KR100654466B1 - 바이어스 전류를 제어하는 ｒｆ 신호 수신 장치 및바이어스 전류 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바이어스 전류를 제어하는 RF 신호 수신 장치 및 바이어스 전류 제어 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시에 따른 RF 신호 수신 장치는 RF 신호를 수신하는 안테나 및 상기 수신한 RF 신호를 처리하는 RF 신호 처리 모듈을 포함하는데, 상기 RF 신호 처리 모듈은 상기 수신한 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 상기 변환된 IF 신호로부터 사용자가 원하는 채널에 해당하는 주파수 대역을 필터링하는 아날로그 신호 처리 모듈과 상기 필터링된 신호를 복조하고, 복조된 신호를 디코딩하는 디지털 신호 처리 모듈을 포함하며, 상기 아날로그 신호 처리 모듈에서 요구되는 바이어스 전류의 크기는 상기 디지털 신호 처리 모듈에 의해 제어된다.
튜너, 복조기, 바이어스 전류

Description

바이어스 전류를 제어하는 ＲＦ 신호 수신 장치 및 바이어스 전류 제어 방법{RF signal receiver for controlling bias current and method for the same}
도 1은 종래의 기술에 따른 RF 신호 수신 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2는 종래의 다른 기술에 따른 RF 신호 수신 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 RF 신호 수신 장치의 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 신호 수신 장치의 구체적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 신호 수신 장치의 구체적인 블록도이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 RF 신호 수신 장치의 구체적인 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전류를 제어하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 설명 >
300: RF 신호 수신 장치
310: 안테나
320: RF 신호 처리 모듈
330: 아날로그 신호 처리 모듈
350: 디지털 신호 처리 모듈
370: 바이어스 전류 제어 신호
본 발명은 바이어스 전류 제어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복조기에 의해 감지되는 에러 비트(error bit)를 계수(counting)하여 아날로그 신호 처리 모듈을 구성하는 각 모듈들의 바이어스 전류를 제어하도록 하는 RF 신호 수신 장치 및 바이어스 전류 제어 방법에 관한 것이다.
최근 반도체 및 통신 기술의 발달에 따라 모바일 제품이 보편화되고 있다.
이러한 모바일 제품의 일반적인 구성을 도 1 및 도 2에서 도시하고 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 RF 신호 수신 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 RF 신호 수신 장치는 안테나(110), 아날로그 신호 처리 모듈(130), 디지털 신호 처리 모듈(150)을 포함한다. 여기에서, 아날로그 신호 처리 모듈(130)은 밴드 필터(131), 저잡음 증폭기(133), 믹서(135), IF 증폭기(137) 그리고 채널 필터(139)를 포함하고, 디지털 신호 처리 모듈(150)은 A/D 컨버 터(151), 복조기(153), 디코더(155)를 포함한다.
안테나(110)를 통해 수신된 RF 신호는 밴드 필터(131)로 전달된다. 밴드 필터(131)는 적어도 하나 이상의 채널을 포함하는 주파수 밴드를 필터링한다.
그리고 나서, 저잡음 증폭기(133)는 특정한 주파수 대역, 예컨데 방송용 주파수 대역(54~860MHz)에 대한 신호는 증폭시키고, 잡음은 억제한다. 이 때, 저잡음 증폭기(133)의 이득(gain)은 자동으로 조절가능할 수도 있다.
믹서(135)는 저잡음 증폭기(133)로부터 출력된 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환하고, IF 증폭기(137)는 변환된 IF 신호를 증폭한다. 채널 필터(139)는 IF 증폭기(137)에 의해 증폭된 신호 중 원하는 채널만을 아날로그 신호 처리 방법에 따라 통과시킨다. 이 때, 채널 필터(139)로서 바람직하게는 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터가 사용될 수 있다.
