KR102051305B1 - Rf 기저대역 빔포밍 - Google Patents

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퀄컴 인코포레이티드
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Abstract

예시적인 실시예들은 빔포밍에 관한 것이다. 디바이스는 복수의 믹서들을 포함하며, 각각의 믹서는 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나를 수신하도록 구성된다. 디바이스는 또한 복수의 믹서들 각각의 출력에 커플링되고 회전된 동위상 신호 및 회전된 직교 신호 중 적어도 하나를 생성하기 위해 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나의 엔벨로프를 회전시키도록 구성된 적어도 하나의 RF 위상 회전기를 더 포함할 수 있다.

Description

RF 기저대역 빔포밍{RF BASEBAND BEAMFORMING}
본 발명은 일반적으로 빔포밍에 관한 것이다. 더 상세하게, 본 발명은, 밀리미터파 애플리케이션들에서 RF 빔포밍을 위한 시스템들, 디바이스들, 및 방법들에 관한 것이다.
당업자들에 의해 인지될 바와 같이, 밀리미터 파 애플리케이션(millimeter wave application)에서 빔포밍(beamforming)은 다수의 과제들을 제시한다. 일 예로서, 60GHz 신호는 대략 1미터의 거리에서 2.4GHz 신호보다 대략 20dB 더 많은 손실을 가질 수 있다. 손실의 문제에 대한 일 해결책은 전력 증폭기의 출력 전력을 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 그러나 이 해결책은 낮은 공급 전압, 낮은 파괴 전압, 손실성 기판, 낮은-Q 패시브 컴포넌트들, 및 CMOS 트랜지스터들의 낮은 고유 이득에 의해 제한될 수 있다.
밀리미터 파 애플리케이션들에서 빔포밍을 강화하기 위한 방법들, 시스템들 및 디바이스들에 대한 요구가 존재한다.
도 1은 다양한 빔포밍 어레이 아키텍처들을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 방향성 신호 전송을 위해 구성된 디바이스를 예시한다.
도 2b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 전송기 유닛 및 수신기 유닛을 포함하는 디바이스를 예시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 위상 시프터를 예시한다.
도 4a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 전압 입력을 갖는 다른 위상 시프터를 예시한다.
도 4b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 전류 입력을 갖는 도 4a의 위상 시프터를 예시한다.
도 5a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 전압 입력을 갖는 또 다른 위상 시프터를 예시한다.
도 5b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 전류 입력을 갖는 도 5a의 위상 시프터를 예시한다.
도 6은 회전되기 이전에 동위상 및 직교 데이터를 도시하는 플롯이다.
도 7은 90도 회전된 이후 도 8의 동위상 및 직교 데이터를 도시하는 플롯이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 방법을 예시하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 다른 방법을 예시하는 흐름도이다.
첨부된 도면들과 관련하여 아래에 기재되는 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예들의 설명으로서 의도되며, 본 발명이 실시될 수 있는 실시예들만을 표현하도록 의도되지 않는다. 본 설명 전반에 걸쳐 사용되는 용어 "예시적인"은, "예, 예시, 또는 예증으로서 기능하는 것"을 의미하며, 반드시 다른 예시적인 실시예들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로서 해석될 필요는 없다. 상세한 설명은, 본 발명의 예시적인 실시예들의 완전한 이해를 제공하려는 목적을 위한 특정한 세부사항들을 포함한다. 본 발명의 예시적인 실시예들이 이들 특정한 세부사항들 없이도 실시될 수도 있음은 당업자들에게는 명백할 것이다. 몇몇 예시들에서, 잘 알려진 구조들 및 디바이스들은, 본 명세서에 제공된 예시적인 실시예들의 신규성을 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
당업자에 의해 이해될 바와 같이, 종래의 포인트-투-포인트 통신에서, 하나의 안테나 솔루션을 이용할 경우, 많은 양의 에너지가 낭비될 수도 있다. 따라서, 공간 도메인에서 에너지를 포커싱(focus)할 수도 있는 다양한 어레이 아키텍처(즉, 안테나들의 어레이)가 당업계에 잘 알려져 있다.
도 1은 다양한 빔포밍 어레이 아키텍처들을 도시한다. 도 1이 다양한 수신기-기반 빔포밍 어레이 아키텍처들을 도시하지만, 당업자는, 송신기-기반 빔포밍 어레이 아키텍처를 이해할 것이다. 상세하게, 참조 번호(100)는 라디오 주파수(RF) 경로 빔포밍 아키텍처를 표시하고, 참조 번호(102)는 로컬 오실레이터(LO) 경로 빔포밍 아키텍처를 표시하고, 참조 번호(104)는 중간 주파수(IF) 경로 빔포밍 아키텍처를 표시하며, 참조 번호(106)는 디지털 도메인 아키텍처를 표시한다.
이해될 바와 같이, 라디오 주파수(RF) 경로 빔포밍은 작은 영역 및 낮은 전력을 이용할 수도 있다. 추가적으로, RF 경로 빔포밍은, 양호한 신호-대-잡음비(SNR) 및 양호한 신호 대 간섭-플러스-잡음비(SINR)를 나타낼 수도 있다. 그러나, RF 경로 빔포밍의 문제점들은 높은 선형도, 광대역, 낮은 손실, 및 작은-영역 RF 위상 시프터에 대해 설계하는 것을 포함한다. 추가적으로, LO 경로 빔포밍은 LO 증폭 변화들에 대해 낮은 민감도를 나타낼 수도 있다. 다른 한편, LO 경로 빔포밍의 문제점들은 큰 LO 네트워크의 설계를 포함하며, 밀리미터파 LO 신호를 생성하기가 어려울 수도 있다. IF 경로 빔포밍은 양호한 선형도를 나타낼 수도 있고, 낮은 전력 페이즈 시프터를 이용할 수도 있다. 그러나, IF 경로 빔포밍은 더 작은 컴포넌트 공유 및 큰 LO 네트워크를 포함한다. 추가적으로, 오프셋 교정은 다수의 믹서들로 인해 어려울 수 있다. 부가적으로, 디지털 도메인 아키텍처가 다재다능(versatile)할 수도 있지만, 그것은 신속한 디지털 신호 프로세서를 요구할 수도 있고, 높은 전력 소비를 나타낼 수도 있다.
