KR101947533B1 - Output power adjustment apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 출력 전력 보정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 광대역 주파수 범위 내에서도 각각의 출력 주파수의 대역에 상관없이 출력 전력을 일정하게 유지하고 효율적으로 전력이 출력되도록 하는 출력 전력 보정 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an output power correcting apparatus and method, and more particularly, to an output power correcting apparatus and method for maintaining output power constant and outputting power efficiently regardless of the band of each output frequency even within a wide frequency range .
전력 증폭기가 알려져 있다. 기존 전력 증폭기는 입력 신호를 증폭하여 안테나에 연결된 임피던스 매칭 회로로 증폭된 신호를 출력한다. 그에 따라 증폭된 신호는 무선 신호로 전송된다. Power amplifiers are known. The conventional power amplifier amplifies the input signal and outputs the amplified signal to the impedance matching circuit connected to the antenna. The amplified signal is transmitted as a radio signal.
기존, 전력 증폭기는 특정 주파수에 특화되어 설계된다. 그에 따라 전력 증폭기는 해당 설계된 주파수 내에서 효율적인 전력 증폭을 가능토록 한다. 전력 증폭기는 특화된 특정 주파수 대역을 벗어나는 경우에는 증폭 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. 따라서, 무선신호의 주파수 범위가 다른 경우에는 별도의 다른 전력 증폭기를 설계할 필요성이 존재한다. Conventional power amplifiers are designed specifically for specific frequencies. Accordingly, the power amplifier enables effective power amplification within the designed frequency. When the power amplifier deviates from a specific specific frequency band, there arises a problem that the amplification efficiency is inferior. Therefore, there is a need to design a separate power amplifier when the frequency range of the radio signal is different.
한편, TVWS(TV White Space)는 과거 TV 송수신을 위해 할당된 주파수 대역이었으나 지금 현재는 방송에 이용되지 않아 방송 수신에 지장을 주지 않고 누구나 사용 가능한(면허가 필요없는) 주파수 대역이다. 이 주파수 대역은 도달 거리가 넓고 건물 등에 대한 투과율이 뛰어나 많은 분야에서 활용될 것으로 예상된다. On the other hand, TVWS (TV White Space) is a frequency band allocated for transmitting / receiving a TV in the past, but is not used for broadcasting at present, so that it can be used by anyone without requiring any license. This frequency band is expected to be used in many fields because of its wide reach and excellent transparency for buildings and the like.
이러한 TVWS 대역 채널은 주파수 대역이 넓은 것으로 알려져 있다. 예를 들어 TVWS 대역은 470 MHz ~ 698 MHz 까지 넓은 주파수 대역을 이용할 수 있으나 전력 증폭기의 적합 주파수 설계 특성으로 인해 그 전력 증폭기의 설계가 용이치 않다. Such a TVWS band channel is known to have a wide frequency band. For example, the TVWS band can use a wide frequency band from 470 MHz to 698 MHz, but the design of the power amplifier is not suitable due to the design characteristics of the power amplifier's adaptive frequency.
이와 같이, 넓은 주파수 대역에서도 동적으로 이용 가능하고 각 주파수 채널별로 효율적인 전력 출력이 가능한 출력 전력 보정 장치 및 방법이 필요하다. Thus, there is a need for an apparatus and method for correcting output power that can be dynamically used in a wide frequency band and enable efficient power output for each frequency channel.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 광대역 주파수 범위 내의 주파수 채널별로 특화된 전력 증폭기를 동적으로 제공할 수 있도록 하는 출력 전력 보정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for correcting an output power that can dynamically provide a power amplifier specialized for each frequency channel within a wide frequency range.
또한, 본 발명은 광대역 주파수 범위에서 전력 증폭의 선형성을 제공하고 주파수 채널별로 효율적인 전력 출력이 이루어지도록 동적으로 전력 출력을 조정할 수 있는 출력 전력 보정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide an output power correcting apparatus and method that can provide linearity of power amplification in a wide frequency range and dynamically adjust a power output so that an efficient power output is performed for each frequency channel.
또한, 본 발명은 다수의 전력 증폭기와 다수의 커패시터를 제어하여 광대역 주파수 범위 내의 각 주파수 채널별 효율적인 전력 출력이 가능하도록 하는 출력 전력 보정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for correcting an output power by controlling a plurality of power amplifiers and a plurality of capacitors to enable efficient power output for each frequency channel within a wide frequency range.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.
본 발명의 일 양상에 따른 출력 전력 보정 장치는, 각각의 파워 인에이블 신호에 따라 입력 신호를 각각 전력 증폭하는 복수의 전력 증폭기, 복수의 전력 증폭기의 출력 신호에 병렬로 연결되고 각각의 캡 인에이블 신호에 따라 접지에 연결될 수 있는 복수의 커패시터 및 복수의 전력 증폭기와 복수의 커패시터 중 입력 신호의 주파수 정보에 따라 하나 이상의 전력 증폭기 및 커패시터를 선택하고 선택된 전력 증폭기에 대응하는 하나 이상의 파워 인에이블 신호 및 선택된 커패시터에 대응하는 하나 이상의 캡 인에이블 신호를 출력하는 컨트롤러를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an output power correcting apparatus comprising: a plurality of power amplifiers each for power amplifying an input signal according to a respective power enable signal; a plurality of power amplifiers connected in parallel to output signals of the plurality of power amplifiers, A plurality of capacitors connected to the ground according to a signal, a plurality of power amplifiers and a plurality of capacitors, one or more power amplifiers and capacitors are selected according to frequency information of input signals, and one or more power enable signals corresponding to the selected power amplifiers And a controller for outputting one or more cap enable signals corresponding to the selected capacitors.
상기한 출력 전력 보정 장치에 있어서, 컨트롤러는 입력 신호의 주파수 채널 정보에 따라 주파수 채널에 대응하여 미리 결정된 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 결정하고 결정된 전력증폭기개수 파라미터에 따른 하나 이상의 전력 증폭기를 선택하여 선택된 전력 증폭기의 파워 인에이블 신호를 출력하며 결정된 커패시터개수 파라미터에 따른 하나 이상의 커패시터를 선택하여 선택된 커패시터의 캡 인에이블 신호를 출력한다.In the above-described output power correction apparatus, the controller determines a predetermined number of power amplifier parameters and a number of capacitor parameters corresponding to the frequency channel according to the frequency channel information of the input signal, and selects one or more power amplifiers according to the determined number of power amplifier parameters Outputs a power enable signal of the selected power amplifier, selects one or more capacitors according to the determined number of capacitors parameter, and outputs a cap enable signal of the selected capacitor.
상기한 출력 전력 보정 장치에 있어서, 출력 신호의 피크 전압을 감지하는 피크전압 감지 회로 및 피크 전압과 기준 전압을 비교하는 비교기를 더 포함하고, 컨트롤러는 비교기로부터의 비교신호에 따라 각 주파수 채널별 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 미리 결정한다.The output power compensating apparatus may further include a peak voltage sensing circuit for sensing a peak voltage of an output signal and a comparator for comparing a peak voltage with a reference voltage, The number of amplifiers parameter and the number of capacitors parameter are determined in advance.
상기한 출력 전력 보정 장치에 있어서, 출력 신호의 피크 전압을 감지하는 피크전압 감지 회로 기준 전압을 생성하는 기준전압 생성 회로 및 피크 전압과 기준 전압을 비교하는 비교기를 더 포함하고, 컨트롤러는 비교기로부터의 비교신호에 따라 각 주파수 채널별 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 미리 결정한다.The output power compensating apparatus may further include a reference voltage generating circuit for generating a peak voltage sensing circuit reference voltage for sensing a peak voltage of an output signal and a comparator for comparing a peak voltage and a reference voltage, The number of power amplifier and the number of capacitors for each frequency channel are determined in advance according to the comparison signal.
상기한 출력 전력 보정 장치에 있어서, 컨트롤러는 기준 전력증폭기 개수에 대응하는 일련의 전력 증폭기에 파워 인에이블 신호를 출력하는 동안 순차적으로 증가하는 개수의 커패시터를 접지에 연결하기 위한 캡 인에이블 신호를 순차적으로 출력하고 순차적인 캡 인에이블 신호의 출력 동안에 비교기로부터 비교신호를 각각 수신하여 수신된 각각의 비교신호에 따라 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 주파수 채널별로 미리 설정한다.In the above-described output power correction device, the controller may sequentially output a cap enable signal for connecting a sequentially increasing number of capacitors to ground while outputting a power enable signal to a series of power amplifiers corresponding to the number of reference power amplifiers And receives a comparison signal from the comparator during the output of the sequential cap enable signal, and sets the power amplifier number parameter and the capacitor number parameter in advance for each frequency channel according to each received comparison signal.
