KR101515140B1 - 펄스 제공 장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 빔포밍 송신기 - Google Patents

펄스 제공 장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 빔포밍 송신기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펄스 제공 장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 빔포밍 송신기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 장치는, 기울기가 다른 복수의 경사 신호를 생성하는 경사 신호 생성부; 각각의 경사 신호를 기준 신호와 비교하는 신호 비교부; 및 신호 비교 결과에 따라 펄스를 생성하는 펄스 생성부;를 포함할 수 있다.

Description

펄스 제공 장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 빔포밍 송신기{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING PULSES, AND BEAM-FORMING TRANSMITTER USING THE SAME}
본 발명은 펄스 제공 장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 빔포밍 송신기에 관한 것이다.
빔포밍(beam-forming)은 안테나를 통해 방사되는 펄스들에 일정한 시간 지연을 줌으로써 펄스 간의 동일 위상면을 조절하여 빔에 방향성을 부여하는 기술이다. 따라서, 펄스들 간의 시간 간격을 짧게 하는 것이 빔의 각도 분해능을 결정하게 된다.
펄스들 간의 시간 간격은 디지털 딜레이 라인(digital delay line)을 이용하여 적용할 수 있다. 하지만, 일반적인 디지털 딜레이 라인은 딜레이 셀의 단위 지연 시간에 의해 최소 분해능이 결정되며, 이 단위 지연 시간은 약 40 ps 이상이므로 디지털 딜레이 라인으로 구현 가능한 분해능에는 한계가 있다.
이에 반해, 두 개의 딜레이 라인으로 구성된 버니어 딜레이 라인(Vernier delay line)은 두 딜레이 셀 간의 지연 시간차를 활용하여 최소 분해능을 향상시키지만, 칩 면적이 두 배로 늘어나게 되며 변환 시간이 오래 걸리는 단점을 갖는다. 또한, 버니어 딜레이 라인은 지연 회로의 크기가 커질수록 단위 딜레이 셀들이 반도체 공정에서 PVT(Process, Voltage and Temperature)의 영향을 각각 다르게 받아 원하는 분해능을 얻기 어려울 수 있다.
본 발명의 실시예는 작은 칩 면적과 짧은 변환 시간을 가지면서 높은 분해능을 얻을 수 있는 펄스 제공 장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 빔포밍 송신기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 PVT 변화가 분해능에 미치는 영향을 최소화하는 펄스 제공 장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 빔포밍 송신기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 장치는, 기울기가 다른 복수의 경사 신호를 생성하는 경사 신호 생성부; 각각의 경사 신호를 기준 신호와 비교하는 신호 비교부; 및 신호 비교 결과에 따라 펄스를 생성하는 펄스 생성부;를 포함할 수 있다.
상기 경사 신호 생성부는: 빗변의 기울기가 다른 삼각파를 생성하는 복수의 삼각파 생성기를 포함할 수 있다.
상기 삼각파 생성기는: 전류를 공급하는 전류원; 상기 전류를 인가받아 전하를 충전하는 커패시터; 및 상기 커패시터를 주기적으로 방전시키는 스위치;를 포함할 수 있다.
각각의 삼각파 생성기는: 상기 커패시터의 커패시턴스가 서로 다를 수 있다.
상기 전류원은 복수의 트랜지스터를 포함하는 전류 거울일 수 있다.
상기 스위치는: 드레인이 상기 커패시터의 애노드에 연결되고, 소스가 접지에 연결되고, 게이트로 클럭을 입력받는 NMOS 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 삼각파 생성기는: 상기 전류원의 출력단에 연결된 출력측 트랜지스터; 및 비반전 입력단으로 DC 전압을 입력받고, 반전 입력단이 상기 출력측 트랜지스터의 소스에 연결되고, 출력단이 상기 출력측 트랜지스터의 게이트에 연결된 OP 앰프;를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 비교부는: 상기 경사 신호와 상기 기준 신호를 입력받고, 상기 경사 신호가 상기 기준 신호보다 크면 신호를 출력하는 복수의 비교기를 포함할 수 있다.