채널 필터(139)에 의해 선택된 채널 신호는 디지털 신호 처리 모듈(150)의 A/D 컨버터(151)에 입력되어 디지털 신호로 변환되고, 복조기(153)에 의해 원래의 신호로 복조된다. 또한, 복조기(153)는 복조된 신호가 원래의 신호와 동일한 지 여부를 검사하고 에러를 정정하여 원래의 신호로 복원하는 기능을 포함할 수 있다.
디코더(155)는 복조기(153)에 의해 복조된 신호를 각각 오디오 신호, 비디오 신호, 데이터 신호로 디코딩하여 미도시된 디스플레이 화면 또는 스피커를 통해 출력하도록 한다.
도 2는 종래의 다른 기술에 따른 RF 신호 수신 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 RF 신호 수신 장치는 안테나(210), 아날로그 신호 처리 모듈(230), 디지털 신호 처리 모듈(250)을 포함한다. 여기에서, 아날로그 신호 처리 모듈(230)은 밴드 필터(231), 저잡음 증폭기(233), 믹서(235), IF 증폭기(237), 채널 디지털 필터(239) 그리고 D/A 컨버터(241)을 포함하고, 디지털 신호 처리 모듈(250)은 A/D 컨버터(251), 복조기(253), 디코더(255)를 포함한다.
안테나(210)를 통해 수신된 RF 신호는 밴드 필터(231)로 전달된다. 밴드 필터(231)는 적어도 하나 이상의 채널을 포함하는 주파수 밴드를 필터링한다.
그리고 나서, 저잡음 증폭기(233)는 특정한 주파수 대역, 예컨데 방송용 주파수 대역(54~860MHz)에 대한 신호는 증폭시키고, 잡음은 억제한다. 이 때, 저잡음 증폭기(233)의 이득(gain)은 자동으로 조절가능할 수도 있다.
믹서(235)는 저잡음 증폭기(233)로부터 출력된 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환하고, IF 증폭기(237)는 변환된 IF 신호를 증폭한다. 채널 디지털 필터(239)는 IF 증폭기(237)에 의해 증폭된 신호 중 원하는 채널만을 도 1에서 도시된 채널 필터(139)와는 달리 디지털 신호 처리 방법에 따라 통과시킨다. 이를 위해 채널 디지털 필터(239)는 IF 증폭기(237)에 의해 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 포함할 수 있다.
채널 디지털 필터(239)에 의해 선택된 채널 신호는 D/A 컨버터(241)에 의해 아날로그 신호로 변환된다.
D/A 컨버터(241)에 의해 변환된 아날로그 신호는 디지털 신호 처리 모듈(250)의 A/D 컨버터(251)에 입력되어 다시 디지털 신호로 변환되고, 복조기(253)에 의해 원래의 신호로 복조된다. 또한, 복조기(253)는 복조된 신호가 원래의 신호와 동일한 지 여부를 검사하고 에러를 정정하여 원래의 신호로 복원하는 기능을 포함할 수 있다.
디코더(255)는 복조기(253)에 의해 복조된 신호를 각각 오디오 신호, 비디오 신호, 데이터 신호로 디코딩하여 미도시된 디스플레이 화면 또는 스피커를 통해 출력하도록 한다.
한편, RF 신호 수신 장치와 같은 모바일 제품은 '이동성'이라는 특징을 갖고 있기 때문에, 유선 환경과 달리 수신 되는 신호의 품질(quality)뿐만 아니라, 소형화 및 저전력 특성도 모바일 제품의 품질을 결정짓는 중요한 요소가 되고 있다.
그런데, 도 1 및 도 2에서 도시되고 있는 RF 신호 수신 장치는 적어도 아날로그 신호 처리 모듈(130, 230)과 디지털 신호 처리 모듈(150, 250)의 2가지 칩을 구비하여야 하므로 소형화에 한계가 있다. 특히 도 1의 경우 채널 필터(139)로서 SAW 필터를 사용하게 되면 성능은 보장할 수 있으나 SAW 필터는 다른 RF 부품에 비하여 상대적으로 부피가 크기 때문에 아날로그 신호 처리 모듈(130)을 소형화함에 있어서 한계가 있다. 또한, 도 2에서의 채널 디지털 필터(239)는 디지털 신호 처리를 통하여 SAW 필터를 구현하였기 때문에 부피를 줄일 수 있을지도 모르지만, D/A 컨버터(241)를 추가해야 하므로 도 1과 마찬가지로 소형화에 한계가 있다.
