KR100946547B1 - 신호 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
실시예는 송신 모드와 수신 모드를 자동으로 감지하여 경로를 설정하여 주는 스위칭 소자를 갖는 신호 처리 장치를 제공한다. 실시예에 따른 신호 처리 장치는, 송신단과 연결되어 제어 신호를 생성하는 스위칭 제어부, 상기 제어 신호에 따라 송수신경로를 선택하는 스위칭부, 상기 송신단에서 전송된 송신 신호를 필터링하여 상기 스위칭부로 전송하는 제 1 필터부 및 상기 스위칭부에서 전송된 수신 신호를 필터링하여 수신단으로 전송하는 제 2 필터부를 포함한다.
스위칭부, 신호 처리 장치
Description
실시예는 신호 처리 장치에 관한 것이다.
이동통신 단말기가 고성능화, 소형화 추세로 발전하게 됨에 따라 단말기에 내장되는 부품들도 집적화, 초소형화, 경량화 등으로 개발되고 있다.
또한, 단말기에서 하나의 안테나를 이용하여 다중 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 구성 요소를 하나의 모듈로 집적화한 다중 대역(multi band)의 프론트 앤드 모듈이 개발되고 있다.
안테나를 통해 수신한 다중 대역의 신호는 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의하여 원하는 경로로 전송된다.
상기 스위칭 소자는 적어도 하나의 제어 전압을 공급받아 상기 스위칭 소자의 송수신 경로를 제어할 수 있는데, 상기 송수신 경로를 제어하기 위한 제어 전압을 상기 스위칭 소자로 공급하기 위해서 소프트웨어 설계가 필요하여 번거로운 단점이 있었다.
실시예는 송신 모드와 수신 모드를 자동으로 감지하여 경로를 설정하여 주는 스위칭 소자를 갖는 신호 처리 장치를 제공한다.
실시예에 따른 신호 처리 장치는, 송신단과 연결되어 제어 신호를 생성하는 스위칭 제어부, 상기 제어 신호에 따라 송수신경로를 선택하는 스위칭부, 상기 송신단에서 전송된 송신 신호를 필터링하여 상기 스위칭부로 전송하는 제 1 필터부 및 상기 스위칭부에서 전송된 수신 신호를 필터링하여 수신단으로 전송하는 제 2 필터부를 포함한다.
실시예에 따른 신호 처리 장치는 송신 모드와 수신 모드를 자동으로 감지하여 스위칭할 수 있으므로 별도의 전압 제어를 필요로 하지 않아 설계가 용이한 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 실시예에 따른 신호 처리 장치에 대해서 구체적 으로 설명한다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 신호 처리 장치를 보여주는 블럭도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 신호 처리 장치(100)는, 스위칭부(105), 제 1 필터부(121), 제 2 필터부(122) 및 스위칭 제어부(110)을 포함한다.
상기 신호 처리 장치(100)는 안테나(101)로부터 수신되는 RF 신호를 해당 수신 경로에 연결된 수신단(Rx)으로 전달하고, 송신단(Tx)에서 입력된 RF 신호는 상기 안테나(101)로 출력한다.
상기 스위칭부(105)는 송신경로단(a)과 수신경로단(c)을 가지며, 상기 스위칭 제어부로부터 인가받은 제어 신호에 따라 원하는 경로만을 선택적으로 도통시켜 주기 위해 스위칭 동작을 한다.
상기 스위칭부(105)는 상기 안테나(101)와 연결되어 RF 신호를 수신하는 고정 단자(a)과, 상기 고정 단자(a)와 선택적으로 연결되는 적어도 하나의 송신 경로단(b) 및 선택적으로 연결되는 적어도 하나의 수신 경로단(c)을 포함한다.
전력 증폭부(140)는 송신단(Tx)으로부터 수신한 송신 신호를 송신가능한 전력 크기로 증폭시켜 제 1 필터부(121)로 전송한다.
