KR101349474B1 - Amplifier device - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 증폭 장치는 신호를 커플링시키는 커플링부; 상기 커플링된 신호의 전력 레벨을 감지하여 감지신호를 생성하는 감지부; 상기 커플링된 신호 중 소정 전력 레벨보다 큰 신호 부분을 제한하는 신호제한부(limitter); 상기 감지부의 감지신호 및 상기 신호제한부의 출력신호를 비교하여 제어신호를 생성하는 비교부; 상기 제어신호에 따라 상기 커플링부에서 출력된 신호를 감쇄시키는 감쇄부; 및 상기 감쇄부에서 출력된 신호를 증폭시키는 증폭부를 포함한다.Amplifying apparatus according to the present invention comprises a coupling unit for coupling a signal; A detector configured to detect a power level of the coupled signal to generate a detection signal; A signal limiter for limiting a portion of the coupled signal that is greater than a predetermined power level; A comparator configured to generate a control signal by comparing the sensed signal of the detector and an output signal of the signal limiter; An attenuation unit attenuating the signal output from the coupling unit according to the control signal; And an amplifier configured to amplify the signal output from the attenuator.

본 발명의 실시예에 의하면, 평균 신호 전력에 비하여 순간적으로 높은 전력 수치를 가지는 신호가 증폭되는 경우, 신호가 포화되는 현상을 방지할 수 있으므로 ACP가 발생되는 현상을 방지할 수 있고 EVM을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 신호를 증폭하는 경우 신호의 선형적 특성을 안정화할 수 있고 신호가 왜곡되는 현상을 방지할 수 있으므로 통신 시스템의 송수신 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, when a signal having a high power value is instantaneously amplified compared to the average signal power, it is possible to prevent the signal from saturation, thereby preventing the occurrence of ACP and improving the EVM. It can be effective. In addition, when amplifying the signal, it is possible to stabilize the linear characteristics of the signal and to prevent the signal from being distorted, thereby improving the transmission and reception sensitivity of the communication system.

Description

증폭 장치{Amplifier device}Amplifier device

도 1은 일반적인 증폭모듈이 OFDM 신호를 증폭하는 형태를 모식화한 도면.1 is a diagram schematically illustrating a general amplification module amplifying an OFDM signal.

도 2은 본 발명의 실시예에 따른 증폭 장치의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.2 is a block diagram schematically illustrating the components of an amplifying apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 증폭 장치의 신호제한부의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로도.Figure 3 is a circuit diagram schematically showing the components of the signal limiting portion of the amplifying apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증폭 장치에 의하여 처리되는 커플링 신호가 비교되는 형태를 모식화한 그래프.4 is a graph schematically illustrating a form in which coupling signals processed by an amplifying apparatus according to an embodiment of the present invention are compared.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉Description of the Related Art

100: 증폭 장치 110: 커플링부100: amplification device 110: coupling unit

120: 신호제한부(limitter) 130: 감지부120: signal limiter 130: detector

140: 비교부 150: 감쇄부140: comparison unit 150: attenuation unit

160: 증폭부 200: 변조부160: amplifier 200: modulator

300: 업컨버터 320: 국부발진회로300: up-converter 320: local oscillation circuit

본 발명은 증폭 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an amplifying device.

현재, 핸드폰, PDA(Personal Digital Assistant), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 송수신기, 무선랜(WLAN; Wireless Local Area Network) 장치와 같은 통신 시스템은 다양한 플랫폼(Platform) 형태로 개발되어 다양한 서비스를 제공하고 있다.Currently, communication systems such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), digital multimedia broadcasting (DMB) transceivers, and wireless local area network (WLAN) devices have been developed in various platforms to provide various services. .

이와 같은 통신 시스템은 CDMA(Code Division Multiple Access), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), GSM(Global Systems for Mobile communication) 등과 같은 다양한 신호 규격을 사용하여 데이터를 전송하는데, 특히 다중캐리어 변조 기술의 일종인 OFDM 기술은 다음과 같은 장점으로 인하여 무선랜과 같은 이동통신기술, DMB 기술 등에 이용되고 있다.Such a communication system transmits data using various signal standards such as code division multiple access (CDMA), orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), global systems for mobile communication (GSM), and the like, and is a kind of multicarrier modulation technology. OFDM technology is used in mobile communication technology such as WLAN, DMB technology, etc. due to the following advantages.