또한, 수신되는 신호의 품질에 관계없이 아날로그 신호 처리 모듈(130, 230) 내에 포함된 여러 가지 RF 부품들에 대한 바이어스 전류가 동일하게 공급되기 때문에, 효율적인 전력 관리를 할 수 없게 된다.
따라서, RF 신호 수신 장치를 소형화하고 수신환경에 따라 바이어스 전류를 제어함으로써 전력을 효율적으로 관리할 필요가 생기게 되었다.
본 발명은 수신 환경에 따라 바이어스 전류를 제어함으로써 RF 신호 수신 장치에서 소비되는 전력을 효율적으로 관리하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 아날로그 신호를 처리하는 회로와 디지털 신호를 처리하는 회로를 하나의 칩(chip)에 구현함으로써 RF 신호 수신 장치를 소형화하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 신호 수신 장치는 RF 신호를 수신하는 안테나 및 상기 수신한 RF 신호를 처리하는 RF 신호 처리 모듈을 포함하는데, 상기 RF 신호 처리 모듈은 상기 수신한 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 상기 변환된 IF 신호로부터 사용자가 원하는 채널에 해당하는 주파수 대역을 필터링하는 아날로그 신호 처리 모듈과 상기 필터링된 신호를 복조하고, 복조된 신호를 디코딩하는 디지털 신호 처리 모듈을 포함하며, 상기 아날로그 신호 처리 모듈에서 요구되는 바이어스 전류의 크기는 상기 디지털 신호 처리 모듈에 의해 제어된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전류 제어 방법은 RF 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신한 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 상기 변환된 IF 신호로부터 사용자가 원하는 채널에 해당하는 주파수 대역을 필터링하는 아날로그 신호 처리 단계와, 상기 필터링된 신호를 복조하는 단계와, 상기 복조된 신호 중에서 에러 비트가 발생되는 빈도수를 카운팅하는 단계 및 상기 카운팅된 빈도수에 따라 상기 아날로그 신호 처리 단계에서 요구되는 바이어스 전류를 제어하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 바이어스 전류를 제어하는 RF 신호 수신 장치 및 바이어스 전류 제어 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑제되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 바이어스 전류를 제어하는 RF 신호 수신 장치 및 바이어스 전류 제어 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 RF 신호 수신 장치의 개략적인 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 RF 신호 수신 장치(300)는 RF 신호를 수신하는 안테나(310)와 수신된 RF 신호를 처리하여 오디오, 비디오 또는 데이터 신호를 제공하는 RF 신호 처리 모듈(320)을 포함한다.
RF 신호 처리 모듈(320)은 단일 칩(chip)의 형태로 구현될 수 있으며, 아날로그 신호 처리 모듈(330)과 디지털 신호 처리 모듈(350)을 포함한다.
이 때, 본 실시예에서 사용되는 '모듈'이라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성 요소들 및 모듈들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
아날로그 신호 처리 모듈(330)은 안테나(310)로부터 수신한 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 변환된 IF 신호로부터 사용자가 원하는 채널에 해당하는 주파수 대역을 필터링하여 디지털 신호 처리 모듈(350)로 전달한다.
디지털 신호 처리 모듈(350)은 아날로그 신호 처리 모듈(330)로부터 수신한 IF 신호를 복조하고, 복조된 신호를 디코딩하여 오디오, 비디오 또는 데이터 신호를 제공한다.
이 때, 디지털 신호 처리 모듈(350)은 복조된 신호로부터 에러 비트(error bit)가 발생되는 빈도수를 계수(counting)하고, 계수된 빈도수에 대응하는 바이어스 전류 제어 신호(370)를 생성하여 아날로그 신호 처리 모듈(330)을 구성하는 모듈들의 바이어스 전류의 크기를 제어할 수 있다. 여기에서 바이어스 전류 제어 신호(370)는 전류 신호 또는 전압 신호를 포함한다.