상기 제 1 필터부(121)는 상기 증폭 과정에서 생성된 하모닉 성분을 제거하여 해당 대역의 송신신호를 상기 스위칭부(105)로 전송한다.
상기 제 2 필터부(122)는 수신신호를 필터링한다.
상기 제 2 필터부(122)는 쏘우(SAW; Surface Acoustic Wave) 필터로 구비될 수 있다.
저잡음증폭부(150)는 상기 제 2 필터(122)에서 필터링된 수신신호의 잡음 성분을 최대한 억제하여 증폭시킨 후 수신단(Rx)으로 전송한다.
상기 스위칭 제어부(110)는 제 1 전압 출력부(111), 제 2 전압 출력부(112), 제어부(115) 및 커플러(113)를 포함할 수 있다.
상기 커플러(113)는 상기 제 1 필터부(121)와 상기 전력증폭부(140) 사이에 배치되며, 상기 커플러(113)는 상기 전력증폭부(140)에서 송신한 RF신호를 결합하여 상기 제어부(115)로 전송한다.
상기 제어부(115)는 상기 커플러(113)에서 수신한 RF신호를 DC성분의 신호로 변환하여 상기 제 1 전압 출력부(111) 및 상기 제 2 전압 출력부(112)에 제공한다.
상기 제 1 전압 출력부(111)는 수신한 신호를 기준 전압과 비교하여, 상기 수신한 신호가 상기 기준 전압보다 크면 높은 레벨로 판단하고 상기 수신한 신호가 상기 기준 전압보다 낮으면 낮은 레벨로 판단하여 출력한다. 상기 제 1 전압 출력부는 슈미트트리거회로(schmitt trigger circuit)로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 전압 출력부(112)는 상기 제 1 전압 출력부(111)와 정반대의 신호를 출력하며, 수신한 신호를 기준 전압과 비교하여, 상기 수신한 신호가 상기 기준 전압보다 크면 낮은 레벨로 판단하고, 상기 수신한 신호가 상기 기준 전압보다 낮으면 높은 레벨로 판단하여 출력한다. 상기 제 2 전압 출력부는 인버터 슈미트트리거회로로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 전압 출력부(111)에서 높은 레벨로 출력된 신호가 제공되면 상기 스위칭부(105)는 상기 송신경로단(b)을 선택하며, 단자 'a'에서 단자 'b'로 도통된다. 이때, 상기 제 2 전압 출력부(112)는 낮은 레벨의 신호를 출력한다.
상기 제 2 전압 출력부(112)에서 높은 레벨로 출력된 신호가 제공되면 상기 스위칭부(105)는 상기 수신경로단(c)을 선택하며, 단자 'a'에서 단자 'c'로 도통된다. 이때, 상기 제 1 전압 출력부(111)는 낮은 레벨의 신호를 출력한다.
실시예에 따른 스위칭부(105)는 송신 모드와 수신 모드를 자동으로 감지하여 스위칭할 수 있어 별도의 전압 제어 소프트웨어를 필요로 하지 않는다. 즉, 상기 송신단(Tx)으로부터 송신 신호가 전송되면 상기 스위칭 제어부(110)를 통해 상기 스위칭부(105)는 송신 모드로 감지하여 송신경로단(b)을 도통시키게 된다. 또한, 상기 송신단(Tx)으로부터 송신 신호가 전송되지 않으면 상기 스위칭 제어부(110)를 통해 상기 스위칭부(105)는 수신 모드로 감지하여 수신경로단(c)을 도통시키게 된다.
상기와 같은 구성의 신호 처리 장치(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 송신단(Tx)으로부터 전송된 송신 신호는 상기 제 1 필터부(121)로 전송되고, 상기 송신 신호의 일부는 상기 커플러(113)를 통해 상기 제어부(115)로 전송된다.
