KR100570510B1 - Third distortion control method due to leakage signal in portable internet time division duplexing antenna part and the antenna part - Google Patents
Third distortion control method due to leakage signal in portable internet time division duplexing antenna part and the antenna part Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 누설신호로 인한 3차왜곡 억제방법 및 그 안테나단에 관한 것으로, 시간분할이중방식을 사용하는 휴대인터넷 서비스 시스템의 기지국, 액세스 포인트(AP: Access Point), 중계기 등 송신전력이 대출력을 사용하는 각 장치에서 써큘레이터를 사용해 하나의 안테나로 송·수신을 공유함에 있어, 송신전력의 누설로 인해 리미터에서 발생된 혼변조 및 3차왜곡성분이 다시 송신전력과 결합하여 송신신호의 신호 순도가 저하하는 것을 방지하기 위한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for suppressing third-order distortion caused by a leakage signal of a portable Internet time division duplex antenna stage, and an antenna stage thereof. The present invention relates to a base station and an access point (AP) of a portable internet service system using a time division duplex scheme. In the transmission and reception using a circulator in each device that transmit power has a large output, such as a repeater), intermodulation and tertiary distortion components generated by the limiter due to leakage of transmit power In combination with the transmission power, the signal purity of the transmission signal is prevented from being lowered.
휴대인터넷, TDD, 안테나, 3차왜곡, 혼변조, 써큘레이터Portable Internet, TDD, Antenna, Tertiary Distortion, Intermodulation, Circulator
Description
도 1은 종래 기술에 따른 써큘레이터를 이용한 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 구성도.1 is a block diagram of a portable Internet time division duplex antenna stage using a circulator according to the prior art.
도 2a는 종래 기술에 따른 써큘레이터의 누설신호와 리미터의 반사파로 인한 송신전력의 혼변조 및 3차왜곡 발생을 설명하기 위한 구성도.Figure 2a is a block diagram for explaining the generation of intermodulation and third-order distortion of the transmission power due to the leakage signal of the circulator and the reflected wave of the limiter according to the prior art.
도 2b는 도 2a에 따른 주파수 영역에서의 출력변화를 나타낸 도면.2b is a view showing the change in output in the frequency domain according to FIG.
도 3a는 본 발명에 따른 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 구성도.Figure 3a is a block diagram of a portable Internet time division duplex antenna stage according to the present invention.
도 3b는 도 3a에 따른 주파수 영역에서의 출력변화를 나타낸 도면.3b is a view showing an output change in the frequency domain according to FIG.
도 4는 본 발명에 따른 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 누설신호로 인한 3차왜곡 억제방법의 흐름도.4 is a flowchart of a method for suppressing third-order distortion caused by a leakage signal of a portable Internet time division duplex antenna stage according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100: 안테나(Antenna) 100: antenna
110: 저잡음증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)110: low noise amplifier (LNA)
120: 전력증폭기(PA: Power amplifier)120: power amplifier (PA)
130: 안테나단 써큘레이터(Circulator) 130: antenna stage circulator
130a: 송신단 써큘레이터130a: transmitter circulator
130b: 수신단 써큘레이터130b: receiver circulator
140: 리미터140: limiter
본 발명은 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 누설신호로 인한 3차왜곡 억제방법 및 그 안테나단에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시간분할이중방식을 사용하는 휴대인터넷 서비스 시스템의 기지국, 액세스 포인트(AP: Access Point), 중계기 등 송신전력이 대출력을 사용하는 각 장치에서 써큘레이터를 사용해 하나의 안테나로 송·수신을 공유함에 있어, 송신전력의 누설로 인해 리미터에서 발생된 혼변조 및 3차왜곡성분이 다시 송신전력과 결합하여 송신신호의 신호 순도가 저하하는 것을 방지하기 위한 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 누설신호로 인한 3차왜곡 억제방법 및 그 안테나단에 관한 것이다.The present invention relates to a method for suppressing third-order distortion caused by a leakage signal of a portable Internet time division duplex antenna stage, and an antenna stage thereof, and more particularly, to a base station and an access point of a portable internet service system using a time division duplex scheme. In the case of AP (Access Point), repeater, etc., the transmission power is shared by one antenna by using circulator in each device that uses large output, intermodulation and tertiary generation occurred in the limiter due to leakage of transmission power. The present invention relates to a method for suppressing third-order distortion caused by a leakage signal of a portable Internet time division duplex antenna stage for preventing the distortion component from being combined with the transmission power again to reduce the signal purity of a transmission signal.
