KR101131754B1 - 송신 신호 누설에 의해 야기되는 2차 왜곡의 감소 - Google Patents

송신 신호 누설에 의해 야기되는 2차 왜곡의 감소 Download PDF

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Abstract

본원은 풀-듀플렉스 무선 통신 시스템에서 TX 신호 누설의 악영향들을 감소시키기 위한 기술들을 설명한다. 특히, 본원은 TX 신호 누설의 2차 왜곡의 악영향들을 감소시키기 위한 기술들을 설명한다. 송신 신호 누설의 2차 왜곡을 감소시키거나 또는 제거하기 위해, 무선 디바이스는 원하는 RX 신호 및 TX 누설 신호 양자 모두를 운반하는 결합된 신호를 제곱한다. 예컨대, 디바이스는, 실질적으로 결합된 신호를 제곱하기 위한 강한 2차 비선형성을 나타내는 디바이스를 포함할 수도 있다. 디바이스는 수신 경로에서 믹서의 출력으로부터 제곱된 신호를 감산하여, 믹서에 의해 야기되는 2차 왜곡의 적어도 일부를 캔슬링한다. 이러한 방식으로, 디바이스는 TX 신호 누설의 2차 왜곡의 악영향들을 감소시킬 수 있고, 따라서 수신기 감도를 향상시키거나 또는 유지할 수 있다.
풀-듀플렉스 무선 통신 시스템, 송신기, 수신기

Description

송신 신호 누설에 의해 야기되는 2차 왜곡의 감소{REDUCTION OF SECOND-ORDER DISTORTION CAUSED BY TRANSMIT SIGNAL LEAKAGE}
기술 분야
본원은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 특히 무선 풀-듀플렉스 통신 시스템에서 송신 신호 누설의 악영향들을 감소시키기 위한 기술들에 관한 것이다.
배경기술
풀-듀플렉스 통신 시스템에서 무선 디바이스는 무선 신호들을 동시에 송신 및 수신하여 양방향 통신을 지원할 수 있다. 송신 경로에서, 전력 증폭기는 송신을 위한 무선 주파수 (RF) 신호를 증폭한다. 송신 (TX) 신호는 듀플렉서를 통해 라우팅되고 안테나를 통해 송신된다. 수신 경로에서, 원하는 (RX) 신호는 안테나를 통해 수신되고 듀플렉서를 통해 저잡음 증폭기 (LNA) 에 커플링된다. LNA에 의한 증폭에 뒤따라서, RX 신호는 필터링된 후 믹서에 의해 기저대역으로 하향-변환된다. 하향-변환된 RX 신호는 다른 컴포넌트들에 의해 프로세싱되어 수신된 데이터를 복원한다.
풀-듀플렉스 통신 시스템에서, 송신 경로는 수신 경로와 간섭할 수 있다. TX 신호의 일부는 듀플렉서로부터 수신 경로에 커플링되어 TX 신호 누설을 초래할 수도 있다. TX 신호 누설은 수신 경로에 의해 프로세싱되는 원하는 신호에 간섭을 야기할 수 있다. 송신기 주파수가 수신기 주파수와 상이하기 때문에, TX 신호 누설은 필터링될 수 있다. 그러나, 필터링에 의한 경우에도, 통상적으로, 안테나를 통해 수신된 원하는 RX 신호와 스펙트럼적으로 오버랩할 수 있는 왜곡을 야기하는 TX 신호 누설의 잔여량이 잔존한다. 이러한 왜곡은 수신기 감도를 열화시킬 수 있다. 듀플렉서에 걸친 누설을 통해 수신되는 TX 신호와 다르게, 원하는 RX 신호는 안테나를 통해 수신된 신호이다.
개요
본원은 풀-듀플렉스 무선 통신 시스템에서 TX 신호 누설의 악영향들을 감소시키기 위한 기술들을 설명한다. 특히, 본원은, 수신된 신호의 하향-변환을 위해 사용되는 믹서에서의 비선형성들에 의해 야기될 수도 있는 TX 신호 누설의 2차 왜곡의 악영향들을 감소시키기 위한 기술들을 설명한다.
무선 디바이스의 수신 경로에서, 원하는 RX 신호는 TX 누설 신호와 결합된다. 결합된 신호는 믹서에 의해 기지대역으로 하향-변환된다. 믹서는 그 본질적인 비선형성으로 인해 2차 왜곡을 생성한다. 2차 왜곡은, 원하는 RX 신호에 의해 점유되는 주파수들과 동일한 주파수들에 존재하여 수신기 감도를 감소시킬 수 있다. 특히, 잔여 TX 누설의 2차 왜곡은 기저대역에서 하향-변환된 원하는 RX 신호를 마스킹할 수 있다.
