KR100961260B1 - 직교 변조 시스템에서 반송파 누설 보상 장치 및 그 방법 - Google Patents

직교 변조 시스템에서 반송파 누설 보상 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교 변조 시스템에서 반송파 누설 보상 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
반송파 누설을 억제하고 이를 최소화하여 보상하기 위해, 아날로그 방식의 간단한 회로를 이용하여 동위상과 직교위상 기저대역 차동 입력 직류 전압차를 0 또는 임의의 미세한 전압차로 동시에 조정한다. 따라서, 간단한 아날로그 방식의 반송파 누설 보상 장치를 이용하여 반송파 누설을 억제할 수 있으며, 다양한 직교 변조기를 이용하여 간단하게 반송파 누설 보상 장치를 구현할 수 있다.
직교 변조 시스템, 반송파, 누설, 보상, 변조기, 아날로그

Description

직교 변조 시스템에서 반송파 누설 보상 장치 및 그 방법{Apparatus and method for suppressing carrier feedthrough in quadrature modulator system}
본 발명은 직교 변조기 및 직교 변조 시스템에서 반송파의 누설을 보상하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 직교 변조기는 기저 대역 차동 입력의 직류 전압차가 0인 것을 이상적인 전압차로 보며, 직류 전압차가 0일 때 반송파의 누설이 발생하지 않는다. 그러나, 실제 직교 변조기는 기저 대역 차동 입력의 직류 전압차가 0이 아니며, 이는 국부 발진 신호와 혼합되어 유한한 반송파 누설의 원인이 된다.
현재, 직교 변조 방식을 이용한 시스템에서 사용되는 직교 변조기의 경우에도 반송파 누설이 발생되고, 이렇게 발생된 반송파 누설은 기저 대역 차동 입력의 직류 전압차에 의한 것이다. 이때 반송파 누설은 다양한 직교 변조기에 따라 각각 발생한다. 예를 들어, 직류 전압차가 0인 경우 반송파 누설이 최소가 되는 직교 변조기가 있는 반면, 직류 전압차가 미세한 차이를 보일 경우 반송파 누설이 최소인 직교 변조기도 있다.
이와 같은 반송파의 누설을 억제하기 위해, 종래에는 디지털 방식의 보상회 로를 이용하고 있다. 다시 말해, 반송파 누설을 검출하여 비교기에 의해 반송파 누설을 보상하는 디지털 방식의 보상회로를 구동하고, 디지털-아날로그 변환기를 통해 직류 보상 신호를 이용하여 반송파 누설을 보상하고 있다. 그러나 이와 같은 방법은 직교 변조기와 함께 많은 디지털 블록 즉, 비교기, 디지털-아날로그 변환기, 제어 신호 발생기 등의 구성 요소들이 필요하기 때문에, 시스템 구조가 복잡해지는 단점이 있다.
또 다른 종래 기술로, 변조기내의 동위상/직교위상 입력에서의 직류 전압 오차를 검출한 후, 변조 동작을 수행하는 트랜지스터의 바이어스 전류를 통해 반송파의 누설을 보상하는 방법이 있다. 그러나, 이와 같은 방법은 오직 직교 변조기의 설계시에만 적용할 수 있다는 제한점이 있다.
또 다른 종래 기술로, 궤환(feedback) 경로에 상관기, 적분기 및 의사 잡음 발생기 등을 사용하여 동위상 및 직교위상에서 반송파 누설을 억제하는 방법도 있다. 그러나 이러한 방법으로 반송파 누설을 억제하는 장치를 구현하기에는 구조가 매우 복잡하다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 직교 변조 방식 시스템에서 변조기 출력 또는 송신 출력에서 발생하는 반송파 누설을 보상하는 장치를 제공한다.