최근의 무선통신망은 음성통화를 주로한 동기식 코드분할다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 방식에서 음성 및 영상을 함께 처리하는 3세대(3G: 3rd Generation) 비동기식 광대역 코드분할다중접속 방식으로 진화하고 있으며, 더 나아가 고속의 이동성과 고속의 데이터 전송을 유지하며 무선으로 인터넷을 사용할 수 있도록 함으로써 사용자가 언제 어디서나 인터넷에 접속해서 필요한 정보를 얻을 수 있도록 하는 휴대인터넷(Portable Internet) 기술이 주요한 관심사로 부상하고 있다. 휴대인터넷은 현재 와이브로(Wi Bro)라는 명칭으로 서비스 사업자 및 장비 제조업체 등이 연구그룹을 결성하여 국제표준을 제정하고 있다.Recently, wireless communication network has evolved from 3rd generation (3G) asynchronous wideband code division multiple access (CDMA) system that processes voice and video together in synchronous code division multiple access (CDMA) system mainly for voice calls. Furthermore, the Portable Internet technology, which enables users to access the Internet anytime and anywhere to obtain the necessary information by allowing them to use the Internet wirelessly while maintaining high speed mobility and high speed data transmission, has emerged as a major concern. Doing. The mobile Internet is now called Wi Bro, and service providers and equipment manufacturers form research groups to set international standards.
휴대인터넷 서비스 시스템을 구성하는 무선통신망은 공통적으로 부호분할다중접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 방식을 채택하고 있으며, 분할이중(DD: Division Duplex)방식에 따라 주파수분할이중(FDD: Frequency Division Duplex) 방식과 시간분할이중(TDD: Time Division Duplex) 방식으로 크게 나뉘어진다. 최근에는, 고속의 이동성을 유지하며 고속의 데이터를 처리하기 위하여 직교주파수분할다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식과 함께, 사용자의 주파수 효율성을 고려한 시간분할이중(TDD: Time Division Duplexing) 방식이 상용화되고 있다. 주파수분할이중방식은 송·수신 주파수 대역을 다르게 하는 풀 듀플렉서(Full Duplexer) 방식으로, 송신과 수신이 서로 영향을 주지 않고 송수신을 동시에 처리하도록 하는 방식이나, 시간분할이중방식은 송·수신시 같은 주파수 대역을 사용하되 전송시간을 서로 다르게 하여 송·수신시 간섭을 주지 않도록 처리하는 방식이다.The wireless communication network constituting the portable Internet service system commonly adopts a code division multiple access (CDMA) method, and uses a frequency division duplex (FDD) according to a division duplex (DD) method. Division Duplex (TD) and Time Division Duplex (TDD) are largely divided. Recently, with Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) transmission scheme for processing high speed data while maintaining high mobility, time division duplexing (TDD) considering the frequency efficiency of the user The method is commercially available. The frequency division duplex method is a full duplexer that transmits and receives frequency bands differently so that transmission and reception do not affect each other simultaneously. The frequency band is used but the transmission time is different so that it does not interfere with transmission and reception.
시간분할이중방식을 사용하는 휴대인터넷 서비스 시스템의 기지국, 액세스 포인트(AP: Access Point), 중계기 등 송신전력이 대출력을 사용하는 장치들에서 는, 하나의 안테나로 송·수신을 겸하기 위해 장치 내에 써큘레이터를 사용하는 방식이 고려되어 왔다. For devices that use large output power such as base stations, access points (APs), and repeaters in portable Internet service systems that use the time-division duplex method, the device is used to transmit and receive with one antenna. The use of circulators has been considered.
도 1은 종래 기술에 따른 써큘레이터를 이용한 시간분할이중방식 안테나단의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a time division duplex antenna stage using a circulator according to the prior art.
