KR19990085914A - Wireless receiver with automatic gain control - Google Patents

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자동이득제어 기능을 갖는 무선 수신기에 있어서, 수신된 고주파신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭기와, 상기 저잡음 증폭된 고주파신호를 소정의 국부발진신호와 믹싱하여 중간주파수신호를 발생하는 믹서와, 상기 믹서에서 발생되는 중간주파수신호를 소정 증폭하는 중간주파수신호 증폭기와, 소정의 제어를 받아 그 이득이 조절되며, 상기 중간주파수신호를 소정 증폭하는 자동이득제어 증폭기와, 상기 자동이득제어 증폭기에서 출력되는 증폭된 중간주파수신호를 복조하고 기저대역신호로 변환하는 복조/기저대역부와, 상기 복조/기저대역부에서 검출되는 수신 고주파신호의 세기에 따라 소정의 이득제어신호를 출력하며, 상기 이득제어신호로써 상기 중간주파수 자동이득제어 증폭기의 이득을 증가 혹은 감소시키는 이득제어부와, 상기 이득제어부신호에 응답하여 고주파단의 자동이득제어 곡선이 히스테리시스 특성을 가지는 고주파이득제어신호를 발생하고, 상기 고주파이득제어신호로써 상기 저잡음증폭기의 이득을 증가 혹은 감소시키는 고주파이득제어부로 구성됨을 특징으로 한다.A wireless receiver having an automatic gain control function, comprising: a low noise amplifier for low noise amplifying a received high frequency signal, a mixer for generating an intermediate frequency signal by mixing the low noise amplified high frequency signal with a predetermined local oscillation signal, and in the mixer. An intermediate frequency signal amplifier for amplifying the generated intermediate frequency signal, an automatic gain control amplifier for controlling the gain under predetermined control, predetermined amplifying the intermediate frequency signal, and an amplified output from the automatic gain control amplifier A demodulation / baseband section for demodulating an intermediate frequency signal and converting it into a baseband signal, and outputting a predetermined gain control signal in accordance with the strength of a received high frequency signal detected by the demodulation / baseband section, wherein the gain control signal is used as the gain control signal. A gain control unit for increasing or decreasing the gain of the intermediate frequency automatic gain control amplifier; In response to the fisherman signal, the automatic gain control curve of the high frequency stage generates a high frequency gain control signal having hysteresis characteristics, and the high frequency gain control signal is configured to increase or decrease the gain of the low noise amplifier. .

Description

자동이득제어 기능을 갖는 무선 수신기Wireless receiver with automatic gain control

본 발명은 자동이득제어(Automatic Gain Control: AGC) 기능을 갖는 무선 송·수신기에 관한 것으로, 특히 고주파수(Radio Frequency: RF) 자동이득제어를 위한 신호가 히스테리시스(hysteresis) 특성을 갖도록 한 무선 송·수신기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless transmitter / receiver having an automatic gain control (AGC) function. In particular, the wireless transmitter / receiver is characterized in that a signal for radio frequency (RF) automatic gain control has hysteresis characteristics. To a receiver.

코드분할 다중접속(Code Division Multi Access: CDMA)방식 등과 같이 동적 범위(dynamic range)가 넓은 수신이 요구되는 휴대용 무선 전화기에서는 다른 기지국으로부터의 간섭신호에 의한 감쇠(attenuation)를 보상하기 위해 AGC가 필요하다.In portable wireless telephones requiring wide dynamic range reception, such as Code Division Multiple Access (CDMA), AGC is required to compensate for attenuation caused by interference signals from other base stations. Do.

도 1은 종래의 무선 송·수신기의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a conventional radio transmitter and receiver.

듀플렉서(2)는 안테나(1)와 송·수신 부분(part)의 연결을 절체한다.The duplexer 2 alternates the connection between the antenna 1 and the transmitting / receiving part.