상기 펄스 제공 장치는, 디지털 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하여 상기 기준 신호를 제공하는 디지털-아날로그 변환기를 더 포함할 수 있다.
상기 펄스 제공 장치는, 상기 신호 비교부의 출력단에 연결되어 상기 신호 비교부가 출력한 신호의 기울기를 증가시키는 버퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 펄스 생성부는: 상기 신호 비교부로부터 신호를 인가받으면 펄스를 생성하는 복수의 펄스 생성기를 포함할 수 있다.
상기 복수의 펄스 생성기는: 일정한 시간 간격으로 펄스를 생성하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 장치는, 서로 다른 빗변 기울기를 갖는 삼각파를 생성하는 복수의 삼각파 생성기; 상기 삼각파를 기준 신호와 비교하여, 상기 삼각파가 상기 기준 신호보다 커지면 트리거링 신호를 출력하는 복수의 비교기; 및 상기 트리거링 신호가 인가되면 펄스를 생성하는 복수의 펄스 생성기;를 포함할 수 있다.
상기 삼각파 생성기는: 전류를 공급하는 전류 거울; 상기 전류를 인가받아 전하를 충전하는 커패시터; 및 상기 커패시터를 주기적으로 방전시키는 스위치를 포함하며, 각각의 삼각파 생성기에 포함된 커패시터는 커패시턴스가 서로 다를 수 있다.
상기 삼각파 생성기는: 상기 전류 거울의 출력단에 연결된 출력측 트랜지스터; 및 비반전 입력단으로 DC 전압을 입력받고, 반전 입력단이 상기 출력측 트랜지스터의 소스에 연결되고, 출력단이 상기 출력측 트랜지스터의 게이트에 연결된 OP 앰프;를 더 포함할 수 있다.
상기 펄스 제공 장치는, 디지털 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하여 상기 비교기에 상기 기준 신호를 제공하는 디지털-아날로그 변환기를 더 포함할 수 있다.
상기 펄스 제공 장치는, 상기 비교기의 출력단과 상기 펄스 생성기의 입력단 사이에 연결되어 상기 트리거링 신호의 기울기를 증가시키는 버퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 방법은, 기울기가 다른 복수의 경사 신호를 생성하는 단계; 각각의 경사 신호를 기준 신호와 비교하는 단계; 및 신호 비교 결과에 따라 펄스를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 복수의 경사 신호를 생성하는 단계는: 빗변의 기울기가 다른 복수의 삼각파를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기준 신호는 입력받은 디지털 신호로부터 변환된 아날로그 신호일 수 있다.
상기 각각의 경사 신호를 기준 신호와 비교하는 단계는: 상기 경사 신호가 상기 기준 신호보다 커지면 펄스 생성기를 트리거링시키는 트리거링 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 펄스 제공 방법은, 상기 트리거링 신호의 기울기가 증가하도록 상기 트리거링 신호를 버퍼에 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 신호 비교 결과에 따라 펄스를 생성하는 단계는: 상기 펄스 생성기에 상기 트리거링 신호가 인가되면 펄스를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 신호 비교 결과에 따라 펄스를 생성하는 단계는: 일정한 시간 간격으로 펄스를 생성하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 송신기는, 서로 다른 빗변 기울기를 갖는 삼각파를 생성하는 복수의 삼각파 생성기; 상기 삼각파를 기준 신호와 비교하여, 상기 삼각파가 상기 기준 신호보다 커지면 트리거링 신호를 출력하는 복수의 비교기; 상기 트리거링 신호가 인가되면 펄스를 생성하는 복수의 펄스 생성기; 및 상기 펄스를 방사하는 복수의 안테나;를 포함할 수 있다.