시간분할이중방식을 사용하는 휴대인터넷 서비스 시스템의 각 장치(기지국, 액세스 포인트, 중계기 등)에서, 송·수신 안테나를 공유하는 종래 기술은 도 1과 같이 안테나단 써큘레이터(130)를 구비하고, 안테나단 써큘레이터(130)의 방향성을 이용하여 송·수신신호가 서로 영향을 주지 않도록 하는 방식이다. 3단자의 신호분기 회로소자인 써큘레이터는 120도 각도로 3개의 단자가 둘러있는 형상으로, 내부에는 공진판과 페라이트 등의 자성체가 배치되어 있다. 써큘레이터에 구성된 3개의 단자 중 하나로 전력이 입사되어 나머지 두 개의 단자 중 하나로만 출력되고, 나머지 하나로는 출력되지 않는다. 그래서, 3단자 소자이면서도 방향성을 가지고 회전하듯이 특정 방향의 단자로만 에너지를 전달한다.In each apparatus (base station, access point, repeater, etc.) of the portable Internet service system using the time division duplex method, the prior art for sharing the transmitting and receiving antennas is provided with an
안테나단 써큘레이터(130)의 방향성을 이용하여 송신주기시 전력증폭기(120)를 온(On) 시켜 송신전력이 안테나(100) 방향으로 송출되도록 하고, 수신주기시 안테나(100)에서 들어오는 수신신호가 저잡음증폭기(110) 방향으로 수신되도록 하는 것이다. 그러나, 실제 써큘레이터는 방향성 외에 역방향에 대한 누설신호(leakage signal)가 존재하여, 송신주기시 전력증폭기(120)를 온(On) 시켜 송신전력을 안테나단 써큘레이터(130)를 통해 안테나(100)로 송출하는 경우, 그와 동시에 역방향으 로 -20dB 정도의 송신전력이 수신단으로 인가되게 된다. 휴대인터넷 서비스 시스템의 기지국, 액세스 포인트, 중계기 등에서는 43dBm, 즉 20W 이상의 송신전력이 요구되는 바, 이러한 누설신호로 인하여 수신단에는 23dBm(200mW) 정도의 전력이 인가된다.The
도 1과 같은 종래 기술의 경우, 두 개의 안테나를 사용하는 것보다 안테나 및 안테나 동축케이블을 줄임으로써 설치비용 등은 절감할 수 있으나, 운용시 안테나단 써큘레이터(130)를 통한 송신전력의 누설신호로 송신주기시 수십 mW 크기의 누설신호가 수신단 저잡음증폭기(110)에 인가되어 저잡음증폭기(110)가 포화되거나 내부회로가 파괴될 수 있다는 문제점이 있었다.In the prior art as shown in Figure 1, by reducing the antenna and the antenna coaxial cable than using two antennas, such as installation cost can be reduced, the leakage signal of the transmission power through the
도 2a는 종래 기술에 따른 써큘레이터의 누설신호와 리미터의 반사파로 인한 송신전력의 혼변조 및 3차왜곡 발생을 설명하기 위한 구성도이고, 도 2b는 도 2a에 따른 주파수 영역에서의 출력변화를 나타낸 도면이다.FIG. 2A is a block diagram illustrating intermodulation and third-order distortion generation of transmission power due to leakage signals of a circulator and reflected waves of a limiter according to the prior art, and FIG. 2B is a diagram illustrating output variation in a frequency domain according to FIG. The figure shown.
3차왜곡성분과 혼변조에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다. 혼변조(IM: Inter-Modulation)는 시스템내에 존재하는 능동회로에 포함된 비선형소자(트랜지스터, 다이오드 등)로 인해 발생하는 것으로서, 두개 이상의 주파수가 비선형회로를 통과할 때 출력단에 입력에 없던 신호가 섞여나오는 것을 의미한다. 비선형회로로 한 주파수의 신호성분이 입력되면 회로의 비선형성으로 인해 y = a + bx + cx^2 + dx^3... 과 같이 하모닉 성격을 가진 비선형신호들이 출력된다. 만약, 두개의 주파수가 한 시스템을 통과하는 경우라면, 두개의 주파수는 서로 영향을 받아 하모닉들 의 합과 차에 해당하는 주파수에너지 성분들이 발생되어 출력되게 된다. 예를 들어, f1, f2 의 두 주파수가 동시에 입력되면, f1, f2는 물론 f1-f2, f1+f2, 2*f1-f2, 2*f2-f1, 3*f1-2*f2 등의 무수히 많은 주파수성분들이 출력된다. 즉, 출력에서는 f1과 f2의 주파수를 갖는 신호가 주로 출력되지만, 2차항, 3차항, 4차항 등의 신호들이 동시에 만들어져 출력되는 것이다. 이러한 현상 자체 혹은 그 기생주파수성분들을 혼변조라고 부른다. The third order distortion component and intermodulation will be briefly described as follows. Inter-Modulation (IM) is caused by non-linear elements (transistors, diodes, etc.) included in active circuits present in the system. When two or more frequencies pass through a non-linear circuit, signals that are not present at the output stage It means to come out. When a signal component of one frequency is input into a nonlinear circuit, nonlinear signals having a harmonic characteristic are output, such as y = a + bx + cx ^ 2 + dx ^ 3 ... due to the nonlinearity of the circuit. If two frequencies pass through a system, the two frequencies are influenced by each other, and frequency energy components corresponding to the sum and difference of harmonics are generated and output. For example, if two frequencies f1 and f2 are input at the same time, f1, f2 as well as f1-f2, f1 + f2, 2 * f1-f2, 2 * f2-f1, 3 * f1-2 * f2, etc. Many frequency components are output. That is, a signal having a frequency of f1 and f2 is mainly output at the output, but signals such as quadratic terms, tertiary terms, and quadratic terms are simultaneously generated and output. This phenomenon or its parasitic frequency components are called intermodulation.
