KR100426618B1 - 수동 혼변조 제거장치 및 그 방법 - Google Patents

수동 혼변조 제거장치 및 그 방법 Download PDF

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KR100426618B1 KR10-2001-0079059A KR20010079059A KR100426618B1 KR 100426618 B1 KR100426618 B1 KR 100426618B1 KR 20010079059 A KR20010079059 A KR 20010079059A KR 100426618 B1 KR100426618 B1 KR 100426618B1
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 수동 혼변조 제거장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 변형된 피드포워드 선형증폭부를 사용하여 수동 혼변조를 제거하기 위한 수동 혼변조 제거장치 및 그 방법을 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 수동 혼변조를 제거하기 위한 수동 혼변조 제거장치에 있어서, 하나의 할당주파수를 갖는 신호를 입력받아 증폭시키고, 상기 입력신호로부터 수동 혼변조 성분 신호를 추출하기 위한 증폭수단; 상기 증폭수단에서 증폭된 입력신호를 소정의 주파수 대역에 대하여 필터링하기 위한 대역 통과 여파수단; 및 상기 증폭수단에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 이용하여 상기 대역 통과 여파수단에서 생성된 신호에서 수동 혼변조 성분을 제거하기 위한 전력결합수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 송신 시스템 등에 이용됨.

Description

수동 혼변조 제거장치 및 그 방법{Apparatus and method of cancelling passive IMD}
본 발명은 이동통신 시스템 등에서 수동 혼변조를 제거하기 위한 수동 혼변조 제거장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변형된 피드포워드 선형증폭부를 사용하여 대역 통과 여파기에서 발생하는 수동 혼변조를 제거하는 수동 혼변조 제거장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 디지털 이동통신 시스템이 급속하게 발전함에 따라서 부품과 시스템 구현 기술 역시 상당히 빠른 발전속도를 보이고 있다. 이동통신 등에서 송신 시스템의 선형성은 주파수 효율, 용량 등을 결정하는 중요한 요소이다. 송신 시스템의 선형성이 클수록, 송신신호의 신호 대 잡음비가 좋고, 인접 채널에 간섭이 적어 전체적으로 시스템의 용량이 증가되는 효과가 있다. 송신 시스템의 선형성을 주로 결정하는 소자는 전력증폭기이며, 따라서 송신 시스템의 구성요소 중에서 비선형성이 가장 큰 전력증폭기의 선형화에 상당한 연구가 진행되고 있다. 이를 도 1 및 도 2 를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 1 은 종래의 선형증폭부와 대역 통과 여파기를 포함한 송신 시스템에 대한 일실시예 구성도이다. 상기 송신 시스템은 전력합성 및 분배기(120), 선형증폭부(131 내지 134), 전력합성기(140), 대역 통과 여파기(150), 안테나(160)를 포함한다. 도 1 은 입력신호(111 내지 114)가 4개인 경우를 일예로서 나타낸 것이다. 도 1 에 표시된 신호의 형태는 각 해당부분에서의 신호의 스펙트럼을 나타낸다. 도 1 을 참조하여, 송신 시스템에 선형증폭부(131 내지 134)를 사용한 경우에 대역 통과 여파기(150)에서 수동 혼변조가 발생되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
우선, 입력신호인 4개의 주파수 할당신호 FA1(Frequency Assignment 1;111), FA2(112), FA3(113) 및 FA4(114)는 전력합성 및 분배기(120)에서 합성/분배된 후, 그 신호는 선형증폭부(131 내지 134)의 입력으로 인가된다. 각각의 선형증폭부(131 내지 134)는 왜곡없이 4개의 채널 신호를 증폭한다. 각각의 선형증폭부(131 내지 134)에서 증폭된 신호는 전력합성기(140)에서 모두 합성되며, 전력합성기(140)의 출력 신호는 대역 통과 여파기(150)에 인가된다. 이때, 대역 통과 여파기(150)에서는 일정한 주파수 대역의 성분만을 뽑아내는데, 대역 통과 여파기(150)의 출력에서는 수동 혼변조에 의한 왜곡성분이 부가되어 나타나며, 안테나(160)는 대역 통과 여파기(150)의 출력 신호를 자유공간으로 방사한다.
