KR102313253B1 - 무선 주파수 장치 및 대응 방법 - Google Patents

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Abstract

위상 배열 장치 및 대응 방법이 제공된다.
위상 고정 루프(PLL) 회로를 포함하는 무선 주파수 장치가 제공된다. 자동 이득 제어(AGC) 회로를 사용해서 PLL 회로에 기준 신호를 제공한다.

Description

무선 주파수 장치 및 대응 방법{RADIO FREQUENCY DEVICE AND CORRESPONDING METHOD}
본 출원은 전반적으로 무선 주파수(RF) 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
방송, 레이더, 우주 통신, 기상 관측, 옵틱, 무선 주파수(RF) 식별 시스템 및 촉각 피드백 시스템과 같은 많은 응용 분야에 필요한 RF 시스템의 예로서 위상 배열 송수신 시스템이 있다. 이러한 시스템은, 무선 기가 비트(와이기그) 혹은 다른 소비자 무선 시스템에서의 제스처 검지, 통신 백홀(communication backhauling) 및 고속 라우팅에도 사용될 수 있다.
위상 배열 시스템은, 안테나를 통해서 송신되거나 혹은 안테나를 통해서 수신되는 복수의 신호의 관련 위상 및 진폭이 조정될 수 있는 안테나의 배열을 포함한다. 이러한 조정은, 아날로그-디지털 혹은 디지털-아날로그 변환 등의 전후에, 예컨대, RF 부분, IF(intermediate frequency) 부분 혹은 기저대(BB) 부분과 같은, 시스템 및 장치의 다양한 부분에서 수행될 수 있다. 적절한 조정에 의해서 이 배열의 유효 방사 패턴은 소망의 방식으로 형성 수 있으며, 이를 빔형성이라고도 한다. 이러한 방사 패턴의 빔형성은, 안테나의 배열의 각각의 안테나에 의해 송신되는 신호들 사이의 보강 간섭 및/또는 상쇄 간섭으로 인해서 발생한다. 위상 및 진폭 관계(relationships)를 조정 가능하기 때문에, 이른바 빔 조향(beamsteering)이 수행될 수 있으며, 즉 송신 동안에 방사 패턴이 수정될 수도 있다. 유사한 방식으로 수신이 행해질 수 있으며, 따라서 특정 방사 패턴에 예컨대, 특정 방향으로부터의 방사에 민감한 수신을 제공한다.
위상 배열의 한 타입은 다이나믹 위상 배열이다. 다이나믹 위상 배열에서, 안테나에 신호를 제공하는 각각의 신호 경로는 조정 가능한 위상 시프터를 포함하고, 이들 조정 가능한 위상 시프터는 함께 예컨대, 방사 빔을 이동시키는데 사용될 수 있다. 나아가, 신호 경로는 조정 가능한 증폭기를 포함할 수 있으며, 이는 추가 조정 가능성을 제공한다. 이러한 조정 가능한 위상 시프터 및/또는 증폭기는 예컨대, 처리 변동 혹은 온도 변동으로 인해서 동작에 변동이 나타날 수 있다. 이는 생성되거나 수신한 방사 패턴의 정확성에 영향을 미치고 및/또는 빔 조향의 정확성에 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로, 정확한 빔 조향을 위해서는, 다양한 신호 경로들 사이의 정확한 위상 관계가 요구된다.
송신될 신호를 생성하는 것, 수신되는 신호를 처리하는 것 혹은 신호 경로에 대한 교정 절차는 예컨대, 신호 합성(RFDAC)을 위해서, 업컨버팅이나 다운컨버팅을 위해서, 혹은 기준의 목적으로, 로컬 오실레이터(LO) 신호를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 로컬 오실레이터 신호를 생성하는 것은 종종 위상 고정 루프(phase-locked loop:PLL)를 사용하는 것을 포함한다.
이러한 위상 배열에서 위상 관계가 중요하기 때문에, 이러한 PLL은 요구되는 안정된 위상을 가진 신호를 제공해야 한다. 이러한 측면에서 무선 주파수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 정의된 무선 주파수 장치 및 청구항 11에 정의된 방법이 제공된다. 종속 청구항에서는 추가 실시예 및 위상 배열 시스템을 정의하고 있다.