첫째, 단위 전송 심볼의 지속 시간이 단일 캐리어 방식보다 길므로, 시간축에서 가드 인터벌(guard interval)을 부가하면 멀티 패스가 증가해도 전송특성의 열화가 작아진다.First, since the duration of a unit transmission symbol is longer than that of a single carrier method, when a guard interval is added on the time axis, deterioration of transmission characteristics is reduced even if the multipath is increased.

둘째, 데이터를 전송대역 전체에 분산하여 전송하므로 특정 주파수 대역에 간섭신호가 존재하는 경우에도 영향을 받는 것은 일부 데이터 비트에 한정되며, 인터리브(interleave)와 에러정정부호를 사용하면 쉽게 데이터를 복원할 수 있다.Second, since data is distributed and transmitted throughout the transmission band, even if an interference signal exists in a specific frequency band, it is limited to some data bits, and using interleave and error correction codes makes it easy to recover data. Can be.

셋째, 직교 특성으로 인하여 주파수 대역의 이용효율이 높으며, 단일 주파수를 이용하여 다양한 통신 시스템을 구성할 수 있고 FFT(Fast Fourier Transform)에 의한 변복조 처리가 가능하다.Third, due to the orthogonal characteristics, the utilization efficiency of the frequency band is high, various communication systems can be configured using a single frequency, and modulation and demodulation processing by FFT (Fast Fourier Transform) is possible.

그러나, 이러한 OFDM 기술은 신호의 주파수 및 크기가 변복조시 함께 처리하 므로, 신호를 증폭하는 경우 스퓨리어스 현상, 인접채널간 간섭 현상, 신호 왜곡 현상 등이 발생될 수 있다.However, since the OFDM technology processes the frequency and magnitude of the signal at the time of modulation and demodulation, spurious phenomenon, interference between adjacent channels, and signal distortion may occur when amplifying the signal.

도 1은 일반적인 증폭모듈(PAM; Power Amplifier Module)(20)이 OFDM 신호를 증폭하는 형태를 모식화한 도면이다.FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a form in which a general power amplifier module (PAM) 20 amplifies an OFDM signal.

도 1에 의하면, 통신 시스템의 변조부(10)는 OFDM 신호 규격에 따라 디지털 신호를 아날로그 신호 형태로 변조하고, 변조된 신호는 증폭모듈(20)로 전달된다.Referring to FIG. 1, the modulator 10 of the communication system modulates a digital signal in the form of an analog signal according to the OFDM signal standard, and the modulated signal is transmitted to the amplification module 20.

상기 증폭모듈(20)은 변조된 신호를 송신가능한 크기로 충분히 증폭시키고, 필터(30)는 증폭시 발생된 잡음 성분의 신호를 제거하여 안테나단으로 전달하는데, OFDM 신호는 시간 축상에서 순간적으로 높은 전력의 신호가 발생하는 특성, 즉 "Peak to Average"가 큰 특성을 가진다("A" 파형 참조).The amplification module 20 sufficiently amplifies the modulated signal to a transmittable size, and the filter 30 removes a signal of a noise component generated during amplification and transmits the signal to the antenna stage. The OFDM signal is momentarily high on the time axis. The characteristic that power signal is generated, that is, "Peak to Average" has a large characteristic (see waveform "A").

상기 증폭모듈(20)은 증폭 동작의 동적 범위에 한계를 가지며, 따라서 OFDM 신호가 증폭되는 경우(B) 높은 전력을 가지는 신호 영역(C)은 충분히 증폭되지 못한 채 포화되는 현상이 발생하게 된다.The amplification module 20 has a limitation in the dynamic range of the amplification operation. Therefore, when the OFDM signal is amplified (B), a signal region C having a high power is saturated without being sufficiently amplified.

