KR100539867B1 - Local oscillation frequency automatic control device of wireless terminal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선단말기의 무선신호 수신 장치에 있어 구비되는 국부발진주파수 조정장치에 관한 것으로, 특히, 예측치 못한 영향에 의해 발생하는 오차를 발생시키지 않고 정확한 국부발진주파수의 편이를 이루는 국부발진주파수 조정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a local oscillation frequency adjusting device provided in a radio signal receiving apparatus of a wireless terminal, and in particular, a local oscillation frequency adjusting device that achieves an accurate local oscillation frequency without generating an error caused by an unexpected effect. It is about.
이러한 본 발명은, 주파수 판별을 위해 다운 컨버팅된 후 소정 게인으로 조정된 주파수 신호를 입력으로 받아 제한 증폭하는 제한증폭부와, 상기 제한 증폭된 주파수 신호를 입력받아 원하는 중간주파수 신호와의 주파수 오차를 검출하여 해당 오차전압을 발생하는 오차검출부와, 상기 오차검출부의 출력 전압에 해당하여 주파수 기준 용량을 변경하는 배리캡과, 상기 배리캡의 기준 용량 변경에 대응하여 출력되는 신호의 주파수를 변경하는 국부발진부와, 상기 국부발진부로부터 출력되는 주파수 신호와 수신되어 저잡음 증폭된 후 저역통과 여파기를 통과한 주파수 신호를 혼합하여 다운 컨버팅한 후, 소정 게인으로 조정하여 중간주파수 신호로 출력하는 중간주파수 증폭부로 이루어짐을 특징으로 한다. The present invention, the down-converted to determine the frequency after the frequency signal adjusted to a predetermined gain received by a limited amplifier for limiting amplification, and receiving the limited amplified frequency signal input frequency error between the desired intermediate frequency signal An error detection unit for detecting and generating a corresponding error voltage, a bari cap for changing a frequency reference capacitance in response to the output voltage of the error detection unit, and a local for changing a frequency of a signal output in response to a change in the base capacitance of the bari cap It consists of an oscillation unit, a frequency signal output from the local oscillation unit and a low frequency amplified signal received and then low-converted, and then down-converted by mixing the frequency signal passed through the low pass filter, and then adjusted to a predetermined gain to output as an intermediate frequency signal It is characterized by.
Description
본 발명은 무선단말기의 무선신호 수신 장치에 있어 구비되는 국부발진주파수 조정장치에 관한 것으로, 특히, 예측치 못한 영향에 의해 발생하는 오차를 발생시키지 않고 정확한 국부발진주파수의 편이를 이루는 국부발진주파수 조정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a local oscillation frequency adjusting device provided in a radio signal receiving apparatus of a wireless terminal, and in particular, a local oscillation frequency adjusting device that achieves an accurate local oscillation frequency without generating an error caused by an unexpected effect. It is about.
휴대용 무선 통신 단말기의 하나인 셀룰러 전화기에 통상적으로 구비되는 국부발진주파수 조정장치는, 국부발진 주파수의 주파수 편이를 보정함에 있어 위상동기루프(Phase Lock Loop)회로를 사용하였다. 이러한 종래 국부발진주파수 조정장치는 주파수 편이를 보정함에 있어 아날로그/디지털 컨버터를 통한 신호를 단말기 내부의 제어장치에서 검파한 후 상기한 위상동기루프 회로로 오차 전압을 출력하도록 되어 있었다. The local oscillation frequency adjusting device typically provided in a cellular telephone, which is one of portable radio communication terminals, uses a phase lock loop circuit in correcting the frequency shift of the local oscillation frequency. In the conventional local oscillation frequency adjusting device, a signal through an analog / digital converter is detected by a control device inside the terminal and then an error voltage is output to the phase-locked loop circuit.
그러나, 주파수 편이를 보정함에 있어 상기 아날로그/디지털 컨버터나 제어장치 등의 조정 장치 구성요소들이 다른 성분의 영향을 받아 그에 따른 여러 오차를 발생하였고, 발생된 오차에 의해 국부 발진 주파수가 정확히 보정되지 못하는 문제가 발생되었다. However, in compensating the frequency shift, the adjusting device components such as the analog / digital converter or the control device are influenced by other components, and various errors are generated accordingly, and the local oscillation frequency cannot be correctly corrected by the generated errors. A problem has occurred.