도 3에 도시된 아날로그 신호 처리 모듈(330)과 디지털 신호 처리 모듈(350)은 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 도 4 내지 도 6을 이용하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 신호 수신 장치의 구체적인 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 RF 신호 수신 장치(400)는 RF 신호를 수신하는 안테나(410)와 수신된 RF 신호를 처리하여 오디오, 비디오 또는 데이터 신호 를 제공하는 RF 신호 처리 모듈(420)을 포함한다.
RF 신호 처리 모듈(420)은 단일 칩(chip)의 형태로 구현될 수 있으며, 아날로그 신호 처리 모듈(430)과 디지털 신호 처리 모듈(450)을 포함한다. 이 때, 아날로그 신호 처리 모듈(430)은 밴드 필터(431), 저잡음 증폭기(433), 믹서(435), IF 증폭기(437) 그리고 채널 디지털 필터(439)를 포함하고, 디지털 신호 처리 모듈(450)은 복조기(451), 디코더(453), 에러 계수(error counting) 모듈(455) 그리고 바이어스 제어 모듈(457)을 포함한다.
안테나(410)를 통해 수신된 RF 신호는 밴드 필터(431)로 전달된다. 밴드 필터(431)는 적어도 하나 이상의 채널을 포함하는 주파수 밴드를 필터링한다.
그리고 나서, 저잡음 증폭기(433)는 특정한 주파수 대역, 예컨데 방송용 주파수 대역(54~860MHz)에 대한 신호는 증폭시키고, 잡음은 억제한다. 이 때, 저잡음 증폭기(433)의 이득(gain)은 자동으로 조절가능할 수 있다.
믹서(435)는 저잡음 증폭기(433)로부터 출력된 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환하고, IF 증폭기(437)는 변환된 IF 신호를 증폭한다.
믹서(435)에서 사용되는 국부 발진 주파수(local oscillation frequency)는 채널 디지털 필터(439)에 의해 필터링되는 주파수 대역에 따라 조절될 수 있다.
채널 디지털 필터(439)는 IF 증폭기(437)에 의해 증폭된 신호 중 원하는 채널의 신호를 디지털 신호 처리 방법에 따라 필터링한다. 이를 위해 채널 디지털 필터(439)는 IF 증폭기(437)에 의해 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 포함할 수 있다.
채널 디지털 필터(439)에 의해 선택된 채널 신호는 디지털 신호 처리 모듈(450)의 복조기(451)에 의해 원래의 신호로 복조된다.
디코더(453)는 복조기(451)에 의해 복조된 신호를 각각 오디오 신호, 비디오 신호 또는 데이터 신호로 디코딩하여 미도시된 디스플레이 화면 또는 스피커를 통해 출력하도록 한다.
또한, 복조기(451)는 복조된 신호가 원래의 신호와 동일한 지 여부를 검사하고 에러를 정정하여 원래의 신호로 복원할 수 있는데, 이 때, 에러 계수 모듈(455)은 에러 비트(error bit)가 발생되는 빈도수를 카운팅한다.
바이어스 제어 모듈(457)은 상기 카운팅된 빈도수를 기초로 아날로그 신호 처리 모듈(430) 내에 있는 저잡음 증폭기(433), 믹서(435) 또는 IF 증폭기(437)에 흐르는 바이어스 전류를 제어한다.
예를 들어, 바이어스 제어 모듈(457)은 에러 계수 모듈(455)에 의해 카운팅된 빈도수가 작은 경우에는 RF 신호를 수신하는 환경이 좋다는 것을 의미하므로, 저잡음 증폭기(433), 믹서(435) 또는 IF 증폭기(437)에 흐르는 바이어스 전류를 작게 할 수 있다.
