이동체 통신시스템의 수신기에서 수신신호의 세기를 검출하기 위한 회로는; 안테나를 통해 수신된 고주파신호를 소정 제1중간주파수대역에서 처리하여 제1중간주파수신호를 출력하는 제1중간주파수처리부와, 상기 제1중간주파수신호를 소정 제2중간주파수대역에서 처리하여 제2중간주파수신호를 출력하는 제2중간주파수처리부와, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 접지단의 사이에 직렬 접속되며, 상기 제2중간주파수신호를 수신하여 이 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류의 흐름경로를 제공하는 제1저항 및 제2저항과, 상기 제1중간주파수처리부의 출력단에 접속되며, 상기 제1중간주파수 처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력되는지 여부를 검출하는 검출부와, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 접지단의 사이에 접속되며, 상기 검출부에 의해 상기 제1중간주파수신호가 출력되는 것으로 검출될 시 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세에 대응하는 전류가 상기 제2저항에 대해 또한 병렬로 흐르도록 하는 제3저항으로 이루어진다.
바람직하기로, 상기 제1중간주파수신호의 레벨이 크면 클수록 상기 제3저항을 통해 흐르는 전류의 양은 증대된다.
바람직하기로, 상기 검출부는, 상기 제1중간주파수처리부의 출력단과 상기 트랜지스터의 베이스단자의 사이에 직렬접속되는 저항과 캐패시터로 이루어지며, 상기 제1중간주파수처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력되는 것으로 검출될 상기 트랜지스터가 턴온되도록 한다.
바람직하기로, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 상기 제1저항의 사이에 직렬접속되며, 상기 제1저항을 통해 흐르는 전류 양의 조절을 가능하게 하는 가변저항이 더 포함되어 이루어질 수 있다.
또한 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 제3저항의 사이에는 상기 검출부에 의해 상기 제1중간주파수신호가 출력됨이 검출될 시 턴온되며, 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 제3저항으로도 흐르도록 하는 트랜지스터가 더 포함되어 이루어질 수 있다. 상기 트랜지스터는 상기 검출부에 연결되는 베이스단자와, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점에 연결되는 컬렉터단자와, 상기 제3저항을 통해 상기 접지단에 연결되는 에미터단자를 구비하고 있다.
본 발명의 제3견지에 따르면 이동체 통신시스템의 수신기에서 수신신호의 세기를 검출하기 위한 회로는; 안테나를 통해 수신된 고주파신호를 소정 제1중간주파수대역에서 처리하여 제1중간주파수신호를 출력하는 제1중간주파수처리부와, 상기 제1중간주파수신호를 소정 제2중간주파수대역에서 처리하여 제2중간주파수신호를 출력하는 제2중간주파수처리부와, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 접지단의 사이에 직렬 접속되며, 상기 제2중간주파수신호를 수신하여 이 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류의 흐름경로를 제공하는 제1저항 및 제2저항과, 상기 제1중간주파수처리부의 출력단에 접속되며, 상기 제1중간주파수처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력되는지 여부를 검출하는 검출부와, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 접지단의 사이에 접속되는 제3저항과, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 제3저항의 사이에 접속되며, 상기 검출부에 의해 상기 제1중간주파수신호가 출력되는 것으로 검출될 시 턴온되어 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 제2저항에 대해 병렬로 상기 제3항을 통해서도 흐르도록 하는 트랜지스터로 이루어진다.
바람직하기로, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 상기 제1저항의 사이에 접속되며, 상기 제1저항을 통해 흐르는 전류 양의 조절을 가능하게 하는 가변저항이 더 포함되어 이루어질 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의내려진 용어들로서 이는 사용자 또는 칩설계자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
제4도는 본 발명에 따른 RSSI 검출회로를 구성하는 제1도의 IF처리부(17) 및 그 주변회로의 연결구성을 보여주는 도면이다. 전술한 바와 같이 IF처리부(170)로는 네덜란드국 필립스사에 의해 제조된 형명 SA606의 FM IF IC가 이용될 수 있으며, 이 IC의 내부구성중 다른 구성요소들은 도시되어 있지 않으며, 단지 RSSI 검출회로를 구성하는 대수증폭기(175)만이 도시되어 있음을 알 수 있다.
