KR100664951B1

KR100664951B1 - 무선랜과 튜너의 공용화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100664951B1
Application number: KR1020050089521A
Authority: KR
Inventors: 손주호; 김대연
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2007-01-04

Abstract

무선랜과 튜너의 공용화 장치 및 방법을 제공한다. 무선랜과 튜너의 공용화 장치는 튜너의 입력신호를 수신하는 수신부와 수신한 입력신호에 오실레이터에서 생성된 LO주파수를 입력하여 제1믹서를 통해 상향 주파수 신호로 변환하는 제어부 및 변환된 상향 주파수 신호를 무선랜의 RFIC 수신부의 제2믹서에 입력하는 출력부를 포함한다.

RFIC, RF, 무선랜, 튜너

Description

무선랜과 튜너의 공용화 장치 및 방법{Apparatus and method for providing Wireless LAN and tuner in common}

도 1은 종래 무선랜용 RFIC 수신부 블록의 구성을 도시한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선랜과 튜너의 공용화를 위한 장치의 서브블록의 구성을 도시한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선랜과 튜너의 공용화를 위한 장치의 서브블록의 구성을 도시한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜과 튜너의 공용화를 위한 장치의 블록도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜과 튜너의 공용화 방법의 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

12, 202: 저잡음 증폭기

14, 206, 206a: 믹서

16: 가변 증폭기

18: 저역통과필터

20, 208, 208a: PLL

22, 210, 210a: 오실레이터

24: I2C 버스 인터페이스

204: VHF/UHF 밴드 패스 필터

본 발명은 무선랜과 튜너의 공용화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 RFIC를 통해 무선랜과 방송수신를 제공하는 무선랜과 튜너의 공용화 장치 및 방법에 관한 것이다.

무선통신 분야에서 첨단 기술로 받아들여지는 RFIC(Radio Frequency Intergrated Circuit)는 최신 기술 동향에 따라 신속하면서도 고품질의 제품개발이 이루어지고 있다. 또한 RF는 무선통신 외에도 레이다, 계측, 고주파 재료 및 장비기술, 비접촉식 무선인식 등 다양한 분야에 응용되고 있다.

이러한 통신의 RF부는 앰프(amp), 믹서(mixer), 필터(filter) 및 안테나(antenna) 등으로 주로 구성되며, 이외에도 다양한 통신용 RF부가 구성된다. 또한 RF는 PLL이나 LPA처럼 디지털 컨트롤이 필요한 경우도 있고, 그외 기지국 RF단 관리시에도 디지털 스위치등의 컨트롤이 필요하기도 하며, SDR(Software Defined Radio)와 같은 분야로 인해 RF에 디지털부가 접목되는 예가 점점 많아지고 있다.

한편 직접 변환(Direct-Conversion) 방식은 RF주파수에서 중간주파수(IF; Intermediate Frequency)를 거치지 않고 직접 베이스밴드(baseband) 주파수로 변환 하는 방법으로써, RF 소자(SAW filter, Mixer 등)의 수를 줄이고, RF 원칩(one-chip)화를 실현함으로써 저가격, 저전력을 실현할 수 있다는 관점에서 RF 입력이 4.9GHz ~ 6GHz 대역의 무선랜용 RFIC와 36MHz ~ 860MHz대역의 튜너용 RFIC의 사용에 대해 하나의 RFIC를 통한 서비스 제공의 필요성이 제기된다.

도 1은 종래 무선랜용 RFIC 수신부 블록의 구성을 도시한다.

무선랜은 RFIC 수신부(10)로 크게 입력부인 저잡음 증폭기(LNA; Low Noise Amplifier)(12), 주파수 변환부인 믹서(Mixer)(14), 아날로그 처리부인 가변 증폭기(BBA; Broadband Amplifier)(16)와 저역통과필터(LPF; Low pass filter)(18), PLL(Phase Locked Loop)(20) 및 오실레이터(Oscillation)(22)을 포함한다.

입력부인 저잡음 증폭기(12)는 RF신호를 증폭하기 위한 것으로, 4.9GHz ~ 6GHz의 주파수 대역일 수 있다.

주파수 변환부인 믹서(14)는 입력부를 통해 증폭시킨 RF신호를 베이스밴드 신호의 주파수 하향변환을 위한 디모듈레이터(Demodulator)이다.

아날로그 처리부는 가변 증폭기(16)와 저역통과필터(18)로 구성될 수 있고, 또는 여러 단으로 구성될 수도 있으며 씨그널 패스(Signal path)상에서 블록의 배치 순서는 필요에 따라 다르게 배치할 수 있다.

PLL(20)와 오실레이터(22)는 믹서(14)를 구동하는 LO(Local Oscillator) 주파수를 만들며, 주파수 대역은 4.9GHz ~ 6GHz일 수 있다.

