KR100646314B1 - 다중 대역 ｒｆ 수신기를 위한 다중 입력 다중 주파수 합성장치 및 방법 - Google Patents

다중 대역 ｒｆ 수신기를 위한 다중 입력 다중 주파수 합성장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 대역 RF 수신기를 위한 다중 입력 다중 주파수 합성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 주파수 합성 장치에서는 하나의 다중 입력 SSB 믹서를 이용하여 여러 가지 주파수를 가지는 많은 수의 고주파 신호들을 생성할 수 있다. 상기 다중 입력 SSB 믹서는 신호 선택 제어부에서 선택되는 두 신호로부터 두 신호의 주파수를 더하거나 뺀 어느 하나의 신호를 만들 수 있다. 상기 다중 입력 SSB 믹서의 회로 구성에 따라 상기 신호 선택 제어부에서 두 신호를 선택하는 가지 수를 늘릴 수 있다.
DSB, SSB, 저전력, 소면적, 다중 입력 다중 주파수 믹서

Description

다중 대역 ＲＦ 수신기를 위한 다중 입력 다중 주파수 합성 장치 및 방법{Multi-input Multi-frequency Synthesizing Apparatus and Method for Multi-band RF Receiver}
도 1은 일반적인 SSB 믹서를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 다중 주파수 신호를 생성하기 위한 종래의 주파수 합성기를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 대역 RF 수신기를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 다중 입력 다중 주파수 믹서를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 다중 입력 다중 DSB 믹서를 설명하기 위한 구체적인 회로도이다.
도 6은 두 입력 신호의 예를 보여주는 파형도이다.
도 7은 도 6의 입력 신호에 대한 출력 신호의 예를 보여주는 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
410, 430: VCO(Voltage Controlled Oscillator: 전압 제어 발진기)
420, 440: 분주기(frequency divider)
450: 신호 선택 제어부
460: 다중 입력 SSB(Single Side Band: 단측파대) 믹서
470: 출력 신호 선택부
본 발명은 다중 밴드 RF(Radio Frequency) 수신기를 위한 주파수 합성 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회로의 소면적 및 저전력 실현을 위한 다중 입력 다중 주파수 합성 장치 및 방법에 관한 것이다.
휴대폰, DMB 폰, PDA 등 고속 무선 데이터의 송수신을 위한 시스템에서는 송수신기(transceiver)에 주파수 다운 변환(down conversion)을 위하여 다중 주파수(multi-tone) 신호들을 처리하는 주파수 합성기(synthesizer) 또는 믹서(mixer)가 요구된다. 예를 들어, 유비쿼터스(Ubiquitous) 시스템을 위한CDMA, GPS, PCS, IMT2000, Wibro, WLAN, UWB, WiMax 방식 등에 모두 적응하여 수신되는 해당 RF 신호를 기저 대역의 신호로 변환하기 위하여 다중 주파수 합성기가 요구된다.
도 1은 일반적인 SSB(Single Side Band: 단측파대) 믹서(100)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 상기 SSB 믹서(100)는 제1 DSB 믹서(110), 제2 DSB 믹서(120) 및 가/감산기(130)를 포함한다.
상기 제1 DSB 믹서(110) 및 상기 제2 DSB 믹서(120) 각각은 입력 두 신호의 주파수를 더한 신호와 주파수를 뺀 신호가 동시에 섞여있는 DSB(Double Side Band: 양측파대) 신호를 출력한다. 즉, 상기 제1 DSB 믹서(110)는 제1 고주파 신호(RF1I) 및 제2 고주파 신호(RF2I)로부터 그들의 주파수를 더한 신호 및 주파수를 뺀 신호가 섞여있는 DSB신호를 출력하고, 상기 제2 DSB 믹서(120)는 제1 고주파 신호의 Q 신호(RF1Q) 및 제2 고주파 신호의 Q 신호(RF2Q)로부터 그들의 주파수를 더한 신호 및 주파수를 뺀 신호가 섞여있는 DSB신호를 출력한다. 여기서, Q 신호는 위상이 90도 차이 나는 직각(Quadrature) 신호이다. 이에 따라, 상기 제1 DSB 믹서(110) 및 상기 제2 DSB 믹서(120)의 출력이 상기 가/감산기(130)를 거치면서 상기 제1 고주파 신호(RF1)와 상기 제2 고주파 신호(RF2)의 주파수를 더한 SSB 신호(LOM) 또는 주파수를 뺀 SSB 신호(LOD)가 출력될 수 있다.