종래의 빔포밍 시스템들은 어레이 내의 각각의 안테나에 대한 믹서들의 쌍을 요구할 수 있다. 예를 들어, 2개의 안테나들을 갖는 어레이는 4개의 믹서들(즉, 2개의 I 필터들 및 2개의 Q 필터들)을 요구하고, 4개의 안테나들을 갖는 어레이는 8개의 믹서들을 요구할 수 있다. 본 발명의 다양한 예시적인 실시예들에 따라, 단지 4개의 믹서들(즉, 2개의 쌍들)은 안테나 경로들의 수에 관계없이 요구된다. 또한, 4-위상 LO 신호가 요구되지 않을 수 있다.
당업자에 의해 이해될 바와 같이, 아날로그 기저대역 빔포밍에 대해:
Figure 112014091496884-pct00001
Figure 112014091496884-pct00002
Figure 112014091496884-pct00003
또한, RF 기저대역 빔포밍에 대해:
Figure 112014091496884-pct00004
Figure 112014091496884-pct00005
Figure 112014091496884-pct00006
또한, 기저대역 및 RF 빔포밍 둘 다에 대해 동일한 출력 신호 "SignalTx,out"는 I'+Q'와 동일하다. 이에 따라, 당업자에 의해 인지될 바와 같이, 아날로그 기저대역 빔포밍 및 RF 기저대역 빔포밍은 각각 기저대역 빔포밍 기법들을 활용하며, 이에 따라 아날로그 기저대역 빔포밍은 RF 기저대역 빔포밍에 비견되는 바와 같이 실질적으로 동일한 출력을 생성한다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 RF 기저대역 빔포밍을 위한 디바이스들, 시스템들 및 방법들을 포함한다. 캐리어 신호가 시프트될 수 있는 종래의 RF 빔포밍에 대조적으로, 예시적인 실시예들은 기저대역 신호(즉, 엔벨로프)가 시프트되는 RF 기저대역 빔포밍을 제공할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 디바이스(150)를 예시한다. 방향성 신호 전송(즉, 빔포밍)을 위해 구성된 디바이스(150)는 2개의 필터들(152), 4개의 믹서들(154), 8개의 구동기 증폭기들(156), 2개의 위상 시프터들(158) 및 2개의 전력 증폭기들(162)을 포함한다. 보다 구체적으로, 도 2a에서 예시되는 예시적인 실시예에서, 디바이스(150)는 필터들(152A 및 152B), 믹서들(154A-154D), 구동기 증폭기들(156A-156H), RF 위상 시프터들(158A 및 158B), 및 전력 증폭기들(162A 및 162B)을 포함한다. 디바이스(150)는 2개의 안테나 브랜치들(즉, 각각의 전력 증폭기(162A 및 162B)는 안테나 브랜치에 연관됨)을 포함한다는 것이 주의된다. 또한, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 안테나 브랜치들의 수에 무관하게, 디바이스(150)는 4개의 믹서들(즉, 믹서들(154A-154D)만을 요구할 수 있다. 위상 시프터들(158A 및 158B)은 각각 아래에서 설명된 위상 시프터들(즉, 위상 시프터(220), 위상 시프터(240), 위상 시프터(250), 위상 시프터(280), 또는 위상 시프터(290)) 중 하나를 포함할 수 있다는 것에 주의한다.
디바이스(150)의 고려되는 동작 동안, 동위상 신호들(즉, 신호들("Ip" 및 "In"))은 필터(152A)에서 수신될 수 있고, 직교 신호들(즉, 신호들("Qp" 및 "Qn"))은 필터(152B)에서 수신될 수 있다. 또한, 각각의 필터링된 신호(즉, 필터링된 신호들(Ip 및 In) 및 필터링된 신호들(Qp 및 Qn))는 연관된 믹서기(즉, 믹서기(154A-D))에 전달되고, 이어서 연관된 구동기 증폭기(즉, 구동기 증폭기(156A-H))에 전달된다. 보다 구체적으로, 동위상 신호(Ip)는 신호(ipcosωt)를 생성하도록 믹서기(154A)에서 코사인파와 그리고 ipsinωt를 생성하기 위해 믹서기(154B)에서 사인파와 믹싱되며, 여기서 w는 각 주파수(angular frequency)이다. 또한, 동위상 신호(In)는 신호(incosωt)를 생성하기 위해 믹서(154)에서 코사인파와 그리고 insinωt를 생성하기 위해 믹서기(154B)에서 사인파와 믹싱된다. 또한, 직교 신호(Qp)는 신호(qpsinωt)를 생성하기 위해 믹서(154C)에서 사인파와 그리고 qpcosωt를 생성하기 위해 믹서(154D)에서 코사인파와 믹싱된다. 또한, 동위상 신호(Qn)는 신호(qnsinωt)를 생성하기 위해 믹서(154C)에서 사인파와 그리고 qncosωt를 생성하기 위해 믹서(154D)에서 코사인파와 믹싱된다.
또한, 신호들(ipcosωt 및 incosωt)은 구동기 증폭기(156A) 및 구동기 증폭기(156E) 각각에 전달될 수 있으며, 신호들(ipsinωt 및 insinωt)은 구동기 증폭기(156B) 및 구동기 증폭기(156F) 각각에 전달될 수 있으며, 신호들(qpsinωt 및 qnsinωt)은 구동기 증폭기(156C) 및 구동기 증폭기(156G) 각각에 전달될 수 있으며, 신호들(qpcosωt 및 qncosωt)은 구동기 증폭기(156D) 및 구동기 증폭기(156H) 각각에 전달될 수 있다.
또한, 각각의 구동기 증폭기(156)의 출력은 위상 시프터(158)에 전달된다. 구동기 증폭기(156A) 및 구동기 증폭기(156E) 각각은 신호들의 쌍(예를 들어, ipcosωt 및 incosωt)을 각각의 위상 시프터들(158A 및 158B)에 전달할 수 있다는 것에 주의한다. 또한, 구동기 증폭기(156B) 및 구동기 증폭기(156F) 각각은 신호들의 쌍(예를 들어, ipsinωt 및 insinωt)을 각각의 위상 시프터들(158A 및 158B)에 전달할 수 있다. 부가적으로, 구동기 증폭기(156C) 및 구동기 증폭기(156G) 각각은 신호들의 쌍(예를 들어, qpsinωt 및 qnsinωt)을 각각의 위상 시프터들(158A 및 158B)에 전달할 수 있다. 또한, 구동기 증폭기(156D) 및 구동기 증폭기(156H) 각각은 신호들의 쌍(예를 들어, qpcosωt 및 qncosωt)을 각각의 위상 시프터들(158A 및 158B)에 전달할 수 있다.