상기한 출력 전력 보정 장치에 있어서, 피크전압 감지 회로는 피크 전압을 조절하기 위한 제1 가변저항을 포함하고, 기준전압 생성 회로는 기준 전압을 조절하기 위한 제2 가변저항을 포함하고, 컨트롤러는 기준 전력증폭기 개수에 대응하는 일련의 전력 증폭기에 파워 인에이블 신호를 출력하는 동안 순차적으로 증가하는 개수의 커패시터를 접지에 연결하기 위한 캡 인에이블 신호를 순차적으로 출력하고 순차적인 캡 인에이블 신호의 출력 동안에 비교기로부터 비교신호를 각각 수신하고 수신된 모든 비교신호가 지정된 조건을 만족하지 못하는 경우 제1 가변저항 또는 제2 가변저항 중 하나 이상의 가변저항을 조절하고 이후 비교기로부터 다시 수신되는 비교신호를 이용하여 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 주파수 채널별로 설정한다. In the output power correction apparatus, the peak voltage sensing circuit includes a first variable resistor for adjusting the peak voltage, the reference voltage generating circuit includes a second variable resistor for adjusting the reference voltage, A power amplifier for outputting a power enable signal to a series of power amplifiers corresponding to the number of power amplifiers, sequentially outputs a cap enable signal for connecting a sequentially increasing number of capacitors to a ground and for outputting a sequential cap enable signal Receiving a comparison signal from the comparator and adjusting one or more variable resistances of the first variable resistor or the second variable resistor when all of the received comparison signals do not satisfy the specified condition, The number of amplifiers and the number of capacitors are divided by frequency channel Determined.
본 발명의 일 양상에 따른 출력 전력 보정 방법은 입력 신호의 주파수 채널 정보를 인식하는 단계, 복수의 전력 증폭기 및 복수의 커패시터 중 주파수 채널 정보에 대응하는 하나 이상의 전력 증폭기 및 하나 이상의 커패시터를 선택하는 단계 및 선택된 하나 이상의 커패시터를 접지에 연결하고 선택된 하나 이상의 전력 증폭기를 활성화하여 입력 신호를 증폭하는 단계를 포함한다.An output power correction method according to an aspect of the present invention includes: recognizing frequency channel information of an input signal; selecting one or more power amplifiers and one or more capacitors corresponding to frequency channel information among a plurality of power amplifiers and a plurality of capacitors And coupling the selected one or more capacitors to ground and activating the selected one or more power amplifiers to amplify the input signal.
상기한 출력 전력 보정 방법에 있어서, 선택 단계는 입력 신호의 주파수 채널 정보에 따라 주파수 채널에 대응하여 미리 결정된 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 결정하고 결정된 전력증폭기개수 파라미터에 따른 하나 이상의 전력 증폭기를 선택하고 결정된 커패시터개수 파라미터에 따른 하나 이상의 커패시터를 선택한다. In the output power correction method, the selection step may include determining a predetermined number of power amplifier parameters and capacitor number parameters corresponding to a frequency channel according to frequency channel information of an input signal, and determining one or more power amplifiers according to the determined number of power amplifier parameters And selects one or more capacitors according to the determined number of capacitors parameter.
상기한 출력 전력 보정 방법에 있어서, 입력 신호의 주파수 채널 정보 인식 이전에, (a) 기준 전력증폭기 개수로부터 결정되는 테스트 전력증폭기 개수에 대응하는 전력 증폭기들을 활성화하는 단계, (b) 기준 커패시터 개수로부터 결정되는 테스트 커패시터 개수의 커패시터를 접지에 연결하는 단계, (c) 커패시터 및 전력 증폭기에 연결된 출력 신호의 피크 전압을 감지하는 단계, (d) 피크 전압과 기준 전압을 비교하는 단계, (e) 비교에 따라 피크 전압이 지정된 조건을 만족하는 경우 테스트 전력증폭기 개수에 매칭시켜 성공 커패시터 개수를 기록하는 단계 및 (f) 테스트 커패시터 개수를 증가시키고 단계 (c) 내지 (e)를 반복하는 단계를 더 포함한다.(A) activating power amplifiers corresponding to the number of test power amplifiers determined from the number of reference power amplifiers, (b) comparing the number of reference power amplifiers from the number of reference capacitors, (C) comparing the peak voltage with a reference voltage, (d) comparing the peak voltage with a reference voltage, (c) comparing the peak voltage of the output signal coupled to the capacitor and the power amplifier, (F) incrementing the number of test capacitors and repeating steps (c) through (e) if the peak voltage meets the specified condition, do.
상기한 출력 전력 보정 방법에 있어서, (g) 테스트 전력증폭기 개수를 증가시키고 단계 (b) 내지 (f)를 반복하는 단계, (h) 복수의 테스트 전력증폭기 개수에 대응하여 공통되는 성공 커패시터 개수를 결정하는 단계 및 (i) 하나 이상의 공통 성공 커패시터 개수와 대응하는 테스트 전력증폭기 개수로부터 지정된 주파수 채널의 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 결정하는 단계를 더 포함한다.(G) incrementing the number of test power amplifiers and repeating steps (b) to (f); (h) calculating a number of successive capacitors corresponding to the plurality of test power amplifiers And (i) determining a number of power amplifiers and a number of capacitors parameter of the specified frequency channel from the number of test power amplifiers corresponding to the number of one or more common success capacitors.
상기한 출력 전력 보정 방법에 있어서, 단계 (h)에서 공통되는 성공 커패시터 개수가 없는 경우, (j) 기준 전압 또는 피크 전압을 조절하기 위한 가변 저항의 값을 변경하는 단계 및 (k) 상기 단계 (a) 내지 (h) 단계를 반복하는 단계를 더 포함한다.(J) changing a value of a variable resistor for adjusting a reference voltage or a peak voltage, and (k) if the number of successive capacitors is not common in step (h) repeating the steps a) through h).
상기와 같은 본 발명에 따른 출력 전력 보정 장치 및 방법은 광대역 주파수 범위 내의 주파수 채널별로 특화된 전력 증폭기를 동적으로 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다. The apparatus and method for correcting output power according to the present invention can dynamically provide a power amplifier specialized for each frequency channel within a wide frequency range.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 출력 전력 보정 장치 및 방법은 광대역 주파수 범위에서 전력 증폭의 선형성을 제공하고 주파수 채널별로 효율적인 전력 출력이 이루어지도록 동적으로 전력 출력을 조정할 수 있는 효과가 있다. Also, the apparatus and method for correcting output power according to the present invention can provide linearity of power amplification in a wide frequency range and dynamically adjust power output so that efficient power output is performed for each frequency channel.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 출력 전력 보정 장치 및 방법은 다수의 전력 증폭기와 다수의 커패시터를 제어하여 광대역 주파수 범위 내의 각 주파수 채널별 효율적인 전력 출력이 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the apparatus and method for correcting output power according to the present invention have the effect of enabling efficient power output for each frequency channel within a wide frequency range by controlling a plurality of power amplifiers and a plurality of capacitors.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.
도 1은 출력 전력 보정 장치의 예시적인 구현 예를 도시한 도면이다.
도 2는 출력 전력의 보정을 위한 구체적인 하드웨어 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 출력 전력의 보정을 위한 개략적인 제어 흐름을 도시한 도면이다.
도 4는 주파수 채널별 파라미터 설정 과정의 예시적인 구체적 제어 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 전력 증폭기 활성화 개수에 따른 출력 신호의 시뮬레이션 결과의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 접지된 커패시터 개수에 따른 출력 신호의 시뮬레이션 결과의 예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an exemplary implementation of an output power correction apparatus.
2 is a diagram showing a concrete hardware configuration for correcting the output power.
3 is a diagram showing a schematic control flow for correcting the output power.
4 is a diagram showing an exemplary concrete control flow of a process of setting parameters for each frequency channel.
5 is a diagram showing an example of a simulation result of an output signal according to the number of power amplifier activations.