도 2 는 종래의 피드포워드 선형증폭부에 대한 일실시예 상세 구성도이다. 종래의 피드포워드 선형증폭부는 전력분배기(220), 제 1 위상변환 및 가변감쇠기(231), 주증폭기(232), 제 1 전력결합기(233), 제 2 시간지연기(234), 제 2 전력결합기(235), 제 1 시간지연기(241), 전력합성기(242), 제 2 위상변환 및 가변감쇠기(243), 에러증폭기(244)를 구비한다.
도 2 에 표시된 신호의 형태는 각 해당부분에서의 신호의 스펙트럼을 나타낸다. 이하, 도 2 를 참조하여 종래의 피드포워드 선형증폭부의 동작원리를 설명한다.
도 2 에서 전력분배기(220)로 인가되는 입력신호(210)는 첫번째 루프의 위 경로와 아래 경로로 분배된다. 전력분배된 신호 중에서 위 경로 신호는 제 1 위상변환 및 가변감쇠기(231)와 주증폭기(232)를 통과하게 되며, 주증폭기(232)의 출력단에는 주증폭기(232)의 비선형 특성에 의해서 증폭된 입력신호와 왜곡신호가 함께 나타나게 된다. 주증폭기(232)의 출력신호는 제 1 전력결합기(233)를 통해서 일정량의 신호가 표본(샘플링)되며, 표본된 신호는 전력합성기(242)로 인가된다. 전력분배기(220)에서 전력분배된 신호 중 아래 경로의 신호는 제 1 시간지연기(241)를 통과한 후, 전력합성기(242)로 인가된다. 첫번째 루프 내에서 제 1 위상변환 및 가변감쇠기(231)는 양쪽 경로(전력분배기(220)로부터 신호 분배되어 위 경로와 아래 경로를 통해서 전력합성기(242)까지 도달하는 경로)를 통과하는 두 신호의 크기를 동일하게 하고, 위상은 180°차이가 나게 조절하기 위한 목적으로 사용되며, 제 1 시간지연기(241)는 양쪽 경로의 지연시간을 동일하게 하기 위한 목적으로 사용된다. 전력합성기(242)의 출력에서는 양쪽 경로를 통과한 두 신호의 크기가 동일하고 위상이 180°차이가 나기 때문에 이상적인 경우 입력신호(210)는 완전히 제거되고, 주증폭기(232)에서 발생하는 왜곡신호만 존재하게 된다. 도 2 에서는 일반적인 경우로 입력신호(210)도 약한 전력으로 남아있는 것으로 나타내었다.
두번째 루프에서 전력합성기(242)의 출력인 왜곡신호는 제 2 위상변환 및 가변감쇠기(243)와 에러증폭기(244)를 통과한 후 제 2 전력결합기(235)로 인가된다. 또한 제 1 전력결합기(233)의 출력신호 중 한 신호는 제 2 시간지연기(234)를 통과한 후, 제 2 전력결합기(235)로 인가된다. 두번째 루프에서 사용된 제 2 시간지연기(234), 제 2 위상변환 및 가변감쇠기(243)는 첫번째 루프에서 사용한 목적과 동일한 용도로 사용된다. 따라서, 두번째 루프의 양쪽 경로를 통과해서 제 2 전력결합기(235)에 도달하는 신호의 크기가 동일하고 위상이 180°차이가 나므로, 제 2 전력결합기(235)의 출력 단자에서는 증폭된 입력신호만이 나타나게 된다.
