KR100538452B1 - 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템 및 자동 이득 제어방법 - Google Patents

시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템 및 자동 이득 제어방법 Download PDF

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Abstract

시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템에서, 스위치를 통하여 송신부와 수신부를 분리하여 송신 신호가 수신 경로로 유입되는 것을 방지한다. 특히, 수신 신호의 자동 이득 제어에서 수신 경로로 유입되는 송신 신호에 의해서 발생할 수 있는 오동작을 방지한다. 그리고 수신부와 송신부가 동일한 주파수 대역을 사용하는 IF 혼합기와 저역통과 필터를 공유함으로써, 시스템의 구성을 간략히 할 수 있다.

Description

시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템 및 자동 이득 제어 방법 {TIME DIVISION DUPLEXING COMMUNICATION SYSTEM AND CONTROLLING METHOD OF AUTOMATIC GAIN THEREOF}
본 발명은 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템 및 이 시스템에서의 자동 이득 제어 방법에 관한 것이다.
시간 분할 송수신(time division duplexing, TDD) 방식의 통신 시스템은 일정한 시간 주기로 송신과 수신을 교번하여 통신을 수행하는 통신 시스템이다. 도 1은 종래 기술에 따른 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시한 종래의 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템을 보면, 송신 기간 동안 기저대역 신호 처리부(42)에서 발생된 송신 신호는 저역 통과 필터(34)를 통해 불필요한 고주파 성분이 제거되고, IF 혼합기(33)를 통해 중간 주파수(IF, intermediate frequency) 신호로 변조된다. IF 혼합기(33)에서 발생된 혼변조 신호(intermodulation signal)는 IF 신호가 IF 대역 통과 필터(32)를 통과하면서 제거되고, IF 신호는 RF 혼합기(31)를 통해 송신 신호인 RF(radio frequency) 신호로 변환된다. 변환된 RF 신호는 전력 증폭기(22)를 통하여 시스템의 출력 전력까지 증폭된 후 TDD 스위치(21)를 통하여 안테나(10)로 전달되어 대기로 방사된다.
그리고 수신 구간 동안 안테나(10)로부터 수신된 수신 신호는 TDD 스위치(21)를 통하여 저잡음 증폭기(23)로 전달된다. 수신 신호는 저잡음 증폭기(23)를 통하여 잡음 지수가 개선되고 RF 혼합기(36)를 통하여 IF 신호로 변환된다. 변환된 IF 신호는 IF 대역 통과 필터(37)를 통하여 RF 혼합기(36)에서 발생된 혼변조 신호가 제거된다. IF 신호는 IF 혼합기(38)를 통하여 기저대역 신호로 복조되고 저역 통과 필터(39)를 통하여 불필요한 고주파 성분이 제거된 후 기저대역 신호 처리부(43)로 전달된다.
여기서 송수신 동작은 제어부(41)가 송신 및 수신 기저대역 신호 처리부(42, 43), TDD 스위치(21) 및 이중 대역 국부 발진기(35)를 제어함으로써 수행된다. 그리고 이중 대역 국부 발진기(35)는 IF 및 RF 변환을 위해 필요한 성분을 생성하여 RF 및 IF 혼합기(31, 36, 33, 38)로 전달한다.
