KR100661590B1 - Apparatus and method for RF transmitting by using adaptive band-pass filter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 송신용으로 입력된 RF 신호의 전력을 증폭시키는 전력증폭부와; 상기 전력증폭부에서 증폭된 RF 신호를 입력받아 메인 프로세서의 제어신호에 따라 협대역의 대역통과 여파 기능을 수행하여 안테나를 통해 방사시키도록 인덕터와 커패시터로 구성된 제1 협대역 대역통과 여파부와; 상기 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 상기 메인 프로세서의 제어신호에 따라 협대역의 대역통과 여파 기능을 수행하도록 인덕터와 커패시터로 구성된 제2 협대역 대역통과 여파부와; 상기 제2 협대역 대역통과 여파부에서 협대역의 대역통과 여파된 신호의 저잡음 증폭을 수행하는 저잡음 증폭부와; 상기 제1 및 제2 협대역 대역통과 여파부를 제어하는 메인 프로세서로 구성하여, 수신부의 경우 간섭신호에 대한 복조성능을 개선하고 송신부의 경우 자기대역 이외의 스퓨리어스 억제 특성을 개선할 수 있게 되는 것이다.The present invention provides a wireless transceiver using an adaptive narrowband filter and a method thereof. The present invention includes a power amplifier for amplifying the power of the RF signal input for transmission; A first narrowband bandpass filter comprising an inductor and a capacitor configured to receive the RF signal amplified by the power amplifier and perform a narrowband bandpass filter function according to a control signal of a main processor to radiate through an antenna; A second narrowband bandpass filter comprising an inductor and a capacitor to perform a narrowband bandpass filter function according to a control signal of the main processor through the RF signal received through the antenna; A low noise amplifier configured to perform low noise amplification of the narrow band band pass filtered signal in the second narrow band band pass filter; By configuring the first and second narrowband bandpass filter to control the main processor, it is possible to improve the demodulation performance for the interference signal in the case of the receiver, spurious suppression characteristics other than the magnetic band in the case of the transmitter.

Description

적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치 및 그 방법{Apparatus and method for RF transmitting by using adaptive band-pass filter}Apparatus and method for RF transmitting by using adaptive band-pass filter

도1은 종래 무선 송수신 장치의 블록구성도이고,1 is a block diagram of a conventional wireless transceiver;

도2는 본 발명에 의한 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치의 블록구성도이며,2 is a block diagram of a wireless transceiver using an adaptive narrowband filter according to the present invention;

도3은 도2에서 적응형 협대역 여파부의 상세회로도이고,FIG. 3 is a detailed circuit diagram of the adaptive narrow band filter of FIG.

도4는 본 발명에 의한 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 방법을 보인 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a wireless transmission / reception method using an adaptive narrowband filter according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 전력 증폭부 20, 30 : 적응형 협대역 여파부10: power amplifier 20, 30: adaptive narrow band filter

40 : 저잡음 증폭부 50 : 메인 프로세서40: low noise amplifier 50: main processor

본 발명은 적응형 협대역 여파기(Adaptive band-pass filter)를 이용한 무선 송수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 RF 프론트-엔드(front-end)에서 적응형 협대역 여파기를 이용하여 협대역 특성을 갖도록 함으로써 수신부의 경우 간섭신호에 대한 복조성능을 개선하고 송신부의 경우 자기대역 이외의 스퓨리어스 억제 특성을 개선함으로 RF(Radio Frequency, 무선신호) 성능을 향상시키기에 적당하도록 한 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless transceiver using an adaptive narrowband filter and a method thereof. In particular, the present invention relates to a narrowband characteristic using an adaptive narrowband filter in an RF front-end. In the receiver, the adaptive narrowband filter is used to improve the demodulation performance of the interference signal and the transmitter to improve the RF (Radio Frequency) performance by improving the spurious suppression characteristics other than the magnetic band. A wireless transceiver and a method thereof are provided.

