KR101400862B1 - 무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101400862B1
KR101400862B1 KR1020070095082A KR20070095082A KR101400862B1 KR 101400862 B1 KR101400862 B1 KR 101400862B1 KR 1020070095082 A KR1020070095082 A KR 1020070095082A KR 20070095082 A KR20070095082 A KR 20070095082A KR 101400862 B1 KR101400862 B1 KR 101400862B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
noise
signal
main
unit
auxiliary
Prior art date
Application number
KR1020070095082A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090029908A (ko
Inventor
이희현
김훈태
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020070095082A priority Critical patent/KR101400862B1/ko
Priority to US12/212,725 priority patent/US8265586B2/en
Publication of KR20090029908A publication Critical patent/KR20090029908A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101400862B1 publication Critical patent/KR101400862B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/12Neutralising, balancing, or compensation arrangements
    • H04B1/123Neutralising, balancing, or compensation arrangements using adaptive balancing or compensation means
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/109Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference by improving strong signal performance of the receiver when strong unwanted signals are present at the receiver input
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/18Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법에 관한 것으로서, 무선 채널 환경을 확인하는 과정과, 상기 무선 채널 환경이 강전계인 경우, 인접 채널로부터의 간섭이 존재하는지 확인하는 과정과, 상기 인접 채널로부터의 간섭이 존재하는 경우, 주 증폭부와 보조 증폭부를 활성화시켜 증폭된 수신 신호에서 3차 고조파(3rd Harmonic) 성분을 제거하는 과정을 포함하여, 저 잡음 증폭 시 고 선형성을 유지하면서 신호대 잡음비의 열화를 줄일 수 있고, 무선 채널 환경에 따라 각각의 모듈을 적응으로 활성화시켜 전력 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
저 잡음 증폭기, 3차 고조파(3rd harmonic), 잡음 제거, 전력 효율

Description

무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LOW NOISE AMPLIFY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 무선통신시스템에서 무선 채널 상황에 적응적으로 대처할 수 있도록 저잡음 증폭기를 고 선형 경로와 잡음 제거 경로를 선택적으로 구성할 수 있도록 구현하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기 무선통신시스템의 수신 단은 미약한 수신신호에 대해 잡음을 억제하면서 증폭하기 위한 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)를 사용한다. 이때, 상기 저잡음 증폭기는 낮은 잡음 지수를 만족하면서 높은 이득과 안전성이 요구된다.
이때, 상기 수신 단은 상기 저잡음 증폭기로 인가되는 전압을 변경하여 무선채널의 상태에 따라 상기 저잡음 증폭기의 이득을 변경할 수 있도록 상기 저잡음 증폭기를 제어한다. 여기서, 상기 수신 단은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 무선채 널 환경에 따라 저잡음 증폭기를 운영할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 저잡음 증폭기의 운영 절차를 도시하고 있다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 수신 단은 101단계에서 무선 채널의 수신 전계 강도(RSSI : Received Signal Strength Indication)를 추정한다.
상기 수신 전계 강도를 추정한 후, 상기 수신 단은 103단계로 진행하여 무선 채널 환경에 따라 저잡음 증폭기의 구동 방법을 결정하기 위해 상기 수신 전계 강도와 기준 값 1을 비교한다. 예를 들어, 상기 기준 값 1은 80dBm을 사용한다.
만일, 상기 수신 전계 강도가 상기 기준 값 1보다 큰 경우, 상기 수신 단은 105단계로 진행하여 무선 채널이 강전계인 것으로 판단하여 저잡음 증폭기가 바이패스(Bypass) 모드로 동작하도록 설정한다. 즉, 상기 수신 단은 수신신호가 상기 저잡음 증폭기를 통과하지 않도록 상기 수신신호를 우회시키도록 제어한다.
한편, 상기 수신 전계 강도가 상기 기준 값 1보다 작거나 같은 경우, 상기 수신 단은 107단계로 진행하여 상기 수신 전계 강도와 상기 기준 값 2를 비교한다.