이러한 종래의 시스템에서는 RF 구현 기술의 한계로 인해 고속의 자동 이득 제어 동작에 어려움이 있다. 특히 TDD 스위치(21)가 송신 신호와 수신 신호간의 완벽한 분리도 특성을 갖지 못하여, 송신 구간 동안 송신 신호의 일부가 수신부로 유입되어 수신부의 자동 이득 제어의 고속 동작이 어려워질 뿐만 아니라 자동 이득 제어의 오동작이 유발될 수도 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 고속 동작을 요구하는 수신부 자동 이득 제어의 오동작을 방지할 수 있는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템의 구성을 간략하게 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 송신 경로의 송신 신호가 수신 경로로 유입되지 않도록 스위치를 둔다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 송신과 수신을 교대로 수행하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템이 제공된다. 본 발명의 통신 시스템은, 송신 신호를 외부로 송신하거나 외부로부터 신호를 수신하는 안테나, 송신 신호를 안테나로 전달하기 위한 송신 경로, 안테나를 통하여 수신되는 수신 경로를 전달하기 위한 수신 경로, 수신 경로 상에 위치하여 수신 신호의 전력을 증폭하며 증폭된 신호의 전력을 기준치와 비교하여 전력 증폭도를 조절하는 자동 이득 제어기, 그리고 송신 구간에서 송신 신호가 자동 이득 제어기로 유입되는 것을 방지하는 신호 차단부를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 자동 이득 제어기는, 입력되는 신호의 전력을 이득 제어 신호에 따른 전력 증폭도로 증폭하는 전력 증폭기, 전력 증폭기에 증폭된 신호의 적어도 일부로부터 전력을 측정하는 전력 측정부, 그리고 전력 측정부에서 측정된 값과 기준치를 비교하여 이득 제어 신호의 크기를 결정하는 기준 신호 비교기를 포함한다. 그리고 신호 차단부는 전력 증폭기와 전력 측정부 사이에 연결되어 송신 구간 동안에 전력 증폭기의 출력과 전력 측정부의 입력 사이를 차단하는 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 신호 차단부는 송신 경로 상에 위치하며 수신 구간 동안 송신 신호가 상기 수신 경로로 유입되는 것을 방지하는 스위치를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 본 발명의 통신 시스템은 송수신 신호에 일정 대역의 주파수 신호 혼합을 위한 국부 발진 신호를 생성하는 국부 발진기를 더 포함한다. 그리고 신호 차단부는 국부 발진기와 송신 경로 사이 및 국부 발진기와 수신 경로 사이에 연결되어 송신 구간 동안 국부 발진 신호를 송신 경로로 전달하고 수신 구간 동안 국부 발진 신호를 수신 경로로 전달하는 스위치를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 본 발명의 통신 시스템은 국부 발진 신호를 수신하여 중간 주파수 대역의 변조 및 복조를 수행하는 주파수 혼합기, 안테나로의 송신 경로와 주파수 혼합기 사이 및 안테나로부터의 수신 경로와 주파수 혼합기 사이를 스위칭하는 제1 스위치, 그리고 기저대역의 송신 신호를 처리하는 송신 기저대역 신호 처리부와 주파수 혼합기 사이 및 기저대역의 수신 신호를 처리하는 수신 기저대역 신호 처리부와 주파수 혼합기 사이를 스위칭하는 제2 스위치를 더 포함한다. 이때, 본 발명의 통신 시스템은 주파수 혼합기와 상기 제2 스위치 사이에 형성되는 저역통과 필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 송신과 수신을 교대로 수행하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템에서 수신 신호의 전력 증폭 이득을 자동으로 제어하는 방법이 제공된다. 본 발명의 자동 이득 제어 방법은, 이득 제어 신호에 따른 전력 증폭도로 수신 신호를 증폭하는 단계, 증폭된 수신 신호의 적어도 일부를 추출하여 전력을 측정하는 단계, 측정된 전력에 대응하는 값과 기준치를 비교하는 단계, 그리고 비교 결과에 따라 이득 제어 신호를 조절하는 단계를 포함한다. 이때, 송신 구간 동안 전력 측정은 중지된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템 및 자동 이득 제어 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템은 송수신 안테나(100), RF 전치부(200), RF 송수신부(300) 및 기저대역 신호 처리부(400)를 포함한다.
