KR100703250B1

KR100703250B1 - 전송 회로 및 무선 전화 장치

Info

Publication number: KR100703250B1
Application number: KR1020007009188A
Authority: KR
Inventors: 필립페파스칼
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2007-04-03
Also published as: KR20010041140A; JP4454863B2; EP1057273A1; WO2000038334A1; JP2002533977A; EP1057273B1; DE69933922D1; CN1298574A; TW453055B; CN1290268C; DE69933922T2

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 차동 신호를 수신하고 중간 주파수로 지칭되는 사전설정된 주파수 및 입력 신호(IN)의 주파수를 나타내는 위상을 갖는 신호를 전송하기 위한 기준 입력단을 구비하는 변조기(FC1)와 변조기의 출력 신호 주파수를 가변 주파수로 변환한 무선 주파수를 전송하기 위한 주파수 변환기(FC2)를 포함하며 입력 신호(IN)를 수신하기 위한 무선 주파수 신호의 전송 회로에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 변조기(FC1)가 입력 신호(IN)의 값의 함수로서 기준 신호 중 하나를 선택하고 이를 변조기(FC1)의 출력단으로 연결시키기 위한 디지털 수단을 포함하고 있다. 본 발명은 전송 회로의 구조 및 실시예를 상당히 간단하게 할 수 있으며 이의 성능을 개선할 수 있다. 본 발명의 응용 분야는 무선전화기에서 신호 전송이다.

Description

전송 회로 및 무선 전화 장치{TRANSMISSION CIRCUIT OF A RADIO FREQUENCY SIGNAL}

본 발명은 입력 신호 자체에 의해 반송된 데이터를 나타내는 위상을 갖는 입력 신호를 수신하는 적어도 하나의 입력단을 구비한 무선 주파수 신호 전송 회로에 관한 것으로서, 이 전송 회로는 기준 입력단으로 지칭되고 제 1 발진기로부터 입력되는 차동 신호를 수신하기 위한 적어도 두 개의 입력단과 중간 주파수로 지칭되는 사전설정된 주파수 및 입력 신호의 주파수를 나타내는 위상을 갖는 출력 신호를 전송하기 위한 하나의 출력단을 구비하는 변조기와, 전송 회로의 출력단을 형성하고 변조기의 출력 신호의 주파수를 조절가능한 주파수로 변환함으로써 생성된 무선 주파수 신호를 전송하는 출력단을 구비한 주파수 변환기를 포함한다.

현재 이러한 전송 회로는 다른 가능한 응용 분야 중에서, 신호 처리 유닛이 전송의 관점에서 볼때 디지털 입력 신호를 안테나를 통해 전송 회로로 전송하는 무선전화에 사용되고 있다. 공지된 전송 회로에서는 디지털 입력 신호가 서로 직각 위상인 제 1 및 제 2 디지털 신호로 분할된다. 이들 제 1 및 제 2 입력 신호는 변조기 내에서 제 1 발진기로부터 입력되며 중간 주파수를 갖는 두 개의 직각 위상 신호와 혼합되는 동안 디지털/아날로그 변환 및 IQ 변조로 지칭되는 변조를 거쳐, 변조기의 출력 신호를 구성하는 결과 신호를 형성하기 위해 다시 조합된다.

발명의 개요

본 발명은 다음의 고찰과 관련된 것이다.

IQ 변조에서는 선형성에 상당한 제약이 있으며 제작이 복잡하고 비용이 많이 드는 아날로그 믹서가 필수적으로 사용된다. 더욱이, 제 1 및 제 2 신호의 디지털/아날로그 변환에서는 복잡한 구조를 가질 뿐만 아니라 이 변환에 필수적인 샘플링으로 인해 변환된 신호에 잡음을 유기하는 두 개의 디지털/아닐로그 변환기를 필요로 한다. 따라서, 디지털/아날로그 변환기와 아날로그 믹서 사이에 필터링 디바이스가 삽입되어야 하며, 이것이 변조기의 복잡성 및 제조 가격을 더욱 증가시킨다. 마지막으로, 아날로그 믹서에 의해 변조기의 출력 신호에 유입된 기생 변조의 산물인 바람직하지 않은 신호를 제거하기 위해, 다른 필터링 디바이스가 제 1 및 주파수 변환기 사이에 삽입되어야 한다.

