KR20000014250A

KR20000014250A - 무선 주파수 전력 증폭기

Info

Publication number: KR20000014250A
Application number: KR1019980033554A
Authority: KR
Inventors: 양준석
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2000-03-06

Abstract

본 발명은 무선 주파수 전력 증폭기에 관한 것으로, 제1 가변 감쇄부(11), 증폭기(21), 자동 이득 조정부(31)로 구성되어, 상기 제1 가변 감쇄부(11)의 동적 범위가 포괄될 수 있는 온도 범위 내에서 이득을 일정하게 유지시켜 주는 감쇄 및 이득 조정부(100), 온도 센서(5)에 연결되어 온도에 따라 다른 전압값을 나타내는 신호를 출력하는 온도 보상부(51), 상기 온도 보상부(51)로부터의 출력신호에 의해 제어되며, 상기 제1 가변 감쇄부(11)의 동적 범위를 벗어나는 온도에서의 동작이 요구되면, 감쇄값을 조정하여 이득을 조정하는 제2 가변 감쇄부(41)를 포함하며, AGC 회로에 연결되는 모듈의 출력단자로부터의 경로에 가변 감쇄기 회로를 첨가하여, 초기 설정 후 AGC 회로의 동적 범위가 외부 환경의 변화에 적응하기에 어려울 때, 가변 감쇄기 회로를 제어하여 시스템의 동적 범위를 넓힐 수 있고, AGC에 의한 이득 제어와 동시에 제2 가변 감쇄부(41)에 의한 이득 제어가 이루어지도록 하여 모듈이 외부 환경과는 무관한 일정한 이득을 갖는 효과를 갖는다.

Description

무선 주파수 전력 증폭기

본 발명은 무선 주파수 전력 증폭기에 관한 것으로, 특히 AGC 회로에 연결되는 모듈의 출력단자로부터의 경로에 가변 감쇄기 회로를 첨가하여, 초기 설정후 AGC 회로의 동적 범위가 외부 환경의 변화에 적응하기에 어려울 때, 가변 감쇄기 회로를 제어하여 시스템의 동적 범위를 넓히는 무선 주파수 전력 증폭기에 관한 것이다.

종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

이동 통신 기지국용 전력 증폭기의 이득을 외부 환경인 온도 변화에 관계없이 일정하게 만드는데, 자동 이득제어 (Auto Gain Control, 이하, AGC 라함) 만으로는 한계가 발생하였으며, 이에 따른 전체 시스템의 이득이 변하는 문제점이 발생하였다.

급격한 온도의 변화나 상온으로부터 큰 차이가 나는 온도에서 동작하기에는 AGC 의 무선 주파수 전력 검출용 다이오우드의 온도 특성 및 AGC 회로의 구성 성분중 하나인 무선 주파수 경로상의 가변 감쇄기의 동적 범위가 미흡하며, 그것을 보상하는 회로가 필요하게 되었다.

온도 특성이 뛰어난 다이오우드, 혹은 동적 범위가 넓은 가변 감쇄기를 개발하는 것이 문제 해결의 방법으로 보일수도 있으나 용이하지가 않다.

다음으로는, 도 1 에 관해 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 종래의 AGC 회로를 적용한 무선 주파수 모듈의 구성을 나타낸 회로도이다.

도 1 에 도시된 바대로, 종래의 AGC 회로를 적용한 무선 주파수 모듈은 가변 감쇄부 (10), 증폭기 (20), 자동 이득 제어부 (30), 고정 감쇄부 (40) 를 포함한다.

그러나, 도 1 에 도시된 바대로, 도 1 의 구성의 AGC 회로를 적용한 무선 주파수 모듈은 동적 범위가 좁은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, AGC 회로에 연결되는 모듈의 출력단자로부터의 경로에 가변 감쇄기 회로를 첨가하여, 초기 설정후 AGC 회로의 동적 범위가 외부 환경의 변화에 적응하기에 어려울 때, 가변 감쇄기 회로를 제어하여 시스템의 동적 범위를 넓히는 무선 주파수 전력 증폭기를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적과 장점은 아래의 발명의 상세한 설명을 읽고 아래의 도면을 참조하면 보다 명백해질 것이다.

도 1 은 종래의 AGC 회로를 적용한 무선 주파수 모듈의 구성을 나타낸 회로도.

도 2 는 본 발명의 무선 주파수 전력 증폭기의 구성을 나타낸 회로도.