송수신 안테나(100)는 RF 전치부(200)로부터의 송신 신호를 외부로 송신하거나 외부로부터 신호를 수신하여 RF 전치부(200)로 전달한다. RF 전치부(200)는 TDD 스위치(210), 송신 경로에 형성된 전력 증폭기(220) 및 수신 경로에 형성된 저잡음 증폭기(230)를 포함한다. TDD 스위치(210)는 송신 경로와 수신 경로를 각각 요구 구간 동안 안테나와 연결시켜 송신 신호와 수신 신호를 분리한다. 전력 증폭기(220)는 송신 신호의 전력을 시스템의 출력 전력까지 증폭하고, 저잡음 증폭기(230)는 낮은 잡음 지수를 가져 시스템의 잡음 성능을 개선하여 미약한 전력의 수신 신호에 대해 시스템의 성능을 높인다.
RF 송수신부(300)는 송신 저역통과 필터(311), 송신 IF 혼합기(321), 송신 대역통과 필터(331), 송신 RF 혼합기(341), 송신 경로 스위치(350), 수신 RF 혼합기(342), 수신 대역통과 필터(332), 자동 이득 제어기(360), 수신 IF 혼합기(322), 수신 저역통과 필터(312), 이중 대역 국부 발진기(370), RF 스위치(381) 및 IF 스위치(382)를 포함한다. 여기서, 송신 저역통과 필터(311), 송신 IF 혼합기(321), 송신 대역통과 필터(331), 송신 RF 혼합기(341) 및 송신 경로 스위치(350)는 송신 경로 상에 형성되어 있으며, 수신 RF 혼합기(342), 수신 대역통과 필터(332), 자동 이득 제어기(360), 수신 IF 혼합기(322) 및 수신 저역통과 필터(312)는 수신 경로 상에 형성되어 있다.
송신 저역통과 필터(311)는 기저대역 신호 처리부(400)에서 발생되는 기저대역 송신 신호의 불요파 성분을 제거하며, 송신 IF 혼합기(321)는 기저대역 송신 신호를 IF 신호로 변조한다. 송신 대역통과 필터(331)는 송신 IF 혼합기(321)에서 발생하는 혼변조 신호를 제거하여 요구 대역의 신호만을 통과시키며, 송신 RF 혼합기(341)는 송신 대역통과 필터(331)를 통과한 IF 대역의 신호를 시스템 출력 주파수 대역으로 변환한다. 그리고 송신 경로 스위치(350)는 수신 구간 동안 송신 신호가 수신 경로로 유입되지 않도록 송신 신호를 제한하며, 송신 구간 동안 RF 혼합기(341)에서 생성된 송신 신호를 전력 증폭기(320)로 전달한다.
수신 RF 혼합기(342)는 저잡음 증폭기(230)를 통과한 수신 신호를 IF 신호로 복조하고, 수신 대역통과 필터(332)는 RF 혼합기(342)에서 발생하는 혼변조 신호를 제거하고 요구 대역의 신호만을 통과시킨다. 자동 이득 제어기(360)는 무선 환경에 따라 변화하는 입력 전력의 변화에 따라 전력 이득을 제어하여 수신 신호의 크기를 일정하게 한다. 수신 IF 혼합기(322)는 자동 이득 제어기(360)를 통과한 IF 신호를 기저대역 신호로 복조하고, 수신 저역통과 필터(312)는 IF 혼합기(322)에서 발생하는 혼변조 신호를 제거한다.
이중 대역 국부 발진기(370)는 송수신 RF 혼합기(341, 342)와 송수신 IF 혼합기(321, 322)에 입력되는 국부 발진기 신호를 발생시켜서 각각 RF 스위치(381)와 IF 스위치(382)로 전달한다. RF 스위치(381)는 송신 구간 동안 송신 RF 혼합기(341)에서 요구하는 국부 발진기 신호를 송신 RF 혼합기(341)로 전달하고 수신 구간 동안 수신 RF 혼합기(342)에서 요구하는 국부 발진기 신호를 수신 RF 혼합기(342)로 전달한다. IF 스위치(382)는 송신 구간 동안 송신 IF 혼합기(321)에서 요구하는 국부 발진기 신호를 송신 IF 혼합기(321)로 전달하고 수신 구간 동안 수신 IF 혼합기(322)에서 요구하는 국부 발진기 신호를 수신 IF 혼합기(322)로 전달한다.
