KR100293957B1 - 이동통신시스템의 수신장치에서 혼변조 감쇠장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

이동통신시스템의 수신장치에서 혼변조 억제장치 및 방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

이동통신시스템의 수신장치에서 발생하는 혼변조를 억제하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지

듀플렉서와, 수신기와, 베이스밴드 아날로그부를 구비하는 통신시스템의 수신장치에 있어서, 상기 듀플렉서와 수신기 사이에 연결되고, 소정의 제어신호를 인가 받아 상기 듀플렉서로부터 입력하는 수신신호의 전력을 감쇠하여 상기 수신기로 출력하는 감쇠기와, 상기 아날로그부를 통해 입력된 수신 신호의 전력을 결정하고, 상기 결정된 수신신호의 전력이 미리 설정된 수신 신호 전력보다 크면 전력 감쇠 제어신호를 상기 감쇠기로 출력하는 모뎀으로 이루어짐을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도

이동통신시스템의 수신장치에 이용한다.

Description

이동통신시스템의 수신장치에서 혼변조 감쇠장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ATTENUATTING CROSS-MODULATION IN RECEIVER OF MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신시스템의 수신장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 높은 전력의 수신 신호 수신 시 발생되는 혼변조를 감쇠하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

도1은 일반적인 이동통신시스템에서 송수신장치의 구성을 나타낸 도면이다.

상기 도1을 참조하여 설명하면, 일반적으로 주파수분할듀플렉서(Frequency Division Duplex: FDD) 방식을 사용하고 있는 단말기에서 수신기 120의 성능을 가늠하는 지표로서 수신기 120의 입력에 있는 안테나 101과 듀플렉서 103의 특성이 좋아야 한다. 듀플렉서 103의 특성 중 삽입손실과 분리 특성이 좋아야 수신기 120의 전체적인 수신 잡음 지수가 좋아질 수 있다. 하지만 대체적으로 필터의 특성상 삽입 손실과 대역외(Out-of-band) 주파수의 억압도와는 서로 반비례 관계가 성립되어진다. 그러므로 필터의 특성 중 삽입 손실이나 억압도는 보통 적정 수준에서 결정된다. 수신기 120의 저잡음 증폭기 105 또한 수신기 120의 특성에 매우 민감한 특성을 가진다.

일반적으로 송수신기에서 수신기 120의 특성을 평가하는 항목들 중 송신단의 주파수가 수신기 120으로 누설되는 혼변조(Cross Modulation)가 문제 시 되고 있다. 듀플렉서 103에서 송신단의 주파수 억압도가 낮아서 송신전력의 전력 세기가 저잡음 증폭기 105의 입력에 상당한 전력 세기가 인가되어 저잡음 증폭기 105의 선형성을 나쁘게 하여 전체적인 수신기의 특성을 저하시킨다. 이 혼변조 특성을 향상시키기 위하여 듀플렉서 103의 송신전력 억압도를 좋게 하거나 저잡음 증폭기 105의 선형적인 특성을 향상시키기 위하여 전압이나 전류의 직류전력을 높게 하여야한다. 이러한 특성의 강화를 위하여 듀플렉서 103의 크기가 커지거나 삽입 손실이 증가하는 효과를 가져오게 되어 수신단의 수신감도를 저하시키거나 저잡음 증폭기 105의 전압과 전류를 증가하게 되면 선형성은 좋아지나 전체 단말기의 전류 소모가 증가되어 단말기의 사용 시간이 짧아지는 문제점이 생긴다.

따라서 본 발명의 목적은 송신기의 송신전력에 의해 듀플렉서에서 입력되는 수신신호에 포함된 송신전력을 감쇠하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 듀플렉서와, 수신기와, 베이스밴드 아날로그부를 구비하는 통신시스템의 수신장치에 있어서, 상기 듀플렉서와 수신기 사이에 연결되고, 소정의 제어신호를 인가 받아 혼변조에 의해 수신 신호에 포함되어 입력되는 송신전력을 감쇠하여 상기 수신기로 출력하는 감쇠기와, 상기 아날로그부를 통해 입력된 수신 신호 입력 시 송신전력을 결정하고, 상기 결정된 송신 전력이 미리 설정된 송신전력보다 크면 전력 감쇠 제어신호를 상기 감쇠기로 출력하는 모뎀으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 다른 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 소정의 송신전력 값을 미리 설정하고 있는 메모리를 구비하는 모뎀과 소정의 제어신호를 인가 받아 수신 신호의 전력을 감쇠하는 감쇠기를 가지는 이동통신시스템의 수신장치에서 혼변조 감쇠방법에 있어서, 수신 신호 입력 시 송신 신호의 송신전력을 결정하는 제1과정과, 상기 결정된 송신전력이 상기 메모리의 송신전력보다 큰지를 검사하여 크면 송신전력 감쇠 제어신호를 상기 감쇠기로 출력하는 제2과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 이동통신시스템에서 송수신장치의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템에서 혼변조 감쇠장치를 가지는 송수신장치의 구성을 나타낸 도면.

