KR100365647B1 - 무선송수신회로및방법 - Google Patents

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알렉산더브이.까리스키
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썬 마이크로시스템즈, 인코포레이티드
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Abstract

무선 신호를 송신 및 수신하기 위한 안테나(50), 수신 반송파 신호를 선택하기 위한 수신부(19), 방송될 신호를 증폭하기 위한 송신증폭부(40), 수신부(19)와 송신부(40) 사이에 결합된 혼합기(60), 상기 혼합기(60)를 위한 국부 주파수를 발생하기 위한 가변 주파수 발생기(80), 및 제1 위상동기 직교 복조 채널(22) 및 제2 직교 채널 복조 채널(30)을 포함하는 무선 송수신기(10)가 기재되어 있다. 혼합기는 제1 스위치, 제2 더블 밸런스트(DB) 혼합기, 중간 주파수(IF) 필터, IF 증폭기, 전력 분할기, 제2 더블 밸런스드(DB) 혼합기를 포함한다. 이들 구성요소들은 무선 송수신기(10)에 의한 송신 및 수신 동안에 이용된다.

Description

무선 송수신 회로 및 방법{RADIO TRANSCEIVER CIRCUIT AND METHOD}
종래기술의 설명
보통 "무선 네트워킹(wireless networking)"으로 일컬어지는 무선 컴퓨터 통신은 무선 기술체계와 네트워킹 기술체계의 병합을 나타낸다. 무선 통신은 소정의 네트워킹 프로토콜(protocol)에 따라 이동/고정 컴퓨터가 다른 이동/고정 컴퓨터로 무선 매체를 이용하여 정보를 전송할 수 있도록 한다. 이동 무선 네트워킹 환경은 많은 기술적인 요구를 제시한다. 이동 컴퓨터는 크기 및 전력에 있어서 제한을 받으며, 멀리 떨어진 위치에서 사용되는 경향이 있다. 이러한 각각의 요인들은 이동 컴퓨터의 무선 디자인을 매우 복잡하게 한다.
표준 무선 송수신기는 수신기 및 송신기를 포함한다. 송신기는 전송 중에 베이스밴드(baseband) 신호를 반송파(carrier) 주파수 신호로의 변조를 담당한다. 변조는 상대적으로 낮은 주파수 베이스밴드 신호를 포함하도록 고주파 반송파 신호를 수정하는 것이다. 수신기는 수신 중에 반송파 신호로부터 베이스밴드 신호를 검색하여, 전송된 정보를 복원하는 기능을 담당한다. 전형적으로, 송수신기의 수신기와 송신기 사이에서 단일 안테나(antenna)가 공유된다. 수신과 송신 사이에서 안테나의 동작을 효과적으로 공유하기 위해 스위치(switch) 또는 서큘레이터(circulator)가 사용된다.
전형적으로, 표준 송수신기 디자인은 개별 송신기 및 개별 수신기를 포함한다. 송신기는 전용 필터(filters), 혼합기(mixers) 및 증폭기(amplifiers)들의 제1 세트를 포함하고, 수신기는 전용 필터, 혼합기 및 증폭기들의 제2 세트를 포함한다. 필터, 혼합기 또는 증폭기들은 수신기와 송신기 사이에서 통상적으로 공유되지 않는다.
표준 송수신기 디자인은 이동 컴퓨팅(computing) 환경에서 사용될 때 많은 단점을 갖고 있다. 개별 수신기 및 송신기를 구현하는데 필요한 구성요소는 매우 많고, 번거로우며, 회로 보드에 공간-효율적으로 레이아웃(lay out)하기가 어렵다. 결과적으로, 보드는 상대적으로 커지고, 무거워지고, 많은 양의 배터리 전력(battery power)을 소비하는 경향이 있으므로, 공간을 적게 차지하고, 가벼우며, 배터리 전력 수요가 많은 이동 컴퓨터에는 설치하기가 어렵다. 이동 컴퓨터에서 표준 송수신기를 구현하기 위해 요구되는 구성요소들의 수가 매우 많기 때문에, 비용이 많이 들고, 신뢰성이 떨어지며, 제조 복잡성이 증가한다.
본 발명은 확산 스펙트럼(spectrum) 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 이동 및/또는 고정 컴퓨터간의 무선 네트워크 통신을 위한 무선 송수신기(radio transceiver)에 관한 것이다.
본 발명의 시스템의 목적, 특징 및 장점은 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 송수신기의 블럭도.
도2는 도1의 송수신기에 사용되는 혼합기 회로 및 가변 주파수 발생기 회로의 상세 블럭도.
도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 송수신기의 블럭도.
발명의 요약
본 발명은 종래 기술의 무선 송수신기보다 적은 구성요소를 갖는 간략화된디자인의 확산 스펙트럼 무선 송수신기를 제공한다.
본 발명의 송수신기는 무선 신호를 송신 및 수신하기 위한 안테나, 수신부, 송신 증폭기부, 수신부와 송신 증폭기부 사이에 결합된 혼합기, 혼합기를 위한 국부 발진기(LO) 신호를 발생하기 위한 가변 주파수 발생기(VFG), 위상동기(synphase) 복조 채널(channel), 제곱 복조 채널(square demodulating channel), 및 위상 비교기(phase comparator)를 포함한다. 혼합기는 제1 더블 밸런스(double balanced:DB) 혼합기, 중간 주파수(IF) 필터, IF 증폭기, 전력 분할기, 및 제2 DB 혼합기를 포함한다. 혼합기 구성요소들은 송수신기의 송신 및 수신 중에 사용될 수 있다.