6 is a diagram showing an example of a simulation result of an output signal according to the number of grounded capacitors.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: It can be easily carried out. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 출력 전력 보정 장치(100)의 예시적인 구현 예를 도시한 도면이다. FIG. 1 is a diagram illustrating an exemplary implementation of an output
도 1의 출력 전력 보정 장치(100)는 본 발명에 따라 출력 전력이 보정된 무선신호를 송신할 수 있고 무선신호를 또한 수신할 수 있다. The output
본 발명에 따른 출력 전력 보정 장치(100)는 다양한 유형으로 구성될 수 있다. 예를 들어 출력 전력 보정 장치(100)는 무선신호를 송수신하기 위한 디바이스, 휴대형 단말기, 전용의 무선신호 송수신기를 구성할 수 있다. The output
출력 전력 보정 장치(100)는 출력 전력을 보정하기 위한 하드웨어 블록(도 2 참조)들을 적어도 포함하고 이러한 블록들은 칩셋(Chipset)이나 집적회로(Intergrated Circuit)로 구성된다. 또는, 출력 전력 보정 장치(100)는 무선신호의 주파수(캐리어) 신호를 인코딩하여 송출하기 위한 베이스밴드 칩셋 내에 내장될 수 있다. The output
도 1은 그 일예를 나타내고 있는 데, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 베이스밴드 칩셋은 무선신호로 송출할 데이터를 특정 주파수 채널의 주파수에 인코딩하여 인코딩된 신호(TX-IN)를 출력하고 출력 전력 보정 칩셋은 이 신호를 수신한다. As shown in FIG. 1, the baseband chipset encodes data to be transmitted as a radio signal to a frequency of a specific frequency channel to output an encoded signal TX-IN, The calibration chipset receives this signal.
또한, 출력 전력 보정 칩셋은 베이스밴드 칩셋으로부터 제어신호를 수신한다. 제어신호는 UART, I2C 또는 알려진 보드내 데이터 송수신 프로토콜에 따라 수신된다. 제어신호는 예를 들어, 주파수 채널 정보를 포함한다. 이 주파수 채널 정보는 광대역 주파수 대역(예를 들어 TVWS 대역) 중 출력 신호(TX-IN)의 주파수 채널을 특정하거나 식별 가능한 데이터를 포함한다. 예를 들어, 주파수 채널 정보는 주파수 채널 번호 등을 포함한다. In addition, the output power correction chipset receives control signals from the baseband chipset. The control signals are received according to UART, I2C or known data transmission and reception protocols within the board. The control signal includes, for example, frequency channel information. This frequency channel information includes data that can identify or identify the frequency channel of the output signal TX-IN of the wideband frequency band (e.g., the TVWS band). For example, the frequency channel information includes a frequency channel number or the like.
출력 전력 보정 칩셋은 제어 신호에 따라 주파수 채널을 특정하고 특정된 주파수 채널에 매칭되어 저장되어 있는 각종 파라미터(parameter)를 이용하여 출력 신호에 연결될 내부 회로를 재구성하여 출력 신호를 증폭하여 출력(PA_OUT)한다. The output power correction chipset specifies the frequency channel according to the control signal, reconfigures the internal circuit to be connected to the output signal by using various parameters stored in correspondence with the specified frequency channel, amplifies the output signal and outputs the output (PA_OUT) do.
증폭된 신호(PA_OUT)는 안테나 임피던스 매칭회로를 통해 안테나로 출력될 수 있다. The amplified signal PA_OUT can be output to the antenna through the antenna impedance matching circuit.
도 2는 출력 전력의 보정을 위한 구체적인 하드웨어 구성을 도시한 도면이다. 2 is a diagram showing a concrete hardware configuration for correcting the output power.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 출력 전력 보정 장치(100)는 복수의 전력 증폭기(101), 복수의(다수의) 커패시터(103), 피크전압 감지 회로(105), 기준전압 생성 회로(107), 비교기(109) 및 컨트롤러(111)를 포함한다. 출력 전력 보정 장치(100)는 전력 증폭을 위한 단일 칩셋이나 집적회로로 구성되거나 다른 칩셋(예를 들어 베이스밴드 칩셋)내에 내장될 수 있다. 도 2의 블록들 일부의 블록은 설계 변형예에 따라 생략될 수 있고 도 2에 도시되지 않은 다른 블록이 출력 전력 보정 장치(100)에 더 포함될 수도 있다. 2, the output
도 2를 통해 출력 전력 보정 장치(100)를 구체적으로 살펴보면, 복수의 전력 증폭기(101)는 입력 신호(TX-IN)를 증폭한다. 전력 증폭기(101) 각각은 대응하는 파워(Power) 인에이블(Enable) 신호(Signal)(전원 인에이블 신호)(예를 들어 로직 '1' 또는 '0'의 신호)에 따라 입력 신호를 전력 증폭하고 이를 출력한다. 복수의 전력 증폭기(101)의 개수는 예를 들어 36(N)개일 수 있다. 2, a plurality of
이와 같이, 각각의 전력 증폭기(101)는 대응하는 파워 인에이블 신호에 따라 입력 신호를 증폭하거나 증폭하지 않을 수 있다. As such, each of the
복수의 커패시터(capacitor)(103)는 복수의 전력 증폭기(101)가 증폭 출력하는 출력 신호에 병렬로 연결된다. 복수의 커패시터(103) 각각은 대응하는 캡 인에블신호에 따라 접지(Gnd)에 연결되거나 오픈될 수 있다. 각각의 커패시터(103)에 연결된 스위치 또는 릴레이는 대응 캡 인에이블 신호(예를 들어 로직 '1' 또는 '0'의 신호)가 인가된 경우에 커패시터(103)를 접지에 연결하고 캡 인에이블 신호가 인가되지 않은 경우(캡 인에이블 신호와 반대의 로직 신호) 커패시터(103)를 접지로부터 오픈시킬 수 있다. 복수의 커패시터(103)의 개수는 예를 들어 20(M)개일 수 있다. 캡 인에이블 신호는 대응하는 커패시터(103)를 접지에 연결하기 위한 제어신호이다. A plurality of capacitors (103) are connected in parallel to output signals amplified by the plurality of power amplifiers (101). Each of the plurality of
피크전압 감지 회로(105)는 복수의 전력 증폭기(101)로부터 출력되고 복수의 커패시터(103)에 연결된 출력 신호(PA_OUT)의 피크(Peak) 전압을 감지한다. 피크전압 감지 회로(105)는 알려진 피크전압 검출을 위한 회로로 구성되어 출력 신호의 최대 전압을 감지한다. 피크전압 감지회로는 적어도 두 개의 저항을 포함하여 두 저항 사이의 전압이 비교를 위한 피크전압으로 출력된다. 하나의 저항은 고정저항(접지에 연결된 저항)이며 다른 하나의 저항은 가변저항이다. 피크전압용 가변저항(105-1)은 기준저항값으로부터 시작하여 일정한 단위로 그 저항값이 증가될 수 있고 그에 따라 피크전압 감지 회로(105)에서 출력되는 피크 전압의 크기를 조절할 수 있다. The peak
기준전압 생성 회로(107)는 피크전압 감지 회로(105)에서 출력되는 피크 전압과의 비교에 이용될 기준 전압을 생성한다. 기준전압 생성 회로(107)는 입력 전원(VDD)로부터 생성되고 적어도 2 개의 저항을 포함하여 저항 사이의 전압 신호를 기준 전압으로 출력한다. 하나의 저항은 고정저항(접지에 연결된 저항)이고 다른 하나의 저항은 가변저항이다. 기준전압용 가변저항(107-1)은 기준저항값으로부터 시작하여 일정한 단위로 그 저항값을 증가시킬 수 있도록 구성되고 그에 따라 기준 전압의 크기를 조절할 수 있다. The reference
여기서, 피크전압용 가변저항(105-1)은 연결된 피크전압용 고정저항(105-3)보다 더 크도록 기준 저항값이 설정된다. 예를 들어 피크전압용 가변저항(105-1)은 피크전압용 고정저항(105-3)보다 3배 더 큰 값으로 기준저항값이 설정되고 (피크전압용 고정저항(105-3)의 저항값)*0.04배 크기로 그 저항값이 증가될 수 있다. 또한, 기준전압용 가변저항(107-1)은 연결된 고정 저항보다 더 크도록 기준 저항값이 설정된다. 예를 들어 기준전압용 가변저항(107-1)은 기준전압용 고정 저항보다 3.2배 더 큰 값으로 기준저항값이 설정되고 (기준전압용 고정저항(107-3)의 저항값)*0.04배 크기로 그 저항값이 증가될 수 있다.Here, the reference resistance value is set so that the variable resistor 105-1 for peak voltage is larger than the fixed resistor 105-3 for the connected peak voltage. For example, the peak voltage variable resistor 105-1 is set to a value three times larger than the peak voltage fixed resistor 105-3 (the resistance of the peak voltage fixed resistor 105-3) Value) * 0.04 times the magnitude of the resistance value can be increased. Also, the reference resistance value is set so that the variable resistor for reference voltage 107-1 is larger than the connected fixed resistor. For example, the reference resistance for the reference voltage 107-1 is set to a value 3.2 times larger than the fixed resistance for the reference voltage (resistance value of the reference voltage fixing resistor 107-3) * 0.04 times The resistance value can be increased.