만일, 상기 수신 전계 강도가 상기 기준 값 2보다 큰 경우, 상기 수신 단은 109단계로 진행하여 무선 채널이 중전계인 것으로 판단하여 상기 저잡음 증폭기의 이득을 중간 이득(Mid Gain)으로 설정한다.
한편, 상기 수신 전계 강도가 상기 기준 값 2보다 작거나 같은 경우, 상기 수신 단은 111단계로 진행하여 상기 수신 전계 강도와 최저감도를 비교한다.
만일, 상기 수신 전계 강도가 상기 최저감도보다 큰 경우, 상기 수신 단은 113단계로 진행하여 무선 채널이 약전계인 것으로 판단하여 상기 저잡음 증폭기가 높은 이득(High Gain)을 갖도록 설정한다.
한편, 상기 수신 전계 강도가 상기 최저감도보다 작거나 같은 경우, 상기 수신단은 115단계로 진행하여 무선 채널의 상태가 안 좋아 신호를 수신할 수 없는 것으로 판단한다.
이후, 상기 수신 단은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이 수신 단은 무선 채널의 수신 전계 강도에 따라 저잡음 증폭기의 운영 방식을 달리하여 미약하게 수신되는 신호를 잡음을 억제하면서 증폭한다. 이때, 상기 수신 단에서 인접 채널로부터 간섭이 발생하면 상기 간섭 신호에 따른 3차 고조파(3rd harmonic)에 의해 저잡음 증폭기의 회로 자체가 포화되는 문제가 발생한다. 이를 억제하기 위해 상기 저잡음 증폭기는 하기 도 2에 도시된 바와 같이 주 증폭부와 보조 증폭부를 이용하여 수신신호에 포함된 3차 고조파를 제거할 수 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 저잡음 증폭기의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 저잡음 증폭기(200)는 주 증폭부(210)와 보조 증폭부(220)로 구성된다.
상기 주 증폭부(210)는 게이트(A)로 입력되는 수신신호를 증폭하여 드레인(B)으로 출력한다. 이때, 상기 드레인(B)으로 출력되는 신호의 위상 성분은 반전된다.
상기 보조 증폭부(220)는 상기 주 증폭부(210)로 입력되는 수신 신호와 동일한 신호에 대해 신호 성분보다 3차 고조파(Harmonic) 성분을 강하게 증폭시킨다. 이때, 상기 보조 증폭부(220)는 두 개의 트랜지스터(221, 223)를 이용하여 신호의 위상이 반전되지 않도록 한다.
따라서, 상기 저잡음 증폭기(200)는 상기 주 증폭부(210)에서 위상이 반전되어 증폭된 신호와 상기 보조 증폭부(220)에서 위상이 반전되지 않고 증폭된 신호를 결합하여 상기 3차 고조파 성분을 제거할 수 있다.
이때, 이득 조절부(230)는 무선 채널 환경에 따라 상기 저잡음 증폭기(200)의 이득을 조절한다. 예를 들어, 상기 무선 채널 환경이 약전계인 경우, 상기 이득 조절부(230)는 R0의 저항값을 크게 설정하여 상기 저잡음 증폭기(200)가 최고 이득을 갖도록 설정한다. 만일, 상기 무선 채널 환경이 중전계인 경우, 상기 이득 조절부(230)는 상기 R0의 저항값을 작게 설정하여 상기 저잡음 증폭기(200)가 중간 이득을 갖도록 설정한다.