수신부분에서, 상기 듀플렉서(2)는 상기 안테나(1)를 통해 RF신호를 수신한다. 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier: 이하 LNA라 함.)(3)는 상기 수신된 신호를 저잡음 증폭한다. RF필터(4)는 상기 수신된 RF신호로부터 원하는 신호 성분만을 필터링한다. 믹서(mixer)(5)는 상기 필터링한 신호에 소정의 국부발진신호(도시하지 않은 제1국부발진기로부터 발생되는 고주파신호)를 믹싱하여 중간주파수(Intermediate Frequency: 이하 IF라 함.)신호를 출력한다. IF증폭기(6)는 상기 믹서(5)에서 출력하는 IF신호를 입력하여 일정 정도 증폭한다. IF필터(7)은 탄성 표면파(Surface Acoustic Wave) 필터로서, 상기 IF신호로부터 혼신 주파수를 제거한다. IF AGC 증폭기(8)은 소정의 제어를 받아 그 이득이 조절되며, 상기 IF필터(7)에서 출력되는 IF신호를 소정 증폭한다. 변복조/기저대역부(12)는 상기 IF AGC 증폭기(8)로부터 출력되는 IF신호를 입력하여 소정의 국부발진신호(도시하지 않은 제2국부발진기로부터 발생됨.)에 따라 복조한 다음 기저대역신호로 변환하거나, 기저대역신호를 소정의 국부발진신호(도시하지 않은 제2국부발진기로부터 발생됨.)에 따라 변조한다. 이득제어부(10)는 수신한 RF신호의 레벨(수신전계강도: RSSI)에 따라 상기 변복조/기저대역부(12)에서 출력되는 소정의 이득제어신호에 따라 상기 LNA(3)와 상기 IF AGC 증폭기(8)의 이득을 증가 혹은 감소시킨다.In the receiving part, the duplexer 2 receives the RF signal via the antenna 1. A low noise amplifier (hereinafter referred to as LNA) 3 amplifies the received signal low noise. The RF filter 4 filters only desired signal components from the received RF signal. A mixer 5 mixes a predetermined local oscillation signal (a high frequency signal generated from a first local oscillator (not shown)) with the filtered signal and outputs an intermediate frequency signal (hereinafter referred to as IF). do. The IF amplifier 6 inputs an IF signal output from the mixer 5 and amplifies it to a certain degree. The IF filter 7 is a surface acoustic wave filter, which removes the interference frequency from the IF signal. The IF AGC amplifier 8 receives a predetermined control and its gain is adjusted to amplify the IF signal output from the IF filter 7. The demodulation / baseband unit 12 inputs an IF signal output from the IF AGC amplifier 8 and demodulates according to a predetermined local oscillation signal (generated from a second local oscillator (not shown)) and then converts it into a baseband signal. Or the baseband signal is modulated according to a predetermined local oscillation signal (generated from a second local oscillator, not shown). The gain control unit 10 is the LNA 3 and the IF AGC amplifier in accordance with a predetermined gain control signal output from the modulation / demodulation / baseband unit 12 according to the received RF signal level (receive field strength: RSSI). Increase or decrease the gain in (8).

송신부(11)는 상기 듀플렉서(2)와 변복조/기저대역부(12) 사이에 접속되며, 도시하지는 않았으나 전력증폭기, RF필터, 구동증폭기, 믹서, IF필터 및 IF AGC 증폭기 등으로 이루어진다.The transmitter 11 is connected between the duplexer 2 and the modulation / demodulation / baseband unit 12, but is not shown, but is composed of a power amplifier, an RF filter, a driving amplifier, a mixer, an IF filter, an IF AGC amplifier, and the like.

도 2는 상기 도 1의 무선 송·수신기에서 수신 입력 레벨에 따른 RF단과 IF단의 이득을 나타낸 그래프이다.FIG. 2 is a graph illustrating gains of an RF terminal and an IF terminal according to reception input levels in the wireless transmitter and receiver of FIG. 1.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, IF단 뿐만 아니라 RF단에서도 이득 제어가 이루어지도록 한 이유는 강한 간섭파 등에 의해 LNA(3)나 믹서(5) 혹은 IF증폭기(6)에 왜곡이 생기기 때문이다.As shown in FIG. 1, the reason why gain control is performed not only in the IF stage but also in the RF stage is that distortion occurs in the LNA 3, the mixer 5, or the IF amplifier 6 due to the strong interference wave. .

그런데 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 수신 입력 레벨에 따라 상기 RF단과 IF단 각각에서의 이득 정도가 달라서 하나의 AGC 신호에 의해 RF단과 IF단의 이득 제어를 함께 하고자 하면 몇 가지 문제가 따른다. 즉 낮은 수신 레벨로부터 높은 수신 레벨까지 RF단과 IF단을 동시에 이득 제어하거나, 어느 입력 이상만큼 RF단의 이득 제어를 하게 되면 그 입력 점에서 이득제어부(10)가 발진할 가능성이 있다.However, as shown in FIG. 2, there are some problems when gain control of the RF and IF stages is performed by one AGC signal because the gain degree of each of the RF and IF stages is different depending on the reception input level. That is, if gain control of the RF terminal and the IF terminal from the low reception level to the high reception level at the same time, or gain control of the RF terminal by more than a certain input, the gain control unit 10 may oscillate at the input point.