즉, 전계 강도에 따라, 통신 시스템을 구성하는 능동 소자들의 특성이 열화되는 문제점이 있으며, OFDM 신호의 특성에 따라 증폭모듈(20)의 선형성이 왜곡될 수 있고 이처럼 능동 소자들의 선형성이 열화되면 전체 시스템의 송수신 감도가 저하되는 결과가 발생된다.That is, according to the electric field strength, there is a problem in that the characteristics of the active elements constituting the communication system are deteriorated, and the linearity of the amplification module 20 may be distorted according to the characteristics of the OFDM signal. The transmission and reception sensitivity of the system is reduced.

이렇게 증폭시 포화현상이 발생된 경우를 주파수 영역에서 분석하여 보면, EVM(Error Vector Magnitude; 기준 파형과 측정된 파형 사이의 차이를 M-ary I/Q 변조 체계와 관련하여 변복조된 기호의 IQ '배열" 플롯 상에 표시한 수치) 특성이 나빠지고, ACP(Adjacent Channel Power; 여러 주파수가 집중된 채널신호의 대역폭에서 인터모듈레이션이 발생되고 인접된 채널주파수까지 침범하여 불필요한 에너지를 형성하므로 전력증폭기의 선형성이 불완전하게 되는 현상)가 발생되는 문제점이 있다.In the frequency domain, the saturation occurs during amplification. The difference between the EVM (Error Vector Magnitude) between the reference waveform and the measured waveform is the IQ 'of the modulated symbol in relation to the M-ary I / Q modulation scheme. The linearity of the power amplifier is reduced due to the poor characteristics shown on the "Plot" plot, and the ACP (Adjacent Channel Power) generation of intermodulation in the bandwidth of the channel signal with multiple frequencies and intrusion into adjacent channel frequencies to form unnecessary energy. This incomplete phenomenon occurs).

본 발명의 실시예는 OFDM 신호와 같이 "Peak to Average" 특성을 가지는 신호를 증폭하는 경우, 순간적으로 높은 전력 수치를 가지는 신호가 포화되지 않고 증폭되도록 함으로써 신호의 왜곡 현상을 방지하는 증폭 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, when amplifying a signal having a "Peak to Average" characteristic such as an OFDM signal, a signal having a high power value is instantaneously amplified without saturation, thereby providing an amplification apparatus that prevents distortion of the signal. do.

본 발명에 의한 증폭 장치는 신호를 커플링시키는 커플링부; 상기 커플링된 신호의 전력 레벨을 감지하여 감지신호를 생성하는 감지부; 상기 커플링된 신호 중 소정 전력 레벨보다 큰 신호 부분을 제한하는 신호제한부(limitter); 상기 감지부의 감지신호 및 상기 신호제한부의 출력신호를 비교하여 제어신호를 생성하는 비교부; 상기 제어신호에 따라 상기 커플링부에서 출력된 신호를 감쇄시키는 감쇄부; 및 상기 감쇄부에서 출력된 신호를 증폭시키는 증폭부를 포함한다.Amplifying apparatus according to the present invention comprises a coupling unit for coupling a signal; A detector configured to detect a power level of the coupled signal to generate a detection signal; A signal limiter for limiting a portion of the coupled signal that is greater than a predetermined power level; A comparator configured to generate a control signal by comparing the sensed signal of the detector and an output signal of the signal limiter; An attenuation unit attenuating the signal output from the coupling unit according to the control signal; And an amplifier configured to amplify the signal output from the attenuator.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 증폭 장치에 대하여 상세히 설명하는데, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 상기 증폭 장치는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 이용하는 통신 시스템, 가령, WLAN 통신 시스템의 송신경로단에 구성된 것으로 한다.Hereinafter, an amplifier according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing an embodiment of the present invention, the amplifying device includes a communication system using an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) signal, For example, it is assumed that it is configured at the transmission path end of the WLAN communication system.

도 2은 본 발명의 실시예에 따른 증폭 장치(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating the components of an amplifying apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 증폭 장치(100)는 커플링부(110), 신호제한부(limitter)(120), 감지부(detector)(130), 비교부(140), 감쇄부(150), 증폭부(160)를 포함하여 이루어지고, WLAN 통신 시스템의 송신경로단은 변조부(200), 업컨버터(up-converter)(300), 국부발진회로(local oscillator)(320)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the amplification apparatus 100 according to the embodiment of the present invention includes a coupling unit 110, a signal limiter 120, a detector 130, a comparator 140, and attenuation. A unit 150, the amplifier 160, and the transmission path stage of the WLAN communication system is a modulator 200, up-converter (300), local oscillator (320) ).