I2C 버스 인터페이스(24)는 각 회로를 컨트롤하기 위한 회로이다.

무선랜용 RFIC의 수신경로는 안테나를 통해 수신한 미약한 RF신호를 입력부 (12)를 통해 증폭하고, 주파수 변환부(14)를 통해 주파수를 변환한 다음, 아날로그 처리부(16, 18)를 거쳐 증폭 및 필터링하여, RFIC 출력으로 베이스밴드 신호를 내보낸다. 믹서(14)를 구동하기 위한 LO의 신호는 PLL(20)와 오실레이터(22)을 통해 신호를 발생시키고 제어한다.

그러나 종래의 기술로는 무선랜의 RFIC와 튜너의 RFIC는 각각 무선랜과 튜너용으로 국한되어 있어서 통신과 방송 서비스를 동시에 받을 수가 없다.

또한 하나의 시스템 내부에 두 개의 RFIC를 사용해야 하다면 제품 가격이 올라가고 크기가 증가하게 된다.

본 발명은 무선랜과 튜너의 공용화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜과 튜너의 공용화 장치는 튜너의 입력신호를 수신하는 수신부와 수신한 입력신호에 오실레이터에서 생성된 LO주파수를 입력하여 제1믹서를 통해 상향 주파수 신호로 변환하는 제어부 및 변환된 상향 주파수 신호를 무선랜의 RFIC 수신부의 제2믹서에 입력하는 출력부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선랜과 튜너의 공용화 방법은 튜너의 입력신호를 수신하는 단계와 수신한 입력신호에 오실레이터에서 생성된 LO주파수를 입력하여 제1믹서를 통해 상향 주파수 신호로 변환하는 단계 및 변환된 상향 주파수 신호를 무선랜의 RFIC 수신부의 제2믹서에 입력하는 단계를 포함하며, 제1믹서는 4.9GHz 내지 6GHz의 무선랜의 주파수 대역의 신호이거나 4.9GHz 내지 6GHz의 신호중 하나의 RF주파수 신호로 변환하여, 제2믹서의 주파수로 입력하는 것을 특징으로 한다.

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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서 주요 용어를 설명한다.

<주요 용어>

무선주파수(RF; Radio Frequency): 주기성을 가지는 신호중 주파수가 높아지면서 외부로 방출되는 주파수 대역을 의미한다. 실제로 공학에서 RF라는 것은 고주 파 무선통신 및 고주파를 이용하는 장비설계, 연구 공학분야 일체를 통칭한다.

BPF(Band pass filter): 통과시작 주파수와 저지대역 주파수를 가지고 특정 대역만 통과시키는 필터로써, 무선통신에서 채널을 구분하기 위한 용도 및 잡음과 이미지제거 등의 용도로 많이 사용된다.

전압제어 발진기(VCO; Voltage Controlled Oscillator): 입력전압을 조절하여 출력주파수 자체를 바꿀 수 있는 발진기회로이다. 즉, FET DC 바이어스를 조정 또는 별도의 제어 전압(control voltage)를 만들고, 그 전압을 조절함으로써 출력 주파수를 변환한다.

표면탄성파필터(SAW; Surface Acoustic Wave Filter): 압전기판의 기계적 진동을 이용한 통신용 필터이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

상기 도 1의 RFIC 수신부(10)에 새롭게 추가한 서브 블록(Sub Block)(200)은 저잡음 증폭기(202), VHF/UHF 밴드 패스 필터(204), 믹서1(206) 및 오실레이터1(210)을 포함한다. 이와 같이 기존의 RFIC 수신부(10)의 사용은 그대로 유지하고 서브 블록(200)을 추가하여 튜너의 사용이 가능하도록 구성함으로써, 두 가지 모드를 모두 이용가능 하도록 원칩화한다.

저잡음 증폭기(202)는 TV 수신입력주파수 대역인 36MHz ~ 860MHz에서의 저잡 음 증폭기로서 게인 컨트롤(gain control) 기능을 가질 수 있다. 게인 컨트롤 기능을 통해 신호 크기에 따른 이득을 조절한다.

VHF/UHF 밴드 패스 필터(BPF; Band pass filter)(204)는 36MHz ~ 860MHz의 주파수대역에서의 밴드 패스 필터 일 수 있다.

믹서1(206)은 오실레이터1(210)에서 발생되는 LO를 통해 무선랜의 주파수 대역의 상향 주파수 신호를 출력한다.

오실레이터1(210)은 PLL 1(208)와 함께 구성하여 믹서1(206)을 구동하는 LO 주파수인 4.9GHz ~ 6GHz중 하나의 주파수를 만들 수 있다.