도 3 은 도 2 상의 온도 보상부의 구성을 나타낸 회로도.

도 4(a) 는 동작온도 범위의 한계를 갖는 증폭기의 이득 특성을 나타내는 그래프.

도 4(b) 는 자동 이득 제어부의 동적 범위를 나타내는 그래프.

도 4(c) 는 자동 이득 제어부로만 보상한 증폭기의 이득 특성을 나타내는 그래프.

도 5(a) 는 개선된 동작온도의 범위를 갖는 증폭기의 이득 특성을 나타내는 그래프.

도 5(b) 는 자동 이득 제어부의 동적 범위를 나타내는 그래프.

도 5(c) 는 자동 이득 제어부로만 보상한 증폭기의 이득 특성을 나타내는 그래프.

도 5(d) 는 제2 가변 감쇄부의 동적 범위를 나타내는 그래프.

도 5(e) 는 자동 이득 제어부와 제2 가변 감쇄부로 보상한 증폭기의 이득 특성을 나타내는 그래프.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

5 : 온도 센서 10 : 가변 감쇄부

20, 21 : 증폭기 30, 31 : 자동 이득 제어부

40 : 고정 감쇄부 11, 41 : 제1, 제2 가변 감쇄부

51 : 온도 보상부 100 : 감쇄 및 이득 조정부

511 : 가변 저항부 512 : 전압 분배부

513 : 연산 증폭기

이하, 본 발명을 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 무선 주파수 전력 증폭기의 구성을 나타낸 회로도이다.

도 2 에 도시된 바대로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 주파수 전력 증폭기는 제1 가변 감쇄부(11), 증폭기(21), 자동 이득 제어부(31)로 구성되어, 상기 제1 가변 감쇄부(11)의 동적 범위가 포괄될 수 있는 온도 범위 내에서 이득을 일정하게 유지시켜 주는 감쇄 및 이득 조정부(100), 온도 센서(5)에 연결되어 온도에 따라 다른 전압값을 나타내는 신호를 출력하는 온도 보상부(51), 상기 온도 보상부(51)로부터의 출력신호에 의해 제어되며, 상기 제1 가변 감쇄부(11)의 동적 범위를 벗어나는 온도에서의 동작이 요구되면, 감쇄값을 조정하여 이득을 조정하는 제2 가변 감쇄부(41)를 포함한다.

부연 설명하면 다음과 같다.

상기 온도 보상부(51)는 가변 저항값에 의한 가변 전압값을 나타내는 신호를 출력하는 가변 저항부(511), 온도 센서(5)를 통해 입력되는 전압값을 나타내는 신호를 출력하는 전압 분배부(512), 상기 가변 저항부(511)와 상기 전압 분배부(512)를 통해 입력되는 두 전압값을 연산하여 상기 제2 가변 감쇄부(41)로 출력하는 연산 증폭기(513)를 포함한다.

그리고, 상기 자동 이득 제어부(31)는 제어하고자 하는 모듈의 입력신호 및 출력신호의 무선 주파수 전력 레벨을 읽은 후 비교하여 그 값의 변화량을 이에 상응하는 값으로 변환하여 상기 제2 가변 감쇄부(41)로 인가함으로써 무선 주파수 전력 모듈의 이득을 일정하게 유지시켜 준다.

이하, 위와같이 구성된 본 발명의 동작을 첨부 도면들을 참조하여 상술한다.

모듈의 출력 단으로부터의 무선 주파수 경로 b 에 도 1 상의 고정 감쇄부(40) 대신 제2 가변 감쇄부(41)를 사용하였다.

이 제2 가변 감쇄부(41)는 전압에 의해 제어되는 소자이며, 이것의 감쇄값을 조정하면, 무선 주파수 전력 증폭기의 이득을 조정할 수 있다.

도 2 의 제1 가변 감쇄부(11)의 동적 범위가 포괄될 수 있는 온도 범위 내에서는 AGC 회로만으로 모듈인 무선 주파수 전력 증폭기의 이득을 일정하게 유지할 수 있는 반면, 동적 범위를 벗어나는 온도에서의 동작이 요구되면, AGC 회로만으로는 이득을 일정하게 유지 못하는 경우가 발생한다.

이러한 경우, 도 2 의 제2 가변 감쇄부(41)의 감쇄값을 변화시켜 이득을 보상한다.

상기 제2 가변 감쇄부(41)는 온도 보상부에 의해 제어되며, 이 회로는 온도 센서(5)에 연결되어 온도에 따라 다른 전압값을 발생하도록 고안되었다.

