KR20000012200U - Signal level balancing device of digital transmitter - Google Patents

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KR20000012200U KR2019980025102U KR19980025102U KR20000012200U KR 20000012200 U KR20000012200 U KR 20000012200U KR 2019980025102 U KR2019980025102 U KR 2019980025102U KR 19980025102 U KR19980025102 U KR 19980025102U KR 20000012200 U KR20000012200 U KR 20000012200U
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홍정기
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서평원
엘지정보통신 주식회사
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Abstract

온도 또는 부품특성 허용오차 변동 등에 자동으로 대응하여 신호레벨의 밸런싱을 맞출 수 있도록 하여 송신특성 열화를 방지할 수 있도록 한 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치디지털 송신기에 있어서, I신호 및 Q신호를 각각의 증폭율로 증폭하는 제1 및 제2 증폭기와, 제2 증폭기의 출력레벨을 일정 감쇄율로 감쇄시켜 I신호레벨과 Q신호레벨의 밸런싱을 유지시키는 감쇄기와, 제1 오피 앰프 및 감쇄기의 출력레벨을 각각 검출하는 제1 및 제2 레벨 검출기와, 제1 및 제2 레벨 검출기 출력값의 차이를 산출하고 이를 감쇄기의 감쇄율값으로 피드백시키는 비교기를 포함하여 이루어지므로 신호레벨 불균형의 요인에 상관없이 항상 신호레벨의 밸런싱을 유지시키므로 신호전송 효율을 향상시킬 수 있다.A signal level balancing device of a digital transmitter capable of automatically balancing signal levels in response to temperature or component characteristic tolerance fluctuations and preventing transmission characteristics deterioration. A first and second amplifiers for amplifying at an amplification rate, an attenuator for attenuating the output level of the second amplifier at a constant attenuation rate to maintain balancing of the I signal level and the Q signal level, and an output level of the first op amp and the attenuator. The first and second level detectors respectively detecting the first and second level detectors, and a comparator for calculating the difference between the first and second level detector output values and feeding them back to the attenuation rate of the attenuator. It is possible to improve the signal transmission efficiency by maintaining the balancing of.

Description

디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치Signal level balancing device of digital transmitter

본 고안은 디지털 송신기에 관한 것으로서, 특히 디지털 송신기의 신호세기 밸런싱(Balancing) 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital transmitter, and more particularly, to a signal strength balancing device of a digital transmitter.

일반적으로 디지털 송신방식인 코드분할 다중접속방식(Code Division Multiple Acess:CDMA) 기지국의 송신경로를 살펴보면, 기저대역 신호를 처리하는 기저대역 신호처리부, 주파수상향 조정을 수행하는 업 컨버터와, 앰프 및 송신안테나 등으로 이루어진다.In general, a transmission path of a code division multiple access (CDMA) base station, which is a digital transmission method, includes a baseband signal processing unit for processing a baseband signal, an upconverter for performing frequency upward adjustment, an amplifier, and a transmission. An antenna or the like.

이때 기저대역 신호처리부는 기저대역 신호인 I(Inphase)/Q(Quardrature)신호를 IF신호로 변환하는 동작을 수행하는데, I신호와 Q신호 레벨은 온도와 부품 각각의 특성 허용오차 등의 여러 가지 요인에 의해 불균형을 이루는 경우가 발생하며 두 신호레벨의 불균형은 RF송신특성에 악영향을 미치는 요소로 작용한다.At this time, the baseband signal processing unit converts the baseband signal I (Inphase) / Q (Quardrature) signal to IF signal, the I signal and Q signal level is a variety of characteristics such as temperature and characteristic tolerance of each component Unbalance occurs due to factors, and unbalance of two signal levels acts as an adverse effect on RF transmission characteristics.

따라서 디지털 송신기에는 I신호와 Q신호레벨의 불균형을 보정하여 밸런싱을 이룰 수 있도록 하기 위한 회로가 연계구성된다.Therefore, the digital transmitter is connected to a circuit for correcting the imbalance between the I signal and the Q signal level to achieve balancing.

종래의 기술에 따른 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 디지털 신호처리를 수행하는 디지털 신호처리부(11), 디지털 신호처리부(11)에서 출력된 I/Q신호 전송로직을 형성하는 FPGA(Frame Programmable Gate Array)(12), FPGA(12)를 경유하여 출력되는 I/Q신호를 각각의 증폭이득으로 증폭하기 위한 제1 및 제2 오피 앰프(A1)(A2), 제2 오피 앰프(A2)와 연계구성되어 Q신호레벨을 조정함으로서 I/Q신호레벨의 밸런스를 보정하기 위한 가변저항(VR1), 제1 및 제2 오피 앰프(A1)(A2)에서 출력된 I/Q신호를 국부발진 주파수에 따라 IF신호로 변조하는 I/Q변조기(13)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a signal level balancing device of a digital transmitter according to the related art uses an I / Q signal transmission logic output from a digital signal processor 11 and a digital signal processor 11 that perform digital signal processing. First and second op amps A1 and A2 for amplifying the I / Q signals output through the FPGA 12 and the amplification gains, respectively; I output from the variable resistor VR1 and the first and second op amps A1 and A2 for correcting the balance of the I / Q signal levels by adjusting the Q signal level in conjunction with the 2 op amps A2. And an I / Q modulator 13 for modulating the / Q signal into an IF signal in accordance with the local oscillation frequency.