피크전압용 가변저항(105-1)과 기준전압용 가변저항(107-1)은 출력 전력 보정 장치(100)의 내부의 여러 환경 인자를 반영하기 위해서 이용된다. 예를 들어, 외부나 내부의 온도, 습도, 부품의 편차 등에 따라 일정치 못한 출력 신호를 조절하기 위해서 피크전압용 가변저항(105-1)과 기준전압용 가변저항(107-1)을 이용하여 일정한 크기의 전력 증폭된 신호를 출력할 수 있도록 피크전압용 가변저항(105-1)과 기준전압용 가변저항(107-1)의 저항값이 조절된다. The peak voltage variable resistor 105-1 and the reference voltage variable resistor 107-1 are used to reflect various environmental factors inside the output
피크전압 감지 회로(105)에서 출력되는 피크 전압 신호는 적어도 피크 전압의 크기에 비례하고 기준전압 생성 회로(107)에서 출력되는 기준 전압 신호는 기준 전압에 비례하는 신호일 수 있다. 기준 전압은 적어도 안테나의 임피던스 매칭 회로에 증폭 출력되도록 의도된(희망하는) 전압의 크기일 수 있다. The peak voltage signal output from the peak
비교기(109)는 피크 전압과 기준 전압을 비교한다. 비교기(109)는 알려진 비교 회로를 구비하여 두 전압의 크기를 비교하고 비교 결과를 알 수 있는 비교 신호(Vcomp)를 출력한다. 비교 신호는 로직 '1' 또는 '0'을 나타낼 수 있고 예를 들어 피크 전압이 기준 전압보다 큰 경우 로직 '1'의 비교 신호가 비교기(109)로부터 출력되고 작은 경우 로직 '0'의 비교 신호가 비교기(109)로부터 출력된다. The
컨트롤러(111)는 복수의 전력 증폭기(101) 및 복수의 커패시터(103)를 이용하여 입력 신호를 지정된 주파수에 따라 동적으로 전력 증폭한다. 컨트롤러(111)는 프로그래머블 게이트 어레이(예를 들어 FPGA)나 명령어 코드를 수행하기 위한 실행 유닛(Execution Unit)을 하나 이상 포함하여 지정된 알고리즘(예를 들어 게이트 어레이의 프래그래밍 또는 메모리에 저장된 프로그램)에 따라 특정 주파수 채널에 대응하여 입력 신호를 동적으로 증폭하도록 구성될 수 있다. The
예를 들어, 컨트롤러(111)는 내부에 또는 외부에 메모리(휘발성 또는 비휘발성 메모리)를 구비하고 이 메모리에 이용(출력) 가능한 주파수 대역(예를 들어 470MHz ~ 698 MHz) 내의 주파수 채널별(주파수 대역 내의 서브 주파수 대역, 예를 들어 470MHz ~ 475MHz, 475MHz ~ 480MHz ... 등) 대응하는 각종 파라미터를 저장한다.For example, the
컨트롤러(111)는 입력 신호의 주파수 정보를 제어신호를 통해 수신한다. 제어신호는 예를 들어, UART, I2C 또는 전용의 신호 라인을 통해 수신하고 제어신호에서 입력 신호의 주파수 정보를 컨트롤러(111)가 추출할 수 있다. 주파수 정보는 주파수 채널 정보일 수 있고 주파수 채널 번호 등을 포함할 수 있다. The
컨트롤러(111)는 입력 신호에 대응하는 주파수 채널을 식별하고 식별된 주파수 채널에 대응하여 미리 결정된 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 메모리 등을 통해 결정한다. The
컨트롤러(111)는 결정된 전력증폭기개수 파라미터에 따라 복수의 전력 증폭기(101) 중 이 개수 파라미터에 따른(만큼의) 하나 이상의 전력 증폭기(101)를 선택하고 선택된 하나 이상의 전력 증폭기(101)를 활성화시켜 증폭된 신호를 출력하기 위한 선택된 전력 증폭기(101) 각각의 파워 인에이블 신호를 출력한다. 예를 들어, 전체 전력 증폭기 개수(M) 중 개수 파라미터(예를 들어 15 등) 만큼의 일련의 전력 증폭기(101)를 선택하여 선택된 전력 증폭기(101) 각각을 활성화시키기 위한 파워 인에이블 신호들을 출력한다.The
또한, 컨트롤러(111)는 결정된 커패시터개수 파라미터에 따라 복수의 커패시터(103) 중 이 개수 파라미터에 따른(만큼의) 하나 이상의 커패시터(103)를 선택하고 선택된 커패시터(103)를 접지에 연결시키기 위한 선택된 커패시터(103)에 대응하는 하나 이상의 캡 인에이블 신호를 출력한다. 예를 들어, 전체 커패시터(103)(N) 중 개수 파라미터(예를 들어 11 등) 만큼의 일련의 커패시터(103)를 선택하여 선택된 커패시터(103)를 접지에 연결시키기 위한 캡 인에이블 신호들을 출력한다. The
컨트롤러(111)는 각각의 주파수 채널별로 개별적인(서로 다른) 전력증폭기개수 파라미터와 커패시터 개수 파라미터를 메모리 등에 저장한다. 컨트롤러(111)는 두 파라미터 외에 다른 파라미터를 각 주파수 채널별로 더 저장할 수 있다. 예를 들어 컨트롤러(111)는 기준전압용 가변저항(107-1)과(이나) 피크전압용 가변저항(105-1)의 설정값을 더 활용하여 입력 신호를 주파수 채널별로 출력 효율을 극대화하여 전력 증폭할 수 있다. The
컨트롤러(111)는 무선신호로 송출될 입력 신호의 전력 증폭 이전에 각 주파수 채널별로 파라미터들을 설정한다. 주파수별 파라미터들은 복수의 전력 증폭기(101), 복수의 커패시터(103), 기준전압용 가변저항(107-1) 및/또는 피크전압용 가변저항(105-1)의 저항값을 설정하기 위해 미리 결정된다. The
컨트롤러(111)는 무선신호의 송출 이전에 파라미터 설정을 위해 제어신호를 통해 주파수 채널 정보를 인식하고 베이스밴드 칩셋 등을 통해 제공되는 입력 신호를 복수의 전력 증폭기(101) 중 테스트 개수만큼 선택하여 증폭하고 테스트 개수만큼의 커패시터(103)를 선택하여 접지에 연결시킨 상태에서 비교기(109)로부터의 비교신호에 따라 각 주파수 채널별로 전력증폭기개수 파라미터와 커패시터개수 파라미터 나아가 기준전압용 가변저항 파라미터(나) 피크전압용 가변저항 파라미터를 미리 결정한다. The
예를 들어, 컨트롤러(111)는, 제어신호에 따라 각 주파수 채널별로, 기준 전력증폭기 개수(예를 들어 10개 등)에 대응하는 일련의 전력 증폭기(101)에 파워 인에이블 신호를 출력하고 파워 인에이블 신호의 출력 동안에 순차적으로 증가하는 개수의 커패시터(103)를 접지에 연결하기 위한 캡 인에이블 신호를 출력한다. 순차적으로 캡 인에이블 신호가 출력되는 동안에 각각의 커패시터의 개수에 대해 비교기(109)는 피크 전압과 기준 전압을 비교하여 비교신호를 출력하고 컨트롤러(111)는 비교신호에 따라 전력증폭기개수 파라미터와 커패시터개수 파라미터를 각 주파수 채널별로 미리 설정할 수 있다. For example, the
또한, 컨트롤러(111)는, 주파수 채널별로, 수신된 모든 비교신호가 지정된 조건(예를 들어 피크 전압이 기준 전압보다 큰 조건)을 만족하지 못하는 경우에 컨트롤러(111)는 피크전압용 가변저항(105-1) 및/또는 기준전압용 가변저항(107-1)을 조절하고 이후 다시 수신되는 비교기(109)로부터의 비교신호를 이용하여 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 주파수 채널별로 설정한다. When the
컨트롤러(111)는 주파수 채널별로 테스트를 통해 설정되는 전력증폭기개수 파라미터, 커패시터개수 파라미터 나아가 기준전압용 가변저항(107-1) 및(또는) 피크전압용 가변저항(105-1)의 셋팅 저항값을(파라미터) 주파수 채널 식별자에 맵핑시켜 메모리(나 내부 레지스터들)에 저장할 수 있다. The
이러한 스캐닝 과정 또는 캘리브레이션(calibration) 과정이 완료된 후에, 컨트롤러(111)는 입력 신호의 주파수 채널 정보에 따라 대응하는 파라미터를 메모리(레지스터)에서 결정하고 결정된 파라미터에 따라 전력 증폭기(101), 커패시터(103) 및/또는 가변저항 등을 설정하여 각 주파수 채널에 효율적인 전력 증폭이 가능토록 한다. After the scanning process or the calibration process is completed, the
컨트롤러(111)에서 이루어지는 과정은 도 3 및 도 4를 통해 좀 더 상세히 살펴보도록 한다. The process performed by the
도 3은 출력 전력의 보정을 위한 개략적인 제어 흐름을 도시한 도면이다. 3 is a diagram showing a schematic control flow for correcting the output power.
