KR101868487B1 - Local oscillator using phase locked loop and method for outputting local oscillator signal - Google Patents

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Abstract

본원의 일 실시예에 따른 PLL을 이용한 마이크로웨이브 국부 발진 장치 제작 방법은 레퍼런스 신호를 입력 신호로 하여 상기 레퍼런스 신호의 주파수에 대응하는 안정된 주파수의 출력 신호를 출력하는 위상 고정 루프(PLL: Phase Locked Loop)부, 상기 출력 신호를 입력으로 하고, 소정 바이어스 조건의 변경에 기초하여 상기 출력 신호의 하모닉(Harmonic) 신호의 이득을 증가시키는 제 1 증폭부, 상기 이득이 증가된 하모닉 신호의 주파수에 대응하는 중심 주파수를 갖는 밴드 패스 필터(BPF: Band Pass Filter)를 이용하여 상기 이득이 증가된 하모닉 신호를 필터링하는 필터부, 상기 필터링된 신호의 이득을 증폭하여 국부 발진 신호를 출력하는 제 2 증폭부를 포함할 수 있다. A method of fabricating a microwave local oscillation apparatus using a PLL according to an embodiment of the present invention includes a phase locked loop (PLL) for outputting a stable frequency output signal corresponding to a frequency of the reference signal, A first amplifying unit that receives the output signal as input and increases a gain of a harmonic signal of the output signal based on a change in a predetermined bias condition, A filter unit for filtering the harmonic signal having the increased gain by using a band pass filter (BPF) having a center frequency, and a second amplifier unit for amplifying the gain of the filtered signal to output a local oscillation signal can do.

Description

위상 고정 루프를 이용한 국부 발진 장치 및 국부 발진 신호 출력 방법{LOCAL OSCILLATOR USING PHASE LOCKED LOOP AND METHOD FOR OUTPUTTING LOCAL OSCILLATOR SIGNAL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a local oscillation apparatus and a local oscillation signal output method using a phase locked loop,

본원은 위상 고정 루프를 이용한 국부 발진 장치 및 국부 발진 신호 출력 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a local oscillation apparatus using a phase locked loop and a local oscillation signal output method.

모든 통신 시스템에 필수적으로 사용되는 발진기는 통신용량이 증가함에 따라 보다 높은 발진주파수를 필요로 하고 있으며, 주위 온도 변화에 안정하고 낮은 위상잡음을 가지며 소형화된 발진기가 요구된다. 마이크로웨이브 통신 시스템은 신호의 IF(Intermediate Frequency) 변환이나 RF(Ridio Frequency) 변복조를 위한 기준 발진기를 필요로 하며 마이크로웨이브 장치내의 국부 발진기는 직접위성방식(DBS: Direct Broadcasting Statellite) 수신부, 레이다, 위성통신용 중계기, 군용기기 등과 같은 모든 마이크로웨이브 시스템에서 중요한 신호원으로 작용한다. Oscillators, which are essential for all communication systems, require a higher oscillation frequency as the communication capacity increases and require a compact oscillator with stable and low phase noise at ambient temperature variations. The microwave communication system requires a reference oscillator for IF (Intermediate Frequency) conversion or RF (Ridio Frequency) modulation and demodulation of a signal, and a local oscillator in a microwave device is a direct satellite broadcasting (DBS) It serves as an important signal source in all microwave systems such as telecom repeaters and military equipment.

위상변조방식(PSK : Phase Shift Keying)을 사용하는 통신시스템에서는 주파수를 다운(Down) 시키거나 업(Up) 시킬 때 필요로 하는 마이크로웨이브 장치 내의 국부 발진기의 주파수 안정도(Frequency Stability) 및 위상잡음(Phase Noise)특성이 전체 시스템의 데이터 오율(Bit Error Rate)특성에 중요한 영향을 끼친다. In a communication system using phase shift keying (PSK), a frequency stability and a phase noise of a local oscillator in a microwave device, which are required to down or up a frequency, Phase Noise) characteristics have a significant influence on the Bit Error Rate characteristic of the whole system.

이러한 위상변조방식을 사용하는 통신시스템의 국부 발진기로는 수정 발진기를 여러 단 체배하는 것이 있으나 그 장치가 복잡하고 부피가 클 뿐만 아니라 주파수 안정도가 떨어지고 잡음이 심해지는 단점이 있다. The local oscillator of the communication system using such a phase modulation method has a plurality of quartz crystal oscillators, but the apparatus is complicated and bulky as well as has a disadvantage that the frequency stability is lowered and the noise is increased.

본원의 배경이 되는 기술은 한국특허공개공보 제10-2004-0026996 (공개일: 2004.04.01)호에 개시되어 있다. The background technology of the present application is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0026996 (published on April 04, 2004).

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 위상 고정 루프의 출력 신호의 주파수 체배를 위한 별도의 주파수 체배기를 사용하지 않고도 상기 출력 신호 대비 주파수 체배된 국부 발신 신호를 얻기 위한 국부 발진 장치 및 국부 발진 신호 출력 방법을 제공하고자 한다. The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a local oscillation apparatus and a local oscillation apparatus for obtaining a frequency-localized local oscillation signal with respect to the output signal without using a separate frequency doubler for frequency- Thereby providing a local oscillation signal output method.

본원은 위상 고정 루프의 출력 신호의 하모닉 성분을 이용하여 상기 출력 신호 대비 주파수 체배된 국부 발신 신호를 얻기 위한 국부 발진 장치 및 국부 발진 신호 출력 방법을 제공하고자 한다. The present invention provides a local oscillation apparatus and a local oscillation signal output method for obtaining a local oscillation signal frequency-multiplied with respect to the output signal by using a harmonic component of an output signal of a phase locked loop.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다. It should be understood, however, that the technical scope of the embodiments of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 국부 발진 장치는 레퍼런스 신호를 입력 신호로 하여 레퍼런스 신호의 주파수에 대응하는 안정된 주파수의 출력 신호를 출력하는 위상 고정 루프(PLL: Phase Locked Loop)부, 출력 신호를 입력으로 하고, 소정 바이어스 조건의 변경에 기초하여 출력 신호의 하모닉(Harmonic) 신호의 이득을 증가시키는 제 1 증폭부, 이득이 증가된 하모닉 신호의 주파수에 대응하는 중심 주파수를 갖는 밴드 패스 필터(BPF: Band Pass Filter)를 이용하여 이득이 증가된 하모닉 신호를 필터링하는 필터부, 필터링된 신호의 이득을 증폭하여 국부 발진 신호를 출력하는 제 2 증폭부를 포함할 수 있다. As a technical means for accomplishing the above technical object, a local oscillation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a phase locked loop (PLL) for outputting a stable frequency output signal corresponding to a frequency of a reference signal using a reference signal as an input signal, : A first amplification unit that receives an output signal as input and increases a gain of a harmonic signal of an output signal based on a change in a predetermined bias condition; And a second amplifying unit for amplifying a gain of the filtered signal and outputting a local oscillation signal, wherein the second amplifying unit amplifies the gain of the harmonic signal by using a band pass filter (BPF) .