송신 중에, 혼합기의 제1 DB 혼합기는 VFG에 의해 발생된 반송파 신호를 사용하여 부호화된(coded) 베이스밴드 신호를 변조한다. 그 후에, 부호화되고 변조된 반송파 신호는 IF 필터 및 IF 증폭기를 통해 전달되어 제2 DB 혼합기로 제공된다. 제2 DB 혼합기는 부호화되고, 변조되고, 필터링되고 및 증폭된 반송파 신호를 원하는 방송(broadcast) 주파수로 업-컨버트(up-convert)한다. 다음에, 반송파 신호는 방송 레벨로의 증폭을 위해 송신증폭부로 제공되고, 최종적으로 방송을 위해 안테나로 제공된다.
수신 중에, 송수신기의 수신부는 안테나에서 수신되는 무선 신호로부터 원하는 UHF 반송파 신호를 선택하고 필터링한다. UHF 반송파 신호는 혼합기로 제공되는데, 제1 DB 혼합기는 제1 LO 신호를 이용하여 UHF 반송파 신호를 IF 신호로 다운-컨버트(down-convert)하고, IF 반송파 신호는 그 후에 IF 필터 및 IF 증폭기에 의해 각각 필터링되고 증폭된다. 전력 분할기는 IF 반송파 신호를 2개의 동등한 IF 반송파 신호로 분할하고, 이 두 신호를 제1 DB 혼합기 및 제2 DB 혼합기에 각각 제공한다. 제1 DB 혼합기는 제2 LO 신호를 이용하여 제1 IF 반송파 신호를 더 다운-컨버트하여, 제1 LF 반송파 신호를 발생한다. 이와 유사하게, 제2 DB 혼합기는 제3 LO 신호를 이용하여 제2 IF 신호를 다운-컨버트하여, 제2 LF 반송파 신호를 발생한다. 제1 DB 혼합기 및 제2 DB 혼합기에 의해 각각 이용되는 제2 및 제3 LO 신호는 동일한 주파수로 이루어지지만, 제3 LO 신호는 제2 LO 신호와 90° 만큼 위상이 쉬프트된다.
다음에, 혼합기는 제1 LF 반송파 신호를 위상동기 복조 채널로 제공하고, 제2 LF 반송파 신호를 제곱 복조 채널로 제공한다. 이들 2개의 복조 채널은 제1 베이스밴드 신호 및 제2 베이스밴드 신호를 각각 복원한다. 제1 베이스밴드 신호는 제2 신호가 제1 신호와 90° 위상차가 나는 것을 제외하고는 제2 베이스밴드 신호와 동일하다. 위상 비교기는 기준 위상으로서 시스템 클럭을 이용하여 제1 베이스밴드 신호와 제2 베이스밴드 신호를 비교함으로써, 방송 수신기(receiving radio)로 전송되는 최초의 부호화된 베이스밴드 신호를 검색한다.
본 발명의 송수신기 무선 디자인은 많은 새로운 특징을 제공한다. 무선 디자인은 송신 및 수신을 위해 동일한 혼합기, 증폭기 및 필터를 사용한다. 수신 모드에서, 제1 DB 혼합기는 동시에 2번의 혼합(UHF로부터 IF로, 그리고 IF로부터 LF로의 혼합)을 수행하며, 따라서 또 다른 혼합기 구성요소의 필요성을 제거한다. 또한, 무선 디자인은 고유의 송-수신 프로토콜을 제공한다. 송신 중에, 단일 베이스밴드 신호가 반송파 신호 상에서 전송된다. 수신 중에, 베이스밴드 신호의 직교 신호(quadrature signals)가 생성되고, 그 후에 기준 위상으로서 시스템 클럭을 이용하여 위상 비교가 이루어진다. 이러한 진행 절차는 시스템으로 도입되는 랜덤 위상 시프트를 인식하여 제거하고, 그 밖의 다른 넌-코히어런트(non-coherent) 시스템을 "의사-코히어런트(quasi coherent)"로 만든다.
본 발명의 송수신기는 특히 이동 컴퓨팅 환경에서 사용되는 경우에 많은 장점을 제공한다. 송수신기를 구현하기 위해 필요한 구성 부품의 수가 크게 감소되어, 보드 레이아웃(board layout) 작업이 더 용이해지고 덜 복잡해진다. 그 결과 보드는 더 가벼워지고 공간이 효율적이 된다. 감소된 구성요소의 수는 종래의 무선 디자인과 비교하여 상대적으로 배터리 전력을 적게 소비하며, 비용이 저렴하고, 신뢰성이 높아지고, 제조가 간단해 진다.