따라서 본 발명의 목적은 RF단과 IF단의 이득 제어를 함께 수행하여도 발진하지 않고 안정된 동작을 하는 자동 이득 제어 장치를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an automatic gain control device that can perform stable operation without oscillation even when the gain control of the RF stage and the IF stage is performed together.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 휴대용 무선 전화기의 자동 이득 제어 장치에 있어서, 수신된 고주파신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭기와, 상기 저잡음 증폭된 고주파신호를 소정의 국부발진신호와 믹싱하여 중간주파수신호를 발생하는 믹서와, 상기 믹서에서 발생되는 중간주파수신호를 소정 증폭하는 중간주파수신호 증폭기와, 소정의 제어를 받아 그 이득이 조절되며, 상기 중간주파수신호를 소정 증폭하는 자동이득제어 증폭기와, 상기 자동이득제어 증폭기에서 출력되는 증폭된 중간주파수신호를 복조하고 기저대역신호로 변환하는 복조/기저대역부와, 상기 복조/기저대역부에서 검출되는 수신 고주파신호의 세기에 따라 소정의 이득제어신호를 출력하며, 상기 이득제어신호로써 상기 중간주파수 자동이득제어 증폭기의 이득을 증가 혹은 감소시키는 이득제어부와, 상기 이득제어부신호에 응답하여 고주파단의 자동이득제어 곡선이 히스테리시스 특성을 가지는 고주파이득제어신호를 발생하고, 상기 고주파이득제어신호로써 상기 저잡음증폭기의 이득을 증가 혹은 감소시키는 고주파이득제어부로 구성됨을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an automatic gain control apparatus for a portable wireless telephone, comprising: a low noise amplifier for low noise amplifying a received high frequency signal, and an intermediate frequency by mixing the low noise amplified high frequency signal with a predetermined local oscillation signal. A mixer for generating a signal, an intermediate frequency signal amplifier for amplifying the intermediate frequency signal generated by the mixer, an automatic gain control amplifier for controlling the gain under predetermined control, and amplifying the intermediate frequency signal; A demodulation / baseband section for demodulating and converting the amplified intermediate frequency signal output from the automatic gain control amplifier into a baseband signal, and a predetermined gain control signal according to the strength of the received high frequency signal detected by the demodulation / baseband section And increase the gain of the intermediate frequency automatic gain control amplifier as the gain control signal. Or a gain control unit for reducing and a high frequency gain control signal having a hysteresis characteristic of the automatic gain control curve of the high frequency stage in response to the gain control unit signal, and increasing or decreasing the gain of the low noise amplifier as the high frequency gain control signal. It is characterized by consisting of a high frequency gain control unit.

도 1은 종래의 무선 송·수신기의 구성을 나타낸 도면1 is a view showing the configuration of a conventional radio transmitter and receiver

도 2는 도 1의 무선 송·수신기에서 수신 입력 레벨에 따른 고주파수 단과 중간주파수 단의 이득을 나타낸 그래프FIG. 2 is a graph illustrating gains of a high frequency terminal and an intermediate frequency terminal according to a reception input level in the wireless transmitter / receiver of FIG.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 송·수신기의의 구성을 나타낸 도면3 is a diagram illustrating a configuration of a wireless transmitter and receiver according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 무선 송·수신기에서 수신 입력 레벨에 따른 고주파수 단과 중간주파수 단의 이득을 나타낸 그래프4 is a graph illustrating gains of a high frequency terminal and an intermediate frequency terminal according to a reception input level in the wireless transmitter / receiver of FIG.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. Also, in the following description, many specific details such as components of specific circuits are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention may be practiced without these specific details. It is self-evident to those of ordinary knowledge in Esau. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 송·수신기의 구성을 나타낸 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a wireless transmitter and receiver according to an embodiment of the present invention.

전술한 도 1과 달리, RF이득제어부(9)를 더 구비한다. 상기 RF이득제어부(9)는 이득제어부(10)의 출력에 따라 LNA(3)에 RF이득제어신호를 출력한다. 상기 RF이득제어신호는 RF단의 AGC 곡선(curve)이 히스테리시스 특성을 가지게 한다.Unlike FIG. 1 described above, the RF gain control unit 9 is further provided. The RF gain control unit 9 outputs an RF gain control signal to the LNA 3 according to the output of the gain control unit 10. The RF gain control signal causes the AGC curve of the RF stage to have hysteresis characteristics.