상술한 바와 같이 상기 저잡음 증폭기는 주 증폭부와 보조 증폭부를 이용하여 3차 고조파 성분을 제거하여 잡음 특성을 열화시킬 수 있다. 하지만, 상기 저잡음 증폭기에서 잡음 특성을 열화시키기 위해 상기 주 증폭부의 출력 신호와 보조 증폭부의 출력신호를 결합할 때 신호 성분도 감쇠가 된다. 따라서, 상기 저잡음 증폭기의 신호대 잡음비(SNR : Signal to Noise Ratio)가 열화되는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선통신시스템의 저잡음 증폭기에서 신호대 잡음비의 열화를 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 3차 고조파를 제거하여 고 선형성을 유지하면서 잡음 성분을 제거하여 신호대 잡음비의 열화를 줄이기 위한 저잡음 증폭 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 3차 고조파를 제거하기 위한 모듈과 잡음 성분을 제거하기 위한 모듈을 각각 독립적으로 구성하여 무선 채널 환경에 따라 적응적으로 동작하는 저잡음 증폭 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스템의 수신 단에서 저잡음 증폭 장치는, 수신 신호를 증폭시키는 주 증폭부와, 상기 수신 신호에서 신호 성분보다 3차 고조파(3rd Harmonic) 성분을 강하게 증폭시켜 상기 주 증폭부의 출력 신호와 결합하는 보조 증폭부와, 상기 수신 신호의 잡음을 모니터링하여 상기 주 증폭부의 출력 신호 또는 상기 보조 증폭부의 출력신호와 결합하는 잡음 제거부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템의 수신 단에서 저잡음 증폭기의 운영 방법은, 무선 채널 환경을 확인하는 과정과, 상기 무선 채널 환경이 강 전계인 경우, 인접 채널로부터의 간섭이 존재하는지 확인하는 과정과, 상기 인접 채널로부터의 간섭이 존재하는 경우, 주 증폭부와 보조 증폭부를 활성화시켜 증폭된 수신 신호에서 3차 고조파(3rd Harmonic) 성분을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템의 수신 단에서 3차 고조파를 제거하기 위한 모듈과 잡음 성분을 제거하기 위한 모듈을 독립적으로 포함하는 저잡음 증폭기를 이용하여 수신 신호를 저잡음 증폭함으로써, 고 선형성을 유지하면서 신호대 잡음비의 열화를 줄일 수 있고, 무선 채널 환경에 따라 각각의 모듈을 적응으로 활성화시켜 전력 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 무선통신시스템의 수신 단에서 고 선형성을 유지하면서 신호대 잡음비의 열화를 줄이기 위한 저잡음 증폭 기술에 대해 설명한다. 여기서, 상기 선형성은 신호 성분과 3차 고조파(3rd harmonic) 성분의 차를 의미한다. 즉, 상기 수신 단은 상기 신호 성분과 3차 고조파 성분의 차가 클수록 고 선형성을 갖는다.
상기 무선통신시스템의 수신 단은 고 선형성을 유지하면서 신호대 잡음비의 열화를 줄이기 위해 하기 도 3에 도시된 바와 같이 구성되는 저잡음 증폭기를 이용하여 수신신호에 대한 저접음 증폭을 수행한다.
도 3은 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 저잡음 증폭기의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 저잡음 증폭기는 주 증폭부(300), 보조 증폭부(310) 및 잡음 제거부(320)를 포함하여 구성된다.
상기 주 증폭부(300)는 제 1 트랜지스터(M1)(301)와 제 2 트랜지스터(Q1)(303)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 트랜지스터(301)는 게이트(A)로 입력되는 수신신호를 증폭하여 드레인(B)으로 출력한다. 여기서, 상기 드레인(B)으로 출력되는 신호의 위상 성분은 반전된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 고 선형성을 갖는 신호(401)가 입력되는 경우, 상기 제 1 트랜지스터(301)는 상기 신호(401)증폭하여 출력한다. 이때, 상기 주 증폭부(300)에서 증폭한 신호의 위상은 반전된다(403). 또한, 상기 주 증폭부(300)에서 증폭한 신호는 상기 인접 채널의 간섭으로 인해 3차 고조파 성분(411)이 포함된다.
상기 제 2 트랜지스터(Q1)(303)는 상기 주 증폭부(300)와 상기 보조 증폭부(310)의 입출력이 격리(Isolation)되도록 한다.
이때, 상기 주 증폭부(300)에서 출력하는 신호의 위상은 입력 신호와 반전된 다. 하지만, 피드백 채널(330)을 사용하는 경우, 상기 주 증폭부(300)에서 출력되는 신호에서 잡음의 위상은 반전되지 않는다.