논문 "피드포워드 증폭기의 선형화 루프의 캔슬레이션 퍼포먼스(Cancellation Performance of a Linearization Loop of a Feedforward Amplifier (Electronics Letters Vol.33 No. 6, pp 444-446, 1997.))"에서는 선형화 루프내의 크기와 위상의 불균형 정도가 선형화 성능에 미치는 영향과 지연시간 불일치가 선형화 대역폭에 미치는 영향을 기술하고 있으며, 시간지연 불일치가 클수록 선형화 대역폭은 줄어들며, 시간지연 불일치가 없는 경우 선형화 대역폭은 무한함을 보여주고 있다. 또한, 위상 불일치에 따라서 선형화 대역의 중심 주파수가 이동됨을 기술하고 있다.
그러나, 전력증폭기를 선형화한 선형증폭부를 사용하더라도 증폭기 후단에 위치하는 대역 통과 여파기에서 수동 혼변조 신호가 발생하며, 이러한 수동 혼변조는 대역 통과 여파기에 인가되는 전력이 클수록 많이 나타난다. 일반적으로 대역 통과 여파기와 같은 수동소자에서 발생하는 혼변조 신호를 수동 혼변조(Passive IMD)라고 한다.
이동통신에서는 한 기지국의 가입자 수가 늘어나게 되면, 사용할 수 있는 할당 채널을 추가하며, 선형증폭부는 추가된 채널을 시스템 구성의 변화없이 수용한다. 그 이유는 일반적인 전력증폭기는 한 채널(single-channel)을 수용하지만, 선형증폭부는 다 채널(multi-channel)을 수용하는 증폭부이기 때문이다. 기지국이 수용하는 채널이 많아질수록 선형증폭부의 출력 전력은 커지게 되며, 따라서 후단에위치하는 대역 통과 여파기에 인가되는 전력이 커지기 때문에 수동 혼변조가 많이 나타나게 된다. 또한 기지국의 커버리지를 넓히고, 가입자와의 통신 확률을 높이기 위해서는 큰 증폭기의 출력을 필요로 하게 되므로 수동 혼변조 신호가 많이 발생하게 된다. 이러한 수동 혼변조는 능동 소자에서 발생하는 혼변조와 마찬가지로 시스템의 용량을 감소시킨다.
이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 비선형성이 가장 큰 전력증폭기를 선형화하거나, 송신 시스템 전체를 선형화하는 방법이 주로 연구되고 있다. 전력증폭기의 선형화 기술은 크게 피드포워드, 피드백 및 사전왜곡 방식이 있다. 그 중에서도 선형성 개선 성능이 좋은 피드포워드 선형화 방식을 가장 많이 사용하고 있다. 그러나, 송신 시스템에서 전력증폭기를 선형화한 피드포워드형의 선형증폭부를 사용한다고 하더라도, 선형증폭부 다음단에 위치하는 대역 통과 여파기에서 비선형성이 발생하는 경우에는 이를 해결할 수 없다는 문제점이 있었다.
송신 시스템 전체를 선형화하는 방법으로는 미국특허 "전력증폭기 선형화를 위한 기저대역 사전왜곡 시스템(Baseband predistortion system for the adaptive linearization of power amplifiers; 등록번호 US5,524,286)"과 같이 기저대역에서 송신 시스템 전체의 왜곡신호에 대응하는 사전왜곡신호를 발생시켜, 송신 시스템에 사전 왜곡된 신호를 인가함으로써 송신 시스템 전체를 선형화하는 방법이 있다. 이와 같은 기술은 시스템 구현단계에서 전체 시스템의 구성을 고려해서 적용해야 하며, 피드백 루프의 시간지연 때문에 선형화 대역이 제한을 받는 문제점이 있었다.
또한, 선형화 대역을 넓히기 위해서는 피드백 루프를 구성해서 얻은 왜곡정보(피드백 루프를 구성해서 훈련을 통해 얻은 왜곡정보)를 사용하되, 신호의 송신시간에는 피드백 루프를 구성하지 않는 방법이 있다. 하지만, 이 경우 송신경로 상의 왜곡이 피드백 루프를 구성한 경우와 차이가 나게 되면, 즉 훈련을 통해서 얻은 왜곡정보와 실제 시스템이 송신하는 동안 송신경로 상의 왜곡이 상이한 경우에 기저대역 사전왜곡은 오히려 선형성을 악화시킬 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 변형된 피드포워드 선형증폭부를 사용하여 수동 혼변조를 제거하기 위한 수동 혼변조 제거장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 선형증폭부와 대역 통과 여파기를 포함한 송신 시스템에 대한 일실시예 구성도.