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 바이어스 조건은 제 1 증폭부를 제어하기 위한 적어도 하나의 전압일 수 있다. Also, according to one embodiment of the present invention, the bias condition may be at least one voltage for controlling the first amplification unit.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 바이어스 조건은 제 1 증폭부의 드레인-소스 전압 및 게이트-소스 전압 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. Also, according to one embodiment of the present invention, the bias condition may include at least one of a drain-source voltage and a gate-source voltage of the first amplification part.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 하모닉 신호는 3차 하모닉 신호일 수 있다. Also, according to one embodiment of the present invention, the harmonic signal may be a third harmonic signal.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제 1 증폭부는 포화전력점을 기준으로 출력 신호의 하모닉(Harmonic) 신호의 이득을 증가시킬 수 있다. Also, according to one embodiment of the present invention, the first amplifying unit may increase the gain of the harmonic signal of the output signal based on the saturation power point.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제 1 증폭부는 1dB 이득 압축점(1 dB Gain Compression Point)을 기준으로 출력 신호의 하모닉 신호의 이득을 증가시킬 수 있다. Also, according to an embodiment of the present invention, the first amplifying unit may increase the gain of the harmonic signal of the output signal based on a 1 dB gain compression point.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 제 1 증폭부는 제 1 증폭부의 1dB 이득 압축점을 변경하여 출력 신호의 3차 하모닉 신호의 이득을 증가시킬 수 있다. Also, according to an embodiment of the present invention, the first amplification unit may increase the gain of the third harmonic signal of the output signal by changing the 1 dB gain compression point of the first amplification unit.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 위상 고정 루프부는, 레퍼런스 신호원, 로우 패스 필터 및 전압 제어 발진기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)을 포함하되, 안정된 주파수는 레퍼런스 신호의 주파수와 동일한 주파수, 레퍼런스 신호의 주파수로부터 분주된 주파수 및 레퍼런스 신호의 주파수로부터 체배된 주파수로부터 선택된 어느 하나인 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the phase locked loop includes a reference signal source, a low pass filter, and a voltage controlled oscillator (VCO), wherein the stable frequency is the same frequency as the frequency of the reference signal, The frequency divided from the frequency of the reference signal and the frequency multiplied from the frequency of the reference signal.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 국부 발진 신호를 출력시키는 방법에 있어서, 국부 발진 장치에서, 레퍼런스 신호를 입력 신호로 하여 레퍼런스 신호의 주파수에 대응하는 안정된 주파수의 출력 신호를 출력하는 단계, 출력 신호를 입력으로 하고, 소정 바이어스 조건의 변경에 기초하여 출력 신호의 하모닉(Harmonic) 신호의 이득을 증가시키는 단계, 이득이 증가된 하모닉 신호의 주파수에 대응하는 중심 주파수를 갖는 밴드 패스 필터(BPF: Band Pass Filter)를 이용하여 이득이 증가된 하모닉 신호를 필터링하는 단계, 및 필터링된 신호의 이득을 증폭하여 국부 발진 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of outputting a local oscillation signal, comprising the steps of: outputting an output signal having a stable frequency corresponding to a frequency of a reference signal, using a reference signal as an input signal, (BPF) having a center frequency corresponding to a frequency of a harmonics signal of which gain is increased, a step of changing a gain of a harmonic signal of the output signal based on a change in a predetermined bias condition, Filtering a harmonic signal having a gain increased by using a bandpass filter, and amplifying a gain of the filtered signal to output a local oscillation signal.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다. The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments in the drawings and the detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 위상 고정 루프의 출력 신호의 주파수 체배를 위한 별도의 주파수 체배기를 사용하지 않고도 상기 출력 신호 대비 주파수 체배된 국부 발신 신호를 얻기 위한 국부 발진 장치 및 국부 발진 신호 출력 방법을 제공할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a local oscillation apparatus for obtaining a local oscillation signal multiplied by a frequency with respect to an output signal without using a separate frequency multiplier for frequency multiplication of an output signal of a phase locked loop, Method can be provided.

또한, 본원은 위상 고정 루프의 출력 신호의 하모닉 성분을 이용함으로써, 상기 출력 신호 대비 주파수 체배된 국부 발신 신호를 얻을 수 있는 국부 발진 장치 및 국부 발진 신호 출력 방법을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a local oscillation apparatus and a local oscillation signal output method capable of obtaining a frequency-multiplied local oscillation signal with respect to the output signal by using the harmonic component of the output signal of the phase locked loop.