일 실시예에 따라서, 무선 주파수 장치가 제공되며, 이는
위상 고정 루프 회로와,
자동 이득 제어 회로
를 포함하고,
자동 이득 제어 회로의 출력은 위상 고정 루프 회로의 기준 신호 입력에 접속된다.
또 다른 실시예에 따라서 방법이 제공되며, 이는,
기준 신호를 제공하는 단계와,
기준 신호에 대한 자동 이득 제어를 수행해서 이득 제어 신호를 제공하는 단계와,
이득 제어 신호를 위상 고정 루프의 기준 입력 단에서 위상 고정 루프에 제공하는 단계와,
무선 주파수 장치에서 위상 고정 루프의 출력을 사용하는 단계
를 포함한다.
본 과제의 해결 수단은 단지 일부 실시예의 간략한 개요를 제공하는 것으로 청구항을 한정하는 것이 아니다.
도 1은 일 실시예에 따른 무선 주파수 장치의 블록도,
도 2는 일 실시예에 따른 위상 배열 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 일 실시예에 따른 위상 배열 시스템을 나타내는 도면,
도 4는 일 실시예에 따른 위상 고정 루프를 나타내는 블록도,
도 5는 일 실시예에 따른 방법을 나타내는 흐름도,
도 6a 내지 6c는 일부 실시예에 따른 위상 배열 시스템의 도면,
도 7은 일부 실시예에서 사용 가능한 자동 이득 제어 회로를 나타낸다.
이하에서, 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 예로서 제공되는 것으로 한정의 의미가 아니라는 점에 주의한다. 예컨대, 실시예가 다수의 특징부 혹은 구성 요소를 포함하는 것으로 설명되었더라도, 다른 실시예에서 이들 특징부 혹은 구성 요소 중 일부는 생략될 수도 있고, 및/또는 대안의 특징부 혹은 구성 요소로 대체될 수도 있다. 또한, 도면에 명백하게 도시되었거나 혹은 본 명세서에 설명된 특징부 혹은 구성 요소와는 별개로, 위상 배열 시스템에서 종래 사용하던 예시적인 특징부 혹은 구성 요소가 제공될 수도 있다.
다양한 실시예의 특징부는 별도로 언급되지 않는 한 결합되어서 다른 실시예를 형성할 수도 있다. 실시예 중 어느 하나와 관련해서 설명된 변형예 혹은 수정예는 다른 실시예에 적용될 수도 있다.
실시예 중 일부에서, 위상 배열 장치, 예컨대 위상 배열 시스템에서 사용되는 집적 회로는 위상 고정 루프를 포함할 수 있다. 위상 고정 루프는 일부 구현예에서 위상 오실레이터 신호를 생성하는데 사용될 수 있다. 실시예에서, 위상 고정 루프에 제공되는 기준 신호의 진폭을 일정하게 유지하기 위해서 자동 이득 제어(AGC) 회로가 제공된다. 일부 실시예에서, 이는 PLL의 출력 신호의 위상 안정성을 향상시킬 수 있으며, 기준 신호의 진폭의 변화가 PLL의 출력 신호의 위상에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
도면을 참조하며, 도 1은 일 실시예에 따른 무선 주파수(RF) 장치(10)의 일부 구성 요소를 나타내는 블록도이다. 일부 실시예에서, 무선 주파수 장치(10)는 위상 배열 장치가 될 수 있지만 이것으로 한정되는 것은 아니며, 예컨대, RF 송신기 혹은 RF 수신기와 같은 로컬 오실레이터(LO) 신호를 사용해서 무선 주파수 신호가 처리되는 임의의 장치가 될 수 있다.
도 1의 실시예의 RF 장치(10)는 로컬 오실레이터 신호 LOout를 생성하는 위상 고정 루프(PLL) 회로(12)를 포함한다. 로컬 오실레이터 신호 LOout는 예컨대, RF 신호와 믹스해서 중간 주파수(IF) 신호를 생성하기 위해서 사용될 수도 있고 혹은 일부 실시예에서 기준 신호나 테스트 신호로서의 교정 목적으로 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 신호 LOout는 기준 혹은 신호 생성 목적으로 위상 배열에서 사용될 수 있다. PLL 회로(12)는 예컨대, 정수 N PLL 회로와 같은 임의의 종래 방식으로 구현될 수 있다.
