KR101491722B1 - Apparatus for synthesizing frequency - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주파수 합성 장치에 관한 것으로서, 주파수 확장이 용이하도록 하는 주파수 합성 장치이다. 본 발명의 실시 형태인 주파수 합성장치는 저주파수 신호를 생성하는 저주파수 합성기와, 기준 주파수 신호의 정수배에 해당하는 다수개의 고조파 신호들을 등 간격으로 출력하는 콤 제너레이터와, 상기 저주파수 신호를 상기 콤 제너레이터에서 출력하는 고조파 신호에 합성하여 주파수 상향 또는 주파수 하향시킨 합성 주파수를 출력하는 합성 주파수 생성부를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency synthesizer, and is a frequency synthesizer that facilitates frequency expansion. A frequency synthesizer according to an embodiment of the present invention includes a low frequency synthesizer for generating a low frequency signal, a combiner for outputting a plurality of harmonic signals corresponding to an integer multiple of the reference frequency signal at regular intervals, And a synthesized frequency generator for synthesizing the harmonic signals and outputting a synthesized frequency whose frequency is upward or downward.

Figure R1020130017379
Figure R1020130017379

Description

주파수 합성 장치{Apparatus for synthesizing frequency}Apparatus for synthesizing frequency < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 주파수 합성 장치에 관한 것으로서, 주파수 확장이 용이하도록 하는 주파수 합성 장치이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency synthesizer, and is a frequency synthesizer that facilitates frequency expansion.

주파수 합성기 구현 방법에는 비간접 아날로그 주파수 합성 방식, 디지털 직접 주파수 합성 방식 및 직접 아날로그 주파수 합성 방식 등이 있다.Frequency synthesizer implementation methods include non-direct analog frequency synthesis, digital direct frequency synthesis, and direct analog frequency synthesis.

비간접 아날로그 주파수 합성(IAF:Indirect Analog Frequency Synthesis) 방식은 궤환 루프를 통해 고주파의 출력 신호를 주파수 분해하여 기준 신호와 비교하는 방식으로 우수한 불요파(spurious) 특성을 갖는다는 장점을 갖는다. 반면에 궤환 루프의 특성상 동기시간 지연으로 빠른 주파수 도약 시스템에는 적합하지 않으며, 주파수 해상도가 낮은 단점이 있다.Indirect analog frequency synthesis (IAF) has the advantage of having excellent spurious characteristics by frequency decomposing a high frequency output signal through a feedback loop and comparing it with a reference signal. On the other hand, due to the characteristics of the feedback loop, the synchronization time delay is not suitable for the fast frequency hopping system, and the frequency resolution is low.

디지털 직접 주파수 합성(DDS:Digital Direct Synthesis) 방식은 발생 주파수의 해상도 및 안정도가 뛰어나고 천이 시간이 짧아 주파수 도약 시스템에 적합하지만 불요파 억압 특성과 주파수 합성 범위의 저주파 대역에 제한되는 단점을 갖는다.The digital direct synthesis (DDS) method is suitable for a frequency hopping system because it has excellent resolution and stability of a generated frequency and has a short transition time. However, it has a disadvantage that it is limited to the low frequency band of the unnecessary wave suppression characteristic and the frequency synthesis range.

직접 아날로그 주파수 합성(DAS:Direct Analog Frequency Synthesis) 방식은 고정 주파수와 주파수 분배기를 통해 기준 주파수를 여러개 만들고 이들을 주파수 혼합기로 조합하여 출력 주파수를 생성함으로써 매우 짧은 응답 시간을 갖지만 불요파 억압 특성과 높은 전력 소모 및 큰 면적을 차지하는 단점을 갖는다.The Direct Analog Frequency Synthesis (DAS) method has a very short response time by generating several reference frequencies through a fixed frequency and frequency divider and combining them with a frequency mixer to generate an output frequency. However, Consuming and occupying a large area.

전자 전용 광대역 고속 주파수 합성기를 구현하기 위해서는 이러한 주파수 합성 방식들의 장점들을 혼용하는 하이브리드 방식의 주파수 합성 방식들이 사용되고 있다. 도 1은 디지털 주파수 합성 방식과 아날로그 주파수 합성 방식의 주파수 합성 방식이 혼합된 하이브리드 주파수 합성 방식의 회로도를 도시한 그림이다.In order to realize a broadband high-speed frequency synthesizer for electronic use, hybrid frequency synthesizing schemes which combine the advantages of these frequency synthesizing schemes are used. 1 is a circuit diagram of a hybrid frequency synthesizing method in which a digital frequency synthesizing method and an analog frequency synthesizing method are combined.