또한, 본원은 증폭기의 소정 바이어스 조건의 변경만으로도, 위상 고정 루프의 출력 신호 신호 대비 주파수가 체배된 국부 발진 신호를 얻을 수 있는 국부 발진 장치 및 국부 발진 신호 출력 방법을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a local oscillator and a local oscillation signal output method capable of obtaining a local oscillation signal in which the frequency of the output signal of the phase locked loop is multiplied by only changing the bias condition of the amplifier.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 국부 발진 장치의 블록도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 국부 발진 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 위상 고정 루프의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 1dB이득 압축점을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 3차 하모닉 신호를 국부 발진 신호로서 획득하기 위한 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본원의 일 실시예에 국부 발진 신호 출력 방법의 동작 흐름도이다. 1 is a block diagram of a local oscillator according to one embodiment of the present application.
2 is a view for explaining the operation of the local oscillator according to the embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the operation of the phase locked loop according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining a 1-dB gain compression point according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining an example of a process for acquiring a tertiary harmonic signal as a local oscillation signal.
6 is a flowchart illustrating a method of outputting a local oscillation signal according to an exemplary embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. It will be appreciated that throughout the specification it will be understood that when a member is located on another member "top", "top", "under", "bottom" But also the case where there is another member between the two members as well as the case where they are in contact with each other.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본원의 일 실시예에 따른 국부 발진 장치는 레퍼런스 신호와 비교하여 주파수가 체배되고, 이득이 증폭된 국부 발진 신호를 출력할 수 있다. 이 때, 국부 발진 장치는 별도의 주파수 체배기를 구비하지 않고도 증폭기만으로 상기 주파수가 체배되고, 이득이 증폭된 국부 발진 신호를 출력할 수 있다. 이 때, 출력된 국부 발진 신호는 국부 발진 장치를 포함하는 시스템에 의해 이용될 수 있다. 시스템의 일 예는 레이더 시스템이나, 이에 한정되는 것은 아니다. The local oscillation apparatus according to an embodiment of the present invention can output a local oscillation signal in which the frequency is multiplied and the gain is amplified compared with the reference signal. In this case, the local oscillation apparatus can output the local oscillation signal in which the frequency is multiplied by the amplifier alone and the gain is amplified without providing a separate frequency doubler. At this time, the output local oscillation signal can be used by a system including a local oscillator. An example of a system is a radar system, but is not limited thereto.

본원의 일 실시예에 따른 국부 발진 장치는 위상 고정 루프를 포함하고, 위상 고정 루프 신호의 출력 신호에 대한 처리를 통해 국부 발진 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 국부 발진 장치는 위상 고정 루프 신호의 출력 신호의 하모닉 성분을 이용하여 상기 시스템이 요구하는 주파수와 크기에 적합한 국부 발진 신호를 출력할 수 있다. The local oscillation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a phase locked loop and can output a local oscillation signal through processing on an output signal of a phase locked loop signal. For example, the local oscillator can output a local oscillation signal suitable for the frequency and magnitude required by the system using the harmonic component of the output signal of the phase locked loop signal.

이하에서는 도 1 내지 도 5을 통해 국부 발진 장치의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the operation of the local oscillator will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 국부 발진 장치의 블록도이다. 도1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 국부 발진 장치(100)는 위상 고정 루프부(110), 제 1 증폭부(120), 필터부(130), 제 2 증폭부(140)를 포함한다. 다만, 본원의 다양한 실시예들에 따르면, 국부 발진 장치(100)는 도 1에 도시된 것 이외의 별도 부를 더 포함할 수도 있다. 1 is a block diagram of a local oscillator according to one embodiment of the present application. 1, a local oscillator 100 according to an embodiment of the present invention includes a phase locked loop unit 110, a first amplification unit 120, a filter unit 130, and a second amplification unit 140 . However, according to various embodiments of the present application, the local oscillator 100 may further include a separate part other than that shown in FIG.

위상 고정 루프부(110)는 레퍼런스 신호(fr1)를 입력 신호로 하여 레퍼런스 신호(fr1)의 주파수에 대응하는 안정된 주파수의 출력 신호를 출력한다. 이 때, 레퍼런스 신호(fr1)란 소정 크기에 주파수를 갖는 기준 신호라고 할 수 있으며, 레퍼런스 신호(fr1)는 위상 고정 루프부(110)로 입력되는 입력 신호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 위상 고정 루프부(110)는 836.5MHz의 신호를 레퍼런스 신호로 하여 해당 주파수에 대응하여 836.5MHz의 주파수에 대응하는 출력 신호를 출력할 수 있다. 다시 말해, 위상 고정 루프부(110)는 레퍼런스 신호에 대응하는 출력 신호가 주변 환경에 따라 변하지 않도록 안정된 주파수를 출력하도록 할 수 있다. 위상 고정 루프부(110)의 위와 같은 동작에 대해서는 이하 도 3에서 자세히 설명된다. A phase locked loop 110 And outputs an output signal having a stable frequency corresponding to the frequency of the reference signal fr1, using the reference signal fr1 as an input signal. In this case, the reference signal fr1 may be a reference signal having a predetermined frequency and the reference signal fr1 may be an input signal input to the phase locked loop unit 110. [ For example, the phase locked loop unit 110 may output an output signal corresponding to a frequency of 836.5 MHz corresponding to the frequency of 836.5 MHz as a reference signal. In other words, the phase locked loop unit 110 can output a stable frequency so that the output signal corresponding to the reference signal does not change according to the surrounding environment. The above-described operation of the phase locked loop unit 110 will be described later in detail in Fig.

제 1 증폭부(120)는 적어도 하나의 전압인 바이어스 조건을 제어할 수 있다. 바이어스 조건은 전압 또는 전류의 동작점을 미리 결정하는 것으로서, 소정 바이어스 조건은 드레인 소스 전압 및 게이트 소스 전압 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 이 때, 드레인 소스 전압은 특정한 조건에서 전력 스위치 소자의 드레인과 소스 사이에 걸리는 DC 전압을 의미할 수 있으며, 게이트 소스 전압은 특정한 조건에서 전력 스위치 소자가 게이트와 소스 사이에 걸리는 DC 전압을 의미할 수 있다. The first amplifying unit 120 can control the bias condition which is at least one voltage. The bias condition predetermines the operating point of the voltage or the current, and the predetermined bias condition may include at least one of the drain source voltage and the gate source voltage. Here, the drain source voltage may refer to the DC voltage across the drain and source of the power switch element under certain conditions, and the gate source voltage means the DC voltage across the power switch element between the gate and source under certain conditions .

일반적으로 증폭기는 입력단과 출력단에 각각 전압 및 전류를 흐르게 해주고, 입력단에 비해 출력단에 큰 전류가 흐르게 되어있으며, 증폭기 입력의 신호 변화 형상이 출력단에 확대되어 복사될 수 있다. 다시 말해, 입력에 작은 무선 주파수가 들어오면 출력 쪽에서는 입력에 대응하여 증폭될 수 있다. 이 경우, 증폭기의 입력단에 이용되는 전압을 게이트-소스 전압이라 하고, 출력단에 이용되는 전압을 드레인-소스 전압이라 할 수 있다. In general, the amplifier allows voltage and current to flow through the input and output, respectively, and a large current flows through the output compared to the input, and the signal change shape of the amplifier input can be enlarged and copied to the output. In other words, when a small radio frequency is input to the input, it can be amplified corresponding to the input on the output side. In this case, the voltage used at the input terminal of the amplifier may be referred to as a gate-source voltage, and the voltage used at the output terminal may be referred to as a drain-source voltage.