이와 같은 SSB 믹서 하나로는 두 입력 신호의 주파수를 더한/뺀 신호의 두 가지 만을 얻을 수 있으므로, 유비쿼터스 시스템을 위한 다중 대역의 처리를 위하여 일반적으로 여러 개의 SSB 믹서들과 스위치들을 이용하고 있다.
도 2는 다중 주파수 신호를 생성하기 위한 종래의 주파수 합성기(200)를 설명하기 위한 도면이다. RF 수신기에서 수신되는 다중 대역의 RF 신호를 기저 대역으로 다운 변환하기 위한 Rx 믹서에 해당 로컬(local) 신호(LO)를 공급하기 위하여, 일반적으로 복수개의 SSB 믹서들(230)이 사용되고 있다. 이와 같은 SSB 믹서들(230)은 PLL(Phase Locked Loop: 위상 동기 루프)(210)과 연결된 VCO(Voltage Controlled Oscillator: 전압 제어 발진기)나 DIV(frequency divider: 분주기)(220)로부터 고주파 신호들(RF1, RF2, )을 입력 받아 필요한 주파수의 신호를 합성해 낸다. 이때, 여러 개의 PLL, VCO, 또는 DIV가 사용될 수 있고, SSB 믹서들(230)에서 합성되는 다중 주파수 신호들 중에서 수신 RF 신호의 다운 변환에 필요 한 어느 하나를 선택하기 위한 스위치들도 요구된다. 예를 들어, VCO/DIV(220)를 이용하여 n개 대역의 고주파 신호들이 생성되는 경우에, 2n-1 개의 SSB 믹서들을 이용하여 2n 개의 고주파 신호들이 만들어질 수 있다.
이와 같이, 많은 수의 SSB 믹서들을 사용하여 필요한 다중 대역 신호들을 만들어 낼 수 있지만, 이때 사용되는 PLL, VCO/DIV, 또는 SSB 믹서들의 구현을 위한 회로 면적과 소비 전력이 상당히 크다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 다중 대역 RF 수신기에 적용을 위하여 회로 면적 및 소비 전력 면에서 효율적인 다중 입력 다중 주파수 합성기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 하나의 주파수 합성기에서 다중 입력을 받아 다중 주파수의 신호들을 합성하는 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 주파수 합성기는, 복수의 고주파 신호들 중 선택되는 제1 입력 신호 및 제2 입력 신호를 받아 합성하는 제1 다중 입력 DSB 믹서; 및 상기 복수의 고주파 신호들의 Q 신호들 중 선택되는 상기 제1 입력 신호의 Q 신호 및 상기 제2 입력 신호의 Q 신호를 받아 합성하는 제2 다중 입력 DSB 믹서를 포함하고, 상기 DSB 믹서들은 상기 복수의 고주파 신호들 또는 그 Q 신호들을 각각을 받기 위한 트랜지스터들을 포함하고, 상기 제1 다중 입력 DSB 믹서의 출력 및 상기 제2 다중 입력 DSB 믹서의 출력을 기반으로 상기 제1 입력 신호 및 상기 제2 입력 신호의 주파수를 합성한 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 주파수 합성기는, 복수의 고주파 신호들 중 제1 신호와 그 Q 신호 및 제2 신호와 그 Q 신호를 선택하여 출력하는 신호 선택 제어부; 상기 신호 선택 제어부에서 선택된 상기 제1 신호와 그 Q 신호 및 상기 제2 신호와 그 Q 신호로부터 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 주파수를 합성한 신호를 생성하여 출력하는 다중 입력 SSB 믹서를 포함하고, 상기 다중 입력 SSB 믹서에 포함된 DSB 믹서들은 상기 복수의 고주파 신호들 또는 그 Q 신호들 각각을 받기 위한 트랜지스터들을 포함하고, 상기 신호 선택 제어부가 상기 복수의 고주파 신호들 중에서 선택하는 모든 경우에 대하여 상기 다중 입력 SSB 믹서는 해당 합성 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복수의 고주파 신호들과 그 Q 신호들의 일부를 생성하는 적어도 하나의 VCO; 및 상기 적어도 하나의 VCO에서 생성되는 신호를 기반으로 상기 복수의 고주파 신호들과 그 Q 신호들의 다른 일부를 생성하는 적어도 하나의 분주기가 이용될 수 있다. 또한, 상기 복수의 고주파 신호들과 상기 적어도 하나의 분주기의 출력 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 출력 신호 선택부가 이용될 수 있다.