하이브리드 주파수 합성기(10)는 정밀하고 높은 순도의 저주파수 신호 생성을 위한 디지털 직접 주파수 합성기(20)과, 주파수 확장을 위한 여려 개의 주파수 혼합기(30)와, 주파수 하향/상향 변환을 위해 여러 개의 발진기로 구성된 국부신호발생부(50)와, 불요파 억압을 위해 여러 개의 필터로 구성된 다수의 필터뱅크(60)와, 필터뱅크(60)로부터 특정 주파수 신호를 선택하기 위한 스위칭(40)과, 출력단자(70)로 구성된다.The hybrid frequency synthesizer 10 includes a digital direct frequency synthesizer 20 for precise and high purity low frequency signal generation, a number of frequency mixers 30 for frequency extension, and a plurality of oscillators for frequency down / A plurality of filter banks 60 composed of a plurality of filters for suppressing unwanted waves, a switching 40 for selecting a specific frequency signal from the filter bank 60, (70).

그런데 종래의 하이브리드 주파수 합성기(10)는 주파수 대역 확장을 위해 여러 개의 주파수 혼합기(30)와 여러 개의 발진기로 구성된 국부신호발생부(50)를 사용하므로 과도한 불요파 성분을 발생하게 되며 이는 주파수 합성기의 성능을 저하시키는 간섭신호 생성의 원인으로 적용하게 된다. 이러한 불요파 신호 억제를 위해서는 복잡한 구조의 다수의 필터뱅크(60)와 신호 선택을 위한 스위치(40)를 여러 개 중복하여 사용해야만 한다. 그런데 이러한 구성 회로들의 중복 사용은 광대역 신호 합성과 고속 튜닝 속도 구현이 어려우며 높은 전력 소모뿐만 아니라 소형 경량화 구현에 많은 제약이 따르게 된다.However, since the conventional hybrid frequency synthesizer 10 uses the local signal generator 50 composed of a plurality of frequency mixers 30 and a plurality of oscillators in order to expand a frequency band, excessive spurious components are generated. It is applied as a cause of interference signal generation which degrades performance. In order to suppress such unwanted signal, it is necessary to use a plurality of filter banks 60 having a complicated structure and a plurality of switches 40 for signal selection. However, the redundant use of these constituent circuits is difficult to realize the broadband signal synthesis and the high-speed tuning speed, and is restricted not only in high power consumption but also in small size and light weight implementation.

한국공개특허 2001-0069612Korean Patent Laid-Open No. 2001-0069612

본 발명의 기술적 과제는 고속의 주파수 튜닝, 저전력, 소형 및 경량의 특성을 가지도록 하는 주파수 합성 장치를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 주파수 확장이 용이한 주파수 합성 장치를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 주파수 합성 장치에서 회로를 간단히 구성하여 불요파를 제거하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a frequency synthesizer that has high frequency tuning, low power, small size, and light weight characteristics. It is another object of the present invention to provide a frequency synthesizer which can easily expand a frequency. Another object of the present invention is to simplify a circuit in a frequency synthesizer to remove unwanted waves.

본 발명의 실시 형태인 주파수 합성장치는 저주파수 신호를 생성하는 저주파수 합성기와, 기준 주파수 신호의 정수배에 해당하는 다수개의 고조파 신호들을 등 간격으로 출력하는 콤 제너레이터와, 상기 저주파수 신호를 상기 콤 제너레이터에서 출력하는 고조파 신호에 합성하여 주파수 상향 또는 주파수 하향시킨 합성 주파수를 출력하는 합성 주파수 생성부를 포함한다.A frequency synthesizer according to an embodiment of the present invention includes a low frequency synthesizer for generating a low frequency signal, a combiner for outputting a plurality of harmonic signals corresponding to an integer multiple of the reference frequency signal at regular intervals, And a synthesized frequency generator for synthesizing the harmonic signals and outputting a synthesized frequency whose frequency is upward or downward.

또한 콤 제너레이터는, 기준 주파수 신호를 입력받는 기준 주파수 신호 입력단과, 제어 신호를 입력받는 제어 신호 입력단을 포함하며, 상기 제어 신호에 의해 상기 기준 주파수 신호의 정수배로 출력되는 고조파 신호의 개수를 결정한다.The comb generator includes a reference frequency signal input terminal for receiving the reference frequency signal and a control signal input terminal for receiving the control signal and determines the number of harmonic signals to be output as an integral multiple of the reference frequency signal by the control signal .

또한 기준 주파수 신호가 미리 설정된 임계값 이하일 경우에는 상기 콤 제너레이터에서 생성할 수 있는 최대의 개수로 체배시켜 고조파 신호를 출력한다.When the reference frequency signal is equal to or less than a predetermined threshold value, the harmonic signal is multiplied by the maximum number that can be generated by the combiner to output a harmonic signal.

또한 합성 주파수 생성부는, 상기 콤 제너레이터에서 출력되는 다수개의 고조파 신호 중에서 적어도 하나 이상의 고조파 신호를 국부신호로서 출력하는 국부신호 선택기와, 상기 저주파수 신호를 상기 국부신호에 합성하여 주파수 상향 또는 주파수 하향시켜 합성 주파수로 출력하는 주파수 혼합기를 포함한다.The composite frequency generator may further include a local signal selector for outputting at least one or more harmonic signals out of a plurality of harmonic signals output from the combiner as a local signal and a combiner for combining the low frequency signal with the local signal to down- And a frequency mixer for outputting the frequency.

