KR102314063B1 - Ultra-compact Linear Conjugate Phase Generation Device - Google Patents
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Abstract
공액위상 발생 장치가 개시된다. 상기 공액위상 발생 장치는 LO 신호 및 RF 신호를 입력받아 상기 RF 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하는 주파수 혼합기, 및 상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 리미터를 포함하고, 상기 리미터는 상기 주파수 혼합기의 P1dB 지점보다 낮은 P1dB 지점을 갖는다.A conjugated phase generator is disclosed. The conjugated phase generator receives an LO signal and an RF signal, and receives a frequency mixer that generates a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of a phase of the RF signal, and receives the first output signal and a limiter for generating a second output signal that is a differential amplification signal of the first output signal, wherein the limiter has a point P1dB lower than a point P1dB of the frequency mixer.
Description
본 발명은 공액위상 발생 장치에 대한 것으로서, 보다 구체적으로 역지향성 배열 시스템에서 가변이득 특성을 가지고, 선형적인 공액위상을 발생시키는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for generating a conjugated phase, and more particularly, to an apparatus for generating a linear conjugated phase with variable gain characteristics in a reverse directional array system.
최근 다가오는 IoT(Internet of Things) 시대에 따라 수많은 소형의 저전력 소자들이 실내에 설치되는 추세이며, 이러한 수많은 센서 및 기기들에 대한 충전 문제 또한 대두되고 있다. 이에 따라, IoT 시대에 수많은 저전력 소자들의 충전 문제를 해결해 주며, 동시에 소자의 이동성, 자치성을 확보할 수 있는 기술로서 다양한 무선전력 전송 기술의 개발이 진행되고 있다.According to the recent Internet of Things (IoT) era, numerous small and low-power devices are being installed indoors, and charging problems for these numerous sensors and devices are also emerging. Accordingly, in the IoT era, various wireless power transmission technologies are being developed as a technology that can solve the charging problem of numerous low-power devices and secure the mobility and autonomy of the devices at the same time.
현재 상용화된 무선전력 전송 기술은 대부분 접촉식 근거리 무선전력전송(near-field wireless power transfer) 방식을 채택하고 있다. 그러나, 근거리 무선전력 전송 방식은 대부분 수 cm의 근거리와 수 MHz의 낮은 주파수에서만 동작한다.Most of the currently commercialized wireless power transfer technologies employ a contact-type near-field wireless power transfer. However, most short-range wireless power transmission schemes operate only at a short distance of several cm and a low frequency of several MHz.
본 발명의 목적은 위상 배열 안테나(phased array antenna)를 이용한 빔포밍(beam-forming) 기술을 사용하여 배열 안테나 이득을 높임으로써 원거리에 해당하는 수 m에서 거리에 따른 방사 손실을 최소화하고, 높은 전력 전달 효율로 전력을 전달할 수 있도록 하는 원거리 무선전력 전송 방식(far-field wireless power transfer)의 공액위상 발생 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to minimize the radiation loss according to the distance from several m corresponding to a long distance by increasing the array antenna gain by using a beam-forming technique using a phased array antenna, and high power An object of the present invention is to provide an apparatus for generating a conjugated phase of a far-field wireless power transfer that enables power to be transmitted with transmission efficiency.
본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치는 LO 신호 및 RF 신호를 입력받아 상기 RF 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하는 주파수 혼합기, 및 상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 리미터를 포함하고, 상기 리미터는 상기 주파수 혼합기의 P1dB 지점보다 낮은 P1dB 지점을 가질 수 있다.A conjugate phase generator according to an embodiment of the present invention receives an LO signal and an RF signal and generates a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of the phase of the RF signal, the frequency mixer, and the first output signal. 1 includes a limiter that receives an output signal and generates a second output signal that is a differential amplification signal of the first output signal, wherein the limiter may have a lower P1dB point than the P1dB point of the frequency mixer.
여기에, 상기 리미터는 상기 제1 출력신호의 출력전력이 포화될 때의 입력전력 보다 낮은 입력전력에서 상기 제2 출력신호의 출력전력이 포화되도록 할 수 있다.Here, the limiter may allow the output power of the second output signal to be saturated at an input power lower than the input power when the output power of the first output signal is saturated.
여기에, 상기 리미터는 차동 증폭기를 기반으로 할 수 있다.Here, the limiter may be based on a differential amplifier.
여기에, 상기 리미터는 상기 제1 출력신호를 입력받는 입력단, 및 상기 입력단에 연결되어 상기 제2 출력신호를 출력하는 제2 출력단을 포함할 수 있다.Here, the limiter may include an input terminal for receiving the first output signal, and a second output terminal connected to the input terminal to output the second output signal.
여기에, 상기 리미터는 상기 제2 출력단에 연결되어 상기 입력단의 부하로 작용하는 능동부하부를 더 포함할 수 있다.Here, the limiter may further include an active load connected to the second output terminal to act as a load of the input terminal.
여기에, 상기 주파수 혼합기는 길버트 셀(gilbert cell)을 기반으로 할 수 있다.Here, the frequency mixer may be based on a Gilbert cell.
여기에, 상기 주파수 혼합기는 상기 LO 신호를 입력받는 LO 단, 상기 RF 신호를 입력받는 RF 단, 및 상기 제1 출력신호를 출력하는 제1 출력단을 포함할 수 있다.Here, the frequency mixer may include an LO terminal receiving the LO signal, an RF terminal receiving the RF signal, and a first output terminal outputting the first output signal.
여기에, 상기 주파수 혼합기는 주파수 혼합기의 변환이득(Conversion Gain)과 RF-IF 피드스루(feedthrough)의 차이가 기 설정된 값 이상일 수 있다.Here, in the frequency mixer, a difference between a conversion gain of the frequency mixer and an RF-IF feedthrough may be greater than or equal to a preset value.
여기에, 상기 주파수 혼합기는 상기 제1 출력단에 종속으로 연결되어 상기 주파수 혼합기가 공진주파수에서 동작하도록 하는 부하부를 더 포함할 수 있다.Here, the frequency mixer may further include a load unit connected to the first output terminal cascade to allow the frequency mixer to operate at a resonant frequency.
여기에, 상기 주파수 혼합기와 상기 리미터 사이에 연결되는 버퍼를 더 포함할 수 있다.Here, it may further include a buffer connected between the frequency mixer and the limiter.
여기에, 상기 버퍼의 입력단은 상기 제1 출력단과 연결되고, 상기 버퍼의 출력단은 상기 리미터의 입력단에 연결되어 상기 제1 출력신호의 격리성(isolation)을 향상시킬 수 있다.Here, the input terminal of the buffer is connected to the first output terminal, the output terminal of the buffer is connected to the input terminal of the limiter can improve the isolation (isolation) of the first output signal.
본 발명의 일 실시 예에 따른 역지향성 배열 시스템에 포함되는 RF 모듈에 있어서, 단말기로부터 RF 신호를 수신하는 수신기, 상기 RF 신호 및 LO 신호를 입력받아 상기 RF 주파수 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하고, 상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 공액위상 발생 장치, 및 상기 단말기에 상기 제2 출력신호를 송신하는 송신기를 포함하고, 상기 리미터는 상기 주파수 혼합기의 P1dB 지점보다 낮은 P1dB 지점을 가질 수 있다.In the RF module included in the reverse directional array system according to an embodiment of the present invention, a receiver for receiving an RF signal from a terminal, an IF receiving the RF signal and the LO signal and having a conjugate phase of the phase of the RF frequency signal A conjugate phase generator generating a first output signal that is a signal of a frequency band, receiving the first output signal, and generating a second output signal that is a differential amplification signal of the first output signal, and the second output signal to the terminal Including a transmitter for transmitting an output signal, the limiter may have a point P1dB lower than the point P1dB of the frequency mixer.
여기에, 상기 공액위상 발생 장치는 LO 신호 및 RF 신호를 입력받아 상기 RF 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하는 주파수 혼합기, 및 상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 리미터를 포함할 수 있다.Here, the conjugated phase generator receives the LO signal and the RF signal and generates a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of the phase of the RF signal, a frequency mixer, and the first output signal It may include a limiter for receiving the input and generating a second output signal that is a differential amplification signal of the first output signal.
여기에, 상기 리미터는 상기 제1 출력신호의 출력전력이 포화될 때의 입력전력 보다 낮은 입력전력에서 상기 제2 출력신호의 출력전력이 포화되도록 할 수 있다.Here, the limiter may allow the output power of the second output signal to be saturated at an input power lower than the input power when the output power of the first output signal is saturated.
여기에, 상기 리미터는 상기 제1 출력신호를 입력받는 입력단, 상기 입력단에 연결되어 상기 제2 출력신호를 출력하는 제2 출력단, 및 상기 제2 출력단에 연결되어 상기 입력단의 부하로 작용하는 능동부하부를 더 포함할 수 있다.Here, the limiter is an input terminal receiving the first output signal, a second output terminal connected to the input terminal to output the second output signal, and an active load connected to the second output terminal and acting as a load of the input terminal It may include more wealth.
여기에, 상기 주파수 혼합기는 길버트 셀(gilbert cell)을 기반으로 할 수 있다.Here, the frequency mixer may be based on a Gilbert cell.
여기에, 상기 주파수 혼합기는 상기 LO 신호를 입력받는 LO 단, 상기 RF 신호를 입력받는 RF 단, 상기 제1 출력신호를 출력하는 제1 출력단, 및 상기 주파수 혼합기는 상기 제1 출력단에 종속으로 연결되어 상기 주파수 혼합기가 공진주파수에서 동작하도록 하는 부하부를 포함할 수 있다.Here, the frequency mixer is connected to an LO terminal receiving the LO signal, an RF terminal receiving the RF signal, a first output terminal outputting the first output signal, and the frequency mixer is dependently connected to the first output terminal It may include a load unit for allowing the frequency mixer to operate at a resonant frequency.
여기에, 상기 주파수 혼합기와 상기 리미터 사이에 연결되는 버퍼를 더 포함하고, 상기 버퍼의 입력단은 상기 제1 출력단과 연결되고, 상기 버퍼의 출력단은 상기 리미터의 입력단에 연결되어 상기 제1 출력신호의 격리성(isolation)을 향상시킬 수 있다.Here, further comprising a buffer connected between the frequency mixer and the limiter, the input terminal of the buffer is connected to the first output terminal, the output terminal of the buffer is connected to the input terminal of the limiter of the first output signal Isolation can be improved.
본 발명의 일 실시 예에 따른 역지향성 배열 시스템은 적어도 하나 이상의 RF 모듈, 및 상기 적어도 하나 이상의 RF 모듈과 신호를 주고받는 단말기를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 RF 모듈은 상기 단말기로부터 RF 신호를 수신하는 수신기, 상기 RF 신호 및 LO 신호를 입력받아 상기 RF 주파수 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하고, 상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 공액위상 발생 장치, 및 상기 단말기에 상기 제2 출력신호를 송신하는 송신기를 포함하고, 상기 리미터는 상기 주파수 혼합기의 P1dB 지점보다 낮은 P1dB 지점을 가질 수 있다.A reverse directional array system according to an embodiment of the present invention includes at least one RF module, and a terminal for exchanging signals with the at least one RF module, wherein the at least one RF module receives an RF signal from the terminal receiving the RF signal and the LO signal to generate a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of the phase of the RF frequency signal, and receives the first output signal to receive the first output signal Conjugated phase generator for generating a second output signal that is a differential amplified signal of, and a transmitter for transmitting the second output signal to the terminal, wherein the limiter has a lower P1dB point than the P1dB point of the frequency mixer. have.
여기에, 상기 공액위상 발생 장치는 LO 신호 및 RF 신호를 입력받아 상기 RF 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하는 주파수 혼합기, 및 상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 리미터를 포함하고, 상기 리미터는 상기 제1 출력신호의 출력전력이 포화될 때의 입력전력 보다 낮은 입력전력에서 상기 제2 출력신호의 출력전력이 포화되도록 할 수 있다.Here, the conjugated phase generator receives the LO signal and the RF signal and generates a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of the phase of the RF signal, a frequency mixer, and the first output signal and a limiter for receiving an input and generating a second output signal that is a differential amplification signal of the first output signal, wherein the limiter is the second at an input power lower than the input power when the output power of the first output signal is saturated The output power of the output signal can be saturated.
여기에, 상기 주파수 혼합기는 길버트 셀(gilbert cell)을 기반으로 할 수 있다.Here, the frequency mixer may be based on a Gilbert cell.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 배열 안테나 이득을 높여 거리에 따른 방사 손실을 최소화하고, 전력 전달 효율을 증대할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to minimize the radiation loss according to the distance by increasing the array antenna gain, and to increase the power transmission efficiency.
또한, 이득을 가변시킬 수 있는 선형적인 초소형 공액위상 발생 장치를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a linear micro-conjugated phase generator capable of varying the gain.
또한, 전체 장치의 초소형화와 집적화를 달성할 수 있고, 장치를 구동하기 위한 전체 전력 소모를 감소시켜 동작의 효율을 증가시킬 수 있다.In addition, miniaturization and integration of the entire device can be achieved, and overall power consumption for driving the device can be reduced, thereby increasing the efficiency of operation.
도 1은 역지향성 배열 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 역지향성 배열 시스템에 포함되는 기존의 RF 모듈의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치의 블록도이다.
도 4는 역지향성 배열 시스템의 빔포밍 성능 오차와 주파수 혼합기의 특성과의 관계를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치의 상세한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치의 시뮬레이션 결과의 일 예를 도시한 것이다.
도 7a는 기존의 길버트셀 기반의 주파수 혼합기와 본 발명의 출력 전력을 비교한 것이다.
도 7b는 기존의 길버트셀 기반의 주파수 혼합기와 본 발명의 위상 응답을 비교한 것이다.1 schematically shows a reverse directional arrangement system.
2 is a block diagram of a conventional RF module included in a reverse directional array system.
3 is a block diagram of an apparatus for generating a conjugated phase according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a relationship between a beamforming performance error of a reverse directional array system and characteristics of a frequency mixer.
5 is a detailed circuit diagram of a conjugated phase generator according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates an example of a simulation result of a conjugated phase generator according to an embodiment of the present invention.
7A is a comparison of the output power of the present invention with the conventional Gilbert cell-based frequency mixer.
7B is a comparison of the phase response of the present invention with the conventional Gilbert cell-based frequency mixer.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed herein are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiment according to the concept of the present invention These may be embodied in various forms and are not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one element from another element, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first element may be named as a second element, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Expressions describing the relationship between elements, for example, “between” and “between” or “directly adjacent to”, etc. should be interpreted similarly.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
빔포밍(beamforming)을 위한 구현방식에는 크게 2가지 방식으로 나뉜다. 위상천이 배열(phase shifted array) 방식은 각 안테나 출력신호의 위상을 별도 제어 가능한 위상천이기(phase shifter)를 이용해 빔을 구현하는 방식이며, 역지향성 배열(retro-directive array) 방식은 수신된 신호의 위상을 공액(conjugate) 위상으로 바꾸어 다시 출력신호로 송신하여 빔을 구현하는 방식이다.An implementation method for beamforming is largely divided into two methods. The phase shifted array method implements a beam using a phase shifter that can separately control the phase of each antenna output signal, and the retro-directive array method uses a received signal It is a method of realizing a beam by changing the phase of α to a conjugate phase and transmitting it as an output signal again.
도 1은 역지향성 배열 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a reverse directional arrangement system.
도 1을 참조하면, 역지향성 배열 시스템(1)은 무선 전력 전송이 필요한 단말기(10) 및 적어도 하나 이상의 RF 모듈(20a, 20b, 20c)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the reverse
역지향성 배열 시스템(1)에서 무선 전력 송신이 필요한 단말기(10)가 신호를 송신하면, 역지향성 배열 시스템(1)에 포함된 적어도 하나 이상의 RF 모듈(20a, 20b, 20c)이 해당 신호를 수신한다. 여기서, 적어도 하나 이상의 RF 모듈(20a, 20b, 20c)에 포함된 각각의 안테나가 수신한 신호는 안테나의 위치로 인해 위상 차이가 발생한다. 즉, 역지향성 배열 시스템은 안테나를 통해 서로 다른 위상()을 가진 신호를 수신하며, 각각의 안테나가 수신한 신호를 공액위상()을 가진 신호로 변환하여 변환된 신호를 단말기(10)를 향해 송신한다.When the
여기서, 단말기(10)는 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다Here, the
상술한 바와 같이 단말기(10)로부터 수신한 신호의 위상을 공액위상으로 변환하기 위하여, 역지향성 배열 시스템(1)은 주파수 혼합기(frequency mixer)를 포함하는 적어도 하나 이상의 RF 모듈(20a, 20b, 20c)을 포함한다.As described above, in order to convert the phase of the signal received from the terminal 10 into a conjugated phase, the reverse
도 2는 역지향성 배열 시스템에 포함되는 기존의 RF 모듈의 블록도이다.2 is a block diagram of a conventional RF module included in a reverse directional array system.
도 2를 참조하면, RF 모듈(20)은 안테나(21), 서큘레이터(circulator)(23), 수신기(receiver)(25), 송신기(transmitter)(27) 및 공액위상 발생기(conjugate phase generator)(29)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the
안테나(21)는 단말기(10)로부터 RF 신호를 수신하거나, 송신기(27)로부터의 출력신호를 단말기(10)로 송신한다.The
서큘레이터(23)는 안테나(21)가 수신한 RF 신호를 수신기(25)에 전달하거나, 송신기(27)로부터의 신호를 안테나(21)에 전달한다.The
수신기(25)는 서큘레이터(23)로부터 전달받은 RF 신호를 주파수 혼합기에 전달한다. RF 신호의 수신을 위하여, 수신기(25)는 수신한 RF 신호의 위상을 변환하는 위상 변환기(phase shifter), 수신신호의 잡음을 제거하는 필터링부 및 수신신호의 세기를 증폭하는 증폭부를 더 포함할 수 있다.The
송신기(27)는 공액위상 발생기(29)로부터의 출력신호를 단말기(10)에 송신한다. 출력신호 송신을 위하여, 사용중인 채널대역만 통과시키는 필터링부 및 출력신호의 세기를 증폭하는 증폭부를 더 포함할 수 있다.The
한편, 수신기(25) 및 송신기(27)는 안테나(21)와 별도로 분리되어 있는 것이 아니라, 안테나(21)를 포함하는 형태로 구현될 수도 있다.Meanwhile, the
공액위상 발생기(29)는 수신기(25)로부터 전달받은 RF 신호의 위상을 공액위상으로 변환시켜 출력신호를 생성한다.The
상술한 구성들을 포함하는 역지향성 배열 시스템(1)은 빔포밍을 위하여 공액위상 정보가 훼손되지 않아야 하고, 각 안테나(21)에서 출력되는 출력신호의 전력이 일정해야 한다. 만일 각 안테나(21)의 출력신호의 전력이 다르면 빔포밍에 오차가 발생하여 송신하고자 하는 방향과 다른 방향으로 빔이 형성되거나 빔의 형태가 일그러진다.In the reverse
이를 위하여, 공액위상 발생기(29)는 주파수 혼합기(29a), 방향성 결합기(29b), 로그 증폭기(29c) 및 가변이득 증폭기(29d)를 포함한다.To this end, the
주파수 혼합기(29a)는 RF 신호와 LO 신호를 혼합시켜 IF 출력신호를 생성한다. 주파수 혼합기(29a)는 아래의 수학식 1과 같이 IF 출력신호를 생성한다.The
상기 수학식 1에서, IF 신호는 RF 신호의 주파수인 RF 주파수와 LO 신호의 주파수인 LO 주파수의 합 또는 차에 해당하는 주파수를 갖게 된다. 여기서, 주파수 혼합기(29a)는 저역통과 필터링을 통해 공액위상인 를 갖는 IF 출력신호를 얻을 수 있다.In
방향성 결합기(29b)는 커플링(coupling)을 통해 주파수 혼합기(29a)의 출력신호를 감지하고, 이를 로그 증폭기(29c)로 전달한다.The
로그 증폭기(29c)는 방향성 결합기(29b)로부터 감지된 출력신호를 RF 전력의 로그 값에 비례하는 출력 전압으로 변환한다.The
가변이득 증폭기(29d)는 단말기(10)가 필요로 하는 이득을 갖도록 출력신호의 이득을 제어한다. 이득의 제어는 로그 증폭기(29c)에서 변환된 출력 전압을 이용하여 수행될 수 있다.The
한편, 상술한 기존의 RF 모듈(20)에 포함되는 공액위상 발생기(29)는 다음과 같은 문제점을 갖는다. 우선, 공액위상 발생을 위해 주파수 혼합기(29a), 방향성 결합기(29b), 로그 증폭기(29c) 및 가변이득 증폭기(29d)가 필요하므로 전체 RF 모듈의 초소형화와 집적화가 어렵다. 다음으로, AM-PM(Amplitude Modulation-Phase Modulation) 특성이 선형성을 갖지 못한다.Meanwhile, the
특히, 기존의 공액위상 발생기(29)는 AM-PM 특성이 선형성을 갖지 못하므로, 수신신호의 입력전력의 변화에 따라 일정한 출력위상을 갖지 못하여 빔포밍에 오차가 발생하는 문제점이 있다.In particular, since the conventional
상술한 바와 같이 기존의 RF 모듈(20)이 갖는 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치를 제안하기로 한다.In order to solve the problems of the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치의 블록도이다.3 is a block diagram of an apparatus for generating a conjugated phase according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치(30)는 주파수 혼합기(100), 버퍼(200) 및 리미터(300)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the
주파수 혼합기(100)는 상술한 바와 같이 RF 신호와 LO 신호를 혼합시켜 IF 출력신호를 생성한다. 주파수 혼합기(100)는 각각의 포트가 최대한 격리(isolation)되어 각각의 신호간에 간섭을 최소화할 수 있도록 예를 들면 길버트셀(Gilbert cell)과 같이 더블 밸런스(Double Balanced) 기반의 혼합기인 것이 바람직하다.The
한편, 주파수 혼합기(100)의 성능은 역지향성 배열 시스템(1)의 빔포밍 성능에 큰 영향을 미치므로, 빔포밍 성능 오차를 최소화할 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다.On the other hand, since the performance of the
역지향성 배열 시스템의 빔포밍 성능 오차와 주파수 혼합기의 특성과의 관계를 도시한 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따라 LO 주파수가 4.9[GHz]이고 RF 주파수가 2.5[GHz]인 경우에, 2.4[GHz]의 IF 신호가 출력된다. 이때, 주파수 혼합기(100)의 RF-IF 피드스루(feedthrough) 현상으로 인해 RF 신호가 IF 신호와 함께 출력된다. 여기서, 함께 출력되는 RF 신호와 IF 신호의 전력 차이가 26[dBc] 이상일 때, 역지향성 배열 시스템(1)으로부터 2[m] 떨어진 단말기(10)에 대하여 좌우로 10[cm] 이하의 오차가 발생하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4 showing the relationship between the beamforming performance error of the reverse directional array system and the characteristics of the frequency mixer, according to an embodiment, when the LO frequency is 4.9 [GHz] and the RF frequency is 2.5 [GHz], An IF signal of 2.4 [GHz] is output. At this time, the RF signal is output together with the IF signal due to the RF-IF feedthrough phenomenon of the
따라서, 빔포밍 성능 오차를 최소화하기 위하여 주파수 혼합기(100)는 주파수 혼합기의 변환이득과 RF-IF 피드스루의 차이가 기 설정된 값 이상이 되도록 설계되는 것이 바람직하다.Therefore, in order to minimize the beamforming performance error, the
버퍼(200)는 주파수 혼합기(100)와 리미터(300)의 사이에 연결되며, 이러한 버퍼(200)를 통해 주파수 혼합기(100)와 리미터(300)를 연결하여도 출력신호의 격리성(isolation)을 향상시킬 수 있다.The
한편, 일 실시 예에 따라 버퍼(200)가 생략되는 경우 공액위상 발생 장치(30)는 주파수 혼합기(100)와 리미터(300)가 종속으로 연결되는 형태일 수도 있다.On the other hand, according to an embodiment, when the
리미터(300)는 주파수 혼합기(100) 또는 버퍼(200)에 종속으로 연결된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 리미터(300)는 ⅰ) 주파수 혼합기(100)에 비해 낮은 P1dB를 가지고, ⅱ) 출력 전력이 포화되는 영역에서 일정한 AM-PM 특성을 가지도록 설계되어야 한다.The
이러한 리미터(300)를 주파수 혼합기(100)와 연결하면 최종적인 출력신호의 P1dB 지점과 출력전력이 포화되는 영역을 낮춤으로써 입력신호의 위상 정보가 훼손되지 않고, 리미터(300)의 P1dB 지점과 주파수 혼합기(100)의 P1dB 지점 사이의 영역에서 일정한 AM-PM 특성을 가질 수 있다When the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치의 상세한 회로도이다. 이하에서는, 일 실시 예에 따라 길버트셀 기반의 주파수 혼합기(100)인 경우에 대하여 설명하기로 한다. 한편, 회로도에 도시된 트랜지스터는 스위칭 소자로서 접합형 트랜지스터(BJTs) 또는 전계효과 트랜지스터(FETs)를 모두 포함할 수 있다.5 is a detailed circuit diagram of a conjugated phase generator according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the case of the Gilbert cell-based
도 5를 참조하면, 우선, 주파수 혼합기(100)의 LO 단(120)은 로컬 발진기로부터 LO 신호를 입력받으며, RF 단(110)은 RF 신호를 입력받는다. 여기서, 입력받는 LO 신호(LO+, LO-)들은 서로 반대의 위상차를 가지며, RF 신호(RF+, RF-)들 역시 마찬가지이다.Referring to FIG. 5 , first, the
RF 단(110)에 포함된 트랜지스터 M1과 M2의 각각의 드레인은 LO 단(120)에 연결되고, M1과 M2의 각각의 소스는 전류미러(current mirror)와 연결된다. RF 단(110)은 입력받은 RF 신호들을 증폭하여 M1과 M2의 드레인에 연결된 LO 단(120)에 전달한다.Each drain of the transistors M1 and M2 included in the
LO 단(120)은 LO 신호를 입력받기 위하여 트랜지스터 M3 내지 M6을 포함한다. 여기서, M3와 M6은 LO+ 신호를 입력받고, M4와 M5는 LO- 신호를 입력받는다. LO- 신호를 입력받는 M4와 M5는 각각의 게이트가 상호 연결되며, M3와 M5의 각각의 드레인과 M4와 M6의 각각의 드레인은 주파수 혼합기의 출력단(130)에 연결된다.The
이에 따라, 주파수 혼합기(100)는 입력받은 LO 신호와 RF 신호를 믹싱하여 LO 신호와 RF 신호의 중간 주파수(IF) 대역의 신호인 제1 출력신호를 출력단(130)에 출력할 수 있다. 제1 출력신호들은 각각 상향 변환 및 하향 변환되고, 서로 반대의 위상차를 갖는다.Accordingly, the
여기에, 주파수 혼합기(100)는 출력단(130)과 전원(VDD) 사이에 부하부(140)를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 부하부(140)는 주파수 혼합기(100)가 특정 주파수(공진 주파수)에서 동작하도록 하는 공진회로로 설계되는 것이 바람직하다.Here, the
버퍼(200)는 주파수 혼합기(100)와 후술할 리미터(300)의 사이에 연결되는데, 구체적으로는 버퍼의 입력단(210)은 주파수 혼합기의 출력단(130)과 연결되며, 버퍼의 출력단(220)은 리미터의 입력단(310)에 연결된다. 한편, 버퍼(200)는 도 5에 도시된 버퍼(200) 외에도 주파수 혼합기(100)의 제1 출력신호가 리미터의 입력단(310)으로 전달될 때의 격리성을 향상시킬 수 있는 다양한 형태의 회로로 구성될 수 있다.The
리미터(300)는 주파수 혼합기(100) 또는 버퍼(200)에 종속으로 연결되어 제1 출력신호의 출력전력이 포화될 때의 입력전력 보다 낮은 입력전력에서 제2 출력신호의 출력전력이 포화되도록 한다. 리미터(300)의 회로도를 보다 상세히 살펴보면, 리미터(300)는 차동 증폭기(Differential Amplifier)를 기반으로 설계될 수 있다.The
리미터의 입력단(310)은 주파수 혼합기(100)를 통해 믹싱된 제1 출력신호를 입력받는다. 여기서, 리미터의 입력단(310)은 차동쌍인 트랜지스터 M7과 M8을 포함한다. 리미터의 출력단(320)인 M7과 M8 각각의 드레인에서는 최종적인 차동증폭 출력신호인 제2 출력신호를 얻을 수 있다.The
한편, M7과 M8의 각각의 소스는 바이어스 전류단(330)에 연결되고, M7과 M8의 각각의 드레인은 능동부하부(340)에 연결된다. 능동부하부(340)는 트랜지스터 M9 내지 M12를 포함하며, 차동쌍인 M7과 M8의 부하로 작용한다.Meanwhile, respective sources of M7 and M8 are connected to the bias
이러한 리미터(300)에 포함된 각 트랜지스터의 VDS가 포화 영역에서의 동작을 위한 전압(Vsat) 보다 낮을 때 출력단(320)의 출력 저항이 감소하며, 그에 따라 출력 스윙을 제한한다. 따라서, 상술한 바와 같이 출력전력이 포화되는 영역을 낮출 수 있다. When the V DS of each transistor included in the limiter 300 is lower than the voltage (V sat ) for operation in the saturation region, the output resistance of the
상술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치(30)는 RF 모듈 및 상기 RF 모듈로 구성되는 역지향성 배열 시스템(1)에 포함될 수 있다.The above-described
RF 모듈에 포함되는 경우, 공액위상 발생 장치(30)는 단말기(10)로부터 RF 신호를 수신하는 수신기로부터 RF 신호를 입력받아 IF 대역의 출력신호를 생성하고, 이러한 출력신호를 송신기가 단말기(10)에 송신할 수 있다.When included in the RF module, the
역지향성 배열 시스템(1)에 포함되는 경우, 역지향성 배열 시스템(1)은 상술한 공액위상 발생 장치(30)가 포함된 적어도 하나 이상의 RF 모듈과, 상기 적어도 하나 이상의 RF 모듈과 신호를 주고받는 단말기(10)를 포함할 수 있다.When included in the reverse
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치의 시뮬레이션 결과의 일 예를 도시한 것이다.6 illustrates an example of a simulation result of a conjugated phase generator according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 공액위상 발생 장치의 출력신호는 입력신호의 위상의 공액위상을 가지는 것을 확인할 수 있다. 즉, 단말기로부터 수신한 입력신호의 위상과 반대의 위상을 가지는 출력신호를 생성하여 입력신호를 송신한 단말기로 빔을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 6 , it can be confirmed that the output signal of the conjugated phase generator has a conjugated phase of the phase of the input signal. That is, by generating an output signal having a phase opposite to the phase of the input signal received from the terminal, a beam can be formed by the terminal transmitting the input signal.
도 7a는 기존의 길버트셀 기반의 주파수 혼합기와 본 발명의 출력 전력을 비교한 것이다.7A is a comparison of the output power of the present invention with the conventional Gilbert cell-based frequency mixer.
도 7a를 참조하면, 주파수 혼합기만 사용한 경우에 출력전력은 입력전력이 -2[dBm]일 때부터 포화된다. 반면에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치의 경우 리미터를 추가함으로써 주파수 혼합기만 사용할 때보다 P1dB 지점을 낮추고, 입력전력이 -12[dBm]일 때부터 출력전력이 포화된다. 즉, 입력전력이 -12[dBm]일 때부터 가변이득을 얻을 수 있다.Referring to FIG. 7A , when only the frequency mixer is used, the output power is saturated when the input power is -2 [dBm]. On the other hand, in the case of the conjugated phase generating device according to an embodiment of the present invention, by adding a limiter, the P1dB point is lowered than when only the frequency mixer is used, and the output power is saturated when the input power is -12 [dBm]. That is, variable gain can be obtained when the input power is -12 [dBm].
도 7b는 기존의 길버트셀 기반의 주파수 혼합기와 본 발명의 위상 응답을 비교한 것이다.7B is a comparison of the phase response of the present invention with the conventional Gilbert cell-based frequency mixer.
도 7b를 참조하면, 주파수 혼합기만 사용한 경우에 입력전력이 -2[dBm]일 때부터 포화됨에 따라 AM-PM 특성이 급변하는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 공액위상 발생 장치의 경우 리미터를 추가함으로써 출력전력이 포화될 때의 입력전력 -12[dBm]부터 0[dBm]까지 일정한 AM-PM 특성을 가진다.Referring to FIG. 7B , it can be seen that when only the frequency mixer is used, the AM-PM characteristic changes rapidly as the input power is saturated from -2 [dBm]. On the other hand, in the case of the conjugated phase generator according to an embodiment of the present invention, the input power when the output power is saturated by adding a limiter has a constant AM-PM characteristic from -12 [dBm] to 0 [dBm].
이상 상술한 바와 같이 본 발명은 기존의 주파수 혼합기에 리미터를 추가하여 입력신호의 위상 정보를 그대로 보존하여 일정한 AM-PM 특성을 얻을 수 있고, 출력전력이 포화될 때부터 가변이득을 얻을 수 있으므로, 기존의 주파수 혼합기에 결합되는 방향성 결합기, 로그 증폭기 및 가변이득 증폭기를 대체할 수 있으며 더욱 향상된 성능을 가질 수 있다.As described above, the present invention can obtain a constant AM-PM characteristic by preserving the phase information of the input signal as it is by adding a limiter to the existing frequency mixer, and obtain a variable gain from when the output power is saturated, It can replace the directional coupler, log-amplifier and variable-gain amplifier coupled to the conventional frequency mixer, and can have more improved performance.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, various modifications and variations are possible by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
1 : 역지향성 배열 시스템
10 : 단말기 20 : RF 모듈
30 : 공액위상 발생 장치
100 : 주파수 혼합기 200 : 버퍼
300 : 리미터
110 : RF 단 120 : LO 단
130 : 주파수 혼합기의 출력단 140 : 부하부
210 : 버퍼의 입력단 220 : 버퍼의 출력단
310 : 리미터의 입력단 320 : 리미터의 출력단
330 : 바이어스 전류단 340 : 능동부하부1: Reverse directional array system
10: terminal 20: RF module
30: conjugated phase generator
100: frequency mixer 200: buffer
300: limiter
110: RF stage 120: LO stage
130: output stage of the frequency mixer 140: load part
210: input terminal of the buffer 220: output terminal of the buffer
310: input terminal of the limiter 320: output terminal of the limiter
330: bias current stage 340: active load
Claims (21)
상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 리미터를 포함하고,
상기 리미터는 상기 주파수 혼합기의 P1dB 지점보다 낮은 P1dB 지점을 갖는 공액위상 발생 장치.
a frequency mixer that receives the LO signal and the RF signal and generates a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of the phase of the RF signal; and
and a limiter for receiving the first output signal and generating a second output signal that is a differential amplification signal of the first output signal,
The limiter is a conjugate phase generator having a point P1dB lower than the point P1dB of the frequency mixer.
상기 리미터는 상기 제1 출력신호의 출력전력이 포화될 때의 입력전력 보다 낮은 입력전력에서 상기 제2 출력신호의 출력전력이 포화되도록 하는 공액위상 발생 장치.
According to claim 1,
The limiter is a conjugated phase generator so that the output power of the second output signal is saturated at an input power lower than the input power when the output power of the first output signal is saturated.
상기 리미터는 차동 증폭기를 기반으로 하는 공액위상 발생 장치.
According to claim 1,
The limiter is a conjugate phase generator based on a differential amplifier.
상기 리미터는
상기 제1 출력신호를 입력받는 입력단; 및
상기 입력단에 연결되어 상기 제2 출력신호를 출력하는 제2 출력단을 포함하는 공액위상 발생 장치.
4. The method of claim 3,
The limiter is
an input terminal receiving the first output signal; and
and a second output terminal connected to the input terminal and configured to output the second output signal.
상기 리미터는 상기 제2 출력단에 연결되어 상기 입력단의 부하로 작용하는 능동부하부를 더 포함하는 공액위상 발생 장치.
5. The method of claim 4,
The limiter is connected to the second output terminal Conjugate phase generating device further comprising an active load that acts as a load of the input terminal.
상기 주파수 혼합기는 길버트 셀(gilbert cell)을 기반으로 하는 공액위상 발생 장치.
According to claim 1,
The frequency mixer is a conjugated phase generator based on a Gilbert cell.
상기 주파수 혼합기는
상기 LO 신호를 입력받는 LO 단;
상기 RF 신호를 입력받는 RF 단; 및
상기 제1 출력신호를 출력하는 제1 출력단을 포함하는 공액위상 발생 장치.
7. The method of claim 6,
The frequency mixer
an LO stage receiving the LO signal;
an RF stage receiving the RF signal; and
and a first output terminal for outputting the first output signal.
상기 주파수 혼합기는 주파수 혼합기의 변환이득(Conversion Gain)과 RF-IF 피드스루(feedthrough)의 차이가 기 설정된 값 이상인 공액위상 발생 장치.
8. The method of claim 7,
In the frequency mixer, a difference between a conversion gain of the frequency mixer and an RF-IF feedthrough is greater than or equal to a preset value.
상기 주파수 혼합기는 상기 제1 출력단에 종속으로 연결되어 상기 주파수 혼합기가 공진주파수에서 동작하도록 하는 부하부를 더 포함하는 공액위상 발생 장치.
9. The method of claim 8,
The frequency mixer is connected to the first output terminal dependently, the conjugated phase generator further comprising a load for the frequency mixer to operate at a resonant frequency.
상기 주파수 혼합기와 상기 리미터 사이에 연결되는 버퍼를 더 포함하는 공액위상 발생 장치.
According to claim 1,
Conjugated phase generator further comprising a buffer connected between the frequency mixer and the limiter.
단말기로부터 RF 신호를 수신하는 수신기;
상기 RF 신호 및 LO 신호를 입력받아 상기 RF 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하고, 상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 공액위상 발생 장치; 및
상기 단말기에 상기 제2 출력신호를 송신하는 송신기를 포함하고,
상기 공액위상 발생 장치는 P1dB 지점보다 낮은 P1dB 지점을 갖는 RF 모듈.