예를 들어, 제 1 증폭부(120) 는 드레인 소스 전압을 +3V로, 게이트 소스 전압을 -0.1V로 사용할 수 있다. 다만, 제 1 증폭기(120)에 사용되는 전압이 앞서 설명한 예시로 한정되는 것은 아니다. For example, the first amplifying unit 120 can use a drain source voltage of + 3V and a gate source voltage of -0.1V. However, the voltage used for the first amplifier 120 is not limited to the example described above.

제1증폭부(120)는 위상 고정 루프부(110)의 안정된 주파수의 출력 신호 (f1)의 배수 주파수 성분인 하모닉 신호의 이득을 증가 시킬 수 있다. 하모닉(Harmonic) 신호는 원천 주파수(Fundamental Frequency)의 배수 주파수 성분일 수 있다. 예를 들어, 원천 주파수가 1.2GHz인 경우, 하모닉 신호는 2.4GHz, 3.6GHz, 4.8GHz 등이 될 수 있다. 일반적으로 주파수를 가지고 있는 주기적 성분은 배수가 되는 지점에서 유사한 특성을 가지며 이러한 특성은 배수가 높아질수록 신호의 세기가 약해질 수 있다. The first amplifying unit 120 can increase the gain of the harmonic signal which is a frequency component of the output signal f1 of the stable frequency of the phase locked loop unit 110. [ The harmonic signal may be a multiple frequency component of the fundamental frequency. For example, if the source frequency is 1.2 GHz, the harmonic signals may be 2.4 GHz, 3.6 GHz, 4.8 GHz, and so on. In general, a periodic component having a frequency has a similar characteristic at a point where it is a multiple, and the intensity of the signal can be weakened as the number of such characteristics increases.

위상 고정 루프부(110)를 통해 출력되는 안정된 주파수의 출력 신호(f1)는 제1증폭부(120)을 거쳐 증폭 되며, 출력 신호(f1) 대비 3배 큰 주파수인 3체배 하모닉 신호를 출력할 수 있다. 이와 같은 제 1 증폭부(120)의 동작은 후술되는 도 5를 통해 자세히 설명된다. The output signal f1 having a stable frequency output through the phase locked loop unit 110 is amplified through the first amplifying unit 120 and outputted as a triple harmonic signal having a frequency three times larger than that of the output signal f1 . The operation of the first amplifying unit 120 will be described in detail with reference to FIG.

도5는 3차 하모닉 신호를 국부 발진 신호로서 획득하기 위한 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 5(a)를 참조하면, f1(원천 주파수)의 배수 주파수 성분은 2f1, 3f1가 될 수 있다. 5 is a diagram for explaining an example of a process for acquiring a tertiary harmonic signal as a local oscillation signal. Referring to Fig. 5 (a), the multiple frequency components of f1 (source frequency) can be 2f1 and 3f1.

제 1 증폭부(120)는 특정 바이어스 조건인 게이트 소스 전압 또는 드레인 소스 전압을 조절함으로써 원천 주파수 대비 3체배가 되는 주파수를 출력할 수 있다. 다시 말해, 제 1 증폭부(120)는 최대 전력점을 기준으로 출력 신호(f1)의 하모닉 신호의 이득을 증가시킬 수 있다. 이 때, 최대 전력점은 제 1 증폭부(120)가 출력할 수 있는 최대치한계점일 수 있다. 일반적으로, 최대 전력점의 경우, 어떤 크기라고 정의하기 어렵기 때문에, 일반적으로 이득 압축점(1 dB Gain Compression Point)으로 표현된다. 이득 압축점은 P1dB라고 하며, 포화되지 않는다고 가정한 전력과 실제로 포화되기 시작한 곡선과의 차이가 1dB가 되는 지점으로, 이득 압축점은 증폭기가 최대로 이용 가능한 선형 출력 전력점이라고 할 수 있다. 즉, 이득 압축점은 증폭기가 출력하는 신호가 선형성을 갖는 최대점일 수 있으며, 이득 압축점을 넘어서는 경우, 원래 주파수의 배수에 해당하는 하모닉 신호가 출력될 수 있다. The first amplifying unit 120 can output a frequency that is three times the source frequency by adjusting the gate source voltage or the drain source voltage which is a specific bias condition. In other words, the first amplifying unit 120 can increase the gain of the harmonic signal of the output signal f1 based on the maximum power point. In this case, the maximum power point may be the maximum limit that the first amplifier 120 can output. In general, in the case of the maximum power point, it is generally expressed as a gain compression point (1 dB gain compression point) because it is difficult to define a certain size. The gain compression point is referred to as P1dB, and the point at which the difference between the power assumed to be non-saturating and the curve actually started to saturate is 1 dB, and the gain compression point can be said to be the linear output power point at which the amplifier is the maximum available. That is, the gain compression point may be a maximum point at which the signal output from the amplifier has linearity, and, when the gain compression point is exceeded, a harmonic signal corresponding to a multiple of the original frequency may be output.

도 5b를 참조하여 예를 들면, 제 1 증폭부(120)의 이득 압축점이 드레인 소스 전압 5V에서 형성되는 경우, 드레인 소스 전압을 3V로 낮추게 되면, 입력 전력을 올려도 출력 전력이 올라가지 않는 지점인 이득 압축점에 더 빨리 도달하게 될 수 있다. 즉, 1 증폭부(120)의 이득 압축점을 넘어서는 경우, 출력이 포화되어 선형성을 유지할 수 없게 되어, 원천 주파수의 이득 특성보다 하모닉 특성이 더 커지게 될 수 있으며, 제 1 증폭부(120)의 바이어스 조건의 변경에 따라 이득 압축점을 낮추면 원천 주파수의 하모닉 성분을 더 빠르게 검출할 수 있다. 이 때, 하모닉 신호의 이득은 증가될 수 있다. 일반적으로 이득은 입력 전압이 작을수록, 출력 신호가 클수록 증가할 수 있다. 도 5(b)의 f1 지점이 이득 압축점이 될 수 있으며, f1을 넘어서면 출력 레벨이 포화되었다고 할 수 있다. Referring to FIG. 5B, for example, when the gain compression point of the first amplifier 120 is formed at a drain source voltage of 5V, if the drain source voltage is lowered to 3V, the gain, which is a point at which the output power does not rise The compression point can be reached sooner. In other words, when the gain exceeds the gain compression point of the first amplifier 120, the output becomes saturated and linearity can not be maintained, so that the harmonic characteristic may be larger than the gain characteristic of the source frequency. The harmonic component of the source frequency can be detected more quickly if the gain compression point is lowered according to the change of the bias condition of the source. At this time, the gain of the harmonic signal can be increased. Generally, the gain can be increased as the input voltage is smaller and the output signal is larger. The point f1 in Fig. 5 (b) can be a gain compression point, and when the point f1 is exceeded, the output level is saturated.