상기 보조 증폭부(310)는 상기 주 증폭부(300)의 제 1 트랜지스터(301)로 입력되는 수신 신호와 동일한 신호를 낮은 선형성을 갖도록 증폭하여 출력한다. 즉, 상기 보조 증폭부(310)는 상기 수신 신호의 신호 성분보다 3차 고조파 성분을 강하게 증폭시켜 출력한다. 이때, 상기 보조 증폭부(310)는 낮은 선형성을 위하여 가장 작은 전류를 조절할 수 있게 제 3 트랜지스터(M1)(311)의 바이어스 전류를 공급한다.
이때, 상기 보조 증폭부(310)는 증폭된 수신 신호의 위상이 반전되지 않도록 상기 제 3 트랜지스터(311)의 소스(C)를 통해 수신 신호를 입력하여 신호를 증폭한다. 예를 들어, 상기 도 4에 도시된 바와 같이 상기 주 증폭부(300)에서 고 선형성을 갖는 신호(401)를 증폭하는 경우, 상기 보조 증폭부(310)는 상기 신호(401)에서 신호 성분보다 3차 고조파 성분(413)을 강하게 증폭하여 출력한다(405). 이때, 상기 보조 증폭부(310)에서 증폭한 신호의 위상은 반전되지 않는다.
따라서, 상기 저잡음 증폭기는 상기 주 증폭부(300)에서 위상이 반전되어 증폭된 신호와 상기 보조 증폭부(310)에서 위상이 반전되지 않고 증폭된 신호를 결합하여 상기 3차 고조파 성분을 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 주 증폭부(300)와 보조 증폭부(310)가 상기 도 4에 도시된 바와 같이 고 선형성을 갖는 신호(401)를증폭하는 경우, 상기 저잡음 증폭기는 상기 주 증폭부(300)에서 증폭된 신호와 상기 보조 증폭부(310)에서 증폭된 신호를 결합(407)하여 3차 고조파 신호를 제거할 수 있다(409).
상기 잡음 제거부(320)는 상기 주 증폭부(300)로 입력되는 신호의 잡음을 모니터링한다. 이때, 상기 잡음 제거부(320)는 상기 주 증폭부(300)에서 잡음 성분도 증폭되었으므로 제 4 트랜지스터(321)를 이용하여 상기 모니터링한 잡음 성분을 증폭한다. 이때, 상기 증폭된 잡음 성분의 위상은 반전된다.
이때, 상기 주 증폭부(310)에서 증폭된 신호는 상기 피드백 채널(330)에 의해 잡음 성분의 위상은 반전되지 않는다. 따라서, 상기 저잡음 증폭기는 상기 주 증폭부(300)에서 위상이 반전되지 않은 잡음 성분과 상기 잡음 제거부(320)에서 위상이 반전된 잡음 성분을 결합하여 잡음성분을 제거할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 저잡음 증폭기는 보조 증폭부(310)와 잡음 제거부(320)를 이용하여 상기 주 증폭부(300)에서 증폭된 신호의 3차 고조파 성분과 잡음 성분을 제거할 수 있다. 이때, 상기 저잡음 증폭기는 상기 보조 증폭부(310)와 잡음 제거부(320)의 바이어스(Bias) 전류(313, 323)를 제어하여 각각의 모듈을 독립적으로 온/오프 할 수 있다. 즉, 미 도시되었지만, 상기 저잡음 증폭기는 바이어스 제어부를 포함한다. 상기 바이어스 제어부는 무선 채널에 따라 상기 보조 증폭부(310)와 잡음 제거부(320)의 바이어스(Bias) 전류(313, 323)를 제어하여 상기 저잡음 증폭기가 무선 채널에 따라 적응적으로 동작할 수 있도록 제어한다.
따라서, 상기 저잡음 증폭기는 상기 보조 증폭부(310)와 잡음 제거부(320)를 제어하여 하기 도 5에 도시된 바와 같이 무선 채널 환경에 따라 적응적으로 동작할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 저잡음 증폭기의 운영 절차를 도시하고 있다.
상기 도 5를 참조하면, 먼저 수신 단은 501단계에서 무선 채널의 수신 전계 강도(RSSI : Received Signal Strength Indication)를 추정한다.