또한, 에러 계수 모듈(455)에 의해 카운팅된 빈도수가 큰 경우에는 RF 신호를 수신하는 환경이 열악하다는 것을 의미하므로, 저잡음 증폭기(433), 믹서(435) 또는 IF 증폭기(437)에 흐르는 바이어스 전류를 크게 할 수 있다. 이와 같이 에러 계수 모듈(455)이 에러 비트의 빈도수를 계수하고, 그 결과를 바이어스 전류의 크 기를 제어하는데에 반영하기 때문에 RF 신호 수신 장치(400)에서 소비되는 전력을 효율적으로 관리할 수 있게 된다.
한편, 도 4에서는 저잡음 증폭기(433), 믹서(435) 또는 IF 증폭기(437)에 흐르는 바이어스 전류의 크기를 제어하는 것으로 도시되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 아날로그 신호 처리 모듈(430)에 포함되고 바이어스 전류가 요구되는 임의의 RF 모듈에도 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RF 신호 수신 장치의 구체적인 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 RF 신호 수신 장치(500)는 RF 신호를 수신하는 안테나(510)와 수신된 RF 신호를 처리하여 오디오, 비디오 또는 데이터 신호를 제공하는 RF 신호 처리 모듈(520)을 포함한다.
RF 신호 처리 모듈(520)은 단일 칩(chip)의 형태로 구현될 수 있으며, 아날로그 신호 처리 모듈(530)과 디지털 신호 처리 모듈(550)을 포함한다. 이 때, 아날로그 신호 처리 모듈(530)은 밴드 필터(531), 저잡음 증폭기(533), 믹서(535), IF 증폭기(537), 채널 디지털 필터(539) 그리고 전류 제어 모듈(541)을 포함하고, 디지털 신호 처리 모듈(550)은 복조기(551), 디코더(553), 에러 계수(error counting) 모듈(555) 그리고 전압 생성 모듈(557)을 포함한다.
안테나(510)를 통해 수신된 RF 신호는 밴드 필터(531)로 전달된다. 밴드 필터(531)는 적어도 하나 이상의 채널을 포함하는 주파수 밴드를 필터링한다.
그리고 나서, 저잡음 증폭기(533)는 특정한 주파수 대역, 예컨데 방송용 주 파수 대역(54~860MHz)에 대한 신호는 증폭시키고, 잡음은 억제한다. 이 때, 저잡음 증폭기(533)의 이득(gain)은 자동으로 조절가능할 수 있다.
믹서(535)는 저잡음 증폭기(533)로부터 출력된 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환하고, IF 증폭기(537)는 변환된 IF 신호를 증폭한다.
믹서(435)에서 사용되는 국부 발진 주파수(local oscillation frequency)는 채널 디지털 필터(439)에 의해 필터링되는 주파수 대역에 따라 조절될 수 있다.
채널 디지털 필터(539)는 IF 증폭기(537)에 의해 증폭된 신호 중 원하는 채널의 신호를 디지털 신호 처리 방법에 따라 필터링한다. 이를 위해 채널 디지털 필터(539)는 IF 증폭기(537)에 의해 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 포함할 수 있다. 전류 제어 모듈(541)은 저잡음 증폭기(533), 믹서(535) 또는 IF 증폭기(537)에 흐르는 바이어스 전류를 제어하기 위한 모듈이다.
채널 디지털 필터(539)에 의해 선택된 채널 신호는 디지털 신호 처리 모듈(550)의 복조기(551)에 의해 원래의 신호로 복조된다.
디코더(553)는 복조기(551)에 의해 복조된 신호를 각각 오디오 신호, 비디오 신호 또는 데이터 신호로 디코딩하여 미도시된 디스플레이 화면 또는 스피커를 통해 출력하도록 한다.
또한, 복조기(551)는 복조된 신호가 원래의 신호와 동일한 지 여부를 검사하고 에러를 정정하여 원래의 신호로 복원할 수 있는데, 이 때, 에러 계수 모듈(555)은 에러 비트(error bit)가 발생되는 빈도수를 카운팅한다.