즉, 도 2 의 회로는 AGC 에 의한 이득 제어와 동시에 제2 가변 감쇄부(41)에 의한 이득 제어가 이루어지도록 하여 모듈이 외부 환경과는 무관한 일정한 이득을 갖도록 한다.

도 3 에 온도 보상부가 도시되어 있으며, 그 동작 원리는 다음과 같다.

상온에서의 온도 센서(5)를 통해 발생되는 전압값과 가변 저항부(511)를 조정하여 얻어지는 두 전압값이 연산 증폭기(513)를 통해 더해져 출력된다.

이 출력된 전압값은 제2 가변 감쇄부(41)에 인가되어 모듈의 이득을 결정하게 되는데, 가변 저항부(511)의 전압값은 최초 이득을 조정할 때 결정된 후 고정값을 갖게 되며, 외부 환경인 온도가 변할 때는 온도 센서(5)에 의해 발생하는 전압값이 달라지므로 제2 가변 감쇄부(41)에 인가되는 최종 전압값이 변하게 된다.

상기 온도 센서(5)를 통한 전압값을 전압 분배부(512)를 통해 조정하면, 모듈의 온도 변화에 따른 동적 범위를 조정할 수 있다.

AGC 회로의 동적 범위가 좁아 모듈의 온도 변화에 따른 특성이 한계를 보이는 것을 도 4 에서 알수 있다.

온도 변화의 범위가 넓은 조건에서 만족하기 위하여 한정된 동적 범위를 갖는 AGC 회로와 온도에 따라 변하는 가변 감쇄기를 이용하여 모듈의 이득을 일정하게 유지하는 것이 도 5 에 도시되었다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고, 여러 가지 형태를 취할 수 있지만, 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따라 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다.

하지만, 본 발명은 명세서에서 언급된 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 사상과 범위내에 있는 모든 변형물, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 AGC 회로에 연결되는 모듈의 출력단자로부터의 경로에 가변 감쇄기 회로를 첨가하여, 초기 설정후 AGC 회로의 동적 범위가 외부 환경의 변화에 적응하기에 어려울 때, 가변 감쇄기 회로를 제어하여 시스템의 동적 범위를 넓힐수 있다.

그리고, AGC 에 의한 이득 제어와 동시에 제2 가변 감쇄부(41)에 의한 이득 제어가 이루어지도록 하여 모듈이 외부 환경과는 무관한 일정한 이득을 갖도록 한다.

Claims

제1 가변 감쇄부, 증폭기, 자동 이득 제어부로 구성되어, 상기 제1 가변 감쇄부의 동적 범위가 포괄될수 있는 온도 범위내에서 이득을 일정하게 유지시켜 주는 감쇄 및 이득 조정부와;

온도 센서에 연결되어 온도에 따라 다른 전압값을 나타내는 신호를 출력하는 온도 보상부; 및

상기 온도 보상부로부터의 출력신호에 의해 제어되며, 상기 제1 가변 감쇄부의 동적 범위를 벗어나는 온도에서의 동작이 요구되면, 감쇄값을 조정하여 이득을 조정하는 제2 가변 감쇄부를 구비하여 이루어진, 무선 주파수 전력 증폭기.
제 1 항에 있어서, 상기 온도 보상부는

가변 저항값에 의한 가변 전압값을 나타내는 신호를 출력하는 가변 저항부와;

온도 센서를 통해 입력되는 전압값을 나타내는 신호를 출력하는 전압 분배부; 및

상기 가변 저항부와 상기 전압 분배부를 통해 입력되는 두 전압값을 연산하여 상기 제2 가변 감쇄부로 출력하는 연산 증폭기를 포함하는 무선 주파수 전력 증폭기.
제 1 항에 있어서, 상기 자동 이득 제어부는,

제어하고자 하는 모듈의 입력신호 및 출력신호의 무선 주파수 전력 레벨을 읽은 후 비교하여 그 값의 변화량을 이에 상응하는 값으로 변환하여 상기 제2 가변 감쇄부로 인가함으로써 무선 주파수 전력모듈의 이득을 일정하게 유지시켜 주는, 무선 주파수 전력 증폭기.
제 1 항에 있어서, 상기 가변 저항부의 전압값은 최초 이득을 조정할 때 결정된 후 고정값을 갖게 되는, 무선 주파수 전력 증폭기.