KR102305220B1

KR102305220B1 - 휴대용 sdr 무전기의 스마트 주파수 합성장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR102305220B1
Application number: KR1020200135352A
Authority: KR
Inventors: 이병혁
Original assignee: 엘아이지넥스원 주식회사
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2020-10-19
Publication date: 2021-09-27

Abstract

본 발명은 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주파수 합성 방식을 선택할 수 있는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치는 휴대용 SDR 무전기에서 RF 주파수 상하향 변환시에 이용되는 국부발진신호를 발생하기 위하여 기준주파수를 발생하는 기준주파수 발생기; 기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 고정되어 출력되는 위상고정루프 신호를 이용하여 직접 디지털 합성 신호를 생성하고, 직접 디지털 합성신호를 이용한 국부발진신호를 출력하는 DDS 합성경로; 기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 가변되어 출력되는 위상고정루프 신호를 생성하고, 이를 이용한 국부발진신호를 출력하는 PLL 합성경로; DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로를 통과한 신호를 스위칭하여 주파수 합성에 이용하는 제1스위치; 및 DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 선택적으로 인에이블하는 제어부를 포함한다.

Description

휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치 및 그 제어방법{Smart frequency synthesizer of portable SDR and its control method}

본 발명은 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이브폼에 따라서 주파수 합성 방식을 선택할 수 있는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

군용 운용 환경에서 사용되는 무전기와 같은 통신 기기들은 전력 소모량의 최소화와 경량화가 매우 중요하다. 이는 전투 환경에서 무전기는 통신병이 직접 소지하고 이동해야 하는 경우가 발생되기 때문에 경량화가 우선시 되야 한다.

또한, 전투 환경에서 군용 무선 통신 장비는 아군 부대의 전략 수행 및 전투원의 생존과 직결된다. 따라서 무전기는 전력 소모량의 최소화를 위한 제어 구성이 중요한 부분을 차지한다.

현재 군용 운용 환경에서 통신 분야에 적용되고 있는 전술정보통신체계 (TMMR : Tactical Multi-band Multi-role Radio)는 디지털 전장에서의 Network Centric Warfare 및 C2OTM(Command & Control On The Move)를 위한 네트워크 인프라로 고속 대용량 멀티미디어 정보를 실시간 유통시킬 수 있는 육/해/공 통합 종합정보통신체계이다. 이 TMMR은 군 운용 환경에서 전술 C4I(Command, Control, Communication, Computer & Information) 기반 통신단말기로 기동간 및 실시간 지휘통제를 위한 SDR(Software Defined Radio) 기반의 전투원간 무선 통신 무전기를 이용하고 있고, SDR 무전기는 휴대용, 차량용, 헬기용, 함정용 등 다양한 군 장비에 사용이 확대되고 있다.

특히, 휴대용 SDR 무전기의 경우, 전력공급을 위한 휴대용 배터리의 크기와 무게가 휴대용 SDR 무전기의 대부분의 용량을 차지한다. 이러한 점에서 볼 때, 휴대용 SDR 무전기의 크기, 무게를 소형화하고 경량화하기 위해서, 휴대용 SDR 무전기에서 사용되는 소비전력을 절감하기 위한 제어구성이 필요하다.

휴대용 SDR 무전기는 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 광대역 운용 주파수 대역을 처리하는 RF 주파수 상하향 변환장치를 포함하고 있다.

RF 주파수 상하향 변환장치는 안테나로부터 수신되는 광대역의 RF 주파수를 모뎀부에서 처리 가능한 IF 주파수로 변환하거나 모뎀부의 IF 주파수를 안테나로 방사 가능한 RF 주파수로 변환해 주는 장치이다. 그리고 RF주파수 상하향 변환장치는 주파수를 변환해주는 변환부와, 변환부에 국부발진신호를 공급해주는 합성부를 포함한다.

휴대용 SDR 무전기는 반 이중(Half-Duplex) 방식의 특성을 갖고 있다. 이는 RF 주파수 상하향 변환장치에서 변환부의 구성에 대해서 상향 변환시 하향 변환의 구성 전원은 오프 제어하고, 반대로 하향 변환시에 상향 변환의 구성 전원은 오프하여 소모 전력을 절약하도록 제어한다.

그러나 RF 주파수 상하향 변환장치에서 합성부의 경우, 상향 변환시와 하향 변환시에 모두 국부발진신호를 사용하기 때문에, 합성부 전체를 항상 온 상태를 유지해야만 한다.

이와 같이 종래 휴대용 SDR 무전기의 경우, 합성부의 소모전력 절감을 위한 제어를 할 수 없고, 이러한 점은 휴대용 SDR 무전기의 소비전력 절감에 따른 배터리 크기를 소형화하고 무게를 경량화하는데 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 휴대용 SDR 무전기에서 RF 주파수 상하향 변환장치에 포함된 합성부의 소모전력을 감소시킬 수 있는 스마트 주파수 합성장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 휴대용 SDR 무전기에서 다양한 웨이브폼 별로 RF 주파수 상하향 변환장치에 포함된 합성부의 주파수 합성방식을 선택적으로 사용할 수 있는 스마트 주파수 합성장치 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 휴대용 SDR 무전기에서 다양한 웨이브폼 별로 RF 주파수 상하향 변환장치에 포함된 합성부의 주파수 합성방식을 선택적으로 사용할 수 있는 휴대용 SDR 무전기의 신호 송수신장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치는 휴대용 SDR 무전기에서 RF 주파수 상하향 변환시에 이용되는 국부발진신호를 발생하기 위하여 기준주파수를 발생하는 기준주파수 발생기; 기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 고정되어 출력되는 위상고정루프 신호를 이용하여 직접 디지털 합성 신호를 생성하고, 직접 디지털 합성신호를 이용한 국부발진신호를 출력하는 DDS 합성경로; 기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 가변되어 출력되는 위상고정루프 신호를 생성하고, 이를 이용한 국부발진신호를 출력하는 PLL 합성경로; DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로를 통과한 신호를 스위칭하여 주파수 합성에 이용하는 제1스위치; 및 DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 선택적으로 인에이블하는 제어부를 포함한다.