종래에는 RF 프론트-엔드의 경우 디지털 여파기를 사용하는 것이 불가능하여 고정형 대역통과 여파기를 사용하고 있다. 그래서 송신신호의 스퓨리어스 억제를 위하여 송신부 대역통과 여파기의 역할을 수행하고, 수신부의 경우 송신신호(수신부에 있어서 잡음으로 영향)의 간섭을 억제하고 외부의 간섭신호를 억제하는 역할을 수행하는 유전체 대역통과 여파기인 듀플렉서를 이용하였다.Conventionally, in the case of the RF front-end, it is impossible to use a digital filter, so a fixed bandpass filter is used. Therefore, the dielectric bandpass performs the role of the transmitter bandpass filter to suppress the spurious of the transmission signal, and the receiver performs the role of suppressing the interference of the transmission signal (influenced by noise in the receiver) and suppressing the external interference signal. A filter duplexer was used.

도1은 종래 무선 송수신 장치의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a conventional radio transceiver.

이에 도시된 바와 같이, 송신용으로 입력된 RF 신호의 전력을 증폭시키는 전력증폭부(Power Amplifier, PA)(1)와; 상기 전력증폭부(1)에서 증폭된 RF 신호가 안테나를 통해 방사되도록 대역통과 여파 기능을 수행하고, 안테나를 통해 수신된 RF 신호의 대역통과 여파 기능을 수행하는 듀플렉서(2)와; 상기 듀플렉서(2)에서 대역통과 여파된 신호의 저잡음 증폭을 수행하는 저잡음 증폭부(Low Noise Amplifier)(3)로 구성된다.As shown therein, a power amplifier (PA) 1 for amplifying the power of an RF signal input for transmission; A duplexer (2) for performing a bandpass filter function so that the RF signal amplified by the power amplifier (1) is radiated through an antenna and performing a bandpass filter function of the RF signal received through the antenna; It consists of a low noise amplifier (3) for performing low noise amplification of the bandpass filtered signal from the duplexer (2).

그래서 종래에는 송신신호의 스퓨리어스 억제를 위하여 전력증폭기 다음단에서 송신부 대역통과 여파기의 역할을 하고, 수신부의 경우 저잡음 증폭기 전단에 수신부에서 잡음의 영향을 미치는 송신신호의 간섭을 억제하고 외부의 간섭신호를 억제하는 듀플렉서(2)를 이용하였다.Therefore, in order to suppress the spurious of the transmission signal, the transmitter acts as a band pass filter at the next stage of the power amplifier.In the case of the receiver, the interference of the transmission signal affecting the noise at the receiver in front of the low noise amplifier is suppressed and the external interference signal is suppressed. A suppressing duplexer 2 was used.

그러나 듀플렉서의 경우 특정 시스템의 송/수신부에 할당된 주파수 대역이 광대역이기 때문에 구현도 어려울 뿐만 아니라 대역통과 여파기로서의 감쇄 특성 및 분리성이 우수하지 못하게 되는 문제점이 있었다. 특히, 단말기의 RF의 경우 선형성이 아주 높도록 설계하여야 하는 필요성이 대두된다.However, the duplexer is not only difficult to implement because the frequency band allocated to the transmitting / receiving part of a specific system is broadband, but also has a problem in that the attenuation characteristics and separation as a bandpass filter are not excellent. In particular, the RF of the terminal needs to be designed so that the linearity is very high.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 RF 프론트-엔드에서 적응형 협대역 여파기를 이용하여 협대역 특성을 갖도록 함으로써 수신부의 경우 간섭신호에 대한 복조성능을 개선하고 송신부의 경우 자기대역 이외의 스퓨리어스 억제 특성을 개선함으로 RF 성능을 향상시킬 수 있는 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to provide a narrowband characteristic by using an adaptive narrowband filter in the RF front-end, so that the receiver can The present invention provides an apparatus and method for wireless transceiver using an adaptive narrowband filter which can improve RF performance by improving demodulation performance and improving spurious suppression characteristics other than the magnetic band.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치는,In order to achieve the above object, a wireless transceiver using an adaptive narrowband filter according to the present invention,