이와 같은 상기 주파수 합성기의 출력은 소정 믹서를 통하여 RF 수신기에서 수신되는 RF 신호와 합성됨으로써, 상기 수신 RF 신호를 직접 기저대역 신호로 다 운 변환시키기 위하여 이용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면에 따른 주파수 합성 방법은, 복수의 고주파 신호들 각각을 받기 위한 트랜지스터들을 포함하는 제1 DSB 믹서에서, 상기 복수의 고주파 신호들 중 선택되는 제1 입력 신호 및 제2 입력 신호를 받아 제1 합성하는 단계; 상기 복수의 고주파 신호들의 그 Q 신호들 각각을 받기 위한 트랜지스터들을 포함하는 제2 DSB 믹서에서, 상기 복수의 고주파 신호들의 Q 신호들 중 선택되는 상기 제1 입력 신호의 Q 신호 및 상기 제2 입력 신호의 Q 신호를 받아 제2 합성하는 단계; 및 상기 제1 합성된 신호 및 상기 제2 합성된 신호를 기반으로 상기 제1 입력 신호 및 상기 제2 입력 신호의 주파수를 합성한 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 대역 RF 수신기(300)를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 다중 대역 RF 수신기(300)는Rx(Receiver) 믹서(340)에 공급을 위한 다중 로컬(local) 신호들(LO)을 생성하기 위한 MFM(Multi-input Multi-band Mixer: 다중 입력 다중 주파수 합성기)(350)를 포함한다.
상기 RF 수신기(300)는 CDMA, GSM, GPS, PCS, IMT2000, Wibro, WLAN, UWB, WiMax 등의 방식을 모두 커버하는 유비쿼터스 시스템의 실현을 위하여, 여러 가지 주파수의 위성 신호 또는 지상파 신호를 수신할 수 있다. 안테나들을 통하여 수신되는 각 신호(RXIN)는 해당 LNA(Low Noise Amplifier)(310~330)에서 증폭되어 상기 Rx 믹서(340)로 입력될 수 있다.
상기 Rx 믹서(340)는 수신되는 RF 신호(RXIN)와 상기 MFM(350)에서 생성된 로컬 신호(LO)를 합성하여 상기 수신 RF 신호(RXIN)를 직접 기저대역 신호로 다운 변환시킨다. 상기 Rx 믹서(340)에서 출력되는 기저 대역 신호는 후속 처리가 용이하도록 VGA(Variable Gain Amplifier)(360)에서 적절히 증폭될 수 있고, 여기서 증폭된 신호는 LPF(Low Pass Filter)(370)에서 처리된다. 상기 LPF(370)을 통과한 저주파 신호는 MODEM(380)에서 복조될 수 있고, 복조된 신호는 후속 프로세서에서 처리되어 사용자를 위한 영상 또는 오디오 출력이 될 수 있다.
도 3의 MFM(350)을 실현하기 위한 본 발명의 일시예에 따른 다중 입력 다중 주파수 합성기(400)를 설명하기 위한 도면이 도 4에 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 상기 다중 입력 다중 주파수 합성기(400)는 제1 VCO(Voltage Controlled Oscillator: 전압 제어 발진기)(410), 제1 분주기(420), 제2 VCO(430), 제2 분주기(440), 신호 선택 제어부(450), 다중 입력 SSB 믹서(460) 및 출력 신호 선택부(470)를 포함한다.
상기 제1 VCO(410)는 일정 주파수(예를 들어, 4488MHz)를 가지는 신호(RF1), 즉, 제1 고주파 신호(RF1I)와 그 Q 신호(RF1Q)를 생성한다. 상기 제1 분주기(420)는 상기 제1 VCO(410)에서 생성되는 신호를 기반으로 상기 제1 VCO(410)에서 생성된 신호의 주파수의 1/2 주파수(예를 들어, 2244MHz)를 가지는 신호(RF2), 즉, 제2 고주파 신호(RF2I)와 그 Q 신호(RF2Q)를 생성한다.