또한 국부신호 선택기는, 상기 고조파 신호를 커플링하여 고조파 커플 신호로 출력하는 커플러와, 상기 고조파 커플 신호를 대역 통과 필터링하여 국부신호로 출력하는 대역 통과 필터를 포함한다.The local signal selector further includes a coupler for coupling the harmonic signal and outputting the harmonic coupled signal, and a band pass filter for band-pass filtering the harmonic coupled signal and outputting the harmonic coupled signal as a local signal.

또한 합성 주파수 생성부는 콤 제너레이터의 출력단에 직렬로 다수개 구비되며, 각각의 합성 주파수 생성부는 이전 단의 주파수 혼합기에서 출력되는 합성 주파수와 현재 단의 대역 통과 필터를 통과하는 국부신호를 합성하여 출력한다.In addition, a plurality of synthesis frequency generators are provided in series in the output stage of the combiner, and each synthesis frequency generator combines the synthesized frequency output from the frequency mixer of the previous stage with the local signal that passes through the bandpass filter of the present stage .

또한, 주파수 합성 장치는, 필터링하는 대역을 달리하는 다수의 필터 유닛을 구비한 필터 뱅크와, 상기 합성 주파수 생성부에서 출력되는 합성 주파수를 상기 필터 뱅크 내의 어느 하나의 필터 유닛으로 스위칭하는 입력 스위칭부와, 상기 필터 뱅크 내에서 필터링을 수행하는 필터 유닛과 하이브리드 주파수 합성 장치의 출력단 사이를 스위칭하는 출력 스위칭부를 포함한다.The frequency synthesizer includes a filter bank having a plurality of filter units having different bands to be filtered and an input switching unit for switching the synthesis frequency output from the synthesis frequency generator to one of the filter units in the filter bank. And an output switching unit for switching between a filter unit performing filtering in the filter bank and an output terminal of the hybrid frequency synthesizer.

본 발명의 실시 형태에 따르면 주파수 체배 시켜 국부 신호를 발진시킴으로써, 고속의 주파수 튜닝, 저전력, 소형 및 경량의 특성을 가지는 주파수 합성 장치를 제작할 수 있다. 또한 본 발명의 실시 형태에 따르면 불요파를 제거하는 필터를 한 단만 적용함으로서 회로를 간단히 구성할 수 있다. 또한 합성 주파수 합성부를 직렬로 구성함으로써, 주파수 확장을 용이하게 구현할 수 있다. 또한 하나의 가변 COMB 신호에서 발생되는 고주파 신호(100MHz, 200MHz, 300MHz...) 들을 활용하여 주파수 합성기를 설계하여 기존 여러개의 신호원/대역통과회로를 줄임으로써 소형화/경량화/저전력화 뿐만 아니라 하이브리드 방식(DDS+DAS) 적용으로 고속/높은 신호 순도를 구현할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a frequency synthesizer having high frequency tuning, low power, small size, and light weight characteristics can be manufactured by oscillating local signals by frequency multiplication. In addition, according to the embodiment of the present invention, the circuit can be simply constructed by applying only one filter to remove unwanted waves. Further, by constructing the synthesizing frequency synthesizing unit in series, it is possible to easily implement frequency expansion. In addition, by designing a frequency synthesizer using high frequency signals (100 MHz, 200 MHz, 300 MHz ...) generated from a single variable COMB signal and reducing the number of existing signal sources / band pass circuits, it is possible to reduce the size, weight, Method (DDS + DAS) can achieve high speed / high signal purity.

도 1은 디지털 주파수 합성 방식과 아날로그 주파수 합성 방식의 주파수 합성 방식이 혼합된 하이브리드 주파수 합성 방식의 회로도를 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 합성 장치의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 기준 주파수 신호의 정수배를 체배시켜 다수의 고조파 성분들을 등 간격으로 생성하여 출력한 모습을 도시한 것이다.1 is a circuit diagram of a hybrid frequency synthesizing method in which a digital frequency synthesizing method and an analog frequency synthesizing method are combined.
2 is a circuit diagram of a frequency synthesizer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of multiplying an integer multiple of a reference frequency signal according to an embodiment of the present invention to generate a plurality of harmonic components at regular intervals and outputting the same.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 합성 장치의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a frequency synthesizer according to an embodiment of the present invention.

주파수 합성 장치(100)는 저주파수 합성기(200), 콤 제너레이터(500), 합성 주파수 생성부(400)를 포함한다. 이밖에 주파수 합성 장치(1000)는 필터 뱅크(700), 입력 스위칭부(600), 출력 스위칭부(800)을 포함할 수 있다.The frequency synthesizer 100 includes a low frequency synthesizer 200, a combiner generator 500, and a synthesis frequency generator 400. In addition, the frequency synthesizer 1000 may include a filter bank 700, an input switching unit 600, and an output switching unit 800.