상기 변조부(200)는 제어부(도시되지 않음)로부터 디지털 신호를 전달받고 이를 OFDM 신호 규격에 맞도록 아날로그 신호로 변조하는데, 이때, OFDM 변조 방식을 이용하여 송신신호를 기호화한 신호(symbolized signal)로 변조처리한다.The modulator 200 receives a digital signal from a controller (not shown) and modulates the digital signal into an analog signal to conform to the OFDM signal standard. In this case, a symbolized signal is transmitted by using an OFDM modulation scheme. Modulate with.

상기 OFDM 신호 규격에 의하면, 시간 분할 기술, 주파수 분할 기술, 공간 분할 기술, 기호화, 데이터 프레임 구성 등에 따라 신호 규격이 정의된다.According to the OFDM signal standard, a signal standard is defined according to a time division technique, a frequency division technique, a space division technique, a symbolization, a data frame structure, and the like.

OFDM 신호에 대하여 간단히 살펴보면, OFDM 신호는 k개의 테스트 프레임(TF; Test Frame)으로 이루어지고, 테스트 프레임은 다시 N개의 타임 슬롯(TS; Time Slot)으로 이루어진다. 또한, 테스트 프레임(TF) 사이에는 널(NULL)타임 영역이 존재하고, 널타임 영역 다음에 TFPR(Time Frequency Phase Reference) 블록이 이어진다.Briefly, the OFDM signal is composed of k test frames (T F ), and the test frame is composed of N time slots (T S ). In addition, a null time region exists between the test frames T F , and a time frequency phase reference (TFPR) block follows the null time region.

상기 TFPR 블록은 테스트 프레임들을 구분하고, 해당 테스트 프레임에 대한 정보를 담고 있으며, TFPR 블록 다음으로 데이터를 기호화한 OFDM 심볼들이 위치된다.The TFPR block distinguishes test frames, contains information about the test frame, and is located next to the TFPR block, which symbolizes data.

이와 같은 OFDM 신호는 직교 성분의 캐리어 신호에 다수개의 데이터를 실을 수 있으며, 신호의 크기 및 주파수 차원에서 변조가 처리되므로 "Peak to Average"가 큰 특성을 갖는다.Such an OFDM signal can carry a plurality of data in a carrier signal of an orthogonal component, and has a characteristic of "Peak to Average" because modulation is processed in the magnitude and frequency of the signal.

따라서, 송신신호가 상기 변조부(200), 업컨버터(300)를 건친 뒤 바로 증폭부(160)로 입력되는 경우 순간적으로 높은 전력 수치를 가지는 신호 영역(이하, "고전력 신호"라 함)은 포화 상태에 이르게 되고 따라서 신호가 제대로 복원되기 어려운 상황이 발생될 수 있다.Therefore, when a transmission signal is directly input to the amplifying unit 160 after crossing the modulator 200 and the upconverter 300, a signal region having a high power value instantaneously (hereinafter, referred to as a “high power signal”) Saturation can be reached and thus a situation in which the signal is difficult to recover properly can occur.

이러한 이유로, 본 발명의 실시예에 따른 증폭 장치(100)는 변조부(200)에서 처리된 송신신호를 커플링시켜 고전력 신호가 존재하는지의 여부를 판단하고, 고전력 신호가 존재하는 경우 해당 신호 구간의 전력을 감쇄시킴으로써, 증폭 시 신호가 포화되는 현상을 방지하게 된다.For this reason, the amplifying apparatus 100 according to the embodiment of the present invention couples the transmission signal processed by the modulator 200 to determine whether a high power signal exists, and if a high power signal exists, a corresponding signal section. By attenuating the power, the signal is prevented from saturation during amplification.

상기 커플링부(110)는 송신경로단의 변조부(200) 및 업컨버터(300) 사이에 결합되고, 변조처리된 송신신호를 커플링시켜 신호제한부(120) 및 감지부(130)로 전달한다.The coupling unit 110 is coupled between the modulation unit 200 and the up-converter 300 of the transmission path, and coupled to the modulated transmission signal transmitted to the signal limiting unit 120 and the sensing unit 130 do.

상기 커플링부(110)는 결합커패시터(coupling capacitor) 또는 방향성 결합기(directional coupler) 등을 이용하여 구성될 수 있는데, 가령, 결합커패시터의 경우 소정의 유전율을 가지는 유전체가 구비됨으로써 원래의 RF신호에 손실을 주지 않으면서 송신신호를 커플링시킬 수 있다.The coupling unit 110 may be configured using a coupling capacitor or a directional coupler. For example, in the case of a coupling capacitor, a dielectric having a predetermined dielectric constant is provided, thereby losing the original RF signal. The transmission signal can be coupled without giving.

또한, 방향성 결합기를 사용하는 경우, 입력포트, 통과포트, 출력포트, 격리포트, 4개의 포트를 가지는 도파관이 이용될 수 있으며, 격리포트는 저항(112)을 통하여 접지단과 연결된다.In addition, when using a directional coupler, a waveguide having an input port, a through port, an output port, an isolation port, and four ports may be used, and the isolation port is connected to the ground terminal through the resistor 112.

상기 신호제한부(120)는 커플링부(110)로부터 전달된 송신신호의 소정 신호 영역을 잘라내는(cutting) 기능을 수행하는데, 잘라내어지는 신호 영역은 앞서 설명한 고전력 신호 영역을 의미한다(즉, 고전력 신호를 인위적으로 포화시킨다고 볼 수 있음).The signal limiter 120 performs a function of cutting a predetermined signal region of the transmission signal transmitted from the coupling unit 110. The signal region to be cut refers to the high power signal region described above (that is, high power). Signal can be artificially saturated).

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 증폭 장치(100)의 신호제한부(120)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram schematically showing the components of the signal limiting unit 120 of the amplifying apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 신호제한부(120)는 크게 두 개의 트랜지스터(Q1, Q2), 세 개의 커패시터(C1, C2, C3), 커플링된 다이오드(D)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 3, the signal limiter 120 includes two transistors Q1 and Q2, three capacitors C1, C2 and C3, and a coupled diode D.

상기 두 개의 트랜지스터(Q1, Q2)는 잘라내지 않고 보전될 주파수 영역의 범위를 결정하는데, 이때 커패시터(C1, C2, C3)에 의하여 범위가 정교하게 조정될 수 있다. 상기 커플링된 다이오드(D)는 보전될 주파수 영역의 범위를 초과하는 신호, 즉 고전력 신호라고 판단되는 신호를 잘라내는(제거하는) 기능을 수행한다.The two transistors Q1 and Q2 determine the range of the frequency domain to be preserved without cutting out, whereby the range can be precisely adjusted by the capacitors C1, C2 and C3. The coupled diode D performs a function of cutting (removing) a signal exceeding a range of the frequency domain to be preserved, that is, a signal determined to be a high power signal.

상기 감지부(130)는 커플링된 송신신호의 전력 레벨을 감지하여 감지신호를 생성하는데, 가령 로그(Log) 앰프를 포함한 회로로 구성될 수 있다.The detector 130 generates a detection signal by detecting a power level of the coupled transmission signal, and may be configured as a circuit including a log amplifier.

상기 비교부(140)는 감지부(130)의 출력신호, 즉 감지신호와 신호제한부(120)의 출력신호, 즉 고전력 신호가 제한된 출력신호를 비교하는데, 이때 두 신호의 기준 레벨를 맞추기 위하여 감지부(130)의 출력단에는 저항(132, 134)이 연결된다.The comparator 140 compares the output signal of the detector 130, that is, the output signal of the signal limiter 120, that is, the output signal of which the high power signal is limited, and detects to match the reference level of the two signals. Resistors 132 and 134 are connected to the output terminal of the unit 130.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증폭 장치(100)에 의하여 처리되는 커플링 신호가 비교되는 형태를 모식화한 그래프이다.4 is a graph schematically illustrating a form in which coupling signals processed by the amplifying apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention are compared.