송신 신호 누설의 2차 왜곡을 감소시키거나 또는 제거하기 위해, 디바이스는 원하는 RX 신호 및 TX 누설 신호 양자 모두를 운반하는 결합된 신호를 제곱 (square) 한다. 예컨대, 디바이스는, 실제로, 결합된 신호를 제곱하기 위한 강한 2차 비선형성을 나타내는 디바이스를 포함할 수도 있다. 그 후, 디바이스는 수신 경로의 하향-변환 믹서의 출력으로부터 제곱된 신호를 감산하여, 믹서에 의해 야기되는 2차 왜곡의 적어도 일부를 캔슬링 (cancel) 한다. 이러한 방식으로, 디바이스는 TX 신호 누설의 2차 왜곡의 악영향들을 감소시킬 수 있으며, 따라서 수신기 감도를 향상시키거나 또는 유지할 수 있다.
일 양태에서, 본원은, 입력 신호를 하향-변환하여 하향-변환된 입력 신호를 생성하는 믹서; 입력 신호를 제곱하여 제곱된 입력 신호를 생성하는 제곱 유닛; 및 하향-변환된 입력 신호로부터 제곱된 입력 신호를 감산하는 감산 유닛을 포함하는 무선 수신기를 제공한다.
또 다른 양태에서, 본원은, 하향-변환된 입력 신호를 생성하기 위해 입력 신호를 하향-변환하는 단계; 제곱된 입력 신호를 생성하기 위해 입력 신호를 제곱하는 단계; 및 하향-변환된 입력 신호로부터 제곱된 입력 신호를 감산하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
추가 양태에서, 본원은, 무선 주파수 (RF) 송신기, RF 수신기, RF 안테나, 및 안테나에 송신기 및 수신기를 커플링시키는 듀플렉서를 포함하는 무선 통신 디바이스를 제공하며, 그 듀플렉서는 저잡음 증폭기에 송신 누설 신호를 전달한다. 수신기는, 입력 신호를 하향-변환하여 하향-변환된 입력 신호를 생성하는 믹서, 입력 신호를 제곱하여 제곱된 입력 신호를 생성하는 제곱 유닛, 및 하향-변환된 입력 신호로부터 제곱된 입력 신호를 감산하는 감산 유닛을 더 포함한다.
또 다른 양태에서, 본원은, 안테나, 안테나에 커플링된 듀플렉서, 안테나 및 듀플렉서를 통해 수신된 입력 신호를 증폭하도록 커플링된 저잡음 증폭기, 증폭된 입력 신호를 필터링하는 필터, 필터링된 증폭된 입력 신호를 하향-변환하여 하향-변환된 입력 신호를 생성하는 믹서, 필터링된 증폭된 입력 신호를 제곱하여 제곱된 입력 신호를 생성하는 제곱 유닛, 및 하향-변환된 입력 신호로부터 제곱된 입력 신호를 감산하는 감산 유닛을 포함하는 무선 수신기를 제공하며, 여기서 듀플렉서가 저잡음 증폭기에 송신 누설 신호를 전달한다.
본원의 하나 이상의 양태들의 세부사항들은 첨부 도면 및 이하의 상세한 설명에서 설명된다. 본원의 다른 특징, 목적, 및 이점은 상세한 설명, 도면, 및 청구의 범위로부터 명백하게 될 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 무선 통신 디바이스의 예시적인 RF 부분을 예시하는 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 디바이스의 수신 경로 내의 신호들 및 왜곡 컴포넌트들을 예시하는 그래프들이다.
도 3은 도 1의 디바이스의 수신 경로에서 2차 왜곡을 감소시키도록 구성된 예시적인 수신기의 블록도이다.
도 4는 도 3의 수신기에서 사용하기 위한 예시적인 제곱 유닛의 블록도이다.
도 5는 예시적인 수신기의 또 다른 세부사항들을 예시하는 블록도이다.
도 6은 프로세서-기반 감산 유닛과 함께 예시적인 수신기의 추가적인 세부사항들을 예시하는 블록도이다.
도 7은 도 1의 디바이스의 수신 경로 내의 2차 왜곡의 감소를 위한 기술을 예시하는 흐름도이다.
상세한 설명
무선 디바이스의 수신 경로에서, 원하는 RX 신호는 TX 누설 신호와 결합된다. 결합된 신호는 믹서에 의해 기저대역으로 하향-변환된다. 믹서는 그 본질적인 비선형성으로 인해 2차 왜곡을 생성한다. 2차 왜곡은 원하는 RX 신호에 의해 점유되는 주파수들과 동일한 주파수들에 존재하여 수신기 감도를 감소시킬 수 있다. 특히, 잔여 TX 누설의 2차 왜곡은 기저대역에서 하향-변환된 RX 신호를 마스킹할 수 있다.
송신 신호 누설의 2차 왜곡을 감소시키거나 또는 제거하기 위해, 본원에 따르면, 디바이스는 원하는 RX 신호 및 TX 누설 신호 양자 모두를 운반하는 결합된 신호를 제곱할 수도 있다. 예컨대, 디바이스는, 실제로, 결합된 신호를 제곱하기 위한 강한 2차 비선형성을 나타내는 유닛을 포함할 수도 있다. 그 후, 디바이스는 수신 경로의 하향-변환 믹서의 출력으로부터 제곱된 신호를 감산하여, 믹서에 의해 야기되는 2차 왜곡을 캔슬링한다. 이러한 방식으로, 디바이스는 TX 신호 누설의 2차 왜곡의 악영향들을 감소시킬 수 있으며, 따라서 수신기 감도를 향상시키거나 또는 유지할 수 있다.
본원에서 설명되는 기술들은 다양한 풀-듀플렉스 무선 통신 시스템들 중 임의의 시스템들에서 사용될 수도 있다. 풀-듀플렉스 무선 통신 시스템들의 몇몇 예들은, PCS (Personal Communication System), DCS (Digital Cellular System), 및 IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000 시스템들이다. 일 특정한 예로서, 기술들은 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 통신을 위해 장비된 무선 통신 디바이스에 적용될 수도 있다. 무선 통신 디바이스들의 예들은, 이동 무선전화기, 위성 전화기, 휴대용 개인 단말, 무선 통신 카드, 랩톱 또는 데스크톱 컴퓨터 또는 연관된 무선 인터페이스, 무선 액세스 포인트, 디지털 오디오 또는 비디오 디바이스, 비디오 게임 콘솔 등을 포함한다.
도 1은 무선 통신 디바이스 (10) 의 예시적인 RF 부분을 예시하는 블록도이다. 도 1의 예에서, 디바이스 (10) 는 안테나 (12), 듀플렉서 (14), 전력 증폭기 (PA) (16), 수신기 (18), LNA (20), 필터 (22), 믹서 (24), 국부 발진기 (LO) (26), 및 송신기 (28) 를 포함한다. 몇몇 경우들에서, 믹서 (24) 의 출력을 필터링하기 위해 기저대역 필터가 또한 제공될 수도 있다.
송신 경로 상에서, 송신기 (28) 내의 전력 증폭기 (PA) (16) 는 RF 송신 신호를 수신 및 증폭한다. 송신 신호는 모뎀에 의해 제공되며, PA (16) 에 의한 증폭 이전에, 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환되고, 필터링되며, 기저대역으로부터 송신 대역으로 상향-변환될 수도 있다. 송신기 (28) 는 CDMA 통신을 위해 구성될 수도 있다. 송신 신호는 듀플렉서 (14) 를 통해 라우팅되고 RF 안테나 (12) 를 통해 예컨대 기지국과 같은 하나 이상의 원격 디바이스들에 송신된다. 또한, 송신 신호의 일부는 듀플렉서 (14) 를 통해 수신 경로로 누설된다.
수신 경로 상에서, 원하는 수신된 (RX) 신호는, 안테나 (12) 를 통해 수신되고, 듀플렉서 (14) 를 통해 라우팅되며, 수신기 (18) 에 제공된다. 수신기 (18) 는 CDMA 통신을 위해 장비될 수도 있다. 도 1의 예에서, 수신기 (18) 는 저잡음 증폭기 (LNA) (20), 필터 (22), 믹서 (24), 및 국부 발진기 (LO) (26) 를 포함한다. 또한, LNA (20) 는 듀플렉서 (14) 를 통해 송신 경로로부터 TX 누설 신호를 수신한다. 결국, LNA (20) 는 RX 신호 및 TX 누설 신호 양자 모두를 증폭한다. 필터 (22) 는, TX 누설 신호를 포함하여, 대역외 신호 컴포넌트들을 감소시키도록 증폭된 RF 신호를 필터링하고, 필터링된 RF 신호를 제공하기 위해 제공될 수도 있다.
믹서 (24) 는 LNA (20) 로부터의 필터링된 RF 신호를 수신 및 주파수 하향-변환한다. 특히, 믹서 (24) 는 필터링된 RF 신호를 RF 대역으로부터 수신기 (18) 내의 프로세싱을 위한 기저대역으로 하향하여 하향-변환한다. 믹서 (24) 는, 원하는 기저대역 주파수를 달성하도록 선택된 국부 발진기 (LO) (26) 신호와 필터링된 증폭된 신호를 믹싱함으로써 하향-변환을 수행할 수도 있다. 믹서 (24) 의 출력은 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환되며, 예컨대 모뎀에 의해 디지털적으로 프로세싱되어, 신호에 의해 운반되는 데이터를 복조 및 디코딩할 수도 있다.
몇몇 경우들에서, 필터 (22) 는 TX 누설 신호를 차단하도록 설계된 표면 탄성파 (SAW) 필터일 수도 있다. SAW 필터는 첨예한 천이 대역 에지들 및 대역외 컴포넌트들의 큰 감쇠와 같은 다수의 이점들을 갖는다. 필터 (22) 가 TX 누설 신호의 영향들의 일부를 제거하는데 효과적일 수도 있지만, TX 누설 신호의 상당한 부분이 잔존하고 수신기 감도를 손상시킬 수도 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 디바이스 (10) 의 수신 경로 내의 신호들 및 왜곡 컴포넌트들을 예시하는 그래프들이다. 도 2a는 도 1의 필터 (22) 의 출력에서 수신된 신호를 도시한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 필터 (22) 의 출력에서, 수신된 신호는 원하는 RX 신호 (32) 및 잔여 TX 누설 신호 (30) 를 포함한다. TX 누설 신호 (30) 및 원하는 RX 신호 (32) 는 상이한 주파수 대역들을 점유한다.
도 2b는 믹서 (24) 의 출력에서 수신된 신호를 도시하며, 여기서 믹서 (24) 에 대한 입력은 원하는 RX 신호 (32) 및 잔여 TX 누설 신호 (30) 양자 모두를 포함하는 수신된 신호이다. 이상적으로, 믹서 (24) 는 원하는 신호 (32) 를 기저대역으로 하향-변환하고, 국부 발진기 (LO) 주파수와 TX RF 주파수들 간의 차이와 동일할 수도 있는 중간 주파수로 잔여 TX 누설 신호 (30) 를 하향-변환한다. 그러나, 믹서 (24) 는 이상적이지 않고, 비선형성으로 인해 2차 왜곡들을 생성한다.
믹서 (24) 의 비선형성은 잔여 TX 누설 신호 (30) 로부터 2차 왜곡을 발생시킬 수 있다. 이러한 2차 왜곡의 부분은 하향-변환된 원하는 RX 신호 (32) 의 기저대역에 존재할 수도 있다. 기저대역 왜곡은 믹서 오버랩 (38) 이라 지칭될 수도 있다. 믹서 오버랩 (38) 은 수신기 감도를 열화시키는 추가적인 잡음으로서 작용하여, 수신기에 의해 신뢰성 있게 검출될 수 있는 최소의 원하는 신호가 더 큰 진폭을 가질 필요가 있게 한다.
도 3은 도 1의 디바이스의 수신 경로에서 2차 왜곡을 감소시키도록 구성된 예시적인 수신기 (18) 의 블록도이다. 도 3의 예에서, 수신기 (18) 는 LNA (20), 필터 (22), 믹서 (24), 및 LO (26) 를 포함한다. 또한, 수신기 (18) 는, 예컨대 믹서 (24) 의 출력부에 커플링된 기저대역 필터 (25) 를 포함할 수도 있다. 기저대역 필터 (25) 는 믹서 (24) 의 출력으로부터 대역외 주파수들을 제거하도록 구성될 수도 있다. 도 3에 또한 도시된 바와 같이, 송신 신호 누설의 2차 왜곡을 감소시키거나 또는 제거하기 위해서, 수신기 (18) 는 제곱 유닛 (40) 및 감산 유닛 (42) 을 포함할 수도 있다. 감산 유닛 (42) 은 수신기 (18) 내에 제공되거나 또는 수신기 (18) 에 커플링된 개별적인 유닛일 수도 있다.
LNA (20) 는 원하는 RX 신호 (32) 및 TX 누설 신호를 운반하는 결합된 신호를 수신한다. LNA (20) 에 커플링된 필터 (22) 는 원하는 신호 (32) 및 잔여 TX 누설 신호 (30) 를 필터링한다. 그 후, 믹서 (24) 는 그 필터링된 신호를, 그 신호와 LO (26) 에 의해 제공된 LO 주파수를 믹싱함으로써, 기저대역으로 하향-변환한다. 그러나, TX 누설 신호로부터의 2차 왜곡을 감소시키기 위해서, 제곱 유닛 (40) 은 필터링된 신호를 제곱한다. 그 후, 감산 유닛 (42) 은, 믹서 (24) 에 의해 생성된 하향-변환된 신호로부터 제곱된 신호를 감산한다. 감산은, 믹서 (24) 에 대한 TX 누설 신호의 인가로부터 초래한 2차 왜곡의 상당한 부분을 캔슬링하도록 기능한다.