또한, 반송파 누설 보상 장치를 이용하여 직류 전압차를 조절하는 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 반송파 누설 장치는,
제1 바이어스 전압과 제2 바이어스 전압 및 제1 제어 전압과 제2 제어 전압의 차이에 의해 발생된, 동위상 경로 및 직교위상 경로에 대한 누설 반송파 신호를 출력하는 직교 변조부; 상기 출력된 누설 반송파 신호 중 일부 누설 반송파 신호를 추출하는 커플러; 상기 추출된 누설 반송파 신호의 크기를 검파하여 반송파 누설량을 측정하고, 상기 누설 반송파 신호를 직류 신호로 전환하는 검파부; 및 상기 출력된 상기 직류 신호를 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압과 비교하여, 각각 상기 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압을 출력하는 제어부를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 반송파 누설 방법은,
제1 바이어스 전압 및 제2 바이어스 전압을 기준으로 동위상 경로 및 직교위상 경로에 대한 누설 반송파 신호를 검출하는 단계; 상기 누설 반송파 신호에 대한 누설량을 산출하고, 상기 누설 반송파 신호를 직류 전압으로 전환하는 단계; 상기 직류 전압을 미리 설정된 주기로 번갈아 출력하는 단계; 상기 번갈아 출력된 상기 직류 전압 중 어느 하나의 직류 전압에 대해 주기성을 제거하여 출력하는 단계; 상기 주기성이 제거된 직류 전압과 상기 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압을 비교하고, 비교 결과로부터 상기 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압을 생성하는 단계; 상기 검출된 누설 반송파 신호에 대한 직류 전압과 제1 기준 전압이 일치하는지 판단하 고, 상기 직류 전압과 제2 기준 전압이 일치하는지 판단하는 단계; 상기 직류 전압과 제1 기준 전압, 상기 직류 전압과 제2 기준 전압이 각각 일치하면 궤환 신호는 차단하고, 비교기 입력에 동일한 기준 전압을 인가하도록 절체하는 단계; 및 상기 동일한 기준 전압을 이용하여 상기 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압을 생성하고, 생성된 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압을 상기 동위상 경로의 신호 및 직교위상 경로의 신호에 각각 인가하는 단계를 포함한다.
따라서, 간단한 아날로그 방식의 반송파 누설 보상 장치를 이용하여 반송파 누설을 억제할 수 있다.
또한, 기저대역 차동 입력 전압차가 0 또는 미세한 전압 오차를 요구하는 다양한 직교 변조기를 이용하여 간단하게 반송파 누설 보상 장치를 구현할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 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 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 누설 보상 장치의 구조도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 반송파 누설 보상 장치는 다수의 절체부(100, 110, 700, 800), 제1 차동 증폭부(200), 제2 차동 증폭부(210), 직교 변조부(300), 전력 증폭부(400), 커플러(500), 검파부(600), 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)를 포함한다.
먼저 다수의 절체부(100, 110, 700, 800)는 제1 절체부 내지 제4 절체부를 통합하여 지칭한다. 여기서 제1 절체부(100)는 보상 제어 신호(Compensation On/Off)의 제어에 따라 기저대역 신호의 동위상(In-Phase) 신호와 접지 사이의 경로를 절체하며, 제2 절체부(110)는 보상 제어 신호의 제어에 따라 기저대역 신호의 직교위상(Quadrature-Phase) 신호와 접지 사이의 경로를 절체한다.
구체적으로, "On" 상태인 보상 제어 신호가 입력되면, 제1 절체부(100) 및 제2 절체부(110)는 접지와 연결되고, "Off" 상태인 보상 제어 신호가 입력되면 제1 절체부(100)와 제2 절체부(110)는 각각 동위상 기저대역 신호와 직교위상 기저대역 신호를 입력받을 수 있도록 연결된다.
또한, 제3 절체부(700)는 보상 제어 신호의 제어에 따라 검파부(600)에서 검출된 누설 반송파 신호를 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)로 절체한다. 여기서 누설 반송파 신호는 직류 전압으로 전환된 신호이다. 구체적으로 "On" 상태인 보상 제어 신호가 입력되면 누설 반송파 신호가 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)로 입력되며, "Off" 상태인 보상 제어 신호가 입력되면 누설 반송파 신호가 유입되지 않는다.