PLL 회로(12)는 기준 클록 신호 refc를 제공받는다. 도 1의 실시예에서, refc는 기준 신호 refin에 기초해서 자동 이득 제어(AGC) 회로(11)에 의해 생성된다. 신호 refin는 도시된 바와 같이 외부에서 RF 장치(10)에 공급될 수 있지만, 예컨대 수정 오실레이터와 같은 오실레이터를 사용해서 내부적으로 생성될 수도 있다.
자동 이득 제어 회로(11)는 자동 이득 제어 회로 분야에서 사용되던 임의의 종래의 방식으로 구현될 수 있으며, 신호 refin의 진폭이 변경되는 경우에도 기준 신호의 일정한 진폭을 보장한다. 이로써, 신호 refc의 진폭 변경에 기인한 신호 LOout의 위상 변경을 제거 혹은 적어도 감소시키며, 이는 자동 이득 제어 회로(11) 없이 신호 refin가 PLL 회로(12)에 기준 신호로서 공급되는 경우에 일부 구현예에서 더 분명할 것이다.
이어서, 도 1의 자동 이득 제어 회로(11)와 같은 자동 이득 제어 회로에 의해 제어되는 기준 신호를 공급받는, 위상 고정 루프 회로(12)와 같은 위상 고정 루프 회로가 사용될 수 있는 예시적인 환경을, 도 2 및 도 3을 참조로 설명한다.
비한정의 예시적인 환경으로서, 도 2 및 도 3은 위상 배열 시스템을 나타낸다. 도 2 및 도 3에서는, 반복을 피하기 위해서, 대응하는 혹은 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호로 나타내었으며, 반복 설명은 하지 않는다. 나아가, 시스템에서 복수회 나타나는 구성 요소는 동일한 숫자에 문자(A, B, ...)를 붙여서 나타내었으며, 그 전체는 숫자로만 나타내었다(예컨대, 숫자 21은 구성 요소 21A, 21B,... 전체를 가리킨다).
도 2의 위상 배열 시스템에서, 송신을 위해서, 송수신(TRX) 아날로그-디지털(AD)/디지털-아날로그(DA) 변환기(20)는 디지털 파트(29) 예컨대, 디지털 신호 프로세서(DSP)로부터 수신된 송신된 신호의 디지털 표현을 신호의 아날로그 표현으로 변환하고, 이를 복수의 위상 배열 회로(21), 도 2의 에에서 4개의 위상 배열 회로(21A 내지 21D)로 송신한다. 도 2의 4개의 위상 배열 회로(21)의 수는 단지 예시적인 것으로, 위상 배열 회로(21)는 임의의 수가 제공될 수 있고, 예컨대, 이러한 위상 배열 회로가 수백개까지 있을 수 있다. 도 2의 예시적인 시스템에서, 각각의 위상 배열 회로(21)는 제각기의 안테나(27)를 제어한다. TRX AD/DA(20)에 의해 각각의 위상 배열 회로(21)에 제공되는 아날로그 송신 신호는, 제각기의 IO 신호 개개에 대해서 각각의 위상 배열 회로(21)에서의 위상 φ 및 진폭 A이 조정되며, 이로써 개개의 조정된 위상 및 진폭을 가진 신호가 안테나(27)에 의해 송신된다. 이는 도 2에서 φ1...φn 및 A1...An로 표시된다. 보강 간섭 및 상쇄 간섭으로 인해서, 빔 형성이 이루어진다. 도 2의 예에서, 안테나(27)가 마련되는 면에 의해 정의되는 방향에 대해서 각도 α를 형성하는 파면(28)이 형성된다. 그러나, 이는 비한정의 예일 뿐이다. 위상 배열 회로(21)는 또한 신호 송신시에 송신에 사용되는 무선 주파수로의 주파수 업컨버전을 수행할 수 있다.
아날로그 송신 신호를 TRX AD/DA(20)로부터 회로(21)로 분배할 때, 도 2에 나타난 바와 같이, 회로(21)까지의 선 길이가 상이하기 때문에 상이한 위상 오프셋 Δφ1이 나타날 수 있으며, 이는 실시예에서 회로(21) 내의 위상을 조정할 때 고려될 수 있다. 나아가, 위상 오프셋 Δφ2은 기준 신호 Fref를 회로(21)에 제공할 때 나타날 수 있다. 오프셋 Δφ1 및 오프셋 Δφ2은 본 명세서에 개시된 기술을 사용해서 판정될 수 있다.
하나 이상의 회로(21)는 하나의 칩에 통합될 수 있지만, 개별 칩으로서 제공될 수도 있다는 점에 주의한다. 종종, 수백개의 안테나를 가진 확대된 위상 배열에서는, 복수의 위상 배열 칩이 사용되고, 각각이 안테나의 서브셋(즉, 하나 이상)의 역할을 한다.
신호를 수신하기 위해서, 안테나(27)를 통해서 수신된 신호는 그 진폭 및 위상이 조정되고, 가능하다면 RF 수신 주파수로부터 중간 주파수로 다운 변환된다. 이와 같이 조정된 신호는 통합되어서 TRX AD/DA(20)에 제공된다. 보강 간섭 및 상쇄 간섭으로 인해서, 이러한 통합은 소망의 수신 특성을 생성하고, 예컨대 방향에 민감한 수신 특성을 생성한다.
나아가, 도 2의 예에서 위상 배열 회로(21)는 각각, 상이한 위상 배열 회로(21) 사이의 위상차를 측정 및 교정하기 위해서 BITE(built-in testing equipment)를 포함한다. 이를 위해서, 위상 배열 회로(21)는 제 1 테스트 신호 인젝터(23), 제 2 테스트 신호 인젝터(26), 위상 검출기(24, 25) 및 로컬 오실레이터(22)를 포함한다. 로컬 오실레이터(22)는, 모든 로컬 오실레이터 회로(22)에 공급되는 신호 Ref에 기초해서 로컬 오실레이터 신호를 생성한다. 경로 길이가 서로 다르기 때문에, 위상차 Δφ는 로컬 오실레이터 회로(22)에 제공되는 신호 Fref가 생성될 수 있다. 상술한 컴포넌트는, 로컬 오실레이터 신호 생성, 신호 인젝션 및 위상/진폭 검출기(24, 25)의 판독을 제어하도록, 디지털 간섭(도 2에 명백하게 도시되어 있지는 않음)에 의해 제어될 수 있다. 일반적으로, 상대적인 위상을 측정하기 위해서, 테스트 신호가 인젝터(23A, 26A)에 의해 생성되어서 다양한 신호 경로를 통해서 송신되고, 예컨대 직교 위상 검출기로서 구성될 수 있는 위상 검출기(24, 25)에 의해 위상/진폭 기준이 측정된다. 이러한 교정 자체는 임의의 종래의 방식으로 수행될 수 있으며, 도 2에 도시된 시스템을 교정할 수 있다.
로컬 오실레이터 회로(22)에 의해 생성된 로컬 오실레이터 신호는 이러한 측정을 위해서 위상 검출기(24, 25)에 대한 기준의 역할을 할 수 있다. 나아가, 로컬 오실레이터 회로(22)에 의해 생성된 로컬 오실레이터 신호는 도 2의 회로에서 예컨대, 업컨버전/다운컨버전과 같은 다른 목적을 위해서 사용될 수도 있다. 위상 배열 회로(21) 각각은 PLL 회로를 생성하기 위해서 위상 고정 루프 회로를 포함할 수 있으며, 신호 Fref는 PLL의 기준 신호의 역할을 한다. Fref의 진폭 변화로 인한 로컬 오실레이터 신호의 위상 시프트를 방지하기 위해서, 도 1에서 설명된 회로는, 도 1을 참조로 설명한 바와 같이 신호 Fref를 PLL 회로에 제공하기 전에, 신호 Fref의 진폭을 소망의 일정한 값으로 조절하는 자동 이득 제어를 행하면서, 사용될 수 있다.
도 2의 시스템에서, 로컬 오실레이터 회로(22)는, 테스트 기준 목적 및 주파수 업컨버전/다운컨버전과 같은 위상 배열 회로(21)에서의 가능한 다른 목적 모두로, 로컬 오실레이터 신호를 생성하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 개별의 위상 고정 루프가 사용된다. 대응하는 시스템이 도 3에 도시되어 있다. 반복을 피하기 위해서, 도 2를 참조로 이미 설명한 구성 요소에 대응하는 구성 요소는 같은 참조 번호를 붙이고 다시 상세하게 설명하지는 않는다.