송신용으로 입력된 RF 신호의 전력을 증폭시키는 전력증폭부와; 상기 전력증폭부에서 증폭된 RF 신호를 입력받아 메인 프로세서의 제어신호에 따라 협대역의 대역통과 여파 기능을 수행하여 안테나를 통해 방사시키도록 인덕터와 커패시터로 구성된 제1 협대역 대역통과 여파부와; 상기 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 상기 메인 프로세서의 제어신호에 따라 협대역의 대역통과 여파 기능을 수행하도록 인덕 터와 커패시터로 구성된 제2 협대역 대역통과 여파부와; 상기 제2 협대역 대역통과 여파부에서 협대역의 대역통과 여파된 신호의 저잡음 증폭을 수행하는 저잡음 증폭부와; 상기 제1 및 제2 협대역 대역통과 여파부를 제어하는 메인 프로세서로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.A power amplifier for amplifying the power of the RF signal input for transmission; A first narrowband bandpass filter comprising an inductor and a capacitor configured to receive the RF signal amplified by the power amplifier and perform a narrowband bandpass filter function according to a control signal of a main processor to radiate through an antenna; A second narrowband bandpass filter comprising an inductor and a capacitor to perform a narrowband bandpass filter function according to a control signal of the main processor through the RF signal received through the antenna; A low noise amplifier configured to perform low noise amplification of the narrow band band pass filtered signal in the second narrow band band pass filter; The technical configuration is characterized by consisting of the main processor for controlling the first and second narrowband bandpass filter.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 방법은,In order to achieve the above object, a wireless transmission / reception method using an adaptive narrowband filter according to the present invention,

각 사용채널에 대한 가변 필터를 설계하고 메모리에 각각의 필터값을 저장하는 제1단계와; 전화기와 온 되면, 주채널을 읽어 주채널에 정합되는 상기 필터의 파라미터를 로딩하는 제2단계와; 상기 필터에 전압제어신호를 인가하여 협대역 필터로 동작하도록 수행하는 제3단계를 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
A first step of designing a variable filter for each use channel and storing each filter value in a memory; A second step of reading a main channel and loading a parameter of the filter matched to the main channel when the telephone is turned on; The technical configuration is characterized by performing a third step of applying a voltage control signal to the filter to operate as a narrowband filter.

이하, 상기와 같은 본 발명 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the technical concept of the apparatus for transmitting and receiving a wireless communication apparatus using the adaptive narrowband filter according to the present invention as follows.

도2는 본 발명에 의한 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치의 블록구성도이다.2 is a block diagram of a wireless transmission and reception apparatus using an adaptive narrowband filter according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 송신용으로 입력된 RF 신호의 전력을 증폭시키는 전력증폭부(10)와; 상기 전력증폭부(10)에서 증폭된 RF 신호를 입력받아 메인 프로세서(50)의 제어신호에 따라 송신 채널에 대응하는 주파수 대역을 통과시키는 협대역의 대역통과 여파 기능을 수행하여 안테나를 통해 방사시키도록 인덕터와 전압제어 가변 커패시터로 구성된 제1 협대역 대역통과 여파부(20)와; 상기 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 상기 메인 프로세서(50)의 제어신호에 따라 수신 채널에 대응하는 주파수 대역을 통과시키는 협대역의 대역통과 여파 기능을 수행하도록 인덕터와 전압제어 가변 커패시터로 구성된 제2 협대역 대역통과 여파부(30)와; 상기 제2 협대역 대역통과 여파부(30)에서 협대역의 대역통과 여파된 신호의 저잡음 증폭을 수행하는 저잡음 증폭부(40)와; 각 사용채널에 대응하는 상기 제 1 및 제 2 협대역 대역통과 여파기(20)(30)의 파라미터값을 저장하는 메모리(미도시)와; 사용중인 송신 및 수신 채널을 읽어 이에 대응하는 상기 제 1 및 제 2 협대역 대역통과 여파기(20)(30)의 파라미터값을 메모리(미도시)로부터 로딩하고 그에 따라 전압제어 가변 커패시터의 전압제어신호를 출력하여 상기 제1 및 제2 협대역 대역통과 여파부(20)(30)를 제어하는 적응적으로 메인 프로세서(50)로 구성된다.As shown here, a power amplifier 10 for amplifying the power of the RF signal input for transmission; The RF signal amplified by the power amplifier 10 receives a narrow band pass filter function to pass a frequency band corresponding to a transmission channel according to a control signal of the main processor 50 to radiate through an antenna. A first narrowband bandpass filter 20 comprising an inductor and a voltage controlled variable capacitor; A second inductor and a voltage controlled variable capacitor configured to perform a narrow band pass filtering function for passing an RF signal received through the antenna to a frequency band corresponding to a reception channel according to a control signal of the main processor 50; A narrow band bandpass filter unit 30; A low noise amplifier 40 for performing low noise amplification of the narrow band band pass filtered signal in the second narrow band band pass filter 30; A memory (not shown) for storing parameter values of the first and second narrowband bandpass filters (20, 30) corresponding to each use channel; Reads the transmit and receive channels in use and loads corresponding parameter values of the first and second narrowband bandpass filters 20, 30 from a memory (not shown) and accordingly voltage control signals of the voltage controlled variable capacitor. The main processor 50 is configured to adaptively control the first and second narrowband bandpass filter units 20 and 30 by outputting the signal.