다시 말해, 제1증폭부(120)는 1dB 이득 압축점(1 dB Gain Compression Point)을 기준으로 상기 출력 신호의 하모닉 신호의 이득을 증가시킬 수 있다. 이 때, 제 1 증폭부(120)의 이득 압축점은 게이트 소스 전압 또는 드레인 소스 전압을 포함하는 바이어스 조건의 변경에 따라 조절될 수 있으며, 출력이 이득 압축점을 넘어서면, 출력 신호(f1)이 포화되어, 상대적으로 3체배 되는 하모닉 신호의 이득이 증가할 수 있다. 3체배 되는 하모닉 신호는 3차 하모닉 신호라 할 수 있으며, 도5(b)의 3f가 될 수 있다. In other words, the first amplifying unit 120 can increase the gain of the harmonic signal of the output signal based on the 1 dB gain compression point (1 dB gain compression point). At this time, the gain compression point of the first amplification unit 120 can be adjusted according to the change of the bias condition including the gate source voltage or the drain source voltage, and when the output exceeds the gain compression point, The gain of the harmonic signal, which is relatively tripled, can be increased. The harmonic signal multiplied by 3 can be called a 3 < rd > harmonic signal, and can be 3f in Fig. 5 (b).

도 4는 본원의 일 실시예에 따른 1dB이득 압축점을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a 1-dB gain compression point according to an embodiment of the present invention.

1dB 이득 압축점(P1dB)은 일반적으로 출력 신호가 선형성을 유지 할 수 있는 구간을 의미할 수 있다. 이러한 1dB 이득 압축점(P1dB)은 선형 증폭기의 선형성을 판단하는 기준으로써, 선형 영역에서의 이득에 비해 1dB 이득이 감소하게 될 때의 입력 전력 지점이라고 할 수 있다. 이 때, 이득 압축점을 지나는 주파수에 생기는 비선형 특성을 이용하여 출력 파형을 일그러지게 할 수 있으며, 이를 통해 하모닉 신호를 증폭시킬 수 있다. 이 때, 하모닉 신호 원천 주파수의 비선형 특성에 의하여 형성될 수 있다. The 1dB gain compression point (P1dB) may generally refer to a period in which the output signal can maintain linearity. The 1dB gain compression point (P1dB) is a criterion for determining the linearity of the linear amplifier, which can be regarded as an input power point when the 1 dB gain is reduced compared to the gain in the linear region. At this time, the output waveform can be distorted by using the nonlinear characteristic occurring at the frequency passing through the gain compression point, thereby amplifying the harmonic signal. At this time, the nonlinear characteristic of the harmonic signal source frequency can be formed.

필터부(130)는 제 1 증폭부(120)를 통해 이득이 증가된 하모닉 신호의 주파수에 기초하여 해당 주파수에 대응하는 중심 주파수를 갖는 밴드 패스 필터(135)를 포함할 수 있다. 이 때, 밴드 패스 필터는 이득이 증가된 하모닉 신호 중 필요한 성분을 제외한 나머지 주파수를 필터링할 수 있다. The filter unit 130 may include a band-pass filter 135 having a center frequency corresponding to the frequency based on the frequency of the harmonic signal whose gain is increased through the first amplification unit 120. At this time, the band-pass filter can filter the frequencies other than the necessary components of the increased harmonic signal.

도 5(c)를 참조하여 예를 들면, 필터부(130)는 제 1 증폭부(120)를 통해 출력되는 원천 주파수 대비 3체배가 되는 주파수를 제외한 불필요한 신호를 필터링 할 수 있다. 기본 주파수 (f1)의 신호가 포화되면 신호는 최대 전력점을 넘어서지 않고 신호가 제한 되어 기본 성분(f1)의 신호인 하모닉 성분들이 커질 수 있고, 이를 통해 생성된 비선형성의 하모닉 신호 중 3체배가 되는 주파수를 제외한 나머지 주파수의 제거를 위해 밴드 패스 필터(135)를 사용 할 수 있다. 밴드 패스 필터(135)는 입력신호에서 어느 주파수 이하의 성분과 어느 주파수 이상의 성분을 제거하고 출력하는 대역 필터를 의미할 수 있다. 도 5(d)를 참조하면, 3f1의 주파수 성분을 제외한 나머지 주파수가 필터링된 모습을 나타낸다. Referring to FIG. 5C, for example, the filter unit 130 may filter an unnecessary signal except a frequency that is three times the original frequency output through the first amplifying unit 120. When the signal of the fundamental frequency f1 is saturated, the signal does not exceed the maximum power point but the signal is limited so that the harmonic components, which are the signals of the fundamental component f1, can be made large and the harmonic components of the nonlinear harmonic signals A band-pass filter 135 may be used to remove frequencies other than the frequency. The band-pass filter 135 may mean a band-pass filter that removes a component of a certain frequency or less and a component of a certain frequency or more from the input signal. Referring to FIG. 5 (d), the remaining frequencies excluding the frequency component of 3f1 are filtered.

