KR102421021B1 - 국부 발진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 국부 발진기에 관한 것이다. 본 발명의 국부 발진기는 복수의 반송 주파수들 사이의 주파수 간격의 정수배를 갖는 고정 주파수 신호를 생성하는 고정 주파수 발진기, 고정 주파수 신호를 일정 비율로 분주하는 분주기, 분주기를 통해 분주된 주파수 신호를 중심 주파수 신호와 혼합하여 출력하는 혼합기, 혼합기를 통해 혼합된 신호와 중심 주파수 신호 중 하나를 선택하여 출력하는 제 1 스위치, 중심 주파수 신호를 생성하는 중심 주파수 발진기, 및 중심 주파수 발진기로부터 출력되는 중심 주파수 신호를 혼합기와 제 1 스위치 중 하나로 스위칭하는 제 2 스위치를 포함하고, 중심 주파수 신호는 상기 복수의 반송 주파수들의 전체 대역에 대해 중심에 위치한다.

Description

국부 발진기{LOCAL OSCILLATOR}

본 발명은 통신 시스템에 사용되는 국부 발진 장치에 관한 것으로, 광대역 다중 반송파 집성을 위한 통신 시스템에서 단위 반송파 신호를 생성하는 국부 발진 장치에 관한 것이다.

빠르게 진화하고 있는 이동 통신 기술은 고성능의 스마트폰, 태블릿과 같은 스마트 기기의 보급을 확산시킴으로, 고화질 멀티미디어 서비스와 같은 고용량 데이터 서비스의 수요가 증가하는 추세에 있다. 이로 인해, 현재 이동 통신 시스템은 높은 데이터 전송률과 전송용량이 요구되고 있다.

기존 이동 통신 시스템을 기반으로 전송률과 전송용량을 증대시키기 위한 하나의 방안으로 사용하는 주파수를 광대역화 하는 방안이 있다. 이를 위해, 서로 떨어져 있는 주파수 대역들을 하나의 주파수 대역과 같이 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation)으로 불리는 다중 반송파 통신 방식을 이용할 수 있다. 이때, 각각의 단위 반송파 신호는 독립적인 기저대역 신호 처리기(일예로, 모뎀(modem))을 통해 기존 통신 시스템과 호환성을 유지하면서, 둘 이상의 독립적인 기저대역 신호 처리기를 통해 통신 시스템은 사용 주파수 대역을 연속 또는 이산적으로 확장할 수 있다.

이와 같은, 반송파 집성 방식은 3지피피(3GPP: 3rd Generation Partnership Project) 롱텀 에볼루션 어드밴스드(LTE-Advanced), 미국전기전자학회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 등에 반영되어 전송율과 전송용량의 극대화에 활용되고 있다.

이를 위해, 기저 대역 즉, 디지털 영역에서 다른 반송 주파수로 변환한 후, 신호를 결합하는 경우, 신호 대역폭이 증가하여 샘플링 속도가 증가하게 된다. 이와 같은 경우, 다수의 반송파 집성의 경우, 매우 높은 샘플링 속도를 필요로 함에 따라 디지털 영역에서 신호 처리가 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 중간(IF) 주파수 또는 알에프(RF) 주파수의 영역에서 서로 달느 반송 주파수로 변조하여 결합하는 경우, 서로 다른 주파수가 연속적 또는 이산적으로 결합되기 위해서는 광대역의 단일 발진기를 필요로 한다. 하지만, 이러한 광대역의 단일 발진기는 위상 잡음과 같은 성능이 나쁘다는 단점을 갖는다.

본 발명의 목적은 데이터 전송율과 전송용량의 확대를 위한 반송파 집성을 위한 국부 발진기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 디지털 영역에서 신호 처리가 용이하고, 광대역의 단일 발진기를 필요로 하지 않는 국부 발진기를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 국부 발진기는 복수의 반송 주파수들 사이의 주파수 간격의 정수배를 갖는 고정 주파수 신호를 생성하는 고정 주파수 발진기, 상기 고정 주파수 신호를 일정 비율로 분주하는 분주기, 상기 분주기를 통해 분주된 주파수 신호를 중심 주파수 신호와 혼합하여 출력하는 혼합기, 상기 혼합기를 통해 혼합된 신호와 상기 중심 주파수 신호 중 하나를 선택하여 출력하는 제 1 스위치, 상기 중심 주파수 신호를 생성하는 중심 주파수 발진기, 및 상기 중심 주파수 발진기로부터 출력되는 상기 중심 주파수 신호를 상기 혼합기와 상기 제 1 스위치 중 하나로 스위칭하는 제 2 스위치를 포함하고, 상기 중심 주파수 신호는 상기 복수의 반송 주파수들의 전체 대역에 대해 중심에 위치한 주파수를 갖는다.

