KR100621169B1

KR100621169B1 - 주파수 합성기를 포함하는 무선 장치 및 주파수 합성기를위상 및/또는 주파수 변조하는 방법

Info

Publication number: KR100621169B1
Application number: KR1019990057356A
Authority: KR
Inventors: 샤바스장알랑
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1998-12-15
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2006-09-06
Also published as: EP1014560B1; JP2000209034A; DE69939972D1; JP4459348B2; US6246297B1; KR20000052464A; CN1139283C; CN1264260A; EP1014560A1; FR2787257A1

Abstract

본 장치는 두 개의 위상 동기 루프(L1, L2)를 포함하는 주파수 합성기(12)를 포함한다. 이중 하나의 동기 루프는 저역 필터(68)를 포함하고, 다른 동기 루프는 고역 필터(49)를 포함한다. 저역 필터를 갖는 루프는 상기 합성기의 기본 주파수를 고정시키고, 고역 필터는 위상 잡음을 정정한다. 이러한 장치로, 변조 주파수가 저역 필터의 컷오프 주파수보다 높을 경우, 상기 루프에 의해 방해받지 않는 변조 주파수를 단자(11)에 인가하는 것이 쉬워진다.

본 장치의 응용은 무선 송신기를 들 수 있다.

Description

주파수 합성기를 포함하는 무선 장치 및 주파수 합성기를 위상 및/또는 주파수 변조하는 방법{RADIO DEVICE COMPRISING A FREQUENCY SYNTHESIZER AND METHOD OF PHASE AND/OR FREQUENCY MODULATING A FREQUENCY SYNTHESIZER}

도 1은 본 발명에 따른 장치를 도시하는 도면.

도 2는 도 1 장치 중 합성기를 형성하는 부분의 도면.

도 3은 본 발명에 따른 합성기의 다른 실시예를 도시하는 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 송신 회로 2 : 수신 회로

5 : 안테나 8 : 듀플렉서

11 : 입력 단자 12 : 주파수 합성기

15 : 기준 주파수 생성기 16 : 주파수 제어부

18 : 증폭기 20 : 수신 시스템

27 : 출력 단자 35 : 가변 발진기

40 : 위상 변조기 40': 위상 및/또는 주파수 변조기

45 : 위상 식별기 49 : 고역 필터

80 : 믹서 52 : 가산기

64,65 : 분할기 68 : 저역 필터

본 발명은 합성된 주파수 신호를 생성하기 위한 주파수 합성기를 포함하는 무선 장치에 관한 것인데, 이러한 합성기는 대역폭이라고 하는 변조 대역폭을 나타내는 신호를 수신하기 위한 위상 및/또는 주파수 변조 제어부를 포함하며, 이러한 합성기는 적어도 두 개의 위상 동기 루프에 의해 구성된다.

본 발명은 또한 주파수 합성기를 위상 및/또는 주파수 변조하는 방법에 관한 것이다.

이러한 장치는 공지된 것이고, 특히 합성기에 의해 결정된 다중 주파수 채널을 사용하는 휴대형 전화기 장치 분야에서 많은 응용을 찾아 볼 수 있다. 합성기는 필수적으로, 위상 동기 루프를 통해 기준 발진기로부터 나오는 주파수에 종속되도록 의도된 전압 제어 가변 발진기에 의해 구성된다는 것을 누구나 알게 된다. 주파수 분할기는 합성기의 출력 주파수를 최종적으로 결정하기 위하여 제공된다.

직면하는 문제점 중 하나는, 가변 발진기의 주파수 및/또는 위상을 변조시키는 가능성이다. 사실상, 위상 동기 루프의 존재는 변조를 역평형시켜, 이러한 변조가 적용되기 힘들게 한다. 더욱이, 고주파수 예컨대 800 MHz 대역에서 동작하는, 합성기가 평소 포함하는, 디지털 주파수 분할기에 의해 생성되는 위상 잡음의 문제점 에 직면한다.