도 3의 제어 흐름은 출력 전력 보정 장치(100)에 의해서 수행된다. 도 3의 제어 흐름은 도 2의 블록들을 이용하여 이루어지고 컨트롤러(111)에 의한 제어로 바람직하게 이루어진다. The control flow of Fig. 3 is performed by the output
먼저, 출력 전력 보정 장치(100)(컨트롤러(111))는 무선신호로 출력될 입력 신호를 안테나를 통해 출력하기 이전에 출력 가능한 전체 주파수 대역 중(예를 들어 TVWS 대역) 이용가능한 주파수 채널별(무선신호 출력에 이용 가능한 각 채널의 서브 대역) 파라미터를 설정(S101)한다. First, the output power correction apparatus 100 (the controller 111) determines whether or not an output signal of the available frequency channel (for example, the TVWS band) (Subband of each channel available for radio signal output) (S101).
출력 전력 보정 장치(100)는 파라미터 설정 과정에서 각 채널별 전력증폭기개수 파라미터, 커패시터개수 파라미터 나아가 기준전압용 가변저항(107-1) 및(또는) 피크전압용 가변저항(105-1)의 셋팅 저항값을 설정할 수 있다. 각 주파수 채널별 파라미터는 서로 다를 수 있고 그에 따라 넓은 범위의 주파수 대역 내에서 각 주파수 채널에 특화되고 동적으로 적응 가능한 전력 증폭과 그 출력이 가능해진다. In the parameter setting process, the output
파라미터의 설정 과정(S101)은 도 4를 통해서 상세히 살펴보도록 한다. The parameter setting process (S101) will be described in detail with reference to FIG.
파라미터의 설정 과정은 출력 전력 보정 장치(100)의 초기화시에 이루어지고 파라미터는 메모리에 저장될 수 있다. 또는 파라미터의 설정 과정은 사용자의 요구(입력)에 따라 이루어지거나 전원 인가후 부팅 과정에서 자동으로 이루어질 수 있다. The setting process of the parameter is performed at the initialization of the output
이후, 출력 전력 보정 장치(100)는 무선신호로 송출될 입력 신호의 주파수 채널 정보를 인식(S103)한다. 예를 들어 컨트롤러(111)는 베이스밴드 칩셋으로부터 송출된 입력 신호를 인코딩할 주파수 채널 정보를 제어신호를 통해 수신한다. 주파수 채널 정보는 주파수 채널 번호일 수 있고 이 주파수 채널 정보는 베이스밴드 칩셋이 액세스 가능한 컨트롤러(111) 내의 레지스터(Register) 또는 메모리에 기록될 수 있다.Thereafter, the output
출력 전력 보정 장치(100)는 제어 가능한 복수의 전력 증폭기(101) 중 주파수 채널 정보에 대응하는 하나 이상의 전력 증폭기(101)와 제어 가능한 복수의 커패시터(103) 중 주파수 채널 정보에 대응하는 하나 이상의 커패시터(103)를 선택(S105)한다.The output
예를 들어, 컨트롤러(111)는 메모리에 저장되어 있는 주파수 채널별 파라미터들을 수신된 주파수 채널 정보에 따라 검색하고 주파수 채널 정보에 대응하여 미리 결정된(S101 참조) 전력증폭기개수 파라미터, 커패시터개수 파라미터를 결정한다. 컨트롤러(111)는 결정된 전력증폭기개수 파라미터에 따른(만큼의) 하나 이상의 전력 증폭기(101)를 복수의 전력 증폭기(101)에서 선택하고 커패시터개수 파라미터에 따른(만큼의) 하나 이상의 커패시터(103)를 복수의 커패시터(103)에서 선택한다. 컨트롤러(111)는 복수의 전력 증폭기(101) 중 전력증폭기개수 파라미터의 일련의 전력 증폭기(101)를 선택하고 복수의 커패시터(103) 중 커패시터개수 파라미터의 일련의 커패시터(103)를 선택 가능하다. For example, the
이후, 출력 전력 보정 장치(100)는 선택된 하나 이상의 커패시터(103)를 접지에 연결하고 선택된 하나 이상의 전력 증폭기(101)를 활성화하여 입력 신호를 증폭(S107)한다. 컨트롤러(111)는 선택된 하나 이상의 커패시터(103)에 대응하는 캡 인에이블 신호를 생성하여 커패시터(103)에 연결된 스위치 등으로 출력하고 선택된 하나 이상의 전력 증폭기(101)를 활성화하기 위한 파워 인에이블 신호를 생성하여 선택된 전력 증폭기(101)에 출력한다. Thereafter, the output
이에 따라, 출력 전력 보정 장치(100)는 각각의 채널별로 대응하는 출력 전력을 보정하거나 적응하여 주파수 채널별 효율적인 전력 증폭이 가능토록 한다. Accordingly, the output
도 4는 주파수 채널별 파라미터 설정 과정의 예시적인 구체적 제어 흐름을 도시한 도면이다. 도 4a는 가변저항 셋팅을 포함하는 전체 파라미터 설정 과정을 나타내고 도 4b는 파라미터 설정을 위해 전력 증폭기(101) 및 커패시터(103)를 이용하여 이루어지는 테스트 과정을 나타낸다. 도 4b는 도 4a 과정의 일부분일 수 있다. 도 4의 과정은 도 3의 주파수 채널별 파라미터 설정 과정의 구체적인 구현예를 나타내고 도 3의 S103 과정 이전에 미리 이루어진다. 도 4의 과정은 출력 전력 보정 장치(100)에 의해서 수행되고 바람직하게는 출력 전력 보정 장치(100)의 컨트롤러(111)에 의한 제어로 수행된다. 4 is a diagram showing an exemplary concrete control flow of a process of setting parameters for each frequency channel. 4A shows a whole parameter setting process including a variable resistance setting, and FIG. 4B shows a test process using a
먼저, 출력 전력 보정 장치(100)는 파라미터 설정이 이루어질 주파수 채널을 인식(S201)한다. 도 4의 제어 흐름은 각각의 주파수 채널별로 수행되어 광대역 주파수 대역내의 모든 주파수 채널에 대해 각각의 파라미터가 설정된다. First, the output
주파수 채널의 인식을 위해, 컨트롤러(111)는 베이스밴드 칩셋 등으로부터 주파수 채널 식별자(정보)를 제어신호를 통해 수신하고 이를 레지스터나 메모리 등에 저장하고 이후, 베이스밴드 칩셋 등으로부터의 파라미터 스캔 명령(예를 들어 컨트롤러(111)의 명령어 레지스터에 커맨드 기록)에 따라 단계 S203 이후의 파라미터 설정 과정을 수행할 수 있다. In order to recognize a frequency channel, the