상기 제2 VCO(430)는 다른 주파수(예를 들어, 1056MHz)를 가지는 신호(RF3), 즉, 제3 고주파 신호(RF3I)와 그 Q 신호(RF3Q)를 생성한다. 상기 제2 분주기(440)는 상기 제2 VCO(430)에서 생성되는 신호를 기반으로 상기 제2 VCO(430)에서 생성된 신호의 주파수의 1/2 주파수(예를 들어, 528MHz)를 가지는 신호(RF4), 즉, 제4 고주파 신호(RF4I)와 그 Q 신호(RF4Q)를 생성한다.
상기 제1 VCO(410)와 상기 제1 분주기(420) 및 상기 제2 VCO(430)와 상기 제1 분주기(440)에서 생성되는 4가지 신호들은 모두 서로 180도 위상 차이가 있는 차동 신호 세트로 구성될 수 있다.
잘 알려져 있는 바와 같이, 상기 제1 VCO(410) 및 상기 제2 VCO(430)는 기준 클럭 신호에 따라 동작하는 PLL의 일부일 수 있다. 또한, 상기 Q(Quadrature) 신호 생성을 위하여 경우에 따라서 소정의 PPF(Poly Phase Filter)가 이용될 수 있다. 그리고, 여기서, 상기 제1 VCO(410)와 상기 제1 분주기(420) 및 상기 제2 VCO(430)와 상기 제1 분주기(440)를 이용하여 4가지 고주파 신호에 대하여 이하 설명하지만, 이는 단지 예시적인 것일 뿐, 더 많은 VCO 또는 분주기를 사용하여 더 많은 고주파 신호들의 처리에 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.
상기 신호 선택 제어부(450)는 상기 제1 VCO(410)와 상기 제1 분주기(420) 및 상기 제2 VCO(430)와 상기 제1 분주기(440)에서 생성되는 4가지 신호들 중 어느 두 개를 선택하여 출력한다. 또한, 상기 신호 선택 제어부(450)는 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)의 동작에 필요한 바이어스들을 콘트롤할 수 있다. 상기 신호 선택 제어부(450)에서 선택되는 두 신호들 각각은 I(In-phase) 및 Q(Quadrature) 신호를 모두 포함하며, I 신호들은 제1 MDSBM(Multi-input Double Side Band Mixer: 다중 입력 DSB 믹서)(461)로 입력되고, Q 신호들은 제2 MDSBM(462)로 입력된다. 또한, 위에서 기술한 바와 같이, 여기서의 I 및 Q 신호 각각은 차동 신호 세트로 선택되고 처리된다.
예를 들어, 상기 신호 선택 제어부(450)는 상기 제1 신호(RF1)와 상기 제2 신호(RF2) 중 어느 하나와 상기 제3 신호(RF3)와 상기 제4 신호(RF4) 중 어느 하나를 선택하여 출력하고, 나머지는 무신호 처리할 수 있다.
상기 제1 MDSBM(461)는 상기 신호 선택 제어부(450)에서 선택된 두 신호 중 I 신호들을 합성하여 해당 DSB(양측파대) 신호를 생성한다. 상기 제2 MDSBM(462)는 상기 신호 선택 제어부(450)에서 선택된 두 신호들의 Q 신호들을 합성하여 해당 DSB 신호를 생성한다.
상기 제1 MDSBM(461) 출력 및 상기 제2 MDSBM(462) 출력을 기반으로 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는 상기 신호 선택 제어부(450)에서 선택된 두 신호의 주파수를 합성한 신호(RFO)를 생성하여 출력한다. 예를 들어, 상기 신호 선택 제어부(450)에서 상기 제1 신호(RF1)(예를 들어, 4488MHz)와 상기 제4 신호(RF4)(예를 들어, 528MHz)가 선택된 경우에, 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는 두 신호의 주파수를 더하거나 뺀 신호, 즉, 5016 또는3960 MHz 신호를 생성한다.
이와 같이, 상기 신호 선택 제어부(450)에서 선택하는 모든 경우의 두가지 신호에 대하여 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는 두 신호의 주파수를 더하거나 뺀 해당 합성 신호(RFO)를 생성하여 출력할 수 있다. 두 신호의 주파수를 더할 것인지 뺄 것인지는 가/감산기(463)에서 상기 제1 MDSBM(461) 및 상기 제2 MDSBM(462)의 출력을 더할 것인지 뺄 것인지에 의하여 결정된다. 그러나, 이는 상기 가/감산기(463) 대신에 상기 신호 선택 제어부(450)에서 상기 제1 MDSBM(461) 또는 상기 제2 MDSBM(462)로 출력하는 신호들의 위상을 콘트롤함으로써, 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)의 주파수가 결정되도록 하는 것도 가능하다.