저주파수 합성기(200)는 반송파가 아닌 의미있는 신호인 저주파수 신호를 생성한다. 이러한 저주파수 합성기(200)는 바람직하게는 발생 주파수의 해상도 및 안정도가 뛰어나고 천이 시간이 짧아 주파수 도약 시스템에 적합한 디지털 직접 합성(DDS:Digital Direct Synthesis) 방식으로 구현할 수 있다. 디지털 직접 합성(DDS) 방식으로 구현하는 경우에는, 레퍼런스 신호(reference signal)와 합성 제어 신호를 입력받아 저주파수를 생성한다. DDS 방식의 저주파수 합성기(200)는 레퍼런스 신호를 원하는 저주파수 형태로 변환하여 출력한다.The low frequency synthesizer 200 generates a low frequency signal which is a meaningful signal rather than a carrier wave. The low-frequency synthesizer 200 may preferably be implemented by a digital direct synthesis (DDS) method suitable for a frequency hopping system because of excellent resolution and stability of a generated frequency and a short transition time. In a digital direct synthesis (DDS) scheme, a reference signal and a synthesis control signal are received to generate a low frequency signal. The DDS type low frequency synthesizer 200 converts the reference signal into a desired low frequency form and outputs it.

콤 제너레이터(500;Comb Generator)는 기준 주파수 신호(S501)의 정수배에 해당하는 다수개의 고조파 신호들을 등 간격으로 출력하는 기능을 수행한다. 콤 제너레이터(500;Comb Generator)는 기준 주파수 신호(S501)의 정수배(기준 주파수의 1차, 2차, 3차 ~ N차)에 해당하는 고조파 성분들을 등 간격으로 생성시킨다. 도 3(a)에 도시한 기준 주파수 신호의 정수배를 체배시켜 도 3(b)와 같은 다수의 고조파 성분들을 등 간격으로 생성하여 출력하는 것이다. 예를 들어, 100MHz의 기준 주파수 신호 이외에 200MHz, 300MHz 등의 N차의 고조파 성분의 신호를 생성한다.The comb generator 500 outputs a plurality of harmonic signals corresponding to an integer multiple of the reference frequency signal S501 at equal intervals. The comb generator 500 generates harmonic components corresponding to an integer multiple of the reference frequency signal S501 (primary, secondary, tertiary to Nth order of the reference frequency) at equal intervals. And multiplies an integral multiple of the reference frequency signal shown in FIG. 3 (a) to generate a plurality of harmonic components as shown in FIG. 3 (b) at regular intervals and outputs the same. For example, in addition to the reference frequency signal of 100 MHz, a signal of an N-th harmonic component such as 200 MHz or 300 MHz is generated.

따라서 콤 제너레이터(500)는 기준 주파수 신호(S501)와 제어신호(S502)를 입력받아 제어 신호(S502)에 의하여 기준 주파수 신호(S501)를 몇 배의 정수배로 출력할 것인가를 결정할 수 있다. 이를 위하여 콤 제너레이터(500)는, 기준 주파수 신호를 입력받는 기준 주파수 신호 입력단(501)과, 제어 신호를 입력받는 제어 신호 입력단(502)을 포함하며, 제어 신호 입력단(502)으로 입력되는 제어 신호에 의해 기준 주파수 신호의 정수배로 출력되는 고조파 신호의 개수를 결정할 수 있다. 즉, 제어 신호에 따라서 출력되는 펄스 파형의 주기(Tr)가 가변되기 때문에 체배되는 고조파 신호의 체배수를 결정할 수 있다. 예를 들어, A값을 가지는 제어 신호가 입력될 시에는 기준 주파수 신호의 6차까지 체배하여 고조파 신호를 출력하며, B값을 가지는 제어 신호가 입력될 시에는 기준 주파수 신호의 9차까지 체배하여 고조파 신호를 출력한다. 콤 제너레이터는 원하고자 하는 고조파 체배 주파수에 정합(Matching)을 하기 위한 입력 매칭 회로부(미도시), 원하고자 하는 고조파 체배 주파수의 출력 전력을 증가시키기 위한 매칭 회로부(미도시), 실제 입력되는 기준 주파수 신호의 1차 ~ N차까지 체배 기능을 하는 다이오드 회로부(미도시)를 포함한다.Therefore, the comb generator 500 receives the reference frequency signal S501 and the control signal S502, and can determine whether the reference frequency signal S501 is multiplied by a multiple of an integer according to the control signal S502. The combiner 500 includes a reference frequency signal input terminal 501 for receiving a reference frequency signal and a control signal input terminal 502 for receiving a control signal. The combiner 500 includes a control signal input terminal 502, It is possible to determine the number of harmonic signals to be output as integer multiples of the reference frequency signal. That is, since the period (Tr) of the pulse waveform output in accordance with the control signal is variable, the multiplier of the multiplied harmonic signal can be determined. For example, when a control signal having a value A is input, the harmonic signal is multiplied up to the sixth harmonic of the reference frequency signal. When the control signal having the B value is input, the harmonic signal is multiplied by the ninth harmonic of the reference frequency signal And outputs a harmonic signal. The comb generator includes an input matching circuit unit (not shown) for matching a desired harmonic multiplication frequency, a matching circuit unit (not shown) for increasing the output power of a desired harmonic multiplication frequency, And a diode circuit part (not shown) performing a multiplication function from the first order to the N-th order of the signal.