미국 특허(제4,409,563호)로부터 가변 발진기를 제어하기 위한 두 개의 루프 를 제공하는 것이 공지되었는데, 한 루프는 주파수 식별기를 포함하고, 다른 루프는 위상 식별기를 포함한다. 주파수 식별기를 포함하는 루프는, 가변 발진기의 기준 발진기에 대한 차단을 쉽게 하여, 위상 식별기를 포함하는 루프가 쉽게 가변 발진기에 동기를 맞추도록, 주파수의 변화 도중에 또는 시작시에 사용된다. 이러한 공지된 장치는 가변 발진기의 변조 문제를 전혀 겪지 않는다.

본 발명은, 만족스런 위상 동기를 유지하면서 가변 발진기의 주파수 및/또는 위상을 위한 수단이 제공되는 한편, 위상 잡음의 감소된 레벨을 보장하는, 장치를 제안한다.

그러므로, 이러한 장치는, 고역 형태의 제 1 위상 동기 루프가 적어도 하나 제공되고, 컷오프(cut-off)가 상기 변조 대역보다 낮은 저역 형태의 제 2 위상 동기 루프가 제공되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명으로 인해, 합성기의 기본 주파수는 저역 위상 동기 루프에 의해 동기되는 동시에, 이러한 루프는 보다 더 높은 주파수로 생성된 변조 신호에 영향을 미치지 않는다. 위상 잡음은 고역 위상 동기 루프에 의해 감쇄된다.

본 발명에 따른 방법은, 고역 형태의 제 1 위상 동기 루프가 사용되고, 컷오프가 상기 변조 대역보다 낮은 저역 형태의 제 2 위상 동기 루프가 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이들 및 다른 특성은, 이후의 설명되는 실시예로부터 자명해질 것이고, 또한 이를 참조하여 제한되지 않는 예를 통해 설명될 것이다.

도 1에는 본 발명에 따른 무선 장치가 도시되었다. 이러한 장치는 예컨대 휴대형 무선전화기를 위해 제공된 형태의 송수신기이다. 이러한 장치는 듀플렉서(8)를 통해 안테나(5)에 접속된 송신 회로(1) 및 수신 회로(2)에 의해 형성된다. 송신 회로(1)는 변조 신호를 수신하기 위한 입력 단자(11)에 의해 형성된다. 이러한 변조는 주파수 합성기(12)에 의해 생성된 캐리어를 위상-변조시키고 및/또는 주파수-변조시킨다. 이러한 합성기는, 주파수 제어부(16)의 도움으로 사용하기 위해 한정된 주파수(FS)의 신호를 생성하기 위하여, 기준 주파수 생성기(15)에 의해 처리된 주파수 신호(FR)를 사용한다. 그런 다음, 합성기(12)의 출력 신호는 안테나(5)에 인가되기 전에 증폭기(18)에 의해 증폭된다. 수신회로(2)는 데이터를 출력 단자(27)에 제공하기 위한 수신 시스템(20)에 의해 형성된다.

도 2는 본 발명에 따라 실현된 합성기(12)의 구조를 도시한다. 합성기는 출력이 증폭기(18)에 연결된 전압-제어 가변 발진기(35)를 포함한다. 단자(11)에 인가된 변조 신호는 하나의 가능성에 따라, 기준 주파수 생성기(15)의 출력에 연결된 주파수 및/또는 위상 변조기(40)에 작용한다. 이러한 합성기(12)는 제 1 루프(L1)를 포함한다. 이러한 루프(L1)는 위상 식별기(45)에 의해 형성되는데, 상기 위상 식별기의 한 입력은 가변 발진기(35)의 출력에 연결되고, 다른 입력은 주파수 및/또는 위상 변조기(40)의 출력에 연결된다. 발진기(35)의 출력 신호의 위상과, 주파수 및/또는 위상 변조기(40)의 출력 신호의 위상 사이의 차이값 신호는 고역 필터(49)와 가산기(52)를 경유하여 전압-제어 가변 발진기(35)의 주파수 제어부에 인가된다.