제2증폭부(140)는 필터부(130)에 의해 필터링된 신호의 이득을 증폭하여 국부 발진 신호를 출력할 수 있다. 이 때, 제 2 증폭부(140)는 시스템에 필요한 이득, 신호 또는 최대출력 전력 등을 만족하기 위해 필터링된 신호를 증폭시킬 수 있다. 일반적으로 이득이란 입력 신호를 증가시키는 배수를 이야기하며, 신호 크기가 100배 커지는 경우, 이득은 20dB가 될 수 있다. 한편, 최대 출력 전력은 증폭기 출력단에서 어느 정도의 출력이 가능한지를 나타내는 수치로서, 최대 전력은 W 또는 dBm 등의 단위가 사용될 수 있다. 일반적으로 증폭기를 직렬로 연결하면 이득이 증가할 수 있으며, 병렬로 연결하는 경우, 출력 전력이 증가할 수 있다. The second amplifying unit 140 may amplify the gain of the signal filtered by the filter unit 130 and output a local oscillation signal. At this time, the second amplifying unit 140 may amplify the filtered signal to satisfy the gain, signal, or maximum output power required for the system. Generally, a gain is a multiple of increasing the input signal, and if the signal magnitude is 100 times larger, the gain can be 20 dB. On the other hand, the maximum output power is a numerical value indicating how much output is possible at the amplifier output terminal, and the maximum power may be a unit such as W or dBm. In general, the gain can be increased by connecting the amplifiers in series, and the output power can increase when connected in parallel.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 위상 고정 루프의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도3을 참조하면, 위상 고정 루프부(110)는 위상비교기(111), 차지펌프(112), 로우패스필터(113), 전압제어발진기(114), 분주기(115)을 포함할 수 있다. 위상 고정 루프부(110)는 도 3에 도시된 것 이외의 별도의 모듈을 더 포함할 수도 있다. 3 is a view for explaining the operation of the phase locked loop according to an embodiment of the present invention. 3, the phase locked loop unit 110 may include a phase comparator 111, a charge pump 112, a low pass filter 113, a voltage controlled oscillator 114, and a frequency divider 115 . The phase locked loop unit 110 may further include a separate module other than that shown in FIG.

위상 고정 루프부(110)는 기준주파수(fr)와 전압제어발진기(114)를 통해 출력되는 귀환 신호(fv) 간의 위상차를 검출하고, 루프필터(113)를 통해 불필요한 성분을 필터링한 뒤, 전압제어 발진기(114)에 가해, 기준신호와 출력신호가 같도록 조절하는 장치를 말하며, 이 때 두 신호 간의 전압차이가 없는 상태 또는 일정한 동위상을 갖는 상태를 락(LOCK) 상태라 할 수 있다. The phase locked loop unit 110 detects the phase difference between the reference frequency fr and the feedback signal fv output through the voltage controlled oscillator 114 and filters unnecessary components through the loop filter 113, The control oscillator 114 adjusts the reference signal and the output signal so that they are equal to each other. In this case, a state in which there is no voltage difference between two signals or a state having a constant in-phase can be referred to as a LOCK state.

루프필터(113)의 위상비교기(111)를 통해 출력되는 성분에 기초하여 불필요한 성분을 제거하고, 제어전압을 직류로 전환하여 전압제어 발진기(114)에 전달할 수 있다. 루프 필터(113)의 설계에 따라 위상 고정 루프 시스템의 기본적인 루프 대역폭, 루프 이득 등이 결정 될 수 있다. It is possible to remove unnecessary components on the basis of the component output through the phase comparator 111 of the loop filter 113 and to transfer the control voltage to the voltage controlled oscillator 114 by switching to the direct current. Depending on the design of the loop filter 113, the basic loop bandwidth, loop gain, etc. of the phase locked loop system may be determined.

필터의 타입은 Active 필터와 Passive 필터로 나눠질 수 있으며, Active 필터의 의 경우, 직류이득이 크고 전압제어발진기(114)의 제어 범위가 넓어 위상비교기(111)로부터의 누설전류가 적고 위상오차가 없는 락(lock) 상태가 될 수 있다. 다만, 능동소자로 구성되므로 반대로 노이즈 성분이 발생할 수 있다. The type of the filter can be divided into an active filter and a passive filter. In the case of the active filter, the direct-current gain is large and the control range of the voltage-controlled oscillator 114 is wide. Thus, leakage current from the phase comparator 111 is small, It may be in a locked state. However, since it is composed of an active element, a noise component may occur in the opposite direction.

위상 고정 루프부(110)는 상기 레퍼런스 신호(fr1)와 비교 신호(fv1)의 위상차에 산출하기 위한 일정 시간 동안 기준 신호와 비교 신호의 펄스 수를 각각 계산하고, 각 계수된 펄스 수의 차이에 기초하여 안정된 신호를 출력 할 수 있다. The phase locked loop unit 110 calculates the number of pulses of the reference signal and the comparison signal for a predetermined period of time to calculate the phase difference between the reference signal fr1 and the comparison signal fv1, It is possible to output a stable signal based on the signal.

위상 고정 루프부(110)는 기준이 되는 입력 주파수의 위상과 전압제어발진기 (114) 출력의 위상차를 비교 검출하는 위상 비교기(111)와 고주파 성분을 제거하고 위상 고정 루프의 동기 특성이나 응답 특성을 결정하는 로우패스필터(113), 분주기(115) 인가된 직류 전압에 의해 주파수가 선형적으로 변화하는 전압제어 발진기(114)로 구성 될 수 있다. The phase locked loop unit 110 includes a phase comparator 111 for comparing the phase of a reference input frequency with a phase difference of the output of the voltage controlled oscillator 114 and a phase comparator 111 for removing a high frequency component, And a voltage controlled oscillator 114 whose frequency linearly changes by a DC voltage applied to the frequency divider 115. [

위상고정 루프부(110)는 전압제어 발진기(114)를 통해 출력되는 출력 신호를 분기 받아, 입력되는 레퍼런스 신호(fr1)와 비교함으로서, 출력 신호를 안정시킬 수 있다. 위상비교기(111)는 출력 신호 및 레퍼런스 신호를 비교하여 위상차가 없는 경우, 0을 출력하거나 또는 일정한 직류값을 출력할 수 있다. 출력되는 직류값은 전압제어 발진기(114)에 입력 되고, 이를 통해 전압제어 발진기(114)는전압을 제어하여, 레퍼런스 신호(fr1)와 동일한 중심 주파수로 발진 할 수 있다. 즉, 레퍼런스 신호(fr1)와 전압제어발진기(114)의 출력신호는 동일한 중심 주파수와 위상을 가지며, 전압발진기(114)의 출력신호의 주파수와 위상이 레퍼런스 신호(fr1)와 일치되는 경우를 위상 고정 루프가 동기(phase-locked) 되었다고 할 수 있다. The phase locked loop unit 110 may receive the output signal from the voltage controlled oscillator 114 and compare it with the input reference signal fr1 to stabilize the output signal. The phase comparator 111 compares the output signal and the reference signal and outputs 0 or a constant DC value when there is no phase difference. The output DC value is input to the voltage controlled oscillator 114 through which the voltage controlled oscillator 114 can control the voltage and oscillate at the same center frequency as the reference signal fr1. That is, the reference signal fr1 and the output signal of the voltage-controlled oscillator 114 have the same center frequency and phase, and when the frequency and phase of the output signal of the voltage oscillator 114 coincide with the reference signal fr1, It can be said that the fixed loop is phase-locked.