컨트롤러(111)는 먼저 피크전압용 가변저항(105-1)을 기준저항값으로 셋팅(S203)한다. 기준저항값은 피크전압용 고정저항(105-3)에 대해 일정한 비율 크기로 설정되고 예를 들어 피크전압용 고정저항(105-3)의 3배일 수 있다. 이 기준저항값 설정으로 고정저항에 일정한 비율의 크기를 가지는 피크전압이 피크전압 감지 회로(105)로부터 출력될 수 있다. The
또한, 컨트롤러(111)는 기준전압용 가변저항(107-1)을 기준저항값으로 셋팅(S205)한다. 기준저항값은 기준전압용 고정저항(107-3)에 대해 일정한 비율 크기로 설정된다. 예를 들어 기준저항값은 고정저항의 3.2배 등일 수 있다. 이 기준저항값 설정으로 고정저항에 대해 일정한 비율의 크기를 가지는 기준전압이 기준전압 생성 회로(107)로부터 출력될 수 있다. Further, the
이후, 파라미터 설정을 위해 테스트가 이루어질 테스트 전력증폭기 개수를 컨트롤러(111)가 셋팅(S207)한다. 예를 들어 컨트롤러(111)는 메모리 등에 미리 셋팅되거나 프로그램 등에 미리 인코딩되어 있는 기준 전력증폭기 개수를 테스트 전력증폭기 개수로 설정한다. 기준 전력증폭기 개수는 복수의 전력 증폭기(101)(36개 등) 중 최소 활성화되는 전력 증폭기(101)의 개수로서 예를 들어 10개 등일 수 있다. Then, the
컨트롤러(111)는 테스트 전력증폭기 개수에 대응하는 전력 증폭기(101)를 활성화(S209)한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 복수의 전력 증폭기(101) 중 테스트 전력증폭기 개수에 대응하는 일련의(인접하는) 전력 증폭기(101)들의 파워 인에이블 신호를 각각 생성하여 출력한다. 이에 따라 선택된 전력 증폭기(101)들은 입력 신호(해당 주파수 채널에 인코딩된 신호)를 증폭하여 출력 신호로 출력한다. The
또한, 컨트롤러(111)는 테스트 커패시터 개수를 셋팅(S211)한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 메모리 등에 미리 셋팅되거나 프로그램 등에 미리 인코딩되어 있는 기준 커패시터 개수를 테스트 커패시터 개수로 설정한다. 기준 커패시터 개수는 예를 들어 0개 또는 1개일 수 있다. Further, the
이후, 컨트롤러(111)는 복수의 커패시터(103) 중 테스트 커패시터 개수에 대응하는 커패시터(103)를 접지(Gnd)에 연결(S213)한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 복수의 커패시터(103)(예를 들어 20개 등) 중 테스트 커패시터 개수에 대응하는 일련의(인접하는) 커패시터(103)의 캡 인에이블 신호를 생성하여 출력한다. 이에 따라 선택된 커패시터(103)는 스위치 등을 통해 접지에 연결된다. Thereafter, the
여기서, S207 및 S209의 과정과 S211과 S213의 과정은 독립적으로 이루어질 수 있어 그 선후관계는 반대로 되거나 동시에 수행될 수도 있다. Here, the processes of S207 and S209 and the processes of S211 and S213 may be performed independently, so that the subsequent relationship may be reversed or performed at the same time.
입력 신호를 증폭할 전력 증폭기(101)와 커패시터(103)를 설정한 후에, 피크전압 감지 회로(105)는 전력 증폭기(101) 및 커패시터(103)에 연결된 출력 신호의 피크 전압을 감지(S215)한다. 이 피크 전압은 피크전압용 가변저항(105-1)에 의한 전압 크기를 가진다. 또한, 기준전압 생성 회로(107)는 기준 전압을 생성한다. 생성되는 기준 전압은 기준전압용 가변저항(107-1)에 비례하는 전압 크기를 가진다. After setting the
비교기(109)는 감지된 피크 전압과 생성된 기준 전압을 비교(S217)하고 그 비교결과를 나타내는 비교신호를 출력한다. 예를 들어, 비교기(109)는 피크 전압과 기준 전압을 비교하여 피크 전압이 큰 경우 로직 '1'의 Vcomp 신호를 컨트롤러(111)로 출력하고 작은 경우 로직 '0'의 Vcomp 신호를 컨트롤러(111)로 출력한다. 또는 반대의 로직 신호를 비교기(109)가 출력할 수도 있다. 로직 신호는 컨트롤러(111)에 의해서 인식되는 신호로서 디지털 신호이거나 아날로그 신호일 수 있다. The
컨트롤러(111)는 비교기(109)에 의한 비교에 따라 피크 전압이 지정된 조건(예를 들어, 피크 전압이 기준 전압보다 더 큰, 설계 변형예에 따라서는 피크 전압이 기준 전압보다 작은)을 만족하는 커패시터 개수를 매칭시켜 메모리에 기록(S219)한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 테스트가 이루지고 있는 현재 주파수 채널에 테스트 전력증폭기 개수 및 성공한 테스트 커패시터 개수를 매칭시켜 이를 메모리 등에 저장한다. The
컨트롤러(111)는 모든 커패시터 개수에 대한 테스트가 완료되었는 지를 결정(S223)한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 테스트 커패시터 개수가 구비된 복수의 커패시터 개수(예를 들어 20개 등)와 동일한 지를 통해 모든 커패시터 개수에 대한 테스트가 완료되었는 지를 결정할 수 있다. The
만일, 모든 커패시터(103)에 대한 테스트가 이루어지지 않은 경우, 컨트롤러(111)는 테스트 커패시터 개수를 증가(S225)시키고 S213 내지 S223 과정을 반복한다. 예를 들어 컨트롤러(111)는 테스트 커패시터 개수를 1 증가시키고 이후 반복할 수 있다. If all of the
만일, 모든 커패시터(103)에 대한 테스트가 이루어진 경우, 컨트롤러(111)는 모든 전력증폭기 개수에 대한 테스트가 완료되었는 지를 결정(S227)한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 테스트 전력증폭기 개수가 구비된 복수의 전력 증폭기 개수(예를 들어 36개 등)와 동일한 지의 판단을 통해 모든 전력 증폭기 개수에 대한 테스트가 완료되었는 지를 결정할 수 있다.If all the
만일, 모든 전력 증폭기(101)에 대한 테스트가 이루어지지 않은 경우, 컨트롤러(111)는 테스트 전력증폭기 개수를 증가(S229)시키고 S209 내지 S227 과정을 반복한다. 예를 들어 컨트롤러(111)는 테스트 전력증폭기 개수를 1 증가시키고 이후 반복할 수 있다. If all the
도 5 및 도 6은 S209 내지 S217의 반복을 통해 입력 신호가 증폭되어 출력되는 출력 신호의 시뮬레이션 예를 나타내고 있다. 5 and 6 show an example of simulation of an output signal in which an input signal is amplified and output through repetition of S209 to S217.