예를 들어, 상기 신호 선택 제어부(450)에서 상기 제1 신호(RF1)(예를 들어, 4488MHz)와 상기 제4 신호(RF4)(예를 들어, 528MHz)를 선택하고, 상기 제4 신호(RF4)를 구성하는 RF4I의 차동 신호들을 상기 제1 MDSBM(461)로 입력시킬 때, 그 차동 신호들이 서로 바뀌어 입력되도록 함으로써, 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는 두 신호의 주파수를 더하거나 뺀 신호를 생성할 수 있다. 또는, 여기서, RF4I의 차동 신호들은 그대로 두고, 상기 제4 신호(RF4)를 구성하는 RF4Q의 차동 신호들이 서로 바뀌어 입력되도록 함으로써도, 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는 두 신호의 주파수를 더하거나 뺀 신호를 생성할 수 있다.
이와 같이, 상기 신호 선택 제어부(450)에서 선택하는 두 신호 들에 대하여 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는, 위의 예에서 8가지 중심 주파수(위의 예에서, 5544, 5016, 3960, 3432, 3300, 2772, 1716, 1188 MHz)를 가지는 합성 신호(RFO)를 생성할 수 있다.
이에 따라, 상기 출력 신호 선택부(470)는 상기 제1 VCO(410)와 상기 제1 분주기(420) 및 상기 제2 VCO(430)와 상기 제1 분주기(440)에서 생성되는 4가지 신호 들, 및 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)에서 출력되는 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력한다. 상기 출력 신호 선택부(470)는 12 가지 주파수의 신호들(LO)을 출력할 수 있으므로, 상기 다중 입력 다중 주파수 합성기(400)는 800~900MHz 대역의 CDMA 및 GSM, 1700~2200MHz 대역의 PCS, DCS1800, UMTS, 및 WCDMA, 2300~2500MHz 대역의 Wibro, WLAN, ZigBee, 및 Bluetooth, 3500~3600MHz 대역의 WiMax, 3100~4800MHz 대역의 UWB-Mode1, 5200~5800MHz 대역의 WLAN방식의 모든 대역을 커버할 수 있다. 여기서, 위의 예를 고려하면, 실질적으로 상기 제2 VCO(430)의 출력(RF3)는 상기 출력 신호 선택부(470)로 입력될 필요 없음을 알 수 있고, 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는 상기 RF2와 상기 RF4의 주파수를 더한 신호를 출력할 필요가 없음을 알 수 있다.
상기 다중 입력 SSB 믹서(460)를 구성하는 상기 제1 MDSBM(461) 및 상기 제2 MDSBM(462) 각각을 위한 회로로서 도 5의 회로(500)가 이용될 수 있다. 즉, 상기 회로(500) 두 개를 배치하여 출력 단자들(RFO+, RFO-)을 적절히 연결 시킴으로써 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)를 실현할 수 있다. 이때, 상기 회로(500)의 부하 회로(510)은 상기 제1 MDSBM(461) 및 상기 제2 MDSBM(462)에 공통적으로 사용될 수 있다. 상기 회로(500)가 상기 제1 MDSBM(461)를 구성하기 위해서는, 입력 고주파 신호들 RF1~RF4은 도 4의 RF1I~RF4I 이어야 한다. 또한, 상기 회로(500)가 상기 제2 MDSBM(462)를 구성하기 위해서는, 입력 고주파 신호들 RF1~RF4은 도 4의 RF1Q~RF4Q 이어야 한다. 상기 회로(500)에 입력되는 고주파 신호들은 차동 신호 세트, 즉 RF1+~RF4+, 및 RF1-~RF4-로 입력된다.