도 2 는 종래의 피드포워드 선형증폭부에 대한 일실시예 상세 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 수동 혼변조 제거장치에 대한 일실시예 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 피드포워드 선형증폭부에 대한 일실시예 상세 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 수동 혼변조 제거방법에 대한 일실시예 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
320 : 전력합성 및 분배기 331,332,333,334 : 피드포워드 선형증폭부
340: 제 1 전력합성기 350 : 대역 통과 여파기
360 : 제 1 전력결합기 380 : 제 2 전력합성기
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 수동 혼변조를 제거하기 위한 수동 혼변조 제거장치에 있어서, 하나의 할당주파수를 갖는 신호를 입력받아 증폭시키고, 상기 입력신호로부터 수동 혼변조 성분 신호를 추출하기 위한 증폭수단; 상기 증폭수단에서 증폭된 입력신호를 소정의 주파수 대역에 대하여 필터링하기 위한 대역 통과 여파수단; 및 상기 증폭수단에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 이용하여 상기 대역 통과 여파수단에서 생성된 신호에서 수동 혼변조 성분을 제거하기 위한 전력결합수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 수동 혼변조를제거하기 위한 수동 혼변조 제거장치에 있어서, 서로 다른 할당주파수를 갖는 신호를 소정의 갯수만큼 입력받아, 각각의 입력신호를 증폭시키고, 상기 각각의 입력신호로부터 수동 혼변조 성분 신호를 추출하기 위한 증폭수단; 상기 증폭수단에서 증폭된 여러 개의 입력신호를 합성하기 위한 제 1 전력합성수단; 상기 제 1 전력합성수단에서 합성된 신호를 소정의 주파수 대역에 대하여 여파하기 위한 대역 통과 여파수단; 상기 증폭수단에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 합성하기 위한 제 2 전력합성수단; 및 상기 제 2 전력합성수단에서 생성된 신호를 이용하여 상기 대역 통과 여파수단에서 생성된 신호에서 수동 혼변조 성분을 제거하기 위한 전력결합수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 수동 혼변조 제거장치에 적용되는 수동 혼변조 제거방법에 있어서, 하나의 할당주파수를 갖는 입력신호를 증폭시키고, 상기 입력신호로부터 수동 혼변조 성분 신호를 추출하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 증폭된 입력신호를 소정의 주파수 대역에 대하여 대역 통과 여파시키는 제 2 단계; 및 상기 제 1 단계에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 이용하여 상기 제 2 단계에서 대역 통과 여파시켜 생성된 신호에서 수동 혼변조 성분을 제거하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 수동 혼변조 제거장치에 적용되는 수동 혼변조 제거방법에 있어서, 서로 다른 할당주파수를 갖는 소정의 갯수의 입력신호를 각각 증폭시키고, 상기 각각의 입력신호로부터 수동 혼변조 성분을 추출하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 증폭된 입력신호를 합성하는제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 합성된 신호를 소정의 주파수 대역에 대하여 대역 통과 여파시키는 제 3 단계; 상기 제 1 단계에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 합성하는 제 4 단계; 및 상기 제 4 단계에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 이용하여 상기 제 3 단계에서 대역 통과 여파시켜 생성된 신호에서 수동 혼변조 성분을 제거하는 제 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 3 은 본 발명에 따른 수동 혼변조 제거장치에 대한 일실시예 구성도이다. 도 3 을 참조하여 입력신호가 4개인 경우를 일예로 들어, 본 발명에 따른 수동 혼변조 제거장치에서 수동 혼변조를 제거하는 과정을 설명한다.
본 발명에 따른 수동 혼변조 제거장치는 전력합성 및 분배기(320), 피드포워드 선형증폭부(331 내지 334), 제 1 전력합성기(340), 대역 통과 여파기(350), 제 1 전력결합기(360), 안테나(370), 제 2 전력합성기(380)를 구비한다.
도 3 에서 입력신호인 4개의 주파수 할당 입력신호인 FA 1(Frequency Assignment 1;311), FA2(312), FA3(313) 및 FA4(314)는 전력합성 및 분배기(320)에서 합성/분배된 후, 그 신호는 피드포워드 선형증폭부(331 내지 334)의 입력 단자에 인가된다. 피드포워드 선형증폭부(331 내지 334)는 왜곡없이 4개의 채널 신호를 증폭한다. 각각의 피드포워드 선형증폭부(331 내지 334)에서 증폭된 신호는 제 1 전력합성기(340)에서 모두 합성되며, 제 1 전력합성기(340)의 출력신호는 대역 통과 여파기(350)에 인가된다. 대역 통과 여파기(350)의 출력에는 수동 혼변조에 의한 왜곡성분이 부가되어 있다. 그리고, 각각의 피드포워드 선형증폭부(331 내지 334)에서 생성된 수동 혼변조 신호성분을 제 2 전력합성기(380)에서 모두 합성한 후, 제 1 전력결합기(360)에 인가한다. 여기서, 피드포워드 선형증폭부(331 내지 334)에서 수동 혼변조 신호성분을 만드는 과정은 도 4 에서 상세히 후술하기로 한다. 제 2 전력합성기(380)의 출력에서의 왜곡신호는 대역 통과 여파기(350)에서 생성된 신호와 크기는 같고 위상이 180°다르기 때문에 제 1 전력결합기(360)의 출력에서는 왜곡없이 증폭된 입력신호만이 나타나게 되며, 증폭된 입력신호는 안테나(370)를 통해서 자유공간으로 방사된다.
도 4 는 본 발명에 따른 피드포워드 선형증폭부에 대한 일실시예 구성도이다. 도 4 에 표시된 신호의 형태는 각 해당부분에서의 신호의 스펙트럼을 나타낸다. 이하, 도 4 를 참조하여 본 발명에 따라 수동 혼변조를 제거하는 과정을 설명한다.
본 발명에 적용되는 피드포워드 선형증폭부는 제 1 전력분배기(420), 제 1 위상변환 및 가변감쇠기(431), 주증폭기(432), 제 2 전력결합기(433), 제 2 시간지연기(434), 제 3 전력결합기(435), 대역 통과 여파기(436), 제 1 전력결합기(437), 제 1 시간지연기(441), 제 3 전력합성기(442), 제 2 전력분배기(443), 제 2 위상변환 및 가변감쇠기(444), 제 1 에러증폭기(445), 제 3 시간지연기(451), 제 3 위상변환 및 가변감쇠기(452), 제 2 에러증폭기(453)를 구비한다.
도 4 에서 제 1 전력분배기(420)로 인가되는 신호는 첫번째 루프의 위 경로와 아래 경로로 분배된다. 전력분배된 신호 중에서 위 경로 신호는 제 1 위상변환 및 가변감쇠기(431)와 주증폭기(432)를 통과하게 되며, 주증폭기(432)의 출력단에는 주증폭기(432)의 비선형 특성에 의해서 증폭된 입력신호와 왜곡신호가 함께 나타나게 된다. 주증폭기(432)의 출력신호는 제 2 전력결합기(433)에서 일정량의 신호가 표본(샘플링)되며, 표본된 신호는 제 3 전력합성기(442)로 인가된다. 제 1 전력분배기(420)에서 전력분배된 신호 중 아래 경로의 신호는 제 1 시간지연기(441)를 통과한 후, 제 3 전력합성기(442)로 인가된다. 첫번째 루프 내에서 제 1 위상변환 및 가변감쇠기(431)는 양쪽 경로(제 1 전력분배기(420)로부터 신호 분배되어 위 경로와 아래 경로를 통해서 제 3 전력합성기(442)까지 도달하는 경로)를 통과하는 신호의 크기를 동일하게 하고, 위상은 180°차이가 나도록 조절하기 위한 목적으로 사용되며, 제 1 시간지연기(441)는 양쪽 경로의 지연시간을 동일하게 하기 위한 목적으로 사용된다. 제 3 전력합성기(442)의 출력단에서는 제 3 전력합성기(442)에 입력된 두 신호의 크기가 동일하고 위상이 180°차이가 나기 때문에 이상적인 경우에 입력신호(410)는 완전히 제거가 되고, 주증폭기(432)에서 발생하는 왜곡신호만 존재하게 된다. 도 4 에서는 일반적인 경우로 입력신호(410)도 약한 전력으로 남아있는 것으로 나타내었다.
두번째 루프에서는 도 2 의 경우와 달리 제 2 전력분배기(443)가 추가된다. 두번째 루프에서 제 3 전력합성기(442)의 출력인 왜곡신호는 제 2 전력분배기(443)에서 분배되어, 그 중 한 신호는 제 2 위상변환 및 가변감쇠기(444)와 제 1 에러증폭기(445)를 통과한 후 제 3 전력결합기(435)로 인가된다.
또한, 주증폭기(432)의 출력 신호는 제 2 시간지연기(434)를 통과한 후, 제 3 전력결합기(435)로 인가된다. 여기서 사용된 제 2 시간지연기(434), 제 2 위상변환 및 가변감쇠기(444)는 첫번째 루프에서 사용한 목적과 동일한 용도로 사용된다. 즉, 두번째 루프의 양쪽 경로를 통과해서 제 3 전력결합기(435)에 도달하는 두 신호는 크기가 동일하고 위상이 180°차이가 나기 때문에, 결과적으로 제 3 전력결합기(435)의 출력 단자에서는 증폭된 입력신호만이 나타나게 된다.
제 2 전력분배기(443)에서 아래 경로로 분배된 다른 하나의 왜곡신호는 제 3 시간지연기(451)에 인가된다. 제 3 시간지연기(451)의 출력은 제 3 위상변환 및 가변감쇠기(452)와 제 2 에러증폭기(453)를 통과한 후, 제 1 전력결합기(437)에 인가된다. 여기서 제 3 시간지연기(451)는 제 1 전력결합기(437)에 인가되는 두 신호(제 3 전력결합기(435)에서 출력되어 대역 통과 여파기(436)를 통과한 신호와 제 2 전력분배기(443)에서 아래 경로로 분배되어 제 3 위상변환 및 가변감쇠기(452)와 제 2 에러증폭기(453)를 통과한 신호)의 시간지연을 맞추기 위하여 사용된다.
제 3 전력결합기(435)의 출력은 대역 통과 여파기(436)에 인가되며, 대역 통과 여파기(436)의 출력 단에는 수동 혼변조 성분이 나타나게 된다. 제 3 시간지연기(451)와 제 3 위상변환 및 가변감쇠기(452)를 이용하여 제 2 에러증폭기(453)의 출력에서 오른쪽 왜곡신호의 중심주파수에 선형화 대역의 중심 주파수가 오도록 조절한 후, 제 1 전력결합기(437)에 인가한다. 이에 따라 제 1 전력결합기(437)의 출력 단자에서는 대역 통과 여파기(436)에서 발생한 수동 혼변조의 오른쪽 왜곡신호 성분이 제거되어 나타나게 된다. 도 4 는 수동 혼변조를 제거하기 위한 왜곡신호를발생시키는 루프의 선형화 대역을 협대역으로 제한한 경우의 한가지 예이다. 선형화 대역을 협대역으로 제한하는 이유는 대역 통과 여파기(436)에서 발생되는 수동 혼변조 성분과 주증폭기(432)에서 발생되는 수동 혼변조의 위상이 다르기 때문이다. 또한, 양쪽에 발생하는 왜곡신호 중 한쪽만 제거하고 있는 바, 위와 같은 과정을 반대쪽 왜곡신호에 대해서도 수행함으로써 양쪽 왜곡신호 모두를 제거하도록 할 수도 있으나, 이는 실제 구현상의 어려움이 있으며, 한쪽의 왜곡신호만을 제거함으로써도 수동 혼변조 성분을 충분히 제거할 수 있다.
도 5 는 본 발명에 따른 수동 혼변조 제거방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
우선, 서로 다른 할당 주파수를 갖는 수개의 입력신호를 합성/분배한다(510). 그리고, 상기 합성/분배된 각각의 입력신호에 대하여 선형증폭시키고, 각각의 입력신호로부터 수동 혼변조 성분을 추출한다(520).
상기 선형증폭된 신호를 합성하고(530), 상기 선형증폭된 신호를 합성하여 생성된 신호를 대역 통과 여파시킨다(540). 이 과정을 통하여 일정한 주파수 대역의 입력신호 성분만을 걸러내고, 나머지 주파수 성분을 제거한다. 그러나, 이 과정에서 원하는 주파수 성분만을 완벽하게 걸러낼 수는 없으며, 원하지 않는 수동 혼변조 성분이 같이 나타나게 된다.
다음으로, 상기 추출한 수동 혼변조 성분을 변형하는 과정을 살펴본다. 상기 추출한 수동 혼변조 성분을 상기 대역 통과 여파시킨 신호와 크기가 같고, 위상이 180°차이가 나도록 크기 및 위상을 변환한다(550). 상기 크기 및 위상을 변환한 수동 혼변조 성분을 상기 대역 통과 여파시킨 신호와 시간지연을 맞추고(560), 상기 시간지연을 맞춘 수동 혼변조 성분을 증폭시킨다(570).
상기 증폭된 수동 혼변조 성분을 합성하여 상기 대역 통과 여파시킨 신호에 나타나는 모든 수동 혼변조 성분을 포함하도록 만든 후(580), 상기 대역 통과 여파시킨 신호에서 상기 증폭된 수동 혼변조 성분을 합성하여 만들어진 신호를 이용하여 수동 혼변조 성분을 제거한다(590).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부될 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은 변형된 피드포워드 선형증폭을 통하여 수동 소자에서 발생하는 수동 혼변조 성분을 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 상기와 같이 수동 혼변조 성분을 제거함으로써 궁극적으로는 전체 송신 시스템의 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 수동 혼변조를 제거하기 위한 수동 혼변조 제거장치에 있어서,
    하나의 할당주파수를 갖는 신호를 입력받아 증폭시키고, 상기 입력신호로부터 수동 혼변조 성분 신호를 추출하기 위한 증폭수단;
    상기 증폭수단에서 증폭된 입력신호를 소정의 주파수 대역에 대하여 필터링하기 위한 대역 통과 여파수단; 및
    상기 증폭수단에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 이용하여 상기 대역 통과 여파수단에서 생성된 신호에서 수동 혼변조 성분을 제거하기 위한 전력결합수단
    을 포함하는 수동 혼변조 제거장치.