상기 삼각파 생성기는: 전류를 공급하는 전류 거울; 상기 전류를 인가받아 전하를 충전하는 커패시터; 및 상기 커패시터를 주기적으로 방전시키는 스위치를 포함하며, 각각의 삼각파 생성기에 포함된 커패시터는 커패시턴스가 서로 다를 수 있다.
상기 삼각파 생성기는: 상기 전류 거울의 출력단에 연결된 출력측 트랜지스터; 및 비반전 입력단으로 DC 전압을 입력받고, 반전 입력단이 상기 출력측 트랜지스터의 소스에 연결되고, 출력단이 상기 출력측 트랜지스터의 게이트에 연결된 OP 앰프;를 더 포함할 수 있다.
상기 빔포밍 송신기는, 디지털 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하여 상기 비교기에 상기 기준 신호를 제공하는 디지털-아날로그 변환기를 더 포함할 수 있다.
상기 빔포밍 송신기는, 상기 비교기의 출력단과 상기 펄스 생성기의 입력단 사이에 연결되어 상기 트리거링 신호의 기울기를 증가시키는 버퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 펄스 생성기는: 일정한 시간 간격으로 펄스를 생성하여 출력할 수 있다.
상기 복수의 안테나는 서로 일정한 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 높은 분해능을 얻으면서 칩 면적과 변환 시간을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, PVT 변화에 의해 회로 전체에 걸쳐 분해능이 달라지는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 장치의 예시적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 장치의 구조를 예시적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각파 생성기의 예시적인 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 삼각파 생성기에 입력되는 클럭 및 삼각파 생성기가 출력하는 삼각파를 나타내는 예시적인 타이밍 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 비교기에 입력되는 경사 신호 및 기준 신호를 예시적으로 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 펄스 생성기가 출력하는 펄스를 나타내는 예시적인 타이밍 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 송신기를 나타내는 예시적인 블록도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
본 발명의 실시예는 딜레이 라인을 이용하는 대신, 기울기가 서로 다른 복수의 경사 신호를 기준 신호와 비교하여 비교 결과에 따라 펄스를 생성할 수 있다. 본 발명의 실시예는 펄스들 간의 시간 지연을 디지털이 아닌 아날로그 방식으로 구현함으로써 적은 칩 면적으로 높은 분해능을 달성할 수 있다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 장치를 나타내는 예시적인 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 펄스 제공 장치(100)는 경사 신호 생성부(110), 신호 비교부(120) 및 펄스 생성부(130)를 포함할 수 있다.
상기 경사 신호 생성부(110)는 기울기가 다른 복수의 경사 신호(경사 신호 1 내지 n)를 생성할 수 있다. 상기 신호 비교부(120)는 각각의 경사 신호를 기준 신호와 비교할 수 있다. 상기 펄스 생성부(130)는 신호 비교 결과에 따라 펄스(펄스 1 내지 n)를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 경사 신호 생성부(110)는 복수의 삼각파 생성기를 포함할 수 있다. 상기 신호 비교부(120)는 복수의 비교기를 포함할 수 있다. 상기 펄스 생성부(130)는 복수의 펄스 생성기를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 장치(100)의 구조를 예시적으로 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 경사 신호 생성부(110)는 삼각파를 생성하는 복수의 삼각파 생성기(111, 112, 113, 114)를 포함할 수 있다. 상기 삼각파 생성기(111, 112, 113, 114)가 생성하는 삼각파는 빗변의 기울기가 서로 다를 수 있다. 도 2에 도시된 펄스 제공 장치(100)는 총 네 개의 삼각파 생성기(111, 112, 113, 114)를 포함하지만, 상기 삼각파 생성기의 개수는 이에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각파 생성기의 예시적인 회로도이다.
