KR100438533B1 - Image frequency rejection circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이미지 주파수 제거 회로에 관한 것으로 특히, 수신신호를 양분한 후 하나의 경로에서 이미지 주파수 성분을 추출하고 다른 경로의 수신 신호와 결합하여 이미지 주파수를 제거함으로써 신호의 간섭을 최소화하여 통화 품질을 향상시키도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 대역선택필터(310)에서 선택된 주파수 성분을 소정 레벨 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA)(320)와, 이 저잡음 증폭기(320)의 출력신호를 2개의 경로로 양분하는 신호 분배기(330)와, 이 신호 분배기(330)의 일측 경로의 신호를 소정 시간 지연하는 지연 라인(340)과, 상기 신호 분배기(330)의 타측 경로의 신호에 대해 이미지 주파수 대역 성분만을 통과시키는 이미지 주파수 선택필터(350)와, 상기 이미지 주파수 대역 성분의 위상을천이시키는 위상 천이기(360)와, 이 위상 천이기(360)의 출력 신호와 상기 지연 라인(340)에서의 출력 신호를 합성하여 이미지 주파수 성분을 제거하는 신호 합성기(370)와, 로컬 발진주파수()와 상기 신호 합성기(370)의 출력 신호를 곱하여 중간주파수 신호를 중간주파수 증폭기(390)로 출력하는 믹서(380)로 구성한다.The present invention relates to an image frequency cancellation circuit. In particular, after dividing a received signal, the image frequency component is extracted from one path and combined with the received signal of another path to remove the image frequency to minimize the interference of the signal to improve the call quality. The purpose is to improve. The present invention for this purpose is a low noise amplifier (LNA) 320 for a predetermined level amplification of the frequency component selected by the band select filter 310, and a signal divider for dividing the output signal of the low noise amplifier 320 in two paths ( 330, a delay line 340 for delaying a signal of one path of the signal divider 330 by a predetermined time, and an image frequency selection for passing only an image frequency band component to a signal of the other path of the signal divider 330. Filter 350 and the phase of the image frequency band component A phase synthesizer 360 for shifting, a signal synthesizer 370 for combining the output signal of the phase shifter 360 with the output signal from the delay line 340 to remove image frequency components, and a local oscillation frequency. ( Multiplied by the output signal of the signal synthesizer 370 and outputs the intermediate frequency signal to the intermediate frequency amplifier 390.
Description
본 발명은 수신 회로에 관한 것으로 특히, 이동통신 기지국의 수신단 회로에 있어서 이미지 주파수 제거 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a receiving circuit, and more particularly, to an image frequency cancellation circuit in a receiving circuit of a mobile communication base station.
도1은 종래 기술의 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 안테나로 수신된 신호에 대해 소정 대역 성분만을 통과시켜 원하는 주파수 대역만을 수신하는 대역선택필터(110)와, 이 대역선택필터(110)를 통과한 주파수를 소정 레벨로 전력 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA)(120)와, 이 저잡음 증폭기(120)의 출력신호에 대해 소정 대역 성분을 제거하는 이미지제거필터(130)와, 로컬 발진주파수()를 상기 이미지제거필터(130)의 출력신호에 곱하는 믹서(140)와, 이 믹서(140)의 출력신호중 소정 대역 성분만을 선택하여 원하는 주파수 대역을 추출하는 채널선택필터(150)와, 로컬 발진주파수()를 상기 채널선택필터(150)의 출력신호에 곱하는 믹서(160)와, 이 믹서(160)의 출력신호중 소정 대역 성분만을 선택하여 중간주파수신호로 출력하는 채널선택필터(170)와, 이 채널선택필터(170)에서의 중간주파수 신호를 소정 레벨 증폭하여 복조 회로(도면 미도시)로 출력하는 중간주파수 증폭기(180)로 구성한다.1 is a circuit diagram of the prior art, and as shown therein, passes through a band selection filter 110 for receiving only a desired frequency band by passing only a predetermined band component to a signal received by an antenna, and through the band selection filter 110. A low noise amplifier (LNA) 120 for power amplifying a frequency to a predetermined level, an image removal filter 130 for removing a predetermined band component with respect to the output signal of the low noise amplifier 120, and a local oscillation frequency ( ), A mixer 140 multiplying the output signal of the image removal filter 130, a channel selection filter 150 for extracting a desired frequency band by selecting only a predetermined band component among the output signals of the mixer 140, and a local oscillation. frequency( ), A mixer 160 for multiplying the output signal of the channel selection filter 150, a channel selection filter 170 for selecting only a predetermined band component among the output signals of the mixer 160 and outputting it as an intermediate frequency signal; The intermediate frequency amplifier 180 is configured to amplify a predetermined level of the intermediate frequency signal from the selection filter 170 and output the resultant signal to a demodulation circuit (not shown).