도 3의 시스템에서, 업컨버전/다운컨버전을 위한 중간 주파수로서 요구되는 주파수는 테스팅 목적으로 사용되는 주파수와는 상이하다. 이는, 예컨대 4세대(4G) 모바일 전화/네트워크 시스템의 28GHz 대신 3 내지 6GHz 정도의 중간 주파수에서 신호를 분배하는 일부 5세대(5G) 모바일 전화/네트워크 시스템의 경우에 해당한다. 이 경우, 로컬 오실레이터 회로(22)는 테스팅 목적의 기준으로서만 사용된다. 업컨버전/다운컨버전을 위해, 추가적인 PLL 회로(32)가 위상 배열 회로(31)에 제공되고, TRX AD/DA(20)에 추가 PLL이 제공된다. 추가 PLL(30, 32)는 도 3에 도시된 바와 같이 믹서와 연계된다. 로컬 오실레이터 회로(22) 모두의 모든 PLL의 경우 및 PLL(32)의 경우, 절대 위상의 변경은 교정 목적(특히 로컬 오실레이터 회로(22)의 경우)의 위상 측정 및 안테나를 통해서 송신되는 신호의 출력 위상(예컨대, PLL(32)의 경우에)을 방해할 수 있다. 고정된 시불변(time-invariant) 위상 오프셋은 교정에 의해서 보상될 수 있지만, 신호 Fref의 진폭을 변경함으로써 발생되는 변경은 이러한 교정에 의해서 용이하게 보상될 수 없다. 따라서, 도 3의 시스템에서, 로컬 오실레이터 회로(22) 및 PLL(30, 32) 내의 모든 PLL은 도 1을 참조로 설명한 바와 같은 자동 이득 제어를 제공받을 수 있고, 이는 Fref의 진폭 변화로 인한 출력 위상의 시간 변화를 감소시킨다. 따라서, 본 명세서에 개시된 바와 같이 AGC를 사용하는 것은 특정 타입이나 목적의 PLL로 한정되는 것은 아니다.
도 6a 내지 도 6c는 예컨대, 업컨버전/다운컨버전을 위해서 AD/DA 회로 혹은 위상 배열 회로에서 사용되는 복수의 PLL을 구비한 위상 에러이에 대한 추가적인 예를 나타낸다. 도 6a 내지 도 6c에서, 예컨대, 디지털 신호 프로세서나 다른 디지털 회로와 같은 디지털 파트(60)는 디지털 신호를 하나 이상의 TRX AD/DA(61)(송신을 위해서)에 제공하거나 이로부터 신호를 수신한다(수신을 위해서). TRX AD/DA(61) 각각은 도시된 바와 같이 PLL을 포함한다. 하나 이상의 TRX AD/DA로부터의 신호는 관련 안테나(64)를 통해서 복수의 위상 배열 회로(63)로 제공되며, 이는 특히 PLL에 의해 생성된 로컬 오실레이터 신호를 사용해서 업컨버전/다운컨버전을 수행한다. TRX AD/DA(61) 및 위상 배열 회로(63)에 따라서, TRX AD/DA(61)와 위상 배열 회로(63) 사이에서 신호를 분배하기 위해서 예컨대, 윌킨슨 네트워크(Wilkinson network)와 같은 분배 네트워크가 사용될 수 있다. 도 6a 내지 도 6c의 PLL에는, 상술한 바와 같이 혹은 도 4를 참조로 이하 설명하는 바와 같이 AGC가 제공될 수 있다. 도 6a 내지 도 6c는 사용되는 TRX AD/DA의 수에 차이가 있으며, 상이한 토폴로지가 사용될 수 있다는 것을 나타내고 있다.
다른 실시예에서는, 도 2, 3 혹은 도 6a 내지 도 6c의 시스템의 PLL 중 일부만 자동 이득 제어를 제공받을 수도 있다는 점에 주의한다.