본 발명의 목적은 변조기의 구조가 상당히 간단하며 공지된 구조에서보다 바람직하지 않은 신호를 적게 발생하는 전송 회로를 제안함으로써 단점을 개선하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 전송 회로는 변조기가 입력 신호값의 함수로서 기준 입력단 중 하나를 선택하고 이 기준 입력단을 변조기의 출력단으로 연결시키기 위한 디지털 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 전송 회로에서는 변조기가 디지털 형태의 입력 신호를 사용할 수 있어 디지털/아날로그 변환기가 필요없다. 이들 변환기의 제거가 변조기에 의해 발생된 잡음을 감소시킬 수 있어 공지된 전송 회로에 사용된 필터링 디바이스가 불필요한 것이 되기 때문에, 본 발명에 따른 전송 회로의 복잡성을 감소시킬 수 있다. 더욱이, 공지된 전송 회로에서 IQ 변조를 구현하기 위해서는 필수적으로 입력 신호를 서로 직각 위상인 제 1 및 제 2 입력 신호로 분할하는 것이 본 발명의 소정의 실시예에서는 사용되지 않아 전송 회로의 구조를 간단하게 할 수 있는 것이 다음의 설명에서 예시될 것이다.

본 발명의 이들 실시예들 중 하나에서, 전술한 바와 같은 전송 회로는 변조기가 평균값이 출력 신호의 값과 동일한 중간 신호를 전송하기 위한 출력단을 구비하는 델타/시그마 모듈과, 변조기의 기준 입력단을 형성하는 2 개의 신호 입력단과, 델타/시그마 모듈의 출력단에 접속된 하나의 제어 입력단과, 변조기의 출력단을 형성하는 하나의 신호 출력단을 구비한 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 실시예는 본 발명에 따른 특징인 변조기의 상당한 단순성을 잘 설명하고 있다. 당업자에게 널리 알려져 있으며 특히 메서스(Messers), 노스워시(Norsworthy), 쉬라이어(Schreier), 템스(Temes)에 의한 "델타/시그마 변환기"의 출판물에 설명된 델타/시그마 모듈의 동작 원리에 따르면, 델타/시그마 모듈은 입력 신호의 주파수보다 높은 샘플링 주파수에서 -1과 +1인 두 개의값 사이에서 오실레이션하는 신호를 발생한다. 델타/시그마 모듈의 출력 신호에 의해 결정된 값에 따라, 멀티플렉서가 중간 주파수를 갖지만 제 1 발진기의 차동 출력 신호를 함께 형성하기 때문에 서로 동위상인 제 1 혹은 제 2 신호를 변조기의 출력단에 교대로 스위칭한다. 따라서, 변조기는 제 1 발진기의 출력 신호의 위상 변조를 용이하게 수행하여 중간 주파수 및 입력 신호의 주파수를 나타내는 위상을 갖는 출력 신호를 전송한다.

다른 실시예에서, 본 발명에 따른 전송 회로는 반송된 데이터를 나타내며 서로 직각 위상인 위상들을 갖는 제 1 및 제 2 중간 신호를 수신하기 위한 변조기와, 평균값이 제 1 중간 신호값과 동일한 제 1 제어 신호를 전송하기 위한 출력단을 구비하는 제 1 델타/시그마 모듈과, 평균값이 제 2 중간 신호값과 동일한 제 2 제어 신호를 전송하기 위한 출력단을 구비하는 제 2 델타/시그마 모듈과, 변조기의 4 개 기준 입력단을 형성하고 제 1 발진기로부터 입력되며 서로 직각 위상인 두 개의 차동 신호를 수신하기 위한 4 개의 신호 입력단과, 제 1 및 제 2 델타/시그마 모듈의 출력단에 접속된 제 1 및 제 2 제어 입력단과, 변조기의 출력단을 형성하는 신호 출력단을 구비하는 멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 실시예는 전송 회로의 입력 신호를 두 개의 서로 직각 위상으로 존재하는 신호로 분할하는 것을 희생으로 하여 변조기에 의해 수행되는 위상 변조의 분해능을 두 배로 증가시킬 수 있다.

이 실시예의 변형에 있어서, 상기 변조기는 서로 직각 위상으로 존재하며 상기 입력 신호에 의해 반송되는 데이터를 나타내는 위상들을 갖는 제 1 제어 신호 및 제 2 제어 신호로 상기 중간 신호를 분할하는 직각화 모듈(a quadratic module)을 더 포함하며, 상기 멀티플렉서는 상기 변조기의 4 개 기준 입력단을 형성하고 서로 직각 위상으로 존재하면서 상기 제 1 발진기로부터 입력되는 두 개의 차동 신호를 수신하는 4 개의 신호 입력단을 구비하고, 상기 멀티플렉서는 상기 제 1 제어 신호 및 제 2 제어 신호를 각기 수신하는 제 1 제어 입력단 및 제 2 제어 입력단과, 상기 변조기의 상기 출력단을 형성하는 신호 출력단을 구비한다.

이 변형은 제 1 및 제 2 제어 신호가 상관되는 이점이 있다. 따라서, 변조기에 의해 수행되는 변조에 의해 발생되는 잡음은 단지 위상 양자화에만 연관되어 있으며 진폭 양자화에는 무관하다. 이것은 변조기의 출력단에 제한기를 사용할 수 있음을 의미하며, 이 제한기는 시스템 피크(peak) 한계를 일으키는 대량 증폭을 수행함으로써 변조기의 출력 신호를 정현파 신호로 변환시키기 위한 것이다. 이러한 제한기의 출력 신호에 포함된 유용한 정보는 제한기의 출력 신호를 스위칭함으로써 표시될 수 있으므로, 이 유용한 정보는 완전하게 디지털일 것이다. 이것은 주파수 변환기의 구조를 상당히 간단하게 할 수 있다.

본 발명의 유용한 실시예에 있어서, 델타/시그마 모듈이 조절가능한 이득을 갖는다.

이러한 실시예는 전제 전송 회로의 이득, 즉 주파수 변환기의 설계 및 동작 모드를 간단하게 할 수 있는 주파수 변환기의 이득에 영향을 미친다.

본 발명의 특정한 실시예에서, 제 1 항에 있어서, 상기 주파수 변환기는 위상 동기 루프에 의해 형성되며, 상기 전송 회로는, 상기 변조기의 상기 출력단에 접속된 제 1 입력단과, 제 2 입력단과, 상기 제 1 입력단 및 제 2 입력단에 존재하는 신호들 간의 위상차를 나타내는 신호를 전송하는 출력단을 구비한 위상 검출기와, 상기 위상 검출기의 상기 출력단에 접속된 동조 입력단과 상기 주파수 변환기의 상기 출력단을 형성하는 출력단을 구비한 제 2 발진기와, 상기 제 2 발진기의 상기 출력단에 접속된 제 1 입력단과, 제 3 발진기의 출력단에 접속된 제 2 입력단과, 상기 위상 검출기의 상기 제 2 입력단에 접속된 출력단을 구비하는 믹서(mixer)를 포함한다.

본 발명의 또다른 특정한 실시예에서, 상기 주파수 변환기는 위상 동기 루프에 의해 형성되며, 상기 전송 회로는, 상기 변조기의 상기 출력단에 접속된 제 1 입력단과, 제 2 입력단과, 상기 제 1 입력단 및 제 2 입력단에 존재하는 신호들 간의 위상차를 나타내는 신호를 전송하는 출력단을 구비한 위상 검출기와, 상기 위상 검출기의 상기 출력단에 접속된 동조 입력단과 상기 주파수 변환기의 상기 출력단을 형성하는 출력단을 구비한 제 2 발진기와, 상기 위상 검출기의 상기 제 2 입력단에 접속된 출력단을 갖는 제 3 발진기와, 상기 제 1 발진기의 상기 출력단에 접속된 제 1 입력단과, 상기 제 2 발진기의 상기 출력단에 접속된 제 2 입력단과, 상기 변조기의 상기 기준 입력단들에 접속된 적어도 하나의 대칭적 출력단을 구비한 믹서를 포함한다.

이 실시예의 변형에 있어서, 주파수 분주기가 제 1 및 주파수 변환기 사이에 삽입되어, 전송 회로에 포함된 여러 가지 발진기의 발진 주파수에 대해 존재하는 제약을 제거할 수 있다.

본 발명이 무선 신호의 전송을 위한 모든 유형의 디바이스에 사용될 수 있으면, 이의 사용은 특히 무선전화기에 유용하다. 따라서, 본 발명은 신호 처리 유닛과 무선 주파수 신호를 전송하기 위한 안테나를 포함하며, 신호 처리 유닛으로부터의 입력 신호를 수신하고 무선 주파수 신호를 안테나로 전송하기 위한 전술한 바와 같은 전송 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선전화 디바이스에 관한 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 특징들은 이하 설명되는 실시예(들)를 참조하여 제한적이지 않은 예를 통해 분명하게 설명할 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전송 회로를 나타내는 기능도(function diagram)이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에서 수행되는 입력 신호의 분할를 나타내는 프레즈넬(Fresnel) 도면이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에서 사용되는 델타/시그마 모듈을 나타내는 기능도이다.

도 4는 델타/시그마 모듈의 입력 및 출력 신호의 전개(evolution)를 나타내는 타이밍(timing)도이다.

도 5는 제 2 실시예에 따른 전송 회로를 나타내는 기능도이다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전송 회로를 나타내는 기능도이다.

도 1은 본 발명에 따라 전송 회로를 포함하는 예컨대, 무선전화기인 신호 전송기를 개략적으로 도시하고 있다. 이 회로는 신호 처리 유닛 PU로부터 디지털 입력 신호 IN을 수신하고 무선 주파수 신호를 안테나 ANT로 전달하기 위한 것이다. 제 1 실시예에 있어서, 전송 회로는 제 1 발진기 OSC1로부터 중간 주파수를 갖는 두 개의 상이한 신호 (0; 180) 및 (90; 270)을 수신하며 기준 입력단으로 지칭되는 4 개의 입력단과 중간 주파수 및 입력 신호의 중간 주파수를 나타내는 위상을 갖는 출력 신호를 전달하기 위한 1 개의 출력단을 구비하는 변조기 FC1과, 전송 회로의 출력을 구성하며 변조기 FC1의 출력 신호 주파수를 가변 주파수로 변환시킨 무선 주파수 신호를 전달하기 위한 1 개의 출력단을 구비하는 주파수 변환기 FC2를 포함하고 있다.

이 실시예에 있어서, 디지털 입력 신호 IN이 직각화 모듈(quadratic module) IQM에 의해 디지털 입력 신호 IN에 의해 반송된 데이터를 나타내는 서로 직각 위상으로 존재하는 제 1 및 제 2 입력 신호 INI 및 INQ로 분할된다. 변조기 FC1은 평균값이 제 1 입력 신호 INI와 동일한 제 1 제어 신호 MI를 전송하기 위한 출력단을 구비하는 제 1 델타/시그마(delta/sigma) 모듈 SDI를 포함한다. 변조기 FC1은 평균값이 제 2 입력 신호 INQ의 값과 동일한 제 2 제어 신호 MQ를 전송하기 위한 출력단을 구비하는 제 2 델타/시그마 모듈 SDQ를 더 포함한다. 마지막으로, 변조기 FC1은 또다른 직각화 모듈 QM을 통해 제 1 발진기 OSC1로부터 입력되는 2 개의 상이한 신호 (0; 180) 및 (90; 270)을 수신하기 위해 변조기 FC1의 4 개 기준 입력단을 구성하는 4 개의 신호 입력단을 갖는 멀티플렉서 MUX를 포함한다. 멀티플렉서 MUX는 제 1 및 제 2 델타/시그마 모듈의 출력단에 접속된 제 1 및 제 2 제어 입력단과 변조기 FC1의 출력단을 구성하는 신호 출력단을 더 포함한다. 각각의 델타/시그마 모듈 SDI 및 SDQ는 샘플링 주파수에 있어서 두 개의 값인 -1과 +1 사이에서 오실레이션(oscillation)하는 신호를 발생하며, 이 신호는 델타/시그마 모듈 SDI 및 SDQ 각각의 입력 신호 INI 또는 INQ의 오실레이션 값보다 더 크다. 한쌍의 제어 신호(MI; MQ)에 의해 결정되는 한쌍의 값에 따라, 멀티플렉서 MUX는 자신의 기준 입력단에서 수신하고 모두 중간 주파수를 갖되, 제 1 발진기 OSC1로부터 입력되는 서로 직각 위상으로 존재하는 상이한 신호 쌍을 구성하기 때문에 두 개의 연속적인 신호가 서로 직각 위상으로 존재하는 신호들(0, 90, 180, 270) 중 하나를 변조기 FC1의 출력단에 교대로 전환한다. 다음에, 변조기 FC1이 제 1 발진기 OSC1의 출력 신호의 위상 변조를 용이하게 수행하고, 중간 주파수와 입력 신호 IN의 중간 주파수를 나타내는 위상을 갖는 출력 신호를 전달한다.

이 실시예에서 입력 신호 IN을 두 개의 성분 INI 및 INQ로 분할하기 위한 선택이 이루어진 경우, 입력 신호 IN을 직접 수신하는 단일의 델타/시그마 변조를 사용하는 것을 계획할 수 있으나, 이로 인해 멀티플렉서 MUX가 제 1 변환기 FC1의 두 개의 기준 입력단을 형성하며 제 1 발진기 OSC1으로부터 입력되는 단일의 차동 신호(0; 180)만을 수신하기 위한 두 개의 신호 입력단만을 갖는다. 따라서, 변조기 FC1의 구조와 전체적인 전송 회로의 구조가 간단해질 수 있지만, 변조기 FC1에 의해 수행되는 위상 변조의 분해능은 절반으로 감소될 것이다.

도 1에 도시한 제 1 실시예에서, 주파수 변환기 FC2는 위상 동기 루프(phase-locked loop)로 형성되며, 이 위상 동기 루프는 변조기 FC1의 출력단에 접속된 제 1 입력단을 구비하는 위상 검출기 PD, 제 2 입력단, 제 1 및 제 2 입력단 상에 나타나는 신호 사이의 위상차를 나타내는 신호를 전달하기 위한 출력단을 포함하고 있다. 위상 동기 루프는 위상 검출기 PD의 출력단에 접속된 가변 입력단을 구비하는 제 2 발진기 OSC2와, 주파수 변환기 FC2의 출력단을 형성하는 출력단을 더 포함하고 있다. 저역 통과 필터 LPF가 위상 검출기 PD와 제 2 발진기 OSC2 사이에 삽입된다. 마지막으로, 위상 동기 루프는 제 2 발진기 OSC2의 출력단에 접속된 제 1 입력단, 제 3 발진기 OSC3의 출력단에 접속된 제 2 입력단, 위상 검출기 PD의 제 2 입력단에 접속된 출력단을 구비하는 믹서 MIX를 포함하고 있다.

예를 들어, 믹서에 근거하는 다른 실시예는 주파수 변환기 FC2를 구성하기 위한 것으로 계획될 수 있다. 그러나, 도 1에 도시한 주파수 변환기 FC1의 제 1 실시예는 위상 동기 루프가 탁월한 주파수 순수도를 갖는 무선 주파수를 발생하는데 이점이 있다. 더욱이, 전송 회로의 출력 신호의 주파수가 제 3 발진기 OSC3의 출력 신호의 주파수를 변경시켜 동조될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 전술한 구조로 인해 무엇보다도 제 2 발진기 OSC2 및 제 3 발진기 OSC3의 출력 신호의 주파수간 차이가 중간 주파수의 값과 일치하고, 위상 동기 루프의 이득값이 이 루프의 안전성을 저해하지 않아야 한다는 몇몇 제약이 있다. 다음의 설명에서, 본 발명이 이들 제약을 상당히 완화시킬 수 있다는 것을 증명할 것이다.

도 2는 프레스넬도이며, 이 프레즈넬도의 축 I 및 Q가 전술한 전송 회로의 입력 신호 IN을 나타내는 벡터의 전개를 설명하는 원을 지지하고 있다. 이 프레즈넬도에 따르면, 직각 위상법에서 입력 신호 IN이 각각 두 개의 신호 INI 및 INQ로 분할되는 것은 축 I 및 Q 상의 벡터 IN의 투사(projection)로서 해석될 수 있다. 신호 INI 및 INQ는 각각 입력 신호 IN의 위상을 나타내는 각 β의 코사인(cosine) 및 사인(sine) 성분이다.

도 3은 본 발명에 따라 변조기 내에 포함된 델타/시그마 모듈 SDI의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다. 이러한 델타/시그마 모듈 SDI의 기본 구조는 당업자에게 알려져 있으며, 제 1 입력단에서 델타/시그마 모듈의 입력 신호를 수신하기 위한 감산기 SUB, 이 감산기 SUB의 출력 신호를 적분하기 위한 적분기 INT, 출력단에서 적분기 INT의 출력 신호값의 함수로서 -1 혹은 +1인 신호를 전달하기 위한 양자화기 QUANT를 포함하고 있다. 양자화기 QUANT의 출력단은 델타/시그마 모듈의 출력단을 형성하며, 또한 감산기 SUB의 제 2 입력단에 접속되어 있다. 이러한 구조는 통상적으로 1차 구조로 지칭된다. 다른 실시예에서는 델타/시그마 모듈을 구현하기 위해, N 개의 삽입된 1차 구조에 의해 형성된 N차 구조가 선택될 수도 있다. 도 3에 도시한 실시예에 있어서, 델타/시그마 모듈은 이득이 가변적인 모듈 A를 포함하고 있다. 이 모듈 A가 전체 전송 회로의 이득, 즉 주파수 변환기의 이득에 영향을 미치기 때문에, 주파수 변환기의 설계 및 동작 모드를 간단하게 한다. 게다가, 소정의 동작 조건에서 주파수 변환기를 형성하는 위상 동기 루프의 이득이 예컨대, 그 루프의 안정성을 저해시키기에 충분할 정도로 높게되면, 루프의 안정성을 유지하기 위한 델타/시그마 모듈 내에 포함된 가변 이득 모듈 A의 이득을 저감시키기에 충분할 것이다. 이러한 가능성은 전송 회로에 포함된 발진기가 상당히 가융적인 제약이며, 이 제약은 어떤 경우에 집적된 형태로 그 발진기를 구현하기 위한 장애물을 형성할 것이다.

도 4는 전술한 델타/시그마 모듈의 출력 신호 MI를 시간에 대해 도시한 전개를 타이밍도의 형태로 도시하고 있다. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 제시한 경우는 도 2에 도시한 경우이며, 여기서 INI=cosβ=0.5이고 가변 이득 델타/시그마 모듈 A는 1인 이득을 갖는 종동부(follower)로서 동작한다. 델타/시그마 모듈 SDI는 입력 신호 INI의 주파수보다 더 높은 샘플링 주파수에서 -1과 +1 사이의 값을 오실레이션하는 신호 MI를 발생하며, 출력 신호 MI의 평균값은 입력 신호 INI의 값과 동일하다. 제 2 델타/시그마 모듈 SDQ가 전술한 바와 동일하지만 제 1 델타/시그마 모듈 SDQ의 입력 신호 INI에 대해 직각 위상법에서 입력 신호 INQ를 수신하기 위한 구조를 갖기 때문에, 제 1 및 제 2 델타/시그마 모듈 SDI 및 SDQ의 출력단에 접속된 멀티플렉서 MUX의 두 개의 선택 입력단에서 수신된 신호 쌍(MI, MQ)이 상태 -1 및 +1의 4 개의 가능한 조합 각각을 교대로 제공할 것이다. 따라서, 멀티플렉서는 자신의 기준 입력단에 존재하는 각각의 신호(0, 90, 180, 270)를 교대로 선택할 것이다. 변조기 FC1이 입력 신호 IN의 위상 β의 함수로서 제 1 발진기 OSC1의 출력 신호의 위상 변조를 수행할 것이다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전송 회로를 포함하는 예컨대, 무선전화기인 신호 전송기 디바이스를 개략적으로 도시하고 있다. 가능한, 이 전송 회로에 공통적이며 도 1에 도시한 구성 요소들은 동일한 참조번호가 부여되었으며, 여기서는 반복하여 설명하지 않을 것이다. 제 2 실시예에 있어서, 변조기 FC1은 평균값이 입력 신호 IN의 값과 동일한 중간 신호 INT를 전달하기 위한 단일의 델타/시그마 모듈 SD를 포함하고 있다. 이 변조기 FC1은 중간 신호 INT를 입력 신호 IN에 의해 반송된 데이터를 나타내며 서로 직각 위상으로 존재하는 위상들을 갖는 제 1 및 제 2 제어 신호 MI 및 MQ로 분할하기 위한 직각화 모듈 IQM으로 지칭되는 모듈을 포함하고 있다. 멀티플렉서 MUX는 변조기 FC1의 4 개 기준 입력단을 형성하며 제 1 발진기 OSC1으로부터 입력되는 서로 직각 위상으로 존재하는 두 개의 상이한 신호 (0; 180) 및 (90; 270)를 수신하기 위한 4 개의 신호 입력단, 제 1 및 제 2 제어 신호 MI 및 MQ 각각을 수신하기 위한 제 1 및 제 2 제어 입력단, 변조기 FC1을 형성하는 신호 출력단을 구비하고 있다. 어떤 실시예에서는 직각화 모듈 IQM이 델타/시그마 모듈 SD 내에도 구현될 수 있다.

이러한 변형은 제 1 및 제 2 제어 신호 MI 및 MQ가 상관(correlate)되기 때문이 이점이 있다. 따라서, 변조기 FC1에 의해 수행되는 변조에 의해 발생되는 잡음은 단지 위상 양자화에 연관되며 진폭 양자화에는 무관하다. 이것은 변조기 FC1의 출력단에 제한기 LIM을 사용할 수 있다는 것을 내포하고 있으며, 이 제한기 LIM은 변조기의 출력 신호를 높게 증폭하여 시스템적으로 피크(peak) 제한을 일으키게 함으로써 구형파 신호로 변한시키기 위한 것이다. 따라서, 이러한 제한기의 출력 신호에 포함된 유용한 정보는 단지 제한기의 출력 신호의 스위칭에 의해 표시될 것이므로 순수한 디지털일 것이다. 이것은 주파수 변환기 FC2의 구조를 상당히 간략화 시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 이러한 변형에서 위상 검출기 PD가 간단한 위상/주파수 비교기로 형성될 수 있는 반면에, 변조기로부터 입력되는 신호가 아날로그인 경우 동작의 선형 모드를 유지하기 위해서는 아날로그 승산기가 필수적일 것이다. 디지털 기술에서 필수적인 주파수 변환기 FC2가 또한 설계될 수 있으며, 이것은 구조를 간단하게 하며 성능이 개선되면서도 설계 비용을 감소시킬 것이다.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 전송 회로를 포함하는 예컨대, 무선전화기인 신호 전송기를 개략적으로 도시하고 있다. 가능한, 이 전송 회로에 공통적이며 도 1에 도시한 구성 요소들은 동일한 참조번호가 부여되었으며, 여기서는 반복하여 설명하지 않을 것이다. 제 3 실시예에서, 주파수 변환기 FC2는 위상 동기 루프에 의해 형성되며, 이 위상 동기 루프는 변조기 FC1의 출력단에 접속된 제 1 입력단과 제 2 입력단과 제 1 및 제 2 입력단 상에 존재하는 신호 사이의 위상차를 나타내는 신호를 전달하기 위한 출력단을 포함하고 있다. 위상 동기 루프는 위상 검출기 PD의 출력단에 접속된 동조 입력단과 주파수 변환기의 출력단을 형성하는 출력단을 구비하는 제 2 발진기 OSC2를 더 포함하고 있다. 저역 통과 필터 LPF는 위상 검출기 PD와 제 2 발진기 OSC2 사이에 삽입된다. 위상 동기 루프는 출력단이 위상 검출기 PD의 제 2 입력단에 접속되는 제 3 발진기 OSC3을 더 포함하고 있다. 제 1 발진기 OSC1은 직각화 모듈 QM을 통해, 제 2 발진기 OSC2의 출력 신호의 주파수와 같이 동일한 차수의 진폭인 주파수를 가지며 서로 직각 위상으로 존재하는 두 개의 상이한 신호를 전달한다. 위상 동기 루프는 마지막으로 직각화 모듈을 통해 제 1 발진기 OSC1의 출력단에 접속되는 두 개의 대칭 입력단을 구비하는 이중 믹서(MIX1, MIX2)를 포함하고 있다. 이중 믹서(MIX1, MIX2)는 제 2 발진기 OSC2의 출력단에 접속된 다른 입력단과, 변조기 FC1의 4 개의 기준 입력단에 접속되어 있으며 서로 직각 위상으로 존재하면서 중간 주파수를 갖는 2 개의 차동 신호 (0; 180) 및 (90; 270)를 수신하기 위한 두 개의 대칭 출력단을 구비하고 있다.

주파수 변환기 FC2의 실시예는 위상 동기 루프가 우수한 스펙트럼 순수도를 갖는 무선 신호를 발생하는 데 이점이 있다. 더욱이, 중간 주파수가 고정되어 있으며 제 1 및 제 2 발진기 OSC1 및 OSC2의 출력 신호의 주파수 사이의 차이와 동일하기 때문에, 전송 신호 출력 신호의 주파수가 제 1 발진기 OSC1의 출력 신호의 주파수를 변경시킴으로써 동조될 수 있다.

이 실시예에서, 입력 신호 IN가 두 개의 성분 INI 및 INQ로 분할되도록 하는 선택이 이루어지는 경우, 입력 신호 IN을 직접 수신하는 단일의 델타/시그마 변조를 사용할 수 있어, 멀티플렉서 MUX가 제 1 변환기 FC1의 두 개의 기준 입력만을 형성하며 제 1 발진기 OSC1으로부터 입력되는 단일의 차동 신호(0; 180)만을 수신하기 위한 두 개의 신호 입력단만을 갖는다. 따라서, 변조기 FC1의 구조와 전체적인 전송 회로의 구조가 간단해질 수 있지만, 변조기 FC1에 의해 수행되는 위상 변조의 분해능은 절반으로 감소될 것이다.

더욱이, 도 6을 참조하여 설명한 실시예의 변형에 있어서, 신호 처리 유닛 PU로부터 입력 신호 IN을 수신하고 델타/시그마 모듈의 출력 신호를 서로 직각 위상으로 존재하는 두 개의 제어 신호 MI 및 MQ로 분할하기 위한 단일의 델타/시그마 모듈을 사용하는 것이 가능하며, 전술한 이점과 같이 제한기가 변조기와 주파수 분주기의 출력단 사이에 삽입되는 것이 가능할 수 있다.

이 실시예에서, 변조기 FC1의 기준 입력단에 입력되는 신호는 이중 믹서(MIX1, MIX2)에 의해 실현된 혼합으로 인해 이미 변조되었다. 다라서, 전송 회로의 출력 신호에서는 분명할지라도, 변조기 FC1에 의해 구현된 위상 변조는 변조기 FC1의 출력 신호에서는 현저하게 분명하지 않다. 이것은 제 1 및 주파수 변환기 FC1 및 FC2 사이에 주파수 분주기 DIV/N을 삽입할 수 있도록하여, 전송 회로에 포함된 여러 가지 발진기의 출력 신호의 주파수 값을 조절하기 위한 부가적인 자율성을 제공함으로써, 전송 회로의 설계 및 동작 모드를 간단하게 한다.