본 발명의 국부 발진기는 고정 주파수 발진기를 사용할 수 있는 분주기, 스위치 등을 포함한 구조를 가짐으로 반송파 집성을 위한 국부 발진 신호를 생성할 수 있음으로, 데이터의 전송율과 전송용량을 증가시킬 수 있다. 또한, 국부 발진기는 고정 주파수 발진기의 사용으로 인해 디지털 영역에서 신호 처리가 용이하고, 광대역의 단일 발진기를 사용할 필요가 없음으로 위상 잡음과 같은 성능 저하를 방지할 수 있다.

도 1은 반송파 집성을 통한 주파수 확장을 예시적으로 도시한 도면,
도 2는 각 모뎀 신호에 대한 반송 주파수를 다르게 설정하여 결합하는 구조를 예시적으로 도시한 도면,
도 3은 중간 주파수 또는 알에프 주파수에서 반송 주파수를 다르게 설정하여 결합하는 구조를 예시적으로 도시한 도면,
도 4는 반송파 집성에 따른 국부 발진기의 설정을 위한 주파수들을 예시적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 주파수 확장을 위한 반송파 집성 신호들을 예시적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 반송파 집성을 위한 국부 발진기를 예시적으로 도시한 도면, 및
도 7은 본 발명에 따른 반송파 집성을 위한 복소 국부 발진기를 예시적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위해 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 일정 간격으로 구성되는 반송파 집성 시스템에서 각 단위 반송파 신호 생성을 위한 국부 발진 신호를 광대역 발진기를 사용하지 않고, 위상 잡음 성능이 뛰어난 고정 발진기를 이용하여 임의의 단위 반송파를 위한 국부 발진 주파수를 생성하는 국부 발진기를 제공할 수 있다.

도 1은 반송파 집성을 통한 주파수 확장을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 반송파 집성을 통해 확장된 주파수를 확장할 수 있다. 가로축은 주파수를 나타내며, 반송파 집성을 위해 할당된 주파수들(FA1, FA2, ..., FAL)이 예시적으로 도시한다.

도 2는 각 모뎀 신호에 대한 반송 주파수를 다르게 설정하여 결합하는 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 송신기(100)는 기저대역 변조기들(111, 112), 혼합기들(121, 122), 덧셈기(130), 디지털 아날로그 변환기(140), 제 1 필터(150), 제 3 혼합기(160), 전력 증폭기(170), 제 2 필터(180), 및 안테나(190)를 포함한다. 여기서, 송신기(100)는 주파수 집성을 통해 할당된 주파수들을 통해 전송한다.

기저대역 변조기들(111, 112)은 기저대역 신호 처리기(즉, 모뎀(modem))일 수 있다. 기저대역 변조기들(111, 112) 각각은 독립적으로 구성되어 각 주파수 대역에 상응하는 기저대역 신호를 신호 처리한다. 제 1 기저대역 변조기(111)는 신호 처리된 기저대역 신호를 제 1 혼합기(121)로 출력하고, 제 2 기저대역 변조기(112)는 신호 처리된 기저대역 신호를 제 2 혼합기(122)로 출력한다.

제 1 혼합기(121)는 제 1 기저대역 변조기(111)를 통해 신호 처리된 제 1 기저대역 신호를 제 1 국부 발진 주파수(f_{LO , FA1})와 혼합한다. 제 1 혼합기(121)는 혼합된 신호를 덧셈기(130)로 출력한다.

제 2 혼합기(122)는 제 1 기저대역 변조기(112)를 통해 신호 처리된 제 2 기저대역 신호를 제 2 국부 발진 주파수(f_{LO , FA2})와 혼합한다. 제 2 혼합기(122)는 혼합된 신호를 덧셈기(130)로 출력한다.

덧셈기(130)는 제 1 혼합기(121)와 제 2 혼합기(122)로부터 상향 변환된 신호들을 혼합하여 디지털 아날로그 변환기(140)로 출력한다.

디지털 아날로그 변환기(140)는 디지털 신호들을 아날로그 변환하여 출력한다. 디지털 아날로그 변환기(140)는 아날로그 변환된 신호를 제 1 필터(150)로 출력한다.

제 1 필터(150)는 일예로, 대역 통과 필터 등으로 구현될 수 있으며, 미리 설정된 대역의 주파수 신호만을 필터링하고, 필터링된 신호를 제 3 혼합기(160)로 출력한다.

제 3 혼합기(160)는 필터링된 신호를 상향 변환을 위해 RF 신호(f_LO,RF)로 상향 변환한다. 제 3 혼합기(160)는 상향 변환된 신호를 전력 증폭기(170)로 출력한다.

전력 증폭기(170)는 상향 변환된 신호를 전력 증폭하여 제 2 필터(180)로 출력한다.

제 2 필터(180)는 일예로, 저역 통과 필터 등으로 구현될 수 있으며, 미리 설정된 대역의 주파수 신호만을 필터링하고, 안테나(190)를 통해 필터링된 신호를 송신한다.

도 2에서 설명된 송신기(100)의 구조는 서로 다른 반송 주파수로 상향 변환 한 후, 둘 이상의 신호를 더함으로써 신호 대역폭이 커지게 되어 샘플링 속도의 증가를 야기한다. 이와 같은 경우, 다수의 반송파 집성이 이루어질 경우, 매우 높은 샘플링 속도를 필요로 함으로써 디지털 영역에서 신호 처리가 용이하지 못할 수 있다.

도 3은 중간 주파수 또는 알에프 주파수에서 반송 주파수를 다르게 설정하여 결합하는 구조를 예시적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 송신기(200)는 기저대역 변조기들(211, 212), 디지털 아날로그 변환기들(221, 222), 필터들(231, 232), 혼합기들(241, 242), 덧셈기(250), 제 3 혼합기(260), 전력 증폭기(270), 제 3 필터(280), 및 안테나(290)를 포함한다. 여기서, 송신기(200)는 주파수 집성을 통해 할당된 주파수들을 통해 전송한다.

기저대역 변조기들(211, 212)은 기저대역 신호 처리기(즉, 모뎀(modem))일 수 있다. 기저대역 변조기들(211, 212) 각각은 독립적으로 구성되어 각 주파수 대역에 상응하는 기저대역 신호를 신호 처리한다. 제 1 기저대역 변조기(211)는 신호 처리된 기저대역 신호를 제 1 아날로그 디지털 변환기(221)로 출력하고, 제 2 기저대역 변조기(212)는 신호 처리된 기저대역 신호를 제 2 아날로그 디지털 변환기(222)로 출력한다.

제 1 필터(231)와 제 2 필터(232) 각각은 일예로, 대역 통과 필터 등으로 구현될 수 있으며, 미리 설정된 대역의 주파수 신호만을 필터링을 통해 출력한다. 제 1 필터(231)는 필터링된 신호를 제 1 혼합기(241)로 출력하고, 제 2 필터(232)는 필터링된 신호를 제 2 혼합기(242)로 출력한다.

제 1 혼합기(241)는 제 1 필터(231)를 통해 필터링된 신호를 제 1 국부 발진 주파수(f_{LO, FA1})와 혼합한다. 제 1 혼합기(241)는 혼합된 신호를 덧셈기(250)로 출력한다.

제 2 혼합기(242)는 제 2 필터(232)를 통해 필터링된 신호를 제 2 국부 발진 주파수(f_{LO, FA2})와 혼합한다. 제 2 혼합기(242)는 혼합된 신호를 덧셈기(250)로 출력한다.

덧셈기(250)는 제 1 혼합기(241)와 제 2 혼합기(242)로부터 상향 변환된 신호들을 혼합하여 제 3 혼합기(260)로 출력한다.

제 3 혼합기(260)는 상향 변환을 위해 RF 신호(f_LO,RF)로 상향 변환한다. 제 3 혼합기(260)는 상향 변환된 신호를 전력 증폭기(270)로 출력한다.

전력 증폭기(270)는 상향 변환된 신호를 전력 증폭하여 제 3 필터(280)로 출력한다.

제 3 필터(280)는 일예로, 저역 통과 필터 등으로 구현될 수 있으며, 미리 설정된 대역의 주파수 신호만을 필터링하고, 안테나(290)를 통해 필터링된 신호를 송신한다.

도 3에서 설명된 송신기(200)의 구조는 기저대역 신호들(또는 모뎀 신호)에 대응되는 독립적인 디지털 아날로그 변환을 하는 경로를 구성하고, 중간 주파수(IF) 또는 알에프(RF) 주파수 영역에서 서로 다른 반송 주파수로 변조하여 결합하는 구조이다. 이러한 경우, 기존의 디지털 신호 처리를 그대로 유지할 수 있다.

이러한 도 4의 구조에서 복수의 신호가 서로 다른 주파수에 대응되는 국부 발진기 설정을 위한 주파수들을 설명하기로 한다.

도 4는 반송파 집성에 따른 국부 발진기의 설정을 위한 주파수들을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 다수의 할당 주파수들(FA1, FA2, FA3, FA4, FA5)이 도시된다. 이때, 다수의 할당 주파수들 중에서 서로 다른 주파수들이 연속적 또는 이산적으로 더해지기 위해서 일정 간격으로 정해진 반송 주파수들 중에서 임의의 주파수로 국부 발진기를 설정해야 한다. 여기서, 송신기에서 사용을 위해 설정된 주파수 대역들이 실선으로 표기되어 있다. 예를 들면, 첫 번째 주파수 열에서는 할당 주파수들(FA2, FA3, FA4)이 사용되고, 두 번째 주파수 열에서는 할당 주파수들(FA1, FA3, FA5)이 사용되고, 세 번째 주파수 열에서는 할당 주파수들(FA1, FA4, FA5)이 사용된다.

국부 발진기의 설정을 위한 광대역의 국부 발진 신호를 필요로 하지만, 광대역의 단일 발진기는 위상 잡음과 같은 성능이 나쁘다는 단점을 갖는다.

이와 같은, 다양한 주파수 확장을 위한 송신기(200)의 국부 발진 주파수(f_LO,FA)가 주파수를 확장하기 위한 범위 내 일정 간격의 주파수들 중 하나로 설정될수 있어야 한다.

도 5는 본 발명에 따른 주파수 확장을 위한 반송파 집성 신호들을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 다수의 단일 반송파 신호들(FA1-FA9)을 일정 간격의 다른 반송 주파수로 변환한 후, 더하여 주파수 확장을 할 수 있다. 이를 통해, 단일 반송파 신호에 의한 전송률(또는, 전송속도)과 전송용량이 향상될 수 있다.

예를 들면, 도 3의 송신기(200)에서 두 개의 독립적인 반송파 신호들(f_{LO , FA1}, f_{LO , FA2})을 사용한다. 이때, 두 개의 단일 반송 주파수들은 예시적으로 설명된 것으로, 연속적 또는 이산적으로 반송파 신호들(FA1-FA9)의 범위 내에서 선택(f_{LO , FA1} - f_{LO, FA9})될 수 있어야 한다.

이를 위해서, 각 독립적인 경로에 모든 반송 주파수를 설정하기 위한 국부 발진 신호를 필요로 한다. 이때, 일정 간격(

fcc)으로 구성된 다수의 반송파 신호를 생성하기 위해 필요한 국부 발진 주파수도 동일하게 일정 간격(

fcc)으로 설정되어야 한다.

이때, 국부 발진 신호의 설정 범위는 단일 반송파 신호 대역폭과 사용되는 반송파 신호의 개수에 비례하여 광대역으로 확장 되어야 한다.

본 발명에서는 광대역의 발진기 대신에 고정 주파수를 갖는 발진기를 이용하여 상술한 반송파 집성을 수행할 수 있는 국부 발진기를 제공할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 반송파 집성을 위한 국부 발진기를 예시적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 국부 발진기(300)는 고정 주파수 발진기(310), 분주기(320), 혼합기(330), 중심 주파수 발진기(340), 및 스위치들(350, 360)을 포함한다.

고정 주파수 발진기(310)는 반송 주파수 간격의 정수배(

fcc x N)의 주파수(fosc)를 갖는 고정 주파수 신호를 생성한다. 고정 주파수 발진기(310)는 생성된 고정 주파수 신호를 분주기(320)로 출력한다.

분주기(320)는 외부의 제어 신호에 따라 설정된 분주비로 고정 주파수 신호의 주파수를 분주한다. 분주기(320)는 원하는 간격을 갖는 주파수(fcs)를 갖도록 분주된 주파수 신호를 혼합기(330)로 츨력한다. 이때, 분주기(320)에서 출력된 분주된 주파수 신호의 주파수(fcs)는

fcc x K(N/M)이고, 여기서, K는

의 범위에 포함된 정수가 된다.

혼합기(330)는 분주기(320)에서 출력된 분주된 주파수 신호와 제 1 스위치(350)를 통해 출력된 중심 주파수 신호를 혼합하여 제 2 스위치(360)로 출력한다. 혼합기(330)에서 혼합된 신호는

로 나타낼 수 있다. 그러므로, 혼합기(330)는 분주된 주파수 신호의 합(플러스) 또는 차(마이너스)가 적용된 신호를 중심 주파수 신호와 혼합한다.

중심 주파수 발진기(340)는 전체 반송 주파수들의 주파수 범위 중에서 중심이 되는 중심 주파수(f_RF)를 갖는 신호를 생성한다. 여기서, 중심 주파수(f_RF)는 확장하고자 하는 전체 범위에서 중심에 위치한 주파수를 나타내고, 도 5에 예시적으로 도시되어 있다. 중심 주파수 발진기(340)는 중심 주파수를 갖는 중심 주파수 신호를 제 1 스위치(350)로 출력한다.

제 1 스위치(350)는 중심 주파수 발진기(340)에 연결되고, 중심 주파수 발진기로부터 입력된 중심 주파수 신호를 스위치에 인가된 제어 신호 등에 응답하여 혼합기(330) 또는 제 2 스위치(360) 중 하나로 선택하여 출력할 수 있다.

제 2 스위치(360)는 혼합기(330)와 제 1 스위치(350)에 연결되고, 혼합기로부터 출력된 신호 또는 중심 주파수 신호 중 하나를 선택하여 일예로, 송신기(200)에서 필요로 하는 국부 발진 신호(f_LO,FA)를 출력할 수 있다.

한편, 분주기(320)에서 주파수 분주를 위한 분주 제어 신호와, 제 1 스위치(350)와 제 2 스위치(360)의 스위칭 동작을 제어하기 위한 스위칭 제어 신호 생성하는 제어 회로를 설명의 편의를 위하여 도시하지 않았으나, 국부 발진기(300)는 제어 회로를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 발진기의 동작을 위한 파라미터들 간의 관계 정리하면 하기와 같이 나타낼 수 있다.

f_RF는 확장을 위한 반송파 주파수 전체 범위의 중심 주파수를 나타내고, H는 주파수 확장을 위한 단위 반송파 최대 개수를 나타낸다. X는 최대 반송파 개수의 1/2보다 작은 정수들의 집합을 나타내고, X= {

}과 같이 나타낼 수 있다. M은 집합 X의 원소(또한, 분주기(320)의 분주비)인 정수이고, N은 집합 X의 정수들의 최소 공배수이다.

예를 들면, 도 5와 같은 9개의 반송파 대역으로 확장을 위한 국부 발진기를 필요로하는 경우를 간략히 설명하면 다음과 같다.

확장을 위한 전체 주파수 대역의 중심 주파수(f_RF)가 제 5 반송파 신호(FA5)의 주파수(f_LO,FA5)로 설정한다. 다음으로 확장을 위한 9개의 반송파를 위한 4개의 주파수 fcs(

fcc x {1,2,3,4})를 모두 생성하기 위한 최소 공배수 12에 의해 합 또는 차 주파수 설정을 해야한다. 이를 위해, 고정 주파수 발진기(310)의 고정 주파수(fosc)는

fcc x 12로 설정된다. K는 1이상 4(X_max) 이하의 값을 갖는다. 이때, 분주기(320)는 12/6/4/3 중에 하나로 고정 주파수 신호를 분주하면, f_LO,FA1 내지 f_LO,FA9 중에서 원하는 대역의 국부 발진 주파수를 생성할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 반송파 집성을 위한 다른 국부 발진기를 예시적으로 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 국부 발진기(400)는 도 6의 국부 발진기(300)와 전반적으로 유사한 구조를 가지며, 합과 차의 신호를 동시에 필요로 하지 않는 경우, 국부 발진기(300) 내 혼합기(330)를 복소 혼합기(430)로 구현한 차이점을 제외하면 전반적으로 유사하므로 전반적인 국부 발진기(400)의 상세한 설명은 도 6의 국부 발진기(300)를 참조하기로 한다.