기저대역 신호 처리부(400)는 제어부(410), 송신 기저대역 신호 처리부(420) 및 수신 기저대역 신호 처리부(430)를 포함한다. 송신 기저대역 신호 처리부(420)는 시스템의 디지털 송신 신호를 적절하게 처리하여 기저대역 송신 신호를 생성하고, 수신 기저대역 신호 처리부(430)는 수신되는 기저대역 수신 신호를 시스템이 처리할 수 있는 디지털 신호로 변환한다. 제어부(410)는 송수신 스위치 제어 신호로 TDD 스위치(210)가 송신 경로 및 수신 경로 사이를 절환하도록 TDD 스위치(210)를 제어한다. 그리고 제어부(410)는 RF 스위치(381)와 IF 스위치(382)가 송신 및 수신 구간 동안 송신 경로 및 수신 경로 사이를 절환하도록 RF 스위치(381)와 IF 스위치(382)를 제어하며, 또한 송신 구간 동안만 송신 경로로 송신 신호가 통과되도록 송신 경로 스위치(350)를 제어한다.
다음, 도 2의 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템의 송신 구간에서의 동작과 수신 구간에서의 동작에 대해서 설명한다.
송신 구간 동안, 기저대역 신호 처리부(400) 내부의 송신 기저대역 신호 처리부(420)에서 송신 신호가 발생되어 RF 송수신부(300) 내부의 송신 저역통과 필터(311), 송신 IF 혼합기(321), 송신 대역통과 필터(331), 송신 RF 혼합기(341), 송신 경로 스위치(350)를 통과한 후, RF 전치부(200) 내부의 전력 증폭기(220) 및 TDD 스위치(210)를 통해 안테나(100)로 전달되어 대기 중으로 방사된다.
이러한 송신 구간 동안 TDD 스위치(210)는 안테나(100)와 전력 증폭기(220)를 연결하여 송신 신호가 안테나(100)로 전달되도록 하고, 또한 송신 신호의 수신 경로로의 유입을 방지한다. 그리고 송신 경로 스위치(350)는 송신 RF 혼합기(341)의 출력을 전력 증폭기(220)의 입력과 연결시켜 송신 신호가 정상적으로 전달되도록 한다. 또한, RF 스위치(381)와 IF 스위치(382)는 각각 이중 대역 국부 발진기(370)의 출력과 송신 RF 혼합기(341) 및 송신 IF 혼합기(321)의 국부 발진기 입력을 연결하여 국부 발진기 신호가 송신 RF 및 IF 혼합기(341, 321)에 정상적으로 전달되도록 하고, 이중 대역 국부 발진기(370)의 출력과 수신 RF 혼합기(342) 및 수신 IF 혼합기(322)의 국부 발진기 입력을 차단하여 송신 구간에서 수신 경로로 유입될 수 있는 송신 신호를 차단한다.
그리고 수신 구간 동안 수신 신호는 안테나(100)를 통해 대기로부터 입력되어 RF 전치부(200) 내의 TDD 스위치(210) 및 저잡음 증폭기(230)를 통과하여 RF 송수신부(300)로 전달된 후, RF 송수신부(300) 내부의 수신 RF 혼합기(342), 수신 대역통과 필터(332), 자동 이득 제어기(360), 수신 IF 혼합기(322), 수신 저역통과 필터(312)를 통해 기저대역 신호로 변환되어 기저대역 신호 처리부(400) 내부의 수신 기저대역 신호 처리부(430)로 전달된다.