한편, 콤 제너레이터(500)에 입력되는 기준 주파수 신호가 미리 설정된 임계값 이하로 입력될 경우에는, 제어 신호와 상관없이 최대의 정수배로 체배한 고조파 신호들을 출력한다. 예를 들어, 기준 주파수 신호가 10MHz이고 임계값이 50MHz인 경우, 5배 체배하라는 제어 신호가 입력된다 하더라도 콤 제너레이터가 체배할 수 있는 최대값인 N배(예컨대, 10배)로 체배시켜 고조파 신호를 출력한다. 이는 기준 주파수 신호가 너무 낮은 값을 가질 경우 국부 신호로 사용할 수 없기 때문에 최대로 체배시켜 출력하는 것이다.
On the other hand, when the reference frequency signal inputted to the combiner generator 500 is inputted below a preset threshold value, harmonic signals multiplied by a maximum integer multiple are outputted regardless of the control signal. For example, when the reference frequency signal is 10 MHz and the threshold value is 50 MHz, even if a control signal to be multiplied by 5 is inputted, it is multiplied by N times (for example, 10 times) the maximum value that can be multiplied by the combiner, . This is because it can not be used as a local signal when the reference frequency signal has a too low value, so that it is multiplied to the maximum and output.

합성 주파수 생성부(400)는 저주파수 신호를 콤 제너레이터(500)에서 출력하는 고조파 신호에 합성하여 주파수 상향 또는 주파수 하향시킨 합성 주파수를 출력한다. 즉, 저주파수 합성기(200)에서 출력하는 저주파수 신호를 주파수 변환(상향/하향)시켜 합성 주파수로서 출력한다.The synthesized frequency generator 400 synthesizes a low frequency signal with a harmonic signal output from the combiner 500 and outputs a synthesized frequency whose frequency is upward or downward. That is, the low-frequency signal output from the low-frequency synthesizer 200 is frequency-converted (up / down) and output as a synthesized frequency.

이를 위하여 합성 주파수 생성부(400)는 콤 제너레이터에서 출력되는 다수개의 고조파 신호 중에서 적어도 하나 이상의 고조파 신호를 통과시켜 국부신호로서 출력하는 국부신호 선택기(420;421,422)와, 상기 저주파수 신호를 상기 국부신호에 합성하여 주파수 상향 또는 주파수 하향시켜 합성 주파수로 출력하는 주파수 혼합기(410;410a,410b)를 포함한다.To this end, the composite frequency generator 400 includes a local signal selector 420 (421, 422) for passing at least one harmonic signal out of a plurality of harmonic signals output from the combiner and outputting the local signal as a local signal, And a frequency mixer 410 (410a, 410b) for synthesizing the synthesized frequency and frequency down or frequency down to synthesized frequency.

국부 신호 선택기(420)는 콤 제너레이터(500)에서 출력되는 다수의 고조파 신호 중에서 원하는 고조파 신호만을 선택하여 주파수 혼합기로 제공한다. 이를 위하여 국부신호 선택기(420)는 고조파 신호를 커플링하여 고조파 커플 신호로 출력하는 커플러(421;421a,421b)와, 고조파 커플 신호를 대역 통과 필터링하여 국부신호로 출력하는 대역 통과 필터(422;422a,422b)를 포함한다. 커플러(421;coupler)는 하나의 신호전력을 반사없이 커플링하여 복사된 신호전력으로 생성하는 역할을 함으로써, 노이즈가 커플링된 신호에 복사되는 것을 최소화할 수 있다. 대역 통과 필터(422)는 원하는 신호 대역만을 필터링하여 국부신호로서 주파수 혼합기에 제공한다. 예를 들어, 200MHz, 300MHz, 400MHz로 체배된 고조파 신호가 콤 제너레이터로부터 출력되고 200MHz 대역 통과 필터와 400MHz 대역 통과 필터를 구비한 경우, 300MHz 대역의 고조파 신호를 제외한 200MHz 대역의 고조파 신호와 400MHz 대역의 고조파 신호만을 통과시켜 각 주파수 혼합기(410;410a,410b)에 제공할 수 있다.The local signal selector 420 selects only a desired harmonic signal from among the plurality of harmonic signals output from the combiner generator 500 and provides the selected harmonic signal to the frequency mixer. To this end, the local signal selector 420 includes a coupler 421 (421a, 421b) for coupling a harmonic signal to output a harmonic coupled signal, a band pass filter 422 for band-pass filtering the harmonic couple signal and outputting it as a local signal. 422a, 422b. The coupler 421 couples one signal power without reflection to generate the copied signal power, thereby minimizing the noise from being copied to the coupled signal. The bandpass filter 422 filters only the desired signal band and provides it as a local signal to the frequency mixer. For example, when a harmonic signal multiplied by 200 MHz, 300 MHz, and 400 MHz is output from the combiner and includes a 200 MHz bandpass filter and a 400 MHz bandpass filter, harmonics of a 200 MHz band and harmonics of a 400 MHz band It is possible to pass only the harmonic signals to the respective frequency mixers 410 (410a, 410b).