전압 생성 모듈(557) 상기 카운팅된 빈도수에 대응하는 소정의 전압을 생성하고, 생성된 전압을 아날로그 신호 처리 모듈(530)의 전류 제어 모듈(541)로 출력한다.
전류 제어 모듈(541)은 전압 생성 모듈(557)에 의해 제공되는 전압의 크기에 대응하여 저잡음 증폭기(533), 믹서(535) 또는 IF 증폭기(537)에 흐르는 바이어스 전류의 크기를 제어한다.
예를 들어, 전압 생성 모듈(557)은 에러 계수 모듈(555)에 의해 카운팅된 빈도수가 적은 경우에는 낮은 크기의 전압을 생성하여 전류 제어 모듈(541)로 출력하고, 전류 제어 모듈(541)은 입력된 전압의 크기에 대응하여 저잡음 증폭기(533), 믹서(535) 또는 IF 증폭기(537)에 흐르는 바이어스 전류를 작게 할 수 있다.
또한, 에러 계수 모듈(555)에 의해 카운팅된 빈도수가 큰 경우에는 전압 생성 모듈(557)은 높은 크기의 전압을 생성하여 전류 제어 모듈(541)로 출력하고, 전류 제어 모듈(541)은 입력된 전압의 크기에 대응하여 저잡음 증폭기(533), 믹서(535) 또는 IF 증폭기(537)에 흐르는 바이어스 전류를 크게 할 수 있다.
한편, 도 5에서는 저잡음 증폭기(533), 믹서(535) 또는 IF 증폭기(537)에 흐르는 바이어스 전류의 크기를 제어하는 것으로 도시되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 아날로그 신호 처리 모듈(530)에 포함되고 바이어스 전류가 요구되는 임의의 RF 모듈에도 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 RF 신호 수신 장치의 구체적인 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 RF 신호 수신 장치(600)는 RF 신호를 수신하는 안테나(610)와 수신된 RF 신호를 처리하여 오디오, 비디오 또는 데이터 신호를 제공하는 RF 신호 처리 모듈(620)을 포함한다.
RF 신호 처리 모듈(620)은 단일 칩(chip)의 형태로 구현될 수 있으며, 아날로그 신호 처리 모듈(630)과 디지털 신호 처리 모듈(650)을 포함한다. 이 때, 아날로그 신호 처리 모듈(630)은 밴드 필터(631), 저잡음 증폭기(633), 믹서(635), IF 증폭기(637), 채널 디지털 필터(639), 전류 제어 모듈(641) 그리고 저역 통과 필터(low pass filter)(643)를 포함하고, 디지털 신호 처리 모듈(650)은 복조기(651), 디코더(653), 에러 계수(error counting) 모듈(655) 그리고 PWM(pulse width modulation) 전압 생성 모듈(657)을 포함한다.
안테나(610)를 통해 수신된 RF 신호는 밴드 필터(631)로 전달된다. 밴드 필터(631)는 적어도 하나 이상의 채널을 포함하는 주파수 밴드를 필터링한다.
그리고 나서, 저잡음 증폭기(633)는 특정한 주파수 대역, 예컨데 방송용 주파수 대역(54~860MHz)에 대한 신호는 증폭시키고, 잡음은 억제한다. 이 때, 저잡음 증폭기(633)의 이득(gain)은 자동으로 조절가능할 수 있다.
믹서(635)는 저잡음 증폭기(633)로부터 출력된 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency)로 변환하고, IF 증폭기(637)는 변환된 IF 신호를 증폭한다.
믹서(635)에서 사용되는 국부 발진 주파수(local oscillation frequency)는 채널 디지털 필터(639)에 의해 필터링되는 주파수 대역에 따라 조절될 수 있다.
채널 디지털 필터(639)는 IF 증폭기(637)에 의해 증폭된 신호 중 원하는 채널의 신호를 디지털 신호 처리 방법에 따라 필터링한다. 이를 위해 채널 디지털 필터(639)는 IF 증폭기(637)에 의해 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 포함할 수 있다.