도 3은 상기 도2의 감쇠기의 상세 회로도.

도4는 본 발명의 실시에 따라 감쇠기에서의 수신 신호에 포함된 송신전력 감쇠도를 나타내고 있는 도면.

도5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템의 수신장치에서 혼변조 감쇠방법을 나타낸 흐름도.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템에서 혼변조 감쇠장치를 가지는 송수신장치의 구성을 나타낸 도면이다.

상기 도2를 참조하여 설명하면, 송수신장치는 듀플렉서 103과 송신기 121과 수신기 120으로 구성된다. 듀플렉서 103은 안테나 101을 통해 송수신하는 신호를 분리한다. 송신기는 모뎀 117과 베이스밴드 아날로그부 115에서 출력된 송신신호를 에어(Air) 상으로 송신신호를 수신할 수 있도록 변조, 필터링, 증폭하여 상기 듀플렉서 103과 안테나 101을 통해 송신한다. 이때 송신기 121에서 출력되는 송신신호의 송신전력이 수신기 120에 포함되어 혼변조를 일으킨다.

수신기 120은 감쇠기 119, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplitude: LNA) 105, 제1대역 여파기 107, 혼합기 109, 전압제어발진기 118, 제2대역 여파기 111 이득 조절 증폭기 113으로 구성된다. 상기 저잡음 증폭기 105는 상기 듀플렉서 103을 통해 수신 신호를 입력받아 잡음을 제거하여 출력한다. 상기 저잡음 증폭기 105에서 출력된 수신신호는 제1대역 여파기 107과 혼합기 109, 제2대역 여파기와 이득 조정 증폭기 113을 통해 베이스밴드 아날로그부 115로 입력한다. BBA 115는 상기 이득 조절 증폭기 113에서 출력되는 수신신호를 디지탈 신호로 변환하여 모뎀 117로 출력한다. 모뎀 117은 상기 베이스밴드 아날로그부 115에서 출력된 디지탈 신호를 입력받아 송신 주파수와 송신전력을 결정하고, 상기 송신전력이 일정 레벨 이상이면 송신전력 감쇠 제어신호를 출력한다. 감쇠기 119는 상기 듀플렉서 103과 저잡음 증폭기 105 사이에 연결되고 상기 모뎀 117로부터 송신전력 감쇠 제어신호를 입력받아 듀플렉서 103에서 입력하는 수신신호에 포함되어 있는 송신전력을 감쇠하여 상기 저잡음 증폭기 105로 출력한다. 이때, 상기 감쇠기 119를 통과한 수신신호에 포함되어 있는 송신전력이 감쇠되므로 상기 저잡음 증폭기 105는 선형성을 유지할 수 있게 된다.

상기 감쇠기 119는 도3에 상세하게 나타내었으며, 이를 참조하여 감쇠기의 구성 및 동작을 설명한다.

상기 감쇠기 119는 듀플렉서 103에서 저잡음 증폭기 105로 입력되는 직류 전압을 차단하기 위한 차단 커패시터 C1(이하 '제1커패시터'라 함)과, 송신신호의 주파수와 공진시켜 송신신호를 접지로 바이패스 시키기 위한 인덕터 L과 가변 커패시터 다이오드 D와 커패시터 C2(이하 '제2커패시터'라 함)와 저항 R로 구성된다. 상기 모뎀 117로부터 송신 전력 감쇠 제어신호가 상기 가변 커패시터 다이오드 D의 캐소드로 입력하면 상기 가변 커패시터 다이오드 D의 내부 커패시턴스가 변화하여 직렬로 연결된 인덕터 L과 가변 커패시터 다이오드 D와 제2커패시터에 의해 공진 주파수가 결정되어 진다. 직렬 공진 주파수가 결정되어지면 송신기 121을 통해 출력되는 송신 주파수가 듀플렉서 103을 통과하여 수신기 120의 저잡음 증폭기 105로 누설되는 전력의 세기는 인덕터 L과 가변 커패시터 다이오드 D, 제2커패시터에 의해 공진되는 주파수와 일치되므로 송신 주파수는 접지면으로 흐르게 된다.