또한, 합성 주파수 생성부(400)는 콤 제너레이터(500)의 출력단(503)에 직렬로 다수개 구비된다. 직렬로 연결되는 다수의 합성 주파수 생성부(400a,400b)는 고조파 신호의 개수만큼 콤 제너레이터(500)의 출력단(503)에 직렬로 다수개 구비될 수 있다. 콤 제너레이터(500)의 출력단(503)에 직렬로 구비됨으로써 동일한 출력 신호가 각 합성 주파수 생성부(400a,400b)로 제공될 수 있다. 따라서 각각의 합성 주파수 생성부(400a,400b)는 콤 제너레이터에서 출력되는 신호 중에서 원하는 다수의 대역을 동시에 필터링하여 국부신호로 받아들여 주파수 합성을 수행할 수 있다.A plurality of synthesized frequency generators 400 are provided in series with the output stage 503 of the combiner generator 500. A plurality of synthesized frequency generators 400a and 400b connected in series may be provided in series with the output stage 503 of the comb generator 500 by the number of harmonic signals. The same output signal may be provided to each of the synthesis frequency generators 400a and 400b by being provided in series with the output stage 503 of the comb generator 500. [ Accordingly, each of the synthesizing frequency generators 400a and 400b may simultaneously filter a plurality of desired bands among the signals output from the combiner, and may receive the local signals as a local signal to perform frequency synthesis.

특히, 다수의 합성 주파수 생성부(400a,400b)는 직렬로 연결되기 때문에, 각각의 합성 주파수 생성부는 이전 단의 주파수 혼합기에서 출력되는 합성 주파수와 현재 단의 대역 통과 필터를 통과하는 국부신호를 합성하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 콤 제너레이터(500)의 출력단(503)의 직렬 상에서 두 번째로 위치한 제2합성 주파수 생성부(400b)는 이전 단의 제1합성 주파수 생성부(400a)의 주파수 제1혼합기(410a)에서 출력되는 제1합성 주파수와, 현재 단인 제2합성 주파수 생성부(400b)의 대역 통과 제2필터(422b)에서 출력되는 국부신호를 합성하여 제2합성 주파수를 생성하여 입력 스위칭부(600)으로 제공할 수 있다. 만약, 제2합성 주파수 생성부(400b)와 입력 스위칭부(600) 사이에 제3합성 주파수 생성부(미도시)가 마련되어 있다면, 제2합성 주파수 생성부(400b)의 주파수 제2혼합기(410b)에서 출력되는 제2합성 주파수는 제3합성 주파수 생성부의 주파수 제3혼합기로 출력할 수 있다.
In particular, since the plurality of synthesis frequency generators 400a and 400b are connected in series, each synthesizer frequency synthesizer synthesizes the synthesized frequency output from the previous stage frequency mixer and the local signal that passes through the bandpass filter of the present stage And output it. For example, the second synthesized frequency generator 400b, which is located secondarily on the series circuit of the output stage 503 of the combiner generator 500, is connected to the frequency first mixer 410a of the first synthesis frequency generator 400a And a local signal output from the band-pass second filter 422b of the current second synthesized frequency generator 400b to generate a second synthesized frequency, and outputs the second synthesized frequency to the input switching unit 600 ). If a third synthesis frequency generator (not shown) is provided between the second synthesis frequency generator 400b and the input switching unit 600, the frequency mixer 410b of the second synthesis frequency generator 400b May output the second synthesized frequency to the third frequency mixer of the third synthesized frequency generator.