도4는 본 발명에 의한 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 방법을 보인 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a wireless transmission / reception method using an adaptive narrowband filter according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 각 사용채널에 대한 가변 필터를 설계하고 메모리에 각각의 필터값을 저장하는 제1단계(ST11)와; 전화기와 온 되면, 주채널을 읽어 주채널에 정합되는 상기 필터의 파라미터를 로딩하는 제2단계(ST12 ~ ST14)와; 상기 필터에 전압제어신호를 인가하여 협대역 필터로 동작하도록 수행하는 제3단계(ST15)를 수행한다.As shown therein, a first step ST11 of designing a variable filter for each use channel and storing each filter value in a memory; A second step (ST12 to ST14) of reading the main channel and loading the parameters of the filter matched to the main channel when the phone is turned on; A third step ST15 is performed by applying a voltage control signal to the filter to operate as a narrowband filter.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치 및 그 방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Operation of the wireless transmission and reception apparatus using the adaptive narrowband filter according to the present invention configured as described above and a method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 종래에는 RF 프론트-엔드의 경우, 디지털 가변 여파기의 구현이 불가능하여 고정형 대역통과 여파기인 듀플렉서를 사용하였으나, 본 발명에서는 전압제어 가변 캐패시터를 이용해 송수신부의 주파수 사용채널 주파수에 해당하는 적용형 필터인 가변 협대역 통과 여파기를 구현하고 이를 제어하는 방식을 사용한다.First, in the case of the RF front-end, a digital variable filter is impossible to implement, but a duplexer, which is a fixed bandpass filter, is used in the present invention. A variable narrowband pass filter is implemented and controlled.

그래서 할당된 송수신 주파수 대역 중 각각의 단일 사용 주파수 대역에 대해 인덕터와 전압제어 가변 커패시터를 이용하여 협대역의 대역통과 여파기를 구현하기 위하여 단일 대역에 대해 얻은 전압제어 가변 커패시터의 제어전압 파라미터 정보를 저장하여야 한다.Therefore, in order to implement a narrow band pass filter using an inductor and a voltage controlled variable capacitor for each single frequency band of the allocated transmit and receive frequency bands, the control voltage parameter information of the voltage controlled variable capacitor obtained for the single band is stored. shall.

예를 들면, CDMA(Code Division Multiple Access)의 경우 송신과 수신의 대역폭은 각각 60MHz이며, 단일채널 대역폭은 1.25MHz이고, 이때 40개의 채널에 대해 각각의 필터값을 구하여 메모리에 저장한다.For example, in case of Code Division Multiple Access (CDMA), the transmission and reception bandwidths are 60 MHz and the single channel bandwidth is 1.25 MHz, respectively. Each filter value for 40 channels is obtained and stored in a memory.

이때 이 파라미터는 특정 주파수에 대해서만 유용한 정보이기 때문에 사용주파수와 연계하여 저장하며, 단말기의 전원이 들어오고 인접 기지국에 등록할 때 사용채널이 위상 고정되면서 메인 프로세서(50)에 의해 사용채널에 대한 전압제어 가변 캐패시터를 제어하는 파라미터도 동시에 메모리로부터 로딩되어 이 제어신호가 협대역 대역통과 여파기(20)(30)에 인가되면 그 채널에 대해서만 원하는 신호를 통과시키고 나머지 신호는 억제하는 협대역 대역통과 여파기로서 작동하게 된다.At this time, since this parameter is useful information only for a specific frequency, it is stored in association with the frequency of use, and the voltage of the channel used by the main processor 50 is fixed when the terminal is powered on and the channel is phase-locked when registering to a neighboring base station. The parameters controlling the control variable capacitor are also loaded from the memory at the same time so that when the control signal is applied to the narrowband bandpass filter 20, 30, the desired signal for the channel is passed only and the rest of the narrowband bandpass filter is suppressed. Will work as.