제4도를 참조하면, IF처리부(170)의 RFin단자는 제1도의 안테나(110)를 통해 수신되는 고주파신호를 소정의 중간주파수대역에서 처리하여 제1중간주파수신호를 생성하는 제1도의 IF처리부에 연결된다. 제1도의 저잡음증폭기(130)와, 제1국부발진기(140)와, 제1혼합기(150)와, 제1중간주파수증폭기(160)는 이동체 통신시스템 수신기의 제1 IF처리부를 구성한다. IF처리부(170)의 RSSI단자와 접지단의 사이에는 일련의 가변저항(Rt)과 저항(R1)과 저항 (R2)이 직렬접속되며, 또한 캐패시터(C1)가 연결된다. 상기 저항(R1)과 저항(R2)의 접속점에는 RSSI F/B단자, 즉 대수증폭기(175)의 반전입력단자(-)가 연결되며, 또한 트랜지스터(TR1)의 컬렉터단자가 연결된다. 상기 트랜지스터(TR1)의 에미터단자와 접지단의 사이에는 캐패시터(C3)와 저항(R4)이 병렬접속으로 연결된다. 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스단자에는 트랜지스터(TR2)의 베이스단자가 저항(R5)을 통해 연결되며, 또한 직렬접속된 캐패시터(C2)와 저항(R3)이 연결된다. 상기 저항(R3)의 일측은 IF처리부(170)의 RFin단자와 함께 제1 IF처리부에 연결된다. 상기 트랜지스터(TR2)의 에미터단자는 접지단에 연결되며, 컬렉터단자는 저항(R6)을 통해 IF처리부(170)의 전원전압공급단자(Vcc)에 연결된다. 상기 트랜지스터(TR1)는 B급으로 동작하는 DC증폭용이고, 트랜지스터(TR2)는 DC공급 바이어스용이다.
지금, 제1도의 안테나(110)로 공중에 전파된 고주파신호가 수신되었다고 가정하면 제1처리부는 상기 수신된 고주파신호를 소정 중간주파수대역에서 처리한 후 이를 중간주파수신호로서 출력한다. 상기 제1IF처리부로부터 출력되는 중간주파수신호는 제2 IF처리부인 제2도의 IF처리부(170)의 RFin단자로 인가된다. 그러면 IF처리부(170)는 상기 인가된 중간주파수신호를 내부의 각 구성요소들, 즉 제2혼합기, 제2국부발진기, 제2중간주파수증폭기, 리미터, 직각위상검출기, 오디오신호증폭기, 전압레귤레이터, 대수증폭기를 이용하여 처리하게 된다. 이때 대수증폭기(175)의 비반전입력단자(+)로는 리미터에 의해 처리된 중간주파수신호가 인가된다. 대수증폭기(175)는 상기 인가된 중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류를 RSSI단자로 출력하게 된다. RSSI단자를 통해 출력되는 전류는 일련의 직렬접속된 가변저항(Rt), 저항(R1) 및 저항 (R2)의 경로를 통해 흐르게 된다.
한편 제1IF처리부로부터 출력되는 중간주파수신호는 저항(R3)과 캐패시터(C2)를 통해 트랜지스터(TR1)의 베이스단자 및 트랜지스터(TR2)의 베이스단자로 인가된다. 상기 저항(R3)과 캐패시터(C2)는 일종의 신호검출 기능을 수행한다. 왜냐하면 제1IF처리부로부터 중간주파수신호가 출력되지 않는 경우에는 상기 트랜지스터(TR1) 및 트랜지스터(TR2)의 베이스단자로 인가되는 신호는 없기 때문이다. 상기 캐패시터(C2)를 통해 인가되는 중간주파수신호에 의헤 트랜지스터(TR1) 및 트랜지스터(TR2)는 턴온되게 된다. 이때 트랜지스터(TR1)의 베이스단자에는 트랜지스터(TR2)가 턴온됨에 대응하여 IF처리부(170)의 Vcc단자로부터 공급되는 전압 Vc가 걸리게 된다. 이에 따라 트랜지스터(TR1)의 에미터단자에 연결된 저항(R4)에는 베이스단자에 걸린 전압 Vc에 대응하는 전류흐름이 형성된다. 즉, 저항(R1)과 저항(R4)의 경로를 통한 또 다른 전류흐름이 형성된다.