한편, 생성되는 합성 주파수는 고조파에 의하여 불요파(spurious) 성분을 포함할 수 있다. 불요파 성분은 예컨대, 고조파(harmonic)에 의하여 주파수의 배수 성분이 해당될 수 있다. 이러한 불요파 성분이 포함되어 송신될 시에는 수신측에서 디코딩 시에 원래의 신호로 복원될 수 없다. 또한 통신 시스템에서는 불요파 방사 (Spurious emmision)에 대한 법적인 규제가 있기 때문에 필요한 주파수 대역 이외에서 특정 레벨 이상의 신호전력이 뜨지 않도록 불요파 성분을 제거해야 한다.Meanwhile, the generated synthesized frequency may include a spurious component by harmonics. The unnecessary wave component may correspond to, for example, a multiple of the frequency by a harmonic. When such a spurious component is included and transmitted, it can not be restored to the original signal upon decoding at the receiving end. In addition, since the communication system has a legal restriction on spurious emission, it is necessary to remove the spurious component so that the signal power of a certain level or more does not rise outside the required frequency band.

이러한 불요파 성분은 원신호 주파수(fundamental frequency)들의 하모닉이나 혼변조와 같이 일정한 룰을 갖고 발생되기 때문에, 불요파 성분이 어디에 발생하는지는 미리 예측이 가능하다. 따라서 송신 전에 이러한 볼요파 성분을 제거시켜야 하는데, 불요파 성분을 제거하기 위하여 필터링하는 대역을 달리하는 다수의 필터 유닛을 구비한 필터 뱅크(700)와, 합성 주파수 생성부에서 출력되는 합성 주파수를 필터 뱅크 내의 어느 하나의 필터 유닛으로 스위칭하는 입력 스위칭부(600)와, 필터 뱅크 내에서 필터링을 수행하는 필터 유닛과 하이브리드 주파수 합성 장치의 출력단 사이를 스위칭하는 출력 스위칭부(800)를 포함한다.Since these spurious components are generated with certain rules such as harmonics or intermodulation of the fundamental frequencies, it is possible to predict where the spurious components occur. Therefore, it is necessary to remove the ball noise components before transmission. In order to remove the unnecessary wave components, a filter bank 700 having a plurality of filter units having different bands to be filtered, An input switching unit 600 for switching to one of the filter units in the bank, and an output switching unit 800 for switching between the filter unit for performing filtering in the filter bank and the output terminal of the hybrid frequency synthesizer.

필터 뱅크(700)는 필터링 대역을 달리하는 다수의 필터 유닛을 포함하고 있어, 원하는 대역의 신호를 필터링 제거(대역 저지 필터링)함으로써 해당 대역의 불요파 성분을 제거할 수 있다. 따라서 이러한 대역 저지 필터인 각각의 필터 유닛(700a,700b,700c,700m)은 합성 주파수에 포함된 불요파 성분을 제거할 수 있다.The filter bank 700 includes a plurality of filter units having different filtering bands, so that the spurious components of the corresponding bands can be removed by filtering and eliminating the signals of the desired bands (band blocking filtering). Accordingly, each of the filter units 700a, 700b, 700c and 700m, which are band-stop filters, can remove spurious components included in the synthesized frequency.

입력 스위칭부(600)는 주파수 합성기(410)에서 생성된 합성 주파수를 불요파 성분을 제거할 대역대의 필터 유닛으로 스위칭하는 기능을 수행한다. 출력 스위칭부(800)는 필터 뱅크의 여러 개의 필터 유닛 중에서 불요파 제거한 필터 유닛을 하이브리드 주파수 합성 장치의 출력단(900)에 스위칭시켜 최종적으로 출력될 수 있도록 한다.
The input switching unit 600 switches the synthesized frequency generated by the frequency synthesizer 410 to a band-pass filter unit for removing spurious components. The output switching unit 800 switches the filter unit removed from the plurality of filter units of the filter bank to the output terminal 900 of the hybrid frequency synthesizer so as to be finally output.

결국, 본 발명의 실시예를 따르게 되면, 디지털 로직(LOGIC) 회로의 펄스주기(ex. 10ns)를 발생하여 COMB 신호(1/10ns = 100 MHz)를 주기적으로 생성하여 기존의 수동소자의 기능를 대체할 수 있게 된다. 또한 디지털 로직 회로의 기준신호를 변경하여 COMB 신호를 가변할 수 있기 때문에, 주파수 합성신호 생성시 발생되는 불요파(spurious) 성분에 의한 영향을 보정하는 용도로 활용 가능하게 된다.As a result, according to the embodiment of the present invention, a pulse period (ex 10ns) of a digital logic (LOGIC) circuit is generated to periodically generate a COMB signal (1/10 ns = 100 MHz) . In addition, since the COMB signal can be varied by changing the reference signal of the digital logic circuit, it can be utilized as an application for correcting the influence of the spurious component generated in generating the frequency synthesized signal.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.