제곱 유닛 (40) 은 강한 2차 비선형성을 나타내는 임의의 반도체 디바이스일 수도 있다. 강한 2차 비선형성을 갖는 디바이스는 그 2차 항에 대한 높은 이득을 갖는 전달 함수를 나타낼 수도 있다. 따라서, 제곱 유닛 (40) 은 믹서 오버랩 (38) (도 2b) 과 유사한 주파수 특성들을 갖는 2차 왜곡들을 의도적으로 발생시키도록 선택 및/또는 구성된다. 감산 유닛 (42) 에서의 하향-변환된 신호로부터의 제곱된 신호의 감산에 의해 2차 왜곡이 실질적으로 캔슬링된다.
믹서 (24) 및 제곱 유닛 (40) 의 출력부들은 감산 유닛 (42) 에 커플링된다. 감산 유닛 (42) 은, 아날로그 형태 또는 디지털 형태 중 어느 하나의 형태인 2개의 신호들을 감산할 수 있는 임의의 디바이스를 포함할 수도 있다. 감산 유닛 (42) 은 믹서 (24) 의 출력으로부터 제곱 유닛 (40) 의 출력을 감산할 수도 있다. 상술된 바와 같이, 믹서 (24) 의 출력은, TX 누설 신호에 의해 야기된 믹서 오버랩 (38) 에 의해 부분적으로 마스킹된 원하는 RX 신호 (32) 를 제공할 수도 있다.
믹서 (24) 의 출력으로부터 제곱 유닛 (40) 의 출력을 감산함으로써, 믹서 오버랩 (38) 의 진폭이 감소되어 원하는 RX 신호 (32) 의 마스킹을 감소시킬 수도 있다. 믹서 오버랩 (38) 의 이러한 감소는, 수신기에 의해 신뢰성 있게 검출될 수 있는 원하는 신호의 진폭이 감소되기 때문에, 수신기 감도를 개선할 수도 있다.
도 4는 도 3의 수신기 (18) 에서 사용하기 위한 예시적인 제곱 유닛 (40) 의 블록도이다. 도 4의 예에서, 제곱 유닛 (40) 은, 무선 주파수 (RF) 및 국부 발진기 (LO) 포트들이 함께 접속된 믹서 (44) 를 포함한다. 믹서 (44) 는 주파수 응답에 있어서 믹서 (24) 와 실질적으로 유사할 수도 있다. 그러나, RF 입력 포트와 LO 포트를 함께 커플링시킴으로써, 믹서 (44) 는 입력 신호를 그 자체와 믹싱하여 제곱 효과를 제공한다. 믹서 (44) 의 RF 및 LO 포트들 양자 모두에 인가되는 입력은 도 3의 필터 (22) 의 출력일 수도 있다.
제곱 유닛 (40) 의 출력은 제로 주파수가 중심이 될 수도 있다. 믹서 (24) 가 제로 중간 주파수 (ZIF) 하향-변환기로서 구성된 경우에, 믹서들 (24, 44) 의 IF 포트들은 단순히 원하는 기저대역 주파수에서 신호를 생성한다. 수신기 아키텍쳐가 헤테로다인인 경우에, 2개 이상의 주파수 변환 스테이지가 필터 (22) 와 감산 유닛 (42) 사이에 포함될 수도 있다. 믹서 (44) 의 RF 및 LO 포트들을 커플링시키는 것은, 믹서 (24) 에 의해 생성된 2차 왜곡으로부터 감산될 수 있는 강한 2차 비선형성을 생성하여, 수신기 (18) 의 감도를 향상시킬 수도 있다.
도 5는 예시적인 수신기 (18) 의 또 다른 세부사항들을 예시하는 블록도이다. 도 5에서, 수신기 (18) 는 도 3의 수신기에 실질적으로 대응하지만, 제곱 유닛 (40) 의 출력부와 감산 유닛 (42) 의 입력부 사이에 커플링된 필터 (46) 를 포함한다. 필터 (46) 는 제곱 유닛 (40) 의 출력으로부터 대역외 주파수들을 제거하는 기저대역 필터일 수도 있다.
도 6은, 감산 유닛 (42) 에 커플링된, LNA (20), 필터 (22), 제곱 유닛 (40), 믹서 (24), 필터 (25), 및 필터 (46) 를 포함하는 또 다른 예시적인 수신기 (26) 의 블록도이다. 상술된 바와 같이, 믹서 (24) 의 출력은 믹서 오버랩 (38) 에 의해 부분적으로 마스킹된 원하는 신호 (32) 를 포함할 수도 있고, 제곱 유닛 (40) 의 출력은 믹서 오버랩 (38) 과 유사한 주파수 특성들을 포함하는 신호일 수도 있다. 제곱 유닛 (40) 의 출력은 필터 (46) 에 의해 필터링되어 대역외 주파수들을 제거할 수도 있다. 필터 (46) 는 기저대역 필터일 수도 있다. 본원에서 설명된 바와 같이, 무선 수신기는 다양한 주파수 대역들에 적용될 수도 있다. 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 에 있어서, 예컨대 수신 대역은 대략 869 MHz 내지 894 MHz일 수도 있고, 송신 대역은 대략 824 MHz 내지 849 MHz일 수도 있으며, 기저대역은 대략 0 내지 630 kHz일 수도 있다. 또 다른 예로서, US PCS 에 있어서, 수신 대역은 대략 1930 MHz 내지 1990 MHz일 수도 있고, 송신 대역은 대략 1850 MHz 내지 1910 MHz일 수도 있으며, 기저대역은 대략 0 내지 630 kHz일 수도 있다.
도 6의 예에서, 수신기 (18) 는 일반적으로 도 5의 수신기에 대응하지만, 아날로그-디지털 변환기 (ADC) (48) 및 ADC (50) 를 더 포함한다. 또한, 감산 유닛 (42) 은 디지털 신호 프로세서 (DSP) 를 포함한다. 따라서, 도 6은, 감산 연산 이전에 수신기 (18) 의 출력이 디지털 데이터로 변환되는 예를 예시한다. ADC (48) 는, 선택적인 필터 (25) 를 통해 믹서 (24) 에 의해 출력된 아날로그 신호를 제 1 디지털 신호로 변환한다. ADC (50) 는, 제곱 유닛 (40) 및 선택적인 필터 (46) 에 의해 출력된 아날로그 신호를 제 2 디지털 신호로 변환한다.
감산 유닛 (42) 은 수신기 (18) 로부터 제 1 및 제 2 디지털 신호들을 수신하는 DSP (52) 를 포함할 수도 있다. DSP (52) 는, 믹서 (24) 및 ADC (48) 에 의해 생성된 제 1 디지털 신호로부터 제곱 유닛 (40), 필터 (46), 및 ADC (50) 에 의해 생성된 제 2 디지털 신호를 감산하여, 믹서 (24) 에 의한 TX 누설 신호의 믹싱에 의해 생성된 2차 왜곡을 감소시킨다. 예컨대, DSP (52) 는 디지털 도메인에서 수학적인 감산 연산을 수행할 수도 있다.
DSP (52) 는 디지털 입력들을 요구하지만, 믹서 (24) 및 필터 (46) 의 출력들은 아날로그일 수도 있다. 따라서, ADC (48) 는 믹서 (24) 의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하고, ADC (50) 는 필터 (46) 의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환한다. 개별적인 유닛으로서 도시되어 있지만, 감산 유닛 (42) 은 수 신기 (18) 의 일부를 형성할 수도 있다. 또한, 몇몇 경우들에서, 감산은 디지털 신호들이 아닌 아날로그 신호들에 대해 수행될 수도 있다. DSP (52) 의 출력은 디지털 신호에 의해 운반되는 데이터를 복조 및 디코딩하기 위해 모뎀에 의해 프로세싱되는 디지털 신호일 수도 있다. 모뎀은 DSP (52) 에 의해 적어도 일부 형성될 수도 있다.
도 7은 도 1의 디바이스의 수신 경로 내의 2차 왜곡의 감소를 위한 기술을 예시하는 흐름도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 믹서 (24) 는 수신된 신호를 주파수 하향-변환한다 (54). 수신된 신호는 원하는 RX 신호 및 TX 누설 신호를 포함할 수도 있고, LNA (20) 에 의해 증폭되고 듀플렉서 (14) 를 통해 수신될 수도 있다. 제곱 유닛 (40) 은 수신된 신호를 제곱한다 (56). 감산 유닛 (42) 은 하향-변환된 수신된 신호로부터 제곱된 수신된 신호를 감산하여 2차 왜곡을 감소시킨다 (58).
몇몇 경우들에서, 본원에서 설명된 기술들은 풀-듀플렉스 무선 통신 시스템들에서 사용될 수도 있다. 각각의 경우에서, 수신기 및 송신기 섹션은 동시에 동작할 수도 있다. 그러한 동작 동안에, 송신 신호의 일부가 수신 경로로 누설될 수도 있다. 이러한 누설된 신호는 필터링될 수도 있지만, 일부 잔여 누설된 신호가 잔존할 수도 있다. 믹서에 의해 야기되는 2차 왜곡들은 원하는 신호의 주파수 대역으로 잔여 누설된 신호를 전달하여, 원하는 신호를 부분적으로 마스킹하고 수신기 감도를 감소시킬 수도 있다. 2차 왜곡을 갖는 개별적인 신호를 의도적으로 생성하고, 믹서의 출력으로부터 그 신호를 감산함으로써, 믹서에 의해 야 기되는 2차 왜곡이 감소되어 수신기 감도를 증가시킬 수도 있다.
본원의 다양한 양태들이 설명되었다. 전술한 설명은 예시의 목적을 위해 제시된 것이고, 철저하거나 또는 한정적인 것으로서 의도되지 않는다. 다음의 청구의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (30)

  1. 무선 수신기로서,
    입력 신호를 하향-변환하여 하향-변환된 입력 신호를 생성하는 제 1 믹서;
    상기 입력 신호를 제곱하여 제곱된 입력 신호를 생성하는 제곱 유닛; 및
    상기 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 제곱된 입력 신호를 감산하는 감산 유닛을 포함하고,
    상기 제곱 유닛은, 서로 커플링된 무선 주파수 (RF) 포트 및 국부 발진기 (LO) 포트를 갖는 제 2 믹서를 포함하는, 무선 수신기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    안테나;
    상기 안테나에 커플링된 듀플렉서; 및
    상기 듀플렉서에 커플링된 입력부 및 상기 제 1 믹서에 상기 입력 신호를 인가하도록 커플링된 출력부를 갖는 저잡음 증폭기를 더 포함하며,
    상기 듀플렉서는 상기 저잡음 증폭기에 송신 누설 신호를 전달하는, 무선 수신기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 저잡음 증폭기와 상기 제 1 믹서 사이에 커플링된 필터를 더 포함하는, 무선 수신기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터는 무선 주파수 (RF) 표면 탄성파 (SAW) 필터를 포함하는, 무선 수신기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향-변환된 입력 신호를 디지털화하는 제 1 아날로그-디지털 변환기 (ADC); 및
    상기 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 제 2 ADC를 더 포함하는, 무선 수신기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 감산 유닛은, 상기 디지털화된 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 디지털화된 제곱된 입력 신호를 감산하는 디지털 신호 프로세서 (DSP) 를 포함하는, 무선 수신기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향-변환된 입력 신호를 디지털화하는 제 1 아날로그-디지털 변환기 (ADC);
    상기 제곱된 입력 신호를 필터링하여 필터링된 제곱된 입력 신호를 생성하는 기저대역 필터; 및
    상기 필터링된 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 제 2 ADC를 더 포함하는, 무선 수신기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 감산 유닛은, 상기 디지털화된 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 디지털화된 필터링된 제곱된 입력 신호를 감산하는 디지털 신호 프로세서 (DSP) 를 포함하는, 무선 수신기.
  10. 하향-변환된 입력 신호를 생성하기 위해 입력 신호를 하향-변환하는 단계;
    제곱된 입력 신호를 생성하기 위해 상기 입력 신호를 제곱하는 단계; 및
    상기 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 제곱된 입력 신호를 감산하는 단계를 포함하고,
    상기 입력 신호를 제곱하는 단계는, 제곱 유닛을 이용하여 상기 입력 신호를 제곱하는 단계를 포함하며,
    상기 제곱 유닛은, 서로 커플링된 무선 주파수 (RF) 포트 및 국부 발진기 (LO) 포트를 갖는 제 1 믹서를 포함하는, 방법.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 입력 신호를 하향-변환하는 단계는, 제 2 믹서를 통해 상기 입력 신호를 하향-변환하는 단계를 포함하고,
    상기 방법은,
    안테나, 상기 안테나에 커플링된 듀플렉서, 및 상기 듀플렉서에 커플링된 입력부 및 상기 제 2 믹서에 상기 입력 신호를 인가하도록 커플링된 출력부를 갖는 저잡음 증폭기를 통해 상기 입력 신호를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 듀플렉서는 상기 저잡음 증폭기에 송신 누설 신호를 전달하는, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 저잡음 증폭기와 상기 제 2 믹서 사이에 커플링된 필터를 이용하여 상기 입력 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 필터는 무선 주파수 (RF) 표면 탄성파 (SAW) 필터를 포함하는, 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 하향-변환된 입력 신호를 디지털화하는 단계; 및
    상기 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 단계를 더 포함하며,
    상기 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 제곱된 입력 신호를 감산하는 단계는, 상기 디지털화된 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 디지털화된 제곱된 입력 신호를 감산하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제곱된 입력 신호를 필터링하여 필터링된 제곱된 입력 신호를 생성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 단계는, 상기 필터링된 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 하향-변환된 입력 신호를 생성하기 위해 입력 신호를 하향-변환하는 수단;
    제곱된 입력 신호를 생성하기 위해 상기 입력 신호를 제곱하는 수단; 및
    상기 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 제곱된 입력 신호를 감산하는 수단을 포함하고,
    상기 제곱하는 수단은, 서로 커플링된 무선 주파수 (RF) 포트 및 국부 발진기 (LO) 포트를 갖는 믹서를 포함하는, 디바이스.