이와 같이 본 발명에 따른 회로에 의하면 안테나에 고주파신호가 수신될 시 수신신호의 세기에 대응하여 대수증폭기(175)의 출력단자로부터 출력되는 전류는 가변저항(Rt), 저항(R1), 저항(R2)의 경로를 통해 흐르게 되고, 또한 가변저항(Rt), 저항(R1), 저항(R4)의 경로를 통해 흐르게 된다. 이러한 본 발명에 다른 RSSI 검출회로에서의 전류흐름과 RSSI 전압값은 하기의 식 1과 같이 나타내어질 수 있다.
상기 식 1에서 Ia는 대수중폭기(175)의 출력단자로부터 출력되는 수신신호의 세기에 대응하는 전류로서 저항(Rt)과 저항(R1)을 통하여 흐르는 전류이고, Ib는 저항(R2)을 통하여 흐르는 전류이고, Ic는 저항(R4)을 통하여 흐르는 전류이다. 그리고 Va는 대수증폭기(175)의 출력단자에 나타나는 수신신호의 세기에 대응하는 전압이고, Vb는 저항(R2)의 양단에 걸리는 전압이고, Vc는 저항(R4)의 양단에 걸리는 전압이다.
참고적으로 종래기술에 따른 RSSI 검출회로에서의 전류흐름과 RSSI 전압값은 하기의 식 2와 같이 나타내어질 수 있다.
상기 (식1) 및 (식2)를 참조하면, 본 발명에 따른 RSSI 검출회로에는 부가적인 전류흐름인 Ic가 존재한다. 이러한 부가적인 전류흐름이 존재함에 따라 본 발명에 따른 RSSI 다이내믹 레인지가 확장되게 된다. 왜냐하면 수신기의 제1IF처리부로부터 중간주파수신호가 인가되는 경우 이 중간주파수신호의 레벨은 저항(R3)과 캐패시터(C2)에 의해 검출되고 이 중간주파수신호는 트랜지스터(TR1)의 베이스단자로 인가되어 Ic의 흐름을 증대시키기 때문이다. Ic의 흐름이 증대되면 결과적으로 IF처리부(170)의 입력신호 레벨이 확장된다.
이와같이 IF처리부(170)의 RSSI단자에 흐르는 전류의 양이 증가함에 따라 RSSI의 다이내믹 레인지가 확장된다는 사실은 미합중국 모토롤라사에서 발행된 제목 MOTOROLA COMMUNICATIONS DEVICE DATA의 데이터북 2-78페이지 내지 2-80페이지에 개시되어 있는 내용들로부터 알 수 있다. 상기 2-78페이지 내지 2-80페이지에 개시되어 있는 내용은 모토롤라사에서 제조된 후 판매되고 있는 Low Power Narrowband FM IF IC인 형명 MC3371 및 MC3372에 관한 것이다.
일예로 IF처리부(170)로 SA606 IC를 이용하는 경우 본 발명에 다른 RSSI 검출회로는 하기와 같이 동작한다.
IF처리부(170)의 RFin단자로 0dBm의 신호가 인가되는 경우 트랜지스터(TR1)의 베이스단자에는 트랜지스터(TR2)에 의해 0.6볼트 이상의 전압이 걸리고, 이에 따라 컬렉터단자에는 약 13㎂의 전류가 흐르게 된다. 이 경우의 RSSI 전압은 제5도에 도시된 바와 같이 RSSI 다이내믹 레인지에 포함됨을 알 수 있다. 한편 -30dBm 이하의 낮은 신호가 인가되는 경우 트랜지스터(TR1)의 베이스단자에는 트랜지스터(TR2)에 의해 0.6볼트의 전압만이 걸리고, 이에 다라 컬렉터단자에는 약 5㎂의 전류가 흐르게 된다. 이 경우의 RSSI 전압도 제5도에 도시된 바와 같이 RSSI 다이내믹 레인지에 포함됨을 알 수 있다.
