KR102429755B1 - 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치 및 그 방법 - Google Patents

포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치는 포락선 신호를 제공하는 포락선 신호 제공기; 상기 포락선 신호 제공기로부터 수신한 포락선 신호를 군지연을 조정하여 출력하는 가변 네거티브 군지연기; 상기 가변 네거티브 군지연기로부터 출력된 포락선 신호를 변조하는 포락선 변조기; 상기 포락선 신호 제공기로부터 출력된 포락선 신호와 상기 포락선 변조기로부터 출력된 포락선 신호의 군지연 차이를 검출하는 군지연 차이 검출기; 및 상기 군지연 차이에 따라 상기 가변 네거티브 군지연기의 군지연값을 제어하는 제어신호를 발생하는 제어신호 발생기를 포함할 수 있다.

Description

포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치 및 그 방법{Apparatus for controlling an envelope delay in the an envelope-tracking power amplifier and method thereof}
본 발명은 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포락선-추적 전력 증폭기로 입력되는 입력신호와 포락선-추적 전력 증폭기의 전원부로 인가되는 포락선 신호간의 시간 동기를 맞추는 기술에 관한 것이다.
최근의 이동통신 시스템은 과거의 GSM(Global System for Mobile Communications)등과는 다르게 진폭이 많이 변하는 OFDM(Orthogonal frequency-division multiplexing)을 기반으로 하는 통신 방식으로 진화하고 있다. 최근 각광 받고 있는 LTE(Long-Term Evolution)를 비롯해서 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 및 WiBro(Wireless Broadband Internet) 등 모두 OFDM을 기반으로 한 통신 방식을 사용한다.
하지만, OFDM 기반 송신기는 첨두 전력 대 평균전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)가 높은 특성으로 인하여 전력증폭기가 효율적으로 동작하지 못한다는 단점을 가진다. 이러한 단점을 극복하고자 여러 가지 송신 구조가 제안되었는데, 그 중 하나가 포락선-추적 전력증폭기(ENVELOPE-TRACKING POWER AMPLIFIER)이다.
포락선-추적 전력증폭기에서는 전력증폭기의 전원부로 전력증폭기 입력 신호의 포락선과 비슷한 파형을 갖는 신호를 인가하여 전력증폭기가 항상 포화 영역에서 동작하게 함으로서 높은 효율 성능을 낼 수 있게 한다.
하지만, 포락선-추적 전력증폭기 전원부로 인가되는 포락선 신호와 전력증폭기 입력으로 입력되는 신호의 포락선 신호가 서로 시간 동기가 잘 맞지 않을 경우, 전력증폭기 출력에서 비선형성이 크게 발생하여 신호의 품질을 낮출 뿐만 아니라 인접채널누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio, ACLR)가 나빠져 무선으로 신호를 송출하기 어려울 수 있다.
도 1은 PAPR 8.7 dB 특성을 갖는 LTE 10 MHz 신호에 대해서 포락선-추적 전력증폭기 전원부로 인가되는 포락선 신호와 전력증폭기 입력으로 입력되는 신호의 시간 동기 미스매치(mis-match) 정도에 따른 인접채널누설비의 시뮬레이션 결과를 도시하고 있다. 도 1을 참조하면, 약 1 ns정도의 시간 동기가 어긋나더라도 인접채널누설비가 -45 dBc보다 더 나빠짐을 알 수 있다.