도1을 참조하면, 본 발명의 확산 스펙트럼 무선·송수신기(10)의 블럭도가도시되어 있다. 송수신기(10)의 구성 부품들은 3가지 형태의 블럭으로 나누어진다. 도면부호 12(a-e)로 나타낸 블럭들은 송수신기(10)의 수신기 기능으로 주로 사용되는 구성요소들을 포함한다. 도면부호 14(a-b)로 나타낸 블럭들은 송수신기(10)의 송신기 기능으로 주로 사용되는 구성요소들을 포함한다. 도면부호 16(α-b)로 나타낸 블럭들은 송수신기(10)의 수신기 기능 및 송신기 기능 양쪽에 사용되는 구성요소들을 포함한다.
수신부(19)로 명칭이 붙여진 블럭 12α는 저잡음 증폭기(LNA)(18) 및 BP 필터(대역통과 필터)(20)를 포함한다. 위상 동기 채널(22)로 명칭이 붙여진 12b는 LP필터(저역통과 필터)(24), LF 증폭기(26) 및 비교기(28)를 포함한다. 제곱 채널(30)로 명칭이 붙여진 12c는 LP 필터(32), LF 증폭기(34) 및 비교기(36)를 포함한다. 블록 12d는 위상 비교 회로(38)를 포함한다. 블록 12e는 디코더(decoder) 회로(44)를 포함한다. 블록 14a는 인코더(encoder)(39)를 포함한다. 송신증폭부(40)로 명칭이 붙여진 블록 14b는 BP 필터(42) 및 증폭기(46)를 포함한다. 블록 16a는 안테나(50) 및 연결기(communicator)(52)를 포함한다. 블럭 16b는 혼합기(60) 및 가변 주파수 발생기(VFG)(80)를 포함한다.
도2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 혼합기(60) 및 VFG(80)의 블럭도가 도시되어 있다. 혼합기(60)는 제1 스위치(62), 제1 더블 밸런스(DB)혼합기(64), IF 필터(66), IF 증폭기(68), 전력 분할기(70), 및 제2 DB 혼합기(72)를 포함한다. VFG(80)는 디지틀 주파수 합성기(82), 전압 제어 발생기(84) 및 수정 발진기(85)를 포함하는 위상 동기 회로(PLL)(81), 주파수 분할기(86), 전력 분할기(88), 위상 쉬프터(90), 제2 스위치(92)(PIN 다이오드), 및 주파수 증배기(94)를 포함한다.
미국, 캘리포니아, 팔로 알토(Palo Alto)에 위치한 휴렛 패커드(Hewlett Packard)사의 IAM-81008 액티브 더블 밸런스 혼합기/IF 증폭기가 제1 DB 혼합기(69) 및 제2 DB 혼합기(72)로 권장된다. 제1 스위치(62) 및 제2 스위치(92)는 PIN 다이오드 스위치가 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 위상 쉬프터(90)는 개별 구성 요소를 이용하여 구성된 표준 유도성-용량성 브리지 위상 쉬프팅(standard inductive-capacitive bridge phase shifting) 회로이다. 위상 쉬프터(90)는 F2의 주파수 범위(266-276MHz)에 걸쳐 5°내의 정확도(accuracy)를 유지한다.
VFG(80)는 혼합기(60)에 의해 수행되는 다운 컨버젼 및 변조를 위해 요구되는 다양한 국부 발진기(LO) 신호의 발생을 담당한다. 이것은 안정된 기준 주파수를 발생하는 PLL(81)에 의해 이루어진다. 주파수 증배기(94)는 제1 LO 신호(F1)를 발생하기 위해 기준 주파수를 2배로 만든다. 주파수 분할기(85)는 제2 LO 신호(F2)를 발생하기 위해 기준 주파수를 4로 나눈다.
동작
송수신기(10)는 송신 및 수신의 2개의 동작 모드를 갖는다. 송신 및 수신 동안의 다양한 구성 부품들의 동작에 관해 이하에 설명된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 송수신기(10)는 2.4 GHz로부터 2.4883 GHz의 범위의 주파수를 송신 및 수신하기 위한 것이다.
A. 송신 모드
도1에 상세히 예시된 바와 같이, 송신 모드 동안에 베이스밴드 신호는 넌-리턴-투 제로(NRZ) 인코딩을 수행하는 인코더(39)에 의해 부호화된다. 베이스밴드 신호는 컴퓨터의 출력 포트와 같은 어떤 장치로부터도 수신될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 다른 잘 알려진 베이스밴드 인코딩 방식도 사용될 수 있다.
도2에 상세히 예시된 바와 같이, 부호화된 베이스밴드 신호는 입력 포트(노드 A)를 통해 혼합기(60)로 제공된다. 제1 스위치(62)는 부호화된 베이스밴드 신호를 제1 DB 혼합기의 제1 입력(노드 B)으로 향하게 한다. 제1 DB 혼합기(64)는 부호화된 베이스밴드 신호를 반송파 신호 상에 2진 위상 쉬프트 키(BPSK) 변조를 수행한다. 이것은 부호화된 베이스밴드 신호(노드 B)를 F2(노드 C)와 혼합함으로써 이루어진다. BPSK 변조에 의해, 반송파 신호의 위상이 베이스밴드 신호의 부호화된 이진 값에 따라 변경된다. 예를 들어, 부호화된 2진 1 펄스에 의해 변조된 반송파 신호의 위상은 부호화된 이진 0 펄스에 의해 변조된 반송파 신호와 위상과 180°의 위상차가 난다. 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 다른 잘 알려진 변조 방식도 사용될 수 있다.