상기 회로(500)는 차동 증폭기 형태로서, 부하 회로(510) 및 전류원(CS)을 포함하는 차동 입력 회로(520)를 포함한다. 상기 부하 회로(510)는 인덕터(Inductor)와 커패시터(Capacitor) 및 저항의 조합으로 구성되어 일정 임피던스 ZL을 가지도록 설계된다. 상기 차동 입력 회로(520)는 다중 입력 고주파 신호들(RF1~RF4) 각각을 받기 위한 별도의 트랜지스터들을 가진다. 즉, 제1 고주파 신호(RF1+)와 제2 고주파 신호(RF2+)를 받기 위하여 병렬 연결된N형 MOSFET M15 및 M16와 그 차동 신호들(RF1-, RF2-)을 받기 위하여 병렬 연결된 N형 MOSFET M25 및 M26이 서로 대칭적으로 구성되고, 또한, 제3 고주파 신호(RF3+)와 제4 고주파 신호(RF4+) 및 그 차동 신호들을 받기 위한 N형 MOSFET M11, M12, M13 및 M14와 다른 대칭적인 N형 MOSFET M21, M22, M23 및 M24가 존재한다.
여기서, 상기 회로(500)는 4가지 신호들(RF1~RF4)을 입력 받기 위한 트랜지스터들(M11~M16, M21~M26)을 구비하는 것으로 예시되었으나, 이에 한정되지 않고 필요에 따라 더 많은 트랜지스터들을 위와 같은 방식으로 적절히 연결하여 더 많은 고주파 신호들을 입력 받아 합성할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 회로(500)는 도 4의 신호 선택 제어부(450)에서 선택되는 어느 두 신호들(예를 들어, RF1 및 RF4)의 I/Q 신호들을 합성하여 DSB(양측파대) 신호를 생성할 수 있다. 상기 회로(500)가 도 4의 상기 제1 MDSBM(461) 및 상기 제2 MDSBM(462)에 사용되고, 각 출력(RFO+/RFO-)이 적절히 연결됨으로써 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)를 실현할 때, 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는 상기 제1 MDSBM(461) 및 상기 제2 MDSBM(462) 각각의 DSB 신호를 기반으로 두 신호의 주파수를 더하거나 뺀SSB(단측파대) 신호를 생성한다. 위에서 기술한 바와 같이, 도 5와 같은 DSB 믹서 두 개를 연결하여 이루어지는 SSB 믹서에서, DSB 믹서 두 개중 어느 한쪽에 대하여 RF1+ 단자는 RF1-를 받고, RF1- 단자는 RF1+를 입력 받도록 함으로써, 두 신호의 주파수를 더하거나 뺄 수 있다.
예를 들어, 상기 신호 선택 제어부(450)에서 도 6과 같이 4488MHz 차동 신호 세트(610, 620)과 528MHz 차동 신호 세트(630, 640)가 선택된 경우에, 상기 도 5의 회로 구성으로 만들어지는 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는 두 신호의 주파수를 뺀 신호 도 7과 같은 3960MHz차동 신호 세트(710, 720)를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)로 입력되는 어느 차동 신호들의 위상을 상기 신호 선택 제어부(450)에서 콘트롤하여 두 신호의 주파수를 더한 5016MHz 신호도 생성할 수 있음은 위에서 살펴본 바와 같다. 상기 3960MHz신호는 UWB 방식의 RF 신호를 기저 대역으로 다운 변환 시키기 위한 로컬 신호로 이용될 수 있고, 상기 5016MHz신호는 WLAN 방식의 RF 신호를 기저 대역으로 다운 변환 시키기 위한 로컬 신호로 이용될 수 있다.
위에서 기술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 주파수 합성기(400)에서는, 하나의 다중 입력 SSB 믹서(460)를 이용하여 많은 수의 고주파 신호들을 생성할 수 있다. 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)는 신호 선택 제어부(450)에서 선택되는 두 신호로부터 두 신호의 주파수를 더하거나 뺀 어느 하나의 신호를 만들 수 있다. 상기 다중 입력 SSB 믹서(460)의 회로 구성에 따라 상기 신호 선택 제어부 (450)에서 두 신호를 선택하는 가지 수를 늘릴 수 있다.
본 명세서에서 개시된 방법 및 장치에서 사용되는 기능은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 주파수 합성기에서는, 다중 입력을 받아들여 다중 고주파 신호들을 생성하여 출력하므로, 적은 회로 면적으로 다중 대역 RF 수신기에 필요한 다중 고주파 로컬 신호들을 공급할 수 있고 저전력 고속 동작이 가능하다. 이에 따라, 고속 무선 데이터의 송수신을 위한 휴대 폰, DMB 폰, PDA 등이나 유비쿼터스 시스템의 송수신기에 적용되어 시스템의 성능을 높일 수 있다.