수신된 신호들을 프로세싱한 이후, 아래에서 보다 상세히 설명될 바와 같이, RF 위상 시프터(158A) 및 RF 위상 시프터(158B) 각각은 회전된 동위상 및 직교 신호들을 각각의 전력 증폭기(162)에 출력할 수 있다. 보다 구체적으로, 위상 시프터(158A)는 회전된 동위상(I'p 및 I'n) 및 직교(Q'p 및 Q'n) 신호들을 전력 증폭기(162A)에 전달할 수 있고, 위상 시프터(158B)는 회전된 동위상(I'p 및 I'n) 및 직교(Q'p 및 Q'n) 신호들을 전력 증폭기(162B)에 전달할 수 있다.
도 2b는 디바이스(175)의 실시예의 블록도를 도시한다. 디바이스(175)는 하나 이상의 안테나들(176)을 포함할 수 있다. 신호 전송 동안, 전송(TX) 데이터 프로세서(178)는 데이터를 수신 및 프로세싱하고, 데이터의 하나 이상의 스트림들을 생성한다. TX 데이터 프로세서(178)에 의한 프로세싱은 시스템 의존적이며, 예를 들어, 인코딩, 인터리빙, 심볼 맵핑 등을 포함할 수 있다. CDMA 시스템에 대해, 프로세싱은 통상적으로, 채널화 및 스펙트럼 확산을 더 포함한다. TX 데이터 프로세서(178)는 또한, 데이터의 각각의 스트림을 대응하는 아날로그 기저대역 신호로 변환한다. 전송기 유닛(180)은 TX 데이터 프로세서(178)로부터 기저대역 신호들을 수신 및 컨디셔닝(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향변환)하고, 데이터 전송을 위해 사용되는 각각의 안테나에 대한 RF 출력 신호를 생성한다. RF 출력 신호들은 안테나들(176)을 통해 전송된다. 신호 수신 동안, 하나 또는 그 초과의 신호들은, 안테나들(182)에 의해 수신되고, 수신기 유닛(184)에 의해 컨디셔닝 및 디지털화되며, RX 데이터 프로세서(186)에 의해 프로세싱될 수도 있다. 제어기(188)는 디바이스(175) 내의 다양한 프로세싱 유닛들의 동작을 지시할 수도 있다. 추가적으로, 메모리 유닛들(190)은 제어기들(188)에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장할 수도 있다. 전송기 유닛(180)이 도 2a에 도시된 디바이스(150)를 포함할 수 있음에 주의한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 RF 위상 시프터(220)를 예시한다. 당업자에 의해 인지될 바와 같이, 위상 시프터(220)는 동위상 및 직교(IQ) 데이터(즉, 엔벨로프 신호)를 회전하도록 구성된다. 또한, 캐리어 신호의 회전은 위상 시프터(220)가 위상 회전을 수행하기 위해 요구되지 않는다는 것이 주의된다. 위상 시프터(220)는 복수의 스위칭 엘리먼트들(M1-M40)을 포함한다. 스위칭 엘리먼트들(M1-M40)이 트랜지스터로서 도 3에서 예시되지만, 스위칭 엘리먼트들(M1-M40) 각각은 임의의 알려진 그리고 적합한 스위칭 엘리먼트들을 포함할 수 있다. "스위칭 엘리먼트"는 또한 본 명세서에서 "스위치"로서 지칭될 수 있다는 것이 주의된다. 도 3에서 예시된 바와 같이, 스위칭 엘리먼트들(M1, M4, M18 및 M20) 각각은 노드 A에 커플링되는 드레인 및 다른 스위칭 엘리먼트의 드레인에 커플링되는 소스를 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M2, M3, M17 및 M19) 각각은 노드 B에 커플링되는 드레인 및 다른 스위칭 엘리먼트의 드레인에 커플링되는 소스를 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M5, M7, M21 및 M24) 각각은 노드 C에 커플링되는 드레인 및 다른 스위칭 엘리먼트의 드레인에 커플링되는 소스를 갖는다. 부가적으로 스위칭 엘리먼트들(M6, M8, M22 및 M23) 각각은 노드 D에 커플링되는 드레인 및 다른 스위칭 엘리먼트의 드레인에 커플링되는 소스를 갖는다. 스위칭 엘리먼트들(M9-M16) 및 스위칭 엘리먼트들(M25-M32) 각각은 다른 트랜지스터의 소스에 커플링되는 드레인 및 가변 전류 소스(즉, cosθ 또는 sinθ)에 커플링되는 소스를 갖는다.
또한, 스위칭 엘리먼트들(M33 및 M34)은 노드 A에 커플링되는 소스를 갖고, 스위칭 엘리먼트들(M35 및 M36)은 노드 B에 커플링되는 소스를 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M33 및 M35)은 제 1 출력(I'p)에 커플링되는 드레인을 갖고, 스위칭 엘리먼트들(M34 및 M36)은 제 2 출력(I'n)에 커플링되는 드레인을 갖는다. 스위칭 엘리먼트들(M37 및 M38)은 노드 C에 커플링되는 소스를 갖고, 스위칭 엘리먼트들(M39 및 M40)은 노드 D에 커플링되는 소스를 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M37 및 M39)은 제 3 출력(Q'p)에 커플링되는 드레인을 갖고, 스위칭 엘리먼트들(M38 및 M40)은 제 4 출력(Q'n)에 커플링되는 드레인을 갖는다.