IF 필터(66)는 제1 DB 혼합기(64)의 출력(노드 D)에서 발생된 주파수 스펙트럼의 IF 성분을 통과시키도록 동조된다(tuned). IF 증폭기(68)는 부호화되고 변조된 IF 반송파 신호(노드 J)를 증폭한다. 제2 DB 혼합기(72)는 부호화된 IF 반송파 신호를 UHF 방송 주파수로의 업-컨버팅으로 담당한다. 이것은 부호화된 IF 반송파 신호를 전력 분할기(70)를 통해 제2 DB 혼합기(72)의 입력(노드 E)으로 제공함으로써 이루어지며, 제2 DB 혼합기(72)는 부호화되고 변조된 IF 반송파 신호를 F1(노드 F)와 혼합한다. 부호화, 변조 및 업-컨버트된 UHF 반송파 신호는 혼합기(60)의 출력(노드 G)에서 제공된다.
송신증폭부(40)는 UHF 반송파 신호를 원하는 방송 전력 레벨로 증폭한다. BP 필터(42)는 혼합기(60)에 의해 발생된 주파수 스펙트럼의 UHF 성분을 대역-제한한다. 증폭기(46)는 UHF 반송파 신호의 전력을 원하는 방송 레벨로 증폭한다. 그 후에, UHF 반송파 신호는 바람직한 실시예에서 PIN 다이오드 스위치인 커뮤니케이터(52)를 통해 안테나(50)에 의해 방송된다.
송신 모드 동안에 송수신기(10)의 동작을 더욱 상세히 설명하기 위한 목적에서, 실질적인 예가 제공된다. 다음의 표I는 예를 들어 노드 A 내지 G 노드에서 나타나는 신호들에 대한 주파수를 제공한다.
B. 수신모드
도1에 예시된 바와 같이, UHF 무선 신호는 안테나(50)에 의해 수신된다. 수신 모드에서, 커뮤니케이터(52)는 수신된 무선 신호를 수신부(19)로 향하게 한다. LNA(18)는 원하는 UHF 반송파 신호를 증폭한다. 원하는 UHF 반송파 신호는 BP 필터(20)의 대역폭을 통과한다.
UHF 반송파 주파수 신호는 몇가지 기능을 수행하는 혼합기(60)로 제공된다. 첫째로, 혼합기는 UHF 반송파 신호를 IF 반송파 신호로 다운 컨버트한다. 둘째로, 혼합기(60)는 단일 IF 반송파 신호로부터 2개의 위상 직교 (90°위상차) IF 반송파 신호를 발생한다. 셋째로, 혼합기(60)는 2개의 IF 신호를 위상동기 채널(22) 및 제곱 채널(30)로 각각 인가되는 2개의 LF 반송파 신호로 다운 컨버트한다.
특히, 도2에 상세히 예시된 바와 같이, 혼합기(60)는 노드 H에서 수신부(19)로부터의 UHF 반송파 신호를 수신한다. 제1 스위치(62)(노드 B)를 통과한 UHF 반송파 신호는 제1 DB 혼합기(64)에 의해 IF 범위로 다운 컨버트된다. 이것은 수신된 UHF 반송파 신호(노드 B)를 F1(노드 I)와 혼합함으로써 이루어진다. F1의 주파수는제1 DB 혼합기(64)의 출력(노드 D)에서 관련 IF 신호가 이후의 IF 필터(66)의 통과대역의 중앙에 있게 되도록 선택된다. IF 반송파 신호는 IF 증폭기(68)에 의한 증폭 이후에 전력 분할기(70)의 입력(노드 J)에 제공된다.
전력 분할기(70)는 IF 반송파 신호(노드 J)를 전력이 감소된 2개의 동일한 IF 반송파 신호로 분할하고, 이들 2개의 IF 반송파 신호를 제1 DB 혼합기(64)(노드 K) 및 제2 DB 혼합기(72)(노드 E)의 입력에 제공한다. 제1 DB 혼합기(64) 및 제2 DB 혼합기(72)는 제1 LF 직교 반송파 신호 및 제2 LF 직교 반송파 신호를 각각 생성하기 위해 사용된다.
제1 직교 신호를 위해, 제1 DB 혼합기(64)는 IF 반송파 신호(노드 K)를 F2(노드 C)를 혼합함으로써 다운 컨버젼하기 위해 사용된다. 주파수 F2는 제1 혼합기(64)의 출력(노드 D)에서 관련 저주파 LF 성분이 이후의 위상동기 채널(22)의 LF 필터(24)의 컷오프(cut off) 주파수 이하에 있게 되도록 선택된다.
제2 직교 신호를 위해, 제2 DB 혼합기(72)가 제2 IF 반송파 신호(노드 E)를 위상 쉬프터(90)에 의해 90° 쉬프트된 F2(노드 C)와 혼합함으로써 다운 컨버젼하기 위해 사용된다. 주파수 F2는 제2 DB 혼합기(72)의 출력(노드 G)에서 관련 저주파 LF 성분이 이후의 제곱 채널(30)의 LP 필터(32)의 컷오프 주파수 이하에 있게 되도록 선택된다.