국부 발진기(400)는 고정 주파수 발진기(410), 분주기(420), 복소 혼합기(430), 중심 주파수 발진기(440), 및 스위치들(450, 460)을 포함한다.

분주기(420)는 분주된 신호를 실수부 신호(f_CS,real)와 허수부(f_CS,imag)로 구분하여 복소 혼합기(430)로 출력한다.

제 1 스위치(450)는 중심 주파수 신호 중에서 실수부의 신호(f_RF,real) 또는 허수부의 신호(f_RF,imag)를 복소 혼합기(430) 또는 제 2 스위치(460)으로 스위칭한다.

복소 혼합기(460)는 분주된 주파수 신호와 기준 주파수 신호에 대해 실수부(f_CS,real, f_RF,real)의 신호들을 서로 혼합하고, 허수부(f_CS,imag, f_RF,imag)의 신호들을 서로 혼합한다.

이를 위해, 복소 혼합기(430)는 혼합기들(431, 432)과 덧셈기(433)를 포함한다. 제 1 혼합기(431)는 분주된 주파수 신호의 실수부(f_CS,real) 신호와 기준 주파수 신호의 실수부(f_RF,real) 신호를 혼합하여 덧셈기(430)로 출력하고, 제 2 혼합기(432)는 분주된 주파수 신호의 허수부 신호(f_CS,imag)와 기준 주파수 신호의 허수부(f_RF,imag) 신호를 혼합하여 덧셈기(440)로 출력한다.

덧셈기(433)는 제 1 혼합기(431)에서 출력되는 신호에 차 또는 합 연산을 통해 제 2 혼합기(432)의 신호를 더하여 제 2 스위치(460)로 출력한다.

따라서, 복소 혼합기(430)의 출력 신호는 하기의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

여기서,

는 제 1 혼합기(431)의 출력이고,

는 제 2 혼합기(432)의 출력이고,

는 복소 혼합기(430)의 출력 신호이다.

이와 같이, 본 발명에서는 도 6 또는 도 7에서와 같은 국부 발진기를 이용하여 도 3에서와 같은 송신기(200)(제 1 혼합기(241) 또는 제 2 혼합기(242))에서 필요로 하는 다수의 반송파 집성을 위한 국부 발진 신호를 제공할 수 있다. 이때, 국부 발진기는 위상 잡음 등과 같은 성능이 우수한 고정 주파수 발진기를 사용하여 단위 반송파 신호의 연속적 또는 이산적으로 구성되는 반송파 집성을 위한 국부 발진 신호를 생성할 수 있다.

한편, 도 5의 경우, 주파수 간격을

fcc가 아닌

fcc/2를 기준으로 하면, 단일 반송파 신호들(FA)의 중심 주파수는 1, 3, 5, 7의 홀수 배수로 설정할 수 있다. 또한, 도 5에서 중심 주파수가 단일 반송파 신호들 사이(일예로, FA5와 FA6 사이 등)에 위치하도록 할 수도 있다. 이때, 주파수 간격을

fcc가 아닌

fcc/2를 기준으로 하면, 단일 반송파 신호들(FA)의 중심 주파수는 2, 4, 6, 8과 같은 짝수 배수로 설정을 통해, 국부 발진기를 구현할 수도 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100, 200: 송신기들 111, 112: 기저대역 변조기들
121, 122, 160: 혼합기들 130: 덧셈기
140: 디지털 아날로그 변환기 150, 180: 필터들
170: 전력 증폭기 190: 안테나
211, 212: 기저대역 변조기들
221, 222: 디지털 아날로그 변환기들
231, 232, 280: 필터들 241, 242, 260: 혼합기들
250: 덧셈기 270: 전력 증폭기
290: 안테나 300: 국부 발진기
310: 고정 주파수 발진기 320: 분주기
330: 혼합기 340: 중심 주파수 발진기
350, 360: 스위치들 400: 국부 발진기
410: 고정 주파수 발진기 420: 분주기
430: 복소 혼합기 431, 432: 혼합기들
433: 덧셈기 440: 중심 주파수 발진기
450, 460: 스위치들

Claims (10)