도 4를 참조하면, "V1" 그래프는 감지부(130)의 감지신호를 측정한 그래프이고, "V2" 그래프는 신호제한부(120)의 출력신호를 측정한 그래프이다.Referring to FIG. 4, the graph “V1” is a graph measuring the sensing signal of the sensing unit 130, and the graph “V2” is a graph measuring the output signal of the signal limiting unit 120.

그리고, "Vo" 그래프는 감지부(130)의 출력신호와 신호제한부(120)의 출력신호가 비교된 후 비교부(140)에서 출력되는 신호를 측정한 그래프이다.The graph "Vo" is a graph measuring the signal output from the comparator 140 after comparing the output signal of the detector 130 with the output signal of the signal limiter 120.

예를 들어, 상기 비교부(140)는 OP 앰프를 포함하여 이루어질 수 있다.For example, the comparator 140 may include an OP amplifier.

상기 비교부(140)는 감지부(130)의 출력신호와 신호제한부(120)의 출력신호가 일치하는 신호 구간에서는 제1비교신호(약 0V 이상 0.5V 미만의 전압 범위를 가질 수 있음)를 출력하고, 두 신호가 일치하지 않는 신호 구간에서는 제2비교신호(약, 0.5V 이상 1V 미만의 전압 범위를 가질 수 있음)를 출력한다.The comparison unit 140 may have a first comparison signal (a voltage range of about 0V or more and less than 0.5V) in a signal section where the output signal of the detector 130 and the output signal of the signal limiter 120 coincide. And a second comparison signal (which may have a voltage range of about 0.5V or more and less than 1V) in a signal period where the two signals do not coincide.

도 4의 "Vo" 그래프를 참조하면, 상기 비교부(140)는 제1비교신호로서 0V의 디지털 신호를 출력하고, 제2비교신호로서 1V의 디지털 신호를 출력하는데, 제1비교신호 및 제2비교신호는 감쇄부(150)로 전달되어 제어신호로 이용된다.Referring to the "Vo" graph of FIG. 4, the comparison unit 140 outputs a 0 V digital signal as a first comparison signal and a 1 V digital signal as a second comparison signal. The two comparison signals are transmitted to the attenuation unit 150 and used as control signals.

따라서, 제1비교신호의 구간(D, F)에서는 감쇄부(150)가 동작되지 않고, 제2비교신호의 구간(E)에서는 감쇄부(150)가 동작된다.Accordingly, the attenuator 150 is not operated in the sections D and F of the first comparison signal, and the attenuator 150 is operated in the section E of the second comparison signal.

한편, 상기 업컨버터(300)는 믹서 소자를 이용하여 구성될 수 있으며, 국부발진회로(320)로부터 발진주파수신호를 공급받아 커플링부(110)를 통과한 송신신호를 고주파 신호로 합성한다.On the other hand, the up-converter 300 may be configured using a mixer element, and receives the oscillation frequency signal from the local oscillation circuit 320 and synthesizes a transmission signal passing through the coupling unit 110 into a high frequency signal.

가령, 상기 변조부(200)에서 변조된 신호는 약 100 MHz 대역의 신호라고 가 정하면, 상기 업컨버터(300)에서 합성된 신호는 약 2.3 GHz의 고주파 대역을 가지게 된다.For example, assuming that the signal modulated by the modulator 200 is a signal of about 100 MHz band, the signal synthesized by the upconverter 300 has a high frequency band of about 2.3 GHz.

상기 감쇄부(150)는 업컨버터(300)와 연결되어 송신경로단의 일부를 이루고, 비교부(140)와 연결되어 제어신호(비교신호)를 전달받는다.The attenuator 150 is connected to the up-converter 300 to form part of the transmission path end, and is connected to the comparator 140 to receive a control signal (comparative signal).

상기 감쇄부(150)는 상기 제어신호가 제1비교신호(0V의 디지털 신호)인 경우 동작되지 않고, 제2비교신호(1V의 디지털 신호)인 경우 동작되어 고주파 처리된 송신신호의 전력을 감쇄시킨다.The attenuator 150 is not operated when the control signal is the first comparison signal (0V digital signal), but is operated when the control signal is the second comparison signal (digital signal of 1V) to attenuate the power of the high frequency processed transmission signal. Let's do it.