도1에 상세히 예시된 바와 같이, 제1 LF 직교 반송파 신호는 LP 필터(24), LF 증폭기(26) 및 위상동기 채널(22)의 비교기(28)를 통과한다. LP 필터(24)는 제1LF 반송파 신호의 LF 성분을 통과시킨다. 증폭기(26)는 필터링된 LF 신호를 증폭한다. 비교기(28)는 LF 반송파 신호에 대해 BPSK 복조를 수행하여, 제1 직교 신호의 부호화된 베이스밴드 신호를 복원한다. 유사한 방법으로, LP 필터(32), LF 증폭기(34) 및 제곱 채널(30)의 비교기(36)는 제2 직교 신호의 부호화된 베이스밴드 신호를 복원한다.
제1 부호화된 베이스밴드 신호 및 제2 부호화된 베이스밴드 신호는 90° 위상차가 나는 것을 제외하고는 동일하다. 다음에, 위상 비교기(38)는 기준 위상으로서 시스템 클럭을 이용하여 2개의 신호를 비교함으로써, 최초의 부호화된 베이스밴드 신호를 검색한다. 디코더(44)는 부호화된 베이스밴드 신호를 디코딩하여 최초의 베이스밴드 신호를 복원한다. 베이스밴드 신호는 예를 들어, 컴퓨터의 입력 포트와 같은 후속 회로에 인가된다. 이러한 직교 복조 기술은 현저한 장점을 갖고 있다. 베이스밴드 신호를 송신하는 무선기기와 베이스밴드 신호를 수신하는 무선기기는 넌-코히어런트이므로, 데이터 스트림에 랜덤 위상 쉬프트가 도입된다. 직교 복조는 이들 랜덤 위상 쉬프트가 인식되어 제거될 수 있도록 한다. 실제적인 효과는 그 밖의 다른 넌-코히어런트 시스템을 "의사(quasi)" 코히어런트로 만드는 것이다.
제1 DB 혼합기(64)는 입력되는 UHF 반송파 신호와 F1(각각 노드 B, 노드 I)의 혼합 및 IF 반송파 신호와 F2(각각 노드 K, 노드 C)의 혼합을 동시에 수행한다는 것을 주목하는 것은 유용하다. 이러한 이중 혼합 기능은 제1 DB 혼합기(64)의 RF 입력 포트(도시되지 않음)에서 UHF 신호(노드 B)와 IF 신호(노드 K)를 선형적으로합산하고, 제1 DB 혼합기(64)의 LO 입력 포트(도시되지 않음)에서 Fl과 F2를 선형적으로 각각 합산함으로써 이루어진다.
IF 필터(66) 및 위상동기 채널(22)의 LP 필터(24)에 대한 밴드패스를 선택함으로써 혼변조(intermodulation)와 연관된 문제들을 대부분 회피할 수 있다. 제1 혼합 동작과 관련하여, IF 성분은 IF 필터(66)에 의해 통과된다. 제1 혼합기(64)의 출력 스펙트럼의 다른 모든 주파수 성분은 억제된다. 이와 유사하게, 제2 혼합 동작과 관련해서는 LP 필터(24)를 통해 단지 저주파 성분들만이 통과된다. IF와 LF 통과대역 사이의 넓은 분리로 인하여, 어떤 하나의 혼합이 다른 혼합과 실질적으로 간섭하지 않고 2번의 혼합이 동시에 일어날 수 있다. 또한, 제1 DB 혼합기(64)의 RF 입력 및 LO 입력에서의 전력 레벨은 로우(low)로 세트된다. 결과적으로, 제1 DB 혼합기(64)는 통상적으로 포화 모드로 구동되지 않으며, 이것은 혼변조를 감소시키는 경향이 있다.
수신 모드 동안의 송수신기(10)의 동작을 설명하기 위한 목적으로, 실제적인 예가 제공된다. 다음의 표II는 예를 들어, 노드 A 내지 K에 대한 실제 주파수 및 노드 B, I, J, K 및 C에서의 전력 레벨을 나타낸다.
도3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 송수신기(110)의 블록도가 도시되어 있다. 송수신기(110)는 송수신기 블럭(112) 및 가변 주파수 발생기 블럭(VFG)(170)을 포함한다.
송수신기 블럭(112)은 안테나(114), 커뮤니케이터(116), LNA(118), 제1 스위치(120), UHF 필터(122), UHF 증폭기(124), 제2 스위치(126), 전력 증폭기(128), 제1 DB 혼합기(130), IF 대역통과 필터(132), IF 증폭기(134), 전력 분할기(136), 위상동기 채널(138), 제곱 채널(148), 전력 분할기(158), 위상 쉬프터(160), 제3 스위치(162) 및 제4 스위치(164)를 포함하며, 위상동기 채널(138)은 제2 DB 혼합기(140), LP 필터(142), LF 증폭기(144) 및 비교기(146)를 포함하고, 제곱 채널(148)은 제3 DB 혼합기(150), LP 필터(152), LF 증폭기(154) 및 비교기(156)를 포함한다.