특허공개번호 KR 2013-0102474호
본 발명의 실시예는 포락선-추적 전력증폭기로 입력되는 신호와 전력증폭기의 전원부로 입력되는 포락선 신호의 시간 동기를 맞추기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치는 포락선 신호를 제공하는 포락선 신호 제공기; 상기 포락선 신호 제공기로부터 수신한 포락선 신호를 군지연을 조정하여 출력하는 가변 네거티브 군지연기; 상기 가변 네거티브 군지연기로부터 출력된 포락선 신호를 변조하는 포락선 변조기; 상기 포락선 신호 제공기로부터 출력된 포락선 신호와 상기 포락선 변조기로부터 출력된 포락선 신호의 군지연 차이를 검출하는 군지연 차이 검출기; 및 상기 군지연 차이에 따라 상기 가변 네거티브 군지연기의 군지연값을 제어하는 제어신호를 발생하는 제어신호 발생기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 포락선 변조기로부터 출력된 포락선 신호가 전원부에 인가되면, 입력신호의 파워를 증폭하는 전력 증폭기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 포락선 신호 제공기는, 상기 전력 증폭기에 입력되는 입력신호의 전체 또는 일부로부터 포락선 신호를 추출하는 추출기; 및 상기 추출된 포락선 신호를 가공하는 포락선 신호 가공기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가변 네거티브 군지연기는 상기 포락선 변조기로부터 출력되는 포락선 신호와 상기 입력신호의 시간 동기가 맞도록 상기 포락선 신호 제공기로부터 출력된 포락선 신호를 군지연시킬 수 있다.
또한, 상기 가변 네거티브 군지연기는 상기 포락선 신호 제공기로부터 출력된 포락선 신호와 상기 포락선 변조기로부터 출력된 포락선신호의 시간 차이만큼을 보상하도록 상기 포락선 신호 제공기로부터 출력된 포락선 신호를 군지연할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치는 포락선 신호를 송신하는 모뎀을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치는 상기 포락선 변조기로부터 출력된 포락선 신호를 군지연 시켜 상기 군지연 차이 검출기로 전달하는 군지연기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 방법은 포락선 신호를 제공하는 단계; 상기 포락선 신호에 대해 가변 네거티브 군지연을 수행하는 단계; 군지연된 포락선 신호를 변조하여, 입력신호의 파워를 증폭하는 전력 증폭기의 전원부에 인가하는 단계; 상기 전력 증폭기의 전원부에 인가되는 신호와 상기 포락선 신호의 군지연 차이값을 검출하는 단계; 및 상기 군지연 차이값만큼 상기 포락선 신호에 대해 가변 네거티브 군지연을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 포락선 신호를 제공하는 단계는, 상기 입력신호의 전체 또는 일부를 추출 및 가공하여 상기 포락선 신호를 제공할 수 있다.
또한, 상기 포락선 신호를 제공하는 단계는, 모뎀에서 포락선신호를 발생할 수 있다.
또한, 상기 포락선 신호의 군지연 차이값을 검출하는 단계전에, 상기 전력 증폭기의 전원부에 인가되는 신호를 군지연 시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가변 네거티브 군지연을 수행하는 단계는, 상기 전력 증폭기의 전원부에 인가되는 신호는 상기 전력 증폭기에 입력되는 입력신호와의 시간 동기가 맞도록 상기 포락선 신호의 가변 네거티브 군지연을 수행할 수 있다.
본 기술은 전력증폭기 입력 신호와 전력증폭기 전원부로 인가되는 포락선 신호의 시간 지연 차이를 최소화함으로써, 상기 두 신호 간의 시간 지연 차이로 발생하는 전력증폭기 출력 신호의 품질 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 기술은 전력증폭기 입력 신호와 전력증폭기 전원부로 인가되는 포락선 신호 간의 시간 지연 차이를 최소화함으로써, 포락선-추적 전력증폭기 출력에서의 인접채널누설비를 일정 수준으로 유지시켜 신호의 무선 송출이 가능하도록 한다.
도 1은 일반적인 포락선-추적 전력증폭기로 입력되는 포락선 신호와 포락선-추적 전력증폭기의 전원부로 인가되는 신호의 시간 동기와 인접채널누설비간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 가변 네거티브 군지연기를 사용하지 않았을 때의, 포락선 신호 제공기 출력 신호와 포락선 변조기 출력 신호의 출력 파형을 시뮬레이션 한 그래프이다.
도 5b는 본 발명에 따른 가변 네거티브 군지연기를 사용하였을 때의, 포락선 신호 제공기 출력 신호와 포락선 변조기 출력 신호의 출력 파형 및 가변 네거티브 군지연기의 출력 파형을 시뮬레이션 한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 구성도이다.
도 8a는 도 6 및 도 7의 군지연기가 없을 경우의 군지연을 나타내는 파형 그래프이다.
도 8b는 도 6 및 도 7의 군지연기를 구비한 경우의 군지연을 나타내는 파형 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명은 포락선-추적 (Envelope-Tracking, ET) 전력증폭기의 전원부로 입력되는 포락선 신호의 지연을 조정하는 기술에 관한 것으로서, 포락선 신호와 전력증폭기의 전원부에 인가되는 포락선 신호간의 지연차를 검출하여 지연차에 따라 입력된 포락선 신호의 지연을 재조정하는 기술을 개시한다.
이하, 도 2 내지 도 8b를 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 구성도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치는 모뎀(170), 포락선 신호 제공기(110), 가변 네거티브 군지연기(120), 포락선 변조기(130), 군지연 차이 검출기(140), 제어신호 발생기(150), 전력 증폭기(160)를 구비한다. 모뎀(170)은 포락선 신호를 생성하여 출력한다.
포락선 신호 제공기(110)는 모뎀(170)으로부터 전달받은 포락선 신호를 가변 네거티브 군지연기(120)로 전달한다.
가변 네거티브 군지연기(120)는 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력되는 포락선 신호를 입력받아 포락선 신호의 군지연을 조정한 후 출력한다. 가변 네거티브 군지연기(120)의 가변 군지연량은 제어 신호 발생기(150)에서 출력되는 신호에 의해서 결정될 수 있다.
포락선 변조기(130)는 가변 네거티브 군지연기(120)를 통해 군지연 조정된 포락선 신호를 입력받아, 군지연 조정된 포락선 신호를 큰 파워를 갖는 포락선 신호로 변조하여 출력한다. 이때, 포락선 변조기(130)는 변조된 포락선 신호를 전력 증폭기(160)의 전원부에 인가한다.
군지연 차이 검출기(140)는 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력되어 전력 증폭기(160)의 전원부에 인가되는 포락선 신호를 입력받아, 두 신호 간의 군지연 차이를 검출하고 그 차이를 나타내는 에러 신호를 출력한다.
제어신호 발생기(150)는 군지연 차이 검출기(140)로부터 출력된 에러 신호를 입력받으면, 에러 신호에 해당되는 가변 네거티브 군지연기의 군지연을 조정할 수 있는 제어 신호를 출력한다. 즉, 제어신호 발생기(150)는 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호 간의 지연시간만큼 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호를 지연시켜 군지연 차이를 보상할 수 있는 제어신호를 출력한다. 이에, 제어신호 발생기(150)로부터 출력된 제어신호에 의해 가변 네거티브 군지연기(120)가 포락선 신호를 지연시킴으로써 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호의 시간 동기가 맞춰진다.
전력 증폭기(160)는 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호가 전원부에 인가되면 RF 입력 신호의 파워를 증폭한다. 이때, 전원부에 인가되는 포락선 신호와 RF 입력 신호의 시간 동기가 일치해야 인접채널누설비(ACLR) 특성이 좋아진다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 구성도이다.
본 발명의 제 2 실시예에서는 도 2와 같이 모뎀(170)에서 포락선 신호를 발생하는 것이 아니라, 포락선 신호 제공기(210)가 전력증폭기(160)로 입력되는 RF 입력 신호를 이용하여 포락선 신호를 발생한다는 점에서 본 발명의 제 1 실시예와 차이가 있다.
즉, 본 발명의 제 2 실시예의 나머지 구성인 가변 네거티브 군지연기(220), 포락선 변조기(230), 군지연 차이 검출기(240), 제어신호 발생기(250), 전력 증폭기(260)는 도 2의 본 발명의 제 1 실시예의 가변 네거티브 군지연기(120), 포락선 변조기(130), 군지연 차이 검출기(140), 제어신호 발생기(150), 전력 증폭기(160)와 실질적으로 동일한 구성이므로 그 구성들에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에서의 포락선 신호 제공기(210)는 전력증폭기(160)로 입력되는 RF 입력 신호의 전체 또는 일부를 가공하여 포락선 신호를 발생시킨다. 이를 위해, 포락선 신호 제공기(210)는 포락선 신호 추출기(211) 및 포락선 신호 가공기(212)를 구비한다.