상기 수신 전계 강도를 추정한 후, 상기 수신 단은 503단계로 진행하여 무선 채널 환경에 따라 저잡음 증폭기의 구동 방법을 결정하기 위해 상기 수신 전계 강도와 기준 값 1을 비교한다. 예를 들어, 상기 기준 값 1은 80dBm을 사용한다.
만일, 상기 수신 전계 강도가 상기 기준 값 1보다 큰 경우, 상기 수신 단은 505단계로 진행하여 인접 채널로부터 간섭을 영향을 받는지 확인한다.
상기 인접 채널로부터 간섭의 영향을 받는 경우, 상기 수신 단은 507단계로 진행하여 무선 채널이 강전계이고 간섭이 존재하므로 3차 고조파 성분을 제거하기 위해 주 증폭부와 보조 증폭부를 활성화시키도록 상기 저잡음 증폭기를 제어한다. 이때, 상기 수신 단은 상기 무선 채널이 강전계이므로 잡음을 제거하기 않아도 신호를 복조하기 위한 신호대 잡음비를 만족시킬 수 있으므로 상기 저잡음 증폭기의 잡음 제거부가 비활성화되도록 제어한다.
상기 505단계에서 상기 인접 채널로부터 간섭의 영향을 받지 않는 경우, 상기 수신 단은 509단계로 진행하여 무선 채널이 강전계이고 간섭이 존재하지 않으므로 주 증폭부만 활성화시키도록 상기 저잡음 증폭기를 제어한다. 다른 실시 예로 상기 무선 채널이 강전계인 경우, 상기 수신 단은 수신신호의 세기가 충분히 큰 것으로 인식하여 상기 수신 신호에 대한 저잡음 증폭을 수행하지 않고 상기 수신 신 호를 바이패스(Bypass) 하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 수신 단은 수신신호가 상기 저잡음 증폭기를 통과하지 않도록 상기 수신 신호를 우회시킬 수 있다.
한편, 상기 503단계에서 상기 수신 전계 강도가 상기 기준 값 1보다 작거나 같은 경우, 상기 수신 단은 511단계로 진행하여 상기 수신 전계 강도와 상기 기준 값 2를 비교한다.
만일, 상기 수신 전계 강도가 상기 기준 값 2보다 큰 경우, 상기 수신 단은 513단계로 진행하여 인접 채널로부터 간섭을 영향을 받는지 확인한다.
상기 인접 채널로부터 간섭의 영향을 받는 경우, 상기 수신 단은 515단계로 진행하여 무선 채널이 중전계이고 간섭이 존재하므로 3차 고조파 성분을 제거하기 위해 주 증폭부와 보조 증폭부를 활성화시키도록 상기 저잡음 증폭기를 제어한다. 이때, 상기 수신 단은 무선 채널이 중전계이므로 잡음을 제거하기 않아도 신호를 복조하기 위한 신호대 잡음비를 만족시킬 수 있으므로 상기 저잡음 증폭기의 잡음 제거부가 비활성화되도록 제어한다.
상기 513단계에서 상기 인접 채널로부터 간섭의 영향을 받지 않는 경우, 상기 수신 단은 517단계로 진행하여 무선 채널이 중전계이고 간섭이 존재하지 않으므로 주 증폭부만 활성화시키도록 상기 저잡음 증폭기를 제어한다.
한편, 상기 511단계에서 상기 수신 전계 강도가 상기 기준 값 2보다 작거나 같은 경우, 상기 수신 단은 519단계로 진행하여 상기 수신 전계 강도와 최저감도를 비교한다. 여기서, 상기 최저감도는 상기 수신 단에서 신호를 복호할 수 있는 최저 무선 채널의 상태를 나타낸다.
만일, 상기 수신 전계 강도가 상기 최저감도보다 큰 경우, 상기 수신 단은 521단계로 진행하여 인접 채널로부터 간섭의 영향을 받는지 확인한다.
상기 인접 채널로부터 간섭의 영향을 받는 경우, 상기 수신 단은 523단계로 진행하여 무선 채널이 약전계이고 간섭이 존재하므로 3차 고조파 성분과 잡음을 제거하기 위해 주 증폭부와 보조 증폭부 및 잡음 제거부를 활성화시키도록 상기 저잡음 증폭기를 제어한다.