In the RF module included in the reverse directional array system,
a receiver for receiving an RF signal from the terminal;
It receives the RF signal and the LO signal to generate a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of the phase of the RF signal, and receives the first output signal to receive a differential amplification signal of the first output signal a conjugated phase generator for generating a second output signal; and
a transmitter for transmitting the second output signal to the terminal;
The conjugate phase generator is an RF module having a point P1dB lower than the point P1dB.
상기 공액위상 발생 장치는
LO 신호 및 RF 신호를 입력받아 상기 RF 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하는 주파수 혼합기; 및
상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 리미터를 포함하는 RF 모듈.
13. The method of claim 12,
The conjugated phase generator is
a frequency mixer that receives the LO signal and the RF signal and generates a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of the phase of the RF signal; and
RF module including a limiter for receiving the first output signal and generating a second output signal that is a differential amplification signal of the first output signal.
상기 리미터는 상기 제1 출력신호의 출력전력이 포화될 때의 입력전력 보다 낮은 입력전력에서 상기 제2 출력신호의 출력전력이 포화되도록 하는 RF 모듈.
14. The method of claim 13,
The limiter is an RF module so that the output power of the second output signal is saturated at an input power lower than the input power when the output power of the first output signal is saturated.
상기 리미터는
상기 제1 출력신호를 입력받는 입력단;
상기 입력단에 연결되어 상기 제2 출력신호를 출력하는 제2 출력단; 및
상기 제2 출력단에 연결되어 상기 입력단의 부하로 작용하는 능동부하부를 더 포함하는 RF 모듈.
15. The method of claim 14,
The limiter is
an input terminal receiving the first output signal;
a second output terminal connected to the input terminal to output the second output signal; and
The RF module further comprising an active load connected to the second output terminal to act as a load of the input terminal.
상기 주파수 혼합기는 길버트 셀(gilbert cell)을 기반으로 하는 RF 모듈.
14. The method of claim 13,
The frequency mixer is an RF module based on a Gilbert cell.
상기 주파수 혼합기는
상기 LO 신호를 입력받는 LO 단;
상기 RF 신호를 입력받는 RF 단;
상기 제1 출력신호를 출력하는 제1 출력단; 및
상기 주파수 혼합기는 상기 제1 출력단에 종속으로 연결되어 상기 주파수 혼합기가 공진주파수에서 동작하도록 하는 부하부를 포함하는 RF 모듈.
17. The method of claim 16,
The frequency mixer
an LO stage receiving the LO signal;
an RF stage receiving the RF signal;
a first output terminal for outputting the first output signal; and
The frequency mixer is connected to the first output terminal dependently, the RF module including a load unit for the frequency mixer to operate at a resonant frequency.
상기 주파수 혼합기와 상기 리미터 사이에 연결되는 버퍼를 더 포함하고,
상기 버퍼의 입력단은 상기 제1 출력단과 연결되고, 상기 버퍼의 출력단은 상기 리미터의 입력단에 연결되어 상기 제1 출력신호의 격리성(isolation)을 향상시키는 RF 모듈.
18. The method of claim 17,
Further comprising a buffer connected between the frequency mixer and the limiter,
The input terminal of the buffer is connected to the first output terminal, the output terminal of the buffer is connected to the input terminal of the limiter RF module to improve the isolation (isolation) of the first output signal.
상기 적어도 하나 이상의 RF 모듈과 신호를 주고받는 단말기를 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 RF 모듈은
상기 단말기로부터 RF 신호를 수신하는 수신기;
상기 RF 신호 및 LO 신호를 입력받아 상기 RF 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하고, 상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 공액위상 발생 장치; 및
상기 단말기에 상기 제2 출력신호를 송신하는 송신기를 포함하고,
상기 공액위상 발생 장치는 P1dB 지점보다 낮은 P1dB 지점을 갖는 역지향성 배열 시스템.
at least one RF module; and
and a terminal exchanging a signal with the at least one RF module,
The at least one RF module
a receiver for receiving an RF signal from the terminal;
It receives the RF signal and the LO signal to generate a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of the phase of the RF signal, and receives the first output signal to receive a differential amplification signal of the first output signal a conjugated phase generator for generating a second output signal; and
a transmitter for transmitting the second output signal to the terminal;
The conjugated phase generator is a reverse directional array system having a point P1dB lower than the point P1dB.
상기 공액위상 발생 장치는
LO 신호 및 RF 신호를 입력받아 상기 RF 신호의 위상의 공액위상을 가지는 IF 주파수 대역의 신호인 제1 출력신호를 생성하는 주파수 혼합기; 및
상기 제1 출력신호를 입력받아 상기 제1 출력신호의 차동증폭 신호인 제2 출력신호를 생성하는 리미터를 포함하고,
상기 리미터는 상기 제1 출력신호의 출력전력이 포화될 때의 입력전력 보다 낮은 입력전력에서 상기 제2 출력신호의 출력전력이 포화되도록 하는 역지향성 배열 시스템.
20. The method of claim 19,
The conjugated phase generator is
a frequency mixer that receives the LO signal and the RF signal and generates a first output signal that is a signal of an IF frequency band having a conjugate phase of the phase of the RF signal; and
and a limiter for receiving the first output signal and generating a second output signal that is a differential amplification signal of the first output signal,
The limiter is a reverse directional arrangement system such that the output power of the second output signal is saturated at an input power lower than the input power when the output power of the first output signal is saturated.
상기 주파수 혼합기는 길버트 셀(gilbert cell)을 기반으로 하는 역지향성 배열 시스템.
21. The method of claim 20,
The frequency mixer is a reverse directional array system based on a Gilbert cell.
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