포락선 신호 추출기(211)는 전력증폭기(160)로 입력되는 RF 입력 신호의 전체 또는 일부를 추출한다.
포락선 신호 가공기(212)는 포락선 신호 추출기(211)에서 추출된 포락선 신호의 전체 또는 일부를 포함하여 가공한다.
이하, 상술한 도 2 및 도 4를 추가로 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 포락선 신호 제공기(110)에서 포락선 신호가 제공되면(S101), 가변 네거티브 군지연기(120)는 포락선 신호에 대해 가변 네거티브 군지연을 수행한다(S102). 이때, 포락선 신호 제공기(110)는 도 2와 같이 모뎀(170)으로부터 포락선 신호를 입력받거나 도 3과 같이 전력증폭기(160)로 입력되는 RF 입력 신호를 이용하여 포락선 신호를 추출하여 사용할 수 있다.
가변 네거티브 군지연기(120)는 군지연 조정된 포락선 신호를 포락선 변조기(430)로 전달하고, 포락선 변조기(430)는 가변 네거티브 군지연기(420)로부터 출력된 군지연 조정된 포락선 신호를 전력 증폭기(160)의 전원부에 인가한다(S103).
그 후, 군지연 차이 검출기(140)는 전력증폭기(160)의 전원부에 인가된 포락선 신호와 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호의 군지연 차이값을 검출한다(S104).
이어서, 제어신호 발생기(150)는 군지연 차이값을 보상하기 위한 제어신호를 가변 네거티브 군지연기(120)로 출력한다(S105). 즉, 제어 신호 발생기(150)는 군지연 차이 검출기(140)로부터 출력된 군지연 차이 에러 신호를 해당 군지연 차이 만큼 보상하는 방향으로 포락선 신호의 군지연이 조정되도록 가변 네거티브 군지연기(120)를 제어하는 제어 신호를 발생할 수 있다.
따라서, 제어 신호 발생기(150)로부터 출력된 제어 신호에 의해서, 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호의 군지연 차이만큼이 가변 네거티브 군지연기(120)에 의해서 조정된다. 그 후 조정된 포락선신호가 포락선 변조기(130)로 입력되므로 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호간의 군지연 차이가 없어 지게 된다. 이에, 시간 동기가 맞는 포락선 신호를 전력증폭기(160)에 제공할 수 있다.
도 5a는 본 발명에 따른 가변 네거티브 군지연기(120)를 사용하지 않았을 때의, 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호의 출력 파형을 시뮬레이션 한 그래프이다.
도 5a를 참조하면, 포락선 신호 제공기(110)의 출력 신호로서 20 MHz 주파수를 갖는 싸인(Sin)파를 사용하고 포락선 변조기(130)는 60 MHz의 대역폭을 갖는 신호 버퍼(이득 = 1)을 가지는 것으로 시뮬레이션에 적용한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 가변 네거티브 군지연기(120)를 사용하여 포락선신호를 군지연 조정하지 않은 경우 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호 간에 군지연 차이가 발생함을 알 수 있다.
즉, 포락선 변조기(130)의 군지연 특성으로 인하여 입력된 신호에 비해서 군지연이 약 +2.5 ns 정도 발생함을 알 수 있다. 즉, 포락선 변조기(130)로 입력되는 포락선 신호에 비해서 포락선 변조기(130)로부터 출력되는 포락신호가 약 +2.5 ns의 군지연을 가지고 출력됨을 알 수 있다. 통상적으로 포락선 변조기(130)는 대역폭이 넓지 않으므로 상기와 같이 상대적으로 큰 군지연 특성을 보인다.
따라서, 이러한 포락선 변조기의 군지연 특성으로 인하여 포락선-추적 전력증폭기에서 RF 입력 신호와 포락선-추적 전력증폭기의 전원부로 인가되는 포락선 변조기(130)의 출력 신호 사이의 군지연 차이가 크게 발생하므로 포락선-추적 전력증폭기 출력 신호의 품질 열화 및 선형성이 악화될 수 있다.
도 5b는 본 발명에 따른 가변 네거티브 군지연기(120)를 사용하였을 때의, 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호의 출력 파형을 시뮬레이션 한 그래프이다. 도 5b를 참조하면 도 5a와 동일한 조건으로, 포락선 신호 제공기(110)의 출력 신호로서 20 MHz 주파수를 갖는 싸인(Sin)파를 사용하고 포락선 변조기(130)는 60 MHz의 대역폭을 갖는 신호 버퍼(이득 = 1)을 가지는 것으로 시뮬레이션에 적용한다.
도 5b에 도시된 바와 같이 가변 네거티브 군지연기(120)를 사용하여 포락선신호를 군지연 조정함으로써 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호 간에 군지연 차이가 거의 없음을 알 수 있다.
즉, 가변 네거티브 군지연기(120)로 입력되는 포락선 신호 제공기(110)의 출력 신호에 비해서 가변 네거티브 군지연기(120)의 출력 신호가 약 2.5 ns 정도 군지연이 빠른 신호가 되어 출력된다. 가변 네거티브 군지연기(120)로 입력되는 포락선 신호보다 가변 네거티브 군지연기(120)로부터 출력되는 포락선 신호의 군지연이 더 빠르므로 네거티브 군지연이 가변 네거티브 군지연기(120)에서 발생하였음을 알 수 있다.
이는, 포락선 변조기(130)에서 발생하는 +2.5 ns 군지연을 정확하게 보상하는 네거티브 군지연으로서, 네거티브 군지연기(120)에 의해서 -2.5 ns 군지연된 포락선 신호는 포락선 변조기(130)로 입력되어 최종적으로 포락선 변조기(130)로부터 출력된 신호에서 0 ns 로 군지연된 포락선 신호를 출력한다. 도 5b에 도시된 바와 같이 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호와의 군지연 차이가 거의 없음을 알 수 있다.
따라서, 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선신호와 포락선 변조기(130)로부터 출력된 포락선 신호의 군지연이 0에 가까우므로 포락선-추적 전력증폭기의 RF 입력신호와 포락선-추적 전력증폭기의 전원부로 인가되는 포락선 신호간의 군지연 차이가 아주 작게 되어, 포락선-추적 전력증폭기 출력 신호의 품질 저하 막고 비선형성을 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 포락선-추적 전력증폭기 전원부로 인가되는 포락선 신호의 군지연을 조정하여, 포락선-추적 전력증폭기로 입력되는 RF 입력 신호와 포락선-추적 전력증폭기 전원부로 인가되는 포락선 신호 간의 시간 동기를 맞추어 인접채널누설비 (Adjacent Channel Leakage Ratio, ACLR) 특성을 최대화한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 구성도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치는 본 발명의 제 1 실시예의 구성에 군지연기(380)를 추가한 구성이다.
즉, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 모뎀(370), 포락선 신호 제공기(310), 가변 네거티브 군지연기(320), 포락선 변조기(330), 군지연 차이 검출기(340), 제어신호 발생기(350), 전력 증폭기(360)의 구성은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 모뎀(170), 포락선 신호 제공기(110), 가변 네거티브 군지연기(120), 포락선 변조기(130), 군지연 차이 검출기(140), 제어신호 발생기(150), 전력 증폭기(160)와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제 3 실시예의 군지연기(380)는 포락선 변조기(330)와 군지연 차이 검출기(340) 사이에 구비된다. 군지연기(380)는 포락선 변조기(330)로부터 출력되는 포락선 신호를 군지연 시킨 후 군지연 차이 검출기(340)로 인가한다.
본 발명의 제 1 실시예에 의하면 가변 네거티브 군지연기(120)에 의해 포락선 변조기(130)의 출력신호와 포락선 신호 제공기(110)의 출력신호의 군지연이 거의 없게 되는데, 실제로 구현 시에는 주변의 물리적인 상황 등으로 인해 군지연이 발생할 수 있다. 이에, 본 발명의 제 3 실시예에서는 군지연기(380)를 추가하여 군지연기(380)가 포락선 변조기(330)로부터 출력되는 포락선 신호를 미리 정한 만큼 군지연 시켜 군지연 차이 검출기(350)로 전달한다.