VFG(170)는 디지틀 주파수 합성기(172), 전압 제어 발생기(VCG)(174) 및 수정 발진기(175)를 포함하는 PLL(171), 주파수 분할기(176), 및 주파수 증배기(178)를 포함한다. VFG(170)는 변조 및 다운 컨버젼에 필요한 국부 발진기(LO) 신호의발생을 담당한다. 이것은 안정된 기준 주파수를 발생하는 PLL(171)에 의해 이루어진다. 주파수 증배기(178)는 기준 주파수를 F1으로 2배로 만든다. 주파수 분할기(176)는 F2를 생성하기 위해 기준 주파수를 4로 나눈다.
동작
송수신기(110)는 2개의 동작 모드, 즉 수신 및 송신 모드를 갖는다. 수신 및 송신 동안의 다양한 구성 부품들의 동작에 관해 아래에서 설명한다.
A. 송신 모드
송신 모드에서, 부호화된 베이스밴드 신호는 입력 포트(노드 A)를 통해 DB 혼합기(130)로 직접 제공된다. DB 혼합기(130)는 부호화된 베이스밴드 신호를 F2(노드 D)와 혼합함으로써 BPSK 변조를 수행한다. 변조된 반송파 신호는 IF 필터(132)에 의해 대역통과 필터링되고 IF 증폭기(134)에 의해 증폭된다. 증폭되고 필터링된 IF 반송파 신호는 전력 분할기(136)를 통해 제2 DB 혼합기(140)로 제공된다.
제2 DB 혼합기(140)는 변조된 IF 반송파 신호를 F1(노드 C)과 혼합함으로써 변조된 IF 신호를 방송 주파수로의 업 컨버젼을 완료하는 기능을 담당한다. 제1 스위치(120)는 제2 DB 혼합기(140)의 출력을 UHF 필터(122) 및 UHF 증폭기(124)로 향하게 하며, 여기서 신호가 필터링되고 증폭된다. 제2 스위치(126)는 변조된 UHF 반송파 신호를 전력 증폭기로 향하게 하며, 이 증폭기는 신호를 원하는 방송 전력 레벨로 증폭시킨다. 이후에, 반송파 신호는 커뮤니케이터 스위치(116)를 통해 안테나에 의해 방송된다.
B. 수신 모드
수신 모드에서, 안테나(114)는 UHF 방송 신호를 수신한다. LNA(118)는 UHF 신호를 증폭하고, UHF 필터(122)는 원하는 반송파 신호를 포함하는 대역을 선택한다. UHF 증폭기(124)는 선택된 UHF 반송파 신호를 증폭한다.
UHF 반송파 신호는 제2 스위치(126)를 통해 제1 DB 혼합기(130)로 제공된다. 제1 DB 혼합기(130)는 UHF 반송파 신호를 F1(노드 B)과 혼합하고, 후속 IF 필터(132)는 대역통과 필터링하고, IF 증폭기(134)는 다운-컨버트된 IF 반송파 신호를 증폭한다. 전력 분할기(136)는 필터링되고 증폭된 IF 반송파 신호를 전력이 감소된 2개의 동일한 신호로 나누고, 이들 두 신호를 위상동기 채널(138) 및 제곱 채널(148)로 각각 제공한다.
위상동기 채널(138)에서, IF 반송파 신호는 DB 혼합기(140)에서 F2(노드 E)와 혼합됨으로써 제2 다운 컨버젼되게 된다. DB 혼합기(140)의 출력은 LP 필터(142), LF 증폭기(144) 및 비교기(146)를 통과한다. 비교기(146)는 상기 결과적으로 생성되는 LF 반송파 신호에 대해 BPSK 복조를 수행하여, 제1 직교 신호에 대한 베이스밴드 정보를 검색하는 기능을 담당한다.
제곱 채널(148)에서, 전력 분할기(136)로부터의 IF 반송파 신호는 DB 혼합기(150)로 제공되며, 여기서, 위상 쉬프터(160)에 의해 위상이 90° 쉬프트된 F2(노드 F)와 혼합된다. DB 혼합기(150)의 출력은 계속해서 LP 필터(152), LF 증폭기(154) 및 비교기(156)를 통해 통과된다. 비교기(156)는 LF 반송파 신호에 대해BPSK 복조를 수행하여, 제2 직교 신호에 대한 베이스밴드 정보를 획득하는 기능을 담당한다.
도1 및 도2와 관련하여 설명된 실시예와 유사하게, 제1 직교 신호 및 제2 직교 신호는 기준 위상으로서 시스템 클럭을 이용하여 위상 비교가 이루어진다. 결과적으로, 최초의 부호화된 베이스밴드 정보가 검색된다. 이러한 부호화된 베이스밴드 신호를 디코드하기 위해 후속 디코더가 사용된다.
본 발명의 도3에 도시된 실시예의 최적 모드에 따르면, 송수신기(110)는 또한 2.4GHz 내지 2.4883GHz의 범위의 주파수를 송신 및 수신하기 위한 것이다. 동작하는 동안, 수신 및 송신 동안의 송수신기(110)의 다양한 스테이지에서의 주파수는 도1 및 도2의 송수신기(10)의 대응 노드들에서의 주파수들과 유사하다.