그런데 수신신호레벨이 낮은 경우에는 AC커플링에 의해 수신기의 SINAD(Signal to Noise and Distortion ratio)가 상대적으로 나빠질 수 있다. 그러므로 수신신호를 AC커플링하기 위해 사용된 저항(R3)의 값이 적절하도록 선택할 필요가 있다. 즉, R3의 저항값은 수신신호의 레벨이 높은 경우에는 충분한 선형성(Linearity)을 가질 수 있도록 선택되어야 하며, 수신신호의 레벨이 낮은 경우에는 SINAD가 최대가 될 수 있도록 선택되어야 한다.
한편 제4도를 참조하면, 본 발명의 IF처리부(170)의 RSSI단자와 저항(R1)의 사이에는 가변저항(Rt)이 접속되어 있음을 알 수 있다. 이와같이 가변저항(RT)을 부가시킨 이유는 SINAD가 최대가 되도록 할 수 있도록 한 것이다. 또한 상기 가변저항(Rt)을 부가시킨 이유는 어느 일정한 수신신호의 레벨에서 일정한 RSSI전압이 출력될 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 가변저항(Rt)의 저항값을 적절하게 조정하면 RSSI 편차(offset)를 최소화할 수 있으므로, 이에 따라 RSSI전압이 일정하게 출력되도록 할 수 있다.
본 발명에 다른 RSSI 검출회로를 이용하는 경우 수신감도에 영향을 주지않고 보완할 수 있는 RSSI 다이내믹 레인지는 -30dBm~-90dBm이다. 이러한 다이내믹 레인지는 CT-2시스템에 효율적으로 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 기존의 RSSI 검출회로에 또다른 전류경로를 부가적으로 가지는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 제2IF처리부(FM IF IC)의 RSSI 다이내믹 레인지를 확장시킬 수 있으므로, 제1IF처리부(FM IF IC 전단)의 이득을 보다 자유롭게 설계하여 수신감도를 향상시킬 수 있는 잇점이 있다. 또한 RSSI 다이내믹 레인지가 확장됨에 따라 송신기측에서 제어할 수 있는 전력대상의 범위가 확대되는 잇점이 있다. 그리고 또한 링크설정시 사용되는 NEAR값 및 FAR값의 설정범위로 확대되는 잇점이 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (12)
- 이동체 통신시스템의 수신기에서 수신신호의 세기를 검출하기 위한 회로에 있어서, 안테나를 통해 수신된 고주파신호를 소정 제1중간주파수대역에서 처리하여 제1중간주파수신호를 출력하는 제1중간주파수처리부와, 상기 제1중간주파수신호를 소정 제2중간주파수대역에서 처리하여 제2중간주파수신호를 출력하는 제2중간주파수처리부와, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 접지단의 사이에 직렬 접속되며, 상기 제2중간주파수신호를 수신하여 이 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류의 흐름경로를 제공하는 제1저항 및 제2저항과, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 접지단의 사이에 접속되며, 상기 제1중간주파수처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력됨에 응답하여 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 제2저항에 대해 또한 병렬로 흐르도록 하는 제3저항으로 이루어짐을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 제1항에 있어서, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 상기 제1저항의 사이에 직렬접속되며, 상기 제1저항을 통해 흐르는 전류 양의 조절을 가능하게 하는 가변저항을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 제1항에 있어서, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 제3저항의 사이에는 상기 제1중간주파수처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력됨에 응답하여 턴온되며, 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 제3저항으로도 흐르도록 하는 트랜지스터를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 제3항에 있어서, 상기 트랜지스터는 상기 제1중간주파수처리부의 출력단에 연결되는 베이스단자와, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점에 연결되는 컬렉터단자와, 상기 제3저항을 통해 상기 접지단에 연결되는 에미터단자를 구비함을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 이동체 통신시스템의 수신기에서 수신신호의 세기를 검출하기 위한 회로에 있어서, 안테나를 통해 수신된 고주파신호를 소정 제1중간주파수대역에서 