이에, 군지연 차이 검출기(350)는 포락선 신호 제공기(110)로부터 출력된 포락선 신호와 군 지연기(380)에 의해 지연된 포락선 신호의 지연 차이값에 해당하는 에러신호를 발생한다. 이에, 가변 네거티브 군지연기(320)는 포락선 신호 제공기(310)로부터 출력된 포락선 신호와 군지연기(380)를 통과한 포락선 신호의 군지연 차이 만큼을 군지연 조정한 후 포락선 변조기(330)로 출력한다.
따라서, 포락선 신호 제공기(310)로부터 출력된 포락선 신호와 포락선 변조기(330)로부터 출력된 포락선 신호간에는 군지연기(380) 만큼의 네거티브 군지연이 존재하게 된다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 구성도이다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치는 본 발명의 제 2 실시예의 구성에 군지연기(480)를 추가한 구성이다.
즉, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 포락선 신호 제공기(410), 가변 네거티브 군지연기(420), 포락선 변조기(430), 군지연 차이 검출기(440), 제어신호 발생기(450), 전력 증폭기(460)의 구성은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기의 포락선 신호 지연 조정 장치의 포락선 신호 제공기(210), 가변 네거티브 군지연기(220), 포락선 변조기(230), 군지연 차이 검출기(240), 제어신호 발생기(250), 전력 증폭기(260)와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제 4 실시예의 군지연기(480)는 포락선 변조기(430)와 군지연 차이 검출기(440) 사이에 구비된다. 군지연기(480)는 포락선 변조기(430)로부터 출력되는 포락선 신호를 군지연 시킨 후 군지연 차이 검출기(440)로 인가한다.
본 발명의 제 4 실시에의 군지연기(480)는 도 6의 군지연기(380)와 동일한 기능을 수행한다.
도 8a는 도 6 및 도 7의 군지연기(380, 480)가 없을 경우의 군지연을 나타내는 파형 그래프이고 도 8b는 도 6 및 도 7의 군지연기를 구비한 경우의 군지연을 나타내는 파형 그래프이다. 도 8a 및 도 8b는 포락선 신호 제공기(310, 410)으로부터 출력된 포락선신호로서, 20 MHz 주파수를 갖는 싸인파신호를 사용하고, 포락선 변조기(330, 430)는 60 MHz의 대역폭을 갖는 신호 버퍼(이득 = 1)를 가지는 것을 가정한다.
도 8a를 참조하면, 도 5b와 같이 포락선 신호 제공기(310, 410)로부터 출력되는 포락선 신호와 포락선 변조기(330, 430)로부터 출력되는 포락선 신호 사이에 군지연이 거의 존재하지 않음을 알 수 있다.
도 8b를 참조하면 군지연기(380, 480)에서 발생하는 약 +1.1 ns 의 군지연으로 인하여 포락선 변조기(330, 430)로부터 출력되는 포락선 신호보다 1.1 ns가 지연된 포락선 신호가 군지연 차이 검출기(340, 440)로 입력된다. 이에 제어신호 발생기(350, 450)는 가변 네거티브 군지연기(320, 420)의 네거티브 군지연값이 커지도록 제어한다.
따라서, 군지연기(380, 480)에 의해서 가변 네거티브 군지연기(320, 420)에서 추가적으로 더 네거티브 군지연된 포락선 신호는 포락선 변조기(330, 430)를 거쳐서 전력증폭기(360, 460) 전원부로 출력될 때 포락선 신호 제공기의 출력 포락선 신호보다 약 1.1 ns 정도 더 빠른(즉, 네거티브 군지연) 신호로 출력된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치 및 방법은 전력증폭기 입력 신호와 전력증폭기 전원부로 인가되는 포락선 신호의 시간 지연 차이를 최소화 함으로써 두 신호 간의 시간 지연 차이로 발생하는 전력증폭기 출력 신호의 품질 저하를 방지할 수 있다.