로우패스필터(113)는 차치펌프(112)에서 출력받은 신호를 입력신호로 하여 낮은 주파수를 제외한 주파수 및 하모닉(harmonic)와 불필요한 신호를 제거할 수 있으며, 전압 제어 발진기(114)는 입력되는 신호, 즉 전압의 크기에 따라 해당하는 크기의 주파수를 갖는 출력 신호를 출력한다(fo1).The low pass filter 113 removes harmonics and unnecessary signals except for low frequencies by using the signal output from the differential pump 112 as an input signal and the voltage controlled oscillator 114 outputs a signal That is, an output signal having a frequency corresponding to the magnitude of the voltage (fo1).

분주기(115)는 전압 제어 발진기(113)의 출력 신호 (fo1)의 주파수를 정해진 크기만큼 분주하여 비교 신호 (fv1)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 출력되는 신호가 800MHz이고, 기준 주파수가 8MHz인 경우, 분주기(115)를 통해 출력되는 신호를 1/100으로 분주하여 위상비교기(111)가 주파수를 비교하도록 있도록 할 수 있다. The frequency divider 115 can generate the comparison signal fv1 by dividing the frequency of the output signal fo1 of the voltage controlled oscillator 113 by a predetermined magnitude. For example, when the output signal is 800 MHz and the reference frequency is 8 MHz, the signal output through the frequency divider 115 may be divided by 1/100 so that the phase comparator 111 compares the frequencies.

위상비교기(111)은 레퍼런스 신호(fr1)의 신호와 분주기(115)를 통해 나뉘어져 들어온 출력 주파수(fv1)를 비교하여 그 차이에 해당하는 펄스열을 내보낸다. 차지펌프(112)는 위상비교기(111)에서 나온 펄스를 전류로 변환해 주는 과정에서 전류이득(Icp)이 존재 할 수 있다. The phase comparator 111 compares the signal of the reference signal fr1 with the output frequency fv1 divided through the frequency divider 115 and outputs a pulse train corresponding to the difference. The charge pump 112 may have a current gain Icp in the process of converting the pulse from the phase comparator 111 into a current.

로우 패스 필터(114)는 위성고정루프부(110)의 루프 동작중에 발생하는 주파수들을 필터링해주고, 축전된 전하량 변화를 통해 전압제어발진기(114) 조절단자의 전압을 가변하는 역할을 한다. The low pass filter 114 filters the frequencies generated during the loop operation of the satellite fixed loop unit 110 and varies the voltage of the control terminal of the voltage controlled oscillator 114 through a change in the stored charge amount.

도 6는 본원의 일 실시예에 국부 발진 신호 출력 방법의 동작 흐름도이다. 도 6에 도시된 국부 발진 신호를 출력하는 방법은 도 1 내지 도 5를 통해 설명된 국부 발진 장치의 동작을 수행한다. 따라서 이하 생략된 내용이라고 하더라도 앞서 설명된 도 1 내지 도 5에서 설명된 국부 발진 장치에 대한 설명은 도 6에도 적용되므로 자세한 내용은 생략된다. 6 is a flowchart illustrating a method of outputting a local oscillation signal according to an exemplary embodiment of the present invention. The method of outputting the local oscillation signal shown in Fig. 6 performs the operation of the local oscillator described with reference to Figs. Therefore, the description of the local oscillator described with reference to FIGS. 1 to 5 described above is also applied to FIG. 6 so that the detailed description will be omitted.

도6를 참조하면, 국부 발진 신호를 출력시키는 방법에 있어서, 국부 발진 장치(100)에서, 레퍼런스 신호(fr1)을 입력 신호로 하여 레퍼런스 신호(fr1)의 주파수에 대응하는 안정된 주파수의 출력 신호(f1)를 출력하는 단계, 출력 신호(f1)를 입력으로 하고, 소정 바이어스 조건의 변경에 기초하여 출력 신호(f1)의 하모닉(Harmonic) 신호의 이득을 증가시키는 단계, 이득이 증가된 하모닉 신호의 주파수에 대응하는 중심 주파수를 갖는 밴드 패스 필터(BPF: Band Pass Filter)를 이용하여 이득이 증가된 하모닉 신호를 필터링하는 단계 및, 필터링된 신호의 이득을 증폭하여 국부 발진 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다. 6, in a method of outputting a local oscillation signal, in a local oscillator 100, a reference signal fr1 is used as an input signal and an output signal of a stable frequency corresponding to the frequency of the reference signal fr1 increasing the gain of the harmonic signal of the output signal f1 based on the change of the predetermined bias condition, receiving the output signal f1 as an input, A step of filtering a harmonic signal whose gain is increased by using a band pass filter (BPF) having a center frequency corresponding to a frequency, and amplifying a gain of the filtered signal to output a local oscillation signal can do.

본원의 일 실시 예에 따른 국부 발진 신호를 출력시키는 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. The method of outputting the local oscillation signal according to one embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 국부 발진장치
110: 위상 고정 루프부
120: 제1증폭부
130: 필터부
140: 제2증폭부100: Local oscillator
110: phase locked loop unit
120: first amplification unit
130:
140:

Claims (11)