비록 본 발명이 첨부된 명세서에 기재된 실시예와 관련하여 설명되었지만, 이 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에 있어 다른 대안, 실시예 및 변형예들이 명백할 것이다. 명세서는 예시적인 것이며, 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구의 범위에 의해 나타내고자 한다.

Claims (18)

  1. 안테나를 구비한 무선기기에 있어서,
    상기 안테나에서 수신 반송파 신호를 수신하도록 구성된 수신부:
    변조된 송신 베이스밴드 신호를 가진 송신 반송파 신호를 상기 안테나로부터 송신하도록 구성된 송신부; 및
    상기 수신부와 상기 송신부 사이에 결합된 혼합기 스테이지 - 여기서, 상기 혼합기 스테이지는 송신 베이스밴드 신호를 송신 반송파 신호 상에 변조하도록 구성된 제1 혼합기 회로와, 상기 무선기기의 송신 중에 상기 송신 반송파 신호를 변조하기 위한 제2 혼합기 회로를 포함하고, 상기 제1 혼합기 회로는 또한 수신 반송파 신호의 제1 다운-컨버젼을 수행하고, 상기 무선기기의 수신 중에 수신되는 수신 반송파 신호에 대해 제2 다운-컨버젼을 수행하도록 구성됨 - 무선기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 혼합기 회로는 수신 반송파 신호와 제1 주파수 F1과의 제1 다운-컨버젼을 수행하고, 수신 반송파 신호와 제2 주파수 F2와의 제2 다운-컨버젼을 수행하도록 구성된 무선기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 혼합기 회로에 연결되어 상기 수신 반송파 신호의 제1 다운-컨버젼된 신호를 대역-통과시키기 위한 대역통과 필터와, 상기 제1 혼합기 회로에 연결되어 상기 수신 반송파 신호의 제2 다운-컨버젼된 신호를 저역-통과시키기 위한 저역통과 필터를 더 포함하는 무선기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수신 반송파 신호의 상기 제1 다운-컨버젼 및 상기 제2 다운-컨버젼은 실질적으로 동시에 수행되는 무선기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 혼합기 회로는 제1 직교 신호를 발생하고, 상기 제2 혼합기 회로는 상기 제1 혼합기 회로가 상기 수신 반송파 신호에 대해 제1 다운-컨버젼을 수행한 이후에 상기 수신 반송파 신호로부터 파생되는 제2 직교 신호를 발생하도록 구성된 무선기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 혼합기 회로에 연결되어, 상기 제2 직교 신호를 저역-통과시키도록 구성된 저역통과 필터를 더 포함하는 무선기기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 직교 신호로부터의 상기 제1 반송파 신호와 상기 제2 직교 신호는거의 동일한 주파수인 무선기기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 직교 신호와 상기 제2 직교 신호는 위상이 다른 무선기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 직교 신호와 상기 제2 직교 신호로부터 상기 수신 반송파 신호의 송신 동안에 도입되는 랜덤 위상 쉬프트를 실질적으로 제거하도록 구성된 랜덤 위상 필터를 더 포함하는 무선기기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 랜덤 위상 필터는 위상 기준 신호에 대해 상기 제1 직교 신호로부터 파생되는 제1 베이스밴드 신호와 상기 제2 직교 신호로부터 파생되는 제2 베이스밴드 신호를 비교하고, 그에 응답하여 필터링된 베이스밴드 신호를 발생하도록 구성된 위상 비교기를 포함하는 무선기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 필터링된 베이스밴드 신호를 디코드하기 위한 디코더를 더 포함하는 무선기기.
  12. 제1 노드 및 제2 노드를 포함하는 통신 시스템에 있어서,
    안테나에서 수신 반송파 신호를 수신하도록 구성된 수신부;
    변조된 송신 베이스밴드 신호를 가진 송신 반송파 신호를 상기 안테나로부터 송신하도록 구성된 송신부; 및
    상기 수신부와 상기 송신부 사이에 결합된 혼합기 스테이지 - 여기서, 상기 혼합기 스테이지는 송신 베이스밴드 신호를 송신 반송파 신호 상에 변조하도록 구성된 제1 혼합기 회로와, 상기 통신 시스템의 제1 노드에서 송신 중에 상기 송신 반송파 신호를 변조하기 위한 제2 혼합기 회로를 포함하고, 상기 제1 혼합기 회로는 또한 수신 반송파 신호의 제1 다운-컨버젼을 수행하고, 상기 통신 시스템의 제1 노드에서 수신 중에 수신되는 수신 반송파 신호에 대해 제2 다운-컨버젼을 수행하도록 구성됨 - 통신 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 노드는 상기 제2 노드로부터 정보를 수신하는 통신 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 노드는 컴퓨터 시스템인 통신 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은 이동가능한(mobile) 통신 시스템.