상기 삼각파 생성기(111)는 전류를 공급하는 전류원, 상기 전류를 인가받아 전하를 충전하는 커패시터(1115), 및 상기 커패시터(1115)를 주기적으로 방전시키는 스위치를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전류원은 복수의 트랜지스터(1111, 1112)를 포함하는 전류 거울(current mirror)일 수 있으나, 상기 전류원의 구성은 이에 제한되지 않는다. 상기 커패시터(1115)는 상기 전류원이 공급하는 전류를 인가받아 전하를 충전할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스위치는 드레인이 상기 커패시터(1115)의 애노드에 연결되고, 소스가 접지에 연결되고, 게이트로 클럭을 입력받는 NMOS 트랜지스터(1116)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 NMOS 트랜지스터(1116)의 게이트에 클럭이 인가되지 않는 동안 상기 커패시터(1115)가 충전되고, 상기 NMOS 트랜지스터(1116)의 게이트에 클럭이 인가되면 상기 커패시터(1115)의 애노드는 접지에 연결되어 커패시터가 방전될 수 있다. 도 3에 도시된 삼각파 생성기(111)는 스위치가 NMOS 트랜지스터(1116)로 구성되지만, 상기 스위치의 구성은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 삼각파 생성기는 커패시터(1115)의 충전 전압을 이용하여 삼각파를 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 삼각파 생성기에 입력되는 클럭 및 삼각파 생성기가 출력하는 삼각파를 나타내는 예시적인 타이밍 다이어그램이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 클럭 신호(CLK)가 0인 경우 커패시터(1115)가 충전되어 출력 신호(OUT)는 소정의 기울기(m)로 상승할 수 있다. 그리고, 클럭 신호(CLK)가 1인 경우 커패시터(1115)가 방전되어 출력 신호(OUT)는 0이 될 수 있다. 이와 같이 커패시터(1115)의 충전과 방전이 반복됨에 따라 상기 삼각파 생성기는 소정의 빗변 기울기(m)를 갖는 삼각파를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 삼각파 생성기(111, 112, 113, 114) 각각에 포함된 커패시터는 커패시턴스가 서로 다를 수 있다. 그 결과, 각각의 삼각파 생성기는 커패시터(1115)가 충전되는 시간이 서로 상이하여, 빗변의 기울기(m)가 서로 상이한 삼각파를 생성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 삼각파 생성기(111, 112, 113, 114)는 커패시터를 충전시켜 삼각파를 생성하기 때문에, 삼각파의 빗변 기울기(m)를 일정하게 하기 위해서는 커패시터에 인가되는 전류를 일정하게 유지하는 것이 요구될 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 삼각파 생성기는 캐스코드(cascode) 구조와 네거티브 피드백(negative feedback) OP 앰프를 이용하여 전류원의 출력 임피던스를 크게 만들어줄 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 삼각파 생성기(111)는 전류원의 출력단에 연결된 출력측 트랜지스터(1113), 및 비반전(+) 입력단으로 기 설정된 DC 전압(V+)을 입력받고, 반전(-) 입력단이 상기 출력측 트랜지스터(1113)의 소스에 연결되고, 출력단이 상기 출력측 트랜지스터(1113)의 게이트에 연결되는 OP 앰프(1114)를 더 포함할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 신호 비교부(120)는, 경사 신호와 기준 신호를 입력받고 상기 경사 신호가 상기 기준 신호보다 크면 신호를 출력하는 복수의 비교기(121, 122, 123, 124)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 펄스 제공 장치(100)는 디지털 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하여 상기 기준 신호를 제공하는 디지털-아날로그 변환기(140)를 더 포함할 수 있다.
이 실시예에 따르면, 상기 비교기(121, 122, 123, 124)는 삼각파 생성기(111, 112, 113, 114)로부터 경사 신호를 입력받고, 상기 디지털-아날로그 변환기(140)로부터 기준 신호를 입력받아, 상기 경사 신호가 상기 기준 신호보다 커지게 되면 신호를 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 비교기(121, 122, 123, 124)에 입력되는 경사 신호 및 기준 신호를 예시적으로 나타내는 그래프이다.