PLL 1(208)은 발진된 신호의 주파수가 바뀌는 것을 방지하기 위한 회로이다. PLL 1(208)이 없을 경우 오실레이터1(210)은 한 주파수만을 발생시키게 되고, PLL 1(208)은 정확하게 원하는 주파수(예를 들어 4.9GHz나 5GHz)를 제공하는 장점이 있지만, 회로의 부피가 커짐으로, 바람직하게는 서브 블록(200)구성에서 제외한다.

믹서1(206)을 이용하여 튜너 입력 신호 주파수인 36MHz ~ 860MHz를 상향 주파수 신호로 만들어, 무선랜의 믹서(14)로 입력할 수 있다.

예를 들어, 튜너의 입력 신호인 36MHz ~ 860MHz에 오실레이터1(210)에서 발생되는 LO 주파수인 4.9GHz ~ 6GHz 중 하나의 주파수(예를 들어 4.9GHz)가 입력됨으로, 믹서1(206)을 통해 4.9GHz ~ 6GHz의 신호로 주파수 변환하여, 믹서(14)로 입력한다. 즉, 이 경우에는 믹서1(206)의 출력으로 4.936GHz ~ 5.76GHz로 주파수 변환하여, 믹서(14)로 입력한다. 4.936GHz ~ 5.76GHz는 믹서(14)의 입력주파수가 되는 무선랜 주파수 범위에 있으므로, 믹서(14)가 동작할 수 있게 된다.

이와 같이 튜너의 주파수 대역이 무선랜의 주파수 대역보다 낮고, 튜너와 무선랜의 신호를 함께 처리하기 위해 튜너의 신호를 무선랜의 주파수 대역으로 변환한다. 튜너의 채널 선택도가 높으므로 RF주파수에서의 채널 선택 필터를 만들기가 난해하므로, 바람직하게는 베이스밴드 저역통과필터(Baseband Low Pass Filter)의 선택도를 높여 설계한다. 베이스밴드 저역통과필터의 선택도는 상대적으로 높은 주파수에서 대역폭이 낮은 필터를 구현하기 보다는 낮은 주파수에서 처리하는 것이 바람직하다.

상기 도 1의 RFIC 수신부(10)에 새롭게 추가한 서브 블록(Sub Block)(300)은 저잡음 증폭기(202), VHF/UHF 밴드 패스 필터(204), 믹서2(206a), 오실레이터2(210a) 및 PLL 2(208a)를 포함한다. 상기 도 2에서 설명한 바와 같이, 기존의 RFIC 수신부(10)의 사용은 그대로 유지하고 서브 블록(300)을 추가하여 튜너의 사용이 가능하도록 구성함으로써, 두 가지 모드를 모두 이용가능 하도록 원칩화한다. 상기 도 2의 구성과 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.

믹서2(206a)은 오실레이터2(210a)에서 발생되는 LO를 통해 무선랜의 주파수 대역의 상향 주파수 신호를 출력한다.

오실레이터2(210a)는 PLL 2(208a)와 함께 구성하여 믹서2(206a)을 구동하는 LO 주파수인 4.9GHz ~ 6GHz를 만들 수 있다.

PLL 2(208a)는 발진된 신호의 주파수가 바뀌는 것을 방지하기 위한 회로이 다.

튜너 입력 신호 주파수를 믹서2(206a)를 이용하여 상향 주파수로 변환하여 믹서(14)에 입력하는 것으로 구성하는 방법은 상기 도 3에서 설명된 바와 유사하지만, 튜너의 입력 신호인 36MHz ~ 860MHz에 4.9GHz ~ 6GHz의 오실레이터2(210a)의 LO 주파수를 입력하고, 이에 따라 믹서2(206a)에서 4.9GHz ~ 6GHz의 신호 중 하나의 RF주파수로 변환한다.

예를 들어 믹서(14)에 6GHz의 주파수를 입력하고자 하면, 오실레이터2(210a)가 생성하는 주파수는 6GHz에서 36MHz를 빼고, 6GHz에서 860MHz를 빼서 계산된 5.964GHz ~ 5.140GHz의 주파수를 생성하고, 또한 튜너의 입력신호인 36MHz ~ 860MHz가 믹서2(206a)에 입력되므로, 믹서2(206a)의 출력으로 6GHz 주파수가 출력된다. 6GHz는 믹서(14)의 입력주파수가 되는 무선랜 주파수 범위에 있으므로, 믹서(14)가 동작할 수 있게 된다.

튜너의 채널 선택도가 높으므로 RF주파수에서의 채널 선택 필터를 만들기가 난해하므로, 바람직하게는 베이스밴드 저역통과필터의 선택도를 높여 설계한다.