이처럼 본 발명은 RF 프론트-엔드에서 적응형 협대역 여파기를 이용하여 협대역 특성을 갖도록 함으로써 수신부의 경우 간섭신호에 대한 복조성능을 개선하고 송신부의 경우 자기대역 이외의 스퓨리어스 억제 특성을 개선함으로 RF 성능이 향상되게 되는 것이다.As described above, the present invention improves the demodulation performance of the interference signal by the adaptive narrowband filter using the adaptive narrowband filter at the RF front-end and improves the spurious suppression characteristics other than the magnetic band at the transmitter. This will be improved.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치 및 그 방법은 적응형 협대역 여파기를 이용하여 사용 주파수인 단일 채널 대역에 대해서 설계하여 자기 채널 이외의 신호는 모두 감쇄가 가능하기 때문에 송신부의 스퓨리어스를 억제할 수 있고 수신부의 간섭신호에 대한 복조 능력을 개선시킬 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, the radio transceiver and the method using the adaptive narrowband filter according to the present invention is designed for a single channel band of the frequency used using the adaptive narrowband filter to attenuate all signals other than the magnetic channel. Since it is possible to suppress the spurious of the transmitter and to improve the demodulation ability of the interference signal of the receiver.

Claims (2)

송신용으로 입력된 RF 신호의 전력을 증폭시키는 전력증폭부와;A power amplifier for amplifying the power of the RF signal input for transmission; 인덕터와 전압제어 가변 커패시터로 구성되어 상기 전력증폭부에서 증폭된 RF 신호를 입력받아 송신 채널에 대응하는 주파수 대역을 통과시키는 제1 협대역 대역통과 여파부와;A first narrowband bandpass filter comprising an inductor and a voltage controlled variable capacitor and receiving an RF signal amplified by the power amplifier and passing a frequency band corresponding to a transmission channel; 인덕터와 전압제어 가변 커패시터로 구성되어 안테나를 통해 RF 신호를 수신하여 수신 채널에 대응하는 주파수 대역을 통과시키는 제2 협대역 대역통과 여파부와;A second narrowband bandpass filter comprising an inductor and a voltage controlled variable capacitor to receive an RF signal through an antenna and pass a frequency band corresponding to a reception channel; 상기 제2 협대역 대역통과 여파부에서 협대역의 대역통과 여파된 신호의 저잡음 증폭을 수행하는 저잡음 증폭부와;A low noise amplifier configured to perform low noise amplification of the narrow band band pass filtered signal in the second narrow band band pass filter; 상기 각 사용채널에 대응하는 상기 제 1 및 제 2 협대역 대역통과 여파기의 파라미터값을 저장하는 저장부와;A storage unit for storing parameter values of the first and second narrowband bandpass filters corresponding to the respective use channels; 사용중인 송신 및 수신 채널을 읽어 이에 대응하는 상기 제 1 및 제 2 협대역 대역통과 여파기의 파라미터값을 상기 저장부로부터 로딩하고 그에 따라 상기 전압제어 가변 커패시터의 전압제어신호를 출력하여 상기 제1 및 제2 협대역 대역통과 여파부를 적응적으로 제어하는 메인 프로세서로 구성된 것을 특징으로 하는 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 장치.Read the transmit and receive channel in use and load the parameter values of the first and second narrowband bandpass filters corresponding thereto from the storage and output the voltage control signal of the voltage controlled variable capacitor accordingly. And a main processor configured to adaptively control the second narrowband bandpass filter. 인덕터와 전압제어 가변 커패시터로 구성된 적응형 협대역 여파기의 각 사용채널에 대한 파라미터를 메모리에 저장하는 제1단계와;A first step of storing a parameter for each channel used in the adaptive narrowband filter comprising an inductor and a voltage controlled variable capacitor in a memory; 전화기와 온 되면, 주채널을 읽어 주채널에 정합되는 상기 필터의 파라미터를 로딩하는 제2단계와;A second step of reading a main channel and loading a parameter of the filter matched to the main channel when the telephone is turned on; 상기 필터에 전압제어신호를 인가하여 협대역 필터로 동작하도록 수행하는 제3단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 적응형 협대역 여파기를 이용한 무선 송수신 방법.And a third step of applying a voltage control signal to the filter to operate as a narrowband filter.
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