전술한 바와 같이, 각각의 경사 신호는 기울기(m1, m2, m3, m4)가 서로 상이하게 형성되며, 그로 인해 각각의 경사 신호가 소정의 기준 신호(VREF)보다 커지는 시점(t1, t2, t3, t4)은 서로 달라지게 된다.
따라서, 상기 삼각파 생성기(111, 112, 113, 114)에 포함되는 커패시터의 커패시턴스를 조절하여 경사 신호의 기울기(m1, m2, m3, m4)를 설정하는 경우, 상기 비교기(121, 122, 123, 124)가 신호를 출력하는 시점을 결정할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 펄스 생성부(130)는 상기 신호 비교부(120)로부터 신호를 인가받으면 펄스를 생성하는 복수의 펄스 생성기(131, 132, 133, 134)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 상기 펄스 생성기(131, 132, 133, 134)는 상기 비교기(121, 122, 123, 124)로부터 출력 신호를 입력받는 경우 트리거링되어 펄스를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 펄스 생성기(131, 132, 133, 134)는 일정한 시간 간격으로 펄스를 생성할 수 있다. 다시 말해, 상기 복수의 펄스 생성기(131, 132, 133, 134)로부터 출력되는 펄스들 간의 시간 간격은 동일할 수 있다.
예를 들어, 도 5를 참조하면, 상기 비교기(121, 122, 123, 124)가 신호를 출력하는 시점(t1, t2, t3, t4)은 △t = t2 - t1 = t3 - t2 = t4 - t3의 관계를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 펄스 생성기(131, 132, 133, 134)가 출력하는 펄스를 나타내는 예시적인 타이밍 다이어그램이다.
각각의 비교기(121, 122, 123, 124)가 △t의 간격으로 신호를 출력하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 각각의 펄스 생성기(131, 132, 133, 134)는 일정 시간 △t의 간격으로 펄스를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 펄스 제공 장치(100)는 신호 비교부(120)의 출력단에 연결된 버퍼(150)를 더 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 버퍼(151, 152, 153, 154)는 비교기(121, 122, 123, 124)의 출력단에 연결되어 상기 비교기가 출력한 신호의 기울기를 증가시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제공 방법을 설명하는 예시적인 흐름도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 펄스 제공 방법(200)은 기울기가 각기 다른 복수의 경사 신호를 생성하는 단계(S210), 각각의 경사 신호를 기준 신호와 비교하는 단계(S220), 및 신호 비교 결과에 따라 펄스를 생성하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 경사 신호를 생성하는 단계(S210)는 복수의 삼각파 생성기(111, 112, 113, 114)가 빗변의 기울기가 서로 다른 삼각파를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 삼각파는 전류원과 커패시터를 이용하여 생성될 수 있으며, 상기 커패시터의 커패시턴스를 상이하게 설정함으로써 삼각파의 빗변 기울기를 상이하게 만들 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 각각의 경사 신호를 기준 신호와 비교하는 단계(S220)는 상기 경사 신호가 상기 기준 신호보다 커지면 비교기(121, 122, 123, 124)가 펄스 생성기(131, 132, 133, 134)를 트리거링시키는 트리거링 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기준 신호는 디지털-아날로그 변환기(140)가 입력받은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 DC 신호일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 신호 비교 결과에 따라 펄스를 생성하는 단계(S230)는 상기 펄스 생성기(131, 132, 133, 134)에 트리거링 신호가 인가되면 펄스를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 펄스 제공 방법(200)은 상기 트리거링 신호를 버퍼(151, 152, 153, 154)에 통과시키는 단계를 더 포함하여, 상기 트리거링 신호의 기울기를 증가시킬 수 있다.