상기 증폭부(160)는 감쇄부(150)로부터 송신신호를 전달받아 증폭 동작을 수행하는데, 전술한 대로 고전력 신호 구간(E)에서는 감쇄된 신호를 전달받으므로, 그 외의 신호구간(D, F)과 동일하게 증폭 동작을 수행하더라도 고전력 신호가 포화되는 현상을 방지할 수 있게 된다.The amplification unit 160 receives the transmission signal from the attenuation unit 150 and performs an amplification operation. As described above, the amplification unit 160 receives the attenuated signal in the high power signal section E, and thus, other signal sections D and F. Even if the amplification operation is performed in the same manner as in (), it is possible to prevent the saturation of the high power signal.

일반적으로, 무선랜 시스템에 구비되는 통신 모듈의 경우 송수신 거리를 최대로 하기 위하여 송신 전력 역시 최대로 유지하게 되는데, 송신 전력은 증폭됨에 있어서 제한을 가진다.In general, in the case of the communication module provided in the WLAN system, the transmission power is also maintained to the maximum in order to maximize the transmission / reception distance, and the transmission power has a limitation in amplifying.

이는 IEEE 802.11 규격에서 정의되는 ACPR(Adjacent Channel Power Ratio) 규정에 따른 것인데, 상기 ACPR이란 전력증폭기의 선형적 특성을 정의하는 규격이다.This is in accordance with the Adjacent Channel Power Ratio (ACPR) standard defined in the IEEE 802.11 standard. The ACPR is a standard for defining a linear characteristic of a power amplifier.

즉, 채널 신호는 정해진 주파수 대역폭 안에서 증폭되는 것을 기본으로 하지만, ACPR 규정에 따르면 여러 주파수가 집중된 채널신호의 대역폭에서는 인터모듈레이션이 발생되고 이러한 현상은 인접된 채널주파수까지 침범하여 불필요한 에너 지를 형성한다.That is, the channel signal is amplified within a predetermined frequency bandwidth, but according to the ACPR regulations, intermodulation occurs in the bandwidth of a channel signal in which several frequencies are concentrated, and this phenomenon invades adjacent channel frequencies to form unnecessary energy.

그러나, 본 발명에 의하면, 고전력 신호가 포화되는 현상을 방지할 수 있으므로 증폭부(160)의 선형성을 안정적으로 유지할 수 있으며 ACP 수치가 증가되는 것을 억제할 수 있다.However, according to the present invention, the phenomenon of saturation of the high power signal can be prevented, so that the linearity of the amplifier 160 can be stably maintained and the increase in the ACP value can be suppressed.

또한, 증폭부(160)의 전력이 증가함에 따라 변화되는 EVM 수치는 극좌표 형태로 표시될 수 있는데, 이때 두개의 극좌표 지점, 즉 통신 시스템에서 요구되는 이론 상의 신호 지점과 실제 측정된 신호 지점이 표시되며 이는 두 신호간의 에러 벡터로 표현될 수 있다(참고로, 두 개 이상의 극좌표 지점으로도 표현 가능함).In addition, the EVM value that changes as the power of the amplifier 160 increases may be displayed in the form of polar coordinates, where two polar coordinate points, that is, a theoretical signal point and an actual measured signal point required by the communication system are displayed. This may be represented as an error vector between two signals (for reference, two or more polar points may also be represented).

본 발명에 의하면, 증폭 시 신호가 왜곡되는 현상을 크게 감소시킬 수 있으므로 두 지점간의 이격거리가 감소되며, 이는 증폭부(160)에서 증폭된 신호가 이론 상의 신호에 근접되도록 선형성을 유지하는 것으로 해석될 수 있다.According to the present invention, since the signal distortion during amplification can be greatly reduced, the separation distance between the two points is reduced, which is interpreted as maintaining the linearity so that the signal amplified by the amplifier 160 is close to the theoretical signal. Can be.