따라서 본 발명의 목적은 예측치 못한 영향에 의해 발생하는 오차를 발생시키지 않고 정확한 국부발진주파수의 편이를 이루는 국부발진주파수 조정 장치를 구현함에 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to implement a local oscillation frequency adjusting device that achieves an accurate shift of the local oscillation frequency without generating an error caused by an unexpected effect.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 주파수 판별을 위해 다운 컨버팅된 후 소정 게인(Gain)으로 조정된 주파수 신호를 입력으로 받아 제한 증폭하는 제한증폭부와, 상기 제한 증폭된 주파수 신호를 입력받아 원하는 중간주파수 신호와의 주파수 오차를 검출하여 해당 오차전압을 발생하는 오차검출부와, 상기 오차검출부의 출력 전압에 해당하여 주파수 기준 용량을 변경하는 배리캡과, 상기 배리캡의 기준 용량 변경에 대응하여 출력되는 신호의 주파수를 변경하는 국부발진부와, 상기 국부발진부로부터 출력되는 주파수 신호와 수신되어 저잡음 증폭된 후 저역통과 여파기를 통과한 주파수 신호를 혼합하여 다운 컨버팅한 후, 소정 게인으로 조정하여 중간주파수 신호로 출력하는 중간주파수 증폭부로 이루어지는 국부발진주파수 조정장치를 제안한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a limited amplification unit configured to receive a limited amplified frequency signal down-converted for frequency discrimination and receive a predetermined gain, and receive the limited amplified frequency signal. An error detection unit that detects a frequency error with an intermediate frequency signal and generates a corresponding error voltage, a vari cap for changing a frequency reference capacitance corresponding to the output voltage of the error detection unit, and an output corresponding to a change in the reference capacitance of the vari cap A local oscillator for changing the frequency of the signal to be converted, a frequency signal output from the local oscillator and a frequency signal received and low noise amplified and then passed through the low pass filter are down-converted and then adjusted to a predetermined gain to adjust the intermediate frequency signal. Local oscillation frequency adjusting device composed of intermediate frequency amplifier Suggest.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. Also, in the following description, many specific details such as components of specific circuits are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention may be practiced without these specific details. It is self-evident to those of ordinary knowledge in Esau. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선단말기의 국부발진주파수 자동 조정장치의 블록 구성도이다. 1 is a block diagram of an apparatus for automatically adjusting local oscillation frequency of a wireless terminal according to a preferred embodiment of the present invention.
듀플렉서10은 1개의 송수신용 공용 안테나를 사용시 송신신호와 수신신호를 분리하도록 하는 장치이다. 통상 듀플렉서10은 수신대역 통과여파기 및 송신대역 여파기로 구성되어 있으며, 송신신호중의 수신대역내의 잡음을 제거하여 불요파 복사를 수행하고 수신감도 특성의 저하를 막는 동작을 수행한다. 또한, 송신되는 신호가 수신단의 입력으로 인입되는 것을 차단하여 감도억압 특성을 개선시키며 중간주파수 신호에 대한 영상신호를 억압하여 수신특성을 만족하도록 한다. 저잡음증폭부(Low Noise Amplifier ; LNA)20은 공중선(기지국)에서 미약하게 안테나로 수신되는 신호를 최적의 신호 형태로 해서 출력한다. 저역통과여파부30은 이후 제1혼합부(Mixer)40에서 발생하는 영상신호를 제거한다. 제1혼합부40은 통상 다운 컨버터(Down Converter)라 칭하며 상기 저잡음증폭부20에 의해 증폭되어 출력된 무선주파수 신호와 국부발진부100으로부터 출력되는 국부발진주파수 신호를 혼합하여 중간주파수신호를 생성하여 출력한다. 실 예로서, 무선주파수 신호가 1635±15MHz대역의 주파수이고, 국부발진주파수신호가 1855±15MHz대역의 주파수라면 상기 혼합부40에서는 상기 두 주파수신호의 차 신호인 220.38MHz의 중간주파수 신호로 하향 변환 시켜주게 된다. 중간주파수증폭부50은 상기 혼합부40에서 다운 컨버팅된 주파수, 실 예에서는 220.38MHz의 중간주파수 신호를 일정한 레벨의 게인(Gain)을 가지는 주파수 신호로 조정시킨다. 제2혼합부60은 실제 무선단말기의 메인 장치에 인가되는 중간주파수 신호를 생성하여 출력한다. 제한증폭부(Limit Amplifier)70은 중간주파수 신호를 판별하기 위해, 상기 중간주파수증폭부50에서 게인 조정된 주파수 신호를 입력받아 제한된 레벨내에서 증폭시킨다. 이는 주파수를 검파함에 있어 잡음의 영향을 받지 않도록 하는 장치이다. 상기 제한증폭부70에서 증폭된 중간 주파수신호는 오차검출부(Discriminater)80으로 인입된다. 상기 오차검출부80은 원하는 중간주파수신호를 기준으로 편이된 중간주파수 신호의 오차를 전압으로 변환하여 출력한다. 상기 오차검출부80은 원하는 중간주파수신호보다 편이된 중간주파수신호가 높은 주파수로 검파되면 미리 정해진 기준전압으로부터 '-' 오차전압을 발생시키고, 낮은 주파수 신호가 검파되면 '+' 오차전압을 발생시킨다. 배리캡(Varicap)90은 기준주파수에 의한 기준전압에 상기 오차검출부80으로부터 발생되는 오차전압의 가감을 통해 기준용량의 변화를 발생한다. 즉, '-' 오차전압이 발생하면, 기준주파수에 따른 기준용량이 증가하게 되고, '+' 오차전압이 발생하면 기준주파수에 따른 기준용량이 감소하게 된다. 상기 기준용량의 증감에 따라 국부발진부100에서 발생되는 국부발진주파수는 변동하게 된다. 만일, 상기 베리캡90에서 기준주파수에 따른 기준용량이 증가하게 되면, 상기 국부발진부100에서 발생되는 발진주파수는 주파수가 낮은 쪽으로 편이하며, 기준주파수에 따른 기준용량이 감소하게 되면, 발진주파수는 주파수가 높은 쪽으로 편이하게 된다. 이와 같이 편이된 발진 주파수는 상기 제1혼합부40으로 인가되어 상기 저역통과여파부30을 통한 주파수신호와 혼합되어 다운 컨버팅 된다. The duplexer 10 is a device that separates a transmission signal and a reception signal when using a common antenna for transmission and reception. In general, the duplexer 10 includes a reception band pass filter and a transmission band filter. The duplexer 10 removes noise in the reception band of the transmission signal to perform unwanted wave radiation and prevents degradation of reception sensitivity. In addition, the transmission signal is blocked from entering the input of the receiver to improve the sensitivity suppression characteristics and to suppress the video signal for the intermediate frequency signal to satisfy the reception characteristics. The Low Noise Amplifier (LNA) 20 outputs a signal received by an antenna in the air line (base station) in an optimal signal form. The low pass filter 30 then removes the video signal generated by the first mixer (Mixer) 40. The first mixer 40 is commonly referred to as a down converter and generates an intermediate frequency signal by mixing a radio frequency signal amplified by the low noise amplifier 20 and a local oscillation frequency signal output from the local oscillator 100 to generate an intermediate frequency signal. do. For example, if the radio frequency signal is a frequency of 1635 ± 15 MHz band, and the local oscillation frequency signal is a frequency of 1855 ± 15 MHz band, the mixing unit 40 down-converts to an intermediate frequency signal of 220.38 MHz, which is a difference signal between the two frequency signals. I will let you. The intermediate frequency amplifier 50 adjusts the down-converted frequency of the mixer 40, in this example, an intermediate frequency signal of 220.38 MHz to a frequency signal having a constant gain. The second mixing unit 60 generates and outputs an intermediate frequency signal applied to the main device of the actual wireless terminal. The limit amplifier 70 receives the gain-adjusted frequency signal from the intermediate frequency amplifier 50 and amplifies the signal within a limited level to determine the intermediate frequency signal. It is a device that is not affected by noise in detecting frequency. The intermediate frequency signal amplified by the limiting amplifier 70 is introduced into an error detector 80. The error detector 80 converts an error of the intermediate frequency signal shifted based on a desired intermediate frequency signal into a voltage and outputs the voltage. The error detector 80 generates a '-' error voltage from a predetermined reference voltage when the intermediate frequency signal shifted from a desired intermediate frequency signal is detected at a high frequency, and generates a '+' error voltage when a low frequency signal is detected. Varicap 90 generates a change in the reference capacitance by adding or subtracting the error voltage generated from the error detection unit 80 to the reference voltage by the reference frequency. That is, when the '-' error voltage is generated, the reference capacitance according to the reference frequency is increased, and when the '+' error voltage is generated, the reference capacitance is reduced according to the reference frequency. The local oscillation frequency generated by the local oscillator 100 is changed according to the increase or decrease of the reference capacitance. If the reference capacitance according to the reference frequency is increased in the berry cap 90, the oscillation frequency generated by the local oscillator 100 shifts toward the lower frequency, and when the reference capacitance according to the reference frequency decreases, the oscillation frequency is the frequency. Deviates up. The shifted oscillation frequency is applied to the first mixer 40 and mixed with the frequency signal through the low pass filter 30 to be down-converted.
따라서, 주파수 변동 요인이 내외부적으로 발생하더라도, 상기 도 1에 도시된 국부발진주파수 자동조정 장치를 통해 일정한 주파수를 발생시킬 수가 있게 된다.Therefore, even if the frequency fluctuation factor occurs internally and externally, it is possible to generate a constant frequency through the local oscillation frequency automatic adjustment device shown in FIG.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같은 본 발명은 예측치 못한 영향에 의해 발생하는 오차를 발생시키지 않고 정확한 국부발진주파수의 편이를 이루는 국부발진주파수 조정 장치를 구현하는 이점이 있다.The present invention as described above has the advantage of implementing a local oscillation frequency adjustment device that makes the shift of the accurate local oscillation frequency without generating an error caused by an unexpected effect.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무선단말기의 국부발진주파수 자동 조정장치의 블록 구성도.1 is a block diagram of an apparatus for automatically adjusting a local oscillation frequency of a wireless terminal according to a preferred embodiment of the present invention.
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