상기 펄스를 생성하는 단계(S230)는 일정한 시간 간격 △t마다 펄스를 생성하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 펄스 제공 방법(200)은 상기 기준 신호의 크기를 변경하여 펄스들 간의 시간 간격 △t을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 디지털-아날로그 변환기(140)에 입력되는 디지털 신호를 변경하는 경우, 상기 트리거링 신호가 인가되는 시점(t1, t2, t3, t4)이 달라져 펄스들 간의 시간 간격 △t이 변경될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔포밍 송신기를 나타내는 예시적인 블록도이다.
상기 빔포밍 송신기는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 펄스 제공 장치(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 빔포밍 송신기(300)는 경사 신호 생성부(110), 신호 비교부(120), 펄스 생성부(130) 및 안테나(160)를 포함할 수 있다.
상기 빔포밍 송신기(300)에 포함된 경사 신호 생성부(110), 신호 비교부(120) 및 펄스 생성부(130)는 전술한 펄스 제공 장치(100)에 포함된 경사 신호 생성부(110), 신호 비교부(120) 및 펄스 생성부(130)와 동일할 수 있다.
상기 안테나(160)는 상기 펄스 생성부(150)가 생성한 펄스를 방사할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 안테나(161, 162, 163, 164) 각각은 복수의 펄스 생성기(131, 132, 133, 134) 각각의 출력단에 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 안테나(161, 162, 163, 164)는 서로 일정한 간격(d)만큼 이격되어 배치될 수 있다.
이상, 기울기가 서로 다른 복수의 경사 신호를 기준 신호와 비교하여 비교 결과에 따라 펄스를 생성하는 펄스 제공 장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 빔포밍 송신기가 설명되었다.
상기 펄스 제공 장치 및 방법, 그리고 그를 이용한 빔포밍 송신기에 따르면, 적은 칩 면적으로 높은 각도 분해능을 얻을 수 있으며, 반도체 공정 변화에 둔감한 빔포밍 시스템을 구현할 수 있다.
100: 펄스 제공 장치
110: 경사 신호 생성부
120: 신호 비교부
130: 펄스 생성부
140: 디지털-아날로그 변환기
150: 버퍼
160: 안테나
300: 빔포밍 송신기

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  24. 서로 다른 빗변 기울기를 갖는 삼각파를 생성하는 복수의 삼각파 생성기;
    상기 삼각파를 기준 신호와 비교하여, 상기 삼각파가 상기 기준 신호보다 커지면 트리거링 신호를 출력하는 복수의 비교기;
    상기 트리거링 신호가 인가되면 펄스를 생성하는 복수의 펄스 생성기; 및
    상기 펄스를 방사하는 복수의 안테나;
    를 포함하는 빔포밍 송신기.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 삼각파 생성기는:
    전류를 공급하는 전류 거울;
    상기 전류를 인가받아 전하를 충전하는 커패시터; 및
    상기 커패시터를 주기적으로 방전시키는 스위치를 포함하며,
    각각의 삼각파 생성기에 포함된 커패시터는 커패시턴스가 서로 다른 빔포밍 송신기.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 삼각파 생성기는:
    상기 전류 거울의 출력단에 연결된 출력측 트랜지스터; 및
    비반전 입력단으로 DC 전압을 입력받고, 반전 입력단이 상기 출력측 트랜지스터의 소스에 연결되고, 출력단이 상기 출력측 트랜지스터의 게이트에 연결된 OP 앰프;
    를 더 포함하는 빔포밍 송신기.
  27. 제 24 항에 있어서,
    디지털 신호를 입력받아 아날로그 신호로 변환하여 상기 비교기에 상기 기준 신호를 제공하는 디지털-아날로그 변환기를 더 포함하는 빔포밍 송신기.
  28. 삭제
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 복수의 펄스 생성기는:
    일정한 시간 간격으로 펄스를 생성하여 출력하는 빔포밍 송신기.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 복수의 안테나는 서로 일정한 간격만큼 이격되어 배치되는 빔포밍 송신기.
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