이러한 수신 구간동안 TDD 스위치(210)는 안테나(100)와 저잡음 증폭기(230)를 연결하여 수신 신호가 저잡음 증폭기(230)로 전달되도록 하고, 또한 송신 신호의 수신 경로로의 유입을 방지한다. 그리고 송신 경로 스위치(350)는 RF 혼합기(341)의 출력을 전력 증폭기(220)의 입력과 차단시켜 송신 신호가 수신 경로로 유입되지 않도록 한다. 또한, RF 스위치(281)와 IF 스위치(282)는 각각 이중 대역 국부 발진기(370)의 출력과 수신 RF 혼합기(342) 및 수신 IF 혼합기(322)의 국부 발진기 입력을 연결하여 국부 발진기 신호가 수신 RF 및 IF 혼합기(342, 322)에 정상적으로 전달되도록 하고, 이중 대역 국부 발진기(370)의 출력과 송신 RF 및 IF 혼합기(341, 321)의 국부 발진기 입력을 차단하여 수신 경로로 유입될 수 있는 송신 신호를 최대한 차단한다.
이와 같이 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 송신 경로 스위치(350), RF 스위치(381) 및 IF 스위치(382)의 스위칭 동작을 통해 송신 구간에서는 송신 신호가 송신 경로로 정상적으로 전달되고 수신 경로로 유입되는 송신 신호를 최대한 차단할 수 있으며, 또한 수신 구간에서는 수신 신호가 정상적으로 수신 경로로 전달되고 수신 경로로 유입되는 송신 신호를 최대한 차단할 수 있다.
그리고 자동 이득 제어기(360)는 수신 신호의 전력을 일정한 값으로 유지할 수 있도록 전력 증폭된 수신 신호의 전력을 측정한 값을 피드백받아 전력 증폭도를 조절한다. 아래에서는 이러한 자동 이득 제어기(360)에 대해서 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 도 2의 자동 이득 제어기를 나타내는 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 자동 이득 제어기(360)는 전압 가변 증폭기(361), 전력 결합기(362), 스위치(363), 신호 전력 측정기(364) 및 기준 신호 비교(365)를 포함한다. 전압 가변 증폭기(361)는 수신 대역통과 필터(332)로부터 수신 IF 신호를 입력받아 수신 IF 신호를 증폭하고, 전력 결합기(362)는 전압 가변 증폭기(361)에서 증폭된 신호의 일부를 추출하여 스위치(363)로 전달한다. 스위치(363)는 자동 이득 제어기(360)의 동작을 제어하고, 신호 전력 측정기(364)는 스위치를 통하여 전달되는 신호의 전력을 측정하여 전력에 따른 전압을 출력한다. 기준 신호 비교기(365)는 제어부(410)에서 입력되는 기준 신호 전압과 신호 전력 측정기(364)에서 출력되는 전압을 비교하여 전압 가변 증폭기(361)의 증폭도를 조정하는 이득 제어 전압을 전압 가변 증폭기(361)로 출력한다.
다음, 이러한 자동 이득 제어기(360)의 동작에 대해서 자세하게 설명한다.
전압 가변 증폭기(361)는 초기에 설정된 이득 제어 전압에 따른 전력 증폭도로 수신 IF 신호를 증폭하여 전력 결합기(362)로 전달한다. 전력 결합기(362)는 증폭된 신호의 일부를 추출하여 스위치(363)로 전달하고 증폭된 신호의 대부분을 수신 IF 혼합기(322)로 전달한다. 스위치(363)는 제어부(410)로부터의 송수신 제어 신호에 따라 송신 구간에서는 전력 결합기(362)와 신호 전력 측정기(364) 사이의 신호 전달을 차단하고 수신 구간에서는 전력 결합기(362)로부터의 신호를 신호 전력 측정기(364)로 전달한다. 신호 전력 측정기(364)는 전력 결합기(362)에서 스위치(363)를 통하여 전달되는 신호의 전력을 측정하여 신호 전력에 비례하는 전압을 발생시켜 출력한다. 기준 신호 비교기(365)는 신호 전력 측정기(364)에서 출력되는 전압과 제어부(410)에서 입력되는 기준 신호 전압을 비교하여 전압 가변 증폭기(361)의 전력 증폭도를 제어할 수 있는 이득 제어 전압을 발생시킨다. 그러면 전압 가변 증폭기(361)는 기준 신호 비교기(365)에서 설정된 이득 제어 전압에 따른 전력 증폭도로 수신 IF 신호를 증폭하여 전력 결합기(362)로 전달한다.