  2. 수동 혼변조를 제거하기 위한 수동 혼변조 제거장치에 있어서,
    서로 다른 할당주파수를 갖는 신호를 소정의 갯수만큼 입력받아, 각각의 입력신호를 증폭시키고, 상기 각각의 입력신호로부터 수동 혼변조 성분 신호를 추출하기 위한 증폭수단;
    상기 증폭수단에서 증폭된 여러 개의 입력신호를 합성하기 위한 제 1 전력합성수단;
    상기 제 1 전력합성수단에서 합성된 신호를 소정의 주파수 대역에 대하여 여파하기 위한 대역 통과 여파수단;
    상기 증폭수단에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 합성하기 위한 제 2 전력합성수단; 및
    상기 제 2 전력합성수단에서 생성된 신호를 이용하여 상기 대역 통과 여파수단에서 생성된 신호에서 수동 혼변조 성분을 제거하기 위한 전력결합수단
    을 포함하는 수동 혼변조 제거장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 증폭수단은,
    상기 입력신호를 왜곡없이 증폭시키기 위한 선형증폭수단; 및
    상기 입력신호로부터 수동 혼변조 성분 신호를 추출하기 위한 수동 혼변조 성분 추출수단
    을 포함하는 수동 혼변조 제거장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수동 혼변조 성분 추출수단은,
    상기 입력신호로부터 증폭시켜서 수동 혼변조 성분을 생성하는 수동 혼변조 성분 생성수단;
    상기 수동 혼변조 성분 생성수단에서 생성된 신호를 소정의 시간만큼 지연시키기 위한 지연수단;
    상기 지연수단에서 생성된 신호의 크기 및 위상을 변환시키기 위한 위상변환 및 가변감쇠수단; 및
    상기 위상변환 및 가변감쇠수단에서 만들어진 신호를 증폭시키기 위한 에러증폭수단
    을 포함하는 수동 혼변조 제거장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 위상변환 및 가변감쇠수단은,
    상기 지연수단에서 생성된 신호의 크기 및 위상을 상기 대역 통과 여파수단에서 생성된 신호와 크기는 같고 위상이 180°차이가 나도록 하는 것을 특징으로 하는 수동 혼변조 제거장치.
  6. 수동 혼변조 제거장치에 적용되는 수동 혼변조 제거방법에 있어서,
    하나의 할당주파수를 갖는 입력신호를 증폭시키고, 상기 입력신호로부터 수동 혼변조 성분 신호를 추출하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계에서 증폭된 입력신호를 소정의 주파수 대역에 대하여 대역 통과 여파시키는 제 2 단계; 및
    상기 제 1 단계에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 이용하여 상기 제 2 단계에서 대역 통과 여파시켜 생성된 신호에서 수동 혼변조 성분을 제거하는 제 3 단계
    를 포함하는 수동 혼변조 제거방법.
  7. 수동 혼변조 제거장치에 적용되는 수동 혼변조 제거방법에 있어서,
    서로 다른 할당주파수를 갖는 소정의 갯수의 입력신호를 각각 증폭시키고, 상기 각각의 입력신호로부터 수동 혼변조 성분을 추출하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계에서 증폭된 입력신호를 합성하는 제 2 단계;
    상기 제 2 단계에서 합성된 신호를 소정의 주파수 대역에 대하여 대역 통과 여파시키는 제 3 단계;
    상기 제 1 단계에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 합성하는 제 4 단계; 및
    상기 제 4 단계에서 추출된 수동 혼변조 성분 신호를 이용하여 상기 제 3 단계에서 대역 통과 여파시켜 생성된 신호에서 수동 혼변조 성분을 제거하는 제 5 단계
    를 포함하는 수동 혼변조 제거방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    상기 입력신호를 왜곡없이 증폭시키는 제 6 단계; 및
    상기 입력신호로부터 수동 혼변조 성분 신호를 추출하는 제 7 단계
    를 포함하는 수동 혼변조 제거방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 7 단계는,
    상기 입력신호로부터 수동 혼변조 성분을 생성하는 제 8 단계;
    상기 제 8 단계에서 생성된 신호를 소정의 시간만큼 지연시키는 제 9 단계;
    상기 제 9 단계에서 생성된 신호의 크기 및 위상을 변환하는 제 10 단계; 및
    상기 제 10 단계에서 만들어진 신호를 증폭시키는 제 11 단계
    를 포함하는 수동 혼변조 제거방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 10 단계는,
    상기 제 9 단계에서 생성된 신호의 크기 및 위상을 상기 대역 통과 여파된 신호와 크기는 같고 위상이 180°차이가 나도록 하는 것을 특징으로 하는 수동 혼변조 제거방법.
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