도 5 및 도 6의 위측의 파형은 임피던스 매칭회로를 거쳐 안테나 측에서 시뮬레이션된 출력 전력 보정 장치(100)의 출력 신호를 나타내고 도 5 및 도 6의 아래측 파형은 임피던스 매칭회로를 거치기 전의 시뮬레이션된 출력 전력 보정 장치(100)의 출력 신호를 나타낸다.5 and 6 show the output signal of the output
도 5의 도면에서 알 수 있는 바와 같이 활성된 전력 증폭기(101)의 개수(테스트 전력증폭기 개수)에 따라 그 출력 신호의 크기가 달라짐을 알 수 있다. 도 5의 파형은 전력 증폭기(101)의 개수(PA_CELL)를 10개(기준 개수)에서 36개(전체 개수)로 순차적으로 증가시킨 경우의 출력 신호이다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 전력 증폭기(101)의 개수가 증가함에 따라 출력도 개수에 비례하여 상승함을 알 수 있다. As shown in FIG. 5, it can be seen that the magnitude of the output signal varies depending on the number of activated power amplifiers 101 (the number of test power amplifiers). The waveform of FIG. 5 is an output signal when the number of power amplifiers 101 (PA_CELL) is sequentially increased from 10 (reference number) to 36 (total number). As can be seen from FIG. 5, as the number of
도 6의 도면은 특정 전력 증폭기(101)의 개수(15개 및 16개) 내에서 전체 커패시터 개수를 대상으로 한 테스트에서의 출력 신호 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 도 6의 파형은 커패시터 개수를 1개에서 20개로 순차적으로 증가한 경우의 출력 신호를 나타낸다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이 테스트를 통한 특정 개수의 커패시터 개수로 특정 개수의 전력 증폭기(101) 개수내에서 출력 신호의 최대 전력 증폭이 가능하다. The diagram of FIG. 6 shows the output signal simulation results in a test for the total number of capacitors within the number (15 and 16) of
도 5 및 도 6의 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 출력 전력 보정 장치(100)는 복수의 전력 증폭기(101)와 복수의 커패시터(103)를 구비하여 임의의 주파수 채널에 대해 선형적인 전력 증폭이 가능토록 하고 나아가 임의 주파수 채널에 효율적인(최적화되거나 부합하는) 전력 증폭을 검출하고 해당 전력 증폭이 이루어지도록 한다. 5 and 6, an output
다시 도 4를 살펴보면, 모든 전력증폭기 개수에 대한 테스트가 완료됨에 따라, 컨트롤러(111)는 테스트가 이루어진 복수의 테스트 전력증폭기 개수에 대응하여 공통되는 성공 커패시터 개수를 결정(S231)한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 모든 전력증폭기 개수(예를 들어 10개에서 36개 까지)에서 공통으로(모두) 성공한 커패시터 개수(들)를 결정한다. 또는, 컨트롤러(111)는 일부 전력 증폭기 개수(예를 들어 10개에서 36개 중에서 10개 이내 등)에서 공통으로 성공한 커패시터 개수를 결정한다. Referring again to FIG. 4, as the test for all the power amplifiers is completed, the
컨트롤러(111)는 여러 테스트 전력증폭기 개수에 대응하여 공통되는 성공 커패시터 개수가 존재하는 지를 판단(S233)한다. 만일 하나도 존재하지 않는 경우 컨트롤러(111)는 기준전압용 가변저항(107-1)을 변경(S235)하고 S207 내지 S233 과정을 반복한다. The
예를 들어, 컨트롤러(111)는 기준전압용 가변저항(107-1)을 기준전압용 고정저항(107-3)의 저항값에 비례(0.04배 등)하는 저항값으로 증가시킨다. 이에 따라 기준 전압의 출력값을 일정한 비율을 증가시킬 수 있다. For example, the
만일 성공 커패시터 개수가 존재하거나 존재하지 않지만 모든 기준전압용 가변저항(107-1) 범위에서 테스트가 이루어진 경우, 컨트롤러(111)는 S237 이하의 과정을 수행한다. If a test is made in the range of the variable resistors 107-1 for all the reference voltages with or without the number of success capacitors, the
컨트롤러(111)는 다시 복수의 테스트 전력증폭기 개수에 대응하여 공통되는 성공 커패시터 개수를 결정(S237)한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 모든 전력증폭기 개수(예를 들어 10개에서 36개 까지)에서 성공한 커패시터 개수(들)를 결정한다. 또는, 컨트롤러(111)는 일부 전력 증폭기 개수(예를 들어 10개에서 36개 중에서 10개 이내 등)에서 성공한 커패시터 개수를 결정한다. 이 과정은 설계 예에 따라 생략될 수 있다. The
컨트롤러(111)는 여러 테스트 전력증폭기 개수에 대응하여 공통되는 성공 커패시터 개수가 존재하는 지를 판단(S239)한다. 만일 하나도 존재하지 않는 경우 컨트롤러(111)는 피크전압용 가변저항(105-1)을 변경(S241)하고 S205 내지 S239 과정을 반복한다. The
예를 들어, 컨트롤러(111)는 피크전압용 가변저항(105-1)을 피크전압용 고정저항(105-3)의 저항값에 비례(0.04배 등)하는 저항값으로 증가시킨다. 이에 따라 피크 전압의 출력값을 일정한 비율을 증가시킬 수 있다. For example, the
존재하는 경우에 컨트롤러(111)는 현재 테스트가 이루어지는 주파수 채널에 대응하여 설정될 각종 파라미터를 결정(S243)하고 이를 메모리에 저장한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 공통되는 성공 커패시터 개수들에서 커패시터개수 파라미터를 결정한다. 성공 커패시터 개수가 여러 개가 존재하는 경우 지정된 조건(예를 들어 중간 개수(10개 등)에 가장 가까운 개수)에 부합하는 성공 커패시터 개수를 커패시터개수 파라미터로 결정한다. If so, the
또한, 컨트롤러(111)는 성공 커패시터 개수들에 매칭되어 있는 테스트 전력증폭기 개수들에서 전력증폭기개수 파라미터를 결정한다. 매칭된 테스트 전력증폭기 개수가 여러 개인 경우 컨트롤러(111)는 지정된 조건(예를 들어 중간 개수(18개 등)에 가장 가까운 개수, 또는 최소 개수)에 부합하는 테스트 전력증폭기 개수를 전력증폭기개수 파라미터로 결정한다. In addition, the
또한, 컨트롤러(111)는 피크전압용 가변저항 파라미터와 기준전압용 가변저항 파라미터를 결정한다. 예를 들어, 컨트롤러(111)는 성공 커패시터 개수에 대응하여 여러 가변저항값 중 최소값을 가변저항 파라미터로 설정할 수 있다. S233과 S239 과정은 최소 저항값을 인식할 수 있도록 구성되고 성공이 이루어진 그 최소 저항값이 인식되는 경우 다른 가변저항값에 대해서는 테스트를 하지 않는 구성이나 대안으로 모든 가변저항값에 대해서 테스트를 수행하도록 변형될 수도 있다. Further, the
컨트롤러(111)는 커패시터개수 파라미터, 전력증폭기개수 파라미터, 피크전압용 가변저항 파라미터 및/또는 기준전압용 가변저항 파라미터를 테스트가 이루어지고 있는 주파수 채널(의 식별자, 예를 들어 주파수 채널 번호)에 맵핑시켜 메모리에 저장하고 베이스밴드 칩셋 등으로 현재 주파수 채널에 대한 테스트 완료 신호를 출력할 수 있다. The
예를 들어, 컨트롤러(111)는 구비된 레지스터 등에 완료 플래그를 셋팅하고 베이스밴드 칩셋이 제어신호를 통해 이 완료 플래그를 읽고 다른 주파수 채널에 대한 파라미터 셋팅을 위한 테스트를 진행할 수 있다. For example, the
이와 같은 과정을 통해, 출력 전력 보정 장치(100)는 모든 주파수 채널에 대해 효율적인 전력 증폭기(101), 커패시터(103), 가변저항값의 셋팅을 설정하고 해당 주파수 채널을 통한 신호 출력시 설정된 파라미터를 활용하여 출력 신호를 증폭할 수 있도록 구성된다. Through the above process, the output
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.
100 : 출력 전력 보정 장치
101 : 전력 증폭기 103 : 커패시터
105 : 피크전압 감지 회로
105-1 : 피크전압용 가변저항 105-3 : 피크전압용 고정저항
107 : 기준전압 생성 회로
107-1 : 기준전압용 가변저항 107-3 : 기준전압용 고정저항
109 : 비교기 111 : 컨트롤러 100: Output power compensation device
101: Power amplifier 103: Capacitor
105: Peak voltage sensing circuit
105-1: variable resistor for peak voltage 105-3: fixed resistor for peak voltage
107: Reference voltage generating circuit
107-1: variable resistor for reference voltage 107-3: fixed resistor for reference voltage
109: comparator 111: controller
Claims (11)
상기 복수의 전력 증폭기의 출력 신호에 병렬로 연결되고 각각의 캡 인에이블 신호에 따라 접지에 연결될 수 있는 복수의 커패시터;
상기 출력 신호의 피크 전압을 감지하는 피크전압 감지 회로;
상기 피크 전압과 기준 전압을 비교하는 비교기; 및
상기 비교기로부터의 비교신호에 따라 각 주파수 채널별 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 미리 결정하고 상기 복수의 전력 증폭기 중 상기 입력 신호의 주파수 채널 정보의 주파수 채널에 대응하여 미리 결정된 전력증폭기개수 파라미터에 따라 선택되는 하나 이상의 전력 증폭기의 파워 인에이블 신호를 출력하고 상기 복수의 커패시터 중 상기 입력 신호의 주파수 채널 정보의 주파수 채널에 대응하여 미리 결정된 커패시터개수 파라미터에 따라 선택되는 하나 이상의 커패시터의 캡 인에이블 신호를 출력하는 컨트롤러;를 포함하는,
출력 전력 보정 장치.A plurality of power amplifiers each for power amplifying an input signal according to each power enable signal;
A plurality of capacitors coupled in parallel to the output signals of the plurality of power amplifiers and coupled to ground in accordance with respective cap enable signals;
A peak voltage sensing circuit for sensing a peak voltage of the output signal;
A comparator for comparing the peak voltage with a reference voltage; And
And a controller for previously determining a number of power amplifier parameters and a number of capacitors parameter for each frequency channel according to a comparison signal from the comparator and for determining a predetermined number of power amplifier parameters corresponding to a frequency channel of the frequency channel information of the input signal among the plurality of power amplifiers And outputting a power enable signal of at least one of the plurality of capacitors and a cap enable signal of at least one capacitor selected in accordance with a predetermined number of capacitor parameters corresponding to a frequency channel of frequency channel information of the input signal, And a controller for outputting a control signal,
Output power correction device.