제4 절체부(800)는 누설 반송파 신호에 대한 직류 전압을, 주기적으로 또는 순차적으로 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)로 전달한다. 이때 동위상 경로의 신호에 대한 반송파 누설을 제어할지, 직교위상 경로의 신호에 대한 반송파 누설을 제어할지에 대한 선택 신호(I/Q selection)는 임의의 주기로 입력된다. 여기서 본 발명의 실시예에서는 각각의 절체부를 스위치로 구현하는 것으로 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
제1 차동 증폭부(200)와 제2 차동 증폭부(210)는 각각 제1 바이어스 전압(Vbias_1) 및 제2 바이어스 전압(Vbias_2)과 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)로부터 출력되는 제1 제어 전압(I_offset control) 및 제2 제어 전압(Q_offset control)을 각각 직교 변조부(300)로 공급한다. 이 뿐만 아니라, 제1 절체부(100) 및 제2 절체부(110)에서 "Off"의 보상 제어 신호의 제어에 따라 각각 출력된 동위상/직교위상 기저대역 신호에 대해서는 변조기로의 역할을 수행한다.
직교 변조부(300)는 제1 믹서기(310), 제2 믹서기(320) 및 가산기(300)를 포 함한다. 직교 변조부(300)는 제1 차동 증폭부(200)와 제2 차동 증폭부(210)에서 출력된 동위상/직교위상 기저대역 신호를 입력받아, 90°의 위상차를 갖는 동위상 기저대역 신호와 직교위상 기저대역 신호를 직교 변조 신호로 출력한다.
이때, 직교 변조부(300)로 입력된 동위상/직교위상 기저대역 신호 각각의 차동 입력의 직류 전압차는 제1 믹서기(310) 및 제2 믹서기(320)로 각각 입력되며 국부 발진 신호(cosωt, sinωt)와 각각 혼합된다. 이에 따라 무선 주파수 경로에 유한한 반송파 누설을 야기한다. 여기서 제1 믹서기(310), 제2 믹서기(320) 및 가산기(300)의 기능은 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
전력 증폭부(400)는 직교 변조부(300)로부터 출력되는 누설된 반송파를 입력받아, 전력을 증폭한 후 안테나로 전달한다.
커플러(500)는 전력 증폭부(400)와 안테나 사이에 위치하며, 전력 증폭부(400)에서 증폭되어 안테나로 전송 신호 경로를 통해 전달되는 반송파 신호 중 일부를 전송 신호 경로로부터 추출한다. 여기서 반송파 신호는 직교위상 신호와 동위상 신호로 이루어진다.
커플러(500)에 의해 추출된 신호는 검파부(600)로 유입된다. 다시 말해, 커플러(500)는 전송 신호 경로로부터 누설된 반송파를 추출하여, 무선 주파수 신호인 누설 반송파 신호를 검파부(600)가 측정할 수 있도록 한다.
검파부(600)는 커플러(500)에서 추출된 반송파의 크기를 검파하여, 반송파 누설량을 측정한다. 이때, 검출된 누설 반송파 신호를 직류 전압으로 전환한다.
제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)는 제4 절체부(800)로부터 검출된 누설 반송파 신호를 주기적으로 또는 순차적으로 입력받아, 동위상 신호와 직교위상 신호간에 발생한 전압차의 조정을 위해 필요한 제어 전압을 출력한다. 이때 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)는 입력받은 누설 반송파 신호를 각각 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)과 비교한다.
여기서 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)은 각각 반송파 누설이 최소가 될 수 있도록 하기 위한, 동위상 기저대역 입력 신호의 차동 직류 오차 전압 및 직교 위상 기저대역 입력 신호의 차동 직류 오차 전압을 의미한다. 이때 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)은 부품 소자의 특성에 따라 달라지기 때문에, 시스템 설계에 따라 변경될 수 있다.
다음은 상기 도 1에서 설명한 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)의 구조에 대해 도 2를 참조로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반송파 누설 보상 장치의 상세 구조도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)는 두 가지 방법에 따라 달리 구성될 수 있다. 예를 들어 동위상/직교위상 제어를 순차적으로 번갈아 동작하도록 하는 방법과, 시분할적으로 동위상/직교위상의 제어를 수행하는 방법으로 나눌 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 동위상/직교위상 제어를 시분할적 방법을 예로 하여 설명한다. 이와 같은 방법으로 동위상/직교위상 신호를 제어할 경우를 설명하면, 제1 제어부(900)는 제1 여파기(901), 제5 절체부(902), 제1 비교 기(comparator)(903) 및 제1 적분기(integrator)(904)를 포함한다. 그리고 제2 제어부(910)는 제2 여파기(911), 제6 절체부(912), 제2 비교기(913) 및 제2 적분기(914)를 포함한다.
먼저 제1 여파기(901)는 제4 절체부(800)로부터 출력된 누설 반송파 신호에 대한 직류 전압을 입력받고 제2 여파기(911)는 제4 절체부(800)로부터 출력된 누설 반송파 신호를 입력받아, 임의의 주기로 전달된 직류 전압을 평균처리한다. 이때, 제1 여파기(901) 및 제2 여파기(911)는 RC 필터기를 이용할 수 있으며, RC 시정수값을 시분할 주기보다 길게 가져갈 경우에만 제1 여파기(901) 및 제2 여파기(911)를 사용할 수 있다. 여기서 제1 여파기(901)와 제2 여파기(911)로 입력되는 누설 반송파 신호에 대한 직류 전압은 제4 절체부(800)의 스위칭에 따라 어느 한 쪽으로만 입력된다.
제5 절체부(902) 및 제6 절체부(912)는 "On" 상태의 보상 제어 신호가 인가되면 각각 제1 여파기(901) 및 제2 여파기(911)에서 평균처리된 누설 반송파 신호를 입력받고, 제1 비교기(903) 및 제2 비교기(913)에 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)이 각각 인가되도록 한다.
제1 비교기(903) 및 제2 비교기(913)는 각각 검파부(600)에서 검출된 누설 반송파 신호를 인가받은 후, 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)과 비교한다. 여기서 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)은 반송파 누설이 최소가 되도록 하기 위한 동위상 기저대역 입력 신호의 차동 직류 오차 전압 및 직교 위상 기저대역 입력 신호의 차동 직류 오차 전압을 의미한다.
제1 적분기(904) 및 제2 적분기(914)는 각각 제1 비교기(903) 및 제2 비교기(913)에서 출력되는 비교값 즉, 누설 반송파 신호의 직류 전압과 제1 기준 전압(Vref_I)의 차이 값과, 누설 반송파 신호의 직류 전압과 제2 기준 전압(Vref_Q)의 차이 값을 입력받고, 차이 값을 누적하여 출력한다. 이때 누적된 값은 상기 도 1에서 설명한 제1 차동 증폭부(200) 및 제2 차동 증폭부(210)로 각각 입력된다. 이때 반송파의 누설량을 최소로 하는 기저대역 입력의 차동 직류 전압은 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)에 의해서 0 또는 임의의 값으로 설정할 수 있다.
다음은, 상기 도 2에서 설명한 제1 제어부 및 제2 제어부를 구현하는 회로도에 대하여 도 3을 참조로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 누설 보상 장치의 회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 여파기(901) 및 제2 여파기(911)는 각각 하나의 저항(R1, R2)과 하나의 콘덴서(C3, C4)를 이용하여 구현하였다. 또한, 제1 및 제2 비교기(903, 913)와 제1 및 제2 적분기(904, 914)를 하나의 연산 증폭기(OP1, OP2)를 이용하여 구성하였다.
이때, 저항(R1, R2)의 제1단은 제4 절체부(800)의 출력단과 연결되어 있으며, 저항(R1, R2)의 제2단은 연산 증폭기(OP1, OP2)의 입력단과 연결되어 있다. 또한, 저항(R1, R2)의 제2단과 하나의 콘덴서(C3, C4)가 연결되어 있으며, 콘덴서(C3, C4)의 다른 한 측면은 접지되어 있다.
본 발명의 실시예에서는 비교기와 적분기를 하나의 연산 증폭기를 이용하여 구현하였으나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다. 연산 증폭기의 하나의 입력단은 여파기의 출력단과 연결되어 있으며, 다른 하나의 입력단으로는 기준 전압이 입력된다.
다음은 상기에서 설명한 구조로 이루어진 반송파 누설을 보상하는 장치를 이용하여 반송파 누설을 보상하는 방법에 대하여 도 4를 참조로 설명하기로 한다. 여기서 반송파 누설을 보상하기 위해 구동되는 반송파 최소화 동작은 시스템 초기에 한번 이루어질 수도 있고, 장치로 유입되는 입력 신호가 없을 때마다 이루어질 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반송파 누설 보상 방법의 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 반송파 누설을 보상하기 위하여 다수의 절체부를 초기화한다(S100). 본 발명의 실시예에서는 반송파 누설을 보상하기 위해 On" 상태인 보상 제어 신호를 인가하여, 제1 절체부(100)와 제2 절체부(110)를 접지에 연결시켜 동위상/직교위상 기저대역 입력 신호가 입력되지 않도록 하고, 제5 절체부(902)와 제6 절체부(912)는 개방한다. 그리고 제3 절체부(700)는 제4 절체부(600)에 연결하여 누설 반송파 신호가 궤환 회로로 유입되도록 하고, 제4 절체부(800)는 미리 정의된 임의의 주기로 누설 반송파 신호인 동위상 신호와 직교위상 신호가 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)에 입력될 수 있도록 설정한다.
제1 절체부(100) 및 제2 절체부(110)의 동위상/직교위상 입력 스위치가 접지에 연결되어 있기 때문에 초기에는 제1 바이어스 전압(Vbias_1) 및 제2 바이어스 전압(Vbias_2)만이 각각 제1 차동 증폭기(200) 및 제2 차동 증폭기(210)로 입력되 고, 미리 정의된 초기 전압 값과 비교된다. 또한, 초기 입력된 바이어스 전압을 토대로 제1 제어부(900) 및 제2 제어부(910)에서 제어 전압이 계산되면, 바이어스 전압 뿐만 아니라 제1 제어 전압(I_offset Control) 및 제2 제어 전압(Q_offset Control)도 함께 각각 제1 차동 증폭기(200) 및 제2 차동 증폭기(210)로 입력되고, 이는 차동 증폭기(200, 210)를 통해 직교 변조부(300)로 전달된다.
직교 변조부(300)는 제1 바이어스 전압 및 제2 바이어스 전압과 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압의 차에 의해 발생된 누설 반송파를 무선 주파수 신호로 변조하여 전력 증폭부(400)로 출력한다. 누설 반송파는 전력 증폭부(400)에서 증폭되어 커플러(500)로 입력된다. 이때의 절차는 이미 알려진 사항으로, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
커플러(500)는 직교 변조부(300)로부터 출력된 신호를 안테나로 전달할 뿐만 아니라, 신호의 일부 전력을 추출한다. 여기에서는 직교 변조부(300)에서 출력한 누설 반송파의 일부 전력을 추출한다(S110). 커플러(500)에서 추출된 누설 반송파 신호는 검파부(600)로 입력되고, 검파부(600)는 입력된 누설 반송파 신호의 양을 산출한 후, 산출량을 직류 전압으로 전환한다(S120). 그 후, 검파부(600)는 전환된 직류 전압을 궤환 회로로 전달하는 제3 절체부(700)로 출력한다.
이미 S100 단계에서의 설정에 따라 제3 절체부(700)가 연결된 상태이므로, 제3 절체부(700)로 유입된 직류 전압은 제4 절체부(800)로 전달되고, 제4 절체부(800)는 직류 전압을 궤환시켜 임의의 주기로 제1 여파기(902)와 제2 여파기(912)로 입력한다(S130). 임의의 주기로 전달된 직류 전압은 제1 여파기(901) 및 제2 여파기(902)에서 주기성이 제거되어 평균처리된다(S140).
그 후 제1 비교기(903) 및 제2 비교기(913)는 반송파의 누설 정도가 최소가 되는 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)과 각각 평균처리되어 궤환된 신호를 비교한다(S150). 그리고 제1 적분기(904)와 제2 적분기(914)는 비교 결과를 적분함으로써 제어 전압을 생성하고, 생성한 제어 전압을 제1 차동 증폭기(200) 및 제2 차동 증폭기(210)로 각각 출력하여 변환된 제어 전압을 인가한다(S160).
만약 궤환된 신호가 기준 전압과 일치하지 않는다면, 제1 적분기(904) 및 제2 적분기(914)는 상기에서 설명한 S110 단계 내지 S160 단계를 반복한다. 그러나, 궤환된 신호가 각각 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)과 일치한다면 반송파의 누설양이 최소라고 판단하여, "Off"인 보상 제어 신호를 입력하여 제5 절체부(902) 및 제6 절체부(912)는 연결하고 제3 절체부(700)는 개방하여 반송파가 유입되지 않도록 한다(S180).
제1 적분기(904) 및 제2 적분기(914)에 의해 각각 생성된 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압은 제1 차동 증폭부(200) 및 제2 차동 증폭부(210)에 인가되어, 제1 차동 증폭부(200) 및 제2 차동 증폭부(210)로 입력된 바이어스 전압과의 차를 조절하여 반송파 누설이 최소가 될 수 있도록 한다. 이와 같이 S110 내지 S160 단계는 반송파 누설이 최소가 될 때까지 반복된다. 이때, 제1 기준 전압(Vref_I) 및 제2 기준 전압(Vref_Q)은 시스템을 구성하는 직교 변조부의 특성에 따라 달라진다.
다음 S170 단계에서 동위상/직교위상 경로에 대한 누설 반송파 신호가 기준 전압 값으로 수렴하여 반송파의 누설량이 최소가 되었다고 판단되면, "Off" 인 보상 제어 신호가 입력되어 제5 절체부(902) 및 제6 절체부(912)가 각각 연결된다. 그리고 제3 절체부(700)가 개방되어 각각 제1 비교기(903)와 제2 비교기(913)의 두 입력 단자에 동일한 기준 전압을 인가한다(S190).
이때 동일한 신호는 미리 설정된 신호가 될 수도 있다. 여기서 각 비교기의 두 입력 단자에 동일한 기준 전압을 인가하는 것은, 제1 비교기(903) 및 제2 비교기(913)에 신호가 동일하게 입력되어, 출력으로 동일한 +/-의 양을 가짐을 의미하는 펄스가 발생하도록 하기 위함이다. 이는 펄스를 입력받은 제1 적분기(904) 및 제2 적분기(914)가 기존 출력한 제어 전압에서 변화가 없는 일정한 제어 전압을 출력할 수 있도록 하기 위함이다.
이에 따라 제1 비교기(903)와 제2 비교기(913)의 출력으로는 기준 전압과 직류 전압이 동일한 +/-의 양을 가짐을 의미하는 펄스가 발생된다(S200). 이는 기준 전압과 직류 전압의 차이가 없음을 즉, 반송파 누설량이 없음을 의미한다. 이때에는 "Off"인 보상 제어 신호가 입력되어 동위상/직교위상 기저대역 신호가 시스템으로 유입된다.
다시 말해 누설 반송파 신호가 존재하는 경우, 제1 비교기(903) 및 제2 비교기(913)는 + 또는 -에 해당하는 펄스를 발생하여 누설 반송파 신호의 누설량이 기준 전압과 어느정도 차이가 있는지 알려주고, 적분기는 이러한 비교기의 출력을 적분하여 제어 전압을 발생한다. 그러나, 반송파 누설이 없는 경우에는 제1 비교기(903) 및 제2 비교기(913)는 동일한 +/-의 양을 가짐을 의미하는 펄스를 발생한 다.
제1 적분기(904) 및 제2 적분기(914)는 제1 비교기(903) 및 제2 비교기(913)의 출력을 적분하여 출력하며, 이에 따라 일정한 제어 전압이 제1 차동 증폭부(200) 및 제2 차동 증폭부(210)로 인가된다(S210). 이는, 제1 차동 증폭부(200) 및 제2 차동 증폭부(210)에 인가되는 일정한 제어 전압을 직교 변조부(300)로 전달하기 위함이다.
본 발명의 실시예에서는 직교위상 신호와 동위상 신호를 갖는 직교 변조 시스템을 예로 하여 설명하였으나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 누설 보상 장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반송파 누설 보상 장치의 상세 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 누설 보상 장치의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반송파 누설 보상 방법의 흐름도이다.