바람직하게는 기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로로 선택적으로 출력하는 제2스위치를 포함한다.

바람직하게는 DDS 합성경로는 제2스위치를 통과한 기준주파수를 이용하여 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하는 고정 위상고정루프; 고정 위상고정루프의 생성신호를 기반으로 직접 디지털 합성신호를 출력하는 직접 디지털 합성기;직접 디지털 합성기의 출력을 스위칭하는 제3스위치; 및 제3스위치의 출력을 대역 제한하는 제1대역통과필터를 포함하고, 제1대역통과필터의 출력은 제1스위치를 통해서 출력된다.

바람직하게는 PLL 합성경로는 제2스위치를 통과한 기준주파수를 이용하여 주파수가 가변되는 위상고정루프 신호를 출력하는 가변 위상고정루프; 제2스위치를 통과한 기준주파수를 가변 위상고정루프로 전달하는 제4스위치를 포함하고, 가변 위상고정루프의 출력은 제1스위치를 통해서 출력된다.

바람직하게는 제3스위치의 출력신호를 대역 제한하는 제2대역통과필터를 더 포함하고, 제4스위치는 제2스위치를 통과한 기준주파수 또는 제2대역통과필터를 통과한 직접 디지털 합성기의 출력을 선택적으로 가변 위상고정루프로 전달한다.

바람직하게는 제어부는 혼합 합성경로 선택시에, 제4스위치가 제2대역통과필터를 통과한 직접 디지털 합성기의 출력을 선택하고, 가변 위상고정루프는 직접 디지털 합성기의 출력을 기반으로 가변된 국부발진신호를 출력한다.

바람직하게는 제어부는, DDS 합성경로는 PLL 합성경로와 비교해서 상대적으로 주파수 천이 속도가 빠르고, 고해상도를 요구하는 웨이브폼 사양에서 인에이블 제어한다.

바람직하게는 제어부는, PLL 합성경로는 DDS 합성경로와 비교해서 상대적으로 높은 주파수 이고, 안정적인 출력 특성을 요구하는 웨이브폼 사양에서 인에이블 제어한다.

바람직하게는 제어부는, 고해상도의 불요파 억압 성능이 좋은 특성을 요구하는 웨이브폼 사양에서 혼합 합성경로를 인에이블 제어한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 신호 송수신장치는 안테나로부터 수신되는 광대역의 RF 주파수를 모뎀부에서 처리 가능한 IF 주파수로 변환하는 수신경로; 모뎀부의 IF 주파수를 안테나로 방사 가능한 RF 주파수로 변환해주는 송신경로; 송신경로와 수신경로 상의 상하향 주파수를 변환해주는 변환부; 및 변환부에 가변된 국부발진신호를 공급해주는 스마트 주파수 합성장치를 포함하고,

스마트 주파수 합성장치는, 휴대용 SDR 무전기에서 RF 주파수 상하향 변환시에 이용되는 국부발진신호를 발생하기 위하여 기준주파수를 발생하는 기준주파수 발생기; 기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하고, 생성된 위상고정루프 신호를 이용하여 직접 디지털 합성 신호를 생성하고, 직접 디지털 합성신호를 이용한 국부발진신호를 출력하는 DDS 합성경로; 기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 가변되는 위상고정루프 신호를 생성하고, 이를 이용한 국부발진신호를 출력하는 PLL 합성경로; DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로를 통과한 신호를 스위칭하여 주파수 합성에 이용하는 제1스위치; 및 DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 선택적으로 인에이블하는 제어부를 포함한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법은 휴대용 SDR 무전기에서 RF 주파수 상하향 변환시에 이용되는 국부발진신호를 발생하기 위하여 기준주파수발생기에서 기준주파수를 발생하는 단계; DDS 합성경로에서는 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하고, 생성된 위상고정루프 신호를 이용하여 직접 디지털 합성 신호를 생성하고, 직접 디지털 합성신호를 이용한 국부발진신호를 출력하는 단계; PLL 합성경로에서는 기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 가변되는 위상고정루프 신호를 생성하고, 이를 이용한 국부발진신호를 출력하는 단계; 제1스위치에서 DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로를 통과한 신호를 스위칭하여 주파수 합성에 이용하는 단계; 및 DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 선택적으로 인에이블하는 제어단계를 포함한다.

바람직하게는 발생된 기준주파수를 제2스위치에서 DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로로 선택적으로 출력하는 단계를 포함한다.

바람직하게는 DDS 합성경로에서는 제2스위치를 통과한 기준주파수를 이용하여 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하는 단계; 생성된 위상고정루프 신호를 기반으로 직접 디지털 합성신호를 출력하는 단계; 직접 디지털 합성신호를 제3스위치에서 스위칭하는 단계; 및 제3스위치의 출력을 제1대역통과필터에서 대역 제한하는 단계를 포함하고, 제1대역통과필터의 출력은 제1스위치를 통해서 출력된다.

바람직하게는 PLL 합성경로에서는 제2스위치를 통과한 기준주파수를 제4스위치로 전달하는 단계; 제4스위치에서 가변 위상고정루프로 전달하는 단계를 포함하고, 가변 위상고정루프의 출력신호는 제1스위치를 통해서 출력된다.

바람직하게는 제3스위치의 출력신호를 제2대역통과필터에서 대역 제한하는 단계를 포함하고, 제2스위치를 통과한 기준주파수 또는 제2대역통과필터를 통과한 직접 디지털 합성기의 출력이 제4스위치에서 선택되어 가변 위상고정루프로 전달한다.