국부 발진 장치에 있어서,
레퍼런스 신호를 입력 신호로 하여 상기 레퍼런스 신호의 주파수에 대응하는 안정된 주파수의 출력 신호를 출력하는 위상 고정 루프(PLL: Phase Locked Loop)부;
상기 출력 신호를 입력으로 하고, 소정 바이어스 조건의 변경에 기초하여 상기 출력 신호의 하모닉(Harmonic) 신호의 이득을 증가시키는 제 1 증폭부;
상기 이득이 증가된 하모닉 신호의 주파수에 기초하여 해당 주파수에 대응하는 중심 주파수를 밴드 패스 필터(BPF: Band Pass Filter)를 이용하여 상기 이득이 증가된 하모닉 신호를 필터링하는 필터부; 및
상기 필터링된 신호의 이득을 증폭하여 국부 발진 신호를 출력하는 제 2 증폭부
를 포함하되,
상기 제 1 증폭부는, 상기 소정 바이어스 조건 중 적어도 하나 이상의 전압의 동작점을 제어하여 1dB 이득 압축점(1 dB Gain Compression Point)을 기준으로 상기 출력 신호의 하모닉 신호의 이득을 증가시키고,
상기 제 2 증폭부는 시스템에 필요한 이득, 신호 또는 최대출력 전력 중 적어도 어느 하나를 만족하기 위해 필터링된 신호의 이득을 증폭하는 것인 국부 발진 장치.In the local oscillator,
A phase locked loop (PLL) unit for outputting an output signal having a stable frequency corresponding to the frequency of the reference signal, using a reference signal as an input signal;
A first amplifying unit receiving the output signal as input and increasing a gain of a harmonic signal of the output signal based on a change in a predetermined bias condition;
A filter unit for filtering the harmonic signal whose gain is increased by using a band pass filter (BPF) on a center frequency corresponding to the frequency based on the frequency of the harmonic signal having the increased gain; And
And a second amplifying unit for amplifying the gain of the filtered signal and outputting a local oscillation signal,
, ≪ / RTI &
Wherein the first amplification unit controls an operating point of at least one of the predetermined bias conditions to increase a gain of the harmonic signal of the output signal based on a 1 dB gain compression point,
Wherein the second amplifying unit amplifies a gain of the filtered signal to satisfy at least any one of a gain, a signal, and a maximum output power necessary for the system. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 바이어스 조건은 상기 제 1 증폭부의 드레인-소스 전압 및 게이트-소스 전압 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 국부 발진 장치.The method according to claim 1,
Wherein the bias condition includes at least one of a drain-source voltage and a gate-source voltage of the first amplification part. 제 1 항에 있어서,
상기 하모닉 신호는 3차 하모닉 신호인 것인, 국부 발진 장치. The method according to claim 1,
Wherein the harmonic signal is a third harmonic signal. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 증폭부는 포화전력점을 기준으로 상기 출력 신호의 하모닉(Harmonic) 신호의 이득을 증가시키는 것인, 국부 발진 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first amplification section increases the gain of the harmonic signal of the output signal based on the saturation power point. 삭제delete 제1항에있어서,
상기 제 1 증폭부는
상기 제 1 증폭부의 1dB 이득 압축점을 변경하여 상기 출력 신호의 3차 하모닉 신호의 이득을 증가시키는 것인, 국부 발진 장치.The method according to claim 1,
The first amplifying unit
And changes the 1 dB gain compression point of the first amplification section to increase the gain of the third harmonic signal of the output signal. 제1항에있어서,
상기 위상 고정 루프부는,
레퍼런스 신호원, 로우 패스 필터 및 전압 제어 발진기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)을 포함하되,
상기 안정된 주파수는 상기 레퍼런스 신호의 주파수와 동일한 주파수, 상기 레퍼런스 신호의 주파수로부터 분주된 주파수 및 상기 레퍼런스 신호의 주파수로부터 체배된 주파수로부터 선택된 어느 하나인 것인, 국부 발진 장치.The method according to claim 1,
Wherein the phase lock loop unit comprises:
A reference signal source, a low pass filter, and a voltage controlled oscillator (VCO)
Wherein the stable frequency is any one selected from a frequency equal to the frequency of the reference signal, a frequency divided from the frequency of the reference signal, and a frequency multiplied from the frequency of the reference signal. 국부 발진 신호를 출력시키는 방법에 있어서,
국부 발진 장치에서, 레퍼런스 신호를 입력 신호로 하여 상기 레퍼런스 신호의 주파수에 대응하는 안정된 주파수의 출력 신호를 출력하는 단계;
상기 출력 신호를 입력으로 하고, 소정 바이어스 조건의 변경에 기초하여 상기 출력 신호의 하모닉(Harmonic) 신호의 이득을 증가시키는 단계;
상기 이득이 증가된 하모닉 신호의 주파수에 기초하여 해당 주파수에 대응하는 중심 주파수를 밴드 패스 필터(BPF: Band Pass Filter)를 이용하여 상기 이득이 증가된 하모닉 신호를 필터링하는 단계; 및
상기 필터링된 신호의 이득을 증폭하여 국부 발진 신호를 출력하는 단계를 포함하되,
상기 출력 신호의 하모닉(Harmonic) 신호의 이득을 증가시키는 단계는, 상기 소정 바이어스 조건 중 적어도 하나 이상의 전압의 동작점을 제어하여 1dB 이득 압축점(1 dB Gain Compression Point)을 기준으로 상기 출력 신호의 하모닉 신호의 이득을 증가시키고,
상기 필터링된 신호의 이득을 증폭하여 국부 발진 신호를 출력하는 단계는 시스템에 필요한 이득, 신호 또는 최대출력 전력 중 적어도 어느 하나를 만족하기 위해 필터링된 신호의 이득을 증폭하는 것인 국부 발진 신호 출력 방법. A method for outputting a local oscillation signal,
Outputting an output signal having a stable frequency corresponding to the frequency of the reference signal, using the reference signal as an input signal in the local oscillator;
Increasing the gain of the harmonic signal of the output signal based on the change of the predetermined bias condition;
Filtering a harmonic signal whose gain is increased by using a band pass filter (BPF) on a center frequency corresponding to the frequency based on the frequency of the harmonic signal having the increased gain; And
Amplifying the gain of the filtered signal and outputting a local oscillation signal,
The step of increasing the gain of the harmonic signal of the output signal comprises: controlling an operating point of at least one of the predetermined bias conditions to adjust the gain of the output signal based on a 1 dB gain compression point Increasing the gain of the harmonic signal,
Wherein the step of amplifying the gain of the filtered signal to output the local oscillation signal amplifies the gain of the filtered signal to satisfy at least any one of the gain, . 제 9 항에 있어서,
상기 바이어스 조건은 드레인-소스 전압 및 게이트-소스 전압 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 국부 발진 신호 출력 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the bias condition comprises at least one of a drain-source voltage and a gate-source voltage. 제 9 항에 있어서,
상기 하모닉 신호는 3차 하모닉 신호인 것인, 국부 발진 신호 출력 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the harmonic signal is a third harmonic signal.
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