즉, 신호 전력 측정기(364)에서 출력되는 전압이 기준 신호 전압보다 높은 경우에는 전력 증폭도를 줄일 수 있는 이득 제어 전압이 생성되어, 전압 가변 증폭기(361)는 직전보다 낮은 전력 증폭도로 수신 IF 신호를 증폭한다. 그리고 신호 전력 측정기(364)에서 출력되는 전압이 기준 신호 전압보다 낮은 경우에는 전력 증폭도를 키울 수 있는 이득 제어 전압이 생성되어, 전압 가변 증폭기(361)는 직전보다 높은 전력 증폭도로 수신 IF 신호를 증폭한다. 이와 같이 함으로써, 자동 이득 제어기(360)는 수신 IF 신호의 전력이 변화하여도 기준 신호 전압에 따라 수신 IF 신호를 대략 일정한 전력값으로 출력시킬 수 있다.
또한, 도 3의 자동 이득 제어기(360)에서는 스위치(363)에 의해 송신 구간에서는 입력 신호가 신호 전력 측정기(364)로 전달되지 않으므로, 송신 구간에 수신 경로로 유입되는 송신 신호에 의한 자동 이득 제어기(360)의 오동작을 방지할 수 있다. 그리고 수신 구간에는 스위치(363)가 전력 결합기(362)의 출력과 신호 전력 측정기(364)의 입력을 연결함으로써, 수신 신호가 신호 전력 측정기로 전달되어 자동 이득 제어기(360)가 정상적으로 동작될 수 있다.
이상에서 설명한 송신 경로 스위치(350), RF 스위치(381), IF 스위치(382) 및 자동 이득 제어기(360)의 스위치(363)는 수신 경로로 유입될 수 있는 송신 신호를 차단하는 신호 차단기로서의 역할을 한다.
그리고 본 발명의 제1 실시예에서는 송신 경로와 수신 경로에서 저역 통과 필터(311, 312)와 IF 혼합기(321, 322)를 각각 별개로 하였지만, 이와는 달리 이들을 하나로 통합할 수 있다. 아래에서는 이러한 실시예에 대해서 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
일반적으로, 시간 분할 송수신 방식을 채택하는 통신 시스템은 주파수 분할 송수신 방식을 채택하는 통신시스템과 달리 송신 신호와 수신 신호가 동일한 주파수를 이용한다. 따라서 시스템 내부에서 동일한 주파수를 이용하는 동일한 기능의 소자가 송신 경로와 수신 경로에서 공유됨으로써 시스템의 구성이 간단히 될 수 있다.
도 4를 보면, 본 발명의 제2 실시예에서는 송신 경로와 수신 경로에서 각각 사용되었던 송신 및 수신 IF 혼합기가 하나의 IF 혼합기(320)로 공유되고, 마찬가지로 송신 경로와 수신 경로에서 각각 사용되었던 송신 및 수신 저역통과 필터가 하나의 저역 통과 필터(310)로 공유된다. 또한 기저대역 스위치(390)가 송신 기저대역 신호 처리부(420)와 저역통과 필터(310) 사이 및 수신 기적대역 신호 처리부(430)와 저역통과 필터(310) 사이에 연결된다. 제어부(410)의 송수신 제어 신호에 따라 기저대역 스위치(390)는 송신 구간에서는 송신 기저대역 신호 처리부(420)와 저역통과 필터(310)를 연결하고 수신 구간에서는 수신 기적대역 신호 처리부(430)와 저역통과 필터(310)를 연결한다.