바람직하게는 제어부에서 혼합 합성경로 선택시에, 제4스위치가 제2대역통과필터를 통과한 직접 디지털 합성기의 출력을 선택하고, 가변 위상고정루프는 직접 디지털 합성기의 출력을 기반으로 가변된 국부발진신호를 출력한다.

바람직하게는 제어부에서, DDS 합성경로는 PLL 합성경로와 비교해서 상대적으로 주파수 천이 속도가 빠르고, 고해상도를 요구하는 웨이브폼 사양에서 인에이블 제어한다.

바람직하게는 제어부에서, PLL 합성경로는 DDS 합성경로와 비교해서 상대적으로 높은 주파수 이고, 안정적인 출력 특성을 요구하는 웨이브폼 사양에서 인에이블 제어한다.

바람직하게는 제어부에서, 고해상도의 불요파 억압 성능이 좋은 특성을 요구하는 웨이브폼 사양에서 혼합 합성경로를 인에이블 제어한다.

바람직하게는 제어부에서 혼합 합성경로 선택은 UHF-AM/VHF-AM 웨이브 폼 사용 시에 선택한다.

바람직하게는 제어부에서, DDS 합성경로 선택은 VHF-FM 웨이브 폼 사용 시에 선택한다.

바람직하게는 제어부에서, PLL 합성경로 선택은 K-WNW 웨이브 폼 사용 시에 선택한다.

본 발명에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치 및 그 제어방법은 RF 주파수 상하향 변환장치에 포함된 합성부의 소모전력을 최소화하는 제어를 수행한다. 이를 통해서 본 발명은 휴대용 SDR 무전기의 경량화와 소형화 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 휴대용 SDR 무전기에서 다양한 웨이브폼 별로 RF 주파수 상하향 변환장치에 포함된 합성부의 주파수 합성방식을 선택적으로 사용하는 제어를 수행한다. 이를 통해서 본 발명은 요구 성능에 맞는 최적화된 제어를 수행하는 것이 가능하다.

특히, 본 발명은 휴대용 SDR 무전기에서 사용하는 웨이브폼의 요구 사양에 따라서 국부발진신호를 선택적으로 사용할 수 있도록 제어 구성을 설계하고 있다. 이 제어 구성에 따르면, 적용 웨이브폼에서 요구하는 성능을 만족할 수 있는 주파수 합성방식의 선택은 물론 소모전력을 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 휴대용 SDR 무전기에서 다양한 웨이브폼 별로 RF 주파수 상하향 변환장치에 포함된 합성부의 주파수 합성방식을 선택적으로 사용하고, 신호 송수신 경로 상의 주파수 합성을 제어하는 휴대용 SDR 무전기의 신호 송수신장치를 구현할 수 있다. 본 발명의 신호 송수신장치는 선택 사양에 따라서 송수신경로를 선택적으로 인에이블 제어하고, 주파수 합성방식을 선택적으로 제어하여, 휴대용 통신기기의 소비 전력을 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 광대역 운용 주파수 대역을 처리하는 RF 주파수 상하향 변환장치의 제어 구성도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치를 포함한 신호 송수신장치(100)의 구성을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치의 제어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치가 DDS 합성을 수행할 때의 제어 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치가 PLL 합성을 수행할 때의 제어 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치가 DDS 합성과 PLL 합성을 혼합한 혼합 합성을 수행할 때의 제어 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치에서 VHF-FM 웨이브 폼의 경우, DDS 합성경로를 이용하는 예시도에 따른 특성을 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치에서 K-WNW 웨이브 폼의 경우, PLL 합성경로를 이용하는 예시도에 따른 특성을 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치에서 U/VHF-AM 웨이브 폼의 경우, DDS와 PLL 합성경로를 이용하는 예시도에 따른 특성을 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에서 PLL 합성 경로를 선택할 때, 가변 위상고정루프의 국부발진신호 출력값을 나타내고 있다.
도 11은 도 10에 기반하여 설계한 가변 위상고정루프의 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에서 DDS와 PLL 합성 경로를 선택할 때, 가변 위상고정루프의 국부발진신호 출력값을 나타내고 있다.
도 13은 도 12에 기반하여 설계한 가변 위상고정루프의 구성도 이다.
도 14는 본 발명의 시뮬레이션에 의해서 각 합성 방식 별로 소모 전력의 예시도를 도시하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"와 "기", "장치"와 "시스템", "단말"과 "노드"와 "디지털 무전기" 등은 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치를 포함한 신호 송수신장치(100)의 구성을 도시하고 있다.

신호 송수신장치(100)는 안테나로부터 수신되는 광대역의 RF 주파수를 모뎀부에서 처리 가능한 IF 주파수로 변환하는 수신경로와, 모뎀부의 IF 주파수를 안테나로 방사 가능한 RF 주파수로 변환해주는 송신경로를 포함한다.

수신경로는 안테나를 통해 수신한 광대역 RF 신호를 1차 필터링하는 저역통과필터(105), 저역통과필터(105)를 통과한 RF 신호를 모뎀부에서 처리 가능한 주파수로 변환하기 위하여 스마트 주파수 합성장치(200)의 출력신호를 합성하여 광대역 주파수신호를 전체적으로 하향 변환시키는 혼합기(110), 혼합기(110)의 출력을 수신경로로 전달하는 스위치(115), 스위치(115)를 경유한 신호를 일정레벨로 증폭시키고 잡음성분은 최소로 증폭시키는 증폭기(120), 증폭기(120)를 통과한 신호에서 일정 대역의 주파수 신호를 필터링하기 위한 대역통과필터(125), 대역통과필터(125)의 출력신호를 스위칭 제어하는 스위치(130), 스위치(130)를 경유한 출력신호와 국부발진기(140)의 인가신호를 믹싱하여 중간주파수신호를 생성하는 혼합기(135)를 포함한다. 혼합기(135)에서 출력되는 IF 신호는 모뎀부로 출력된다.

여기서 스마트 주파수 합성장치(200)에서 혼합기(110)로 제공하는 국부발진신호는 웨이브폼의 선택 사양에 따라서 DDS 출력을 가변적으로 사용하는 국부발진신호이거나 PLL 출력을 가변적으로 사용하는 국부발진신호가 제공된다. 그리고 혼합기(135)로 제공되는 국부발진신호는 고정 국부발진신호이다.

송신경로는 모뎀부에서 전달된 신호가 혼합기(135)에서 국부발진기(140)의 신호와 혼합되고, 스위치(130)를 경유하여 송신경로에 포함된 증폭기(145)에 전달된다. 증폭기(145)는 송신을 위하여 신호 증폭을 수행하고, 대역통과필터(150)에서 필터링하고, 스위치(115)에서 스위칭되어 혼합기(110)에 전달된다. 혼합기(110)는 송신을 위해 주파수 상향 변환을 위한 신호처리를 위하여, 스마트 주파수 합성장치(200)의 출력신호를 합성하여 주파수를 전체적으로 상향 변환시켜서 출력한다. 혼합기(110)의 출력신호는 저역통과필터(105)를 경유하여 안테나로 송출된다.

송신경로 상에서도 스마트 주파수 합성장치(200)에서 혼합기(110)로 제공하는 국부발진신호는 웨이브폼의 선택 사양에 따라서 DDS 출력을 가변적으로 사용하는 국부발진신호이거나 PLL 출력을 가변적으로 사용하는 국부발진신호가 제공된다. 그리고 혼합기(135)로 제공되는 국부발진신호는 고정 국부발진신호이다.

모뎀부(도시하지 않음)는 송신시에는 휴대용 SDR 무전기의 전면에 구성되고 있는 사용자 인터페이스(또는 입출력부)를 통해서 데이터 또는 음성을 입력하고, 입력된 신호를 IF 주파수로 변조하여 전송한다. 모뎀부는 수신시에는 IF 처리된 수신신호를 복조하고, 입출력부를 통해서 수신신호의 상태정보를 표시하거나 데이터 및 음성정보를 출력한다. 본 발명의 휴대용 SDR 무전기는 다양한 웨이브폼의 신호처리를 가능케하고, 모뎀부는 각각의 웨이브폼에 따른 신호처리가 가능하도록 다수개의 모뎀이 포함되어진다.

그리고 신호 송수신장치(100)는 송수신장치 내 전체적인 제어를 수행하는 제어부(300)를 포함하며, 제어부(300)는 휴대용 SDR 무전기의 신호 송수신 제어에 따라서 선택적으로 송신경로를 인에이블 제어하거나 수신경로를 인에이블 제어한다. 즉, 본 발명의 휴대용 SDR 무전기는 송신경로와 수신경로를 선택적 인에이블 제어를 통해서 소비전력을 절감할 수 있다.

본 발명에서 제어부(300)는 선택된 웨이브폼에 기반해서 본 발명의 스마트 주파수 합성장치(200)에서 DDS(Direct Digital Synthesizer) 합성경로 또는 PLL 합성경로가 인에이블되도록 제어한다. 즉, 본 발명에서는 스마트 주파수 합성장치(200)에서도 웨이브폼의 선택 사양에 따라서 동작이 이루어지는 구성과 동작되지 않는 구성을 구분 제어하고, 이러한 제어를 통해서 소비전력을 절감할 수 있다.

본 발명의 제어부(300)는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 로직으로 구성하고, 신호 송수신장치(100)에 구성되는 모든 구성들을 기설정된 알고리즘에 기반하여 제어하는 것을 특징으로 한다. FPGA는 PLD(Programmable Logic Device)의 한 종류로서 디지털 회로를 프로그램할 수 있는 것을 의미하고, 일 예로 다양한 웨이브폼에 따른 룩-업 테이블 정보를 사용환경에 따라서 갱신하는 것도 가능하다. 특히, 본 발명은 사용자 인터페이스를 통해서 선택된 웨이브폼 정보에 기반해서 룩-업 테이블 정보에 따라 DDS 합성경로, PLL 합성경로, 혼합 합성경로에 포함된 구성들을 인에이블/디스에이블 상태로 제어할 수 있다. 제어부(300)에서 다수의 웨이브폼에 따른 룩-업 테이블 정보를 구현하고 이용함에 있어서, 실험치에 근거하여 기설정할 수 있다.

본 발명의 신호 송수신장치(100)는 RF 신호를 IF신호로 변환하거나 IF 신호를 RF신호로 변환해주기 위해서 주파수 변환을 위한 스마트 주파수 합성장치(200)를 사용한다. 스마트 주파수 합성장치(200)는 주파수 변환을 위하여 DDS 출력을 가변적으로 사용하는 국부발진신호이거나 PLL 출력을 가변적으로 사용하는 국부발진신호를 신호 송수신장치(100)로 공급하는 구성이다.

스마트 주파수 합성장치(200)에서 출력되는 국부발진신호는 DDS 출력을 가변적으로 사용하는 국부발진신호이거나 PLL 출력을 가변적으로 사용하는 국부발진신호이다.

본 발명에서 국부발진신호를 생성하기 위해서 직접 디지털 합성기(DDS ; Direct Digital Synthesizer)를 이용한 DDS 합성경로와, PLL을 이용한 PLL 합성경로를 포함한다. 또한 본 발명은 DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 모두 사용할 수 있는 혼합 합성경로도 구현한다.

DDS 합성경로는 주파수 천이 속도가 빠르고, 고해상도의 요구 성능이 있을 때 적합하다. PLL 합성경로는 높은 주파수를 발생시킬 수 있고, 안정적인 출력 특성을 보이며, 불요파의 억압 특성이 좋다. 그리고 혼합 합성경로는 해상도 성능이 낮은 PLL 방식의 단점을 DDS에서 보완해 주고, DDS 방식의 불요파에 대한 억압 성능이 낮은 단점은 PLL 방식이 보완해 줄 수 있어서, 고해상도의 좋은 불요파 억압 성능이 요구될 때 선택한다.