  16. 안테나를 구비한 무선기기를 제공하는 방법에 있어서,
    안테나에서 수신 반송파 신호를 수신하도록 구성된 수신부를 제공하는 단계;
    변조된 송신 베이스밴드 신호를 가진 송신 반송파 신호를 상기 안테나로부터 송신하도록 구성된 송신부를 제공하는 단계; 및
    상기 수신부와 상기 송신부 사이에 결합된 혼합기 스테이지 - 여기서, 상기 혼합기 스테이지는 송신 베이스밴드 신호를 송신 반송파 신호 상에 변조하도록 구성된 제1 혼합기 회로와, 상기 무선기기의 송신 중에 상기 송신 반송파 신호를 변조하기 위한 제2 혼합기 회로를 포함하고, 상기 제1 혼합기 회로는 또한 수신 반송파 신호의 제1 다운-컨버젼을 수행하고, 상기 무선기기의 수신 중에 수신되는 수신 반송파 신호에 대해 제2 다운-컨버젼을 수행하도록 구성됨 - 를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제1 노드 및 제2 노드를 포함하는 통신 시스템을 제공하는 방법에 있어서,
    안테나에서 수신 반송파 신호를 수신하도록 구성된 수신부를 제공하는 단계;
    변조된 송신 베이스밴드 신호를 가진 송신 반송파 신호를 상기 안테나로부터 송신하도록 구성된 송신부를 제공하는 단계; 및
    상기 수신부와 상기 송신부 사이에 결합된 혼합기 스테이지 - 여기서, 상기 혼합기 스테이지는 송신 베이스밴드 신호를 송신 반송파 신호 상에 변조하도록 구성된 제1 혼합기 회로와, 상기 통신 시스템의 제1 노드에서 송신 중에 상기 송신반송파 신호를 변조하기 위한 제2 혼합기 회로를 포함하고, 상기 제1 혼합기 회로는 또한 수신 반송파 신호의 제1 다운-컨버전을 수행하고, 상기 통신 시스템의 제1 노드에서 수신 중에 수신되는 수신 반송파 신호에 대해 제2 다운-컨버젼을 수행하도록 구성됨 - 를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 안테나를 구비한 무선기기를 동작시키는 방법에 있어서,
    제1 주기 동안에 상기 안테나에 연결된 수신부에서 수신 반송파 신호를 수신하는 단계;
    제2 주기 동안에 송신부에 의해 변조된 송신 베이스밴드 신호를 가진 송신 반송파 신호를 상기 안테나로부터 송신하는 단계;
    상기 수신부와 상기 송신부 사이에 혼합기 - 상기 혼합기는 제1 혼합기 회로 및 제2 혼합기 회로를 포함함 - 를 결합하는 단계;
    상기 제2 주기 동안에 상기 송신 반송파 신호 상에 상기 송신 베이스밴드 신호를 변조하고, 상기 제1 주기 동안에 수신되는 상기 수신 반송파 신호에 대해 제1 다운-컨버젼 및 제2 다운-컨버젼을 수행하기 위해 상기 제1 혼합기 회로를 이용하는 단계; 및
    상기 제2 주기 동안에 상기 송신 베이스밴드 신호를 더 변조하기 위해 제2 혼합기 회로를 이용하는 단계를 포함하는 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6272329B1 (en) 1998-12-09 2001-08-07 Nortel Networks Limited Bidirectional frequency translator and full duplex transceiver system employing same
US6912376B1 (en) * 1999-12-27 2005-06-28 Texas Instruments Incorporated Mobile phone transceiver
SE0101159D0 (sv) * 2001-03-30 2001-03-30 Ericsson Telefon Ab L M Apparatus in a microwave system
SE0101158D0 (sv) * 2001-03-30 2001-03-30 Ericsson Telefon Ab L M Method and apparatus in a microwave system
US7646782B1 (en) * 2001-07-30 2010-01-12 Primrose Donald R Data link/physical layer packet buffering and flushing
US7194044B2 (en) * 2002-05-22 2007-03-20 Alexander Neil Birkett Up/down conversion circuitry for radio transceiver
US8249171B2 (en) * 2006-11-10 2012-08-21 Texas Instruments Incorporated MPEG-2 transport stream packet synchronizer
FR2916588A1 (fr) * 2007-05-25 2008-11-28 Thales Sa Melangeur bidirectionnel de frequences, systeme emetteur/ recepteur radiofrequences comportant au moins un tel melangeur.

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3909527A (en) * 1973-09-18 1975-09-30 Mitsubishi Electric Corp Frequency shift keying system and method
JPH05129984A (ja) * 1991-10-31 1993-05-25 Toshiba Corp 無線通信装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5276915A (en) * 1991-11-04 1994-01-04 Motorola, Inc. Transceiver having a divide-down transmit offset scheme
DE69225259T2 (de) * 1991-02-22 1998-08-20 Sony Corp Zeitduplex-Sender-Empfänger
US5373300A (en) * 1992-05-21 1994-12-13 International Business Machines Corporation Mobile data terminal with external antenna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3909527A (en) * 1973-09-18 1975-09-30 Mitsubishi Electric Corp Frequency shift keying system and method
JPH05129984A (ja) * 1991-10-31 1993-05-25 Toshiba Corp 無線通信装置

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Publication number Publication date
KR960701521A (ko) 1996-02-24
WO1995019663A1 (en) 1995-07-20
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JPH08510612A (ja) 1996-11-05
US5590413A (en) 1996-12-31
EP0689740B1 (en) 2002-10-16
DE69528552T2 (de) 2003-07-10
DE69528552D1 (de) 2002-11-21

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