보다 상세하게는, 제 3 발진기 OSC3의 출력 신호의 주파수가 더이상 중간 주파수와 동일하지 않아도 될 것이다. 전송기의 다른 부분(도면에는 도시하지 않음)에 이미 존재하는 발진기가 예컨대, 디바이스에 마련된 수신 회로에 포함된 위상 동기 루프에 대한 기준으로서 사용되는 발진 주파수를 갖는 제 3 발진기 OSC3를 구현하기 위해 유리하게 사용될 수 있다.

Claims

데이터를 반송하는 입력(IN)을 수신하는 적어도 하나의 입력단을 구비한 전송 회로에 있어서,

상기 전송 회로는, 변조기(FC1)를 포함하고,

상기 변조기(FC1)는,

상기 입력 신호의 값과 동일한 평균값을 갖는 중간 신호(INT)를 제공하는 출력단을 구비한 델타/시그마 모듈(a delta/sigma module)과,

위상이 서로 직각으로 존재하며 상기 입력 신호에 의해 반송되는 데이터를 나타내는 제 1 제어 신호 및 제 2 제어 신호로 상기 중간 신호를 분할하는 직각화 모듈(a quadratic module)(IQM)과,

제 1 오실레이터로부터 입력되는 서로 간에 직각 위상으로 존재하는 2 개의 서로 다른 신호와, 상기 직각화 모듈로 부터의 제 1 및 제 2 제어 신호를 수신하는 4개의 입력단과, 상기 변조기로부터의 출력을 형성하고, 중간 주파수라고 하는 기설정된 주파수와 입력 신호에 의해 반송된 데이터를 나타내는 위상을 가진 출력 신호를 제공하는 출력단을 가진 멀티플렉서(MUX)를 포함하는

전송 회로.
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제 1 항에 있어서,

상기 전송 회로의 출력을 형성하는 출력단을 가지며, 상기 변조기(FC1)의 출력 신호의 주파수를 조정 가능 주파수로 변환함으로써 생성된 무선 주파수 신호를 전송하는 주파수 변환기(FC2)를 더 포함하는

전송 회로.
제 1 항 또는 제 12 항에 있어서,

상기 델타/시그마 모듈들은 조절가능한 이득을 갖는

전송 회로.
제 12 항에 있어서,

상기 주파수 변환기는 위상 동기 루프에 의해 형성되며,

상기 전송 회로는,

상기 변조기(FC1)의 상기 출력단에 접속된 제 1 입력단과, 제 2 입력단과, 상기 제 1 입력단 및 제 2 입력단에 존재하는 신호들 간의 위상차를 나타내는 신호를 전송하는 출력단을 구비한 위상 검출기(PD)와,

상기 위상 검출기의 상기 출력단에 접속된 동조 입력단과 상기 주파수 변환기의 상기 출력단을 형성하는 출력단을 구비한 제 2 발진기(OSC2)와,

상기 제 2 발진기의 상기 출력단에 접속된 제 1 입력단과, 제 3 발진기의 출력단에 접속된 제 2 입력단과, 상기 위상 검출기의 상기 제 2 입력단에 접속된 출력단을 구비하는 믹서(mixer)를 포함하는

전송 회로.
제 1 항 또는 제 12 항에 있어서,

상기 주파수 변환기는 위상 동기 루프에 의해 형성되며,

상기 전송 회로는,

상기 변조기(FC1)의 상기 출력단에 접속된 제 1 입력단과, 제 2 입력단과, 상기 제 1 입력단 및 제 2 입력단에 존재하는 신호들 간의 위상차를 나타내는 신호를 전송하는 출력단을 구비한 위상 검출기와,

상기 위상 검출기의 상기 출력단에 접속된 동조 입력단과 상기 주파수 변환기의 상기 출력단을 형성하는 출력단을 구비한 제 2 발진기(OSC2)와,

상기 위상 검출기의 상기 제 2 입력단에 접속된 출력단을 갖는 제 3 발진기(OSC3)와,

상기 제 1 발진기(OSC1)의 상기 출력단에 접속된 제 1 입력단과, 상기 제 2 발진기의 상기 출력단에 접속된 제 2 입력단과, 상기 변조기의 상기 기준 입력단들에 접속된 적어도 하나의 대칭적 출력단을 구비한 믹서를 포함하는

전송 회로.
신호 처리 유닛(PU)과 무선 주파수 신호를 송신하는 안테나(ANT)를 포함하는 무선 전화 장치에 있어서,

상기 신호 처리 유닛으로부터 입력 신호(IN)를 수신하여 상기 무선 주파수 신호를 상기 안테나로 전송하는 제 1 항 또는 제 12 항에 따른 전송 회로를 더 포함하는

무선 전화 장치.