기준 전압을 생성하는 기준전압 생성 회로;를 더 포함하고,
상기 비교기는 상기 피크전압 감지 회로로부터의 피크 전압과 상기 기준전압 생성 회로로부터의 기준 전압을 비교하는,
출력 전력 보정 장치.The method according to claim 1,
And a reference voltage generating circuit for generating a reference voltage,
Wherein the comparator compares a peak voltage from the peak voltage sense circuit with a reference voltage from the reference voltage generation circuit,
Output power correction device.
상기 컨트롤러는 기준 전력증폭기 개수에 대응하는 일련의 전력 증폭기에 파워 인에이블 신호를 출력하는 동안 순차적으로 증가하는 개수의 커패시터를 접지에 연결하기 위한 캡 인에이블 신호를 순차적으로 출력하고 순차적인 캡 인에이블 신호의 출력 동안에 비교기로부터 비교신호를 각각 수신하여 수신된 각각의 비교신호에 따라 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 주파수 채널별로 미리 설정하는,
출력 전력 보정 장치.The method according to claim 1,
The controller sequentially outputs a cap enable signal for connecting a sequentially increasing number of capacitors to a ground while outputting a power enable signal to a series of power amplifiers corresponding to the number of reference power amplifiers, and sequentially outputs a cap enable And a comparator for receiving a comparison signal from the comparator during the output of the signal, and setting the number of power amplifiers and the number of capacitors for each frequency channel according to the received comparison signals,
Output power correction device.
상기 피크전압 감지 회로는 상기 피크 전압을 조절하기 위한 제1 가변저항을 포함하고,
상기 기준전압 생성 회로는 상기 기준 전압을 조절하기 위한 제2 가변저항을 포함하고,
상기 컨트롤러는 기준 전력증폭기 개수에 대응하는 일련의 전력 증폭기에 파워 인에이블 신호를 출력하는 동안 순차적으로 증가하는 개수의 커패시터를 접지에 연결하기 위한 캡 인에이블 신호를 순차적으로 출력하고 순차적인 캡 인에이블 신호의 출력 동안에 비교기로부터 비교신호를 각각 수신하고 수신된 모든 비교신호가 지정된 조건을 만족하지 못하는 경우 상기 제1 가변저항 또는 제2 가변저항 중 하나 이상의 가변저항을 조절하고 이후 비교기로부터 다시 수신되는 비교신호를 이용하여 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 주파수 채널별로 설정하는,
출력 전력 보정 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the peak voltage sensing circuit includes a first variable resistor for adjusting the peak voltage,
Wherein the reference voltage generating circuit includes a second variable resistor for adjusting the reference voltage,
The controller sequentially outputs a cap enable signal for connecting a sequentially increasing number of capacitors to a ground while outputting a power enable signal to a series of power amplifiers corresponding to the number of reference power amplifiers, and sequentially outputs a cap enable Receiving a comparison signal from the comparator during the output of the signal and adjusting one or more variable resistances of the first variable resistor or the second variable resistor when all of the received comparison signals do not satisfy the specified condition, The number of power amplifiers and the number of capacitors are set for each frequency channel,
Output power correction device.
복수의 전력 증폭기 및 복수의 커패시터 중 상기 주파수 채널 정보에 대응하는 하나 이상의 전력 증폭기 및 하나 이상의 커패시터를 선택하는 단계; 및
선택된 하나 이상의 커패시터를 접지에 연결하고 선택된 하나 이상의 전력 증폭기를 활성화하여 입력 신호를 증폭하는 단계;를 포함하는 출력 전력 보정 장치에서 수행되는 출력 전력 보정 방법으로서,
상기 입력 신호의 주파수 채널 정보 인식 이전에,
(a) 기준 전력증폭기 개수로부터 결정되는 테스트 전력증폭기 개수에 대응하는 전력 증폭기들을 활성화하는 단계;
(b) 기준 커패시터 개수로부터 결정되는 테스트 커패시터 개수의 커패시터를 접지에 연결하는 단계;
(c) 커패시터 및 전력 증폭기에 연결된 출력 신호의 피크 전압을 감지하는 단계;
(d) 상기 피크 전압과 기준 전압을 비교하는 단계;
(e) 상기 비교에 따라 피크 전압이 지정된 조건을 만족하는 경우 상기 테스트 전력증폭기 개수에 매칭시켜 성공 커패시터 개수를 기록하는 단계; 및
(f) 상기 테스트 커패시터 개수를 증가시키고 상기 단계 (c) 내지 (e)를 반복하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
출력 전력 보정 방법.Recognizing frequency channel information of an input signal;
Selecting one or more power amplifiers and one or more capacitors corresponding to the frequency channel information among a plurality of power amplifiers and a plurality of capacitors; And
And connecting the selected one or more capacitors to ground and activating one or more selected power amplifiers to amplify the input signal, the method comprising the steps of:
Before the recognition of the frequency channel information of the input signal,
(a) activating power amplifiers corresponding to a number of test power amplifiers determined from the number of reference power amplifiers;
(b) connecting a capacitor of a number of test capacitors determined from the number of reference capacitors to ground;
(c) sensing a peak voltage of an output signal coupled to the capacitor and the power amplifier;
(d) comparing the peak voltage with a reference voltage;
(e) recording the number of successive capacitors by matching the number of test power amplifiers when the peak voltage meets a specified condition according to the comparison; And
(f) increasing the number of test capacitors and repeating steps (c) to (e).
Output power correction method.
상기 선택하는 단계는 상기 입력 신호의 주파수 채널 정보에 따라 주파수 채널에 대응하여 미리 결정된 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 결정하고 결정된 전력증폭기개수 파라미터에 따른 하나 이상의 전력 증폭기를 선택하고 결정된 커패시터개수 파라미터에 따른 하나 이상의 커패시터를 선택하는,
출력 전력 보정 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the selecting comprises determining a predetermined number of power amplifier parameters and capacitor number parameters corresponding to a frequency channel according to frequency channel information of the input signal, selecting one or more power amplifiers according to the determined number of power amplifier parameters, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >
Output power correction method.
(g) 상기 테스트 전력증폭기 개수를 증가시키고 상기 단계 (b) 내지 (f)를 반복하는 단계;
(h) 복수의 테스트 전력증폭기 개수에 대응하여 공통되는 성공 커패시터 개수를 결정하는 단계; 및
(i) 하나 이상의 공통 성공 커패시터 개수와 대응하는 테스트 전력증폭기 개수로부터 지정된 주파수 채널의 전력증폭기개수 파라미터 및 커패시터개수 파라미터를 결정하는 단계;를 더 포함하는,
출력 전력 보정 방법.8. The method of claim 7,
(g) increasing the number of test power amplifiers and repeating steps (b) to (f);
(h) determining a common number of successive capacitors corresponding to a plurality of test power amplifiers; And
(i) determining a power amplifier number parameter and a capacitor number parameter of a designated frequency channel from the number of one or more common successive capacitors and the corresponding number of test power amplifiers;
Output power correction method.
단계 (h)에서 공통되는 성공 커패시터 개수가 없는 경우, (j) 기준 전압 또는 피크 전압을 조절하기 위한 가변 저항의 값을 변경하는 단계; 및
(k) 상기 단계 (a) 내지 (h) 단계를 반복하는 단계;를 더 포함하는,
출력 전력 보정 방법.11. The method of claim 10,
If there is no common number of successive capacitors in step (h), (j) changing the value of the variable resistor to adjust the reference voltage or the peak voltage; And
(k) repeating the steps (a) to (h).
Output power correction method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170183774A KR101947533B1 (en) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Output power adjustment apparatus and method |
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KR1020170183774A KR101947533B1 (en) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Output power adjustment apparatus and method |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021206482A1 (en) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of adjusting applied voltage for transmission signal amplification and electronic device thereof |
-
2017
- 2017-12-29 KR KR1020170183774A patent/KR101947533B1/en active IP Right Grant
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WO2021206482A1 (en) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of adjusting applied voltage for transmission signal amplification and electronic device thereof |
US11418378B2 (en) | 2020-04-08 | 2022-08-16 | Samsung Electronics Co., Ltd | Method of adjusting applied voltage for transmission signal amplification and electronic device thereof |
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