이와같은 종래 기술에 대한 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the prior art as follows.
이동통신 가입자(이동국)로부터 송신된 신호가 기지국에 구비된 안테나로 수신되면When the signal transmitted from the mobile subscriber (mobile station) is received by the antenna provided in the base station
대역선택필터(110)가 수신신호중 원하는 주파수 대역 성분만을 통과시키고 저잡음 증폭기(120)가 상기에서 선택된 주파수 대역 성분을 수신회로에서 구동할 수 있는 정도의 레벨로 전력 증폭하며 이미지제거필터(130)가 상기에서 증폭된 신호중 소정 대역 성분을 차단하여 이미지 주파수를 제거하게 된다.The band select filter 110 passes only a desired frequency band component of the received signal, and the low noise amplifier 120 amplifies the power to a level such that the selected frequency band component can be driven by the receiving circuit. The predetermined frequency component of the amplified signal is blocked to remove the image frequency.
이때, 믹서(140)가 로컬 발진주파수()를 대역제거필터(130)에서의 출력신호에 곱하고 채널선택필터(150)가 상기 믹서(140)의 출력신호중 원하는 주파수 대역을 추출하며 믹서(160)가 로컬 발진주파수()를 상기 채널선택필터(150)에서의 출력신호에 곱하고 채널선택필터(170)가 상기 믹서(160)의 출력신호중 원하는 주파수 대역을 추출하는 동작을 반복하여 최종 중간주파수 신호를 출력하게 된다.At this time, the mixer 140 is a local oscillation frequency ( ) Is multiplied by the output signal from the band rejection filter 130, the channel selection filter 150 extracts the desired frequency band from the output signal of the mixer 140, the mixer 160 is the local oscillation frequency ( ) Is multiplied by the output signal from the channel selection filter 150 and the channel selection filter 170 repeats the operation of extracting the desired frequency band from the output signal of the mixer 160 to output the final intermediate frequency signal.
즉, 믹서(140)(160)는 각각의 로컬 발진주파수()()를 수신신호에 곱하여 두신호의 합과 차의 주파수 신호를 각기 출력하고 채널선택필터(150)(170)는 상기 차 주파수신호를 추출하여 중간주파수신호로 출력하는데, 이와같이 믹서와 채널선택필터를 여러번 반복 사용하는 이유는 인접한 이미지 주파수를 차단하기 위한 것이다.That is, the mixers 140 and 160 have their respective local oscillation frequencies ( ) ( ) Is multiplied by the received signal and outputs a frequency signal of the sum and difference of the two signals, respectively, and the channel selection filters 150 and 170 extract the difference frequency signal and output the intermediate frequency signal. The reason for repeated use is to cut off adjacent image frequencies.
여기서, 로컬 발진주파수()()는 낮은 중간주파수 신호를 생성하기 위하여 수신신호보다 약간 높은 주파수를 사용하게 된다.Where the local oscillation frequency ( ) ( ) Uses a slightly higher frequency than the received signal to produce a low intermediate frequency signal.
이에 따라, 중간주파수 증폭기(180)는 채널선택필터(170)에서 출력되는 최종 중간주파수 신호를 증폭하여 복조 회로(도면 미도시)로 출력하게 된다.Accordingly, the intermediate frequency amplifier 180 amplifies the final intermediate frequency signal output from the channel selection filter 170 and outputs the demodulated circuit (not shown).
그러나, 도2(a)와 같이 잡음(spurious) 신호중에서 수신신호보다 2(로컬 신호의 2배)만큼 큰 이미지 주파수를 갖는 신호가 믹서에 입력되면 도2(b)와 같이 중간주파수 대역에서 수신 신호와 이미지 주파수 신호가 겹치게 되어 신호의 왜곡을 초래할 수 있다.However, as shown in FIG. When a signal having an image frequency as large as (double the local signal) is input to the mixer, the received signal and the image frequency signal overlap in the intermediate frequency band as shown in FIG. 2 (b), which may cause distortion of the signal.
따라서, 종래에는 믹서의 전단에 이미지 제거를 위한 대역필터를 사용하고 채널선택을 위한 대역필터와 믹서를 여러 번 반복 사용하지만 이미지 주파수를 완전하게 차단하지 못하는 문제점이 있었다.Therefore, in the related art, the band filter for image removal is used in front of the mixer, and the band filter and the mixer for channel selection are repeatedly used, but there is a problem that the image frequency cannot be completely blocked.