또한, 스위칭 엘리먼트들(M1-M8, M17-M24, 및 M33-M40)은 각각 게이트에서 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 스위칭 엘리먼트들(M1-M8)은 각각 그 각자의 게이트들에서 제 1 제어 신호(예를 들어, "Q1")를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M17-M24)은 각각 그 각자의 게이트들에서 제 2 제어 신호(예를 들어, "Q2")를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M33, M36, M37 및 M40)은 각각 그 각자의 게이트들에서 제 3 제어 신호(예를 들어, "＼S")를 수신하도록 구성되고, 그리고 스위칭 엘리먼트들(M34, M35, M38 및 M39)은 각각 그 각자의 게이트들에서 제 4 제어 신호(예를 들어, "S")를 수신하도록 구성된다.
부가적으로, 스위칭 엘리먼트들(M9 및 M25)은 각각 게이트에서 신호(Ipcosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M10 및 M26)은 각각 게이트에서 신호(incosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M11 및 M27)은 각각 게이트에서 신호(qpcosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M12 및 M28)은 각각 게이트에서 신호(qncosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M13 및 M29)은 각각 게이트에서 신호(ipsinωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M14 및 M30)은 각각 게이트에서 신호(insinωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M15 및 M31)은 각각 게이트에서 신호(qpsinωt)를 수신하도록 구성되고, 그리고 스위칭 엘리먼트들(M16 및 M32)은 각각 게이트에서 신호(qnsinωt)를 수신하도록 구성된다.
구성된 바와 같이, 위상 시프터(220)는 사분면 선택(quadrant selection)은 물론 신호 결합 및 신호 회전을 제공할 수 있다. 하나 이상의 사분면들은 원하는 위상 시프트에 기초하여 선택될 수 있다는 것이 주의된다. 일 예로서, 일사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)은 하이(high)"1"이고, 제어 신호(Q2)는 로우"0"이고, 제어 신호(S)는 로우"0"이고 그리고 제어 신호(＼S)는 하이"1"이다. 이에 따라, 일사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M1-M8, M33, M36, M37, 및 M40)은 전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M17-M24, M34, M35, M38, 및 M39)은 비-전도 상태에 있고, 제 1 출력(I'p)은 노드 A에 커플링되고, 제 2 출력(I'n)은 노드 B에 커플링되고, 제 3 출력(Q'p)은 노드 C에 커플링되고, 그리고 제 4 출력(Q'n)은 노드 D에 커플링된다. 다른 예로서, 이사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 로우"0"이고 제어 신호(Q2)는 하이"1"이고, 제어 신호(S)는 로우"0"이고 제어 신호(＼S)는 하이"1"이다. 이에 따라, 이사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M1-M8, M34, M35, M38, 및 M39)은 비-전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M17-M24, M33, M36, M37, 및 M40)은 전도 상태에 있고, 제 1 출력(I'p)은 노드 A에 커플링되고, 제 2 출력(I'n)은 노드 B에 커플링되고, 제 3 출력(Q'p)은 노드 C에 커플링되고, 제 4 출력(Q'n)은 노드 D에 커플링된다.
또한, 삼사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 하이"1"이고, 제어 신호(Q2)는 로우"0"이고, 제어 신호(S)는 하이"1"이고, 제어 신호(＼S)는 로우"0"이다. 이에 따라, 삼사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M1-M8, M34, M35, M38, 및 M39)은 전도 상태에 있고 스위칭 엘리먼트들(M17-M24, M33, M36, M37, 및 M40)은 비-전도 상태에 있고, 제 1 출력(I'p)은 노드 B에 커플링되고 그리고 제 2 출력(I'n)은 노드 A에 커플링되고, 제 3 출력(Q'p)은 노드 D에 커플링되고, 제 4 출력(Q'n)은 노드 C에 커플링된다. 또한, 사사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 로우"0"이고, 제어 신호(Q2)는 하이"1"이고, 제어 신호(S)는 하이"1"이고 제어 신호(＼S)는 로우"0"이다. 이에 따라, 사사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M1-M8, M33, M36, M37, 및 M40)은 비-전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M17-M24, M34, M35, M38, 및 M39)은 전도 상태에 있고, 제 1 출력(I'p)은 노드 B에 커플링되고, 제 2 출력(I'n)은 노드 A에 커플링되고, 제 3 출력(Q'p)은 노드 D에 커플링되고, 그리고 제 4 출력(Q'n)은 노드 C에 커플링된다.
당업자에 의해 인지될 바와 같이, 위상 시프터(220)는 cosθ 또는 sinθ를 생성하기 위해 2개의 디지털-아날로그(DAC) 변환기들을 활용할 수 있으며, 여기서 θ는 실질적으로 0 내지 90도 범위에 있다. 위상 시프터(220)의 고려되는 동작 동안, 위상 시프팅은, 크기가 cosθ 또는 sinθ로서 스케일링되는 요구된 위상 시프트 전류를 생성하기 위해, 예를 들어, DAC를 이용하여 달성될 수 있다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M1-M40)은 신호 스위칭 및 결합을 위해 이용될 수 있다. 그 결과, 최종 출력은 위에서 도시된 바와 같이 수학식(5) 및 수학식(6)으로서 도시된 바와 같이 위상 회전된 신호이다.
도 3에서 예시된 위상 시프터(220)는 고 분해능(high resolution) 경우들(예를 들어, 90도 초과)을 위해 구성될 수 있다는 것에 주의한다. 그러나 몇몇 경우들에서, 90도보다 큰 분해능은 요구되지 않을 수 있고, 이에 따라 단순화된 아키텍처가 활용될 수 있다. 도 4a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 다른 위상 시프터(240)이다. 당업자에 의해 인지될 바와 같이, 위상 시프터(240)는 동위상 및 직교(IQ) 데이터(즉, 엔벨로프 신호)를 회전하도록 구성된다. 또한, 캐리어 신호의 회전은 위상 시프터(240)가 위상 회전을 수행하는데 요구되지 않는다는 것이 주의된다. 90도 또는 그 미만의 분해능이 요구되는 경우들로 위상 시프터(240)가 제한되지 않지만, 위상 시프터(240)는 90도보다 큰 분해능을 요구하지 않는 경우들에서 단순화된 회로를 제공한다. 위상 시프터(240)는 복수의 스위칭 엘리먼트들(M41-M64)을 포함한다. 위상 시프터(220)를 참조하여 위에서 언급된 바와 같이, 스위칭 엘리먼트들(M41-M64)이 트랜지스터들로서 도 4a에서 예시되지만, 스위칭 엘리먼트들(M41-M64)은 임의의 적합한 스위칭 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 도 4a에서 예시된 바와 같이, 스위칭 엘리먼트들(M41 및 M46) 각각은 노드 E에 커플링되는 드레인을 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M42 및 M45) 각각은 노드 F에 커플링되는 드레인을 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M43 및 M47) 각각은 노드 G에 커플링되는 드레인을 갖는다. 부가적으로, 스위칭 엘리먼트들(M44 및 M48) 각각은 노드 H에 커플링되는 드레인을 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M41-M48)은 다른 트랜지스터에 커플링되는 소스를 갖는다. 스위칭 엘리먼트들(M49-M56) 각각은 다른 트랜지스터의 소스에 커플링되는 드레인 및 정전류 소스에 커플링되는 소스를 갖는다.