제 2 위상 식별기(61)에 의해 형성된 제 2 루프(L2)가 제공되는데, 상기 제 2 위상 식별기의 입력은, 또한 될 수 있는 한 분할기(64 및 65)를 경유하여 발진기(35)의 출력과 변조기(40)의 출력에 각각 연결되되, 상기 분할기는 숫자(A 및 R)로 각각 분할한다. 이들 숫자는 요구되는 주파수(FS)에 의존하는데, 이 주파수 값은 제어부(16)에 인가된다. 식별기(61)의 출력은 또한 필터(68)와 가산기(52)를 경유하여 전압-제어 가변 발진기(35)의 주파수 제어부에 연결되고, 상기 가산기(52)는 두 개의 루프(L1 및 L2)의 동작을 결합한다. 본 발명에 따라, 필터(68)는 저역 필터이다.

이러한 합성기에 의해 생성된 신호의 주파수는 따라서 FS = A/R FR 이 된다. 따라서, 루프(L1) 때문에, 발진기(35)는 큰 대역폭에 걸쳐 기준 주파수에 동기가 맞춰진다. 루프(L1)는 잡음을 야기하는 주파수 분할기를 포함하지 않음을 주목해야 한다.

루프(L2)는 변조 주파수보다 훨씬 낮은 주파수에서 기능할 수 있는데, 이는 이러한 변조 주파수가 합성기 출력 신호의 캐리어 주파수를 유지할 루프(L2)에 의해 방해되지 않도록 한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 본 도면에 있어서, 이전 도면의 것과 공통인 소자는 유사한 참조 번호로 표시된다.

제 1 실시예는 위상 식별기(45)의 다른 입력에 위상 및/또는 주파수 변조기를 삽입하여 구성된다. 이는 도면에서 점선으로 표시되었고, 참조번호(40')로 표시되었다. 이러한 변조기 두 개를 갖는 것도 가능하다.

제 2 실시예는 발진기(35)의 출력과 식별기(45) 사이에 삽입된 믹서(80)를 제공하여 구성된다. 따라서, 제 1 루프의 동작 주파수는 너무 큰 잡음을 야기함이 없이 낮아진다. 실제로, 주파수 분할기는 너무 많은 잡음을 생성하는 것으로 간주된다.

예를 통해, 800 MHz 정도의 주파수가 생성되개 하기 위해, 저역 위상 동기 루프는 0 kHz로부터 1 kHz까지의 통과대역을 갖는 반면, 고역 위상 동기 루프는 실지로 1 kHz로부터 300 kHz까지의 통과대역을 갖는다. 변조 주파수는 따라서 저역 루프의 컷오프 주파수 즉 1 kHz보다 높게 될 것이다.

Claims

합성된 주파수 신호를 생성하기 위한 주파수 합성기(12)를 포함하는 무선 장치로서, 상기 합성기는 대역폭이라 불리는 변조 대역폭을 나타내는 신호를 수신하기 위한 위상 및/또는 주파수 변조 제어부(16)를 포함하고, 또한 상기 합성기는 적어도 두 개의 위상 동기 루프(L1, L2)로 형성되는, 무선 장치에 있어서,

적어도 고역 형태의 제 1 위상 동기 루프(L1)가 제공되고, 컷오프 주파수가 상기 변조 대역보다 낮은 저역 형태의 제 2 위상 동기 루프(L2)가 제공되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제 1항에 있어서, 상기 합성기(12)는 기준 주파수 생성기(15)와 협력하는데,

상기 주파수 생성기의 출력에 연결된 주파수 및/또는 위상 변조기(40)가 상기 변조 제어부를 수신하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 합성기는 상기 합성된 주파수 신호를 생성하기 위한 가변 주파수 발진기(35)와, 기준 주파수 생성기(15)를 포함하는데,

상기 가변 주파수 발진기의 출력에 연결된 주파수 및/또는 위상 변조기(40')가 상기 변조 제어부를 수신하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 합성기는 상기 루프 중 한 루프에서 상기 가변 주파수 발진기의 주파수를 변화시키기 위한 믹서 회로(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
변조 대역폭을 갖는 주파수 및/또는 위상 변조된 신호에 의해 변조된 주파수 합성기(12)를 제어하기 위한 방법으로서, 제 1항 또는 제 2항에 따른 장치에서 구현되는, 주파수 합성기 제어 방법에 있어서,

제 1 위상 동기 루프(L1)는 고역 형태가 사용되고, 제 2 동기 루프(L2)는 컷오프 주파수가 상기 변조 대역보다 낮은 저역 형태가 사용되는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기 제어 방법.