따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 수신신호를 양분한 후 하나의 경로에서 이미지 주파수 성분을 추출하고 다른 경로의 수신 신호와 결합하여 이미지 주파수를 제거함으로써 잡음(spurious) 신호에 의한 수신신호의 간섭을 최소화하여 통화 품질을 향상시키도록 창안한 이미지 주파수 제거 회로를 제공함에 목적이 있다.Therefore, in order to solve the conventional problem, the present invention divides a received signal and extracts an image frequency component in one path, and removes the image frequency by combining with a received signal in another path. It is an object of the present invention to provide an image frequency cancellation circuit designed to improve call quality by minimizing interference.
도1은 종래의 이미지 주파수 제거 회로도.1 is a conventional image frequency cancellation circuit diagram.
도2는 도1에서 이미지 주파수에 의한 대역 간섭 현상을 보인 예시 파형도.FIG. 2 is an exemplary waveform diagram illustrating band interference due to an image frequency in FIG. 1; FIG.
도3은 본 발명의 실시예를 위한 회로도.3 is a circuit diagram for an embodiment of the present invention.
도4는 도3에서 이미지 주파수 제거를 보인 예시 파형도.4 is an exemplary waveform diagram showing image frequency rejection in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
310 : 대역선택필터 320 : 저잡음 증폭기(LNA)310: band select filter 320: low noise amplifier (LNA)
330 : 신호 분배기 340 : 지연 라인330: signal divider 340: delay line
350 : 이미지주파수 제거필터 360 : 위상 천이기350: Image Frequency Rejection Filter 360: Phase Shifter
370 : 신호 합성기 380 : 믹서370: signal synthesizer 380: mixer
390 : 중간주파수 증폭기390: intermediate frequency amplifier
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 저잡음 증폭기에서의 출력 신호를 2개의 경로로 양분하는 신호 분배기와, 이 신호 분배기의 일측 경로의 신호를 소정 시간 지연하는 지연 라인과, 이미지 주파수 대역 성분만을 통과시키기 위한 이미지 주파수 선택필터와, 상기 이미지 주파수 대역 성분의 위상을천이시키는 위상 천이기와, 이 위상 천이기의 출력 신호와 상기 지연 라인에서의 출력 신호를 합성하여 이미지 주파수 성분을 제거하는 신호 합성기와, 로컬 발진주파수와 상기 신호합성기의 출력 신호를 곱하여 중간주파수 신호를 출력하는 믹서를 구비하여 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a signal divider for dividing an output signal from a low noise amplifier into two paths, a delay line for delaying a signal of one path of the signal divider for a predetermined time, and an image frequency band component. An image frequency selection filter and a phase of the image frequency band component A phase shifter for shifting, a signal synthesizer for synthesizing the output signal of the phase shifter and the output signal from the delay line to remove image frequency components, and multiplying the local oscillation frequency and the output signal of the signal synthesizer to obtain an intermediate frequency signal. It is characterized by comprising a mixer to output.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도3는 본 발명의 실시예에 의한 장치의 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 안테나로 수신된 신호에 대해 소정 대역 성분만을 통과시켜 원하는 주파수 대역만을 수신하는 대역선택필터(310)와, 이 대역선택필터(310)를 통과한 주파수를 소정 레벨로 전력 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA)(320)와, 이 저잡음 증폭기(320)의 출력신호를 2개의 경로로 양분하는 신호 분배기(330)와, 이 신호 분배기(330)의 일측 경로의 신호를 소정 시간 지연하는 지연 라인(340)과, 상기 신호 분배기(330)의 타측 경로의 신호에 대해 이미지 주파수 대역 성분만을 통과시키는 이미지 주파수 선택필터(350)와, 상기 이미지 주파수 대역 성분의 위상을천이시키는 위상 천이기(360)와, 이 위상 천이기(360)의 출력 신호와 상기 지연 라인(340)에서의 출력 신호를 합성하여 이미지 주파수 성분을 제거하는 신호 합성기(370)와, 로컬 발진주파수()와 상기 신호 합성기(370)의 출력 신호를 곱하여 중간주파수 신호를 출력하는 믹서(380)와, 이 믹서(380)에서의 중간주파수 신호를 소정 레벨 증폭하여 복조 회로(도면 미도시)로 출력하는 중간주파수 증폭기(390)로 구성한다.3 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown therein, a band selection filter 310 for receiving only a desired frequency band by passing only a predetermined band component for a signal received by an antenna, and this band. A low noise amplifier (LNA) 320 for power amplifying the frequency passing through the selection filter 310 to a predetermined level, a signal divider 330 for dividing the output signal of the low noise amplifier 320 into two paths, A delay line 340 for delaying a signal of one path of the signal splitter 330 by a predetermined time, an image frequency select filter 350 for passing only an image frequency band component to a signal of the other path of the signal splitter 330; , Phase of the image frequency band component A phase synthesizer 360 for shifting, a signal synthesizer 370 for combining the output signal of the phase shifter 360 with the output signal from the delay line 340 to remove image frequency components, and a local oscillation frequency. ( Multiplied by the output signal of the signal synthesizer 370 and outputs an intermediate frequency signal to the demodulator circuit (not shown) by a predetermined level amplification of the intermediate frequency signal from the mixer 380. The intermediate frequency amplifier 390 is configured.