스위칭 엘리먼트들(M57 및 M58)은 노드 E에 커플링되는 소스를 갖고, 스위칭 엘리먼트들(M59 및 M60)은 노드 F에 커플링되는 소스를 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M57 및 M59)은 제 1 출력(I'p)에 커플링되는 드레인을 갖고, 스위칭 엘리먼트들(M58 및 M60)은 제 2 출력(I'n)에 커플링되는 드레인을 갖는다. 스위칭 엘리먼트들(M61 및 M62)은 노드 G에 커플링되는 소스를 갖고, 스위칭 엘리먼트들(M63 및 M64)은 노드 H에 커플링되는 소스를 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M61 및 M63)은 제 3 출력(Q'p)에 커플링되는 드레인을 갖고, 스위칭 엘리먼트들(M62 및 M64)은 제 4 출력(Q'n)에 커플링되는 드레인을 갖는다.
또한, 스위칭 엘리먼트들(M41-M48 및 M57-M64)은 각각 게이트에서 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 스위칭 엘리먼트들(M41, M42, M47, 및 M48)은 그 각자의 게이트들에서 제 1 제어 신호(예를 들어, "Q1")를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M43-M46)은 그 각자의 게이트들에서 제 2 제어 신호(예를 들어, "Q2")를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M57, M60, M61, 및 M64)은 그 각자의 게이트들에서 제 3 제어 신호(예를 들어, "＼S")를 수신하도록 구성되고, 그리고 스위칭 엘리먼트들(M58, M59, M62, 및 M63)은 그 각자의 게이트들에서 제 4 제어 신호(예를 들어, "S")를 수신하도록 구성된다.
부가적으로, 스위칭 엘리먼트(M49)는 게이트에서 신호(ipcosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M50)는 게이트에서 신호(incosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M51)는 게이트에서 신호(ipsinωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M52)는 게이트에서 신호(insinωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M53)는 게이트에서 신호(qpcosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M54)는 게이트에서 신호(qncosωt)를 수신하도록 구성되고, 그리고 스위칭 엘리먼트(M55)는 게이트에서 신호(qpsinωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M56)은 게이트에서 신호(qnsinωt)를 수신하도록 구성된다.
구성된 바와 같이, 위상 시프터(240)는 사분면 선택을 가능하게 할 수 있는 것은 물론, 신호 결합 및 회전을 제공할 수 있다. 하나 이상의 사분면들이 원하는 위상 시프트에 기초하여 선택될 수 있다는 것이 주의된다. 일 예로서, 일사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 하이"1"이고, 제어 신호(Q2)는 로우"0"이고, 제어 신호(S)는 로우"0"이고, 제어 신호(＼S)는 하이"1"이다. 이에 따라, 일사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M41, M42, M47, M48, M57, M60, M61, 및 M64)이 전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M43-M46, M58, M59, M62, 및 M63)이 비-전도 상태에 있고, 제 1 출력(I'p)이 노드 E에 커플링되고, 제 2 출력(I'n)이 노드 F에 커플링되고, 제 3 출력(Q'p)이 노드 G에 커플링되고, 제 4 출력(Q'n)이 노드 H에 커플링된다. 다른 예로서, 이사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 로우"0"이고, 제어 신호(Q2)는 하이"1"이고, 제어 신호(S)는 로우"0"이고 제어 신호(＼S)는 하이"1"이다. 이에 따라, 이사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M41, M42, M47, M48, M57, M60, M61, 및 M64)은 비-전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M43-M46, M58, M59, M62, 및 M63)은 전도 상태에 있고, 제 1 출력(I'p)은 노드 A에 커플링되고, 제 2 출력(I'n)은 노드 B에 커플링되고, 제 3 출력(Q'p)은 노드 C에 커플링되고, 그리고 제 4 출력(Q'n)은 노드 D에 커플링된다.
또한, 삼사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 하이"1"이고 제어 신호(Q2)는 로우"0"이고, 제어 신호(S)는 하이"1"이고, 그리고 제어 신호(＼S)는 로우"0"이다. 이에 따라, 삼사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M41, M42, M47, M48, M58, M59, M62, 및 M63)은 전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M43-M46, M57, M60, M61, 및 M64)은 비-전도 상태에 있고, 제 1 출력(I'p)이 노드 F에 커플링되고, 제 2 출력(I'n)이 노드 E에 커플링되고, 제 3 출력(Q'p)이 노드 H에 커플링되고, 그리고 제 4 출력(Q'n)이 노드 G에 커플링된다. 또한, 사사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 로우"0"이고, 제어 신호(Q2)는 하이"1"이고, 제어 신호(S)는 하이"1"이고, 그리고 제어 신호(＼S)는 로우"0"이다. 이에 따라, 사사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M41, M42, M47, M48, M57, M60, M61, 및 M64)은 비-전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M43-M46, M58, M59, M62, 및 M63)은 전도 상태에 있고, 제 1 출력(I'p)은 노드 F에 커플링되고, 제 2 출력(I'n)은 노드 E에 커플링되고, 제 3 출력(Q'p)은 노드 H에 커플링되고, 그리고 제 4 출력(Q'n)은 노드 G에 커플링된다.
당업자에 의해 인지될 바와 같이, 도 4a는 전압 입력들을 갖는 위상 시프터를 예시한다. 도 4b는, 위상 시프터(250)가 전압 입력들보단 오히려, 전류 입력들을 포함한다는 것을 제외하면 도 4a에서 예시된 위상 시프터(240)와 유사한 위상 시프터(250)를 예시한다.
도 5a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 다른 위상 시프터(280)이다. 당업자에 의해 인지될 바와 같이, 위상 시프터(280)는 동위상 및 직교(IQ) 데이터(즉, 엔벨로프 신호)를 회전하도록 구성된다. 또한, 캐리어 신호의 회전은 위상 시프터(280)가 위상 회전을 수행하게 하도록 요구되지 않는다는 것이 주의된다. 90도 또는 그 미만의 분해능이 요구되는 경우들로 위상 시프터(280)가 제한되지 않지만, 위상 시프터(280)는 90도보다 큰 분해능을 요구하지 않는 경우들에서 단순화된 회로를 제공한다. 위상 시프터(280)는 복수의 스위칭 엘리먼트들(M65-M88)을 포함한다. 위상 시프터(220) 및 위상 시프터(240)를 참조하여 위에서 언급된 바와 같이, 스위칭 엘리먼트들(M65-M88)이 트랜지스터들로서 도 5a에서 예시되지만, 스위칭 엘리먼트들(M65-M88)은 임의의 적합한 스위칭 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 도 5a에서 예시된 바와 같이, 스위칭 엘리먼트들(M66, M68, M73, 및 M75) 각각은 출력(I'p)에 커플링되는 노드 N에 커플링되는 드레인을 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M65, M67, M74, 및 M76) 각각은 출력(I'n)에 커플링되는 노드 P에 커플링되는 드레인을 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M70, M72, M78, 및 M80) 각각은 출력(Q'p)에 커플링되는 노드 R에 커플링되는 드레인을 갖는다. 부가적으로, 스위칭 엘리먼트들(M69, M71, M77, 및 M79) 각각은 출력(Q'n)에 커플링되는 노드 S에 커플링되는 드레인을 갖는다. 또한, 스위칭 엘리먼트들(M65-M80)은 다른 트랜지스터에 커플링되는 소스를 갖는다. 스위칭 엘리먼트들(M81-M88) 각각은 다른 트랜지스터의 소스에 커플링되는 드레인 및 정전류 소스에 커플링되는 소스를 갖는다.
또한, 스위칭 엘리먼트들(M65-M80) 각각은 게이트에서 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 스위칭 엘리먼트들(M66, M67, M78, 및 M79)은 그 각자의 게이트들에서 제 1 제어 신호(예를 들어, "Q1")를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M70, M71, M74, 및 M75)은 그 각자의 게이트들에서 제 2 제어 신호(예를 들어, "Q2")를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트들(M65, M68, M77, 및 M80)은 그 각자의 게이트들에서 제 3 제어 신호(예를 들어, "Q3")를 수신하도록 구성되고, 그리고 스위칭 엘리먼트들(M69, M72, M73, 및 M76)은 그 각자의 게이트들에서 제 4 제어 신호(예를 들어, "Q4")를 수신하도록 구성된다.
부가적으로, 스위칭 엘리먼트(M81)는 게이트에서 신호(ipcosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M82)는 게이트에서 신호(incosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M83)는 게이트에서 신호(ipsinωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M84)는 게이트에서 신호(insinωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M85)는 게이트에서 신호(qpcosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M86)는 게이트에서 신호(qncosωt)를 수신하도록 구성되고, 스위칭 엘리먼트(M87)는 게이트에서 신호(qpsinωt)를 수신하도록 구성되고, 그리고 스위칭 엘리먼트들(M88)은 게이트에서 신호(qnsinωt)를 수신하도록 구성된다.
구성된 바와 같이, 위상 시프터(280)는 사분면 선택을 가능하게 하는 것은 물론 신호 결합 및 회전을 제공할 수 있다. 하나 이상의 사분면들이 원하는 위상 시프트에 기초하여 선택될 수 있다는 것이 주의된다. 일 예로서, 일사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 하이"1"이고 제어 신호들(Q2, Q3, 및 Q4) 각각은 로우"0"이다. 이에 따라 일사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M66, M67, M78, 및 M79)은 전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M65, M68-M77, 및 M80)은 비-전도 상태에 있다. 다른 예로서, 이사분면이 선택되는 경우, 제어 신호들(Q1, Q3, 및 Q4)은 각각 로우"0"이고 제어 신호(Q2)는 하이"1"이다. 이에 따라, 이사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M70, M71, M74, 및 M75)은 전도 상태에 있고 그리고 스위칭 엘리먼트들(M65-M69, M72, M73, 및 M76-M80)은 비-전도 상태에 있다.
또한, 삼사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 하이 "1"이고, 제어 신호(Q2)는 로우 "0"이고, 제어 신호(S)는 하이 "1"이고, 제어 신호(＼S)는 로우 "0"이다. 이에 따라, 삼사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M65, M68, M77, 및 M80)은 전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M66, M67, M69-M76, M78, 및 M79)은 비-전도 상태에 있다. 또한, 사사분면이 선택되는 경우, 제어 신호(Q1)는 로우 "0"이고, 제어 신호(Q2)는 하이 "1"이고, 제어 신호(S)는 하이 "1"이고, 제어 신호(＼S)는 로우 "0"이다. 이에 따라, 사사분면이 선택되는 경우, 스위칭 엘리먼트들(M65-M68, M70, M71, M74, M75, M77-M80)은 비-전도 상태에 있고, 스위칭 엘리먼트들(M69, M72, M73, 및 M76)은 전도 상태에 있다.