혼변조성분에 의한 왜곡 그 자체는 혼변조왜곡(IMD: Inter-Modulation Distortion)이라는 개념으로 표현한다. 동기식 코드분할다중접속 등과 같은 디지털 통신에서는 아날로그통신과 달리 한 신호가 하나의 주파수, 즉 한채널을 사용하는게 아니라 넓은 채널대역폭을 여러 신호가 공유하기 때문에, 이러한 혼변조왜곡이 매우 중요한 문제가 된다. 하나의 주파수대역을 처리하는 시스템에 여러 주파수의 신호가 동시다발적으로 입력됨에 따라, 각 주파수의 신호가 서로 마구 섞여서 여러 주파수의 신호를 출력시키게 되면 신호처리가 제대로 이루어지지 않기 때문이다. Distortion itself due to intermodulation components is expressed in terms of intermodulation distortion (IMD). In digital communication such as synchronous code division multiple access, such intermodulation distortion becomes a very important problem because, unlike analog communication, one signal does not use one frequency, that is, one channel, but multiple signals share a wide channel bandwidth. This is because when multiple frequency signals are simultaneously input to a system that processes one frequency band, signals of each frequency are mixed with each other and output signals of multiple frequencies, so that signal processing is not properly performed.
두개의 주파수 f1 과 f2의 예를 든다면, 출력에는 여러가지 성분이 섞인 신호가 나오지만 2*f1, 3*f2 와 같은 완전배수성 하모닉들은 필터로 거를 수가 있다. 하지만, 3차항, 즉 2*f1-f2 와 2*f2-f1 인데, 이것은 f1과 f2 신호와 아주 가까이 근접되기 때문에 큰 문제가 된다. 따라서, 통상 혼변조왜곡으로 지칭되는 신호들은 신호전달에 별다른 방해가 되지 않는 나머지성분들을 제외한 3차왜곡성분만을 의미하는 경우가 많다. 특히, 이 3차왜곡성분은 수식적으로 풀어보면 입력신호가 증가함에 따라 3제곱으로 늘어나기 때문에, 처음에는 왜곡정도가 작지만 입력신호가 증 가하다보면 원신호보다 훨씬 빠른 기울기로 증가하면서 원신호의 전력과 비슷해지는 경우까지 발생하게 된다(IP3 지점). Taking the two frequencies f1 and f2 as examples, the output shows a mixed signal, but the perfect multiple harmonics such as 2 * f1 and 3 * f2 can be filtered. However, third order terms, 2 * f1-f2 and 2 * f2-f1, are a big problem because they are so close to the f1 and f2 signals. Therefore, signals commonly referred to as intermodulation distortion often mean only third-order distortion components except for the remaining components that do not interfere with signal transmission. In particular, since this third order distortion component increases by three squared as the input signal increases, the distortion is small at first, but when the input signal increases, it increases with a much faster slope than the original signal. This will occur until the power is close (IP3 point).