이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
기지국에서 이동통신 가입자(이동국)로부터 송신된 신호를 수신하면대역선택필터(310)가 수신신호중 원하는 주파수 대역 성분만을 통과시키고 저잡음 증폭기(320)가 상기에서 선택된 주파수 대역 성분을 수신회로에서 구동할 수 있는 정도의 레벨로 전력 증폭하며 신호 분배기(330)는 상기 저잡음 증폭기(320)에서의 출력 신호를 메인 수신 경로와 이미지 주파수 제거 경로에 대해 동일한 크기로 양분하여 각기 분배하게 된다.When the base station receives a signal transmitted from a mobile subscriber (mobile station), the band selection filter 310 passes only a desired frequency band component of the received signal, and the low noise amplifier 320 can drive the frequency band component selected above in the receiving circuit. The power divider 330 divides the output signal from the low noise amplifier 320 into the same magnitude with respect to the main receive path and the image frequency rejection path.
이에 따라, 이미지 주파수 제거필터(350)는 신호 분배기(330)으로부터의 수신 신호중 이미지 주파수 성분만을 통과시키고 위상 천이기(360)는 상기의 이미지 주파수 성분에 대해만큼 위상을 천이시키게 된다.Accordingly, the image frequency rejection filter 350 passes only the image frequency component of the received signal from the signal splitter 330, and the phase shifter 360 is applied to the image frequency component. The phase shifts by.
이때, 지연 라인(340)은 신호 분배기(330)에서 양분된 신호중 메인 경로의 신호에 대해 소정 시간 지연함으로써 이미지 주파수 선택필터(350) 및 위상 천이기(360)으로 이루어지는 이미지 주파수 제거 경로의 신호와 위상을 맞추게 된다.At this time, the delay line 340 is a signal of the image frequency removal path consisting of the image frequency selection filter 350 and the phase shifter 360 by delaying the signal of the main path among the signals divided by the signal divider 330 for a predetermined time. The phase is adjusted.
따라서, 신호 합성기(370)가 지연 라인(340)에서의 신호와 위상 천이기(360)의 출력 신호를 결합하여 이미지 주파수 성분을 제거하게 된다.Accordingly, signal synthesizer 370 combines the signal in delay line 340 with the output signal of phase shifter 360 to remove image frequency components.
즉, 메인 경로와 이미지 주파수 제거경로의 각각의 신호는 도4(a)와 같이 신호 합성기(370)로 입력되므로 두 신호를 결합하면 180위상차로 인하여 이미지 주파수 성분만이 제거되어 도4(b)와 같이 수신신호만이 남게 된다.That is, each signal of the main path and the image frequency removal path is input to the signal synthesizer 370 as shown in FIG. 4 (a). Due to the phase difference, only the image frequency component is removed, leaving only the received signal as shown in FIG.
이때, 믹서(380)는 로컬 발진 주파수()를 신호 합성기(370)의 출력 신호에 곱하여 중간주파수 신호를 중간주파수 증폭기(390)로 출력하게 된다.At this time, the mixer 380 is a local oscillation frequency ( ) Is multiplied by the output signal of the signal synthesizer 370 to output the intermediate frequency signal to the intermediate frequency amplifier 390.
이에 따라, 중간주파수 증폭기(390)는 중간주파수 신호를 증폭하여 복조 회로(도면미도시)로 출력하게 된다.Accordingly, the intermediate frequency amplifier 390 amplifies the intermediate frequency signal and outputs it to a demodulation circuit (not shown).
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 이미지 주파수를 믹서단 이전에서 차단함으로써 중간주파수 대역내에서 이미지 주파수에 의한 수신신호의 왜곡 현상을 방지할 수 있어 통화 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention can prevent distortion of the received signal due to the image frequency within the intermediate frequency band by blocking the image frequency before the mixer stage, thereby improving the call quality.
특히, 본 발명은 종래 기술과 같이 믹서와 채널선택필터를 여러번 반복 사용하지 않아도 되므로 믹서의 비선형 특성 및 구성부품 증가로 인한 신호의 왜곡, 잡음지수의 상승 및 손실 증가를 줄일 수 있는 효과가 있다.In particular, since the present invention does not need to use the mixer and the channel selection filter as many times as in the prior art, it is possible to reduce the distortion of the signal due to the nonlinear characteristics of the mixer and the increase of components, and the increase and loss of the noise figure.
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