그리고 도 2와 달리 IF 혼합기(320)가 이중 대역 국부 발진기(370)로부터 직접 국부 발진기 신호를 수신하며, IF 스위치(382)가 송신 대역통과 필터(331)와 IF 혼합기(320) 사이 및 자동 이득 제어기(360)와 IF 혼합기(320) 사이에 연결된다. 제어부(410)의 송수신 제어 신호에 따라 IF 스위치(382)는 송신 구간에서는 송신 대역통과 필터(331)와 IF 혼합기(320)를 연결하고 수신 구간에서는 자동 이득 제어기(360)와 IF 혼합기(320)를 연결한다.
그러면, 송신 구간에서는 제어부(410)의 송수신 제어 신호에 따라 송신 기저대역 신호 처리부(420)에서 발생된 송신 신호가 기저대역 스위치(390), 저역통과 필터(310), IF 혼합기(320), IF 스위치(382), 송신 대역통과 필터(331), RF 혼합기(341), 송신 경로 스위치(350), 전력 증폭기(220) 및 TDD 스위치(210)를 통하여 안테나(100)로 전달될 수 있다. 또한 수신 구간에서는 제어부(410)의 송수신 제어 신호에 따라 안테나(100)에서 수신된 수신 신호가 TDD 스위치(210), 저잡음 증폭기(230), RF 혼합기(342), 수신 대역통과 필터(332), 자동 이득 제어기(360), IF 스위치(382), IF 혼합기(320), 저역통과 필터(310) 및 기저대역 스위치(390)를 통하여 수신 기저대역 신호 처리부(430)로 전달될 수 있다.
이와 같이 함으로써, 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템의 구성을 간단히 할 수 있으며, 이에 따라 비용이 절약될 수 있다. 그리고 도 4에서는 IF 혼합기 및 기저대역 스위치를 모두 통합하였지만, 이와는 달리 IF 혼합기 또는 기저대역 스위치만 통합할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 송신 구간에서는 신호가 자동 이득 제어기의 신호 전력 측정기로 전달되지 않으므로, 송신 구간에 수신 경로로 유입되는 송신 신호에 의한 자동 이득 제어기의 오동작을 방지할 수 있다. 그리고 송신 경로 스위치, RF 스위치 및 IF 스위치의 스위칭 동작을 통해 송신 구간에서 수신 경로로 유입되는 송신 신호를 차단할 수 있다. 또한, 동일한 기능을 가지는 소자를 공유함으로써 시스템의 구성을 간단히 할 수 있으며, 이에 따라 비용이 절약된다.
도 1은 종래 기술에 따른 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 자동 이득 제어기를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.

Claims (15)

  1. 송신과 수신을 교대로 수행하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템에 있어서,
    송신 신호를 외부로 송신하거나 외부로부터 신호를 수신하는 안테나,
    송신 신호를 상기 안테나로 전달하기 위한 송신 경로,
    상기 안테나를 통하여 수신되는 수신 경로를 전달하기 위한 수신 경로,
    상기 수신 경로 상에 위치하여 상기 수신 신호의 전력을 증폭하며, 증폭된 신호의 전력을 기준치와 비교하여 전력 증폭도를 조절하는 자동 이득 제어기,
    송신 구간에서 송신 신호가 상기 자동 이득 제어기로 유입되는 것을 방지하는 신호 차단부, 그리고
    상기 송신 경로 및 상기 수신 경로와 상기 안테나 사이를 스위칭하는 제1 스위치를 포함하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자동 이득 제어기는,
    입력되는 신호의 전력을 이득 제어 신호에 따른 전력 증폭도로 증폭하는 전력 증폭기,
    상기 전력 증폭기에 증폭된 신호의 적어도 일부로부터 전력을 측정하는 전력 측정부, 그리고
    상기 전력 측정부에서 측정된 값과 기준치를 비교하여 상기 이득 제어 신호의 크기를 결정하는 기준 신호 비교기를 포함하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호 차단부는,
    상기 전력 증폭기와 상기 전력 측정부 사이에 연결되어 상기 송신 구간 동안에 상기 전력 증폭기의 출력과 상기 전력 측정부의 입력 사이를 차단하는 제2 스위치를 포함하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호 차단부는,