전류 제어 모듈(641)과 저역 통과 필터(643)는 저잡음 증폭기(633), 믹서(635) 또는 IF 증폭기(637)에 흐르는 바이어스 전류를 제어하기 위한 모듈로서, 구체적인 동작 과정은 후술하기로 한다.
채널 디지털 필터(639)에 의해 선택된 채널 신호는 디지털 신호 처리 모듈(650)의 복조기(651)에 의해 원래의 신호로 복조된다.
디코더(653)는 복조기(651)에 의해 복조된 신호를 각각 오디오 신호, 비디오 신호 또는 데이터 신호로 디코딩하여 미도시된 디스플레이 화면 또는 스피커를 통해 출력하도록 한다.
또한, 복조기(651)는 복조된 신호가 원래의 신호와 동일한 지 여부를 검사하고 에러를 정정하여 원래의 신호로 복원할 수 있는데, 이 때, 에러 계수 모듈(655)은 에러 비트(error bit)가 발생되는 빈도수를 카운팅한다.
PWM 전압 생성 모듈(657)은 상기 카운팅된 빈도수에 대응하는 소정의 PWM 전압을 생성한다.
예를 들어, PWM 전압 생성 모듈(657)은 상기 카운팅된 빈도수가 적은 경우에는 PWM 전압 신호의 듀티비(duty ratio)를 작게 하고, 상기 카운팅된 빈도수가 큰 경우에는 PWM 전압 신호의 듀티비(duty ratio)를 크게 할 수 있다.
아날로그 신호 처리 모듈(630)의 저역 통과 필터(643)는 PWM 전압 생성 모듈(657)에 의해 생성된 PWM 전압 신호를 저역 통과 필터링하여 듀티비(duty ratio에 대응하는 직류 전압을 출력하고, 전류 제어 모듈(641)은 상기 출력된 직류 전압의 크기에 대응하여 저잡음 증폭기(633), 믹서(635) 또는 IF 증폭기(637)에 흐르는 바이어스 전류의 크기를 제어한다.
한편, 도 6에서는 저잡음 증폭기(633), 믹서(635) 또는 IF 증폭기(637)에 흐르는 바이어스 전류의 크기를 제어하는 것으로 도시되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 아날로그 신호 처리 모듈(630)에 포함되고 바이어스 전류가 요구되는 임의의 RF 모듈에도 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이어스 전류를 제어하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
우선 RF 신호를 처리하여 IF 신호로 변환하고(S710), 변환된 IF 신호로부터 원하는 채널을 필터링하여 복조한다(S720).
그리고 나서, 상기 복조된 신호로부터 에러가 발생된 비트(bit)를 추출하여(S730), 에러 빈도수가 소정의 기준값 이상인지 여부를 판단한다(S740).
이 때, 에러 빈도수가 소정의 기준값 이상인 경우에는 수신되는 RF 신호의 상태가 좋지 않은 것을 나타내므로, PWM 신호의 듀티비(duty ratio)를 증가시키고(S750), 상기 PWM 신호를 이용하여 아날로그 신호를 처리하는 회로에 흐르는 바이어스 전류를 증가시킨다(S760).
한편, 에러 빈도수가 소정의 기준값 이하인 경우에는 수신되는 RF 신호의 상 태가 양호한 것을 나타내므로, PWM 신호의 듀티비(duty ratio)를 감소시키고(S770), 상기 PWM 신호를 이용하여 아날로그 신호를 처리하는 회로에 흐르는 바이어스 전류를 감소시킨다(S780).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명을 따르게 되면, 열악한 수신 환경에서는 최대의 바이어스 전류가 공급됨으로써 최고의 성능을 가질 수 있도록 하고, 양호한 수신 환경에서는 바이어스 전류를 사용자가 차이를 느끼지 못할 정도로 감소시킴으로써 RF 신호 수신 장치의 저전력 효과를 제공할 수 있다.