본 발명에서 스마트 주파수 합성장치(200)는 제어부(300)의 제어하에 DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로 또는 혼합 합성경로가 선택적으로 인에이블되도록 제어된다. 제어부(300)는 선택된 웨이브폼에 따라서 주파수 합성경로를 선택한다. 주파수 합성경로의 선택은, 사용자 선택신호 또는 실험치에 의해 기설정된 값에 기반해서 제어되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치의 제어 구성도이다.

스마트 주파수 합성장치(200)는 DDS의 출력을 기반으로 하는 가변된 국부발진신호를 생성하기 위한 DDS 합성경로와, PLL 출력을 기반으로 가는 가변된 국부발진신호를 생성하기 위한 PLL 합성경로, 그리고 DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 결합하여 형성된 혼합 합성경로를 포함한다. 그리고 본 발명의 스마트 주파수 합성장치(200)는 제어부(300)의 제어를 받아서 인에이블 되는 경로의 선택 및 스위치의 입출력 경로가 선택되어진다.

제어부(300)에서 DDS 합성경로를 인에이블 하면, 해당 경로 상의 전기적 소자들은 모두 인에이블 상태가 됨은 물론, 해당 경로 상에 위치하는 스위치들(215,230,240)가 DDS 합성경로를 선택하도록 입출력 경로가 선택된다.

DDS 합성경로는, 도 4에 빨간 선으로 경로를 도시하고 있다. 즉, 기준주파수발생기(210)에서 발생된 기준주파수를 DDS 합성경로로 스위칭하는 스위치(215), 스위치(215)를 경유한 기준주파수를 이용하여 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하는 고정 위상고정루프(220), 고정 위상고정루프(220)의 신호를 기준으로 직접 디지털 합성신호를 출력하는 직접 디지털 합성기(225 ; DDS)를 포함한다. 그리고 직접 디지털 합성기(225)의 출력신호는 스위치(230)와 대역제한 필터링하는 대역통과필터(235)를 경유하고, 스위치(240)의 선택을 통해서 혼합기(110)에 DDS 출력을 기반으로 한 가변된 국부발진신호를 제공한다. 고정 위상고정루프(220 ; 고정 PLL)는 주파수가 고정된 신호를 출력하는 합성부 형태를 갖는다.

직접 디지털 합성기(225)는 고정 위상고정루프(220)의 출력을 기준으로 주파수 합성신호를 출력하되, 위상 테이블 등의 기법을 이용하여 입력한 디지털 주파수를 이용하여 디지털 주파수 합성 신호를 생성하는 디지털 주파수 파형 생성 소자(FPGA), 디지털/아날로그 변환 기능을 포함한 회로로 구성되어, FPGA에서 생성된 디지털 주파수 합성신호를 아날로그 주파수 합성신호로 변환하여 출력한다.

본 발명의 DDS 합성경로는 직접 디지털 합성기의 출력신호를 국부발진신호로 사용하는 웨이브폼에 적용 가능하다. DDS 합성 경로는 PLL 합성경로와 비교해서 상대적으로 낮은 국부발진신호를 갖고, 고해상도 특성, 빠른 주파수 천이 속도를 요구할 때 적용하는 것이 바람직하다. DDS 합성 경로는 출력 주파수가 낮아서 높은 주파수를 요구하는 경우에는 적합하지 않고, PLL 합성경로와 비교해서 상대적으로 불요파에 대한 억압 성능도 낮다. 본 발명에서 DDS 합성경로가 선택적으로 인에이블되면, 대역통과필터(250), 스위치(260), 가변 위상고정루프(265 ; 가변 PLL)는 디스에이블상태가 되어서 소비전력을 절감하는 효과를 얻는다.

군 운용 환경에서 사용되는 전술정보통신체계에서 사용되는 무전기에서는 아날로그 방식 웨이브 폼(VHF-AM, UHF-AM, VHF-FM, HF-AM)와 디지털 방식 웨이브 폼(VHF-FM, HF-AM, K-WNW) 등을 사용한다.

도 7은 VHF-FM 웨이브 폼 사용 경우, 도 8은 K-WNW(광대역 네트워크 웨이브폼; Korea Wideband Network Waveform) 웨이브 폼 사용 경우, 도 9는 UHF-AM/VHF-AM 웨이브 폼 사용 경우의 특성을 도시하고 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치에서 DDS 합성경로를 이용하는 예시도에 따른 특성을 도시하고 있다.

휴대용 SDR 무전기에서 VHF-FM 웨이브 폼의 신호가 입력(선택)되는 경우, DDS 합성 경로를 이용한 주파수 합성을 제어한다. 이때 해당 웨이브 폼의 주파수는 00~00MHz 범위에서 운용되고, 기준신호발생기(210)의 기준주파수는 10MHz, 고정 위상고정루프(220)의 주파수는 250MHz를 적용하면, DDS 출력 주파수는 51.4 ~109.4MHz 범위에서 운용 가능하다.

VHF-FM 웨이브 폼의 경우, 주파수 해상도 25kHz이고, 높은 위상잡음 성능을 요구하며, 주파수 도약을 위한 빠른 천이시간을 요구한다. 따라서 이러한 조건에 기반해서 본 발명의 DDS 합성 경로를 선택하면, Hz 단위까지 주파수 해상도 특성을 갖고, 위상잡음 특성이 우수하며, 빠른 주파수 도약을 위한 천이시간을 갖게 되는 효과를 얻는다.

제어부(300)에서 PLL 합성경로를 인에이블 하면, 해당 경로 상의 전기적 소자들은 모두 인에이블 상태가 됨은 물론, 해당 경로 상에 위치하는 스위치들(215,260,240)가 PLL 합성경로를 선택하도록 입출력 경로가 선택된다.