Claims (14)

  1. 직교 변조 시스템에서 반송파 누설을 보상하는 장치에 있어서,
    제1 바이어스 전압과 제1 제어 전압의 차이 및 제2 바이어스 전압과 제2 제어 전압의 차이에 의해 발생된, 동위상 경로 및 직교위상 경로에 대한 누설 반송파 신호를 출력하는 직교 변조부;
    상기 출력된 누설 반송파 신호 중 일부 누설 반송파 신호를 추출하는 커플러;
    상기 추출된 누설 반송파 신호의 크기를 검파하여 반송파 누설량을 측정하고, 상기 누설 반송파 신호를 직류 신호로 전환하는 검파부;
    상기 출력된 상기 직류 신호를 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압과 비교하여, 각각 상기 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압을 출력하는 제어부; 및
    상기 검파부에 의해 출력되는 상기 직류 신호를 미리 설정한 주기에 따라 번갈아 상기 제어부로 제공하는 절체부
    를 포함하는 반송파 누설 보상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 직류 신호의 주기성을 제거하여 출력하는 제1 여파기;
    상기 직류 신호의 주기성을 제거하여 출력하는 제2 여파기;
    상기 주기성이 제거된 직류 신호와 상기 제1 기준 전압을 비교하여 제1 비교값을 출력하는 제1 비교기;
    상기 주기성이 제거된 직류 신호와 상기 제2 기준 전압을 비교하여 제2 비교값을 출력하는 제2 비교기;
    상기 제1 비교기에서 출력되는 제1 비교값을 입력 받아 누적하여 상기 제1 전압을 발생하는 제1 적분기;
    상기 제2 비교기에서 출력되는 제2 비교값을 입력 받아 누적하여 상기 제2 제어 전압을 발생하는 제2 적분기;
    상기 제1 여파기에서 주기성이 제거된 직류 신호와 보상 제어 신호--여기서 보상 제어 신호는 상기 제1 신호 및 제2 신호에 대한 반송파 누설을 보상하기 위한 제어 신호임--를 입력받고, 이를 토대로 상기 제1 비교기에 제1 기준 전압을 인가하는 제1 절체부; 및
    상기 제2 여파기에서 주기성이 제거된 신호와 상기 보상 제어 신호를 입력받고, 이를 토대로 상기 제2 비교기에 제2 기준 전압을 인가하는 제2 절체부
    를 포함하는 반송파 누설 보상 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절체부는,
    상기 검파부에서 검출된 직류 전압에 대해 상기 제어부로의 연결을 절체하는 제1 절체부; 및
    상기 직류 전압을 상기 미리 설정한 주기로 상기 제어부로 출력하고, 상기 반송파 누설량에 대한 정보를 상기 제어부로 출력하는 제2 절체부
    를 포함하는 반송파 누설 보상 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 제어 전압은 상기 동위상 경로에 의해 발생된 반송파 누설량을 나타내는 제1 직류 전압과 상기 제1 기준 전압 사이에 발생한 전압차의 조정을 위해 필요한 전압이며,
    상기 제2 제어 전압은 상기 직교위상 경로에 의해 발생된 반송파 누셜량을 나타내는 제2 직류 전압과 상기 제2 기준 전압 사이에 발생한 전압차의 조정을 위해 필요한 전압인 반송파 누설 보상 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 기준 전압은 상기 동위상 경로에 대한 반송파 누설량이 최소가 되도록 하는 제어 전압이며,
    상기 제2 기준 전압은 상기 직교위상 경로에 대한 반송파 누설량이 최소가 되도록 하는 제어 전압인 반송파 누설 보상 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    보상 제어 신호의 상태에 따라, 제1 입력 신호 및 상기 동위상 경로의 임의의 신호 중 어느 하나의 신호를 입력받을 수 있도록 경로를 절체하는 제3 절체부;
    보상 제어 신호의 상태에 따라, 제2 입력 신호 및 상기 직교위상 경로의 임의의 신호 중 어느 하나의 신호를 입력받을 수 있도록 경로를 절체하는 제4 절체부;
    상기 제어부에서 출력된 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압, 상기 제1 바이어스 전압 및 제2 바이어스 전압을 상기 직교 변조부로 전달하는 차동 증폭부; 및
    상기 직교 변조부에서 출력된 신호를 입력받아 전력을 증폭하여 출력하는 전력 증폭부
    를 더 포함하는 반송파 누설 보상 장치.