처리하여 제1중간주파수신호를 출력하는 제1중간주파수처리부와, 상기 제1중간주파수신호를 소정 제2중간주파수대역에서 처리하여 제2중간주파수신호를 출력하는 제2중간주파수처리부와, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 접지단의 사이에 직렬 접속되며, 상기 제2중간주파수신호를 수신하여 이 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류의 흐름경로를 제공하는 제1저항 및 제2저항과, 상기 제1중간주파수처리부의 출력단에 접속되며, 상기 제1중간주파수처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력되는지 여부를 검출하는 검출부와, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 접지단의 사이에 접속되며, 상기 검출부에 의해 상기 제1중간주파수신호가 출력되는 것으로 검출될 시 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 제2저항에 대해 또한 병렬로 흐르도록 하는 제3저항으로 이루어짐을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 제5항에 있어서, 상기 제1중간주파수신호의 레벨이 크면 클수록 상기 제3저항을 통해 흐르는 전류의 양은 증대되는 것을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 제6항에 있어서, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 상기 제1저항의 사이에 직렬접속되며, 상기 제1저항을 통해 흐르는 전류 양의 조절을 가능하게 하는 가변저항을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 제7항에 있어서, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 제3저항의 사이에는 상기 검출부에 의해 상기 제1중간주파수신호가 출력됨이 검출될 시 턴온되며, 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 제3저항으로도 흐르도록 하는 트랜지스터를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 제8항에 있어서, 상기 트랜지스터는 상기 검출부에 연결되는 베이스단자와, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점에 연결되는 컬렉터단자와, 상기 제3저항을 통해 상기 접지단에 연결되는 에미터단자를 구비함을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 이동체 통신시스템의 수신기에서 수신신호의 세기를 검출하기 위한 회로에 있어서, 안테나를 통해 수신된 고주파신호를 소정 제1중간주파수대역에서 처리하여 제1중간주파수신호를 출력하는 제1중간주파수처리부와, 상기 제1중간주파수신호를 소정 제2중간주파수대역에서 처리하여 제2중간주파수신호를 출력하는 제2중간주파수처리부와, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 접지단의 사이에 직렬 접속되며, 상기 제2중간주파수신호를 수신하여 이 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류의 흐름경로를 제공하는 제1저항 및 제2저항과, 상기 제1중간주파수처리부의 출력단에 접속되며, 상기 제1중간주파수처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력되는지 여부를 검출하는 검출부와, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 접지단의 사이에 접속되는 제3저항과, 상기 제1저항과 상기 제2저항 사이의 접속점과 상기 제3저항의 사이에 접속되며, 상기 검출부에 의해 상기 제1중간주파수신호가 출력되는 것으로 검출될 시 턴온되어 상기 제1저항을 통한 상기 제2중간주파수신호의 세기에 대응하는 전류가 상기 상기 제2저항에 대해 병렬로 상기 제3항을 통해서도 흐르도록 하는 트랜지스터로 이루어짐을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 제10항에 있어서, 상기 제2중간주파수처리부의 출력단과 상기 제1저항의 사이에 접속되며, 상기 제1저항을 통해 흐르는 전류 양의 조절을 가능하게 하는 가변저항을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 수신신호세기 검출회로.
- 제9항에 있어서, 상기 검출부는 상기 제1중간주파수처리부의 출력단과 상기 트랜지스터의 베이스단자의 사이에 직렬접속되는 저항과 캐패시터로 이루어지며, 상기 제1중간주파수처리부로부터 상기 제1중간주파수신호가 출력되는 것으로 검출될 시 상기 트랜지스터가 턴온되도록 하는 수신신호세기 검출회로.
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