도 1과 같은 구성의 경우 이미 설명한 바와 같이, 안테나단 써큘레이터(130)를 통한 송신전력의 출력시 그 역방향에 대한 누설신호로 인하여, 수신단 저잡음증폭기(110)로 수백 mW 크기의 전력이 인가된다. 수신단 저잡음증폭기(110)에 수백 mW의 전력이 인가될 시 저잡음증폭기(110)는 포화되거나 높은 전력이 인가됨으로 인해 내부 회로가 파괴되는 현상이 발생하는데, 이를 방지하기 위해 도 2a와 같이 저잡음증폭기(110) 전단에 리미터(140) 회로를 구성함으로써 높은 전력이 인가되어도 리미터(140) 회로에서 억제하여 저잡음증폭기(110)를 보호하도록 한다. 또한, 리미터(140)에서 억제되지 않은 소전력의 송신단 노이즈(noise) 등이 누설되어 저잡음증폭기(110)를 통해 수신단에서 증폭되는 것을 방지하기 위해, 송신주기시에는 저잡음증폭기(110)를 오프(Off) 상태로 하여 송·수신신호의 분리도(isolation)를 최대한 확보하도록 설계되어지고 있다. 신호의 분리도(isolation)는 여러 신호가 한 회로를 동시에 이용할 때, 각 신호끼리 분리해주는 정도를 의미하는 것으로 각 신호가 서로 얼마나 간섭을 덜 일으키느냐를 나타내는 척도이다. 수신주기인 경우 반대로 저잡음증폭기(110)를 온(On) 상태로 하여 안테나(100)로부터 수신신호를 증폭하며, 이때, 송신단 전력증폭기(120)는 오프(Off) 상태가 되도록 설계된다.In the case of the configuration as shown in FIG. 1, as described above, when the transmission power is output through the
그러나, 이러한 종래 기술에 따르면, 송신주기시 누설된 송신전력의 누설신호가 리미터(140)에서 억제되더라도 저잡음증폭기(110)는 오프(Off) 상태여서 50Ω 특성임피던스가 아닌 상태이므로, 억제된 누설신호는 다시 안테나단으로 반사를 일 으키게 된다는 문제점이 있었다. 더욱이, 리미터(140) 회로는 비선형 소자인 다이오드로 이루어져 있어서, 반사된 누설신호 이외에 3차왜곡성분 등 혼변조가 발생되게 된다. 3차왜곡성분을 가진 리미터 반사파는 수신단 써큘레이터(130b)의 역방향을 따라 다시 안테나단으로 진행하게 되고, 안테나단에서는 송신단의 전력증폭기(120)에서 증폭된 송신신호 및 리미터(140)에서 반사되어 온 누설신호와 더불어, 리미터(140)를 통과하면서 생성된 3차왜곡성분이 결합되게 된다. However, according to this conventional technology, even when the leakage signal of the transmission power leaked during the transmission cycle is suppressed by the
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 송신단에서 43dBm 송신전력이 출력되는 단계(S100), 송신전력의 역방향 누설신호가 수신단으로 인가되어 20dB의 손실이 발생하는 단계(S110), 역방향 누설신호와 그에 대한 혼변조 및 3차왜곡성분이 결합된 리미터 반사파가 리미터(140)에서 반사되는 단계(S120), 리미터 반사파가 수신단 써큘레이터(130b)를 통과하는 단계(S130), 리미터 반사파가 송신전력에 결합됨으로써 혼변조 및 3차왜곡성분을 가진 최종 송신전력이 안테나단으로 출력되는 단계(S140) 등이 수행됨을 알 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B, a step of outputting 43 dBm transmission power at a transmitting end (S100), a reverse leakage signal of transmit power is applied to a receiving end, and a loss of 20 dB is generated (S110). When the limiter reflected wave combined with the intermodulation and tertiary distortion components is reflected at the limiter 140 (S120), the limiter reflected wave passes through the receiving
결과적으로, 송신부 전력증폭기(120)에서 송신신호만 출력하더라도 주변 회로구성의 영향에 따라 최종 송신전력이 안테나단에서 혼변조 및 3차왜곡성분을 가지고 안테나(100)를 통해 방사되며, 디지털통신에서 매우 중요한 신호 순도(Signal Purity)에 영향을 주는 혼변조 및 3차왜곡성분의 발생으로 비트 에러율(BER: Bit Error Rate), 파형 특성(Waveform quality) 등이 악화되어 휴대인터넷 서비스 시스템의 성능이 저하되고 데이터가 깨지는 현상 등이 발생될 수 있다는 문제점이 있었다.As a result, even if only the transmission signal is output from the