또한 RF주파수가 지정되어 있으므로 RF주파수에서 SAW필터 등을 사용할 수 있다.

무선랜과 튜너의 공용화를 위한 장치는 수신부(400), 제어부(410), 생성부(420) 및 출력부(430)를 포함한다.

수신부(400)는 튜너의 입력 신호 및 LO주파수 신호를 수신할 수 있다.

제어부(410)는 수신부(400)를 통해 수신한 신호를 필터링 및 상향 주파수 신호로 변환할 수 있다.

생성부(420)는 오실레이터(210, 210a)을 통해 믹서(206, 206a)가 동작할 수 있는 LO주파수를 생성할 수 있다.

출력부(430)는 믹서(206, 206a)가 무선랜의 주파수대역의 상향 주파수 신호를 무선랜의 RFIC 수신부(10)의 믹서(14)의 입력주파수로 출력할 수 있다.

수신부(400)를 통해 튜너의 입력 신호를 수신하고, 저잡음 증폭기(202)가 RF신호를 증폭한다. 저잡음 증폭기(202)는 게인 컨트롤(gain control) 기능을 가질 수 있다(S501).

VHF/UHF 밴드 패스 필터(204)가 제어부(410)를 통해 36MHz ~ 860MHz의 주파수대역으로 튜너의 입력 신호를 필터링한다(S511).

믹서(206, 206a)를 구동하는 LO주파수를 생성부(420)를 통해 오실레이터(210, 210a)가 PLL(208, 208a)과 함께 생성하여 믹서(206, 206a)로 입력한다(S521). 이 경우 상기 도 2에 설명된 바와 같이, PLL 1(208)이 바람직하게는 생략될 수 있다. 수신부(400)를 통해 수신한 튜너의 입력 신호와 생성부(420)를 통해 생성된 LO주파수가 제어부(410)를 통해 무선랜의 주파수 대역의 상향 주파수 신호로 변환되고, 믹서(206, 206a)가 변환된 상향 주파수 신호를 무선랜의 RFIC 수신부 (100)의 믹서(14)로 출력부(430)를 통해 입력한다(S531).

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.

상기한 바와 같은 본 발명의 무선랜과 튜너의 공용화를 위한 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 무선랜 서비스와 TV 방송 수신이 하나의 RFIC로 가능하다는 장점이 있다.

둘째, 제품 가격을 낮출 수 있는 장점도 있다.

Claims

튜너의 입력신호를 수신하는 수신부;

상기 수신한 입력신호에 오실레이터에서 생성된 LO(Local Oscillator)주파수를 입력하여 제1믹서를 통해 상향 주파수 신호로 변환하는 제어부; 및

상기 변환된 상향 주파수 신호를 무선랜의 RFIC(Radio Frequency Intergrated Circuit) 수신부의 제2믹서에 입력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜과 튜너의 공용화 장치.
제1항에 있어서,

상기 상향 주파수 신호는 4.9GHz 내지 6GHz의 무선랜의 주파수 대역의 신호이고, 상기 제1믹서는 상기 튜너의 입력신호에 상기 오실레이터에서 생성된 4.9GHz 내지 6GHz 중 하나의 LO주파수를 입력받아 상기 무선랜의 주파수 대역의 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 무선랜과 튜너의 공용화 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1믹서는 상기 튜너의 입력신호에 상기 오실레이터에서 생성된 4.9GHz 내지 6GHz 대역의 주파수를 입력받아 4.9GHz 내지 6GHz의 신호중 하나의 RF주파수 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 무선랜과 튜너의 공용화 장치.
튜너의 입력신호를 수신하는 단계;

상기 수신한 입력신호에 오실레이터에서 생성된 LO주파수를 입력하여 제1믹서를 통해 상향 주파수 신호로 변환하는 단계; 및

상기 변환된 상향 주파수 신호를 무선랜의 RFIC 수신부의 제2믹서에 입력하는 단계를 포함하며, 상기 제1믹서는 4.9GHz 내지 6GHz의 무선랜의 주파수 대역의 신호이거나 4.9GHz 내지 6GHz의 신호중 하나의 RF주파수 신호로 변환하여, 상기 제2믹서의 주파수로 입력하는 것을 특징으로 하는 무선랜과 튜너의 공용화 방법.
제4항에 있어서,

상기 상향 주파수 신호는 4.9GHz 내지 6GHz의 무선랜의 주파수 대역의 신호이고, 상기 오실레이터는 LO주파수를 4.9GHz 내지 6GHz 중 하나의 주파수로 생성하거나 4.9GHz 내지 6GHz 대역의 주파수를 생성하여 상기 제1믹서로 입력하는 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선랜과 튜너의 공용화 방법.