위상 시프터(240) 및 위상 시프터(280)는 위상 분해능이 실질적으로 90도 또는 그 미만인 특별한 경우들이다. 이 조건 하에서, 0도에서, I=I' 및 Q=Q', 90도에서, I' = -Q 및 Q' = I, 180도에서, I' = -I 및 Q' = -Q, 및 270도에서, I' = Q 및 Q' = -I이다. 그 결과는 정확한 DAC가 cos 및 sin의 스케일링된 전류를 생성하는데, 이는 sin(90), sin(180), sin(0) sin(360), cos(90), cos(0), cos(180), 및 cos(270)가 0, 1 또는 -1과 동일하기 때문이다. 단지 0, 1 또는 -1만이 요구되므로, 위상 시프팅 프로시저는, 단지 하나의 단계가 필요하기 때문에 더 단순하다. 원하는 사분면(즉, 원하는 위상 시프트)에 의존하여, Q1, Q2 Q3, 또는 Q4이 선택될 수 있다. 최종 출력은 위에서 도시된 바와 같이, 수학식(5) 및 수학식(6)에서 도시된 바와 같이 위상 회전된 신호이다. 특정한 경우들에서, 양자의 사분면 신호들은 실질적으로 45도를 달성하도록 턴 온될 수 있다는 것이 주의된다. 예를 들어, Q1=0도, Q2=90도, Q3=180도, 및 Q4=270도이다. 또한, Q1 및 Q2가 둘 다 턴 온되는 경우, 실질적으로 45도가 달성될 수 있다. Q2 및 Q3가 둘 다 턴 온되는 경우, 실질적으로 135도가 달성될 수 있다. 또한, Q3 및 Q4가 둘 다 턴 온되는 경우, 실질적으로 225도가 달성될 수 있다. 부가적으로 Q4 및 Q1가 둘 다 턴온되는 경우, 실질적으로 315도가 달성될 수 있다.
당업자에 의해 인지될 바와 같이, 도 5a는 전압 입력들을 갖는 위상 시프터를 예시한다. 도 5b는 위상 시프터(290)가 전압 입력들 보단 오히려, 전류 입력들을 포함하는 것을 제외하면, 도 5a에서 예시된 위상 시프터(280)와 유사한 위상 시프터(290)를 예시한다.
도 6은 회전되기 이전에 동위상 및 직교 데이터를 도시하는 플롯이다. 도 7은 90도 회전된 이후 도 6의 동위상 및 직교 데이터를 도시하는 플롯이다.
도 8은 하나 이상의 예시적인 실시예들에 따른 방법(400)을 예시하는 흐름도이다. 방법(400)은 RF 위상 회전기에서 동위상 신호 및 직교 신호 중 적어도 하나를 수신하는 것을 포함할 수 있다(번호(402)에 의해 도시됨). 방법(400)은 또한 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나의 엔벨로프를 회전시켜 회전된 직교 신호 및 회전된 동위상 신호 중 적어도 하나를 생성하는 것을 포함할 수 있다(번호(404)에 의해 도시됨).
도 9는 하나 이상의 예시적인 실시예들에 따른 다른 방법(450)을 예시하는 흐름도이다. 방법(450)은 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나를 기저대역으로 하향-변환(down-converting)하는 것을 포함할 수 있다(번호(452)에 의해 도시됨). 또한, 방법(450)은 회전된 직교 신호 및 회전된 동위상 신호 중 적어도 하나를 생성하기 위해 기저대역의 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나를 위상 회전시키는 것을 포함할 수 있다(번호(454)에 의해 도시됨).
본 명세서에서 설명된 바와 같은 예시적인 실시예들은 QPSK, 16-QAM, 및 64-QAM를 포함(그러나 이것으로 제한되지 않음)하는 다양한 변조 기법들에 적합할 수 있다. 또한, 위에서 언급된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 안테나들의 수에 무관하게 스위치들의 2개의 쌍을 이용하고, 신호 결합 및 위상 회전을 수행하기 위해 스위치들을 활용하고 그리고 고 분해능 경우들에서 sinθ 및 cosθ를 생성하기 위해 DAC를 활용하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 종래의 빔포밍에 비교하면, 믹서들의 수는 감소될 수 있고, 이에 따라, 동위상 및 직교 교정들이 단순화될 수 있다. 또한, 종래의 시스템들에 비교하면, 본 발명의 예시적인 실시예들은 요구되는 영역 및 전력을 감소시키고 선형성 및 대역폭을 강화할 수 있다. 부가적으로, 본 발명의 예시적인 실시예들은 종래의 시스템들에서 행해진 바와 같이 캐리어 신호가 아니라, 동위상 및 직교 데이터(예를 들어, 엔벨로프 신호)의 회전을 제공할 수 있다는 것에 주의한다.
당업자들은, 정보 및 신호들이 다양한 상이한 기법들 및 기술들 중 임의의 기법 및 기술을 사용하여 표현될 수도 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 자기 입자들, 광학 필드들 또는 광학 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수도 있다.
당업자들은, 본 명세서에 개시된 예시적인 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 결합들로서 구현될 수도 있음을 추가적으로 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능 관점들에서 일반적으로 상술되었다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 특정 애플리케이션, 및 전체 시스템에 부과된 설계 제약들에 의존한다. 당업자들은 설명된 기능을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 구현할 수도 있지만, 그러한 구현 결정들이 본 발명의 예시적인 실시예들의 범위를 벗어나게 하는 것으로서 해석되지는 않아야 한다.
본 명세서에 개시된 예시적인 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그 초과의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
하나 또는 그 초과의 예시적인 실시예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 또는 그 초과의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 이들을 통해 전송될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은, 일 장소에서 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체들을 포함한 통신 매체들 및 컴퓨터 저장 매체들 둘 모두를 포함한다. 저장 매체들은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체들일 수도 있다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장부 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 저장 또는 반송하는데 사용될 수 있고, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속수단(connection)이 컴퓨터-판독가능 매체로 적절히 명칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선(twisted pair), 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 (적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은) 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 전송되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 (적외선, 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은) 무선 기술들이 매체의 정의에 포함된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 컴팩트 디스크(disc)(CD), 레이저 디스크(disc), 광학 디스크(disc), 디지털 다기능 디스크(digital versatile disc)(DVD), 플로피 디스크(disk) 및 블루-레이 디스크(disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크(disc)들은 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 상기한 것들의 결합들이 또한 컴퓨터-판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
개시된 예시적인 실시예들의 이전 설명은 당업자가 본 발명을 사용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이들 예시적인 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이며, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본 명세서에 개시된된 원리들 및 신규한 특성들과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합할 것이다.