상기 521단계에서 상기 인접 채널로부터 간섭의 영향을 받지 않는 경우, 상기 수신 단은 525단계로 진행하여 무선 채널이 약전계이고 간섭이 존재하지 않으므로 잡음을 제거하기 위해 주 증폭부와 잡음 제거부를 활성화시키도록 상기 저잡음 증폭기를 제어한다. 이때, 상기 수신 단은 상기 인접 채널로부터 간섭의 영향을 받지 않으므로 상기 저잡음 증폭기의 보조 증폭부가 비활성화되도록 제어한다.
한편, 상기 519단계에서 상기 수신 전계 강도가 상기 최저감도보다 작거나 같은 경우, 상기 수신 단은 527단계로 진행하여 무선 채널의 상태가 안 좋아 신호를 수신할 수 없는 것으로 판단한다.
이후, 상기 수신 단은 본 알고리즘을 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 저잡음 증폭기의 운영 절차를 도시하는 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 저잡음 증폭기의 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 저잡음 증폭기의 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템의 저잡음 증폭기에서 3rd 고주파를 제거하기 위한 신호 구성을 도시하는 도면, 및
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 무선통신시스템에서 저잡음 증폭기의 운영 절차를 도시하는 도면.

Claims (16)

  1. 무선통신시스템의 수신 단에서 저잡음 증폭 장치에 있어서,
    수신 신호를 증폭시키는 주 증폭부와,
    상기 수신 신호에서 신호 성분보다 3차 고조파(3rd Harmonic) 성분을 강하게 증폭시켜 상기 주 증폭부의 출력 신호와 결합하는 보조 증폭부와,
    상기 수신 신호에 포함되는 잡음 성분을 증폭하여 상기 주 증폭부의 출력 신호 또는 상기 보조 증폭부의 출력신호와 결합하는 잡음 제거부를 포함하며,
    상기 주 증폭부, 상기 보조 증폭부 및 상기 잡음 제거부 중 적어도 하나는, 무선 채널 환경 및 인접 채널의 간섭 존재 여부 중 적어도 하나에 기반하여 선택적으로 활성화되는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 주 증폭부는, 상기 수신 신호에서 신호 성분과 3차 고조파 성분의 위상은 반전되지만 잡음 성분의 위상은 반전되지 않도록 증폭하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 보조 증폭부는, 상기 수신 신호를 트랜지스터의 소스로 입력하여 상기 수신 신호의 위상이 반전되지 않도록 증폭하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 잡음 제거부는, 상기 주 증폭부로 입력되는 수신 신호의 잡음을 모니터링하여 상기 주 증폭부를 통해 증폭된 잡음 성분과 동일하게 상기 모니터링한 잡음 성분을 증폭하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 잡음 제거부는, 상기 보조 증폭부가 오프(off)되어 비활성화된 경우, 상기 주 증폭부의 출력신호와 모니터링한 잡음 신호를 결합하고,
    상기 보조 증폭부가 온(on)되어 활성화된 경우, 상기 보조 증폭부에서 증폭한 3차 고조파 성분과 상기 주 증폭부의 출력신호를 결합한 신호에 상기 모니터링한 잡음 신호를 결합하는 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 보조 증폭부와 잡음 제거기로 입력되는 바이어스 전류를 제어하는 바이어스 제어기를 더 포함하여,
    상기 보조 증폭부와 잡음 제거부는, 바이어스 제어기의 제어에 따라 독립적으로 온/오프되는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 바이어스 제어기는, 상기 무선 채널 환경에 따라 상기 보조 증폭부와 잡음 제거기로 입력되는 바이어스 전류를 제어하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 바이어스 제어기는, 수신 전계 강도(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 이용하여 무선 채널 환경을 확인하는 장치.