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 시간분할이중방식을 사용하는 휴대인터넷 서비스 시스템의 기지국, 액세스 포인트(AP: Access Point), 중계기 등 송신전력이 대출력을 사용하는 각 장치에서 써큘레이터를 사용해 하나의 안테나로 송·수신을 공유함에 있어, 송신전력의 누설로 인해 리미터에서 발생된 혼변조 및 3차왜곡성분이 다시 송신전력과 결합하여 송신신호의 신호 순도를 저하하는 것을 방지하기 위한 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 누설신호로 인한 3차왜곡 억제방법 및 그 안테나단을 제공함에 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and transmit power such as a base station, an access point (AP), a repeater, and the like of a portable Internet service system using a time division duplex method. In each device using the circulator, the transmission and reception are shared by one antenna, and the intermodulation and tertiary distortion components generated by the limiter due to leakage of the transmission power are combined with the transmission power again, and the signal purity of the transmission signal is The present invention provides a method of suppressing third-order distortion caused by a leakage signal of a portable Internet time division duplex antenna stage, and an antenna stage thereof, for preventing the deterioration thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 누설신호로 인한 3차왜곡을 억제하는 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단은, 휴대인터넷 서비스를 제공하기 위한 기지국, 액세스 포인트, 중계기에 적용되어 하나의 안테나로 송·수신을 공유하는 안테나단에 있어서, 송·수신 겸용 안테나(100)와, 상기 안테나(100)를 통해 외부로 송신전력을 방사하는 송신단 전력증폭기(120)와, 상기 안테나(100)를 통해 외부로부터의 수신신호가 인가되는 수신단 저잡음증폭기(110)와, 송신주기에는 상기 전력증폭기(120)를 온(On) 시키고 상기 저잡음증폭기(110)를 오프(Off) 시켜 송신전력을 송출하고, 수신주기에는 상기 저잡음증폭기(110)를 온(On) 시키고 상기 전력증폭기(120)를 오프(Off) 시켜 수신신호를 인가받는 안테나단 써큘레이터(130) 와, 상기 저잡음증폭기(110)의 전단에 구성되어 상기 안테나단 써큘레이터(130)를 통한 송신전력 출력시 상기 저잡음증폭기(110)로 인가되는 역방향 누설신호로 인해 상기 저잡음증폭기(110)가 포화되거나 내부회로가 파괴되는 것을 방지하는 리미터(140) 및 상기 안테나단 써큘레이터(130)와 상기 리미터(140) 전단 사이에 구성되는 수신단 써큘레이터(130b)를 구비하는 것을 특징으로 한다.The portable Internet time division duplex antenna stage for suppressing the third-order distortion caused by the leakage signal according to the present invention for achieving the above object is applied to a base station, an access point, a repeater for providing a mobile Internet service as a single antenna In the antenna terminal sharing transmission and reception, the transmission and reception antenna (100), the
바람직하게는, 상기 수신단 써큘레이터(130b)는, 송신주기에 상기 안테나단 써큘레이터(130)를 통해 수신단으로 인가된 송신전력의 역방향 누설신호가 상기 리미터(140)를 통과한 후 저잡음증폭기(110)가 오프(Off) 상태임에 따라 혼변조 및 3차왜곡성분이 결합되어 리미터 반사파로 반사되는 경우, 방향성에 의해 50Ω 종단(termination)으로 반사파전력을 소모하여 혼변조 및 3차왜곡성분이 송신전력에 결합되어 커지는 것을 방지함으로써, 안테나단으로 최종 출력되는 송신전력의 신호 순도를 높이는 것을 특징으로 한다.Preferably, the receiving
바람직하게는, 상기 안테나단 써큘레이터(130) 및 수신단 써큘레이터(130b)는 20dB 이상의 분리도(isolation)를 각각 확보하여, 송신전력의 반사파가 수신단의 상기 리미터(140)를 통해 다시 상기 안테나(100)로 결합하는 경우에 안테나단 써큘레이터(130)의 20dB와, 수신단 써큘레이터(130b)의 20dB와, 다시 안테나단 써큘레이터(130)의 20dB를 합한 수치의 분리도(isolation)를 확보하도록 하고, 상기 리미터(140)에서 발생된 혼변조 및 3차왜곡성분도 수신단 써큘레이터(130b)의 20dB와, 안테나단 써큘레이터(130)의 20dB를 합한 수치를 확보하도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the antenna-
본 발명에 따른 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 누설신호로 인한 3차왜곡 억제방법은, 송신주기에서, 송신단으로부터 43dBm 송신전력이 출력되는 단계(S200)와, 송신전력의 누설신호가 수신단으로 인가되어 송신단에서 출력된 송신전력이 20dB 손실되는 단계(S210)와, 수신단으로 인가된 누설신호가 리미터(140)를 통과한 후, 저잡음증폭기(110)의 오프(Off) 상태에 의해 50Ω 특성임피던스에 매칭되지 않음에 따라 상기 리미터(140)에서 혼변조 및 3차왜곡성분이 결합된 리미터 반사파가 출력되는 단계(S220)와, 전단에 결합된 수신단 써큘레이터(130b)의 방향성으로 인해 50Ω 종단(termination)으로 반사파전력이 소모되어 혼변조 및 3차왜곡성분이 최소화되는 단계(S230)와, 리미터 반사파에 대한 누설신호가 상기 수신단 써큘레이터(130b) 및 안테나단 써큘레이터(130)를 통과하는 단계(S240)와, 송신전력에 리미터 반사파에 대한 누설신호가 결합된 최종 송신전력이 안테나단으로 출력되는 단계(S250)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the method for suppressing the third-order distortion caused by the leakage signal of the portable Internet time division duplex antenna stage includes the steps of outputting 43 dBm transmission power from the transmitting end in a transmission period (S200) and leaking signal of the transmission power to the receiving end. 50 dB characteristic impedance due to a 20 dB loss of the transmission power applied and outputted from the transmitting end, and a leakage signal applied to the receiving end passes through the
이하에서 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.In the following description of the preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings, when it is determined that the detailed description of the related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Do it.
도 3a는 본 발명에 따른 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 구성도이고, 도 3b는 도 3a에 따른 주파수 영역에서의 출력변화를 나타낸 도면이다.FIG. 3A is a block diagram of a portable Internet time division duplex antenna stage according to the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating an output change in a frequency domain according to FIG. 3A.
도 3a를 참조하면, 리미터(140) 전단에 수신단 써큘레이터(130b)가 추가됨으로써, 저잡음증폭기(110)가 오프(Off) 되어 50Ω 특성임피던스에 매칭되지 않음에 따라 리미터(140)에서 역방향 누설신호 및 그에 대한 혼변조 및 3차왜곡성분이 반사를 일으키더라도 수신단 써큘레이터(130b)의 방향성으로 인해 50Ω 종단(termination)으로 반사파전력이 소모되도록 한다. Referring to FIG. 3A, the
또한, 역방향 누설신호가 수신단 써큘레이터(130b)에서 발생하더라도 20dB 이상의 분리도(isolation)를 확보하여, 송신전력의 반사파가 수신단의 리미터(140)를 통해 다시 안테나(100)로 결합하는 경우에 "안테나단 써큘레이터(130)의 20dB + 수신단 써큘레이터(130b)의 20dB + 다시 안테나단 써큘레이터(130)의 20dB"의 분리도(isolation)를 확보하도록 하고, 리미터(140)에서 발생된 혼변조 및 3차왜곡성분도 "수신단 써큘레이터(130b)의 20dB + 안테나단 써큘레이터(130)의 20dB"을 더하여 총 40dB 이상을 확보하도록 하여 충분한 신호 순도가 확보된 최종 송신전력이 출력되도록 구성한다.In addition, even if a reverse leakage signal is generated at the receiving
본 발명에서는 송·수신신호의 분리도(isolation)를 개선함과 동시에 수신단 저잡음증폭기(110)를 보호하기 위해, 리미터(140) 회로 이전단에 수신단 써큘레이터(130b)를 추가로 구성함으로써, 송신주기시 수신단 저잡음증폭기(110)가 오프(Off)된 상태에서 리미터(140) 회로의 추가로 야기되는 송신전력의 혼변조 증가 및 3차왜곡성분의 증가에 대응해 송신신호의 신호 순도를 확보한다. 그리고, 추가로 구성된 수신된 수신단 써큘레이터(130b)의 방향성을 이용하여 리미터(140)에서 반사되는 혼변조 및 3차왜곡성분이 다시 안테나단으로 반사되어 송신신호와 결 합되는 것을 방지하여 최종 출력되는 송신신호에 대한 충분한 신호 순도를 확보하여 파형 특성(Waveform Quality) 및 스펙트럼 마스크(Spectrum Mask) 특성 등을 개선하도록 설계한다. 본 발명을 통한 송신출력의 개선은 디지털통신에서는 반드시 확보하여야 하는 항목이며 이러한 구성을 통해 데이터가 깨지는 현상 등을 방지하여 신뢰성 있는 휴대인터넷 서비스를 수행할 수 있도록 하는 것이다.In the present invention, in order to improve the isolation of the transmission and reception signals and to protect the receiver