Claims (24)

  1. 디바이스로서,
    복수의 믹서들 ― 각각의 믹서는 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나의 신호를 전달하도록 구성됨 ―; 및
    상기 복수의 믹서들 각각의 출력에 커플링되고, 그리고 회전된(rotated) 동위상 신호 및 회전된 직교 신호 중 적어도 하나를 생성하기 위해 상기 직교 신호 및 상기 동위상 신호 중 상기 적어도 하나의 신호의 엔벨로프(envelope)를 캐리어 신호와는 독립적으로 회전시키기 위해 구성된 적어도 하나의 RF 위상 회전기
    를 포함하는,
    디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 믹서들은 4개의 믹서들을 포함하는,
    디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수의 필터들
    을 더 포함하고,
    상기 복수의 필터들의 각각의 필터는 상기 복수의 믹서들 중 2개의 믹서들에 커플링되는,
    디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 RF 위상 회전기의 RF 위상 회전기에 커플링되는 복수의 구동기 증폭기들
    을 더 포함하는,
    디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 RF 위상 회전기의 각각의 RF 위상 회전기는 안테나 경로와 연관되는,
    디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 RF 위상 회전기의 각각의 RF 위상 회전기는:
    복수의 입력 신호들을 수신하기 위한 제 1 복수의 스위치들; 및
    원하는 사분면(quadrant)을 선택하기 위해 구성된 제 2 복수의 스위치들
    을 포함하는,
    디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    출력을 생성하기 위한 제 3 복수의 스위치들
    을 더 포함하는,
    디바이스.
  8. 디바이스로서,
    복수의 믹서들 ― 각각의 믹서는 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나의 신호를 수신하도록 구성됨 ―; 및
    상기 복수의 믹서들 각각의 출력에 커플링되고, 그리고 회전된 동위상 신호 및 회전된 직교 신호 중 적어도 하나를 생성하기 위해 상기 직교 신호 및 상기 동위상 신호 중 상기 적어도 하나의 신호의 엔벨로프를 캐리어 신호와는 독립적으로 회전시키기 위해 구성된 적어도 하나의 RF 위상 회전기
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 RF 위상 회전기의 각각의 RF 위상 회전기는:
    복수의 입력 신호들을 수신하기 위한 제 1 복수의 스위치들; 및
    원하는 사분면을 선택하기 위해 구성된 제 2 복수의 스위치들
    을 포함하는,
    디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 믹서들은 4개의 믹서들을 포함하는,
    디바이스.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 위상 회전기는 상기 제 1 복수의 스위치들에 커플링되는 가변 전류 소스 및 정전류 소스 중 하나를 더 포함하는,
    디바이스.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 스위치들 및 상기 제 2 복수의 스위치들의 각각의 스위치는 트랜지스터를 포함하는,
    디바이스.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 RF 위상 회전기의 각각의 RF 위상 회전기는 안테나 경로와 연관되는,
    디바이스.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 복수의 스위치들의 각각의 스위치는 디지털-아날로그 변환기에 커플링되는,
    디바이스.
  14. RF 위상 회전 디바이스로서,
    사분면 선택을 위해 구성된 복수의 스위치들; 및
    복수의 입력들 ― 상기 복수의 스위치들의 각각의 스위치는 상기 복수의 입력들의 입력과 복수의 출력들의 출력 사이에 커플링됨 ―
    을 포함하고,
    상기 위상 회전 디바이스는 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나의 신호의 엔벨로프를 캐리어 신호와는 독립적으로 회전시키기 위해 구성되는,
    RF 위상 회전 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    복수의 입력 신호들을 수신하기 위한 제 2 복수의 스위치들
    을 더 포함하는,
    RF 위상 회전 디바이스.
  16. 방법으로서,
    RF 위상 회전기에서 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나의 신호를 수신하는 단계; 및
    회전된 직교 신호 및 회전된 동위상 신호 중 적어도 하나를 생성하기 위해 상기 직교 신호 및 상기 동위상 신호 중 상기 적어도 하나의 신호의 엔벨로프를 캐리어 신호와는 독립적으로 회전시키는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    원하는 사분면을 선택하기 위해 하나 또는 그 초과의 스위치들에 제어 신호를 전달하는 단계
    를 더 포함하는,
    방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 회전시키는 단계는 상기 RF 위상 회전기를 이용하여 전류 소스를 변동시키는 단계를 포함하는,
    방법.
  19. 방법으로서,
    직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나의 신호를 기저대역으로 하향-변환(down-convert)하는 단계;
    회전된 직교 신호 및 회전된 동위상 신호 중 적어도 하나를 생성하기 위해 기저대역에서 직교 신호 및 동위상 신호 중 상기 적어도 하나의 신호의 엔벨로프를 캐리어 신호와는 독립적으로 회전시키는 단계
    를 포함하는,
    방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 회전시키는 단계는, 원하는 사분면을 선택하기 위해 복수의 스위치들 중 적어도 하나의 스위치에 신호를 전달하는 단계를 포함하는,
    방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    하향-변환된 직교 신호 및 하향-변환된 동위상 신호 중 적어도 하나를 복수의 스위치들의 스위치에 전달하는 단계
    를 더 포함하는,
    방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 회전시키는 단계는, 상기 회전된 직교 신호 또는 상기 회전된 동위상 신호를 포함하는 하나 또는 그 초과의 출력 신호들을 선택하기 위해 복수의 스위치들 중 적어도 하나의 스위치에 제어 신호를 전달하는 단계를 포함하는,
    방법.
  23. 디바이스로서,
    RF 위상 회전기에서 직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나의 신호를 수신하기 위한 수단; 및
    회전된 직교 신호 및 회전된 동위상 신호 중 적어도 하나를 생성하기 위해 상기 직교 신호 및 상기 동위상 신호 중 상기 적어도 하나의 신호의 엔벨로프를 캐리어 신호와는 독립적으로 회전시키기 위한 수단
    을 포함하는,
    디바이스.
  24. 디바이스로서,
    직교 신호 및 동위상 신호 중 적어도 하나의 신호를 기저대역으로 하향-변환하기 위한 수단; 및
    회전된 직교 신호 및 회전된 동위상 신호 중 적어도 하나를 생성하기 위해 직교 신호 및 동위상 신호 중 상기 적어도 하나의 신호의 엔벨로프를 캐리어 신호와는 독립적으로 회전시키기 위한 수단
    을 포함하는,
    디바이스.
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