또한 본 발명을 따르게 되면, 아날로그 신호를 처리하는 회로와 디지털 신호를 처리하는 회로를 하나의 칩(chip)에 구현함으로써 RF 신호 수신 장치를 소형화할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. RF 신호를 수신하는 안테나; 및
    상기 수신한 RF 신호를 처리하는 RF 신호 처리 모듈을 포함하는데,
    상기 RF 신호 처리 모듈은 상기 수신한 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 상기 변환된 IF 신호로부터 사용자가 원하는 채널에 해당하는 주파수 대역을 필터링하는 아날로그 신호 처리 모듈과 상기 필터링된 신호를 복조하고, 복조된 신호를 디코딩하는 디지털 신호 처리 모듈을 포함하며,
    상기 아날로그 신호 처리 모듈에서 요구되는 바이어스 전류의 크기는 상기 디지털 신호 처리 모듈에 의해 제어되는 RF 신호 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리 모듈은,
    상기 복조된 신호의 에러 비트가 발생되는 빈도수를 카운팅하는 에러 계수 모듈; 및
    상기 카운팅된 빈도수를 기초로 상기 아날로그 신호 처리 모듈에서 요구되는 바이어스 전류의 크기를 제어하는 바이어스 제어 모듈을 포함하는 RF 신호 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리 모듈은,
    상기 복조된 신호의 에러 비트가 발생되는 빈도수를 카운팅하는 에러 계수 모듈; 및
    상기 카운팅된 빈도수에 대응하는 소정의 전압을 생성하는 전압 생성 모듈을 포함하고,
    상기 아날로그 신호 처리 모듈은,
    상기 생성된 전압의 크기에 따라 상기 아날로그 신호 처리 모듈에서 요구되는 바이어스 전류의 크기를 제어하는 전류 제어 모듈을 포함하는 RF 신호 수신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리 모듈은,
    상기 복조된 신호의 에러 비트가 발생되는 빈도수를 카운팅하는 에러 계수 모듈; 및
    상기 카운팅된 빈도수에 대응하여 소정의 듀티비를 갖는 PWM 전압 신호를 생성하는 PWM 전압 생성 모듈을 포함하고,
    상기 아날로그 신호 처리 모듈은,
    상기 생성된 PWM 전압 신호를 저역 통과 필터링하여 소정의 직류 전압을 출력하는 저역 통과 필터; 및
    상기 출력된 직류 전압의 크기에 따라 상기 아날로그 신호 처리 모듈에서 요 구되는 바이어스 전류의 크기를 제어하는 전류 제어 모듈을 포함하는 RF 신호 수신 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RF 신호 처리 모듈은 단일 칩으로 구현되는 RF 신호 수신 장치.
  6. RF 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신한 RF 신호를 IF 신호로 변환하고, 상기 변환된 IF 신호로부터 사용자가 원하는 채널에 해당하는 주파수 대역을 필터링하는 아날로그 신호 처리 단계;
    상기 필터링된 신호를 복조하는 단계;
    상기 복조된 신호 중에서 에러 비트가 발생되는 빈도수를 카운팅하는 단계; 및
    상기 카운팅된 빈도수에 따라 상기 아날로그 신호 처리 단계에서 요구되는 바이어스 전류를 제어하는 단계를 포함하는 바이어스 전류 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바이어스 전류를 제어하는 단계는,
    상기 카운팅된 빈도수에 대응하는 소정의 전압을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 전압의 크기에 따라 상기 아날로그 신호 처리 단계에서 요구되 는 바이어스 전류를 제어하는 단계를 포함하는 바이어스 전류 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 바이어스 전류를 제어하는 단계는,
    상기 카운팅된 빈도수에 대응하여 소정의 듀티비를 갖는 PWM 전압 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 PWM 전압 신호를 저역 통과 필터링하여 소정의 직류 전압을 제공하는 단계; 및
    상기 제공된 직류 전압의 크기에 따라 상기 아날로그 신호 처리 단계에서 요구되는 바이어스 전류를 제어하는 단계를 포함하는 바이어스 전류 제어 방법.
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