이상에서 본 발명에 대하여 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications not illustrated in the drawings are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

본 발명의 실시예에 의한 증폭 장치에 의하면, 평균 신호 전력에 비하여 순 간적으로 높은 전력 수치를 가지는 신호가 증폭되는 경우, 신호가 포화되는 현상을 방지할 수 있으므로 ACP가 발생되는 현상을 방지할 수 있고 EVM을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the amplifying apparatus according to an embodiment of the present invention, when a signal having a high power value is amplified at an instant relative to the average signal power, the signal may be prevented from saturating, thereby preventing the occurrence of ACP. And has the effect of improving EVM.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 신호를 증폭하는 경우 신호의 선형적 특성을 안정화할 수 있고 신호가 왜곡되는 현상을 방지할 수 있으므로 통신 시스템의 송수신 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the signal is amplified, it is possible to stabilize the linear characteristics of the signal and to prevent the signal from being distorted, thereby improving the transmission and reception sensitivity of the communication system.

Claims (8)

신호를 커플링시키는 커플링부;A coupling unit coupling a signal; 상기 커플링된 신호의 전력 레벨을 감지하여 감지신호를 생성하는 감지부;A detector configured to detect a power level of the coupled signal to generate a detection signal; 상기 커플링된 신호 중 소정 전력 레벨보다 큰 신호 부분을 제한하는 신호제한부(limitter);A signal limiter for limiting a portion of the coupled signal that is greater than a predetermined power level; 상기 감지부의 감지신호 및 상기 신호제한부의 출력신호를 비교하여, 두 신호가 일치하지 않는 구간에 대한 신호를 출력하는 비교부;A comparator for comparing the sensed signal of the detector and the output signal of the signal limiter, and outputting a signal for a section in which the two signals do not match; 상기 비교부를 통해 출력되는 신호에 의해 선택적으로 동작하여, 상기 커플링부에서 출력된 신호 중 상기 일치하지 않는 구간의 신호를 감쇄시키는 감쇄부; 및An attenuation unit selectively operating by a signal output through the comparison unit to attenuate a signal of the mismatched section among the signals output from the coupling unit; And 상기 감쇄부에서 출력된 신호를 증폭시키는 증폭부를 포함하는 증폭 장치.And an amplifier for amplifying the signal output from the attenuator. 제1항에 있어서, 상기 커플링부는The method of claim 1, wherein the coupling portion 변조부의 출력단에 전기적으로 연결되는 증폭 장치.An amplifier device electrically connected to the output terminal of the modulator. 제1항에 있어서, 상기 비교부는The method of claim 1, wherein the comparison unit 상기 감지신호 및 상기 출력신호를 비교한 결과, 두 신호가 일치하는 구간은 제1비교신호를 출력하고, 신호가 일치하지 않는 구간은 제2비교신호를 출력하는 증폭 장치.And a result of comparing the detection signal with the output signal, and outputting a first comparison signal in a section where the two signals match, and outputting a second comparison signal in a section where the signals do not match. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제1비교신호는 0V 내지 0.5V의 전압을 가지는 신호이고,The first comparison signal is a signal having a voltage of 0V to 0.5V, 상기 제2비교신호는 0.5V 내지 1V의 전압을 가지는 신호인 증폭 장치.The second comparison signal is an amplifier having a voltage of 0.5V to 1V. 제3항에 있어서, 상기 감쇄부는The method of claim 3, wherein the attenuation portion 상기 커플링부 및 상기 비교부와 전기적으로 연결되고,Electrically connected to the coupling part and the comparison part; 상기 제2비교신호에 해당되는 제어신호가 전달되는 경우 동작되는 증폭 장치.And an amplifying device operating when a control signal corresponding to the second comparison signal is transmitted. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 커플링부 및 상기 감쇄부가 연결되는 선로 구간에 송신신호를 고주파 대역으로 상향시키는 업(up)컨버터를 포함하는 증폭 장치.And an up-converter for raising a transmission signal to a high frequency band in a line section between the coupling part and the attenuation part. 제1항에 있어서, 상기 비교부는The method of claim 1, wherein the comparison unit OP 앰프를 포함하여 이루어지는 증폭 장치.An amplifier comprising an op amp. 제1항에 있어서, 상기 신호는The method of claim 1 wherein the signal is OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호인 증폭 장치.An amplifying device which is an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal.
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