이와 같이 구성된 종래기술의 I/Q신호레벨 밸런싱동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the I / Q signal level balancing operation of the prior art configured as described above are as follows.

디지털 신호처리부(11)에서 디지털 신호처리된 I/Q신호는 FPGA(12)를 통해 각각 제1 오피앰프(A1)와 제2 오피앰프(A2)로 출력된다.The I / Q signal digitally processed by the digital signal processor 11 is output to the first op amp A1 and the second op amp A2 through the FPGA 12, respectively.

그리고 제1 및 제2 오피앰프(A1)(A2)는 각각의 증폭율로 I신호와 Q신호를 증폭하는데, 이때 제2 오피앰프(A2)의 가변저항(VR1)값을 조정하여 증폭율을 변동시킴으로서 두 신호 레벨의 밸런싱을 맞추게된다.The first and second op amps A1 and A2 amplify the I signal and the Q signal at respective amplification rates. In this case, the amplification ratio is adjusted by adjusting the variable resistance VR1 of the second op amp A2. By varying, the two signal levels are balanced.

이와 같이 밸런싱이 이루어진 I신호와 Q신호는 I/Q 변조기(13)에서 IF신호로 변환되고 RF신호로의 변환을 위해 상술한 업 컨버터로 전송된다.The balanced I and Q signals are converted into IF signals by the I / Q modulator 13 and transmitted to the up converter described above for conversion into RF signals.

따라서 종래의 기술에 따른 신호레벨 밸런싱 장치는 가변저항값을 조정하여 특정값으로 고정시킨 상태에서 신호레벨 밸런싱을 맞추므로 온도 또는 부품특성 허용오차 변동 등에는 대응하지 못하여 신호레벨의 불균형이 발생하여도 이를 보정할 수 없어 IF신호특성 저하를 초래하고 결국 송신특성 자체를 열화시키는 문제점이 있다.Therefore, the signal level balancing device according to the related art adjusts the signal level balancing in a state in which the variable resistance value is adjusted and fixed to a specific value, so that even if an imbalance in the signal level occurs due to temperature or component characteristic tolerance fluctuations Since this cannot be corrected, there is a problem in that the IF signal characteristic is degraded and the transmission characteristic itself is deteriorated.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 온도 또는 부품특성 허용오차 변동 등에 자동으로 대응하여 신호레벨의 밸런싱을 맞출 수 있도록 하여 송신특성 열화를 방지할 수 있도록 한 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the signal of the digital transmitter to prevent the deterioration of transmission characteristics by automatically balancing the signal level in response to temperature or component characteristic tolerance variation, etc. The purpose is to provide a level balancing device.

본 고안은 I신호 및 Q신호를 각각의 증폭율로 증폭하는 제1 및 제2 증폭기와, 제2 증폭기의 출력레벨을 일정 감쇄율로 감쇄시켜 I신호레벨과 Q신호레벨의 밸런싱을 유지시키는 감쇄기와, 제1 오피 앰프 및 감쇄기의 출력레벨을 각각 검출하는 제1 및 제2 레벨 검출기와, 제1 및 제2 레벨 검출기 출력값의 차이를 산출하고 이를 감쇄기의 감쇄율값으로 피드백시키는 비교기를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention provides a first amplifier and a second amplifier for amplifying the I signal and the Q signal at respective amplification rates, and an attenuator for maintaining the balancing of the I signal level and the Q signal level by attenuating the output level of the second amplifier at a predetermined attenuation rate. And first and second level detectors for detecting the output levels of the first op amp and the attenuator, respectively, and a comparator for calculating a difference between the first and second level detector output values and feeding them back to the attenuation rate values of the attenuator. It features.

도 1은 종래의 기술에 따른 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치의 구성을 나타낸 블록도1 is a block diagram showing the configuration of a signal level balancing device of a digital transmitter according to the prior art;

도 2는 본 고안에 따른 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치의 구성을 나타낸 블록도2 is a block diagram showing the configuration of a signal level balancing device of a digital transmitter according to the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

11: 디지털 신호처리부 12: FPGA11: digital signal processor 12: FPGA

13: I/Q 변조기 21: 제1 레벨검출기13: I / Q modulator 21: first level detector

22: 제2 레벨검출기 23: 비교기22: second level detector 23: comparator

24: 감쇄기24: Attenuator

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a signal level balancing device of a digital transmitter according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 고안에 따른 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a signal level balancing device of a digital transmitter according to the present invention.