도 4는 본 발명에 따른 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 누설신호로 인한 3차왜곡 억제방법의 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for suppressing third-order distortion caused by a leakage signal of a portable Internet time division duplex antenna stage according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 누설신호로 인한 3차왜곡 억제방법은 송신주기에서, 송신단으로부터 43dBm 송신전력이 출력되는 단계(S200)와, 송신전력의 누설신호가 수신단으로 인가되어 송신단에서 출력된 송신전력이 20dB 손실되는 단계(S210)와, 수신단으로 인가된 누설신호가 리미터(140)를 통과한 후, 저잡음증폭기(110)의 오프(Off) 상태에 의해 50Ω 특성임피던스에 매칭되지 않음에 따라 상기 리미터(140)에서 혼변조 및 3차왜곡성분이 결합된 리미터 반사파가 출력되는 단계(S220)와, 전단에 결합된 수신단 써큘레이터(130b)의 방향성으로 인해 50Ω 종단(termination)으로 반사파전력이 소모되어 혼변조 및 3차왜곡성분이 최소화되는 단계(S230)와, 리미터 반사파에 대한 누설신호가 상기 수신단 써큘레이터(130b) 및 안테나단 써큘레이터(130)를 통과하는 단계(S240)와, 송신전력에 리미터 반사파에 대한 누설신호가 결합된 최종 송신전력이 안테나단으로 출력되는 단계(S250) 등으로 이루어진다. 리미터 반사파는 수신단 으로 인가된 송신전력의 역방향 누설신호에 혼변조 및 3차왜곡성분이 결합된 신호이다.Referring to FIG. 4, the third-order distortion suppression method of the portable Internet time division duplex antenna stage according to the leakage signal is a step of outputting 43 dBm transmission power from the transmitting end in a transmission period (S200), After the leakage signal is applied to the receiving end and the transmission power output from the transmitting end is lost 20dB (S210), and the leakage signal applied to the receiving end passes through the
상기 본 발명은 당업자의 요구에 따라 기본 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.The present invention may be modified in various ways without departing from the basic concept according to the needs of those skilled in the art.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 시간분할이중방식을 사용하는 휴대인터넷 서비스 시스템의 기지국, 액세스 포인트(AP: Access Point), 중계기 등 송신전력이 대출력을 사용하는 각 장치에서 써큘레이터를 사용해 하나의 안테나로 송·수신을 공유함에 있어, 송신전력의 누설로 인해 리미터에서 발생된 혼변조 및 3차왜곡성분이 다시 송신전력과 결합하여 송신신호의 신호 순도가 저하하는 것을 방지하는 휴대인터넷 시간분할이중방식 안테나단의 누설신호로 인한 3차왜곡 억제방법 및 그 안테나단이 제공되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a circulator is used in each apparatus that uses a large output power such as a base station, an access point (AP), a repeater, and the like in a portable Internet service system using a time division duplex method. In the transmission and reception sharing of the antenna, the mobile Internet time division which prevents the signal purity of the transmission signal from being deteriorated by combining the modulation and tertiary distortion components generated by the limiter with the transmission power again due to leakage of the transmission power. There is an effect that the third-order distortion suppression method and the antenna stage are provided by the leakage signal of the dual antenna stage.
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5923647A (en) | 1996-09-06 | 1999-07-13 | Ericsson Inc. | Circulator usage in time division duplex radios |
US6507728B1 (en) | 1998-07-27 | 2003-01-14 | Nec Corporation | Radio transceiver and a method of preventing transmission spurious response |
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