100:주파수 합성 장치 200:저주파수 합성기
400:합성 주파수 생성부 500:콤 제너레이터
600:입력 스위칭부 700:필터 뱅크
800:출력 스위칭부100: Frequency synthesizer 200: Low frequency synthesizer
400: synthesis frequency generator 500: comb generator
600: input switching unit 700: filter bank
800: Output switching part

Claims (8)

저주파수 신호를 생성하는 저주파수 합성기;
기준 주파수 신호의 정수배에 해당하는 다수개의 고조파 신호들을 등 간격으로 출력하는 콤 제너레이터;
상기 저주파수 신호를 상기 콤 제너레이터에서 출력하는 고조파 신호에 합성하여 주파수 상향 또는 주파수 하향시킨 합성 주파수를 출력하는 합성 주파수 생성부;
를 포함하는 주파수 합성 장치.A low frequency synthesizer for generating a low frequency signal;
A combiner for outputting a plurality of harmonic signals corresponding to an integral multiple of the reference frequency signal at regular intervals;
A synthesizing frequency generator for synthesizing the low frequency signal with a harmonic signal output from the comb generator to output a synthesized frequency whose frequency is upward or downward;
/ RTI > 청구항 1에 있어서, 상기 콤 제너레이터는,
기준 주파수 신호를 입력받는 기준 주파수 신호 입력단;
제어 신호를 입력받는 제어 신호 입력단;
을 포함하며, 상기 제어 신호에 의해 상기 기준 주파수 신호의 정수배로 출력되는 고조파 신호의 개수를 결정하는 주파수 합성 장치.The comb generator according to claim 1,
A reference frequency signal input terminal receiving a reference frequency signal;
A control signal input terminal receiving a control signal;
And determines the number of harmonic signals output as integer multiples of the reference frequency signal by the control signal. 청구항 2에 있어서,
상기 기준 주파수 신호가 미리 설정된 임계값 이하일 경우에는 상기 콤 제너레이터에서 생성할 수 있는 최대의 개수로 체배시켜 고조파 신호를 출력하는 주파수 합성 장치. The method of claim 2,
And outputs the harmonic signal when the reference frequency signal is equal to or less than a preset threshold value, by multiplying the maximum frequency by a maximum number that can be generated by the combinator. 청구항 1에 있어서, 상기 합성 주파수 생성부는,
상기 콤 제너레이터에서 출력되는 다수개의 고조파 신호 중에서 적어도 하나 이상의 고조파 신호를 국부신호로서 출력하는 국부신호 선택기;
상기 저주파수 신호를 상기 국부신호에 합성하여 주파수 상향 또는 주파수 하향시켜 합성 주파수로 출력하는 주파수 혼합기;
를 포함하는 주파수 합성 장치.[2] The apparatus of claim 1,
A local signal selector for outputting at least one harmonic signal among a plurality of harmonic signals output from the combiner as local signals;
A frequency mixer for combining the low-frequency signals with the local signals and outputting the synthesized frequencies by frequency up or down frequency;
/ RTI > 청구항 4에 있어서, 상기 국부신호 선택기는,
상기 고조파 신호를 커플링하여 고조파 커플 신호로 출력하는 커플러;
상기 고조파 커플 신호를 대역 통과 필터링하여 국부신호로 출력하는 대역 통과 필터;
를 포함하는 주파수 합성 장치.5. The local signal selector of claim 4,
A coupler coupling the harmonic signal and outputting the coupled harmonic signal;
A band pass filter for band-pass filtering the harmonic coupled signal to output a local signal;
/ RTI > 청구항 5에 있어서, 상기 합성 주파수 생성부는 콤 제너레이터의 출력단에 직렬로 다수개 구비되며, 각각의 합성 주파수 생성부는 이전 단의 주파수 혼합기에서 출력되는 합성 주파수와 현재 단의 대역 통과 필터를 통과하는 국부신호를 합성하여 출력하는 주파수 합성 장치.[Claim 6] The method of claim 5, wherein the plurality of synthesized frequency generators are provided in series in the output stage of the combiner, and each of the synthesized frequency generators includes a synthesized frequency output from the previous stage frequency mixer, And outputs the synthesized signal. 청구항 1에 있어서,
필터링하는 대역을 달리하는 다수의 필터 유닛을 구비한 필터 뱅크;
상기 합성 주파수 생성부에서 출력되는 합성 주파수를 상기 필터 뱅크 내의 어느 하나의 필터 유닛으로 스위칭하는 입력 스위칭부;
상기 필터 뱅크 내에서 필터링을 수행하는 필터 유닛과 하이브리드 주파수 합성 장치의 출력단 사이를 스위칭하는 출력 스위칭부;
를 포함하는 주파수 합성 장치.The method according to claim 1,
A filter bank having a plurality of filter units different in band to be filtered;
An input switching unit for switching the synthesized frequency output from the synthesized frequency generator to one of the filter units in the filter bank;
An output switching unit for switching between a filter unit performing filtering in the filter bank and an output terminal of the hybrid frequency synthesizer;
/ RTI > 청구항 7에 있어서, 상기 필터 유닛은, 합성 주파수에 포함된 불요파 성분을 제거하는 주파수 합성 장치.8. The frequency synthesizer according to claim 7, wherein the filter unit removes a spurious component included in a synthesized frequency.
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