상기 제어부(115)로 전송된 신호를 DC성분의 신호로 변환되어 상기 제 1 전압 출력부(111) 및 상기 제 2 전압 출력부(112)로 전달된다.
상기 제 1 전압 출력부(111) 및 상기 제 2 전압 출력부(112)는 상기 DC 성분의 신호를 기준 전압과 비교하여 높은 레벨과 낮은 레벨의 신호로 각각 출력한다.
이때, 상기 제 1 전압 출력부(111) 및 상기 제 2 전압 출력부(112) 중 하나가 높은 레벨의 신호이면 다른 하나는 낮은 레벨의 신호를 출력하도록 한다.
상기 스위칭 제어부(110)에서 출력된 신호를 인가받아 상기 스위칭부(105)는 송신 경로단(b)을 선택하여 도통시킨다.
따라서, 상기 송신단(Tx)에서 상기 제 1 필터부(121)로 전송된 신호는 송신신호를 필터링하여 상기 스위칭부(105)의 송신경로단(b)을 통해 상기 안테나(101)로 전송된다.
상기 송신단(Tx)에서 송신 신호가 전송되지 않으면 상기 커플러(113)를 통해 인가되는 전압이 0이 되므로 상기 제어부(115)에서 변환되는 DC성분도 '0'을 가지며 상기 제 1 전압 출력부(111)는 로우 레벨, 상기 제 2 전압 출력부(112)는 하이 레벨의 신호를 출력하게 된다.
따라서, 상기 스위칭부(105)는 수신경로단(c)을 선택하여 도통시키며, 상기 수신단(Rx)에서 상기 제 2 필터부(122)로 전송되는 신호는 수신 신호를 필터링하여 상기 저잡음증폭부(150)로 출력한다.
따라서, 상기 신호 처리 장치(100)는 상기 스위칭부(105)와 연결되는 별도의 송수신 조정부를 구성할 필요가 없으며, 상기 스위칭부(105)의 구동을 위한 소프트웨어를 필요로 하지 않으므로 칩 크기를 줄일 수 있으며 설계가 용이한 장점이 있다.
도 2는 제 2 실시예에 따른 신호 처리 장치를 보여주는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 스위칭 제어부(210)는 제어부(215), 상기 제어부(215)와 연결된 제 1 전압 출력부(211) 및 상기 제 1 전압 출력부(211)와 연결된 상기 제 2 전압 출력부(212)를 포함한다.
상기 스위칭부(205)는 상기 제 1 전압 출력부(211)로부터 제 1 제어 신호를 수신하고, 상기 제 2 전압 출력부(212)로부터 제 2 제어 신호를 수신하여 수신경로단(c) 및 송신경로단(b) 중 하나를 선택적으로 도통시킨다.
상기 제 2 전압 출력부(212)는 상기 제 1 전압 출력부(211)로터 출력된 상기 제 1 제어 신호를 수신하여 상기 제 1 제어 신호와 반대 레벨의 제 2 제어 신호를 출력한다.
상기 제 2 전압 출력부(212)는 인버터(inverter)일 수 있다.
따라서, 상기 제 1 전압 출력부(211) 및 상기 제 2 전압 출력부(212) 중 하나가 높은 레벨의 신호이면 다른 하나는 낮은 레벨의 신호를 출력하도록 한다.
송신단(Tx)으로부터 송신 신호가 전송되면 상기 제어부(215)는 상기 제 1 전압 출력부(211)로 높은 레벨의 신호를 인가한다. 상기 제 1 전압 출력부(211)에서 높은 레벨로 출력된 제 1 제어신호가 제공되면 상기 스위칭부(205)는 상기 송신경로단(b)을 선택하며, 단자 'a'에서 단자 'b'로 도통된다. 이때, 상기 제 1 전압 출력부(211)에서 출력된 신호가 전달된 상기 제 2 전압 출력부(212)는 낮은 레벨의 신호를 출력한다.