PLL 합성경로는, 도 5에 빨간 선으로 경로를 도시하고 있다. 즉, 기준주파수발생기(210)에서 발생된 기준주파수를 PLL 합성경로로 스위칭하는 스위치(215), 스위치(215)를 경유한 기준주파수를 이용하여 주파수가 가변되어 출력되는 가변 위상고정루프 신호를 생성하는 가변 위상고정루프(265)를 포함하고, 가변 위상고정루프의 신호는 스위치(240)의 선택을 통해서 혼합기(110)에 PLL 출력을 기반으로 한 가변된 국부발진신호를 제공한다. 그리고 PLL 합성경로에는 스위치(215)와 가변 위상고정루프(265) 사이에 또 하나의 스위치(260)를 추가하고 있다. 스위치(260)는 DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 혼합한 혼합 합성경로를 선택하는 스위치이다.

본 발명의 PLL 합성경로는 가변 위상고정루프 신호를 기반으로 한 국부발진신호로 사용하는 웨이브폼에 적용 가능하다. PLL 합성 경로는 안정적인 위상 잡음 특성을 요구하는 웨이브폼에 적용할 수 있다. PLL 합성 경로는 DDS 방식에 비해서 해상도 성능이 낮고 주파수 천이 속도도 느리다. 그러나 PLL 합성 경로는 DDS 방식에 비해서 높은 주파수를 발생시킬 수 있고, 안정적인 출력 특성과 불요파 억압 특성이 좋다.

본 발명에서 PLL 합성경로가 선택적으로 인에이블되면, 고정 위상고정루프(220), 직접 디지털 합성기(225), 스위치(230), 대역통과필터(235)가 디스에이블상태가 되어서 소비전력을 절감하는 효과를 얻는다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치에서 PLL 합성경로를 이용하는 예시도에 따른 특성을 도시하고 있다.

휴대용 SDR 무전기에서 K-WNW 웨이브 폼의 신호가 입력(선택)되는 경우, PLL 합성 경로를 이용한 주파수 합성을 제어한다. 이때 해당 웨이브 폼의 주파수는 000~000MHz 범위에서 운용되고, 기준신호발생기(210)의 기준주파수는 10MHz를 적용하면, 가변 위상고정루프(265)의 주파수는 178 ~ 582 MHz 범위에서 운용 가능하다.

K-WNW 웨이브 폼의 경우, 주파수 해상도 25kHz이고, 상대적으로 낮은 위상잡음 성능을 요구하며, 천이시간에 대한 요구가 불필요하다. 따라서 이러한 조건에 기반해서 본 발명의 PLL 합성 경로를 선택하면, 높은 주파수 대역의 국부발진신호를 발생하는 효과를 얻는다. 그러나 반대로 PLL의 N값이 분수가 되어 낮은 위상접음 성능을 얻게 된다.

도 10은 기준주파수 10MHz를 이용할 때, 가변 PLL 주파수 값을 나타내고 있다. 이때, DDS는 기준값 10으로 고정하였다. 그리고 가변 PLL의 N값은 178~582 값을 갖고, R은 1로 고정하였다. 즉, RF 신호가 108 MHz ~512MHz의 범위를 갖을 때, 가변 위상고정루프의 국부발진신호(LO)는 178 ~582MHz 범위에서 출력된다.

도 11은 도 10을 기반으로 구현한 가변 위상고정루프의 구성도를 나타낸다.

제어부(300)에서 혼합 합성경로를 인에이블 하면, 해당 경로 상의 전기적 소자들은 모두 인에이블 상태가 됨은 물론, 해당 경로 상에 위치하는 스위치들(215,230,260,240)가 혼합 합성경로를 선택하도록 입출력 경로가 선택된다.

혼합 합성경로는 도 6에 빨간 선으로 경로를 도시하고 있다. 즉, 혼합 합성경로는 DDS 합성경로와 PLL 합성경로 사이에 대역통과필터(250)를 연결해서 혼합 합성경로를 구현한다. 혼합 합성경로는, 기준주파수발생기(210)에서 발생된 기준주파수를 DDS 합성경로로 스위칭하는 스위치(215), 스위치(215)를 경유한 기준주파수를 이용하여 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하는 고정 위상고정루프(220), 고정 위상고정루프(220)의 신호를 기준으로 직접 디지털 합성신호를 출력하는 직접 디지털 합성기(225 ; DDS)를 포함한다. 직접 디지털 합성기(225)의 출력신호는 스위치(230)의 스위칭 제어로 대역통과필터(250)로 전달되고, 대역통과필터(250)를 경유한 신호는 스위치(260)의 경로 선택을 통해서 가변 위상고정루프(265)의 기준신호가 된다. 따라서 가변 위상고정루프(265)의 출력신호는 DDS 방식과 PLL 방식이 혼합된 국부발진신호를 출력하고, 스위치(240)를 통해서 혼합기(110)에 제공된다. 여기서 대역통과필터(250)는 직접 디지털 합성기의 출력신호에서 불요파를 제거하는데 이용된다.

본 발명의 혼합 합성경로는 가변되는 국부발진신호를 발생한다. 즉, 고정 위상고정루프는 기준주파수발생기의 기준신호를 사용하여 고정 위상고정루프 신호를 생성하고, 직접 디지털 합성기는 고정 위상고정루프 신호를 기준신호로 사용하여 직접 디지털 합성 신호를 출력한다. 직접 디지털 합성기를 통해서 1차 DDS 합성된 출력신호는 대역통과필터를 경유하여 가변 위상고정루프에 전달된다. 가변 위상고정루프는 직접 디지털 합성기의 출력을 기준신호로 사용하여 2차 PLL 합성된 출력신호를 생성한다. 이렇게 해서 DDS 방식과 PLL 방식이 혼합된 가변된 국부발진신호가 혼합기에 제공된다.