도 4는 일 실시예에 따른 도 2 및 도 3의 위상 배열 시스템과 같은 RF 장치에서 사용 가능한 PLL 회로를 더 상세하게 나타낸 도면이다. 도 4의 PLL 회로는 자동 이득 제어 회로(40)에서 기준 주파수 신호 Fref를 수신한다. 자동 이득 제어 회로(40)는 신호 Fref에 기초해서 기본적으로 일정한 진폭을 갖고 신호를 출력한다. 예컨대, AGC 회로(40)의 출력 전압은 그 출력 전압을 예컨대 밴드갭 회로에 의해서 내부 기준 전압으로 조절할 수도 있고, 혹은 외부 기준 회로로 조절할 수도 있다. 일부 실시예에서, AGC 회로(40)에 의해서 기준 신호 Fref가 조절되는 진폭(전압)은, Fref의 진폭 변경에 대한 출력 위상의 진폭의 감도가 다른 진폭 영역에서보다 더 낮은 전압을 선택함으로써, PLL 회로의 위상 대 진폭 특성에 기초해서 선택된다. 예컨대, 일부 PLL 구현예에서, Fref의 진폭 변경에 대한 출력 위상의 감도는 고전압보다는 저전압의 경우에 더 높을 수 있으며, 이 경우 자동 이득 제어 회로(40)에 의해서 진폭 출력으로서 비교적 높은 전압이 선택될 수 있다. AGC 회로(40)는 AGC 회로 분야에 공지된 종래의 방식으로, 예컨대 밴드갭 기준이나 이로부터 유도된 신호 혹은 다른 충분히 안정된 기준 신호와 같은 전압 기준을 조절을 위한 기준 진폭으로서 이용함으로써 구현될 수 있다. AGC 회로의 간단한 비한정의 예가 도 7에 도시되어 있다.
도 7의 예에서는, PLL에 대한 기준 신호 PLLrefin(예컨대, 도 4의 Fref)가 진폭 조절을 위해서 가변 이득 증폭기(VGA)나 가변 감쇠 회로와 같은 가변 이득 회로(70)에 제공되어서 진폭 제어 신호 PLLrefout를 생성하고, 이는 이후에 예컨대, PLL 루프의 위상 검출기에 기준 신호로서 제공된다. 나아가, PLLrefout는 필터(71)에 제공되고, 이는 로우패스 필터를 포함해서 기본적으로 신호 PLLrefout의 진폭을 나타내는 필터링된 신호를 생성한다. 이 필터링된 신호는 차동 증폭기(72)의 제 1 입력에 제공된다. 소망의 진폭을 나타내는 진폭 기준 신호는 예컨대, 밴드갭 기준 혹은 다른 안정된 전압 소스로부터 유도될 수 있으며, 차동 증폭기(72)의 제 2 입력에 제공된다. 차동 증폭기(72)는 필터링된 신호와 신호 aref 사이의 차이에 기초해서 제어 신호 ctrl를 출력해서 가변 이득 회로(70)를 제어한다.
도 4를 참조하면, 자동 이득 제어 회로(40)의 출력 신호는 버퍼(41)에 제공된다. 버퍼(41)의 출력 신호는 위상 주파수 검출기(46)의 제 1 입력에 제공된다. 위상 주파수 검출기(46)의 출력은 차지 펌프(45) 및 후속하는 루프 필터(로우 패스 필터)(44)를 제어한다. 루프 필터(44)의 출력 신호는 전압 제어형 오실레이터(VCO)(43)를 제어한다. VCO(43)의 출력 신호는 PLL의 출력으로서(예컨대, 도 2 및 3의 시스템 내의 로컬 오실레이터 신호로서) 사용되고, 주파수를 정수 N으로 분할하는 주파수 분할기(42)에도 제공된다. 주파수 분할기(42)의 출력은 위상 주파수 검출기(46)의 제 2 입력에 제공된다. 구성 요소(44 내지 46)는 정수 N PLL의 종래의 PLL 구현예에 대응하고, 버퍼(41)를 통해서 자동 이득 제어 회로(40)에 의해 제공되는 기준 신호를 수신하기 위해서 다른 종래의 PLL 구현예가 사용될 수도 있다.
나아가, 기준 신호에 자동 이득 제어를 제공하는 것은, 아날로그 PLL과 디지털 PLL 모두에 적용될 수 있으며, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
도 5는 일 실시예에 따른 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5의 방법은 예컨대 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한 장치 및 시스템에서 구현될 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 나아가, 도 5의 방법이 일련의 동작 혹은 이벤트로서 도시되고 설명되었지만, 이들 동작 혹은 이벤트가 도시되고 설명되는 순서는 한정의 의미가 아니다.