도 4는 도 3의 무선 송·수신기에서 수신 입력 레벨에 따른 RF단과 IF단의 이득을 나타낸 그래프이다.4 is a graph illustrating gains of an RF terminal and an IF terminal according to a reception input level in the wireless transmitter and receiver of FIG. 3.

도시된 바에 따르면, 수신 입력 레벨이 커지는 경우 RF단의 이득이 급속히 작아지고 IF AGC 증폭기(8)의 이득이 커지더라도 상기 RF단의 이득을 높이기 위한 동작점이 다르기 때문에 안정된 상태를 유지할 수 있다. 마찬가지로, 수신 입력 레벨이 작아지더라도 RF 이득 제어를 위한 동작점이 다르기 때문에 안정된 상태를 유지할 수 있다.As shown in the figure, when the reception input level is increased, even if the gain of the RF stage is rapidly decreased and the gain of the IF AGC amplifier 8 is large, the operating point for increasing the gain of the RF stage is different, thereby maintaining a stable state. Similarly, even if the reception input level is small, a stable state can be maintained because the operating points for the RF gain control are different.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같은 본 발명은 히스테리시스 특성을 갖는 이득제어신호에 의해 AGC를 행하도록 함으로써 안정된 AGC 특성을 갖는 무선 수신기를 얻을 수 있는 장점이 있다.The present invention as described above has an advantage that a wireless receiver having stable AGC characteristics can be obtained by performing AGC by a gain control signal having hysteresis characteristics.

Claims (2)

자동이득제어 기능을 갖는 무선 수신기에 있어서,In a wireless receiver having an automatic gain control function, 수신된 고주파신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭기와,A low noise amplifier for low noise amplifying the received high frequency signal; 상기 저잡음 증폭된 고주파신호를 소정의 국부발진신호와 믹싱하여 제1중간주파수신호를 발생하는 믹서와,A mixer for generating a first intermediate frequency signal by mixing the low noise amplified high frequency signal with a predetermined local oscillation signal; 상기 믹서에서 발생되는 중간주파수신호를 소정 증폭하는 중간주파수신호 증폭기와,An intermediate frequency signal amplifier for amplifying a predetermined intermediate frequency signal generated by the mixer; 소정의 제어를 받아 그 이득이 조절되며, 상기 중간주파수신호를 소정 증폭하는 자동이득제어 증폭기와,An automatic gain control amplifier which receives a predetermined control and whose gain is adjusted and amplifies the intermediate frequency signal by a predetermined amount; 상기 자동이득제어 증폭기에서 출력되는 증폭된 중간주파수신호를 복조하고 기저대역신호로 변환하는 복조/기저대역부와,A demodulation / baseband section for demodulating the amplified intermediate frequency signal output from the automatic gain control amplifier into a baseband signal; 상기 복조/기저대역부에서 검출되는 수신 고주파신호의 세기에 따라 소정의 이득제어신호를 출력하며, 상기 이득제어신호로써 상기 중간주파수 자동이득제어 증폭기의 이득을 증가 혹은 감소시키는 이득제어부와,A gain control unit for outputting a predetermined gain control signal according to the strength of the received high frequency signal detected by the demodulation / baseband unit, and increasing or decreasing the gain of the intermediate frequency automatic gain control amplifier as the gain control signal; 상기 이득제어부신호에 응답하여 고주파단의 자동이득제어 곡선이 히스테리시스 특성을 가지는 고주파이득제어신호를 발생하고, 상기 고주파이득제어신호로써 상기 저잡음증폭기의 이득을 증가 혹은 감소시키는 고주파이득제어부로 구성됨을 특징으로 하는 무선 수신기.And a high frequency gain control unit generating a high frequency gain control signal having hysteresis characteristics in response to the gain control unit signal, and increasing or decreasing the gain of the low noise amplifier as the high frequency gain control signal. Wireless receiver. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중간주파수신호 증폭기에서 증폭된 중간주파수신호를 필터링하여 혼신 주파수를 제거한 후 상기 자동이득제어 증폭기로 전달하는 중간주파수신호 필터를 더 구비함을 특징으로 하는 무선 수신기.And an intermediate frequency signal filter for removing the interference frequency by filtering the intermediate frequency signal amplified by the intermediate frequency signal amplifier and transmitting the interference frequency to the automatic gain control amplifier.
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