본 고안에 따른 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 디지털 신호처리를 수행하는 디지털 신호처리부(11), 디지털 신호처리부(11)에서 출력된 I/Q신호 전송로직을 형성하는 FPGA(Frame Programmable Gate Array)(12), FPGA(12)를 경유하여 출력되는 I/Q신호를 각각의 증폭이득으로 증폭하기 위한 제1 및 제2 오피 앰프(A1)(A2), 제2 오피 앰프(A2)의 출력을 일정 감쇄율로 감쇄시켜 I신호레벨과 Q신호레벨의 밸런싱을 유지시키는 감쇄기(24)와, 제1 오피 앰프(A1) 및 감쇄기(24)의 출력레벨을 각각 검출하는 제1 및 제2 레벨 검출기(21)(22)와, 제1 및 제2 레벨 검출기(21)(22) 출력값의 차이를 산출하고 이를 감쇄기(24)의 감쇄율값으로 피드백시키는 비교기(23) 및 제1 오피 앰프(A1) 및 감쇄기(24)에서 출력된 I/Q신호를 국부발진 주파수에 따라 IF신호로 변조하는 I/Q변조기(13)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the signal level balancing device of the digital transmitter according to the present invention forms an I / Q signal transmission logic output from the digital signal processor 11 and the digital signal processor 11 that perform digital signal processing. First and second op amps A1 and A2 for amplifying the I / Q signals output via the FPGA 12 and the FPGA 12 with amplification gains, respectively. An attenuator 24 which attenuates the output of the operational amplifier A2 at a constant attenuation rate to maintain the balance between the I signal level and the Q signal level, and detects output levels of the first operational amplifier A1 and the attenuator 24, respectively. A comparator 23 for calculating a difference between the first and second level detectors 21 and 22 and the output values of the first and second level detectors 21 and 22 and feeding it back to the attenuation rate value of the attenuator 24; The I / Q signal output from the first op amp A1 and the attenuator 24 is modulated into an IF signal according to the local oscillation frequency. It consists of an I / Q modulator 13.

이와 같이 구성된 본 고안의 I/Q신호레벨 밸런싱동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the I / Q signal level balancing operation of the present invention configured as described above are as follows.

디지털 신호처리부(11)에서 디지털 신호처리된 I/Q신호는 FPGA(12)를 통해 각각 제1 오피앰프(A1)와 제2 오피앰프(A2)로 출력된다.The I / Q signal digitally processed by the digital signal processor 11 is output to the first op amp A1 and the second op amp A2 through the FPGA 12, respectively.

그리고 제1 및 제2 오피 앰프(A1)(A2)는 각각의 증폭율로 I신호와 Q신호를 증폭하고 제2 오피 앰프(A2)의 출력은 감쇄기(24)를 경유하여 일정레벨만큼 감쇄출력된다.The first and second op amps A1 and A2 amplify the I and Q signals at respective amplification rates, and the output of the second op amp A2 is attenuated by a predetermined level via the attenuator 24. do.

이어서 제1 오피 앰프(A1) 및 감쇄기(24)의 출력은 각각 제1 레벨 검출기(21)와 제2 레벨 검출기(22) 및 비교기(23)를 통해 두 출력간의 차이값이 산출되고 그 값이 감쇄기(24)에 피드백되어 감쇄율로 사용되고 Q값을 감쇄시키므로 I신호와 Q신호는 밸런싱을 이루게된다.Subsequently, the outputs of the first op amp A1 and the attenuator 24 are calculated through the first level detector 21, the second level detector 22, and the comparator 23, respectively, and the difference between the two outputs is calculated. The I and Q signals are balanced because they are fed back to the attenuator 24 and used as an attenuation rate to attenuate the Q value.

예를 들어, 제1 오피 앰프(A1)의 증폭이득을 'A'라하고 제2 오피 앰프(A2)의 증폭이득을 'A+B'라하고 온도 또는 부품특성 허용오차 변동으로 인한 신호레벨 불균형값을 'C'라하면, 상기 불균형값 'C'가 존재하지 않는 정상상태 즉, 밸런싱이 이루어진 경우 Q신호는 I신호에 비해 레벨이 'B'만큼 크므로 그 값이 감쇄기(24)의 감쇄율로 입력되어 Q신호를 'B'만큼 감쇄시켜 I신호와 Q신호의 밸런싱이 이루어진다.For example, the amplification gain of the first op amp A1 is referred to as 'A' and the amplification gain of the second op amp A2 is referred to as 'A + B'. If the value is 'C', the Q signal has a level as high as 'B' compared to the I signal when the balance state is achieved, that is, when the imbalance value 'C' does not exist, the value is attenuation rate of the attenuator 24. The signal is inputted as and attenuates the Q signal by 'B', thereby balancing the I and Q signals.