도 5의 50에서, 본 발명은 기준 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 51에서, 본 발명은 기준 신호에 대해 자동 이득 제어를 수행해서, 소정의 진폭 및/또는 안정된 진폭을 가진 이득 제어된 신호를 제공한다. 여기서 '안정된 진폭'이란 진폭이 장기간 동안 즉, 예컨대 본 방법이 수행되는 시스템의 교정 사이에, 적어도 구현예의 요건에 따른 소정의 기간 동안 기본적으로 안정되어 있다는 것을 의미한다. 응용 분야에 따라서는, 진폭의 절대값이 정확한 값이 되야하는 것은 아니며, 진폭은 시스템이 교정된 이후의 이동 및 변경을 방지하기에 충분히 안정되기만 하면 된다는 점에 주의한다. 52에서, 이 방법은 이득 제어된 신호를 기준 신호로서 위상 고정 루프 회로에 제공하는 단계를 포함한다. 53에서, 위상 고정 루프의 출력 신호는 이후에 위상 교정과 같은 테스팅 목적으로 혹은 믹서에서의 주파수 변환 목적으로, 무선 주파수(RF) 회로에서, 예컨대 위상 배열 회로 혹은 장치에서 사용된다.
도 1 내지 도 4의 장치 및 시스템에 대해서 설명한 세부 사항 및 그 변형예는 도 5의 방법에도 적용될 수 있다.
이하 실시예는 예시적인 실시예이다.
예 1. 무선 주파수 장치(10)로서,
위상 고정 루프 회로(12)와,
자동 이득 제어 회로(11, 40)
를 포함하고,
자동 이득 제어 회로(11, 40)의 출력은 위상 고정 루프 회로(12)의 기준 신호 입력에 접속된다.
예 2. 예 1의 무선 주파수 장치(10)로서, 위상 고정 루프 회로(12)는 정수 N 위상 고정 루프 회로를 포함한다.
예 3. 예 1의 무선 주파수 장치(10)로서, 위상 고정 루프 회로(12)는 로컬 오실레이터 신호를 생성하도록 구성된다.
예 4. 예 1의 무선 주파수 장치(10)로서, 장치는 테스트 회로(22, 23, 24, 25, 26)를 더 포함하고, 테스트 회로는 위상 고정 루프 회로(12)의 출력에 접속된다.
예 5. 예 4의 무선 주파수 장치(10)로서, 테스트 회로(22, 23, 24, 25, 26)는, 위상 고정 루프 회로의 출력을 기준으로서 사용하도록 구성된 적어도 하나의 위상 검출기(24, 25)를 포함한다.
예 6. 예 1의 무선 주파수 장치(10)로서, 자동 이득 제어 회로(11, 40)는, 시간 경과 동안의 자동 이득 제어 회로(11, 40)의 출력 신호의 진폭의 적어도 소정의 안정성을 제공하도록 구성된다.
예 7. 예 1의 무선 주파수 장치(10)로서, 위상 고정 루프 회로(12)의 출력에 접속된 믹서를 더 포함한다.
예 8. 예 1의 무선 주파수 장치(10)로서, 위상 배열 장치를 더 포함한다.
예 9. 예 8의 무선 주파수 장치(10)로서, 무선 주파수 장치는 위상 고정 루프 회로(12)의 출력 신호를 위상 교정에 사용하도록 구성된다.
예 10. 예 8의 복수의 무선 주파수 장치(10)를 포함하고, 장치 각각의 자동 이득 제어 회로에 기준 신호를 제공하도록 구성된 기준 신호 라인을 더 포함한다.
예 11. 방법으로서,
기준 신호를 제공하는 단계와,
기준 신호에 대한 자동 이득 제어를 수행해서 이득 제어된 신호를 제공하는 단계와,
이득 제어된 신호를 위상 고정 루프의 기준 입력 단에서 위상 고정 루프에 제공하는 단계와,
무선 주파수 장치에서 위상 고정 루프의 출력을 사용하는 단계를 포함한다.
예 12. 예 11의 방법으로서, 출력을 사용하는 단계는, 출력을 위상 배열 시스템에서의 교정에 사용하는 단계를 포함한다.
예 13. 예 11의 방법으로서, 출력을, 주파수 업컨버전과 주파수 다운컨버전 중 적어도 하나에 사용하는 단계를 더 포함한다.
예 14. 예 12의 방법으로서, 자동 이득 제어를 수행하는 것은, 시간 경과 동안의 적어도 소정의 안정성을 가진 상기 이득 제어된 신호의 진폭을 제공하는 것을 포함한다.