Claims (14)

  1. 복수의 고주파 신호들 중 선택되는 제1 입력 신호 및 제2 입력 신호를 받아 합성하는 제1 다중 입력 DSB 믹서; 및
    상기 복수의 고주파 신호들의 Q 신호들 중 선택되는 상기 제1 입력 신호의 Q 신호 및 상기 제2 입력 신호의 Q 신호를 받아 합성하는 제2 다중 입력 DSB 믹서
    를 포함하고,
    상기 DSB 믹서들은 상기 복수의 고주파 신호들 또는 그 Q 신호들을 각각을 받기 위한 트랜지스터들을 포함하고,
    상기 제1 다중 입력 DSB 믹서의 출력 및 상기 제2 다중 입력 DSB 믹서의 출력을 기반으로 상기 제1 입력 신호 및 상기 제2 입력 신호의 주파수를 합성한 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주파수 합성된 신호는 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호의 주파수가 서로 더해지거나 빼진 신호인 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 DSB 믹서들은 부하 회로와 전류원 사이에 상기 복수의 고주파 신호들 각각을 받기 위한 트랜지스터들을 가지는 차동 증폭기 구조의 회로인 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고주파 신호들 및 그 Q 신호들 각각은 차동 신호 세트인 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 입력 신호의 차동 신호들 또는 상기 제2 입력 신호의 차동 신호들의 위상을 콘트롤하여 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호의 주파수가 서로 더해지거나 빼진 상기 주파수 합성된 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
  6. 복수의 고주파 신호들 중 제1 신호와 그 Q 신호 및 제2 신호와 그 Q 신호를 선택하여 출력하는 신호 선택 제어부;
    상기 신호 선택 제어부에서 선택된 상기 제1 신호와 그 Q 신호 및 상기 제2 신호와 그 Q 신호로부터 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 주파수를 합성한 신호를 생성하여 출력하는 다중 입력 SSB 믹서
    를 포함하고,
    상기 다중 입력 SSB 믹서에 포함된 DSB 믹서들은 상기 복수의 고주파 신호들 또는 그 Q 신호들 각각을 받기 위한 트랜지스터들을 포함하고,
    상기 신호 선택 제어부가 상기 복수의 고주파 신호들 중에서 선택하는 모든 경우에 대하여 상기 다중 입력 SSB 믹서는 해당 합성 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 고주파 신호들과 그 Q 신호들의 일부를 생성하는 적어도 하나의 VCO; 및
    상기 적어도 하나의 VCO에서 생성되는 신호를 기반으로 상기 복수의 고주파 신호들과 그 Q 신호들의 다른 일부를 생성하는 적어도 하나의 분주기
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 고주파 신호들과 상기 다중 입력 SSB 믹서의 출력 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 출력 신호 선택부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 주파수 합성기의 출력과 RF 수신기에서 수신되는 RF 신호가 소정 믹서에서 합성되어 상기 수신 RF 신호가 직접 기저대역 신호로 다운 변환되는 것을 특징으로 하는 주파수 합성기.
  10. 복수의 고주파 신호들 각각을 받기 위한 트랜지스터들을 포함하는 제1 DSB 믹서에서, 상기 복수의 고주파 신호들 중 선택되는 제1 입력 신호 및 제2 입력 신 호를 받아 제1 합성하는 단계;
    상기 복수의 고주파 신호들의 그 Q 신호들 각각을 받기 위한 트랜지스터들을 포함하는 제2 DSB 믹서에서, 상기 복수의 고주파 신호들의 Q 신호들 중 선택되는 상기 제1 입력 신호의 Q 신호 및 상기 제2 입력 신호의 Q 신호를 받아 제2 합성하는 단계; 및
    상기 제1 합성된 신호 및 상기 제2 합성된 신호를 기반으로 상기 제1 입력 신호 및 상기 제2 입력 신호의 주파수를 합성한 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 주파수 합성된 신호는 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호의 주파수가 서로 더해지거나 빼진 신호인 것을 특징으로 하는 주파수 합성 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호 각각은 차동 신호 세트인 것을 특징으로 하는 주파수 합성 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 입력 신호의 차동 신호들 또는 상기 제2 입력 신호의 차동 신호들을 서로 바꾸어 상기 제1 입력 신호와 상기 제2 입력 신호의 주파수가 서로 더해지거나 빼진 상기 주파수 합성된 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 합성 방법.
  14. 제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.
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