도4는 본 발명의 실시에 따라 감쇠기에서의 수신 신호에 포함된 송신전력 감쇠도를 나타내고 있는 도면으로서, 본 발명에 따른 감쇠기 119를 사용하였을 경우 30dB의 송신전력이 감쇠됨을 보여주고 있다.

도5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동통신시스템의 수신장치에서 혼변조 감쇠방법을 나타낸 흐름도로서, 모뎀 117에 의해 송신전력 감쇠 제어신호를 출력하는 방법을 나타낸 것이다.

이하 도5를 참조하여 설명하면, 우선 501단계에서 모뎀 117은 베이스밴드 아날로그부 115로부터 수신신호가 입력하는지를 검사한다. 상기 베이스밴드 아날로그부 115로부터 수신신호가 입력되면 모뎀 117은 503단계에서 상기 수신신호의 전력에 따라 송신 전력을 결정하게 된다. 상기 송신전력이 결정되면 모뎀 117은 505단계에서 상기 결정된 송신전력이 모뎀 내부의 메모리에 미리 저장되어 있는 송신 전력 레벨과 비교하고, 상기 비교결과 결정된 송신전력이 크면 507단계에서 상기 감쇠기 119로 송신전력 감쇠 제어신호를 출력한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 송신기에서 수신기의 저잡음 증폭기로 누설되는 송신전력을 감쇠시킴으로써 저잡음 증폭기의 선형성을 향상시키고, 따라서 수신특성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 저잡음 증폭기의 선형성을 유지하기 위해 소모되는 전력을 절약할 수 있으므로 단말기의 사용시간을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 듀플렉서와, 수신기와, 베이스밴드 아날로그부를 구비하는 통신시스템의 수신장치에 있어서,

   상기 듀플렉서와 수신기 사이에 연결되고, 소정의 제어신호를 인가 받아 혼변조에 의해 수신 신호에 포함되어 입력되는 송신전력을 감쇠하여 상기 수신기로 출력하는 감쇠기와,

   상기 아날로그부를 통해 입력된 수신 신호 입력 시 송신전력을 결정하고, 상기 결정된 송신 전력이 미리 설정된 송신전력보다 크면 전력 감쇠 제어신호를 상기 감쇠기로 출력하는 모뎀으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신시스템의 수신장치에서 혼변조 감쇠장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 감쇠기가,

   상기 듀플렉서와 수신기 사이에 연결되어 상기 수신기로 입력되는 직류 전압을 차단하는 차단 제1커패시터와,

   상기 듀플렉서와 차단 커패시터 사이에서 상기 차단 커패시터와 병렬로 연결되는 인덕터와,

   상기 인덕터에 직렬로 캐소드가 연결되고, 상기 모뎀으로부터 송신전력 감쇠 제어신호 입력을 받아 내부 커패시턴스를 가변하는 가변 커패시터 다이오드와,

   일단은 상기 다이오드의 애노드에 연결되고 일단은 접지되는 제2커패시터와,

   상기 다이오드의 애노드와 제2커패시터 사이에 연결되어 접지되는 저항으로 이루어지고, 상기 다이오드의 캐소드로 상기 송신전력 감쇠 제어신호를 입력받아 혼변조에 의해 수신신호에 포함된 송신전력을 감쇠함을 특징으로 하는 이동통신시스템의 수신장치의 혼변조 감쇠장치.
3. 소정의 송신전력 값을 미리 설정하고 있는 메모리를 구비하는 모뎀과 소정의 제어신호를 인가 받아 수신 신호의 전력을 감쇠하는 감쇠기를 가지는 이동통신시스템의 수신장치에서 혼변조 감쇠방법에 있어서,

   수신 신호 입력 시 송신 신호의 송신전력을 결정하는 제1과정과,

   상기 결정된 송신전력이 상기 메모리의 송신전력보다 큰지를 검사하여 크면 송신전력 감쇠 제어신호를 상기 감쇠기로 출력하는 제2과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.