  18. 삭제
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 하향-변환된 입력 신호를 디지털화하는 수단; 및
    상기 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 수단을 더 포함하며,
    상기 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 제곱된 입력 신호를 감산하는 수단은, 상기 디지털화된 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 디지털화된 제곱된 입력 신호를 감산하는 수단을 포함하는, 디바이스.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제곱된 입력 신호를 필터링하여 필터링된 제곱된 입력 신호를 생성하는 수단을 더 포함하며,
    상기 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 수단은, 상기 필터링된 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 수단을 포함하는, 디바이스.
  21. 무선 통신 디바이스로서,
    무선 주파수 (RF) 송신기;
    RF 수신기;
    RF 안테나; 및
    상기 RF 안테나에 상기 RF 송신기 및 상기 RF 수신기를 커플링시키는 듀플렉서를 포함하고,
    상기 듀플렉서는 저잡음 증폭기에 송신 누설 신호를 전달하며,
    상기 RF 수신기는,
    입력 신호를 하향-변환하여 하향-변환된 입력 신호를 생성하는 제 1 믹서;
    상기 입력 신호를 제곱하여 제곱된 입력 신호를 생성하는 제곱 유닛; 및
    상기 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 제곱된 입력 신호를 감산하는 감산 유닛을 포함하고,
    상기 제곱 유닛은, 서로 커플링된 무선 주파수 (RF) 포트 및 국부 발진기 (LO) 포트를 갖는 제 2 믹서를 포함하는, 무선 통신 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 RF 송신기는 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 송신기이고, 상기 RF 수신기는 CDMA 수신기인, 무선 통신 디바이스.
  23. 삭제
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 RF 수신기는,
    상기 듀플렉서에 커플링된 입력부 및 상기 제 1 믹서에 상기 입력 신호를 인가하도록 커플링된 출력부를 갖는 저잡음 증폭기; 및
    상기 저잡음 증폭기와 상기 제 1 믹서 사이에 커플링된 필터를 더 포함하는, 무선 통신 디바이스.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 필터는 무선 주파수 (RF) 표면 탄성파 (SAW) 필터를 포함하는, 무선 통신 디바이스.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 RF 수신기는,
    상기 하향-변환된 입력 신호를 디지털화하는 제 1 아날로그-디지털 변환기 (ADC); 및
    상기 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 제 2 ADC를 더 포함하는, 무선 통신 디바이스.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 감산 유닛은, 상기 디지털화된 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 디지털화된 제곱된 입력 신호를 감산하는 디지털 신호 프로세서 (DSP) 를 포함하는, 무선 통신 디바이스.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 RF 수신기는,
    상기 하향-변환된 입력 신호를 디지털화하는 제 1 아날로그-디지털 변환기 (ADC);
    상기 제곱된 입력 신호를 필터링하여 필터링된 제곱된 입력 신호를 생성하는 기저대역 필터; 및
    상기 필터링된 제곱된 입력 신호를 디지털화하는 제 2 ADC 를 더 포함하는, 무선 통신 디바이스.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 감산 유닛은, 상기 디지털화된 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 디지털화된 필터링된 제곱된 입력 신호를 감산하는 디지털 신호 프로세서 (DSP) 를 포함하는, 무선 통신 디바이스.
  30. 무선 수신기로서,
    안테나;
    상기 안테나에 커플링된 듀플렉서;
    상기 안테나 및 상기 듀플렉서를 통해 수신된 입력 신호를 증폭하도록 커플링된 저잡음 증폭기로서, 상기 듀플렉서는 상기 저잡음 증폭기에 송신 누설 신호를 전달하는, 상기 저잡음 증폭기;
    상기 증폭된 입력 신호를 필터링하는 필터;
    상기 필터링된 증폭된 입력 신호를 하향-변환하여 하향-변환된 입력 신호를 생성하는 제 1 믹서;
    상기 필터링된 증폭된 입력 신호를 제곱하여 제곱된 입력 신호를 생성하는 제곱 유닛; 및
    상기 하향-변환된 입력 신호로부터 상기 제곱된 입력 신호를 감산하는 감산 유닛을 포함하고,
    상기 제곱 유닛은, 서로 커플링된 무선 주파수 (RF) 포트 및 국부 발진기 (LO) 포트를 갖는 제 2 믹서를 포함하는, 무선 수신기.
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