혼합 합성경로는 해상도 성능이 낮은 PLL 방식의 단점을 DDS 방식에서 보완해주고, DDS 방식의 불요파를 PLL 방식에서 보완해준다. 따라서 고해상도의 불요파 억압 성능이 요구되는 주파수 합성시에 적합하다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치에서 DDS와 PLL 합성경로를 이용하는 예시도에 따른 특성을 도시하고 있다.

휴대용 SDR 무전기에서 UHF-AM/VHF-AM 웨이브 폼의 신호가 입력(선택)되는 경우, DDS와 PLL 합성 경로를 이용한 주파수 합성을 제어 가능하다. 이때 해당 웨이브 폼의 주파수는 000~000MHz 범위에서 운용되고, 기준신호발생기(210)의 기준주파수는 10MHz를 적용하고, 고정 위상고정루프(220)의 주파수는 250MHz를 적용하면, DDS 출력 주파수는 26~32 MHz 범위에서 출력 제어 가능하다. 그리고 DDS 출력을 기반으로 하여 발생되는 국부발진신호의 가변 위상고정루프(265)의 주파수는 129.4 ~ 421.4 MHz 범위에서 운용 가능하다.

U/VHF-AM 웨이브 폼의 경우, 주파수 해상도 25kHz이고, 높은 위상잡음 성능과 높은 불요파 성능을 요구한다. 따라서 이러한 조건에 기반해서 본 발명의 DDS와 PLL 합성 경로를 이용하면, 위상잡음과 불요파 성능이 우수하고, DDS 고해상도 성능 특성에 의해 PLL의 N값이 정수로 가져갈 수 있어서 높은 위상잡음 성능과 우수한 불요파 성능을 얻을 수 있다.

도 12는 기준주파수 10MHz, 고정 위상고정루프는 250MHz 일 때, DDS 는 26~32MHz의 출력을 발생하고, 이를 기반으로 한 가변 PLL 주파수 값을 나타내고 있다. 이때, 가변 PLL의 N값은 5~14 값을 갖고, R은 1로 고정하고, RF 신호가 108 MHz ~ 400MHz의 범위를 갖을 때, 가변 위상고정루프의 국부발진신호(LO)는 129.4 ~ 421.4MHz 범위에서 출력된다.

도 13은 도 11을 기반으로 구현한 가변 위상고정루프의 구성도를 나타낸다.

마지막으로 도 14는 본 발명의 시뮬레이션에 의해서 각 합성 방식 별로 소모 전력의 예시도를 도시하고 있다. 즉, PLL 방식과 DDS 방식을 혼합하여 사용하는 U/VHF-AM 웨이브폼의 소모 전력은 2.45W이지만, DDS 방식만을 사용하는 VHF-FM 웨이브폼의 소모 전력은 1.37W로 나타난다. 즉, 혼합 방식 대비 1.08W를 감소시키는 효과가 나타난다. 또한, PLL 방식만을 사용하는 K-WNW 웨이브폼의 소모 전력은 1.96W이고, 혼합 방식과 대비했을 때 약 0.49W를 감소시키는 효과가 나타난다.

이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100 : 신호 송수신장치, 105 : 저역통과필터, 110,135 : 혼합기, 115, 130 : 스위치, 120,145 : 증폭기, 125,150 : 대역통과필터, 140 : 국부발진기, 200 : 스마트 주파수 합성장치, 210 : 기준주파수발생기, 215,230,240,260 : 스위치, 220 : 고정 위상고정루프(고정 PLL), 225 : 직접 디지털 합성기, 235,250 : 대역통과필터, 265 : 가변 위상고정루프(가변 PLL), 300 : 제어부