상술한 실시예는 본 출원의 범주를 한정하는 것이 아니다.

Claims (14)

  1. 무선 주파수 장치(10)로서,
    위상 고정 루프(phase-locked loop) 회로(12)와,
    자동 이득 제어 회로(11, 40)
    를 포함하고,
    상기 자동 이득 제어 회로(11, 40)의 출력은 상기 위상 고정 루프 회로(12)의 기준 신호 입력에 접속되며, 상기 자동 이득 제어 회로에 의해 상기 기준 신호가 조정되는 진폭은 상기 위상 고정 루프 회로의 위상 대 진폭 특성에 기초하여 선택되고, 상기 위상 대 진폭 특성은 상기 기준 신호의 진폭 변화에 대한 상기 위상 고정 루프 회로의 출력 위상의 감도(sensitivity)를 포함하고,
    상기 자동 이득 제어 회로에 의해 상기 기준 신호가 조정되는 상기 선택된 진폭은, 상기 기준 신호의 진폭 변화에 대한 상기 출력 위상의 감도가 다른 진폭 영역에 비해 낮은 전압인
    무선 주파수 장치(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상 고정 루프 회로(12)는 정수 N 위상 고정 루프 회로를 포함하는
    무선 주파수 장치(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 위상 고정 루프 회로(12)는 로컬 오실레이터 신호를 생성하도록 구성되는
    무선 주파수 장치(10).
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는 테스트 회로(22, 23, 24, 25, 26)를 더 포함하고,
    상기 테스트 회로는 상기 위상 고정 루프 회로(12)의 출력에 접속되는
    무선 주파수 장치(10).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 테스트 회로(22, 23, 24, 25, 26)는, 상기 위상 고정 루프 회로의 상기 출력을 기준으로서 사용하도록 구성된 적어도 하나의 위상 검출기(24, 25)를 포함하는
    무선 주파수 장치(10).
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자동 이득 제어 회로(11, 40)는, 시간 경과 동안의 상기 자동 이득 제어 회로(11, 40)의 출력 신호의 진폭의 적어도 소정의 안정성을 제공하도록 구성되는
    무선 주파수 장치(10).
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상 고정 루프 회로(12)의 출력에 접속된 믹서
    를 더 포함하는 무선 주파수 장치(10).
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    위상 배열 장치
    를 더 포함하는 무선 주파수 장치(10).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 장치는 상기 위상 고정 루프 회로(12)의 출력 신호를 위상 교정에 사용하도록 구성되는
    무선 주파수 장치(10).
  10. 청구항 8에 개시된 복수의 무선 주파수 장치(10)를 포함하고,
    상기 장치 각각의 상기 자동 이득 제어 회로에 기준 신호를 제공하도록 구성된 기준 신호 라인을 더 포함하는
    위상 배열 시스템.
  11. 방법으로서,
    기준 신호를 제공하는 단계와,
    상기 기준 신호에 대한 자동 이득 제어를 수행해서 이득 제어된 신호를 제공하는 단계 - 상기 자동 이득 제어를 수행함으로써 상기 기준 신호가 조정되는 진폭은 위상 고정 루프의 위상 대 진폭 특성에 기초하여 선택됨 - 와,
    상기 이득 제어된 신호를 위상 고정 루프의 기준 입력 단에서 상기 위상 고정 루프에 제공하는 단계와,
    무선 주파수 장치에서 상기 위상 고정 루프의 출력을 사용하는 단계
    를 포함하고,
    상기 위상 대 진폭 특성은 상기 기준 신호의 진폭 변화에 대한 상기 위상 고정 루프 회로의 출력 위상의 감도(sensitivity)를 포함하고, 상기 자동 이득 제어에 의해 상기 기준 신호가 조정되는 상기 선택된 진폭은, 상기 기준 신호의 진폭 변화에 대한 상기 출력 위상의 감도가 다른 진폭 영역에 비해 낮은 전압인
    방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 출력을 사용하는 단계는, 상기 출력을 위상 배열 시스템에서의 교정에 사용하는 단계를 포함하는
    방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 출력을, 주파수 업컨버전과 주파수 다운컨버전 중 적어도 하나에 사용하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 자동 이득 제어를 수행하는 것은, 시간 경과 동안의 적어도 소정의 안정성을 가진 상기 이득 제어된 신호의 진폭을 제공하는 것을 포함하는
    방법.
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