    상기 송신 경로 상에 위치하며 수신 구간 동안 상기 송신 신호가 상기 수신 경로로 유입되는 것을 방지하는 제2 스위치를 포함하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    송수신 신호에 일정 대역의 주파수 신호 혼합을 위한 국부 발진 신호를 생성하는 국부 발진기를 더 포함하며,
    상기 신호 차단부는,
    상기 국부 발진기와 상기 송신 경로 사이 및 상기 국부 발진기와 상기 수신 경로 사이에 연결되어, 송신 구간 동안 상기 국부 발진 신호를 상기 송신 경로로 전달하고 수신 구간 동안 상기 국부 발진 신호를 상기 수신 경로로 전달하는 제2 스위치를 포함하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송신 경로 상에 위치하며 중간 주파수 대역의 송신 신호를 출력 주파수 대역으로 변환하는 제1 주파수 혼합기, 및 상기 수신 경로 상에 위치하며 수신 신호를 상기 중간 주파수 대역의 신호를 변환하는 제2 주파수 혼합기를 더 포함하며,
    상기 제2 스위치는 상기 제1 주파수 혼합기와 상기 국부 발진기 사이 및 상기 제2 주파수 혼합기와 상기 국부 발진기 사이에 연결되는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 송신 경로 상에 위치하며 기저대역의 송신 신호를 중간 주파수 대역으로 변환하는 제1 주파수 혼합기, 및 상기 수신 경로 상에 위치하며 중간 주파수 대역의 수신 신호를 기저대역으로 변환하는 제2 주파수 혼합기를 더 포함하며,
    상기 제2 스위치는 상기 제1 주파수 혼합기와 상기 국부 발진기 사이 및 상기 제2 주파수 혼합기와 상기 국부 발진기 사이에 연결되는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 스위치를 제어하는 제어 신호를 출력하는 제어부를 더 포함하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  9. 삭제
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자동 이득 제어기에 전달되는 수신 신호는 중간 주파수 대역의 신호인 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    국부 발진 신호를 수신하여 중간 주파수 대역의 변조 및 복조를 수행하는 제3 주파수 혼합기,
    상기 안테나로의 송신 경로와 상기 제3 주파수 혼합기 사이 및 상기 안테나로부터의 수신 경로와 상기 제3 주파수 혼합기 사이를 스위칭하는 제3 스위치, 그리고
    기저대역의 송신 신호를 처리하는 송신 기저대역 신호 처리부와 상기 제3 주파수 혼합기 사이 및 기저대역의 수신 신호를 처리하는 수신 기저대역 신호 처리부와 상기 제3 주파수 혼합기 사이를 스위칭하는 제4 스위치를 더 포함하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 주파수 혼합기와 상기 제4 스위치 사이에 형성되는 저역통과 필터를 더 포함하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템.
  13. 송신과 수신을 교대로 수행하는 시간 분할 송수신 방식의 통신 시스템에서 수신 신호의 전력 증폭 이득을 자동으로 제어하는 방법에 있어서,
    이득 제어 신호에 따른 전력 증폭도로 수신 신호를 증폭하는 단계,
    상기 증폭된 수신 신호의 적어도 일부를 추출하여 전력을 측정하는 단계,
    상기 측정된 전력에 대응하는 값과 기준치를 비교하는 단계, 그리고
    상기 비교 결과에 따라 상기 이득 제어 신호를 조절하는 단계를 포함하며,
    송신 구간 동안 상기 전력 측정을 중지시키는 자동 이득 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 증폭되는 수신 신호는 중간 주파수 대역의 신호인 자동 이득 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 증폭된 수신 신호는 기저대역으로 복조되는 자동 이득 제어 방법.
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