  9. 무선통신시스템의 수신 단에서 저잡음 증폭기의 운영 방법에 있어서,
    무선 채널 환경을 확인하는 과정과,
    인접 채널로부터의 간섭이 존재하는지 확인하는 과정과,
    상기 무선 채널 환경과 상기 인접 채널로부터의 간섭의 존재 여부에 따라 주 증폭부, 보조 증폭 및 잡음 제거부 중 적어도 하나를 선택적으로 활성화시켜 수신신호를 증폭하는 과정을 포함하며,
    상기 주 증폭부는, 수신 신호를 증폭하고,
    상기 보조 증폭부는, 상기 수신 신호에서 신호 성분보다 3차 고조파(3rd Harmonic) 성분을 강하게 증폭시켜 상기 주 증폭부의 출력 신호와 결합하고,
    상기 잡음 제거부는, 상기 수신 신호에 포함되는 잡음 성분을 증폭하여 상기 주 증폭부의 출력 신호 또는 상기 보조 증폭부의 출력신호와 결합하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 무선 채널 환경을 확인하는 과정은,
    서빙 국으로부터 수신되는 신호를 이용하여 수신 전계 강도(RSSI: Received Signal Strength Indication)를 추정하는 과정과,
    상기 수신 전계 강도가 기준 값 1보다 큰 경우, 강전계인 것으로 판단하는 과정과,
    상기 수신 전계 강도가 기준 값 1보다 작거나 같으며 기준 값 2보다 큰 경우, 중전계인 것으로 판단하는 과정과,
    상기 수신 전계 강도가 기준 값 2보다 작거나 같으며 최저 감도보다 큰 경우, 약전계인 것으로 판단하는 과정을 포함하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 인접 채널로부터의 간섭이 존재하지 않는 경우, 상기 주 증폭부를 활성화시켜 수신 신호를 증폭하는 과정을 더 포함하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 인접 채널로부터의 간섭이 존재하지 않는 경우, 수신 신호를 저잡음 증폭시키기 않고 바이패스(Bypass)시키는 과정을 더 포함하는 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 무선 채널 환경이 중전계인 경우, 인접 채널로부터의 간섭이 존재하는지 확인하는 과정과,
    상기 인접 채널로부터의 간섭이 존재하는 경우, 상기 주 증폭부와 상기 보조 증폭부를 활성화시켜 증폭된 수신 신호에서 3차 고조파 성분을 제거하는 과정을 더 포함하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 인접 채널로부터의 간섭이 존재하지 않는 경우, 상기 주 증폭부를 활성화시켜 수신 신호를 증폭하는 과정을 더 포함하는 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 무선 채널 환경이 약전계인 경우, 인접 채널로부터의 간섭이 존재하는지 확인하는 과정과,
    상기 인접 채널로부터의 간섭이 존재하는 경우, 상기 주 증폭부와 상기 보조 증폭부와 상기 잡음 제거부를 활성화시켜 증폭된 수신 신호에서 3차 고조파 성분과 잡음 성분을 제거하는 과정을 더 포함하는 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 인접 채널로부터의 간섭이 존재하지 않는 경우, 상기 주 증폭부와 상기 잡음 제거부를 활성화시켜 증폭된 수신 신호에서 잡음 성분을 제거하는 과정을 더 포함하는 방법.