송신단(Tx)으로부터 송신 신호가 없으면 상기 제어부(215)는 상기 제 1 전압 출력부(211)로 낮은 레벨의 신호를 인가한다. 상기 제 1 전압 출력부(211)에서 낮을 레벨의 신호를 출력하면, 이 신호가 입력된 상기 제 2 전압 출력부(212)는 높은 레벨의 제 2 제어신호를 상기 스위칭부(205)에 전송한다. 상기 스위칭부(205)는 상기 수신경로단(c)을 선택하며, 단자 'a'에서 단자 'c'로 도통된다. 이때, 상기 제 1 전압 출력부(211)는 낮은 레벨의 신호를 출력한다.
도 3은 제 3 실시예에 따른 신호 처리 장치를 보여주는 블럭도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 실시예에 따른 신호 처리 장치(300)는 TDMA(Time Division Multiple Access)방식으로 시분할된 신호를 수신하여 처리한다. 상기 신호 처리 장치(300)는 MIMO(Multi-Input Multi-Output)를 지원할 수 있다.
상기 신호 처리 장치(300)는 제 1 안테나(301) 및 제 2 안테나(302)를 통하여 신호를 수신하며 상기 제 1 안테나(301)를 통하여 신호를 송신할 수 있다.
제 3 실시예에 따른 신호 처리 장치(300)는, 송신단(Tx)을 통해 송신 신호가 전송되면 스위칭 제어부(310)를 통해 스위칭부(305)를 제어하여 송신 신호를 제 1 안테나(301)로 전송한다. 또한, 송신 신호가 없으면 상기 스위칭 제어부(310)는 상기 스위칭부(305)를 제어하여 상기 제 1 안테나(301)로부터 수신 신호를 수신하여 제 2 필터(322), 제 1 저잡음 증폭부(351)를 통과하여 제 1 수신단(Rx1)으로 전송한다.
상기 제 2 안테나(302)를 통해 수신된 수신 신호는 제 3 필터(323), 제 2 저잡음 증폭부(352)를 통과하여 제 2 수신단(Rx2)으로 전송된다.
실시예들에 따른 신호 처리 장치는 송신 모드와 수신 모드를 자동으로 감지하여 스위칭할 수 있으므로 별도의 전압 제어가 필요 없어 설계가 용이하다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 신호 처리 장치를 보여주는 블럭도이다.
도 2는 제 2 실시예에 따른 신호 처리 장치를 보여주는 블럭도이다.
도 3은 제 3 실시예에 따른 신호 처리 장치를 보여주는 블럭도이다.
Claims (4)
- 송신단과 연결되어 송신 신호로부터 제어 신호를 생성하는 스위칭 제어부;상기 제어 신호에 따라 송수신경로를 선택하는 스위칭부;상기 송신단에서 전송된 상기 송신 신호를 필터링하여 상기 스위칭부로 전송하는 제 1 필터부; 및상기 스위칭부에서 전송된 수신 신호를 필터링하여 수신단으로 전송하는 제 2 필터부를 포함하는 신호 처리 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 스위칭 제어부는,상기 송신 신호의 일부를 수신하는 커플러;상기 커플러에 수신된 신호를 DC 성분의 신호로 변환하는 제어부;상기 제어부와 연결되어 상기 스위칭부로 제 1 제어 신호를 공급하는 제 1 전압 출력부; 및상기 제어부와 연결되어 상기 스위칭부로 제 2 제어 신호를 공급하는 제 2 전압 출력부를 포함하는 신호 처리 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 스위칭 제어부는 상기 송신 신호의 일부를 수신하면 상기 제 1 제어 신호는 '하이 레벨'로 출력되어 상기 스위칭부의 송신경로단을 도통시키고, 상기 제 2 제어 신호는 '로우 레벨'로 출력되어 수신경로단을 차단시키는 신호 처리 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 제 1 전압 출력부는 슈미트트리거회로(schmitt trigger circuit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.
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2007
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