이때 기본적으로 A는 B보다 크게 설정되고 C는 온도 또는 부품특성 허용오차 변동에 의한 값이므로 B보다 작아 결국, 세값은 A 〉B 〉C인 관계를 나타낸다.At this time, A is set to be larger than B, and C is smaller than B because C is due to temperature or component characteristic tolerance variation.

또한 I신호와 Q신호간에 밸런싱이 이루어지지않고 불균형값 'C'가 존재하고 그 'C'값이 양인 경우는 감쇄기(24)의 감쇄율이 'C'만큼 증가하여 'B+C'로 되므로 'B+C'만큼 Q신호를 감쇄시키고 'C'값이 음인 경우는 감쇄기(24)의 감쇄율이 'C'만큼 감소하여 'B-C'로 되므로 'B-C'만큼 Q를 감쇄시켜 I신호와 Q신호간의 밸런싱이 이루어지는 것이다.In addition, if there is no balancing between the I and Q signals and an imbalance value 'C' exists and the 'C' value is positive, the attenuation rate of the attenuator 24 is increased by 'C' and becomes 'B + C'. When the Q signal is attenuated by 'B + C' and the 'C' value is negative, the attenuation rate of the attenuator 24 is reduced by 'C' to be 'B-C'. And the Q signal is balanced.

이와 같이 밸런싱이 이루어진 I신호와 Q신호는 I/Q 변조기(13)에서 IF신호로 변환되어 RF신호로의 변환을 위해 상술한 업 컨버터로 전송된다.The balanced I and Q signals are converted into IF signals by the I / Q modulator 13 and transmitted to the up converter described above for conversion into RF signals.

본 고안에 따른 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치는 온도, 부품특성 허용오차변동 등 여러 가지 요인에 의해 신호레벨의 불균형이 발생할 때마다 두 신호레벨의 차이값을 산출하고 그 값을 감쇄율로 적용하여 두 신호레벨이 밸런싱을 이룰 수 있도록 감쇄동작을 수행하므로 항상 두 신호레벨의 밸런싱을 유지할 수 있어 IF신호의 특성저하를 방지하고 나아가서는 RF 송신특성 열화를 방지하여 신호전송 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The signal level balancing device of the digital transmitter according to the present invention calculates the difference between two signal levels whenever the signal level is unbalanced due to various factors such as temperature and component characteristic tolerance fluctuations, and applies the value as an attenuation rate. Since the attenuation operation is performed so that the signal level can be balanced, it is possible to maintain the balancing of the two signal levels at all times, thereby preventing the deterioration of the IF signal and deteriorating the RF transmission characteristic, thereby improving the signal transmission efficiency. have.

Claims (3)

디지털 송신기에 있어서,In a digital transmitter, I신호 및 Q신호를 각각의 증폭율로 증폭하는 제1 및 제2 증폭기;First and second amplifiers for amplifying the I and Q signals at respective amplification rates; 상기 제2 증폭기의 출력레벨을 일정 감쇄율로 감쇄시켜 I신호레벨과 Q신호레벨의 밸런싱을 유지시키는 감쇄기;An attenuator for attenuating the output level of the second amplifier at a constant attenuation rate to maintain balancing of the I signal level and the Q signal level; 상기 제1 오피 앰프 및 감쇄기의 출력레벨을 각각 검출하는 제1 및 제2 레벨 검출기;First and second level detectors respectively detecting output levels of the first op amp and the attenuator; 상기 제1 및 제2 레벨 검출기 출력값의 차이를 산출하고 이를 상기 감쇄기의 감쇄율값으로 피드백시키는 비교기를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치.And a comparator for calculating a difference between the first and second level detector output values and feeding it back to the attenuation rate value of the attenuator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 증폭기의 증폭이득은 제2 증폭기에 비해 작은 것을 특징으로 하는 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치.And amplifying gain of the first amplifier is smaller than that of the second amplifier. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 증폭기와 제2 증폭기의 증폭이득의 차이값은 온도 및 부품 특성 허용오차 변동에 의한 신호레벨의 차이값보다 큰 것을 특징으로 하는 디지털 송신기의 신호레벨 밸런싱 장치.And a difference value between the amplification gain of the first amplifier and the second amplifier is greater than the difference value of the signal level due to temperature and component characteristic tolerance variations.
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KR100650643B1 (en) * 2000-10-30 2006-11-28 엘지전자 주식회사 A method and a device of digital modulation for amplitude level error in i and q signal

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KR100650643B1 (en) * 2000-10-30 2006-11-28 엘지전자 주식회사 A method and a device of digital modulation for amplitude level error in i and q signal

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