KR1020070095082A 2007-09-19 2007-09-19 무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법 KR101400862B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070095082A KR101400862B1 (ko) 2007-09-19 2007-09-19 무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법
US12/212,725 US8265586B2 (en) 2007-09-19 2008-09-18 Apparatus and method for low-noise amplification in a wireless communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070095082A KR101400862B1 (ko) 2007-09-19 2007-09-19 무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090029908A KR20090029908A (ko) 2009-03-24
KR101400862B1 true KR101400862B1 (ko) 2014-05-28

Family

ID=40455030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070095082A KR101400862B1 (ko) 2007-09-19 2007-09-19 무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8265586B2 (ko)
KR (1) KR101400862B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022164169A1 (ko) * 2021-02-01 2022-08-04 삼성전자주식회사 전자 장치 및 이의 동작 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5293411B2 (ja) * 2009-06-01 2013-09-18 ソニー株式会社 受信装置
US8970296B1 (en) 2013-03-26 2015-03-03 Guerrilla RF, Inc. Amplifying circuit with bypass mode and series isolation switch
US20150072615A1 (en) * 2013-09-06 2015-03-12 Qualcomm Incorporated Systems and methods for reducing transmission interference with a parasitic loop
CN109643973B (zh) * 2016-08-25 2022-05-13 华为技术有限公司 集成放大器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999031799A1 (en) * 1997-12-16 1999-06-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Power saving device for radio communication terminal
US6313702B1 (en) * 1999-03-01 2001-11-06 Fujitsu Limited Phase correction amplifier and a feed-forward amplifier using the same
US20040145415A1 (en) * 2003-01-24 2004-07-29 Bo Sun High linearity low noise amplifier

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5148117A (en) * 1991-11-25 1992-09-15 American Nucleonics Corporation Adaptive feed-forward method and apparatus for amplifier noise reduction
JP3979485B2 (ja) * 2001-01-12 2007-09-19 株式会社ルネサステクノロジ 信号処理用半導体集積回路および無線通信システム
US6906601B2 (en) * 2002-07-22 2005-06-14 Rf Tune Inc. Variable phase shifter and a system using variable phase shifter
JP2004297656A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Toshiba Corp フィードフォワード型増幅器とこの増幅器を備えた無線通信機
EP2036210A2 (en) * 2006-05-19 2009-03-18 California Institute Of Technology Digital and analog im3 product compensation circuits for an rf receiver
US7639075B2 (en) * 2007-03-02 2009-12-29 Realtek Semiconductor Corporation Wide-band adjustable gain low-noise amplifier
US20090004991A1 (en) * 2007-03-26 2009-01-01 Speed Tech Corp. Receiving apparatus with enhanced isolation
EP2151063B1 (en) * 2007-05-25 2016-12-14 Nokia Technologies Oy Interference in communication devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999031799A1 (en) * 1997-12-16 1999-06-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Power saving device for radio communication terminal
US6313702B1 (en) * 1999-03-01 2001-11-06 Fujitsu Limited Phase correction amplifier and a feed-forward amplifier using the same
US20040145415A1 (en) * 2003-01-24 2004-07-29 Bo Sun High linearity low noise amplifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022164169A1 (ko) * 2021-02-01 2022-08-04 삼성전자주식회사 전자 장치 및 이의 동작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20090075623A1 (en) 2009-03-19
KR20090029908A (ko) 2009-03-24
US8265586B2 (en) 2012-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2731265B1 (en) Reception device, and gain control method
JP5792255B2 (ja) 受信機内で通信信号を処理する方法および装置
EP2380278B1 (en) Ultra low noise high linearity lna for multi-mode transceiver
US20090124227A1 (en) Automatic gain control circuit
KR101400862B1 (ko) 무선통신시스템에서 저잡음 증폭 장치 및 방법
JP4204589B2 (ja) 自動利得制御装置
US7795979B2 (en) Automatic gain control circuit and low noise amplifying circuit
US9048921B2 (en) Receiver for wireless communication system
US7512392B2 (en) System for adaptively filtering a received signal in a wireless receiver
US20080090545A1 (en) Signal Processing Unit
US20140065949A1 (en) Passive bypass for network extending
US8175540B2 (en) Intermodulation distortion control
US20030073423A1 (en) Receiver of mobile communication terminal
US20160197746A1 (en) Apparatus and methods for dc bias to improve linearity in signal processing circuits
KR100801872B1 (ko) 선형성이 개선된 저잡음 증폭기
KR101722093B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 부정합을 제거하는 수신 장치 및 방법과 이를 위한 저전력 증폭기
US7459970B2 (en) Method and apparatus for optimizing power dissipation in a low noise amplifier
JP2006340255A (ja) デジタル放送用受信装置
KR101483860B1 (ko) Rf신호 수신 모듈 및 방법
CN114402528A (zh) 具有接收器链峰值检测器的集成电路装置
JP2007043302A (ja) 移動通信端末装置
KR20010003478A (ko) 무선 단말기에서 수신단 증폭기의 제어 장치 및 방법
JP2008244551A (ja) Fm検波回路
KR100703363B1 (ko) 이동 무선 단말기에서 액티브 소자에 대한 바이어스 조절방법
JP5504569B2 (ja) 受信機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170427

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180427

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee