KR100853698B1 - 링크 송신기 및 링크 송신기의 오차 보정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LINC 송신기 및 LINC 송신기의 오차 보정 방법에 관한 것이다.

본 발명의 LINC 증폭기의 오차 보정부는 송수신 구간의 시간상의 절체를 이용하여 송신구간동안 수신기의 구성요소를 일부 사용하여 구성된다. 또한, 하나의 프레임 구간 동안에는 LINC 증폭기 내의 하나의 비선형 전력증폭기의 오차 보정만을 수행하도록 하였다.

이러한 LINC 송신기의 오차 보정 방법은 수신기의 구성요소를 사용하여 구성됨으로써 추가적인 하드웨어 구현이 필요 없고, 하나의 프레임 구간동안 하나의 비선형 전력증폭기의 오차만을 보정하도록 하여 기저대역에서의 연산량을 획기적으로 줄이는 효과가 있다.

시간 분할 송수신 방식(TDD), LINC, 오차 보정, 비선형 전력증폭기

Description

링크 송신기 및 링크 송신기의 오차 보정 방법{LINC transmitter and correction completion method of LINC transmitter}

도 1은 LINC 증폭기의 기본적인 동작 원리를 도시한 도면이다.

도 2는 일반적인 LINC 증폭기의 구조를 도시한 구조도이다.

도 3은 위상 및 이득 오차의 발생에 따른 LINC 증폭기의 동작을 도시한 것이다.

도 4는 종래 기술에 따른 TDD 방식의 무선통신시스템에서의 송신기를 도시한 구조도이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 TDD 방식의 무선통신시스템에서의 수신기를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 TDD 방식의 무선통신시스템에서의 LINC 송신기를 도시한 구조도이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 TDD 방식의 무선통신시스템에서의 LINC 송신기의 오차 보정 방법을 도시한 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따라서 TDD 방식의 무선통신시스템에서의 송수신 구간의 시간상의 절체 방법을 사용하여 LINC 송신기의 오차를 보정하는 일예를 도시한 도면이다.

본 발명은 무선통신시스템의 링크( Linear amplification with Nonlinear Components, LINC) 송신기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시간 분할 송수신(Time Division Duplex, TDD) 방식의 무선통신시스템에서 오차 보정부를 포함하는 LINC 송신기 및 LINC 송신기의 오차 보정 방법에 관한 것이다.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용하는 무선통신시스템과 같이 PAPR (peak to average power ratio)이 큰 무선통신시스템의 송신부를 구성하는데 있어서 가장 중요한 것은 선형성을 만족시키면서 효율을 극대화 시키는 것이다. 이러한 이유로 무선통신시스템의 송신부 관련해서 최근 들어 연구되고 있는 구조가 LINC 증폭기 구조이다. LINC 증폭기는 완전하게 비선형적으로 동작하는 두 개의 전력증폭기의 출력 벡터 합의 특성을 이용하여 원하고자하는 신호의 크기를 만들어내는 구조이다. LINC 증폭기의 특성을 극대화시키기 위하여서는 초기에 알고 있던 두 벡터의 특성이 RF 송신의 특성에 따라 오차가 발생하게 되는데 이 오차를 추적하여 정확하게 보상하는 것이다. 이를 위하여 다양한 여러 기술들을 사용하고 있으나 하드웨어의 복잡성과 연산 량의 증가를 야기 시킨다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, LINC 송신기의 오차 보정부의 복잡 한 구조를 단순화 시키고, 연산 량을 줄임으로써 구현이 간단하고 하드웨어 구현 시 단가가 저렴한 LINC 송신기를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 시간 분할 듀플렉스 방식의 무선통신시스템에서, 기저대역 입력신호를 증폭하여 출력하는 제1 비선형 전력증폭기 및 제2 비선형 전력증폭기를 포함하는 링크 송신기는,

프레임 구간 별로 상기 제1 비선형 전력증폭기 및 제2 비선형 전력증폭기의 출력신호 중 하나를 선택하여 출력하는 스위치; 및 상기 스위치를 통해 전달받은 출력신호와 상기 기저대역 입력신호를 비교하여 위상 및 이득 오차를 산출하고, 상기 위상 및 이득 오차를 이용해 상기 링크 송신기의 오차를 보정하는 디지털 연산부를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 링크 송신기는,

기저대역 입력신호를 두 개의 신호로 분배하여 출력하는 신호분배기; 상기 신호분배기로부터 입력받은 두 개의 신호를 각각 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털 아날로그 변환부; 상기 디지털 아날로그 변환부에서 출력되는 두 신호를 각각 주파수 상향 변환하여 출력하는 상향변환기; 상기 상향변환기에서 출력되는 두 신호를 각각 증폭하여 출력하고, 증폭된 두 신호를 합성하여 하나의 송신신호를 출력하는 링크 증폭부; 및 프레임 구간 별로 상기 링크 증폭부로부터 출력된 상기 증폭된 두 신호 중 하나의 신호를 선택하고, 선택된 신호와 상기 기저대역 입력신호와 비교하여 산출한 위상 및 이득 오차를 이용하여 상기 신호분배기를 제어하여 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 시간 분할 듀플렉스 방식의 무선통신시스템에서, 기저대역 입력신호를 증폭하는 제1 비선형 전력증폭기 및 제2 비선형 전력증폭기를 포함하는 링크 송신기의 오차 보정 방법은,

프레임 구간 별로 상기 제1 비선형 전력증폭기의 제1 출력신호 및 상기 제2 비선형 전력증폭기의 제2 출력신호 중 하나의 신호를 선택하는 단계; 선택된 신호에 대응하여 상기 기저대역 입력신호를 비교하여 위상 및 이득 오차를 산출하는 단계; 및 상기 위상 및 이득 오차에 대응하여 링크 송신기의 오차를 보정하는 단계를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 LINC 증폭기의 기본적인 동작 원리를 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 원하는 출력 신호를 Sout(t)라 하였을 때 Sout(t) 는 두 개의 다른 벡터, S1(t), S2(t)의 합으로 표시될 수 있다. 이 두 벡터들을 생성하기 위하여 주로 아날로그 신호분배기나 디지털 신호분배기가 사용되며 분배기를 통하여 나오는 두 신호가 비선형 전력증폭기를 거친 후에 S1(t), S2(t) 신호가 생성된다.

도 2는 일반적인 LINC 증폭기의 구조를 도시한 구조도이다.

도 2에 도시한 바와 같은 종래의 간략 화된 LINC 증폭기의 구조는 입력신호의 두 가지 벡터로 분리하기 위하여 사용되는 신호분배기(Separator)(1)가 사용되며, 신호분배기(1)에 의해 분리된 두 개의 신호가 각각 비선형 전력증폭기(2, 3)로 입력된다. 이때, 사용되는 비선형 전력증폭기(2, 3)는 주로 Class B, E, F 에 속하며 선형적 특성은 매우 좋지 않으나 고효율 특성을 지닌 증폭기이다.

이러한, 비선형 전력증폭기(2, 3)를 거친 두 개의 벡터 신호 S1(t), S2(t) 는 신호 합성기(4)에 의해 원하는 출력신호인 Sout(t) 로 합성되어 출력된다. 이러한 LINC 증폭기 구조에서는 증폭기를 포화(saturation) 영역에서 동작시키므로 증폭 효율이 매우 좋다. 반면에, RF 특성에 의해 두 벡터 신호에 오차가 발생하면 LINC 증폭기의 비선형 특성 및 시스템 송신 특성을 열화 시키는 원인이 된다. 이러한 벡터 신호의 오차를 발생 시키는 원인으로는 RF 경로상의 온도 특성, 아날로그 신호를 생성하는 D-A 변환기(Digital to Analog Converter) 또는 RF 신호를 생성하는 Modulator 등에서의 mismatch 등이 있을 수 있다. 이러한 오차 발생 원인들로 인해 벡터 신호의 위상 및 이득의 오차가 발생할 수 있으며, 도 3에서는 이러한 오차를 가지는 벡터 신호의 특성을 도시하였다.

도 3은 위상 및 이득 오차의 발생에 따른 LINC 증폭기의 동작을 도시한 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이 위상 오차 및 이득 오차가 발생하였을 경우 원하는 증폭 신호인 Sout(t)가 아닌 오차를 가지는 신호로 합성되기 때문에 S1(t), S2(t) 의 이득 및 위상 오차를 신호분배기 또는 기저 대역에서 보상해주어야 한다.

이와 같이 LINC 증폭기는 완전하게 비선형적으로 동작하는 두 개의 전력증폭기의 출력 벡터 합의 특성을 이용하여 원하는 신호를 만들어내는 구조이므로, LINC 증폭기의 특성을 극대화시키기 위해서는, RF 송신 특성에 따라 초기에 알고 있던 두 벡터의 특성에 의해 발생하는 오차를 추적하여 정확하게 보상하는 것이다.

도 4는 종래 기술에 따른 TDD 방식의 무선통신시스템에서의 LINC 송신기를 도시한 구조도이다.

도 4에 도시된 바에 따르면, 기저대역(Baseband)에서 생성되는 디지털 입력신호가 일정한 위상 및 이득의 초기값을 형성하고 신호분배기(10)에 입력되며, 신호분배기(10)에 의해 분배된 디지털 신호는 디지털 아날로그(Digital to Analog, D/A) 변환기(11) 및 상향변환기(12)를 통해 LINC 증폭부(13)로 입력된다. LINC 증폭부(13)에 입력된 신호는 드라이버 증폭기(131)를 거쳐 비선형 전력증폭기(132)에 입력되며, 비선형 전력증폭기(132)에 의해 증폭되어 두개의 벡터 신호(S1(t), S2(t))로 출력된다. 이 두 벡터 신호는 신호 합성기(134)를 통하여 송수신 절체용 스위치(15)를 거쳐 안테나로 방사된다.

도 4에 도시된 바에 따르면 송신기는 LINC 증폭부(13)로 인한 송신신호의 위 상 및 이득 오차를 보정하기 위해 오차 보정부(14)를 포함한다. LINC 증폭부(13)에서 커플러(133)를 통해 비선형 전력증폭기(132)의 두 벡터 신호(S1(t), S2(t)) 출력이 커플링 되어 오차 보정부(14)로 입력된다. 오차 보정부(14)로 입력된 신호는 감쇄기(141)에 의해 감쇄되어 하향변환기(Demodulator)(142)에 의해 하향 변환되고, 아날로그 디지털(Analog to Digital, A-D) 변환기(143)에 의해 아날로그 신호로 변환되어 디지털 연산부(144)로 입력된다. 이때, LINC 증폭부(13) 내의 두 개의 비선형 전력증폭기(132)의 두 출력에 대응하여 두 개의 경로로 오차 보정이 이루어지며, 이에 따라 감쇄기(141), 하향변환기(142) 및 A-D 변환기(143)도 각각 두 개씩 포함된다.

한편, 디지털 연산부(144)는 각각의 경로에 대하여 초기의 S1(t), S2(t)를 생성하기 위한 기저대역의 입력신호의 위상 및 이득 값과의 차이를 검출하여 보정하기 위하여 신호분배기(144)의 위상 및 이득 분배 특성을 조절하여 오차를 보정한다. 이러한 오차 보정 방법은 도 4에 도시된 바와 같이 추가적이 하드웨어 구성이 불가피하며 두 개의 경로에 대하여 각각 오차 보정을 수행하고 이에 따라 기저 대역에서 두 경로에 대한 연산이 필요하기 때문에 연산 량도 증가하는 단점을 피할 수 없다.

이제 아래에서는 본 발명의 실시 예에 따른 LINC 송신기의 오차 보정부 및 오차 보정 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 TDD 방식의 무선통신시스템에서의 수신기를 도시한 도면이다.

도 5에 도시된 바에 따르면, 수신기는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)(20), A-D 변환기(22) 및 하향변환기(Demodulator)(121)를 포함한다. 안테나로 수신된 신호는 송수신 절체용 스위치(14)를 통해 수신기의 LNA(20)로 입력되어 증폭된 후, 하향변환기(21)를 통해 하향 변환되고, A-D 변환기(22)를 통해 디지털 신호로 변환되어 출력된다.

본 발명의 실시 예에 따른 LINC 송신기는 오차 보정을 위해 상기 수신기의 일부 구성요소를 사용한다. 즉, 오차 보정을 위해 아날로그 신호로 변환되고 상향 변환된 신호를 하향 변환하고 디지털 신호로 변환하기 위하여 수신기의 하향변환기(21) 및 A-D 변환기(22)를 사용하여 구성되며 아래에서는 이러한 오차 보정부를 포함하는 LINC 송신기에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

이러한, 오차 보정부를 포함하는 LINC 증폭기에 대하여 다음에서는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD) 방식의 무선통신시스템에서의 오차 보정부를 포함하는 LINC 송신기 및 수신기를 도시한 구조도이다.

도 6에 도시된 바에 따르면, 송신기는 신호분배기(100), 디지털 아날로그 변환기(200), 상향변환기(300) 및 LINC 증폭부(400)를 포함한다.

기저대역의 입력신호가 신호분배기(100)로 입력되면 두개의 신호로 분배되어 디지털 아날로그 변환기(200)로 출력된다. 디지털 아날로그 변환기(200)는 신호분배기(100)를 통해 입력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력하고, 상향 변환기(300)는 이를 주파수 상향 변환하여 출력한다. 상향변환기(300)에 의해 주파수 상향 변환된 신호는 LINC 증폭부(400)로 입력된다.

LINC 증폭부(400)는 드라이버 증폭기(401), 비선형 전력증폭기(402), 신호 합성기(404)를 포함하며, 오차 보정부(500)에 신호를 커플링하기 위하여 커플러(403)를 추가로 포함할 수 있다.

드라이버 증폭기(401)가 상향변환기(300)에 의해 주파수 상향 변환되어 출력된 신호를 증폭하여 출력하면, 비선형 전력증폭기(402)에 의해 증폭되어 두개의 벡터 신호(S1(t), S2(t))로 출력된다. 이 두 벡터 신호는 신호 합성기(404)를 통하여 송수신 절체용 스위치(600)를 거쳐 안테나로 방사된다.

또한, 도 6에 도시된 바에 따르면 수신기는 LNA(700), 하향변환기(504) 및 아날로그 디지털 변환기(505)를 포함하며, 안테나를 통해 수신된 신호를 송수신 절체 스위치(600)를 통해 입력받으면, LNA(700)를 통해 증폭하고 주파수 하향 변환하여 디지털 신호로 변환하여 출력한다.

한편, 송신기의 LNA 증폭부(400)의 오차를 보정하기 위한 오차 보정부(500)는 감쇄기(501), 스위치(502), 커플러(503) 및 디지털 연산부(506)를 포함하며, 수신기의 하향변환기(504) 및 A-D 변환기(505)를 포함하여 구성될 수 있다.

감쇄기(501)는 LINC 증폭부(400) 내의 커플러(403)를 통해 비선형 전력증폭기(402)의 두 출력 벡터 신호(S1(t), S2(t))를 입력받는다. 이때, LINC 증폭부의 특성상 비선형 전력증폭기(402)가 두개 존재하므로, 감쇄기(501)는 이 두개의 비선형 전력증폭기(402)의 출력(S1(t), S2(t))을 각각 감쇄하여 출력한다. 다음에서는, LINC 증폭부(400)의 비선형 전력증폭기(402)의 명칭을 각각 제1 비선형 전력증폭기, 제2 비선형 전력증폭기라 하고, 제1 비선형 전력증폭기의 출력을 제1 출력신호(S1(t)), 제2 비선형 전력증폭기의 출력을 제2 출력신호(S2(t))이라고 정의하여 사용한다.

한편, 감쇄기(501)가 제1 출력신호(S1(t)) 및 제2 출력신호(S2(t))를 감쇄하여 출력하면, 스위치(502)는 이를 입력받아서 송신구간에 대응되는 프레임 구간동안 이를 출력한다. 이때, 프레임 구간은 송수신 구간을 의미하며, 무선통신시스템에서는 연속적인 프레임에 의하여 통신이 이루어진다. 한편, 스위치(502)는 TDD 시스템의 송신구간 및 수신구간에 대응하는 송수신 스위칭(Tx/Rx switching) 제어신호에 따라서 동작하며, 송신구간에만 비선형 전력증폭기의 출력을 프레임 구간에 대응하여 순차적으로 출력한다.

이는 TDD 시스템의 특성을 이용한 것으로서, TDD 시스템의 특성상 송신구간에는 안테나로부터 RF 신호가 수신되지 않기 때문에, 송신구간 동안 수신기의 구성요소를 이용하여 오차 보정을 수행하기 위하여 스위치(502)는 송신구간에만 제1 출력신호 및 제2 출력신호에 대응되는 신호를 출력한다. 이러한 송수신 구간 구분을 이용함으로써, 오차 보정을 수행하는 디지털 연산부(506) 및 기저대역 처리부분은 송신구간 동안 수신기를 통해 입력되는 신호가 LINC 증폭부에서 커플링 된 제1 출력신호 및 제2 출력신호에 대응되는 신호임을 인지하게 된다.

한편, 스위치(502)는 하나의 프레임 구간에는 하나의 감쇄된 신호만을 출력한다. 즉 첫 번째 프레임 구간에서는 제1 비선형 전력증폭기의 출력신호만을 출력 하고 두 번째 프레임 구간에서는 제2 비선형 전력증폭기의 출력신호만을 출력한다. 이는 수신기의 하향변환기(504) 및 A-D 변환기(505)는 하나의 경로만으로 구성되어 한 구간에 하나의 신호만을 처리 가능하기 때문이다. 또한, 일반적으로 송신부의 이득 및 위상 오차는 수 밀리 초안에서는 급격히 변하지 않는 성질을 가지고 있기 때문에 송신구간을 이용한 신호 커플링 시 한 프레임 구간에 하나의 비선형 전력증폭기만의 오차보정을 수행하여도 오차 보정부의 성능의 저하는 없기 때문이다.

커플러(503)는 송수신 구간에 대응하여 수신신호와 스위치(502)의 출력 중 하나를 선택하여 출력한다. 한편 송수신절체 스위치(600)의 이격량은 약 수십 dB 의 특성을 가지게 되기 때문에 실제적으로 TDD 시스템의 송신신호가 송수신절체 스위치(600)를 통과하면서 일정양의 누설신호가 수신기로 입력된다. 이러한 송실 누설신호가 송신구간의 신호와 합쳐지는 것을 방지하기 위하여 TDD 시스템의 수신기의 전치단을 구성하는 LNA(700) 의 전원을 스위칭 하여 누설된 송신 신호는 LNA(700) 뒷단에 생기지 않도록 한다. 이때, LNA(700)의 전원 스위칭은 Tx/Rx switching에 의해 제어된다.

한편, 커플러(503)를 통해 제1 출력신호 또는 제2 출력신호가 입력되면, 하향변환기(504)는 이를 기저대역으로 주파수 하향 변환하여 출력하고, A-D 변환기(505)는 하향변환기(504)의 출력을 디지털 신호로 변환하여 출력한다.

디지털 연산부(506)는 프레임 구간에 대응하여 순차적으로 입력되는 제1 출력신호 또는 제2출력신호를 이용하여 제1 비선형 전력증폭기 또는 제2 비선형 전력증폭기에 의해 발생되는 송신신호의 위상 및 이득 오차를 검출하여 이를 송신기의 신호분배기(100)로 입력하여 비선형 전력증폭기의 오차를 보정하도록 제어한다. 이때 디지털 연산부(506)는 오차를 검출하기 위하여 송신신호 중 항상 같은 특성을 가지는 프리앰블(Preamble) 또는 파일럿(Pilot) 신호를 이용하며, Cross correlation 이나 Auto correlation 방법을 이용하여 기준된 값과의 이득 및 위상 오차 특성을 찾아내게 된다. 이러한 오차 방법 분석에 있어서는 널리 공지된 것들이므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 디지털 연산부(506)는 프레임 순서에 따라 같은 연산을 반복하기 때문에 프레임 구간에 대응하여 순차적으로 입력되는 신호에 대하여 디지털 연산부(506)도 같은 연산 로직을 시간에 따라서 구분하여 사용할 수 있다. 이러한 디지털 연산부(506)는 디지털 신호 처리기(Digital Signal Process, DSP)로 구성이 가능하며, 프로그램으로 구현되어 시디롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태의 기록매체에 저장될 수도 있다.

전술한 방법으로 LINC 송신기의 오차 보정부를 구현하면 LINC 증폭부의 두 개의 출력에 대하여 병렬 처리하지 않고 하나의 경로를 이용해 순차적으로 처리함으로써 하드웨어 복잡도를 줄이고, 송수신 절체를 이용해 수신기의 구성요소를 이용하여 구성함으로써 추가적인 부품 없이 오차 보정부를 구현함으로써 단가 하락의 효과가 발생한다.

이제 아래에서는 도면을 참조하여 LINC 송신기의 오차 보정 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 TDD 시스템에서의 LINC 송신기의 오차 보 정 방법을 도시한 흐름도이다.

도 7에 도시된 바에 따르면, LINC 송신기의 오차를 보정하기 위해서는 우선, LINC 송신기의 제1 비선형 전력증폭기 및 제2 비선형 전력증폭기의 출력신호(제1 출력신호 및 제2 출력신호)를 커플러(403)를 통해 입력 받아서 감쇄기(501)를 통해 감쇄하여 출력한다. 이후, 스위치(502)를 통해 제1 출력신호(S1(t)) 및 제2 출력신호(S2(t))를 송신구간의 프레임 별로 순차적으로 선택하여 출력한다(S100). 이때, 스위치(502)는 송수신 스위칭 제어신호에 대응하여 동작하며, 송신구간에만 제1 출력신호 또는 제2 출력신호를 출력한다.

송신구간동안 제1 출력신호 또는 제2 출력신호가 프레임 구간 별로 순차적으로 출력되면, 커플러(503)를 통해 수신기의 하향변환기(504)로 연결하고, 하향변환기(504)는 비선형 전력증폭기의 출력신호를 하향 변환하여 출력한다(S110). 하향 변환되어 출력된 신호는 다시 A-D 변환기(505)를 통해 디지털 신호로 변환되어 디지털 연산부(506)로 출력된다(S120). 디지털 연산부(506)는 프레임 구간별로 동작하며, 프레임 구간 별로 입력된 신호가 제1 출력신호일 경우에는 이를 이용하여 제1 비선형 전력증폭기에 의한 송신신호의 위상 및 이득 오차를 산출한다. 반면에 입력된 신호가 제2 출력신호일 경우에는 이를 이용하여 제2 비선형 전력증폭기에 의한 송신신호의 위상 및 이득 오차를 산출한다. 한편 디지털 연산부(506)에 의해 산출된 위상 및 이득 오차는 다시 신호분배기(100)로 입력되어 기저대역의 신호를 비선형 증폭기의 오차만큼 보상하여 출력하도록 제어한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따라서 TDD 시스템에서 송수신 구간의 시간상의 절체 방법을 사용하여 LINC 송신기의 오차를 보정하는 일예를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 전술한 바와 같이 RF 신호의 오차는 수십 밀리 초 동안에 급격히 변하지 않으므로, 도 8에 도시된 바와 같이 첫 번째 프레임 송신구간동안 제1 비선형 전력증폭기의 제1 출력신호(S1(t))를 수신기로 입력하여 오차를 분석하고, 두 번째 프레임 송신구간 동안 수신기를 이용하여 제2 비선형 전력증폭기의 제2 출력신호(S2(t))의 오차 특성을 검출한다.

한편, 도8을 참조하면, 전술한 바와 같이 송실 누설신호가 제1 출력신호(S1(t)) 및 제2 출력신호(S2(t))와 합쳐지는 것을 방지하기 위하여 TDD 시스템의 수신기의 전치단을 구성하는 LNA의 전원을 스위칭 하여 누설된 송신 신호는 저잡음 증폭기 뒷단에 생기지 않도록 한다. 이런 방식으로 커플링된 두 벡터 신호는 하향 변환되어 기저대역의 디지털 연산부(506) 로 입력되게 되는데 디지털 연산부(506)도 프레임 순서에 따라 같은 연산을 반복하기 때문에 DSP 블록도 같은 연산 로직을 시간에 따라서 구분하여 사용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 오차 보정 방법은 종래의 기술과 비교하여 LINC 송신기의 오차를 보정하기 위하여 하드웨어의 복잡성을 개선하고 추가적인 부품이 불필요한 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른, LINC 송신기 및 LINC 송신기의 오차 보상 방법은, LINC 증폭부의 두 개의 출력에 대하여 병렬 처리하지 않고 하나의 경로를 이용해 순차적으로 처리함으로써 하드웨어 복잡도를 줄이고, 송수신 절체를 이용해 수신기의 구성요소를 이용하여 구성함으로써 추가적인 부품 없이 오차 보정부를 구현함으로써 단가 하락의 효과가 발생한다.

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 시간 분할 듀플렉스 방식의 무선통신시스템에서, 기저대역 입력신호를 증폭하여 출력하는 제1 비선형 전력증폭기 및 제2 비선형 전력증폭기를 포함하는 링크 송신기에 있어서,

   프레임 구간별로 상기 제1 비선형 전력증폭기 및 제2 비선형 전력증폭기의 출력신호 중 하나를 선택하여 출력하는 스위치;

   수신기의 안테나를 통해 수신되는 수신신호와 상기 스위치의 출력신호를 커플링하여, 송신구간에는 상기 스위치의 출력신호를 출력하고 수신구간에는 상기 수신신호를 출력하는 커플러;

   상기 송신구간에는 상기 스위치의 출력신호를 기저대역으로 주파수 하향 변환하여 출력하고, 상기 수신구간에는 상기 수신신호를 주파수 하향 변환하여 출력하는 하향변환기;

   상기 송신구간에는 상기 하향변환기에서 주파수 변환된 스위치의 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 상기 수신구간에는 상기 하향변환기에서 주파수 변환된 수신신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 변환기; 및

   상기 아날로그 디지털 변환기의 출력신호와 상기 기저대역 입력신호를 비교하여 위상 및 이득 오차를 산출하고, 상기 위상 및 이득 오차를 이용해 상기 링크 송신기의 오차를 보정하는 디지털 연산부

   를 포함하는 링크 송신기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 스위치는 송수신 스위칭 제어신호에 대응하여 상기 송신구간에 대응되는 프레임 구간 동안만 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 링크 송신기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 디지털 연산부는 상기 송신구간 및 상기 수신구간에 대응하여 상기 아날로그 디지털 변환기의 출력이 상기 수신신호에 대응하는 신호인지 상기 스위치의 출력신호에 대응하는 신호인지를 판단하고,

   하나의 프레임 구간동안에는 상기 제1 비선형 전력증폭기 및 상기 제2 비선형 전력증폭기 중 상기 스위치에 의해 선택된 하나의 비선형 전력증폭기에 대응하는 상기 위상 및 이득 오차만을 산출하는 것을 특징으로 하는 링크 송신기.
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9. 기저대역 입력신호를 두 개의 신호로 분배하여 출력하는 신호분배기;

   상기 신호분배기로부터 출력되는 두 신호를 각각 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 디지털 아날로그 변환부;

   상기 디지털 아날로그 변환부에서 출력되는 두 신호를 각각 주파수 상향 변환하여 출력하는 상향변환기;

   상기 상향변환기에서 출력되는 두 신호를 각각 증폭하여 출력하고, 증폭된 두 신호를 합성하여 하나의 송신신호를 출력하는 링크 증폭부; 및

   상기 링크 증폭부로부터 출력되는 상기 증폭된 두 신호 중 하나의 신호를 프레임 구간별로 선택하여 출력하는 스위치;

   수신기의 안테나를 통해 수신되는 수신신호와 상기 스위치의 출력신호를 커플링하여, 송신구간에는 상기 스위치의 출력신호를 출력하고 수신구간에는 상기 수신신호를 출력하는 커플러;

   상기 송신구간에는 상기 스위치의 출력신호를 기저대역으로 주파수 하향 변환하여 출력하고, 상기 수신구간에는 상기 수신신호를 주파수 하향 변환하여 출력하는 하향변환기;

   상기 송신구간에는 상기 하향변환기에서 주파수 변환된 스위치의 출력신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 상기 수신구간에는 상기 하향변환기에서 주파수 변환된 수신신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 변환기; 및

   상기 아날로그 디지털 변환기의 출력신호를 상기 기저대역 입력신호와 비교하여 위상 및 이득 오차를 산출하고, 상기 위상 및 이득 오차에 기초해 상기 신호분배기를 제어하여 오차를 보정하는 디지털 연산부

   를 포함하는 링크 송신기.
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