또한, 전력증폭기 입력 신호와 전력증폭기 전원부로 인가되는 포락선 신호 간의 시간 지연 차이 최소화로 인하여, 포락선-추적 전력증폭기 출력에서의 인접채널누설비를 무선으로 송출할 수 있는 수준으로 유지시켜 줄 수 있다.
또한, 본 발명은 군지연기에 의한 군지연 보상을 함으로써 주변 환경 변화 및 칩 간 성능 차이에 의한 변화에도 항상 일정한 성능을 유지할 수 있다.
상술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 포락선 신호를 제공하는 포락선 신호 제공기;
    상기 포락선 신호 제공기로부터 수신한 포락선 신호를 군지연을 조정하여 출력하는 가변 네거티브 군지연기;
    상기 가변 네거티브 군지연기로부터 출력된 포락선 신호를 변조하는 포락선 변조기;
    상기 포락선 변조기로부터 출력된 포락선 신호를 주변의 물리적 상황에 따라 미리 정한 만큼 군지연 시켜 출력하는 군지연기;
    상기 포락선 신호 제공기로부터 출력된 포락선 신호와 상기 군지연기로부터 출력된 포락선 신호의 군지연 차이를 검출하는 군지연 차이 검출기; 및
    상기 군지연 차이에 따라 상기 가변 네거티브 군지연기의 군지연값을 제어하는 제어신호를 발생하는 제어신호 발생기
    를 포함하며,
    상기 군지연기는 상기 포락선 변조기와 상기 군지연 차이 검출기 사이에 위치하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 포락선 변조기로부터 출력된 포락선 신호가 전원부에 인가되면, 입력신호의 파워를 증폭하는 전력 증폭기
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 포락선 신호 제공기는,
    상기 전력 증폭기에 입력되는 입력신호의 전체 또는 일부로부터 포락선 신호를 추출하는 추출기; 및
    상기 추출된 포락선 신호를 가공하는 포락선 신호 가공기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 가변 네거티브 군지연기는
    상기 포락선 변조기로부터 출력되는 포락선 신호와 상기 입력신호의 시간 동기가 맞도록 상기 포락선 신호 제공기로부터 출력된 포락선 신호를 군지연시키는 것을 특징으로 하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 가변 네거티브 군지연기는
    상기 포락선 신호 제공기로부터 출력된 포락선 신호와 상기 포락선 변조기로부터 출력된 포락선신호의 시간 차이만큼을 보상하도록 상기 포락선 신호 제공기로부터 출력된 포락선 신호를 군지연하는 것을 특징으로 하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    포락선 신호를 송신하는 모뎀
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 장치.
  7. 삭제
  8. 포락선 신호를 제공하는 단계;
    상기 포락선 신호에 대해 가변 네거티브 군지연을 수행하는 단계;
    가변 네거티브 군지연된 포락선 신호를 변조하여, 입력신호의 파워를 증폭하는 전력 증폭기의 전원부에 인가하는 단계;
    상기 전력 증폭기의 전원부에 인가되는 상기 가변 네거티브 군지연된 포락선 신호를 주변의 물리적 상황에 따라 미리 정한 만큼 군지연을 시키는 단계;
    상기 전력 증폭기의 전원부에 인가되는 신호와 미리 정한 만큼 군지연된 포락선 신호의 군지연 차이값을 검출하는 단계; 및
    상기 군지연 차이값만큼 상기 포락선 신호에 대해 가변 네거티브 군지연을 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 포락선 신호를 제공하는 단계는,
    상기 입력신호의 전체 또는 일부를 추출 및 가공하여 상기 포락선 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 포락선 신호를 제공하는 단계는,
    모뎀에서 포락선신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 방법.
  11. 삭제
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 가변 네거티브 군지연을 수행하는 단계는,
    상기 전력 증폭기의 전원부에 인가되는 신호는 상기 전력 증폭기에 입력되는 입력신호와의 시간 동기가 맞도록 상기 포락선 신호의 가변 네거티브 군지연을 수행하는 것을 특징으로 하는 포락선-추적 전력증폭기용 포락선 신호 지연 조정 방법.
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