  8. 직교 변조 시스템에서 반송파 누설을 보상하는 방법에 있어서,
    제1 바이어스 전압 및 제2 바이어스 전압을 기준으로 동위상 경로 및 직교위상 경로에 대한 누설 반송파 신호를 검출하는 단계;
    상기 검출된 누설 반송파 신호에 대한 직류 전압과 제1 기준 전압이 일치하는지 판단하고, 상기 직류 전압과 제2 기준 전압이 일치하는지 판단하는 단계;
    상기 직류 전압과 제1 기준 전압, 상기 직류 전압과 제2 기준 전압이 각각 일치하면 궤환 신호는 차단하고, 비교기 입력에 동일한 기준 전압을 인가하도록 절 체하는 단계; 및
    상기 동일한 기준 전압을 이용하여 상기 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압을 생성하고, 생성된 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압을 상기 동위상 경로의 신호 및 직교위상 경로의 신호에 각각 인가하는 단계
    를 포함하는 반송파 누설 보상 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는,
    상기 누설 반송파 신호에 대한 누설량을 산출하고, 상기 누설 반송파 신호를 직류 전압으로 전환하는 단계;
    상기 직류 전압을 미리 설정된 주기로 번갈아 출력하는 단계;
    상기 번갈아 출력된 상기 직류 전압 중 어느 하나의 직류 전압에 대해 주기성을 제거하여 출력하는 단계; 및
    상기 주기성이 제거된 직류 전압과 상기 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압을 비교하고, 비교 결과로부터 상기 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압을 생성하는 단계
    를 포함하는 반송파 누설 보상 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 직류 전압과 제1 기준 전압이 일치하는지 판단한 결과, 상기 직류 전압 중 상기 동위상 경로에 의해 발생된 반송파 누설량을 나타내는 제1 직류 전압과 상기 제1 기준 전압이 일치하지 않으면, 상기 제1 직류 전압과 상기 제1 기준 전압과의 차를 적분하여 제1 제어 전압을 생성하는 단계; 및
    상기 직류 전압과 제2 기준 전압이 일치하는지 판단한 결과, 상기 직류 전압 중 상기 직교위상 경로에 의해 발생된 반송파 누설량을 나타내는 제2 직류 전압과 상기 제2 기준 전압이 일치하지 않으면, 상기 제2 직류 전압과 제2 기준 전압과의 차를 적분하여 제2 제어 전압을 생성하는 단계
    를 포함하는 반송파 누설 보상 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 제어 전압은 상기 제1 직류 전압과 상기 제1 기준 전압 사이에서 발생한 전압차의 조정을 위해 필요한 전압이며,
    상기 제2 제어 전압은 상기 제2 직류 전압과 상기 제2 기준 전압 사이에 발생한 전압차의 조정을 위해 필요한 전압인 반송파 누설 보상 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압을 이용하여 상기 제1 제어 전압 및 제2 제어 전압이 각각 제1 바이어스 전압 및 제2 바이어스 전압과의 차이가 0 및 임의의 값 중 어느 하나의 값으로 설정되는 반송파 누설 보상 방법.
  13. 반송파 누설을 보상하는 장치에 있어서,
    바이어스 전압을 기준으로 임의의 신호에 대한 누설 반송파 신호 중 일부 누설 반송파 신호를 검출하는 커플러;
    상기 커플러에서 검출된 상기 신호에 대한 누설 반송파의 크기를 검파하여 반송파 누설량을 측정하고, 상기 누설 반송파 신호를 직류 신호로 전환하는 검파부;
    상기 직류 신호와 미리 설정된 기준 전압을 비교하여 제어 전압을 출력하는 제어부;
    상기 제어부에서 출력된 제어 전압과 상기 바이어스 전압을 인가하는 차동 증폭부; 및
    보상 제어 신호의 상태에 따라 입력 신호 및 상기 임의의 신호 중 어느 하나의 신호를 입력받을 수 있도록 경로를 절체하는 절체부
    를 포함하는 반송파 누설 보상 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 차동 증폭부로부터 상기 제어 전압 및 임의의 신호를 입력받아, 직교 변조 신호로 출력하는 직교 변조부; 및
    상기 직교 변조부에서 출력된 직교 변조 신호를 입력받아 전력을 증폭하여 출력하는 전력 증폭부
    를 더 포함하는 반송파 누설 보상 장치.
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