1. 복수의 반송 주파수들 사이의 주파수 간격의 정수배를 갖는 고정 주파수 신호를 생성하는 고정 주파수 발진기;
   상기 고정 주파수 신호를 일정 비율로 분주하는 분주기;
   상기 분주기를 통해 분주된 주파수 신호를 중심 주파수 신호와 혼합하여 혼합 신호를 출력하는 혼합기;
   상기 중심 주파수 신호를 제 1 스위치로 출력하는 중심 주파수 발진기;
   상기 혼합기 또는 제 2 스위치 중 하나를 선택하여 상기 중심 주파수 신호를 출력하는 제 1 스위치; 및
   상기 혼합 신호 또는 상기 중심 주파수 신호 중 하나를 선택하는 제 2 스위치를 포함하고,
   상기 중심 주파수 신호는 상기 복수의 반송 주파수들의 전체 대역에 대해 중심에 위치한 주파수를 갖고, 그리고
   상기 일정 비율은 상기 복수의 반송 주파수들의 최대 개수의 1/2보다 작은 정수들의 최소 공배수를 상기 정수들 중 하나로 나눈 수에 기초하여 결정되는 국부 발진기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정수배는 주파수 확장을 위한 단위 반송파의 최대 개수의 1/2보다 작은 정수들의 최소 공배수인 국부 발진기.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 혼합기는 상기 분주된 주파수 신호의 합 또는 차에 대응하는 신호를 중심 주파수 신호와 혼합하여 상기 혼합 신호를 출력하는 국부 발진기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 분주기의 분주비를 설정하는 제 1 제어 신호, 상기 제 1 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 제 2 제어 신호, 및 상기 제 2 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 제 3 제어 신호를 생성하는 제어 회로를 더 포함하는 국부 발진기.
6. 복수의 반송 주파수들 사이의 주파수 간격의 정수배를 갖는 고정 주파수 신호를 생성하는 고정 주파수 발진기;
   상기 고정 주파수 신호를 일정 비율로 분주하여 제1 실수부 신호와 제 1 허수부 신호로 출력하는 분주기;
   상기 제 1 실수부 신호를 중심 주파수 신호의 제 2 실수부 신호와 혼합하고, 상기 제 1 허수부 신호를 상기 중심 주파수 신호의 제 2 허수부 신호와 혼합하여 복소 혼합 신호를 출력하는 복소 혼합기;
   상기 중심 주파수 신호를 제 1 스위치로 출력하는 중심 주파수 발진기;
   상기 복소 혼합기 또는 제 2 스위치 중 하나를 선택하여 상기 제 2 실수부 신호 및 상기 제 2 허수부 신호를 출력하는 제 1 스위치; 및
   상기 복소 혼합기로부터의 상기 복소 혼합 신호, 또는 상기 제 1 스위치로부터의 상기 제 2 실수부 신호 및 상기 제 2 허수부 신호를 선택하는 제 2 스위치를 포함하고,
   상기 중심 주파수 신호는 상기 복수의 반송 주파수들의 전체 대역에 대해 중심에 위치한 주파수를 갖고, 그리고
   상기 일정 비율은 상기 복수의 반송 주파수들의 최대 개수의 1/2보다 작은 정수들의 최소 공배수를 상기 정수들 중 하나로 나눈 수에 기초하여 결정되는 국부 발진기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 복소 혼합기는:
   상기 분주기의 상기 제 1 실수부 신호 및 상기 중심 주파수 신호의 상기 제 2 실수부 신호를 혼합하여 제 1 혼합 신호를 출력하는 제 1 혼합기;
   상기 분주기의 상기 제 1 허수부 신호 및 상기 중심 주파수 신호의 상기 제 2 허수부 신호를 혼합하여 제 2 혼합 신호를 출력하는 제 2 혼합기; 및
   상기 제 1 혼합 신호 및 상기 제 2 혼합 신호의 합 연산 또는 차 연산을 기반으로 상기 복소 혼합 신호를 출력하는 덧셈기를 포함하는 국부 발진기.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 정수배는 주파수 확장을 위한 단위 반송파의 최대 개수의 1/2보다 작은 정수들의 최소 공배수인 국부 발진기.
9. 삭제
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 분주기의 분주비를 설정하는 제 1 제어 신호, 상기 제 1 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 제 2 제어 신호, 및 상기 제 2 스위치의 스위칭 동작을 제어하는 제 3 제어 신호를 생성하는 제어 회로를 더 포함하는 국부 발진기.

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