Claims

휴대용 SDR 무전기에서 RF 주파수 상하향 변환시에 이용되는 국부발진신호를 발생하기 위하여 기준주파수를 발생하는 기준주파수 발생기;
기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 고정되어 출력되는 위상고정루프 신호를 이용하여 직접 디지털 합성 신호를 생성하고, 직접 디지털 합성신호를 이용한 국부발진신호를 출력하는 DDS 합성경로;
기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 가변되어 출력되는 위상고정루프 신호를 생성하고, 이를 이용한 국부발진신호를 출력하는 PLL 합성경로;
DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로를 통과한 신호를 스위칭하여 주파수 합성에 이용하는 제1스위치; 및
DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 선택적으로 인에이블하는 제어부를 포함하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치.
청구항 1에 있어서,
기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로로 선택적으로 출력하는 제2스위치를 포함하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치.
청구항 2에 있어서,
DDS 합성경로는 제2스위치를 통과한 기준주파수를 이용하여 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하는 고정 위상고정루프;
고정 위상고정루프의 생성신호를 기반으로 직접 디지털 합성신호를 출력하는 직접 디지털 합성기;
직접 디지털 합성기의 출력을 스위칭하는 제3스위치; 및
제3스위치의 출력을 대역 제한하는 제1대역통과필터를 포함하고,
제1대역통과필터의 출력은 제1스위치를 통해서 출력되는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치.
청구항 3에 있어서,
PLL 합성경로는 제2스위치를 통과한 기준주파수를 이용하여 주파수가 가변되는 위상고정루프 신호를 출력하는 가변 위상고정루프;
제2스위치를 통과한 기준주파수를 가변 위상고정루프로 전달하는 제4스위치를 포함하고,
가변 위상고정루프의 출력은 제1스위치를 통해서 출력되는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치.
청구항 4에 있어서,
제3스위치의 출력신호를 대역 제한하는 제2대역통과필터를 더 포함하고,
제4스위치는 제2스위치를 통과한 기준주파수 또는 제2대역통과필터를 통과한 직접 디지털 합성기의 출력을 선택적으로 가변 위상고정루프로 전달하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치.
청구항 5에 있어서,
제어부는 혼합 합성경로 선택시에, 제4스위치가 제2대역통과필터를 통과한 직접 디지털 합성기의 출력을 선택하고,
가변 위상고정루프는 직접 디지털 합성기의 출력을 기반으로 국부발진신호를 출력하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치.
청구항 3에 있어서,
제어부는, DDS 합성경로는 PLL 합성경로와 비교해서 상대적으로 주파수 천이 속도가 빠르고, 고해상도를 요구하는 웨이브폼 사양에서 인에이블 제어하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치.
청구항 4에 있어서,
제어부는, PLL 합성경로는 DDS 합성경로와 비교해서 상대적으로 높은 주파수 이고, 안정적인 출력 특성을 요구하는 웨이브폼 사양에서 인에이블 제어하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치.
청구항 6에 있어서,
제어부는, 고해상도의 불요파 억압 성능이 좋은 특성을 요구하는 웨이브폼 사양에서 혼합 합성경로를 인에이블 제어하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성장치.
안테나로부터 수신되는 광대역의 RF 주파수를 모뎀부에서 처리 가능한 IF 주파수로 변환하는 수신경로;
모뎀부의 IF 주파수를 안테나로 방사 가능한 RF 주파수로 변환해주는 송신경로;
송신경로와 수신경로 상의 상하향 주파수를 변환해주는 변환부; 및
변환부에 가변된 국부발진신호를 공급해주는 스마트 주파수 합성장치를 포함하고,
스마트 주파수 합성장치는, 휴대용 SDR 무전기에서 RF 주파수 상하향 변환시에 이용되는 국부발진신호를 발생하기 위하여 기준주파수를 발생하는 기준주파수 발생기;
기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하고, 생성된 위상고정루프 신호를 이용하여 직접 디지털 합성 신호를 생성하고, 직접 디지털 합성신호를 이용한 국부발진신호를 출력하는 DDS 합성경로;
기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 가변되는 위상고정루프 신호를 생성하고, 이를 이용한 국부발진신호를 출력하는 PLL 합성경로;
DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로를 통과한 신호를 스위칭하여 주파수 합성에 이용하는 제1스위치; 및
DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 선택적으로 인에이블하는 제어부를 포함하는 휴대용 SDR 무전기의 신호 송수신장치.
휴대용 SDR 무전기에서 RF 주파수 상하향 변환시에 이용되는 국부발진신호를 발생하기 위하여 기준주파수발생기에서 기준주파수를 발생하는 단계;
DDS 합성경로에서는 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하고, 생성된 위상고정루프 신호를 이용하여 직접 디지털 합성 신호를 생성하고, 직접 디지털 합성신호를 이용한 국부발진신호를 출력하는 단계;
PLL 합성경로에서는 기준주파수 발생기에서 발생된 기준주파수를 기반으로 주파수가 가변되는 위상고정루프 신호를 생성하고, 이를 이용한 국부발진신호를 출력하는 단계;
제1스위치에서 DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로를 통과한 신호를 스위칭하여 주파수 합성에 이용하는 단계; 및
DDS 합성경로와 PLL 합성경로를 선택적으로 인에이블하는 제어단계를 포함하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 11에 있어서,
발생된 기준주파수를 제2스위치에서 DDS 합성경로 또는 PLL 합성경로로 선택적으로 출력하는 단계를 포함하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 12에 있어서,
DDS 합성경로에서는 제2스위치를 통과한 기준주파수를 이용하여 주파수가 고정된 위상고정루프 신호를 생성하는 단계;
생성된 위상고정루프 신호를 기반으로 직접 디지털 합성신호를 출력하는 단계;
직접 디지털 합성신호를 제3스위치에서 스위칭하는 단계; 및
제3스위치의 출력을 제1대역통과필터에서 대역 제한하는 단계를 포함하고,
제1대역통과필터의 출력은 제1스위치를 통해서 출력되는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 13에 있어서,
PLL 합성경로에서는 제2스위치를 통과한 기준주파수를 제4스위치로 전달하는 단계;
제4스위치에서 가변 위상고정루프로 전달하는 단계를 포함하고,
가변 위상고정루프의 출력신호는 제1스위치를 통해서 출력되는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 14에 있어서,
제3스위치의 출력신호를 제2대역통과필터에서 대역 제한하는 단계를 포함하고,
제2스위치를 통과한 기준주파수 또는 제2대역통과필터를 통과한 직접 디지털 합성기의 출력이 제4스위치에서 선택되어 가변 위상고정루프로 전달하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 15에 있어서,
제어부에서 혼합 합성경로 선택시에, 제4스위치가 제2대역통과필터를 통과한 직접 디지털 합성기의 출력을 선택하고,
가변 위상고정루프는 직접 디지털 합성기의 출력을 기반으로 가변된 국부발진신호를 출력하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 13에 있어서,
제어부에서, DDS 합성경로는 PLL 합성경로와 비교해서 상대적으로 주파수 천이 속도가 빠르고, 고해상도를 요구하는 웨이브폼 사양에서 인에이블 제어하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 14에 있어서,
제어부에서, PLL 합성경로는 DDS 합성경로와 비교해서 상대적으로 높은 주파수 이고, 안정적인 출력 특성을 요구하는 웨이브폼 사양에서 인에이블 제어하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 16에 있어서,
제어부에서, 고해상도의 불요파 억압 성능이 좋은 특성을 요구하는 웨이브폼 사양에서 혼합 합성경로를 인에이블 제어하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 16에 있어서,
제어부에서 혼합 합성경로 선택은 UHF-AM/VHF-AM 웨이브 폼 사용 시에 선택하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 17에 있어서,
제어부에서, DDS 합성경로 선택은 VHF-FM 웨이브 폼 사용 시에 선택하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.
청구항 18에 있어서,
제어부에서, PLL 합성경로 선택은 K-WNW 웨이브 폼 사용 시에 선택하는 휴대용 SDR 무전기의 스마트 주파수 합성방법.